高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图是测定光合作用速度的仪器。在密闭小室内放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液,缓冲液用以调节小室内C0₂的量,使其浓度保持在0.03%。小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下,测得小室内气体体积如下表所示（表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积/分。“+',表示增加,“-',表示减少。光强度单位为千勒克司）。
请回答：


（1）光强度为0时，小室内减少的气体是              ,减少的原因是          。
（2）光强度增加时,小室内增加的气体是           ，增加的原因是                  
（3）为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差,必须要有对照,并对实验结果进行校正。那么对照组小室内应放置

A．同样大小新鲜叶片和水

B．同样大小死叶片和缓冲溶液

C．同样大小纸片和水

D．同样大小死叶片和水

（4）请据表中数据,在右边方格内绘制O₂生成总量和光强度间关系曲线。

下图表示的是光照条件下小麦叶肉细胞内发生的生理过程（①～⑤为生理过程，a～h为物质名称）。请回答：

（1）物质e是_______________，物质b是_________________。
（2）上述③～⑤过程中，产生ATP数量最多的过程是        ，③过程进行的场所是                                                     。
（3）假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体中首先积累起来的物质是[  ]         ；假如将该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的含量变化是                                                         。
（4）研究②过程中与碳元素有关的物质变化时常用的方法是             
（5）中午时，取大小相同、生长状态相近的两株小麦，一株套透明塑料袋，然后扎紧；另一株套黑色塑料袋，然后扎紧（两塑料袋都留有1L的空间，CO₂浓度为200 mg·L^-1。基部均用凡士林涂抹）。1h后经过检测发现：透明塑料袋内CO₂含量为167 mg·L^-1，黑色塑料袋内CO₂含量为211 mg·L^-1。则一株小麦的呼吸量为放出CO₂____________mg·h^-1，总光合量为消耗CO₂________mg·h^-1。

某研究性学习小组的同学研究了玉米的一系列问题，并绘制出相应的曲线图，请据图回答：

（1）下图表示玉米种子在暗处萌发过程中初期淀粉和葡萄糖含量的变化情况，在此环境中约经过20天左右幼苗死亡，并被细菌感染而腐烂。
①图中表示葡萄糖变化情况的曲线是______，种子萌发过程中有机物总量的变化趋势为____，在此环境下种子萌发过程中会发生的生理活动有____（从下列选项中选择）。
A．光合作用     B．细胞呼吸     C．有丝分裂      D．减数分裂
②幼苗死亡后，仍能测到少量CO₂释放出来，这是由于_________。
（2）下图分别表示在适宜的温度条件下环境中某些因素与玉米植株光合作用的关系。

①如图甲所示：即使CO₂浓度超过B点，光合作用强度也不再增强，此时若能为暗反应提供更多的______，光合作用强度还会继续增强。请说出叶绿体中类囊体薄膜与光合作用相适应的特点____________。
②如图乙所示：B点处限制植物光合作用强度的外界因素主要是_______，C点时，玉米叶肉细胞中产生ATP的结构有_________。
（3）将某植物体形态、大小、生理状况相同的绿叶分成四等份，在不同温度下分别暗处
理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼
吸消耗有机物量相同），得到下表的数据。请分析并回答问题：

组 别	1	2	3	4
温度/℃	27	28	29	30
暗处理后重量变化/mg	－1	－2	－3	－1
光照后与暗处理前重量变化/mg	+3	+3	+3	+1

①根据本实验所测数据：暗处理时，随温度升高，叶片重量             ，其原因是                                   ；
②在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为            mg，氧气产生量最多的是第       组叶片。该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是          ；27℃时绿叶的净光合速率是           mg/h；
（4）绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关？某生物小组对此进行了探究。请利用玉米幼苗及其它用具设计并完成实验。
实验步骤：
①取生长状况一致的健康玉米未长出叶片的幼苗若干，平均分为两组，分别标记为A、B；
②　　　　　　　　　　　　　　；
③　　　　　　　　　　　　　　。
实验结果和相关结论：
A 　　　　　　　　　　　　　 ；
B 　                       　；
C 　　　　　　　　　　　　　　。

下图为植物光合作用过程图解。请回答下列问题：

（1）图中色素分子分布在叶绿体的        上，①是       ，②是      。
（2）光反应的产物中，不参与碳反应（暗反应）的物质是        。
（3）在光照下，若停止CO₂供给，细胞内的C₃含量将会       。

图甲是某生物细胞内部分代谢过程示意图（图中数字代表物质，a、b代表细胞结构），图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO₂浓度的变化，丙图曲线a表示某种植物在20℃、CO₂浓度为0．03％的环境中随着光强度的变化光合作用合成量的变化。在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b的变化。请分析回答：

（1）甲图中④是   ，在   条件下，转移到[  ]   中彻底分解。
（2）农业生产中，常采用疏松土壤的措施，增大土壤透气性，以提高甲图细胞中[  ]   的含量，直接促进K⁺的吸收。
（3）乙图中，一昼夜中CO₂浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时，a、b两个时间点的含义是：   。
（4）分析丙图在B点时改变的某种条件可能是（列举两种情况）：
可能①：     。  理由：     。
可能②：     。  理由：     。

某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，他们将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温20℃），可观察到光下枝条放出气泡。他们以太阳灯作为光源，移动太阳灯使之与大试管的距离不同，结果如图1中曲线表示（伊乐藻光合速率用单位时间释放量表示），请回答：

（1）该实验研究的是   对光合速率的影响。
（2）B点的含义是   。
（3）该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线2和曲线3，D、E、F点的限制因素主要是   。BC段的限制因素主要是   。
（4）该小组分离出伊乐藻中的叶绿体（见图2叶绿体的模式图）在适宜条件下培养，在b上发生的能量转换为   ，由b转移至c的物质主要包括   。
（5）如该小组继续以该绿色植物叶片为材料做叶绿体色素的提取和分离实验，则划滤液细线的要求是    ，分离出四条色素带从上到下依次是   。

（22分）分析回答下面Ⅰ、Ⅱ两题：
Ⅰ．某同学做了一个用以测定光照强度与生态系统稳定性关系的实验。将若干小球藻、水草及小鱼各一份（完全相同）放入甲、乙两个等同的盛有河水的玻璃缸内，使之处于气密状态，对乙缸进行遮光处理。实验处在一定适宜温度的暗室中，并从距玻璃缸0.3m处用不同功率的灯泡分别给予光照1h。期间用仪器记录了容器内氧气浓度的变化（浓度单位是g/m³），结果如下表。

	15W	20W	25W	30W	35W	40W	45W
甲缸	－6	－4	－2	0	+2	+5	+10
乙缸	－10	－10	－10	－10	－10	－10	－10

（1）实验中乙生态缸是用来测定__________________________。
（2）甲生态缸在光照25W时产生的氧气量____________g/m³。
（3）光照强度至少大于_______W时才能维持甲缸生态系统处于相对稳定状态。
Ⅱ．果蝇(2N=8)常常作为遗传学实验材料。
（1）欲测定果蝇基因组的DNA序列，应测_____________条染色体上的DNA。
（2）实验室某一个小组发现了1只灰体残翅雌果蝇(未交配过)，另一小组发现了1只黑体长翅雄果蝇。两个小组将这2只果蝇进行下述实验：a. 把灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇放入同一容器中培养，使其交配并产生足够的后代F₁。b. F₁成熟后观察雌雄果蝇的性状，发现全是灰体长翅。c. F_l雌雄果蝇相互交配产生F₂，观察其性状并记录结果。d. 统计分析F₂的各种表现型及其比例。根据上述材料回答：
①从F_l所表现出的性状推断长翅与残翅的遗传方式是_______________(细胞质/细胞核)遗传。
②若已知控制黑体、灰体性状的基因位于细胞核中，能否通过预测F₂黑体、灰体的性状表现来推断控制黑体、灰体的基因是位于常染色体上还是x染色体上?请简要说明理由。
____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
③已知果蝇中，控制眼色的基因位于X染色体上，控制体色的基因位于常染色体上。在体色和眼色这两对相对性状中，正交与反交产生子代结果不一致的亲本组合性状分别是_________________。
④控制果蝇体色的基因与固氮基因相比，其基因结构特点是____________________。
（3）基因突变大多数对生物有害，甚至导致死亡。在做果蝇实验时发现1只突变型(单基因突变)的雌蝇与1只野生型的雄蝇交配，F₁中野生型与突变型之比为2：1，且雌雄个体之比也为2∶1。产生这种现象的原因是__________________________________________
___________________________________________________________________________。

回答下列两道关于光合作用和细胞呼吸的问题：
Ⅰ．森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收C0₂和释放0₂的情况。请据图分析回答：

（1）图中的实线表示                ，虚线表示                   。“光斑”照耀开始时，限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是                                。
（2）当“光斑”移开时，0₂的释放速率发生如图所示变化的原因是：                  。
而C0₂吸收速率发生如图所示变化的原因是                             。
Ⅱ．实验目的：①验证酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多②光照减弱使光合作用产生的氧气减少。请依据所给的实验装置（如图）、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，完成实验步骤的设计和预测实验结果。

材料和用品：菠菜叶片、打孔器、真空泵、纱布（包住试管可部分遮光）等。（实验过程中温度等条件适宜，空气中氧气和二氧化碳在水中的溶解量及菠菜叶片的无氧呼吸忽略不计）。
实验步骤和预测实验结果：
（1）取生长旺盛的菠菜叶片，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片，并将其随机均分成两组，分别置于与右图所示装置相同的装置A与装置B中的试管内，两个装置均关闭夹子①、②，用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口。
结果：小圆形叶片均下沉到试管底部。
（2）将装置A、B均置于相同且适宜的光照等条件下，均关闭夹子③，并打开装置A的夹子       ，打开装置B的夹子      。观察小圆形叶片上浮情况。
结果：                                                                  。
（3）一段时间后，打开两个装置的夹子③，并关闭装置A的夹子①、②，关闭装置B的夹子②，用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口。
结果：                                                                  。
（4）用纱布包住装置B的试管，部分遮光，同时打开装置A、B的夹子①、②，并关闭夹子③，观察小圆形叶片上浮的情况。
结果：                                                                  。

下图表示在正常温度下，不同CO₂浓度、不同光照强度对某种植物吸收和释放CO₂量的影响。请分析回答问题：

（1）在a点，光合作用制造的有机物量          （大于、小于、等于）呼吸作用分解
的有机物量。
（2）当光照强度为n时，c点光合作用暗反应阶段产生的三碳化合物量         （大于、小于、等于）d点；此时影响光合作用的主要因素是            。
（3）据图可知，光合作用受         和          的共同影响。

某农科所为研究不同植物的光合作用效率与环境因素的关系，在可人工控制的大棚内种植了玉米和大豆。下图为在光照在7000lx，室温为18℃的条件下，两种植物叶片的光合作用强度和CO₂浓度的关系。请分析回答：

（1）曲线A表达的含义是（描述）                                         。
（2）大豆中固定CO₂的物质是             ，其相应的场所在叶肉细胞中。
（3）当CO₂浓度达到a点后，若要提高光合作用效率，可采取的措施有                                                  
                                   。（4分，举出两个即可）
（4）为研究C在植物体内的转移途径，可采用的实验手段是                                            。
（5）将两种植物叶片的横切片放在显微镜下观察，图乙所示的叶片应为          的叶片。
（6）上述两种植物在大棚内种植一段时间后发现老叶发黄，可能缺乏的矿质元素是          ，为使作物正常生长，应及时施肥，同时结合       以促进矿质元素的吸收。
（7）在一定的CO₂浓度和适宜的温度下，把B植物的叶片置于5千勒克斯[光合作用速度44mg CO₂/(100cm²叶·小时)]光照14小时，其余时间置于黑暗中[呼吸作用速度6.6mg CO₂/(100cm²叶·小时)]，则该植物每100 cm²叶片葡萄糖积累量为            mg。

(7分)下图曲线a表示黄豆在20℃．C02浓度为O．03％的环境中随着光强度变化的光合作用合成量的变化。在B点时改变某种条件，结果发生了下图曲线b相应的变化，请分析回答：

（1）A点与B点相比较，A点时叶绿体中C3化合物和ATP的含量分别较_______ (填“多”或“少”)。
（2）在B点时，多种可能的条件改变都会导致曲线由a变为b，请列举一种可能，并说明理由。
可能：________________________________________________。
理由：________________________________________________。
（3）如果在A．C点时温度分别开始降低10℃，则曲线有何变化?请在上图乙中表示出来，分别标示为c和d.
（4）A点与B点相比，制约光合作用的因素是             ；C点与B点相比，制约光合作用的因素可能有                     。

光合作用是世界上有机物生产的最宏大工程，关系到人类生存、生活与发展的质量，自然成为现代生物学关注、着力研究的重要领域。C₄植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞中均含有叶绿体，请利用下列实验材料和用具设计实验，探究其淀粉合成的具体部位。
材料用具：玉米植株、酒精、酒精灯、碘酒、显微镜、培养皿、大烧杯、镊子、火柴、双叠刀片、滴管、吸水纸、载玻片、毛笔、小块木板。
实验目的：探究C₄植物淀粉合成的具体部位。
实验步骤：①将玉米植株置于光照下几小时，取一叶片；
②                  ；③                    ；④                       。
实验结果预测及结论：                                                     。

下图为光合作用中的物质转变与能量转换的模式图。图中a～e为物质，为①～⑦反应过程。请据图作答：

（1）写出下列物质或过程的名称b                       ③                       
（2）指出下列反应过程发生的场所：②                     ⑤                  
（3）在探索光合作用的过程中，科学家做了许多实验。请指出下列实验过程与图中哪一或哪些过程有直接关系。（用①～⑦符号和箭头表示）
Ⅰ：美国科学家恩格尔曼吧载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵，发现细菌分布在叶绿体受光的部位。〔               〕
Ⅱ：德国科学家梅耶根据能量的转换和守恒定律，明确指出植物进行光合作用时，把光能转换为化学能储存起来。光能转换为有机物中稳定的化学能的途径是〔               〕
Ⅲ：美国科学家卡尔文用小球藻做实验，最终探明了CO₂中的碳在光合作用中转换成有机物中碳的途径〔               〕

下图表示光合作用过程，请据图回答问题：(14分)

（1）光合作用分为两个阶段E、F，是在          （填细胞器）中进行的。
（2）图中A是             ，其功能主要是吸收　       光和　　   　　光。
（3）在E阶段中物质的变化有：将水分解成B:        和[H]；ADP和Pi生成ATP。
（4）在F阶段中，CO₂被C₅固定生成D：       ，D最终被还原生成C₅和（CH₂O）。
（5）光合作用中，E阶段利用的能源是     ，F阶段利用的能源是     。

（附加题）将一株绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO₂浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上。传感器的另一端与电脑连接，以监测一段时间内瓶中CO₂浓度的变化。

如果用此装置进行植物光合作用的速率的测定，上图2为该植物在实验中测得的实验数据，请补充完整下列实验步骤及注意事项。
（1）在适宜条件下，首先将该装置置于           条件下，此时测得的数值表示                             的量。
（2）再将该装置置于                   下，此时测得的数值表示                         的量。
（3）根据图2中数据，该植物在单位时间内，光合作用速率为                      。