高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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：
  （1）a图中甲、乙生理过程所发生的场所分别是        、              。
（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，A通过细胞膜的方式        。
（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？        。

(10分) 为了验证环境因子光照、二氧化碳的不足分别对光合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆片上浮所需时间的长短推测光合作用的相对强弱。请回答：
（1）实验假设：光照强弱、CO₂等条件都会影响光合作用
（2）实验组1：取三角瓶，编号A，加入一定量的冷开水；再加入一定量的NaHCO₃粉末，使其在水中溶解；用黑纱布（透弱光）包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片10片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上浮叶片数。
参照实验1简要写出实验组2应变化的条件_____________________________________。
参照实验1简要写出对照组应变化的条件_____________________________________。
（2）预期结果:
实验组1______________________________________________；
实验组2______________________________________________；
对照组________________________________________________。
（3）浸没于水中的叶圆片上浮的原因_________________________。

Ⅰ．（1）右图表示在光照、温度等其他条件适宜的情况下，环境中CO₂浓度对A、B两种植物的光合速率的不同影响。请据图判断若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，一段时间内，生长首先受影响的植物是___   _，原因是______               。

（2）当植物净固定CO₂量为0时，表明植物____________________                   。
Ⅱ．在春末晴朗白天，某大棚蔬菜在不同时刻、不同条件下的净光合作用强度，如图所示，

（1）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C₃与C₅化合物含量的变化分别为       、        。
（2）曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的               用于CO₂还原；6—9时和16—18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内       较高。

图甲是采用黑白瓶法测定某池塘夏季各深度24小时内的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度，横轴表示瓶中O₂的变化量（g/m²﹒h）；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题：

（1）光照适宜时，水深2m处每平方米的生产者一小时制造的O₂约为        g。
（2）水深3m时，产生ATP的结构有                             。若将植物从2m处移到3m处时，C₃的含量将          。
（3）图乙装置中，若实验中每隔5min改变一次试管与灯泡之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因：                                        。
（4）在“探究影响植物光合速率的因素”实验中，自变量是              。

有机物的运输是一个复杂的生理过程，不仅决定于植物的本性，也受环境条件的影响。有机物在植物体内主要是通过韧皮部以主动运输的方式进行运输的。有机物进入韧皮部后，可向上运输到正在生长的茎枝顶端、嫩叶等部位，也同样可以沿茎部向下运输到根部或地下贮藏器官。请根据下图所示情况回答问题：

（1）左上图中采用含有¹⁴C的¹⁴CO₂来追踪光合作用中的碳原子的转移途径，这种研究方法称为＿＿＿＿＿＿＿＿；CO₂的碳原子在植物体内的转移途径是CO₂→＿＿＿＿＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）从左上图可以看出，有机物运输的最适温度在20℃~30℃。如果高于或低于这个范围，其运输速度会大大降低。究其原因，如果温度过低，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；如果温度太高，由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，所以运输速度也降低。
（3）从右上图可以看出，当土温大于气温时，植物的光合产物向＿＿＿＿运输的比例较大；当气温高于土温时，则有利于光合产物向＿＿＿＿运输。
（4）结合两图可以看出，温度不仅影响有机物运输的＿＿＿＿，也会影响有机物运输的＿＿＿＿。

某研究性学习小组设计实验装置如下图，其目的是探究光照强度对光合作用强度的影响。

实验材料和用具：100mL量筒、50W、100W、200W和400W的台灯、CO₂缓冲液（既可以提供CO₂，也可以吸收CO₂）、黑藻等。
（1）实验步骤：
①准备如图所示装置4套，分别编号为甲、乙、丙、丁；
②_____________________________________________；
③各瓶中加满_______________，然后关闭夹子_______________，同时，打开夹子_______________；
④将4套装置放入暗室中24小时后，______________________________；
⑤30min后停止光照，观察并记录_____________________________________________。
（2）实验分析：
①本实验中甲、乙、丙、丁都是实验组，该实验设计_______________（“遵循”或“不遵循”）对照实验原则。
②若想探究光的成分对黑藻光合作用强度的影响，则仅需要把本实验的步骤_______________（填步骤序号）进行改动，具体改动为：______________________________。

I．下图表示一个食物网，请据图回答：

(1)若图中昆虫是以绿色植物的籽粒为食，野兔是以绿色植物的茎叶为食，则昆虫与野兔之间没有竞争关系，理由是                                        。
(2)一个完整生态系统的结构除图中所示的以外，还应包括                        。
(3)若对图中生产者的种群密度进行调查，常用的方法是        。
II．为探究环境因素对光合作用强度的影响，有人设计并进行了以下实验。实验材料和用具：黑藻、100mL量筒、50w、100w、200w和400w的台灯、冷开水等。

实验步骤：
①准备4套如图所示装置，编号为1—4。在瓶中各加入约500mL 0.01g/mL NaHCO₃溶液，再用冷开水充满。
②取4等份长势相同的黑藻分别放入l—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。
④30min后停止光照，测量光合作用释放的氧气体积(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                。因变量是                。
(2)根据装置图，上表中的实验数据是如何读出来的                   。
(3)根据上表中的实验数据，在右边坐标图中绘制出柱状图：
 
(4)上表中测得的氧气是否是光合作用实际产生的氧气量，为什么？
(5)对表中数据进行分析并得出结论：          。
(6)若想确定黑藻生长的最适光照强度，请在本实验的基础是写出进一步探究的实验思路：                                                                       。

(12分)植物的光合作用受多种因素的影响。下图甲是在20℃、大气浓度条件下测得的A、B两种植物光合速率随光照强度变化的关系曲线，图乙是A植物在图甲b点的光照强度条件下测得的相关曲线。请据图回答问题：

（1）图甲表明，A植株适宜在       的环境中生存，B植株适宜在       的环境中生存。在光照强度小于a时，两株植物中光合速率较高的是      。上述差异是由植物本身的      决定的。
（2）图甲中光照强度为0时，两植株释放的来自于      ，在细胞中参与该生理活动的场所是      。若其他条件不变适当增加浓度，a点的位置将会向   方向移动；若适当增加温度a点的位置将会向    方向移动。由此可以看出影响a点位置变化的主要环境因素是     。
（3）图乙中两曲线后段呈下降趋势的原因是        。
（4）比较图乙中两曲线可知，饱和浓度下获得最高产量的最适温度比大气浓度下的高，造成这一差异的主要原因是在一定的温度范围内，随浓度和温度的升高，呼吸作用增加的幅度          (“大于”或“小于”)光合作用增加的幅度。

下图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题。

（1）图中A表示的结构是由        堆叠而成的。若f为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是：                        。
（2）h与i反应生成j的过程称为        j与f、e反应称为               。
（3）依据上图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的二氧化碳的浓度、光照和               等。
（4）若g用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为                  。

（lO分）小麦籽粒中的糖类，主要依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给，其他绿色部分如麦穗也有光合能力。下图为小麦旗叶和麦穗光合作用与耐旱性关系的研究结果

请回答下列有关问题：
(1)由图可知，____的光合作用对缺水比较敏感，如果小麦在孕穗期和开花期遇到干旱，将对产量有较大的影响。同时，____的光合作用对干旱有较强适应性，这对植物度过不良环境有一定的积极作用。
(2)水分对光合作用的影响是多方面的。一方面缺水可导致气孔关闭，光合作用会因________________阶段的原料不足而受到影响；另一方面缺水还会使物质运输变慢，当光合产物在____中积累过多时，会使光合作用产生反馈性抑制。
(3)不同程度的缺水对光合作用的影响也有所不同。中度缺水会影响叶绿体囊状结构薄膜上的电子传递，从而使____的形成受到抑制；严重缺水还会造成叶绿体囊状结构的破坏，而且在供水后也难以恢复。因而，植物不能长时间缺水，合理灌溉就是指根据植物的需水规律___________地进行灌溉。

某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验，结合所给的材料，回答相关问题：

（1）实验一（甲图）：与M点相比，N点限制单株光合作用强度的主要外界因素是     
          。实验还发现，不仅单株番茄光合作用强度与种植密度呈负相关关系，番茄植株的生长也与种植密度呈负相关，番茄生长的调节方式是          ，与番茄果实发育最密切的激素是            。
（2）实验二（乙图）：本实验的自变量是           ，a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是              。
（3）实验三（丙图）：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                                        。

根据所学光合作用和呼吸作用的有关知识，回答以下问题：
下图一为番茄叶肉细胞内的三种双层膜结构，图二为番茄植株在密闭容器中，用水培法栽培，测得的呼吸速率和光合速率的变化曲线。请回答以下问题：

（1）图一所示三种结构，这三种结构的DNA能从父本传递给子代的是[  ]       ，理由是                             。
（2）9～l0h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是            ；l0h时不再产生ATP，的细胞器是            ；若此环境因素维持不变，容器内的O₂含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即            停止ATP的合成，           成为ATP合成的唯一场所。（3）若在8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因：     ，                                                  。

(10分)图甲表示在光照充足、C0₂浓度适宜的条件下，温度对某植物真正光合作用速率(真正光合速率：净光合速率+呼吸速率)和呼吸作用速率的影响。其中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。图乙为该植物在适宜条件下，光合作用速率随光照强度变化的示意图，b、c点的光照强度分别是L_b、L_c。请据图回答：

(1)由图甲可知，与   作用有关的酶对高温更为敏感。温度会影响光合作用的   阶段。
(2)当环境温度为42℃时，该植物有机物的积累速度为        mg／h。理论上预计，在温度为   条件下，植物生长状况达到最佳，已知乙图是在此温度条件下绘制而成的曲线，理论上分析，如果温度改变为45℃，图中b点将向   移。
(3)若保持日温30℃、夜温12℃，该植物在1天内(13小时白天，11小时黑夜)可积累葡萄糖
    mg。(相对原子质量C—12，H—1，O—16，保留小数点后一位小数)
(4)乙图中c点表示                      。线段ad长度的生物学意义是        。

农作物在生命活动过程中需要多种无机盐。在农业生产中根据农作物的需肥规律科学施肥可以达到少肥高效高产的目的。
（1）无机盐在植物体内的作用是___________________和__________________。
（2）根据植物的需肥规律，在不同生长季节应调整无机盐的种类和浓度，供植物选择吸收，达到少肥高效。种子在萌发期不需要施加无机盐，是因为种子萌发过程___________________________________________________________.
（3）铁在叶绿素合成过程中起重要作用。土壤缺铁时幼叶片失去绿色而老叶片叶色正常，可以判断铁元素_________________（可以；不可以）再次性被利用。
（4）在长期阴雨天，土壤矿质丰富与通气状况良好情况下，植物幼叶片因缺乏矿质元素而死亡，幼叶缺乏的元素是（填数字）（①全部必需矿质元素；②一次性利用矿质元素；③再次性利用矿质元素）。原因是_____________________________________.
（5）植物叶片呈现的颜色是叶片各种色素的综合表现。某小组将A、B两组长势相同的正常幼苗，分别种植于不同的土壤中，过一段时间观察到：A组叶片出现发黄现象，B组正常生长。请采用纸层析法设计实验探究：A组叶片发黄是由于叶绿素含量减少还是相对类胡萝卜索含量增多所致。要求写出简要的实验步骤（纸层析具体操作不作要求），并预期实验结果。
①纸层析法分离色素的实验原理：_______________________________。
实验步骤：
②选取A组适量发黄叶片，同时选取B组_______________________的正常叶片；
③叶绿体色素提取时，为防止色素分子被破坏。应该在研磨时加入_____________；叶绿体色素层析分离时，应用培养皿盖盖上烧杯，目的是___________________________；
④比较并观察滤纸条上的色素带；
⑤预测实验结果并得出结论：
比较A、B两组滤纸条下部两条色素带并得出结论：______________________________________________________；
______________________________________________________。

Ⅰ影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO₂含量、温度等，其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，请据下图分析：

⑴如果x代表光照强度，光照强度影响光合作用强度，主要是影响     阶段，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的          。
（2）如果x代表CO₂的含量，当光合作用强度达到最大值时，此时限制因素最可能是内部因素中的                   。
⑶如果将该植物置于一个白天温度为25℃,光照为8千勒克斯，夜间温度为15℃的环境中，一昼夜光照6小时，该植物会生长吗？         。请说明理由                                               。                                                 。
⑷如果在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，采取什么措施可以有助于提高光合产量：        。请利用右上图阐明其原因：                                 。
Ⅱ大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：
（1）作为受体大肠杆菌应__________________________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理（增加其细胞壁的通透性）过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入          。
（2）图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入____________________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
（3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①                                                          。
②                                                           。