高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

还原氢[H] 在生物的生理活动中起重要作用，高等植物的光合作用中，[H]产生自水的光解，作用是在暗反应中将_____________ 还原为糖等有机物。在呼吸作用中，[H]来自有机物的脱氢，有氧呼吸中，[H]受体是_____________，该过程释放大量的能量。无氧呼吸中，[H]受体是丙酮酸等代谢中间产物。将它们还原为_________或_____________。生物学家研究发现，光合细菌中红螺菌科的一种类球红细菌，能在厌氧光照条件下分解有机物,并释放氢气，生物产氢成为新能源研究的一个重要方向。上海某中学研究性学习小组同学就类球红细菌所作相关研究发现，多种的元素对类球红细菌产氢量有影响。下列是他们完成相关的许多实验之一：
（1）配制类球红细菌适宜的液体培养基，严格消毒后分为若干组，各组均加入等量的类球红细菌
（2）向各组培养液中加入一定浓度的钼离子，其浓度分别为5，10，15，20，30，60，100（μm）
（3）将各组置于相同且适宜的条下件培养，收集所产生的氢气并测量气体量。
回答问题：写出实验的目的： ______________________________________________
写出该实验至少两个无关变量______________________________________
为使实验结果更为准确，实验中分组数应为_____________个。

(10分)如下图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C₃相对含量在一天24 h 内的变化过程，请据图分析：

(1) 从图甲可知，在a 中发生的反应称为__________，参与此反应的特有物质有__________。
(2) a结构上色素的基本作用是。在叶绿体色素的提取和分离实验中，一般用          提取色素。分离时，滤纸条上扩散速度最快的色素是             。
(3) 从图乙可知，从___________点开始合成有机物，至___________有机物合成终止。
(4) AB段C₃含量较高，其主要原因是_________________________________          。
(5)G点C₃含量极少，其原因是____________________________________________     。
(6)G点与F点相比，叶绿体中[ H ]含量较___________（填“高”或“低”）。

图1是两种高等生物的细胞亚显微结构模式图，图2—4是图1中部分结构的放大，据图回答。（[  ]内填图中标号，___ 上填适当内容的文字。）

⑴、图1的结构中不应该出现的是[   ]和[   ]，我们身体中用于合成降低血糖的激素的细胞器是 ________。
⑵、图2、3、4所示的结构的主要共同点是__________________。三幅图中进行光合作用的呼吸作用的主要场所是图[   ]__________、图[   ]_____________，在3中的Ⅱ处进行该反应的_________阶段，进行光合作用时用来捕获光能的色素位于___________________。
⑶、实验室中进行光合作用实验的植物，突然停止给予光照，那么在短时间内，该植物进行光合作用的细胞器中，三碳化合物的含量变化是__________（增多或减少）。
⑷、光合作用产生的气体从产生部位扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸，至少需要穿过的磷脂分子层有_______层。

下图中的甲表示棉花叶肉细胞中两种细胞器的四种生理活动状态；乙表示夏季某一晴天，一昼夜中棉花植株CO₂的吸收量和释放量的变化曲线。请据图回答：
  
甲                                        乙
⑴图甲中的a状态时光合作用    （“＞”、“＜”或“＝”）呼吸作用。
⑵图乙中的c时间叶肉细胞所处的生理活动状态为                              ，此时该细胞内能够产生ATP的部位是                              。
⑶图乙中的      时间段细胞一定处于图甲中的d状态，该时期细胞所处的生理活动状
态为                  ，其反应式为                                      。
⑷图甲中的O₂产生于叶绿体的                           ；O₂用于线粒体中所发生的生理过程的第     阶段。
⑸图乙中的e点通常是12点左右，此时光合作用减弱，其原因是蒸腾作用强烈导致气孔关闭，则短时间内叶绿体中C₃的含量将_________，产生的ATP速率将            。

研究人员利用紫苏进行了两组实验，结果分别用下图（甲、乙）表示。

（1）图甲表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O₂含量的变化，据图分析：
①图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中         阶段增强，此时光能转化为活跃的化学能储存在              。
②紫苏植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的点是             。（用图中字母回答,2分）
③该紫苏植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？       （填“是”或“否”），理由是
                                                                        。
（2）图乙是研究水分在植物体内运输的情况。把紫苏的枝条放在盛有红色染液的烧杯中，一段时间后，洗净并在距枝条底部的不同位置横切观察导管部分（如图），含有染液的部分显示水分经过的途径和高度。分析回答：
①若培养过程叶片出现萎蔫的现象，说明叶肉细胞的细胞壁与         发生分离，其吸水能力逐渐        （填“增强”、“不变”或“减弱”）。
②给你提供一些如图乙所示的形态和生长状况相似的紫苏枝条，请利用上述实验装置，验证叶的表面积与水分运输速率呈正相关。
实验步骤：
第一步：                                                                。
第二步：把两组紫苏的枝条如图乙放置在盛有红色染液的烧杯中。
第三步：两组枝条放置相同一段时间后，洗净并在距离枝条底部的不同位置横切观察。
实验预期：                                                            。
（3）下图表示小麦叶片在夏季晴朗的一天内（0至24时）CO₂吸收量的变化情况。

①据图分析可知，有机物积累最多的时间是          点。
②若要探究“图中E点时刻环境条件”对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响的差异，有人设计了下表所示的实验方案。

组别	材料	实验条件	CO2吸收速率
1	小麦 叶片	图中C点时刻条件	a
2	图中E点时刻条件	b
3	玉米 叶片	图中C点时刻条件	c
4	图中E点时刻条件	d

表中“图中E点时刻条件”主要是指         条件。
有人认为上述实验方案可去掉1、3组，由2、4组直接比较就能得出结论   （ 不能、能）

下图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程。据图回答：

（1）光合作用的过程可以分为两个阶段，①表示        阶段; 是在_       ____上进行，
②表示        阶段;是在__   ____中进行的。
(2)图中物质a是___________
(3)在物质变化的同时，伴随着能量的变化。图中生理过程的能量最终来源于__________。
(4)图中的b物质是_____________。请写出③和④所示生理活动的反应式__________________________________________________________________。
（5）如果氧气供应不足，酵母菌细胞内C₆H₁₂O₆的分解的反应可以写成：
                                            。

某同学为研究自然条件下植物光合速率的日变化情况，设计了图甲所示的装置。实验中将该装置置于自然环境中，测定南方夏季（北半球）某一晴天一昼夜小室内氧气的增加量或减少量，得到图乙所示曲线。试回答下列问题：

（1）下图曲线中不能正确反映本实验研究中某因素变化情况的是______。

（2）图乙曲线表明6～8h时，小室内氧气减少量逐渐减少，原因是虽然此时呼吸作用比光合作用______（强或弱），但是光合作用在逐渐________。
（3）曲线表明中午12 h左右光照最强，光合作用释放的氧气量反而下降（“午休”现象），产生这一现象的原因可分析为：由于光照过强，植物的______作用过强，使植物失水过快，一方面植物适应性调节气孔关闭，导致_________________,暗反应受阻，进而使光反应受阻；另一方面由于缺水，使光合产物不能及时运走，积累在叶肉细胞内，阻碍了光合作用。
（4）某同学以实验测量小室内气压变化表示小室内氧气变化，他最可能的依据是小室内____量保持不变，植物进行光合作用产生O₂，呼吸作用消耗O₂，因而小室内气压的变化主要由O₂引起，若要该假设成立，则必需忽略物理因素及大豆幼苗_____（生理过程）产生的气压变化。
（5）如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗，则曲线乙中a点将向______移。理由是：缺镁导致__________不足，光合作用释放的氧气较少，要达到光合作用产生的氧气量等于呼吸作用消耗的氧气量，则需________（增大或降低）光照强度。

下图为叶绿体中光合作用过程示意图，请回答下列问题：

I．（每空1分）．(1) 图中[1]的结构名称是_____________，上面分布有__________________。是进行光合作用       反应阶段的场所，含有该细胞器的生物和硝化细菌都属于        养生物。
(2) 图中Ⅰ阶段为Ⅱ阶段提供了[4]     和[5]     。
(3) 图中由C₅与[   ]________结合形成[   ]_________，再经过一系列复杂过程最终合成糖类等有机物。在光照下，若停止CO₂供给，细胞内的C₃含量将会           。
(4) 图中的2、3分别表示           、          。
II．（每空2分）下图甲表示某植物光合作用速率与光照强度的关系，图乙至戊表示植物细胞与外界环境、植物细胞内线粒体和叶绿体之间气体交换的几种不同情况。请据图回答(1)—(3)小题：
 
(1) 该植物叶肉细胞处于丁图状态时，对应图甲曲线中          点，当叶肉细胞处于甲图中B～C段（不含B点）状态时，则乙至戊图中对应的是           图。
(2) 如果其他条件不变，适当升高温度，A点    移；如果A点时CO₂释放量为aμmol/m²· s，C点时的CO₂吸收量为b μmol/m²·s，则C点时光合作用实际消耗的CO₂为___________μmol/m²·s（假定该过程植物呼吸速率不变）。
(3) 在温度适宜的条件下，影响A～C段光合速率的最主要的因素是                 。

光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动。绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系。下面甲图表示了两者之间的关系，请分析回答：

（1）甲图中过程①是在_______________________上进行的，发生的能量变化是______________________。
（2）甲图①—⑤的过程中，能使ADP含量增多的过程是________（写标号）。
（3）若将乙装置中1%NaHCO₃溶液（可为植物提供CO₂），换成等量的1%NaOH溶液（可吸收钟罩内空气中的CO₂），则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C₃化合物与C₅化合物相对含量的变化情况是________________________________。
（4）若将上述密闭装置，每天适宜光照12小时，几星期后，植物最终死亡，分析其原因可能是_______________________________________________________
（5）从植物细胞中提取完整线粒体和叶绿体，制成悬浮液，分别加入2支试管中，标号为1号，2号。在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液，在2号试管中加入等量的NaHCO₃溶液，给予充足光照，观察到的现象是1号试管___________,2号试管_____________两试管发生现象的原因是__________________________________________________

将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如下表（数据均为标准状态下测得，单位mL）

	在充分光照条件下	暗处
15℃	25℃	15℃	25℃
CO2减少量	22.4	44.8	—	—
CO2增加量	—	—	11.2	22.4

对上述结果仔细分析后回答下列问题：
（1）在25 ℃条件下，若这株植物在充分光照条件下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累葡萄糖     g。
（2）在25 ℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖     g。
（3）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖     g.

如图5-B-11表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换。据图回答下列问题：(14分)

(1)A、B细胞器分别是       和          
(2)02从B到A内必须通过       层膜，通过膜的方式是        .
(3)在黑暗中，其生理作用停止的细胞器是(填写字母)                    。
(4)如果此叶肉细胞处于2℃的环境中，气体转移基本停止的原因是                 。
(5)A、B都能产生ATP，A产生ATP需要通过                ，B产生ATP需要通过      作用。
(6)A中进行的生理过程叫        。O2参与该过程的第        阶段。
(7)A、B两种细胞器都与生物的遗传有关，是因为它们都含有少量的          。
(8)如果将一株植物浇以含180的水，并用透明玻璃罩罩住，给予光照。一段时间后检测．发现罩内壁凝结的水珠和罩内空气中都含有180，前者主要来自植物的      ，后者主要来自植物的      。  
（9）在植物根的分生区细胞内，终生找不到图中的[   ]                  

回答有关光合作用的问题。如图5-A-7表示影响光合作用的因素X、Y和z变化时，光合作用合成量和光强度的关系。
  
(1)图中X1、X2、X3的差异是由于             影响了光合作用的       所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采用的简便而有效的措施是                         。
(2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于             影响了光合作用的                所致。
(3)图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中               反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长期和现蕾开花期的曲线依次是               。

如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C ₃相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：

（1）图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是__________、___________、___________、___________。
（2）在a中发生的过程称为光反应，在a中含有的参与此过程的物质是______________，光合作用全过程中能量转换过程是______________________。                             
（3）AB段C ₃含量较高，其主要原因是________________________________________。
（4）G点C ₃含量极少，其原因是____________________________________________。

某科研小组做了如下实验：从A、B两种植物上，各取多片彼此相似的叶片，在适宜温度下，分别测不同光照强度下A、B植物叶片放氧速率，数据如下表，请回答有关问题：

（1）由表中数据得知，在光照强度大于600 MOL光子／m².s时，影响光合作用的主要因素是_________________，若绘制A、B两植物叶片的放氧速率曲线图，两曲线有一交点，该交点的生物学意义是___________________________。
（2）如果在某光强下，叶片放氧速率为0，其生理学含义是_________________________.
如果用此光强照射大田作物，则作物很难存活，其原因是：_________________________________。

下图为光合作用过程图解，请据图回答：

（1）图中的A物质是＿         ，C物质是            。
（2）温度一定，在光照强度超过一定强度时，光合作用速率不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于            ，此时光合作用的
           阶段受到限制。 
（3）若绿色植物进行光合作用产生的物质B（已用放射性同位素标记）恰好被同一细胞的线粒体利用，则同位素最早出现在         中（填物质名称）
（4）写出绿色植物体内光合作用的化学反应式                       。