高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入适宜培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯改变光源与试管的距离；CO₂浓度分别设置为0.03%和0.05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2（见右图）。请分析回答：

（1）比较C．D两点的光合作用速率，可见限制D点光合速率的主要因素是_________  ___，EF段______不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C_３的含量将如何变化？______________。

I. 如图l为植物光合作用与有氧呼吸的过程示意图，图中字母表示有关物质，数字表示相关生理过程，请据图回答问题：

(1)写出下列符号所代表的含义：
C．_________ ，D．_________ ，F．_______，①________。
(2)若图1中化合物B的含量在24小时内发生的变化如下图2所示，请回答：

G点时B化合物含量升高的主要原因是                            ，    段的出现可能是白天天气暂时由晴转阴造成的。请在上面给出的坐标图中画一条曲线，表示图2中的 EH段(10时至14时)水稻叶肉细胞中C₃含量的变化趋势。(设a点为10时的C₃含量)
（3）氧气是光合作用的产物之一，请根据所学知识设计一实验，证明氧气的氧原子来自何种反应物：                                                                    
                                                                               
II．光是影响植物光合作用的主要因素，但不知光是否影响植物的呼吸作用。甲同学所用的实验装置如图所示，并设置A、B两组。A组给予植物适宜强度的光照，B组不给光照。实验开始时，刻度玻璃管内的有色液滴在位置X，20 min后观察A、B两组有色液滴的移动情况（呼吸作用以葡萄糖为原料，不考虑气体在水中的溶解）。据此回答下列问题：

(l)乙同学认为甲同学达不到实验目的，要对装置进行如下改进（材料任选）：
①
___                                                                    _；
②
__                                                                    __。
(2)写出乙同学改进后所得的实验结果及相应的结论。
若                                      ___，则说明光不影响植物的呼吸作用。
若_                                      __，则说明光促进植物的呼吸作用。
若                                      ___，则说明光抑制植物的呼吸作用。

请回答下列有关小麦细胞代谢的相关问题：

（1）图甲曲线中，当光照强度为a点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有         。
当光照强度为600 lx时，光合作用过程中二氧化碳的同化总量为        umol/(m².s)，当光照强度           （大于、小于、等于）200lx时，细胞会表现出乙图细胞的生理状态。大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为甲图中的____      （a、b、c、d）点最为理想。
（2）图丙表示某小麦的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图，在图丙a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度是   ；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的
    倍。  
（3）若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物对CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.20	3.75	3.50	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

则昼夜不停地给予光照，该小麦生长的最适宜温度是________℃；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物能否生长? ________，为什么?
____________________________________________________________

下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X．20分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

(1)图中绿色植物吸收的光能转化途径是                。                      
（2）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20分钟后，要使水滴维持在X的位置上，针筒的容量       （填需要或不需要）调节。
（3）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是            mL/h。
（4）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下30分钟后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。则该植物的实际光合速率是　　　　mL/h。   
（5）如果在另一相同实验装置中，只增加光照强度，则20分钟后针筒的容量也维持在0.6mL读数处。但若在该实验装置中只将温度提升至30℃，则20分钟后针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出的结论是                       。
（6）如果在该植物的叶片上涂上一层凡士林，针筒的读数大幅度变小，原因是             。

线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请据图回答：
 
（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸全过程分为三个阶段，你认为产生水和消耗水的阶段分别是              阶段。
(2)当叶肉细胞处于图II甲点状态时，可以发生图I中的哪些过程?(用图中字母
表示)________________。
(3)当叶肉细胞处于图II中乙至丙段时，影响光合作用的主要因素是_________________________。当达到丁点后，限制光合作用的因素可能是_______________              (2分，答出两点)。
(4)当叶肉细胞处于图II丙点状态时，叶绿体内消耗的CO₂来自图I中_______________过程。(用图中字母表示)。
(5)图I物质A是________________。如果在图II的乙点突然停止光照，短期内叶绿体内C₃化合物的含量将会________________。
(6) 当叶肉细胞处于图II乙点状态时，叶肉细胞产生ATP的场所有                

为检测光质(不同波长的光)对水生黑藻、光合作用强度的影响，现提供下述材料：红、绿、白三种颜色的40W的灯泡数个，试管数支、黑藻、pH试纸、石蜡油、NaHCO₃溶液。请完成下面的实验设计并回答相关问题：
实验开始步骤：在温度为2O℃环境，按上图组装实验装置……

（1）写出后面实验设计的主要步骤：____________________________________
_______________________________________________________________。
（2）请预测并简要分析上述实验结果：________________________________ ____________________________________________________________________。
（3）若只有一枝黑藻作为实验材料，简要写出实验设计步骤：_________________
_______________________________________________________________。
（4）若不增加实验用具，指出另一种检测该实验结果的简便方法：_____________
_______________________________________________________________。
（5）若上述实验效果不明显，请设计一种增加光合强度的方法：_______________
_______________________________________________________________。
（6）黑藻可产生ATP的途径有__________________________________________。

下列图示中甲、乙显示植物光合作用与光照强度之间的关系和相关生理过程；丙、丁表示种植蔬菜的大棚剖面图（棚顶的草席是用草制成的覆盖物）和一天中大棚内CO₂浓度变化的曲线，其中在c—d期间打开大棚通风口。请根据图中信息回答：

（1）①图甲中表示阳生植物的曲线最可能是____________________；叶肉细胞在b点时产生ATP的场所是__________________；
②图乙中“1”过程是在叶绿体的__________________上进行的。连接“1”和“2”的关键物质是____________________________。“2”过程可分成两步，第二步的发生在C₄植物与C₃植物体内部位并不相同，其中C₄植物发生在_________   __                        _。
（2）图丙大棚通风后CO₂浓度有所上升，但浓度仍低于棚外的原因是        ________________        _；盖草席后，CO₂浓度迅速上升，但f点以后上升趋缓，其原因是_______                             _____。
（3）从图丁曲线变化分析，增施CO₂气肥比较好的区段是______     。

A．a—b

B．b—c

C．b—e

D．c—d E.b—d

（4）大棚中补充CO₂气肥，并不能代替土壤施肥，其原因是_______________         __________________；相反，生产中大棚比同期大田还要多施水肥，原因是_________________                                        _。

在一定实验条件下，测得某植物的光合作用如图（一）所示，细胞呼吸如图（二）所示，请据图回答下列问题：

（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供           和             。
（2）影响图（一）中a曲线P点上下移动的主要外界因素是                      。如果P点是在氧气充足条件下测得的，则氧气浓度应大于           ％。
（3）若此植物为阴生植物，在实验条件不变的情况下，改为生长状况相同的阳生植物，则图（一）a曲线的L点向               方向移动。
（4）图（二）中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得？                      。
（5）若图（二）表示某种植物果实的呼吸作用曲线，则该果实储存的适宜氧气浓度应是图中的            。

下图示与光合作用、细胞呼吸等相关的细胞代谢问题，请回答：

（1）图甲中所示的①～④物质中，相当于细胞有氧呼吸的终产物和反应物的依次是          、         （填写标号）。在细胞有氧呼吸过程中出现的类似于②的物质产生于细胞的                       中。
（2）小球藻在适宜条件下繁殖很快。在图乙的装置（a）和（b）中，用相同培养液，在光下分别培养小球藻，观察最初的变化。
①B试管中小球藻繁殖速度的变化是        （加快、减慢），其原因是A瓶中
的                                                        。
②C试管中小球藻繁殖速度的变化是        （加快、减慢），其原因是D瓶中的                                                        .。

某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）：
实验一：将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予一定的光照，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度，结果如图1所示。

实验二：给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如图2所示。
请据图分析回答：
（1）从实验一可知，A、B植物叶片的光合作用强度受            浓度的影响。从实验开始到10min这段时间内，A植物叶片吸收CO₂能力的变化趋势是               。
（2）若A植物在第5min时，光照突然降低而其他条件不变，则此后极短的时间内，类囊体膜上生成           和[H]的速率将会下降，三碳化合物（C₃）的合成速率将会           （增加、减少、基本不变）。
（3）在第25-40min期间，两个密闭小室内CO₂含量相对稳定的原因是            。从实验开始到第40min这一阶段，A植物积累的有机物量比B植物要             。
（4）实验二中，当光照强度为bklx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO₂的速率是      mg/m²·h。
若每日光照12小时，给予的光照强度为mklx（a < m < b），则一昼夜中B植物的干重将   。

下图表示某适宜温度条件下，A、B两种植物吸收二氧化碳的速率与光照强度的关系。请据图分析回答：

（1）当光照强度为a时，A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度         （填强、相等或弱）；A植物呼吸作用释放二氧化碳的速率是      mg/m²．h；A植物吸收的二氧化碳用于光合作用过程中的           阶段。
（2）A和B两种植物，适于在弱光条件下生长的是         ；当光照强度为b时，限制A植物光合作用的主要外界因素是             ；此时叶绿体中的ADP的运动方向是                                   。
（3）当光照强度为b时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，则X=       小时。

将两株C₃植物放在封闭的玻璃罩内，用营养液置于室外进行培养（如图甲所示），假设玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO₂浓度影响均忽略不计。现用CO₂浓度测定仪测定了一天中该玻璃罩内CO₂浓度的变化情况，绘制成图乙所示曲线。请据图分析回答：

（1）A点时植物生理活动过程的特点是______________________________________。
（2）表示光合作用和呼吸作用相等的点有________________________。
（3）F点时植物细胞产生ATP的结构有__________________________。
（4）H点与A点相比，植物体内有机物总量的变化情况是_____________________________。
（5）若将本实验的植物换成C₄植物，与图示C₃植物相比，H点的相对位置的会____（高/低/不变）。
（6）据图所示，若E点是曲线斜率最大的点，则表明此时植物生理活动过程的特点是_______________________________________________________________________。
温室大棚内采取那些措施可以增大E点的斜率？（三点）
①__________________________________________________
②__________________________________________________
③__________________________________________________
(7)实验结束后打开玻璃罩让植物在适宜条件下培养一段时间，植物出现萎蔫现象的原因是_______________________________________________________________________。

Wollny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）图中的数据可以说明若想通过施肥提高产量，土壤应达到一定的湿度，请分析说明原因：   。
（4）除图所示的因素外，若要进一步提高春黑麦的产量，还可以采取的措施是   。

I．为了研究植物的呼吸作用，小刚设计了如图所示的装置。请你和小刚一起探究下列问题。

（1）实验时，广口瓶用不透光的黑纸包住，其目的是为了防止瓶内的植物进行__________ 作用，对实验产生干扰。
（2）经过一段时间后，可以看到细玻璃管中的红墨水将____________。（选填‘左移’、‘右移’或、‘不动’）。揭去广口瓶外的黑纸，观察到广口瓶中发生的现象是____________________，原因是________________________________________________。
II．为了探究植物的光合作用是否需要光，小刚同学设计并完成如下图所示的实验。请你对他的实验进行分析，然后回答有关问题。

（1）实验时首先将植物放在黑暗处，其目的是使叶片中的___________运走耗尽。
（2）图中a选用的液体应该是_____________。
（3）滴加碘液后叶片变成了蓝色，说明叶片中产生了____________________。
（4）小刚实验设计的不足之处是_________________________________________。

坐标曲线图能直观形象地描述生物体生命活动的规律，请结合下列“S”型曲线分析并回答相关问题：

Ⅰ．若图表示密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化曲线，则：
（1）植物细胞内与大棚内CO₂浓度变化密切相关的两种细胞器是        、       。
（2）植物光合作用与呼吸作用强度相等的点是                    。
（3）曲线在             点时，植物体内积累的有机物最多。
Ⅱ．若图表示人体进食后，一段时间内血糖的含量变化曲线，则
（1）AB段表示进食后血糖浓度的变化，此时胰岛素的分泌量             ；曲线BD段下降的主要原因是                                    。
（2）曲线DE段上升的主要原因是                                   ，参与此过程调节的、具有协同作用的两种激素是                           。
（3）生理学上把呼吸作用过程中CO₂的产生量与O₂的需求量的比值，称为呼吸商。已知糖类、蛋白质和脂肪的呼吸商分别约为1.0、0.8、0.7，现有两个呼吸商数值，A是0.94，B是0.76，它们来自对一个正常男性和严重糖尿病男性患者一昼夜呼出的CO₂量和吸收的O₂量的测定与计算,则其中最可能是糖尿病患者的呼吸商值的是             。