高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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表观光合作用强度（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，5～8h间，使呼吸速率明显加快的主要原因是密闭容器内        ； 9～10h间，影响光合速率迅速下降的最可能原因是叶绿体中      减少，导致三碳糖的合成减慢。
（2）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。
（3）图二中，C点与B点相比，叶绿体内RuBP相对含量较       (高、低)； A、C、D三点，植物积累有机物最多的是        。
（4）大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系如图

在上述定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理，判断实验步骤上画线部分是否正确，并更正错误之处。
１）实验原理：蛋白质　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，其颜色还深浅与蛋白质含量成正比。
２）实验步骤：
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；
②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发、5、9天的蛋白质制备液；
③在上述试管中各加入等量的，振荡均匀后，在颜色变化。
a                                                                            
b                                                                                     

请利用下图装置完成对某植物光合作用强度的测定，并分析回答有关问题（注：A为开关；B为玻璃罩；C为转基因植物；D为烧杯，内装NaOH或NaHCO₃溶液；E为红墨水滴；F为直尺）。

Ⅰ实验步骤
（1）测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：
①在甲、乙两装置的D中都放入等量
         溶液，装置乙作为        ；
②将甲、乙两装置放在_________、温度等条件相同的环境中；
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
（2）测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：
①                                ；②                                ；
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
Ⅱ实验结果和分析
（1）实验结果如下表，填写表中的两个空格：

实验目的		实验30分钟后红墨水滴移动情况
测定植物 净光合作用强度	甲装置	________（填左移或右移动）4.5厘米
	乙装置	右移0.5厘米
测定植物 呼吸作用强度	甲装置	________（填左移或右移动）1.5厘米
	乙装置	右移0.5厘米

（2）假设红墨水滴每移动1厘米植物体内的葡萄糖增加或减少1克，那么植物的呼吸速率是______克葡萄糖/小时，植物的实际光合速率是______克葡萄糖/小时。假设每天光照15个小时，一昼夜积累葡萄糖_____克（不考虑昼夜温差的影响）。

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：

 
图一                             图二
（1）在图二甲点所处的状态时， 能产生ATP的场所是                      。
（2）在图二丁点所处的状态时，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               ；适宜温度下，图二丁点之后光照强度再增加，光合作用强度也不再增大，这时主要是光合作用的
               （填生理过程）受到限制。
（3）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               。
（4）如果以缺镁的完全营养液培养植物幼苗，则乙点的移动方向是                   。
（5）增施农家肥可以提高光合效率的原因是：                                    。

下图是真核细胞内部分能量转换关系图解，请据图回答问题：

（1）①过程将光能转换为               ，发生的场所是叶绿体的            。
（2）若⑤过程发生在缺氧状态下，则发生的场所是                    。
（3）通常在动植物细胞中都能发生的过程是              （填图中序号）。
（4）若物质A代表淀粉，则其来源于植物的光合作用。请写出简单实验思路加以证明。

下图（一）为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图：图（二）为不同光照强度下，测定绿色植物对CO₂的吸收速率并绘制成的相应曲线。请据图回答问题。

（1）若光照强度处于图（二）的C点时，将提供的大气中的CO₂用¹⁸O标记，经检测发现大气中的O₂出现了¹⁸O₂，则¹⁸O的物质至少穿过的生物膜层数是＿＿＿＿＿，假如图（一）取自一种C₄植物，则图中有一处错误是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）当光照强度处于图（二）B点时，对应图（一）中的CO₂的释放量和吸收量的相关数学关系式为（a、b、c、h可表示CO₂的相对量）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在D点之后，对应图（一）中的CO₂释放量和吸收量的相关数学关系式为（a、b、c、h可表示CO₂的相对量）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）适当提高CO₂浓度时，图（二）中B点将＿＿＿＿＿（填“左移”、“右移”或“不动”），D点将＿＿＿＿＿（填“上移”、“下移”或“不动”）。
（4）若图（二）曲线横坐标表示CO₂浓度，且代表的植物是水稻，那么将水稻换成玉米时，图（二）曲线中最主要的变化是＿＿＿＿＿点应该＿＿＿＿＿。
（5）在研究某植物的某种性状遗传特征时，发现用两个不同性状的亲本杂交后，其后代出现了性状分离，但无固定的分离比，则控制这一特征的遗传物质最可能位于图（一）的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿结构中。

分析回答下列代谢与调节的相关问题：
Ⅰ、下图表示在25℃时，A、B两种植物随着光照强度的变化，CO₂吸收量或CO₂释放量的变化曲线图。据图回答下列问题：

（1）写出光合作用的总反应式：                      。
（2）比较A、B植物呼吸作用，其中呼吸作用较强的是           植物。当二氧化碳净吸收为0时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有                            。
（3）当光照强度在达到Z点之前，限制A植物光合作用的因素主要是         。如B是C4植物，其完成光合作用的细胞依次是                     。
（4）当平均光照强度在X和Y之间（不包括X、Y），假设白天和黑夜的时间各为12h，A植物一昼夜中有机物积累量的变化是           （减少或增加）。
（5）对B植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平均光照强度在      klux以上才能使CO₂的吸收量超过CO₂的释放量。
（6）若已知A植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，若将温度提高到30℃（其它条件不变），理论上图中P、M的位置如何变化？                  。
（7）某同学想探究温度对A植物光合作用的影响，则应选择图中M点对应的光照强度，在该实验中，自变量是            ，观察测量因变量的指标是                 。
Ⅱ、(9分)给动物注射促甲状腺激素后最终导致下丘脑的促甲状腺激素释放激素分泌减少。对此问题的解释有两种观点：
①促甲状腺激素直接对下丘脑进行的反馈调节；
②通过促进                           对下丘脑进行的反馈调节。这两种观点是否成立?为此，某生物兴趣小组做了以下的实验进行探究。
(一)材料用具：实验动物、可能用到的试剂、药品、手术器械、测量仪等。
(二)实验思路：
（1）将实验动物平均分为A、B两组；A为实验组，B为对照组。并测定两组动物血液中促甲状腺激素释放激素的含量。
（2）用手术器械将A组动物的       器官切除，B组做切除手术，但不摘除此器官。
（3）对A、B两组动物注射                                        。
（4）一段时间后，再测量A、B两组动物血液中的促甲状腺激素释放激素含量。
(三)实验结果及结论(支持的观点)：
（1）若A组促甲状腺激素释放激素不减少(或增加)，B组促甲状腺激素释放激素减少，则             ；
（2）若A组和B组促甲状腺激素释放激素减少的量相等，则        ；
（3）若A组和B组促甲状腺激素释放激素减少的量不相等，且B组减少得要多，则   。

下图表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，据图回答：

（1）图中①过程进行的是＿＿＿＿＿反应。b代表的是＿＿＿＿＿。
（2）光合作用过程中[H]来源于①过程中＿＿＿＿＿，用于③过程中＿＿＿＿＿。
（3）在有氧呼吸过程的第一阶段，除产生了[H]、ATP外，产物还有＿＿＿＿＿。①过程产生的O₂用于相邻细胞的②过程，至少经过＿＿＿层膜结构。
（4）若将该植物从CO₂浓度为0．03%环境转移到CO₂浓度为1%的环境中，叶绿体中[H]含量将＿＿＿＿＿。
（5）有氧呼吸三个阶段中共同的生成物是＿＿＿＿＿。

（10分，每空1分）如图为生物体内的重要生理过程示意图，图中①～⑥代表相关的生理过程，Ⅰ～Ⅶ代表相关的物质。据图分析回答下列问题：

（1）在物质Ⅰ～Ⅶ中，可代表相同物质的有Ⅰ与Ⅴ，此外还有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。蓝藻细胞中产生的物质Ⅱ需要穿过＿＿＿＿层磷脂分子层才能释放到大气中。
（2）除图中标明的外，还可产生ATP的生理过程是＿＿＿＿（填序号），生物体生命活动所需的能量主要来自于过程＿＿＿＿（填序号）。
（3）若将某植物置于含C¹⁸O₂的环境中生长，一段时间后，植物体周围空气中含有¹⁸O的物质有Ⅰ～Ⅴ中的＿＿＿＿（填序号）和水。
（4）图中水主要由根尖成熟区的表皮细胞通过＿＿＿＿＿＿＿＿吸收，与该过程密切相关的细胞器是＿＿＿＿，植物运输矿质元素的动力来自＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）空气中的N₂一般要通过以根瘤菌为代表的＿＿＿＿＿＿＿＿作用才能被植物吸收，在“水稻、小麦、大豆和马铃薯”四种生物中，吸收土壤中硝酸盐最少的是＿＿＿＿。

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％）、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用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）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：
①________________________________________________________；
②________________________________________________________。
（2）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。
（3）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。
（4）用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为图甲中________点对应的光照强度，温度为_________℃最佳。
（5）在图乙中b、c曲线在D点重合，其生物学含义是                    。当氧气浓度为6时，植物呼吸作用的方式是                            。

I．将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到如下表的数据。分析并回答问题：

组 别	1	2	3	4
温度/℃	27	28	29	30
暗处理后质量变化/mg	-1	-2	-3	-1
光照后与暗处理前质量变化/mg	+3	+3	+3	+1

（1）该探究实验中，属于因变量的有                  、               。
（2）第一组实验说明该绿叶在27℃时每小时积累的有机物的量是___________mg；29℃时真实光合速率为_______________mg/h。
II.已知可以通过观察反应过程中的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H₂O₂分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的H₂O₂溶液，蒸馏水，3.5% FeCl₃溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
（1）实验步骤：
①取3支试管，各加入等量且适量的H₂O₂溶液；
②                                                                       ，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。
③观察各管中释放气泡产生的快慢。
（2）实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O₂的释放速度从快到慢依次是：______________  。
由此可得出的结论是____________________________________。
（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O₂释放的速度最快的是_____________。

2009年初，我国北方大旱，极大的影响了冬小麦的生长。请回答有关问题：
（1）冬小麦在缺水初期叶片气孔会自动关闭，以减小水分散失，但也会抑制自身光合作用的＿＿＿反应，直接导致产生的＿＿＿＿＿＿含量下降，造成光合作用减弱。
（2）冬小麦必须经过春化作用才能开花结实，用低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用。高温、缺氧和缺水等均可以解除春化。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果，请回答：

①从表中可以看出，冬小麦能够抽穗开花与经低温处理产生＿＿＿＿＿＿＿有关。春化作用产生的物质是否由突变基因引起？＿＿＿＿为什么? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②影响冬小麦抽穗开花的环境因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。春化过程使植物体内某些细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，该过程称为＿＿＿＿＿＿。

下图为植物和人体新陈代谢的部分过程示意图。分析回答：

（1)在植物的叶肉细胞中，甲、乙两种细胞器都是重要的“能量转换器”，二者在结
构上的相同点有：______________，为酶提供更多的附着位点。都含有______________分子，是细胞质遗传的物质基础。都具有双层膜结构，另具有双层膜的细胞结构还有____。
（2)图中甲的色素主要分布在______________，绿色植物在适宜光照条件下，若适当
提高C0₂的含量，短时间内C₃含量将___________，［H］和ATP的含量将________。
（3)人如果一次摄入大量糖类，血糖首先通过（填序号）_____________过程合成糖元。
（4)发生在人体细胞结构乙中的生理过程是（填序号）______________，在缺氧情况
下，物质A通过过程⑤形成的物质C是____________________________。
（5)物质A在肝脏内可以在谷丙转氨酶的作用下进行______________作用。此作用在
人体内只能生成_____________氨基酸。

）Ⅰ．下面a 图表示番茄叶肉细胞内两个重要生理过程中C 、H 、O 的变化；b 图表示一个种植有番茄植株的密闭容器内氧气含量的变化曲线。请据图回答：

( l ) a 图中甲、乙生理过程所发生的场所分            、                。
( 2 ) a 图甲过程中，B 在   内被消耗（答具体部位）；乙过程中，A 的利用发生在该过程的第      阶段。
( 3 ) b 图中番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的点是     ；该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？           ，理由是                          
Ⅱ．下图是某同学“探究影响植物光合速率因素”的实验装置图。请回答：

( l )上图装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作用是          。
( 2 )在试管内CO₂浓度不变的前提下，每隔30 min 改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的主要原因是  。
( 3 )为探究CO₂浓度对光合速率的影响，利用上图装置进行实验的设计思路是         
                        

下图表示某植物叶肉细胞内发生的生理过程，其中A至H代表物质，据图回答：

(1) D是__________。用___________方法，可以研究B的去向。__________(字母代号)直接为细胞生命活动提供能量，该过程的化学反应式是：__________________________________。
(2)场所Ⅱ是____________________。多种化学反应能够互不干扰地在场所Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内进行，是由于____________(结构)的_______________作用。
(3)通过实验可以初步研究该植物叶片中色素的种类及相对含量，请扼要写出实验思路。
(4)将生理状况相同的该植物叶片分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当且相同的光照射1h，测其重量变化(注：均与暗处理前相比)，结果见下表。

组别	1	2	3	4
温度(℃)	27	28	29	30
暗处理后的重量变化值(mg)	-1	-2	-3	-1
光照后的重量变化值(mg)	+3	+3	+3	+1

假设相同温度下呼吸作用强度不变，据图分析，_________℃下呼吸作用最强，28℃下的实际光合速率是_______mg/h。

I某植物的气孔是由叶片表皮上成对的保卫细胞及其之间的孔隙组成的。它是植物与外界进行气体交换的门户和控制蒸腾作用的结构。下图是气孔张开的调节机理，情分析回答：

（1）由图可知，引起气孔张开的主要非生物因素之一是                  。
（2）晴朗的夏天中午，保卫细胞        (填“吸水”或“失水”)，其生理意义是          ；这会导致保卫细胞和叶肉细胞中C₅化合物含量        。
（3）将该植物叶片放入pH=7(此条件下淀粉水解酶活性增高)的溶液中，气孔会       ；若将其放人0．35/mL的蔗糖溶液中，气孔会             。
（4）该植物花瓣中花青素在酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，则上午花瓣上的气孔张开时，保卫细胞中的花青素呈           色。
Ⅱ有一种植物，其花色(白色、蓝色和紫色)是由常染色体上的两对独立遗传的等位基因(A和a、B和b)控制，下图为该植物的花色控制过程。请分析回答。

（1）图中的基因A控制酶1合成的信息传递过程是                。
（2）从该植物中直接分离出基因A并成功导人大肠杆菌，但该大肠杆菌不能合成酶1，原 因是基因A编码区中含有         ，导致基因不能表达。
（3）现选用白花植株，其线粒体导人抗病基因，与蓝花植株杂交，F，全为抗病紫花植株， 则父本和母本控制花色的基因型分别是              。用F1中雌雄植株相互杂交，F₂的花色表现型及其比例为             。
（4）该种植物通常为窄叶，现发现种群中生长着少数阔叶植株。有人认为阔叶性状是基因突变所致，也有人认为阔叶植株是多倍体，具有多倍体的特点。请设计一个最简单的实验来鉴定阔叶性状的出现是基因突变所致，还是染色体组加倍所致?