高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

Ⅰ、为探究环境因素对光合作用强度的影响，设计进行下列实验。
实验材料和用具：100mL量筒，50W、100W、200W和400W的台灯，冷开水，NaHC0₃黑藻等。
实验步骤：

①准备4套如图所示装置，编号为1~4。在瓶中各加入500mL0.01g/mLNaHC0₃溶液后用冷开水充满。
②取4等份长势相同的黑藻分别放入1~4号装置。
③将4套装置放入暗室中24小时，然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离照射1~4号装置，观察气泡的产生情况。
④30min后停止光照，测量光合作用释放的O₂体积(mL)。
以上实验重复三次，实验结果见下表。分析并回答有关问题：

组别 次数	1	2	3	4
50W	100W	200W	400W
第一次	5.0ml	12.0ml	21.0ml	20.2ml
第二次	5.3ml	11.5ml	20.0ml	20.5ml
第三次	5.0ml	12.0ml	20.0ml	20.0ml

 
(1)列出实验中的两个无关变量：                、               。
(2)根据装置图，上表中的实验数据是通过测量                得到的。
(3)分析表中实验数据并在坐标图里绘制分析结果的柱形图。

(4)上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是          。
(5)通过对表中数据的分析得出结论：                             。
Ⅱ、下图表示神经、免疫和内分泌三大系统相互作用的部分示意图，据图回答：

（1）从反射弧的组成部分分析，图示的神经末梢及其支配的免疫细胞属于    。
（2）若图示的免疫细胞为T细胞，其释放的免疫活性物质为          。研究表明，精神过度紧张会导致T细胞活性降低，间接引起机体生成抗体的能力下降，原因是该免疫活性物质能促进          的增殖分化。
（3）如果把图中免疫细胞换成甲状腺细胞，则图中表示的激素是               ；当甲状腺细胞分泌激素过多时，垂体和         的分泌活动会减弱。
（4）如果把图中免疫细胞换成胰岛B细胞，则图中表示的激素是             。胰岛素与肝细胞结合后所表现的促进作用有          、并合成糖元、氧化分解、转化为非糖物质。
（5）人类的糖尿病有I和II两种主要类型，在I型糖尿病患者的血液中可查出多种抗体（如胰岛细胞抗体，该抗体能与胰岛细胞特异性结合）。由此显示I型糖尿病在免疫学上应属于             病。

下图表示在光照条件下，植物叶肉细胞中发生的生理过程，请分析回答：

（1）写出图中有关字母所代表的物质：a______         ___；c                   。
（2）图中所示Ⅰ、Ⅱ生理过程分别是________                 _。
（3）若该植物是某食物网中唯一的生产者，则该植物种群中b所储存的能量    （大于或等于或小于）各级消费者所储存的能量之和。
（4）图中，NADPH的作用是                                     。

I．图甲表示在适宜的CO₂条件下玉米光合作用速率与环境因素的关系，图乙表示玉米在一昼夜内对CO₂的吸收和释放情况。请回答：

（1）甲图中，B点光合作用速率主要限制因子是                ，据此原理提高冬
季农作物产量的具体措施是                                    。
（2）甲图中，若A点突然停止光照，叶绿体中C₃的含量将　　  　　（增加或减少）。
（3）乙图中，7点时玉米细胞能产生ATP的细胞器有  　　 　　。玉米在　　　　时
有机物的积累总量最多，在　　　    　时呼吸速率等于光合速率。
（4）当乙图中S₁、S₂、S₃三者的关系为　  　　 （数学表达式）时，该玉米才能正常生长。
（5）玉米在洪涝期间会发生烂根现象，原因是                           。
Ⅱ.图丙为某家族两种单基因遗传病的系谱图（这两种遗传病分别由位于常染色体上的基因A/a及X染色体上的基因B/b控制），图已表示5号个体生殖腺中某个细胞的连续分裂示意图。请回答：

（1）甲病的致病基因位于    染色体上，12号个体的X染色体来自于第I代的   号个体。
（2）9号个体的基因型是                      。14号个体是纯合体的概率是       
（3）图已中细胞c₁的名称是             。正常情况下，细胞d₁和d₄中的染色体数目是否相同？          。
（4）子细胞中染色体数目的减半是通过图2的         （填图中数字）过程实现的。若细胞e₁和e₂的基因组成并不完全相同，其原因可能是发生了                。

下图是在一定的CO₂浓度和温度条件下,某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量(用CO₂的吸收量表示)的关系图。请据图回答:

(1)曲线B所表示的是           植物的受光强度和光   合作用合成量的关系。
(2)a点表示                                。
(3)叶面积为25cm²的阳生植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为        mg。
(4)将该阳生植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间,然后放于暗处(光强度为Q时)12小时,要使此时叶的干物质量与照射前一样,则需光照         小时。
(5)在同等条件下,阳生植物呼吸作用的强度比阴生植物           。

(每空1分,共14分)Ⅰ、右图表示人体某器官由于感染出现炎症时神经－体液－免疫相互调节的关系，请据图回答：
⑴        分泌促肾上腺皮质激素作用于肾上腺，使肾上腺分泌糖皮质激素（免疫抑制剂），并作用于炎症部位的淋巴细胞，使炎症减轻。这说明该淋巴细胞上有与该激素结合的     。
⑵物质②由⑦产生并作用于免疫细胞上的①，物质②的名称是           。
⑶免疫细胞产生的物质③（白细胞介素、肿瘤坏死因子）作用于④，在此发生了由         信号转化为      信号的过程。
⑷若图示炎症部位是感染甲流H1N1病毒病人咽部,该病毒在体液中被       细胞产生的
       清除。如果病毒已侵入细胞内，则需经历       免疫过程清除。 
⑸若图示炎症器官为肾脏，疾病为肾小球肾炎，其主要特征为蛋白尿，且全身浮肿。若要检测其是否为蛋白尿，可选         试剂进行检测。
Ⅱ、为了探究光照强度和CO₂浓度对植物光合作用强度的影响，某同学进行了下列实验。
作出假设：光照强度和CO₂度对植物光合作用强度有影响。
实验步骤：（略）  
实验结果：   
某植物在不同条件下单位时间内O₂释放量（mL）

CO2浓度[	灯泡的功率（单位：W）
20	50	75	100	200	300
0．1％	3．4	16．0	28．2	40．5	56．5	56．5
0．03％	2．3	11．2	19．8	27．6	27．5	27．5

分析上述实验结果，并回答下列问题：

⑴该实验方案中确定的自变量是                  。
⑵某大棚蔬菜生产基地在种植蔬菜时，棚内还种植了一些蘑菇，结果发现蔬菜的产量有了明显提高。请依据上述实验结果说明其中的原因：                                。
⑶上表中测得的O₂释放量并非光合作用实际产生的氧气量，这是因为：               。
⑷右图为某植物25°C不同光照强度下的光合作用强度曲线。b点与c点比较b点时叶肉细胞中C₃的含量    （填“高”、“低”或“基本一致”）；若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C，请在图中画出30°C下（原光照强度和CO₂浓度不变）相应的光合作用强度与光照强度关系的大致曲线（要求在曲线上标明与图中a、b、c三点对应的a′、b′、c′三个点的位置）。

Ⅰ.在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答：
(1)在图二乙点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是__                  ___   。
(2)在图二甲状态时，可以发生图一中的哪些过程?(用图中字母表示)___              。
图二中乙～丙段时，限制光合作用的主要因素是_____                   _。
(3)图一中的物质A是______     ，物质A进入线粒体的条件是___                   __。
(4)如果在图二的乙点突然停止光照，叶绿体内C₃化合物的含量__                     。

Ⅱ.试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。

请回答：
（1）图甲的实验是在大气CO₂浓度下进行的。据图分析，试管 苗在不加蔗糖的培养中                       和                   更高。
（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO₂浓度变化曲线。图中b－c段CO₂浓度升高缓慢是因为                                                   ，c－d段CO₂浓度急剧下降是因为试管苗                              。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率                         。
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、               和             可缩短试管苗的适应过程。

小麦是我国重要的粮食作物。小麦种子从萌发到幼苗形成再到发育成为成熟植株，在分子、细胞、个体水平上均发生了一系列变化。对小麦的结构及生理过程的研究有利于指导农业生产、提高粮食产量。请回答下列有关问题：
(1)为了研究小麦体细胞中染色体的形态，应选择根尖分生区处于有丝分裂　　　　期的细胞进行观察，找到分生区的依据是　      　　　　　　　。
(2)图甲为小麦叶肉细胞中的一种生物膜及其所完成的一个生化反应。①、②和③三种物质中可用双缩脲试剂鉴定的是[　]　　　　。

(3)小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。图乙是在CO₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图乙分析：

①A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是__________________。C点时，该植物的总光合速率为____________mg/100 cm²叶·小时(用CO₂吸收量表示)。C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是____________。依此原理，在农业生产中可采用__________________________________具体措施提高小麦产量。
②请在图乙中用虚线绘出环境温度为30℃时光合作用强度随光照强度变化的曲线。

今年山东省部分地区遭遇百年大旱，随着干旱时间持续，作物叶片开始发黄，光合速率下降，植株生长缓慢，甚至死亡。某研究性学习小组采用盆栽幼苗的方式，探究土壤干旱对叶片光合速率的影响原因。实验开始时土壤水分充足，然后A组停止浇水，B组土壤水分条件保持适宜，根据实验测得的数据，绘制坐标曲线如下。请回答有关问题：

（1）在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于             。
（2）在不破坏叶片结构的前提下，测定光合速率所选用的指标可以是单位时间内单位面积叶片的                       。
（3）据甲乙曲线图，分析植物光合速率下降的原因有：
①干旱初期（2—4天），                      ，此时细胞内C₃化合物的含量          ；
②干旱后期（4—8天），                  ，进而进一步影响暗反应的进行。
（4）研究发现在干旱条件下某种植物激素能够刺激植物体增加脯氨酸、甜菜碱等物质的含量，这些物质是重要的渗透压调节物质，有助于细胞保水。该小组推测这种激素可能是脱落酸，并且在一定浓度范围内随着脱落酸浓度的增加植物抗旱能力不断增强。请完善下面实验设计，以探究上述推测是否正确。
材料用具：生长状态一致且良好的大豆盆栽幼苗若干株，高浓度的脱落酸溶液，蒸馏水、喷壶等。
①实验步骤：
第一步：将盆栽幼苗均分为四组，每组多株，编号1、2、3、4（1号为对照组）；
第二步：                                                    ；
第三步：将盆栽幼苗进行       （条件）处理后，                     ；
第四步：在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间后，测量细胞内的          含量及细胞的                  。
②预期结果及结论：
a．若                                           ，则假设成立；
b．若                                           ，则假设不成立；
c．若                                           ，则假设不成立。

某生物研究性学习小组在农村进行调查研究。以下是他们的研究成果。图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO₂浓度的变化，图乙为棚内植物吸收CO₂的速率，假若6时日出，18时日落。请据图回答下列问题：

（1）与大棚内CO₂浓度变化有关的两种细胞器是        和         。
（2）一昼夜中CO₂浓度最高的时间点是a。此时间点的含义是                    。
（3）一昼夜中植物能进行光合作用的时间段是             。
（4）在植株正常生长情况下，理论上你认为图甲中的B点有机物的量应        C点（填“等于”、“大于”或“小于”）。
（5）若10时的气温与夜间相同，则棚内植物在此光照强度下，1h光合作用利用的CO₂量为              。
（6）假设一昼夜中气温保持不变，12时光照最强，请在乙图中补画出12时至24时的CO₂吸收速率曲线。

在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系及光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）影响图甲中a曲线A点上下移动的外界因素主要是           ；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在           条件下测量。
（2）由图可知，40℃时，植物体              （填“能”或“不能”）显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中           （填“A、B”或“C”）点表示。
（3）用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为               点对应的光照强度，温度为       ℃最佳。

下图为光合作用图解，请据图回答：
（1）水在光下分解的产物中，_________将NADP⁺还原为[   ]_______________。该过程发生在_____________中。
（2）碳反应为光反应提供了________________。
（3）每3个二氧化碳分子进入卡尔文循环,就有_____个三碳糖分子离开卡尔文循环。

下图为某植物叶肉细胞内发生的生理过程图解，据图回答：

3

5

(1) 场所I是__________，在其中进行的主要生理过程是(用反应式表示)_____________。在光合作用过程中，当光照强度达到最大时，光合作用的速度就不再增加，造成这种现象最主要的内部原因可能是__________。
(2) 图中D代表的物质是_____,场所III中的C进入同一细胞的场所I，需要穿过_____层生物膜。
(3) 在场所III中，如果用放射性同位素对B示踪，则同位素最先出现在[     ] _____
中(括号内填写图中的字母）。
(4) 长期水淹的植物会出现烂根现象，图中与之有关的物质是[   ]_____(括号内填写图中的字母）。
(5) 若该植物是种在温室中的西瓜，为提高其产量，下列措施中，不合理的是（     ）

A．施用有机肥	B．放入传粉昆虫
C．用生长素类似物除草	D．提高昼夜温差

(6) 若用同位素¹⁸O标记图中的A，小动物以该植物叶片为食，则一定时间后，小动物细胞内含¹⁸O的有机物有____________________等(填序号，供选答案：①葡萄糖②淀粉③糖原④氨基酸⑤脂肪)。

如图一所示是自然界中氮循环以及有机物在生物体内代谢的部分过程示意图，其中①～⑧为生理过程，图二为植物体内光合作用和呼吸作用的物质变化示意图，其中a～h为物质名称，请分析回答：


（1）微生物在氮循环中具有重要作用，如根瘤菌能参与图中[  ]             过程。
（2）土壤中能完成②③过程的生物，其新陈代谢类型是              。
（3）机体中的                       （激素）能促进⑧的进行，保证了内环境物质的动态平衡。
（4）在人体内，发生在细胞外的过程是         （用图中序号表示）。
（5）物质a分布在叶绿体的                ，提取该物质时加入CaCO₃的目的是           。
（6）在光合作用过程中，二氧化碳被还原成有机物时，既在接受      释放的能量，又要被    
还原（两空均用题中字母回答）。
（7）假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是        ；假如该植物从光下移到暗处，e量的变化是        。在高温干旱环境里，植物从环境中吸收的CO₂会减少，原因是                             。
（8）长期水淹的植物会出现烂根现象，与之有关的代谢产物是       ，来自于           。
（9）将状况相同的植物绿叶分成四等分，在不同温度下分别暗处理1h，紧接着再光照1h（光强相同），测其重量（mg）变化，得到如下表的数据：

组别	1	2	3	4
温度（℃）	27	28	29	30
暗处理1h后	－1	－2	－3	－1
紧接着光照1h后	＋3	＋3	＋3	＋1

 
可以得出的结论是：该植物光合作用的最适温度约是    ℃，该条件下的光合作用实际值是    mg。

下列甲图表示在温室大棚中无土栽培的两种农作物CO₂同化量变化，乙图表示某绿色植物细胞代谢过程的部分示意图，丙图表示某细胞内糖类物质A的代谢变化。请据图回答下列问题：

（1）在温室大棚中无土栽培的农作物所用的完全培养液含有14种必需矿质元素，其成分中不含植物激素。
（2）甲图曲线Ⅰ代表阳生植物，如果在白天适当提高二氧化碳浓度那么b点向_________移，温室栽培作物时，白天适当提高温度，晚上应该____________（维持恒定、提高、降低）温度来增加农作物一天中有机物的积累量。
（3）当光照强度为600 LX时，甲图曲线Ⅰ代表的植物光合作用过程中二氧化碳的同化总量为        umol/（m²．s）。
（4）当光照强度        （大于、小于、等于）200 LX时，Ⅰ植物细胞会表现出乙图细胞的生理状态。
（5）若丙图发生在人体内血糖的代谢和调节的过程中，则              （激素）的分泌增多会促进①③过程；若丙图发生在人体肝细胞内，且物质C含有氮元素，则②过程称为转氨基（氨基转换）作用，该过程产生的含氮物质C是非必需氨基酸；若丙图发生在马铃薯植株块茎细胞内，则④过程产生的物质D是          。

光合作用受温度、光照强度等因素的影响，某研究小组以黑藻叶片为实验材料进行了相关的实验探究。
I.该小组为了探究温度对光合作用的影响，设计了以下实验：将生长旺盛的黑藻叶片分成等量的若干组，先在不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化;后立刻再光照1小时(光强度相同），再测其重量变化。根据测得的数据计算光合速率（以真光合速率为指标,即实际光合速率），得到如图结果。请据图分析
作答：

(1) 黑藻生长最适宜的温度为     C，温度为40C时真光合速率降低的原因是       。
(2) 该实验暗处理的目的是                        o
(3) 若实验测知黑藻叶片在20X：条件下暗处理1小时后有机物重量与暗处理前相比减少了2mg，再光照1小时后有机物重量与暗处理前相比增加了4mg，则该温度条件下黑藻的真光合速率为     。
(4) 该实验除了通过测定有机物合成量，还可以通过测定   或      来计箅真光合速率。
II.研究小组进一步用以下装置探究光照强度对黑藻光合作用的影响。请据图分析作答：
(5) 为防止光照引起瓶内气体的物理性膨胀对实验结果造成的误差，对照组瓶内应如何放置？                                           。

(6) 若光源为同功率的灯泡，可通过                            来控制自变量。
(7) 当光照强度为O时，预测瓶内_____{_}___ (填气体)将减少，红色液滴将向左移动；光照增强时，预测瓶内______(填气体)将增加，红色液滴将向右移动。