高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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ATP中的能量转换到b的场所是           ，生成e的具体场所是         。
（3）为探究光质(不同波长的光)对叶片光合作用强度的影响，现提供下述材料：烧杯2只、打孔器、注射器，红、黄40W灯泡各一只，烧杯、富含CO₂的NaHCO₃稀溶液、菠菜叶。请完成下列问题：
①取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm打孔器打出小圆形叶片20片（避开大的叶脉）。将圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排除注射器内的残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，重复几次。
②将处理过后的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用，此时叶片全部         。
③取甲、乙2只烧杯，分别加入                                                 。
④                                                                           。
⑤观察并记录同一时间段内个实验装置中小圆形叶片的浮起的数量。
预期结果及结论：                                                              
                                                                                 。

下图是绿色植物一成熟细胞新陈代谢图解，请依图回答：

（1）细胞在生成物质B的同时，还产生的物质有         ，此过程发生的场所是                         。
（2）物质C从细胞外到细胞内并参与过程②的一个步骤，至少穿过                层磷脂分子，这一步骤叫做                               。
（3）能量代谢的关键性物质是图中的化合物E，在该细胞中，其生成场所有                                                 。                                                                                                                  
（4）在细胞内生成物质A的细胞器有                                         ，物质A在细胞内存在的形式有                           。
（5）在过程①②组成的代谢过程中，在合成有机物的同时，也有有机物的分解，该过程中分解该有机物的酶分布在细胞结构的                      中，在          过程中完成。
（6）在物质A和F供应充足的情况下，限制过程①~⑤的共同因素是                 。如果把该植物细胞遮光密封，过程①~⑤将会停止的过程是                 （填序号），图中④过程为                                                     。

回答下列Ⅰ、Ⅱ小题：
Ⅰ．下图是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO₃是为了提供CO₂。

请回答：
（1）黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是      。
（2）随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是密闭的反应杯中      ，此时，叶绿体中的       碳分子含量下降，       碳分子含量上升。
（3）若提高恒温水浴的温度，则光合速率       。若将光源远离反应杯，则光合速率      。
（4）该法同样可用于叶片呼吸强度的测定，只需对反应杯      。
Ⅱ．草履虫是水生单细胞原生动物，在适宜条件下增殖较快。现欲探究草履虫的种群增长方式，请根据以下提供的实验材料和用具，设计实验思路，绘制用于呈现实验数据的坐标，并预测实验结果。材料和用具：草履虫、培养液、显微镜、培养瓶等。（要求：答题时对草履虫的具体计数方法不作要求）
（1）实验思路：
①
（2）绘制一个用于呈现实验数据的坐标，并注明坐标轴名称：
（3）预测实验结果：

将一定数量的生长良好的盆栽植物移入密闭的温室中栽培，栽培期间利用自然光，在温度适宜的条件下测得的24小时内CO₂浓度曲线如图。（18分，每空2分）

（1）与BC段相比CD阶段的形成原因是    ，DE阶段曲线下降的原因是    。
（2）AB和EF阶段光合作用的速率等于          ，原因是             。
（3）由图可知该植物长期在该密闭温室中能否正常生长?     。(能/不能/无法判断)
（4）在E点敞开棚顶后光合作用速率的变化如何？             （变大／变小/不变/无法判断）。
（5）若该图是C₃植物的曲线,换成C₄植物后曲线中的AB段将如何变化?     (上升/不动/下降/无法判断)。
(6)现已从该植物的叶绿体中提取出色素，并层析分离后得到4条色素带（如下图）。则能转化光能的色素在第   条中，在层析液中溶解度最大的是第     条。

下图一表示在充满N₂与CO₂的密闭容器中（CO₂充足），西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线；图二表示春末晴天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），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。请分析回答下列问题。

（1）图一中8h时西红柿植株的细胞呼吸方式为     ；此时线粒体中生成[H]的场所是     。
（2）图一中，5～8h间，使呼吸速率明显加快的主要原因是密闭容器内         。
（3）图二曲线丙中，A点植株细胞内能生成ATP的场所有     。曲线乙的峰值低于曲线甲，主要原因是光合作用过程中     阶段较慢。
（4）图二中，C点与B点相比，叶绿体内C₅相对含量较     (高、低)； A、C、D三点，植物积累有机物最多的是       。
（5）植物在无氧条件下可以进行厌氧呼吸，酵母菌也可以吗？请设计实验进行探究。
实验原理：若酵母菌进行厌氧呼吸，则它厌氧呼吸的产物为酒精和CO₂；重铬酸钾在酸性条件下会与酒精发生反应使溶液变成灰绿色。
实验器具和试剂：如a～d所示实验装置，溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液等。

①请根据实验目的选择装置序号。
实验组的装置序号：              ；对照组的装置序号：            。
②请写出检测该实验结果的方法。
                                                                。

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、NaHCO₃、黑藻等。

实验步骤：
①准备4套如图所示装置，编号为l一4。在瓶中各加入约500mL0.0lg/mLNaHCO₃溶液后用冷开水充满。
②取4等份长势相同的黑藻分别放人l一4号装置。
③将4套装置放入暗室中，然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1—4号装置，观察气泡的产生情况。刘文迁
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，实验结果见上表。分析并回答有关问题：
（1）该实验中的自变量是     。列出实验中的两个控制变量（无关变量）：     。
（2）根据装置图，上表中的实验数据是如何读出的?          。
（3）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       。
（4）对表中数据进行分析并得出结论：       。
（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：                                  。

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     种必需矿质元素，其成分中        （含、不含）植物激素。
（2）甲图曲线Ⅰ代表       植物（阳生、阴生），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                 作用，该过程产生的含氮物质C是                 ；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                   。

为了探究光照强度和CO₂浓度对植物光合作用强度的影响，某校同学们进行了下列有关实验探究。作出假设：光照强度和CO₂浓度对植物光合作用强度有影响。以下是两组同学用相同方法、相同装置对A、B两种植物进行探究得到的实验结果：

分析上述实验结果，并回答下列问题：
(1)同学们作出上述假设的理由是①                  ；②                   
(2)在阳光不充足的地区，大棚种植A、B两种植物时，光照将最可能成为限制        植物正常生长的主要因素。
(3)分析上表数据可以看出，当A植物在灯泡功率为200W、CO₂浓度为0.03％时，采取
                措施能显著提高光合作用强度。
(4)B植物在CO₂浓度为0．1％时，若将灯泡功率逐渐增大至400W，请预测O₂释放量的变化趋势并说明原因                 
(5)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。请利用上述实验结果说明其中的道理：                      
(6)上表中的结果可知,提高大棚蔬菜产量的措施：                         。

）如图是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图回答下列问题：

(1)图中步骤①加入研钵内的物质：A ________10 mL，作用是溶解色素；B________少许，作用是研磨得充分；C______少许，作用是防止色素被破坏。
(2)图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有________。
(3)图中步骤③剪去两角的作用是________，画滤液细线的要求是________。
(4)图中步骤④中关键应注意________；加盖的目的是________；色素带最宽的是________，扩散速度最快的是________。
(5)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量80%的________________分解，从而显示出_______________的颜色。

图1为光照强度一定时，大豆植株在不同O₂浓度下，CO₂吸收速率的变化曲线，其中甲曲线表示空气中CO₂浓度为a时测得的结果，乙曲线表示空气中CO₂浓度为b(b﹤a)时测得的结果；图2为大豆植物光合作用速率受多因子影响的关系图，据图回答：

（1）图1所示，随着O₂浓度的升高，大豆植株对CO₂的吸收速率逐渐下降，这种影响在外界CO₂浓度较______________时对大豆的生存构成的威胁更大。因此在农业生产上，我国古代人民就提出要“正其行，通其风”。
（2）图1中曲线的形成除了与光合作用有关外，还与植物的               有关。
（3）图1中A点代表的生理意义是                           。
（4）实验表明：在强光下，O₂参与叶绿素与类胡萝卜素的光氧化，从而影响光合作用的光反应阶段，使其产生的______________减少。
（5）图2所示，当光照强度为c时，限制光合作用速率的外界因素是      ______。
（6）综合两图，要提高大豆产量，所需的最适外界条件是较高温度、较高CO₂浓度、适宜光照和_________________。

下图一为某植物在不同O₂浓度条件下，无氧呼吸与有氧呼吸的CO₂释放体积量变化曲线，图二为不同光照强度条件下，光合作用CO₂体积变化量曲线。假定图一图二情况下，呼吸速率相同,呼吸底物全部为葡萄糖；图一中氧气的吸收量用a表示数值，有氧与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示数值。请据图回答下列问题：

(1)图一中，当O₂浓度为         范围时，a=b。O₂浓度为A时，a与b的关系式是       。
O₂浓度为B时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是                       。
（2）图二为氧浓度为A点时测量的光合作用随光照强度变化的速率曲线。则光照强度为F时，光合作用固定的CO₂量表示为                      （仅用字母a表示）。
（3)图二中G点处细胞进行的生理活动是      与此生理活动有关的细胞器是       .

请回答下列有关光合作用的问题。
（1）光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的        过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的         过程。
（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
1）在温度为10℃、光照强度大于      千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L₃千勒克司时，光合速度的限制因素是         。
2）根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L₂千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。

（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
1）当在    千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
2）A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖     mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O-16）
3）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于       千勒克司。

绿色植物的光合作用强度受二氧化碳、光照强度、温度等因素的影响，请结合下图回答有关问题：

（1）光照强度直接影响光合作用的           过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的         过程。
（2）某除草剂的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程，影响NADP^＋形成_________，该阻断过程发生在叶绿体的                ，进而影响光合作用的暗反应过程，最终抑制杂草生长。
（3）干旱初期，某植物光合速率下降的主要原因可以用甲图曲线         来说明，其具体解释是                              。
（4）若乙图曲线表示该植物在30℃时光合速率与光照强度的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度调节到25℃，曲线A、C、D三点位置如何移动？       ，     ，      。

请完成以下Ⅰ、Ⅱ两题：
Ⅰ、将小球藻细胞打碎，离心获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如下图所示的实验。请分析回答下列问题：

（1）实验A中离体的叶绿体能合成糖类，碳酸氢钠所起的作用是                        。
若要使该实验中没有糖类产生，烧杯中液体应改为         。
（2）若要使实验B中离体叶绿体内的糖类合成速度明显加快，在光照和CO₂条件不变且适宜的情况下，可考虑采用                  的方法。
（3）若要使实验C中离体叶绿体产生糖类，锥形瓶内应加入                          。
Ⅱ、为了验证光质（红光、黄光、绿光）对叶片光合作用的影响，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对预测结果进行分析。
实验材料与用具：小烧杯三只、打孔器、注射器、红黄绿40W灯泡各一只、烧杯、富含C0₂的NaHC0₃稀溶液、菠菜叶。
1、实验步骤：
（1）取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片(避开大的叶脉)
（2）将圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，重复几次。
（3）将处理过后的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用，此时叶片将全都沉到水底，这是因为                                                。
（4）取甲、乙、丙三只小烧杯，                                        。
（5）用红黄绿40W灯泡，相同距离分别照射三只小烧杯。
（6）                                       。
（7）观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。
2、结果预测：                                                                     。

下图甲为绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质的示意图，其中①②③④分别表示不同的代谢过程。图乙表示在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，二氧化碳充足，测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线。请据图分析回答：

甲                            乙
（1）图甲中Y代表              。进行②过程的场所是             ，[H]在②过程中的作用是              。
（2）图乙中，6-8h间，容器的O₂含量          ，植株干重           。9-10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是                   。
（3）图乙中，若在8h时，将容器置于冰浴中，呼吸速度将会出现的变化是               ，其原因是                                         。
（4）设计一个实验验证植物光合作用产生的O₂来自H₂O，而不是来自CO₂，请写出简单的实验思路：