高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

回答下列Ⅰ、Ⅱ题：
I. 植物A有一个很特殊的CO₂利用方式，夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中（如图一）；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸分解释放CO₂用于光合作用（如图二）；植物B的CO₂利用过程如图三所示，请回答下列问题：

（1）植物A夜晚能吸收CO₂却不能合成（CH₂O）的原因是没有光照，光反应不能正常进行，不能为暗反应提供所需的    　　　　    ，白天植物A进行光合作用所需CO₂的来源有  　　     和                。
（2）某课题组为验证上述植物A和植物B夜晚生理代谢的差异，利用左下装置设计实验。请补充下表有关内容（实验前检测空气中CO₂的浓度）

（3）实验1h后反应瓶内CO₂ 浓度的变化是          变量。
Ⅱ. 1962年，美国生态学家奥德姆在农场的荒地上用含³²P的溶液喷洒于杂草上，然后定时检测生物体内³²P的出现顺序，以研究该荒地中几种生物之间的关系。已知甲、乙为动物，丙是一种腐生细菌，如图所示。

（1）若甲、乙之间存在捕食关系，则捕食者应是        生物。
（2）该荒地经过一段时间后，生态系统的物种丰富度将    （增大/减小），该生态系统的       稳定性逐渐提高，发生在该生态系统的演替属于     　　    。
（3）调查该荒地土壤小动物类群丰富度，常用                的方法进行采集。采集的小动物可以放入体积分数为70%的      溶液中，有些小动物用肉眼难以识别，可借助       进行观察。

有两个兴趣小组运用下列装置进行了如下实验，请分析回答：

（1）甲组探究的问题是种子萌发时进行的呼吸类型。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为二）如何设计? __________________。
②如果装置一液滴左移，装置二液滴不移动，则证明了________，相关的反应式_____________________ 。
③如果种子消耗的O₂为6mol／L，释放的CO₂为9mol／L，则种子无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的___________倍。
（2）乙组利用该装置测定光合作用速度。萌发的种子换成小球藻培养液，NaOH溶液换成二氧化碳缓冲液（假设该装置编号为三），缓冲液用以调节装置内C02的量，使其浓度保持在0．03％，装置内气体体积的变化可根据红色液滴的移动距离测得。在不同强度光照条件下，测得装置内气体体积如下表所示（表中气体体积的单位是微升／立方厘米小球藻／分。“+”表示增加，“-”表示减少。光强度单位为千勒克司）。

光强光	0	5	10	20	30	40
气体体积	-0.25	+0.5	+1.2	+1.7	+1.7	+1.7

请回答：
①光强度为0时，装置内减少的气体是___________，减少的原因是___________。
②光强度增加时，装置内增加的气体是___________，增加的原因是___________。
③为了防止光照引起装置三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。那么对照组装置内应放置___________。

A．同样体积新鲜小球藻和水	B．同样体积死小球藻和缓冲溶液
C．同样体积碎纸片和水	D．同样体积死小球藻和水

为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图一所示。

图一

实验原理：该装置中水稻苗光合 作用产生的气体，可使浮力增大，使天平指针发生偏转。
实验步骤
①调节天平平衡；
②用100W的灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20厘米处，15分钟后观察并记录指
针偏转方向和格数。
③加大灯泡与装置间距离，过15分钟再观察记录；
④连续重复步骤③。
实验结果绘制如图二，请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是____________，通过____________________进行调控。
（2）请据实验结果分析回答：
①B点与A点比较，光合强度较大的是____________点，指针偏转的方向__________。
②C点表示的是__________________________________________。
③CD段形成的原因是___________________________________，与C点相比较，D点指针向__________偏转。
④若此曲线与横轴相交于E点，则E点的含义是________________________。
（3）若用此装置测定水稻幼苗的呼吸强度，需要对此装置进行____________处理，如果此时水浴温度下降，指针的偏转会受影响，从内在因素分析是因为
___________________。

分析回答问题：

（1）若上图表示在A点对应的时间突然停止光照，某绿色植物体内C₃和C₅两种化合物相对含量的变化，则表示C₅含量变化的曲线是_____________，判断的依据是
                                              。
（2）若上图表示酵母菌随O₂浓度增加，不同呼吸类型CO₂释放量的变化曲线，则曲线Ⅱ代表的呼吸类型产生ATP的场所是_____________________，当O₂浓度为图中B点所对应的浓度时，有氧呼吸葡萄糖消耗量_______（大于、等于、小于）无氧呼吸。
（3）若上图表示用乙烯催熟香蕉过程中，葡萄糖和淀粉含量随时间变化的曲线，用斐林试剂检测香蕉中葡萄糖的含量，则在图中_____点时砖红色沉淀的颜色最深。

I．
图甲为三种植物（I、II、III）光合作用强度与光照强度之间的关系，图乙表示相关生理过程，请回答下列问题。

（1）影响图甲中b点上F移动的主要外界因素是         ；光照强度为a点时，既没有CO₂的吸收也没有CO₂释放，其原因是_______________________
（2）图甲中的三种植物最适合于生活在隐蔽环境下的是               。

（3）连接图乙中“l”和“2”两个过程的关键物质是                   。
（4）若研究CO₂中C在光合作用中的转移途径，通常采
用         方法。正常进行光合作用的叶片，
转突然停止供给CO₂，请在右图中绘出叶绿体中
NADPH（[H]）含量在短时问内的变化曲线。
II．某研究小组研究雄性家兔中睾丸酮（ST，一种雄性激素）与生长激素（GH）的关系，得到实验结果如下表（切口不影Ⅱ向本实验）。

分组	ST浓度（μg/mL）	GH浓度（μg/mg）
甲组	m	n
乙组	<m	>n

根据资料，请完成下面的探究实验。
实验目的：                                                                      
实验假设：ST含量的增加能使GH的含量下降。
实验材料：1月龄体重相同的健康雄性家兔12只，ST、GH测定试剂盒，手术器械用具等。
实验步骤：
（1）将家兔分为甲、乙两组，每组6只。依次测定和记录每只家兔血液中ST和GFI的浓度。
（2）对两组家兔的处理：甲组切除性腺，乙组_______________________________ 。
（3）在相同的条件下饲养1个月后，依次测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度。
分析讨论：
要使实验更严谨，应再给甲组家兔注射                 ，乙组家兔注射           ，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。
预期进一步实验处理后的结果：甲组GH浓度   乙组GH浓度              。
根据预期结果，请举出能促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：
                                                    。

研究者在幼苗期不同时期选择着生位置相同的花生叶片，测定叶片的叶绿素含量和净光合速率，结果如图l、图2所示。请回答下列问题：

（1）叶绿素主要分布在叶绿体的          上，其功能是            。
（2）结合图1、图2分析，在花生播种后的第81天时，叶片净光合速率大约为           。
（3）叶片净光合速率最高时出现在播种后的第     天（用横坐标上所示的具体数值回答）。
（4）在测定叶片净光合速率时，应确保     （至少填两项）相同。
（5）图1叶绿素含量最高时，净光合速率并不是最高，原因可能是            。

I．某地引入了一种外来植物，具有一定的经济价值，但生存和繁殖能力较强，使当地生物多样性减少。某生物小组对该植物进行了相关研究。
（1）该植物的经济价值主要是从植物体内提取某种糖蛋白。在此项技术中，需要先在植物浆液中加入______酶解50-70min除去细胞壁，再进行提取。该糖蛋白能抗多种病菌、病毒感染并有消炎作用，在人体内与此相似的生理功能是     免疫。
（2）该植物刚引入该地后的几年期间，其种群数量几乎呈“J”型增长，主要原因是   。该植物的大量繁殖可__   当地生态系统固定太阳能的能力，但当地原有物种的生存会受其影响，从而使当地生态系统的自动调节能力         。（提高或降低或基本不变）
Ⅱ．下图所示，甲图是大麦幼根的呼吸作用图，乙图为大麦的光合、呼吸作用图，丙图为大麦幼根离子的输出量和在相应部位积累量的变化。请据图回答下列问题。

（1）甲图中E点表示        ，阴影部分表示    ，如果AB=BC，则A点大麦幼根有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为   。
（2）如果把甲图中大麦幼根换成小鼠，则在下图中画出小鼠呼吸作用释放的CO₂量与氧气浓度之间的关系曲线。

（3）乙图中A点表示    ，植物有机物积累量最大时对应的最低温度是约    ℃，光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物二倍的点是   ，图中光合作用单位时间内还原的CO₂最大量为     。
（4）丙图表示在适宜的条件下，一定时间内某矿质离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化。在自然情况下，土壤中该矿质离子的浓度通常比根细胞中该矿质离子的浓度    ____（低／高）。只依据“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20 -60mm部位对该矿质离子的吸收量，理由是        。

几乎所有的生命活动都与生物膜有关。下图为三种膜结构以及发生的生理活动的模式图。请据图回答问题：

（1）不同生物膜具有不同的生物学功能主要是由于______________________。
（2）图1所示为_______膜，图2所示为__________膜，两者都参与细胞的能量代谢。
（3）影响图1和图2膜上生化反应的主要外界因素分别为_________________。
（4）若图3所示为人神经细胞的细胞膜，当受到刺激后，Na+以_________方式内流，导致刺激部位膜内的电位变化为_______________。
（5）以测定的产氧和耗氧为指标，研究对绿藻的光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。测定呼吸耗氧速率时，须_______条件下进行；测定光照下产氧速率时，各温度条件的_____必须相同；若温度长期保持在40℃，则该绿藻______（能或不能）生长。

右图表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。请据回答下列问题。

（1）温度主要影响光合作用的        阶段。光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中   过程。光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与       作用有关的酶的适宜温度更高。
（2）在10℃时，光合作用速率       （大于、小于）呼吸作用速率，光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的温度是      ℃，温度在      ℃时真光合作用速率最大。
（3）若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正常生长？         ，原因是             。
（4）在温度为45℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有                 。

下图中乙为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO₃溶液中，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图甲），以研究光合作用速率与NaHCO₃溶液浓度的关系。

请回答下列问题：
（1）曲线ab段说明随着NaHCO₃溶液浓度的增加，光合速率变化情况是    ▲     。
（2）如果要在曲线bc段对应的NaHCO₃浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：    ▲     ；    ▲     。
（3）当NaHCO₃浓度为b点对应的浓度时，若突然撤去光照（下图中的“↓”表示突然撤去光照），则短时间内细胞内三碳分子的浓度变化将是下图中的  ▲   。

		A		B		C		D

 

 
（4）在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是    ▲     。

植物的气孔是由两个保卫细胞围成的孔隙，它是植物与外界进行气体交换的大门。请回答：

(1)图甲中能进行光合作用的是       细胞；其光合作用的总反应式是           。
(2)图甲的细胞不能用作观察有丝分裂的材料，原因是                      。
(3)黑暗时，保卫细胞中合成ATP的结构有                   。
(4)图乙是科学家研究气孔张开和关闭调节机制的一项实验结果，分析回答：
①气孔的张开或关闭是由于保卫细胞中的          (细胞器)内溶液渗透压改变，使细胞吸水或失水而造成的。
②气孔关闭主要与        下降有关；如果缺K⁺气孔在一天中能否张开并说明理由?                               。
③蔗糖浓度在一天中的变化与      作用有关。

关于研究植物生理的实验，如右图装置，回答下列问题：

(1)若取植物叶片检测发现没有淀粉产生。这可以说明光合作用需要     。
(2)为了结论的可靠性，实验前应让植株在黑暗中放置一昼夜。这是为了    。
(3)步骤（1）中的实验对照组是将同样装置内NaOH溶液换成             。
(4)若将玻璃钟罩遮光，并将NaOH溶液换为澄清的石灰水，就可以用来验证      。
（5）若将NaOH溶液换为CO₂的缓冲溶液，则可用这一装置测定               ，预测结果U型管左侧液面          
（6）从实验装置图的设置可以看出提高光合作用效率的措施有                  
                  （至少两种）。
（7）以该装置为基础进行改造，还可以进行哪些探究实验，举出一例               
                               

某研究小组的实验：在某些因素的作用和影响下可以获得不同产量的春黑麦。实验结果如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）据图所知影响春黑麦产量的因素有__       __。
（2）比较图中D、E、F三点，实验自变量是__       __。就图中所反映的因素来说，D点条件下限制春黑麦增产的主要因素是__       ___，C点条件下限制春黑麦增产的主要因素是__       __。
（3）除图所示的因素外，排除CO₂浓度的影响，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取__       __等措施。（答出一项即可）
（4）该小组同时还研究了CO₂浓度对春黑麦光合作用强度的影响。作出了“CO₂浓度对光合作用强度有影响”的假设，作出假设的依据是__    __。

回答下列关于光合作用的系列问题。（共13分）

39．上图中④物质的中文名称是         ，光合作用中最终的电子供体是       。
40．反应①称为______
_________，产生的O₂释放到空气中至少要穿过_____层生物膜。
41. 在结构⑨_________
_____中进行的主要生理活动是_________________，影响反应⑤过程的细胞结构是________________。
42. 在春末晴朗的白天，上海某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作用强度之差），结果如图（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）

（1）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C₃与C₅这两种化合物中相对含量较高的是      ；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用酒精脱色后用碘液处理，13时所取叶片显色较          （深或浅）。
（2）曲线b的峰值低于曲线a，其中的主要决定因素是       __________
_____________________________。曲线c高于曲线b，原因是_________________
________________________________。
（3）6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是_________________。
（4）在一定浓度的CO₂和适当的温度条件下，测定某双子叶植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，结果如下表。表中负值表示二氧化碳释放量，正值表示二氧化碳吸收量。在一天中，将该植物叶片置于10千勒克司光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每l00cm²
叶片产生的葡萄糖中_______________mg将转化为淀粉。(取小数点后一位)

光照强度 (千勒克司)	光合作用速度 (CO2mg/100cm^2叶·小时)
1.0	-2.0
3.0	+2.0
5.0	+6.0
7.0	+10.0
8.0	+12.0
10.0	+12.0

 

图甲是某同学“探究在温度为30℃时影响植物光合速率的因素”的实验装置图。图乙表示该植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞CO₂释放量和叶绿体O₂产生总量的变化。试回答：

（1）图甲装置中在灯与试管之间放了盛水玻璃柱，目的是               。
（2）图甲中，为了改变光照强度，具体措施是                        。
（3）光照强度为d时，光反应产生的并能够为碳反应所利用的能源物质是       ，碳反应产物三碳糖转变成蔗糖的场所是叶绿体         （内、外）。
（4）图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率     （填＜、＝、＞）呼吸作用速率，光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞从周围吸收      单位的二氧化碳。
（5）已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，则乙图中c对应的柱状体向      平移。