高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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，而三碳化合物（C3）的含量将会           （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
               。

下图为某绿色植物叶肉细胞内部分生理过程示意图，a～f均为气体物质。据图分析回答有关问题：

（1）图中可表示氧气的是     (填字母)。
（2）b参与光合作用的     阶段，该阶段发生的场所是     ；氧气参与有氧呼吸的
第       阶段，该阶段发生的场所是         。
（3）在黑暗条件下，叶肉细胞中产生ATP的场所有     。
（4）若用¹⁴C标记CO₂，则光合作用过程中¹⁴C的转移途径是      。

下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO₂浓度的变化。乙图曲线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，一昼夜中CO₂浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时，在这两个时间点植
物光合作用强度              （填大于、等于或小于）呼吸作用强度。
（2）分析乙图在B点时改变的某种条件可能是（列举一种情况即可）：
可能的条件：                                                   。
理由：                                                         。
（3）丁图中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的      倍。
（4）乙图中A点与B点相比较，A点时叶绿体中NADPH的含量       （填“多”或“少”），乙图如果在A、C点时温度分别降低10℃，则曲线有何变化？请在丙图中表示出来。

（5）某学校研究小组为了研究浇灌蔬菜大棚的水质污染情况，进行了微核实验。微核由染色体的断片或整条染色体形成，是真核细胞中的一种异常结构，呈圆形或椭圆形，游离于主核之外。微核往往由于细胞受辐射或化学药物的作用而产生，“微核检测”可用于了解化学物质的遗传毒性。
该小组的同学采集了蔬菜大棚浇灌水为母液，用蒸馏水稀释，配制了一系列浓度的溶液，各取等量加入烧杯A、B、C、D中；另取等量蒸馏水加入烧杯E，之后，将5个大小和生长状况相同、幼根已培养至1 cm的洋葱，分别置于上述5种溶液中培养24h，然后再将洋葱转移到蒸馏水中继续培养24h。24h后从每个洋葱上随机取4条根尖并按常规方法制作临时装片，在显微镜下观察每个装片上的1000个根尖细胞，计算其中出现微核的细胞数目（微核的千分率），结果如下表所示。

母液/蒸馏水	细胞微核率（‰）	b
A	1/5	12.54	13.50	11.72	13.00
B	2/5	15.92	15.00	14.85	14.91
C	3/5	18.68	16.22	17.00	18.00
D	5/5	20.12	20.20	21.00	18.96
E	蒸馏水	3.43	3.00	3.64	3.56

请分析回答：
①观察微核的时候，要镜检处于细胞分裂       期的细胞
②表中b应该表示               ，E组的目的是         ，该实验可得出什么结论？
                                                                       

将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养，并置于室外，用CO₂测定仪测定玻璃罩内CO₂浓度某一天的变化情况，绘成曲线如下图甲所示。下图乙表示该植株处于光照下的一个叶肉细胞，a表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO₂量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO₂量。下图丙表示该植物在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。请据图回答下列问题：（不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响）

（1）如图甲所示，BC段较AB段CO₂浓度增加速率减慢的原因是                 。从16时到18时，叶绿体内ATP合成速率的变化是                。若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度               （＞、=、＜）E点时的光照强度。
（2）如图乙所示，在氧气不足条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会               。适宜光照条件下，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）。若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中三碳酸（C₃）的合成速率将会       （变大、不变、变小）。
（3）假设密闭玻璃罩内植株所有进行光合作用的细胞的光合强度一致，图乙表示该植株的一个进行光合作用的细胞，那么，当在图甲中D点时，图乙中a          （＞、=、＜）b。
（4）丙图如果在A、C点时温度分别降低10℃，则曲线有何变化？请在丙图中表示出来。

回答下列植物生理的问题
将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全营养液置于室外进行培养（如下甲图），假定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、微生物时CO₂浓度的影响均忽略不计。现用CO₂浓度测定仪测定该玻璃罩内一昼夜CO₂浓度妁变化情况，绘制成如下图乙所示曲线。请据图分析回答：

37．植物在黑暗中进行      作用，释放      气体，在有光的条件下，既进行     又进行        ，是否积累有机物取决于                         。
38．BC段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是                           。
39．D点时植物生理活动过程的特点是____                             。
40．EF段说明此时植物光合作用速率____   （填“较快”或“较慢”）。
41．EF段与DE段相比，其叶肉细胞中C5的含量较____。
42．第二天24点与前一天0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是             。

请回答有关植物生命活动的有关问题：

（1）直接给细胞的主动运输提供能量的有机物的结构简式是                       
根细胞形成它时所需要的能量来自                             （填相关结构）
（2）上图为光合作用过程的示意图，③过程的场所是                        。分离叶绿体中的色素时在滤纸条上色素带最宽的是              。如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去图中的A，可以测出来短时间内C₅的含量变化是               。
（3）机体在一定时间内，细胞呼吸产生的CO2摩尔数与消耗的O2的摩尔数的比值，常被用来判断细胞呼吸分解有机物的种类。根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算，此比值是          。

（除特别说明，每空1分，共16分）在一定浓度的CO₂和适当的温度（T₁）条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表。根据表中数据，回答问题。

	光合速率与呼吸速率相等时光照强度（千勒克司）	植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度（千勒克司）	植物达到最大光合作用强度时CO2吸收速率（mg/100 cm^2叶·小时）	黑暗条件下CO2释放速率（mg/100 cm^2叶·小时）
A植物	1	3	11	5．5
B植物	3	9	30	15

（1）与B植物相比，A植物是在　　          　　　光照条件下生长的植物，判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率　　　　　　，造成这种现象的主要限制因素是　　　　　　　　　　。
（3）当光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率是　　　　　（mg CO₂/100 cm²叶·小时）。当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物固定的CO₂量的差值为　　　　　（mg CO₂/100 cm²叶·小时）。
（4）请在下图中绘出，A、B两种植物在不同光照强度下，CO₂吸收和释放速率的变化曲线。

（5）使温度（T₁）保持恒定，在24小时内对B植物连续进行先光照一段时间，然后黑暗处理的操作，若只提供9千勒克司的光照强度，则需要连续光照时间大于　　　　　小时，才能使植物生长。
（6）根据你在第（5）题得出的结论，使温度（T₁）保持恒定，在24小时内对B植物进行先光照10s再黑暗10s交替的处理，那么，B植物在这一天内　　　　　（能/不能）积累有机物。

（每空1分，共10分）下图表示在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。请回答：

（1）叶绿体中色素的存于叶绿体的　　　　　　　　。
（2）图中D、G所代表的物质分别是　　　　　和　　　　　。D物质的作用是　　　　　　　。
（3）该植物根尖细胞中产生B物质的细胞器有　　　　　　。
（4）B在酶的作用下，水解所有的高能磷酸键，能够产生　　　个Pi，最后剩下的物质是　　　　　　，它是构成生物大分子　　　　的单体。
（5）在某一光照强度下实验时，检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换，则可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　 。
（6）小麦在夏季中午的时候光合作用强度相对较低，根本原因是细胞中　　　　　物质减少造成的。

（每空1分，共10分）
在2010年上海世博会上，“低碳”演绎得美妙绝伦。世博会上，许多低耗环保的新型材料也一一亮相，会“呼吸”的墙壁、地板随处可见。在上海世博会E片区，是以英国贝丁顿“零能耗”社区为原形的“世博零碳馆”……
根据材料，回答下列问题：
（1）英国馆的核心是一座“种子”圣殿。实际上，种子并非植物新生命的开端。人类和植物一样，新生命的开端是          ，我们全身的细胞都来自它的        分裂。植物种子萌发时所需营养由                提供。
（2）日本馆的展示主题是“像生命一样会呼吸的建筑”。请你写出生物有氧呼吸的反应式                。
（3）瑞士馆的造型是一个想象中未来世界的轮廓，顶部是一片青葱的草地。观众可在十分钟内乘坐环状缆车从底楼到顶楼。而法国馆以“感性城市”为题，顶部也是一片绿色。屋顶的草坪可以进行光合作用。植物吸收CO₂是光合作用中的                反应阶段。光合作用中，水光解时释放出了                ，此过程依赖叶绿体中的特殊结构是                。
（4）“零碳”餐厅中，烧饭用的沼气是食物残渣在地下发酵产生的，发酵离不开细菌等微生物。细菌和人体细胞的主要区别是                。
A．有无细胞器                           B．有无核物质
C．有无DNA                              D．有无成形的细胞核
（5）“零碳馆”房顶的绿色植物吸收的CO₂在植物细胞内的转移途径是            。
A．CO₂→C₅→葡萄糖     B．CO₂→C₃→葡萄粮
C．CO₂→叶绿素→C₅→葡萄糖               D．CO₂→叶绿素→C₃→葡萄糖
（6）下列哪一种能源不是真正的“零碳”能源（多选）           
A．某种植物转化的乙醇                  B．风能
C．太阳能            D．可转化为沼气的物质（如剩饭剩菜）
E．氢能

下图表示D、E两种同植物在不同外界CO₂浓度条件下的CO₂净固定量曲线。请根据图回答下列问题：

（1）在不同外界CO₂浓度条件下两种植物的CO₂净固定量有何差异：             ；当植物CO₂净固定量为0时，表明植物                           。
（2）在光照强烈的夏季中午，图中          曲线代表的植物更具有生长优势。
（3）为确定上述E曲线代表的植物是否为C₄植物做了如下实验取待测植物正常叶片制作过脉横切片，显微镜下观察维管束鞘细胞外       时，可确定其为C₄植物。
（4）如果用¹⁴CO₂供应E植物进行光合作用，放射性先出现在        化合物中。

某人利用小球藻为实验材料做了下列两个实验，最初时各个试管中小球藻的量相同，请回答：
 
实验一                                     实验二
（1）实验一：小球藻在适宜条件下繁殖很快，在相同培养液中，装置（a）和（b）分别培养小球藻（抽去空气），将两个装置都同时放在阳光下。
①一段时间后观察，B、C两试管哪个更绿            。
写出此时A瓶中酵母菌主要的细胞呼吸方式的反应式                      
②实验中B试管的小球藻不久后能生长吗？           ，为什么                 。
（2）实验二：将小球藻装在一个密闭容器中，通过通气管向密闭容器中通入CO₂，通气管上有一个开关，可以控制CO₂的供应，密闭容器周围有固定的充足且适宜的光源。向密闭容器中通入¹⁴CO₂，发现反应进行到5 s时，¹⁴C出现在一种五碳化合物（C₅）和一种六碳糖（C₆）中。将反应时间缩短到0.5 s时，¹⁴C出现在一种三碳化合物（C₃）中，这说明CO₂中C的转移路径是                             ，该实验中是通过控制           来探究 CO₂中碳原子的转移路径。在该实验中，如果发现C₅的含量快速升高，其改变的实验条件是                   。

如图所示，图A表示某植物细胞的部分细胞结构和相关代谢情况，a～f指的是O₂或CO₂。图B表示在适宜的条件下，环境中的CO₂浓度与CO₂吸收量之间的关系曲线，m点是能够进行光合作用的CO₂最低浓度。据图回答下列问题：

（1）题中所说的“适宜的条件”主要是指_______________________________（至少答两点）
（2）当CO₂浓度分别为c和n 时，图A中，对应的a～f过程分别是：
c：__________________________； n：___________________________。
（3）图A中的b若指的是葡萄糖，图示还正确吗？为什么？___________________。

右图为某植物的叶绿体示意图，请据图回答：
(1) 在A中发生的反应称为______________，该反应
的产物有________________________。
(2) CO₂进入叶绿体后，在B中形成甲物质。光合作用
产生的甲物质(小分子有机物)用
________________________处理呈现砖红色。
(3) 用¹⁴C标记CO₂进行光合作用，可在___________
结构中测到放射性物质。若突然停止光照，此时含
有放射性的__   ____物质大量积累。
(4) 有一种蓝色的染色剂DCPIP被还原后成为白色，下面条件能使DCPIP产生最大程度颜色变化的是       
A．分离的叶绿体，置于黑暗中       B．分离的叶绿体基粒，置于光下
C．叶绿体提取液，置于黑暗中       D．叶绿体基质提取液，置于光下
(5)若将该植物种在温室中，写出两种通过改变A、B中生理过程强度来提高产量的措施：①___________________；②___________________。
（6）若要尝试进行叶绿体色素的提取和分离实验，你将用到的试剂分别是（至少写出2
个）_________________________________。

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(氧气浓度
为15%)、呼吸作用速率与氧气浓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点上下移动的主要外界因素是　　　　；图乙中细胞呼吸有
关曲线的数据需在　　　　条件下测量。
(2)由图丙可知，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。

下图为光合作用和呼吸作用简图，请回答：

⑴ ①是在叶绿体的______________上进行的，所需要的外界条件是_______，发生的能量变化是_______________________________________________________。
⑵④、⑤是在___________中进行的，所需要的外部条件是______________，供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是______________（用标号回答）。
⑶ 在上述①~⑤中，能产生ATP过程的是____________（用标号回答）。
⑷ 与葡萄糖在体外燃烧相比，③、④、⑤过程的特点是_____________________________。
⑸ 各种细胞生物都能进行的过程是___________（用标号回答）。
（6）②过程是_________________，需要①过程提供的___________________。