高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1）图中b代表的物质是________，某植物叶肉细胞中过程①产生的b进入相邻细胞中过程⑤，需要穿过_________层生物膜。物质a分布在叶绿体的____________。
（2）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是_______________ (填序号)，过程③发生的场所是____________________。在②中，如果用放射性同位素对g示踪，则放射性同位素最先出现在[  ]_________中（括号内填字母）。
（3）适宜的光照下，①过程为②过程提供的物质是____________和______________。上述③～⑤过程中，与无氧呼吸同样的是____________(填序号)过程。
（4）上述①～⑤过程中，有二氧化碳生成和必须有二氧化碳参与进行的过程分别是________(填序号)。可在该植物根细胞中进行的过程是_____________(填序号)。
在生态系统中，大气中的二氧化碳进入生物群落要经过图中的哪些生理过程？___________(填序号)。
（5）若该植物是番茄，将其种在温室中，写出两种通过同时改变上述生理过程的强度来提高产量的措施。①_________________；②__________________________

Ⅰ．题30图Ⅰ甲为绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①②③④分别表示不同的代谢过程．乙表示不同环境因素对植物光合速率的影响．请据图分析回答：

（1）甲图中X、Y分别代表         、         。
（2）甲图中进行③过程的场所是     ，［H］在②③过程中的作用分别是       、        。
（3）根据图乙判断二氧化碳浓度从0.03％提高到1.22％和温度从20℃提高到30℃哪一变化对光合作用的影响更大的方法是         ，乙图显示对光合速率影响较大的是         。
Ⅱ.题30图Ⅱ是反射弧的组成示意图（虚线内为神经中枢），请据图回答：

（1）图中的兴奋传导方向是        （以编号作答）。
（2）图中箭头表示人体内神经冲动的传导方向，其中错误的是       处（填箭头旁字母），该如何改正?                                         
（3）图中表示神经元之间的突触有      个。
（4）当④受到刺激而②损伤时，      （能、不能）产生感觉。
（5）②中兴奋处的膜内外电位表现为       。

下图甲表示两种不同的植物（阳生植物和阴生植物）随着日光照射强度的变化，吸收CO₂量与放出CO₂量的变化曲线图，图乙表示某植物细胞的部分细胞结构和相关代谢情况，c～h指的是O₂或CO₂。请据图回答：

（1）曲线B所表示的是             植物的光强度和光合作用合成量的关系。
（2）假设B植物光合作用产生的有机物都是葡萄糖， B植物在光照强度为10千勒克斯（klx）时，总的光合速度的值是C₆H₁₂O₆        mg/100cm²．h。
（3）甲图中，A、B两种植物处于光照强度为10千勒克斯（klx）时，指出乙图对应的c～h过程中能发生的是：             。只发生c、d过程时所进行的反应式为_______________________
（4）白天和黑夜的时间各为12 h，在           千勒克斯以上的光照强度下才能使A植物一天内吸收的CO₂量超过放出的CO₂量，B植物白天在1千勒克斯的光照强度下，一昼夜中植物能否生长?为什么?    
（5）图乙中的h若指的是葡萄糖，图示还正确吗?为什么?
 
 
 
 
（6）细胞作为一个基本的生命系统，需要外界的能量供应，而光合作用和呼吸作用是物质和能量转变的两个重要生理过程。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直接利用，其能量转移的具体途径是光能 →               →                   →                   。 

I、人们对光和作用的认识经历了漫长的历程，请阅读绿色植物光合作用发现历程，回答相关问题。

（1）2400多年前古希腊学者亚里士多德提出：植物体是由“土壤汁”构成的。此后，没有人对他的观点提出质疑。1642年，比利时的赫尔蒙特才首次对亚里士多德的观点提出了质疑。他将柳树和干土分别称重→栽种在密封桶内，只浇水→五年后→柳树增重74.47kg，而土壤只损失0.06kg．赫尔蒙特由此实验得出建造植物体的原料是水，但赫尔蒙特得出这样的结论忽视了                 对实验的影响。
（2）随着认知水平的提高，1771年英国化学家普里斯特里进行了这样的探究：他将一支   点燃的蜡烛和一只小鼠分别放在密闭的钟罩里，不久蜡烛熄灭了，小鼠也很快死亡了；他又将绿色植物、点燃的蜡烛与小鼠一起放置在密闭的钟罩中——蜡烛不容易   熄灭，小鼠也不容易窒息死亡。普里斯特里实验结论是绿色植物能够          。
（3）1779年英格豪斯将普里斯特里实验在光下与无光下对照，证明植物更新空气离开   光照。1864年萨克斯进行了如下研究“紫苏——暗处理——部分叶片遮光——光照   一段时间——脱色后加碘液——观察实验现象”。结果证明绿叶在光下制造了淀   粉。萨克斯实验中对紫苏暗处理，是为了耗尽植物体内原有的        ；若不进行暗处理，实验时用碘液处理后遮光和不遮光部分均会                 。
（4）1880年恩格尔曼水绵细胞实验证明光合作用的场所是叶绿体，至此人们才认识了光   合作用的原料、条件、产物。但光合作用中产生的O：中的氧原子究竟来是来自于参加光合作用的CO₂还是H₂O仍无法确定。鲁宾和卡门采用同位素示踪技术进行实   验：用¹⁸O标记水和二氧化碳，向绿色植物提供H₂¹⁸O和CO₂，放在光下让其进行光合作用，检测产生的氧气均为¹⁸O。
从这组实验能否证明光合作用中释放的O₂中的氧全部来自于参加光合作用的    H₂O?——；如果不能应该如何改进?                 。
Ⅱ、光合作用原理在农业生产中有着广泛应用，下图是北方地区A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，请分析回答：
（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到
显著影响的植物是               。
（2）图中的“a”点表示植物的        速率。
如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗，
则b点的移动方向是向           。
（3）c点与b点相比较，c点时叶肉细胞中C₃的
含量     （填“高”“低”或“基本一致”）

下图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，①—⑤代表不同的物质。请据图回答问题：

（1）写出以下结构或物质的名称：物质①       ，物质③      ，结构a         。
（2）①在b内参与的反应是有氧呼吸的第          阶段。
（3）②在a内变为④所需的直接条件是需要多种酶及                             。
（4）该细胞吸收K⁺，需要膜载体协助和⑤，其中⑤的结构简式为                  。
（5）下图二表示棉田内，棉叶在一天内吸收二氧化碳变化情况，如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，均为36mg/dm²·h，则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是         。试分析产生这一结果的原因：                                                 ，其中C点时的呼吸强度为            mgCO₂/dm²·h。
   
（6）上图三表示一昼夜（0时至24时）在一个种植有番茄植株的密闭容器内O₂相对含量的变化，据图分析：
①番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的点是             。
②该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？        ，理由是              
                                                                   。

某学习小组用黑藻进行光合作用实验，他们将黑藻浸在加有适宜培养液的6大试管中（室温20℃），可观察到光下黑藻放出气泡。他们以日光灯作光源，移动日光灯使之与大试管的距离不同，结果如图1中曲线1，请回答：

（1）该实验研究的是     （因素）对光合速率的影响，衡量光合速率的指标是               。
（2）该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线2和3，D点的限制因素是                。
（3）该小组分离出黑藻中的叶绿体（图2为模式图）在适宜条件下培养，在b上发生的能量转换为                                ，由b转移至C的物质主要是            。

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.15	3.75	3.53	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

（4）将黑藻放在特定实验装置内，研究温度对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CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：

①在一定范围内该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高，其原因是                                             。
②若在昼夜不停的光照下，则该植物生长的最适宜温度是        ，在35℃时，该植物每小时实际光合作用速率为                     。（用CO₂吸收量表示）

研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用下图中的（1）、（2）表示，请据图回答问题：

（1）实验一除满足植物对水和无机盐的需要外，还必需在适宜的                等外界条件下进行。
（2）实验一的自变量是               ，图（1）中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                  。日温26℃、夜温20℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？               ，理由是                  。
（3）图（2）表示一个种植有番茄植株的密闭容器内O₂含量的变化，据图分析：
①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              。
②该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？                         ，理由是              。
③根据图（2）在图（3）中以A为起点画出该密闭容器内CO₂含量变化的曲线。

I、某生物兴趣小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动。下表为实验测得的数据，其中A组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据，B、C、D、E为不同光照强度和不同CO₂浓度下，马铃薯吸收（+）或释放（一）速率（mg／h）随温度变化的数据。请分析回答：

温度℃ 数据（mg/h） 组别、条件	10℃	20℃	30℃	35℃	40℃	45℃
A	黑暗	-5	-10	-18	-34	-40	-34
B	弱光，CO2浓度为0.03%	2	0	-8	-24	-33	-29
C	适当遮荫，CO2浓度为0.03%	3	5	0	-16	-24	-24
D	全光照，CO2浓度为0.03%	5	8	4	2	0	-14
E	全光照，CO2浓度为1.22%	10	20	40	28	12	0

（1）由表可知影响植物光合作用速率的因素有           （至少两项）。
（2）欲使大棚中马铃薯长势最佳，所需的条件是                  。
II、下图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系，请根据图回答下列问题：（提示：叶面积指数是指单位土地面积上的植物叶的总面积，叶面积指数在一定范围内越大，叶片交错重叠程度越大。）

（1）图中净光合作用为零时所对应的叶面积指数是             。
（2）图中两条曲线所围成的面积代表                       。
（3）当叶面积指数达       时，光合作用的物质量不再随叶面积指数增加而增加，其主要原因是：             ；当叶面积指数大约在         范围时，对农作物增产最有利。

下图是某种植物叶片横切结构，请据图回答下列问题：

(1)图中细胞A的结构特点是___________________________。
(2)在该植物体内，与CO₂结合的化合物是_______________，A、B细胞中O₂浓度较高的是[    ]________________。
(3)现有另一种植物，不知其光合作用固定CO₂的类型。请利用一个密闭的大玻璃钟罩，结合上图所示植物，通过实验对此作出初步判断。
Ⅰ.实验原理：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
Ⅱ.方法步骤：将两种植物一起栽种在密闭的玻璃钟罩内，给与一定条件培养若干天后观察并记录它们的生长状况。
Ⅲ.预期结果：
①如果___________________________________________________，则乙植物是C₃植物；
②如果___________________________________________________，则乙植物是C₄植物。

请据图回答有关植物生命活动的问题：

（1）图甲中光能激发了叶绿体类囊体膜上的        释放出高能电子e，e最终传递给       转化成a物质，a物质参与暗反应中的     过程。
（2）图乙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、温度的关系。在温度为10℃时，光照强度大于    千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加。当温度为20℃时，光照强度由4千勒克司瞬时上升至12千勒克司，此刻该植株叶绿体内C₅化合物的含量将    。当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，限制该植株光合速度的因素是      。
对某植物测得如下数据：

30℃	15℃黑暗
一定光照10h	黑暗下5h
释放O2640mg	释放CO2220mg	5h释放CO2110mg

若该植物处于白天均温30℃、晚上均温15℃、有效日照10小时环境下，该植物一天中积累的葡萄糖为       g。
（3）图丙表示某植物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a、b、c、d四种浓度中，储藏该植物器官的最适氧浓度是       ；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量是有氧呼吸消耗葡萄糖量的       倍。
（4）丁图是某植物根及其P、Q、R段的放大示意图。P、R两处细胞结构的主要区别是：P处细胞都具有             结构而R处细胞没有。将R处细胞制片观察，发现细胞处于
         期的数目最多。丁图中分裂能力最强的细胞是（   ）。

A．细胞l

B．细胞2或3

C．细胞5或6

D．细胞2、3、4、7

图1表示叶绿体中部分生物膜亚显微结构，图2表示长势相同的甲、乙两个品种的大豆幼苗，分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测得的CO₂含量。请回答下列问题。

（1）根据图1所示，可以判断该生物膜的名称是               。该生物膜上含多种色素，其中只有         色素能接受其它色素吸收的光能。在该膜上进行的反应称为       ，能量变化是                     。如果有10个水分子被分解，可以产生       分子氧气，产生的氧气通过           的方式，进入线粒体用于有氧呼吸，多余的释放到细胞外。
(2)从图2中可以看出，乙植株比甲植株产生氧气的能力　　　　　。0～15min期间植株释放O₂速率的变化趋势是　       ，其原因是                       ， 30～45min期间两个玻璃罩内CO₂含量相对稳定的原因是　　　　                              
                                                                             
(3)在下面的坐标中绘出0—15min内密闭容器中氧气增加量的变化曲线

下图表示在光照条件下某正常生理状态的植物叶肉细胞内发生的生理过程，请据图回答问题。

（1）图甲中D代表的物质是               。
（2）图甲字母中，能表示同一物质的是        、         。
（3）当图甲中细胞有①过程发生而没有②过程发生时，该细胞处于的生理状态是                 ；若要①过程也不发生，则对该细胞处理的方法是                 。
（4）在乙图中，若a图所示为阴生植物曲线，则阳生植物曲线与其相比，C点应   移； C点后光合作用不再增强，可通过__________增大光合作用。由b图可知，40℃时植物能否显示生长现象?__ 。
（5）根据乙图中，若用玻璃大棚种植蔬菜，应选择光强为       (填。“A”、“B”或“C”)，温度为        。并且要用          色的玻璃。
（6）将某植物体形态、大小、生理状况相同的绿叶分成四等份，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），得到下表的数据。请分析并回答问题：

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

根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是                   ；27℃时绿叶的净光合速率是            mg/h；30℃时真光合速率为：       mg/h。

：下图表示某植物光合作用速率（用密闭容器中实际测得的每小时释放氧气量表示）与环境因素之间的关系；表格表示呼吸速率（用每小时氧气消耗量表示）与温度的关系。请据图回答：

温度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
呼吸速率(mg/h)	0.10	0.25	0.50	0.70	0.75	0.55

（1）甲图表示在CO₂充足的条件下，某植物光合速率与光照强度、温度的关系。在温度为10℃，光照强度大于______（klx）时，光合速率不再增加。当温度为30℃，光照强度小于L2（klx）时，光合速率的限制因素是____________。
（2）从甲图可见，在充足的光照条件下，若外界环境中CO₂的浓度保持不变，影响植物光合速率的限制因素是________。其内在原因是光合作用的_________阶段受限制。
（3）乙图中A、B点表示在光照强度为L2（klx），37℃和50℃时的光合速率。请根据图甲提供的数据，在乙图中绘出光照强度L2（klx）的状态下，该植物随温度变化的光合速率变化曲线。乙图中A→B下降的原因可能是______________________________。
（4）20℃条件下，用L2（klx）强度的光连续照射10小时，该植物合成的葡萄糖约为_____mg。（保留2位小数）
（5）10℃条件下连续12小时给予L2（klx）光照，再转入30℃条件下连续8小时的黑暗处理，则该植物20小时内积累的葡萄糖为___________mg。

下图是光合作用和细胞呼吸过程示意图。据图回答下列问题：

（1）在叶绿体中，ADP的转移情况是从______________到_____________，消耗ATP化学反应的物质变化是___________              __。
（2）若植物体在含C¹⁸O₂的环境中生长，一段时间后植物体周围空气中有没有可能出现¹⁸O₂.?            。理由：                                              。
（3）与乳酸菌的发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生在________________。
（4）当左图中II和VI相等时该生理状况和图甲中的      点生理状态相同。曲线到达C点后突然增强光照C₃化合物含量             （增大、不变、减小）。

某同学设计了如右图的装置来测定植物生命活动过程中有关气体的变化量。培养瓶为无色透明玻璃材料制成，开关A在实验前关闭。35℃恒温下进行如下实验。
实验原理：Ba(OH)₂饱和溶液能够吸收CO₂，用已知浓度的草酸溶液（H₂C₂O₄）滴定、比较，可计算出CO₂量的变化。
Ba(OH)₂+CO₂→BaCO₃↓+H₂O。
Ba(OH)₂+H₂C₂O₄→BaC₂O₄↓+2H₂O。

（1）测定呼吸作用强度。
该同学实验如下：构建如图装置一套；将装置置于黑暗环境下1h，紫外杀死植物，打开阀门A，将2号瓶充分振荡一段时间后，加入2滴酚酞作为指示剂，用0.01M的草酸滴定；记录草酸消耗量。实验结果：草酸消耗量为5ml。经计算呼吸作用的CO₂释放量为2.2g。
Ⅰ.试对该同学的步骤和结果作出评价并完善。
①关于实验步骤：___________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
②关于结果：______________________________________________________________。
Ⅱ.若用一个广口瓶测定一株盆栽植物的呼吸作用，则需要用排水法测定花盆和植株的体积，还要进行如下处理和改进：
①向空广口瓶中加入一定量的Ba(OH)₂饱和溶液，充分摇动广口瓶，再用0.01M的草酸进行空白滴定。这样做的目的是______________________________________________。
②有人还对盆栽植物进行了处理。除了植株，其他部位用塑料袋扎紧，这样做的目的是
_______________________________________________________________。
③如果空白滴定的草酸用量为Aml，样品滴定的草酸用量为Bml，则该植物呼吸作用的强度为_______________mg CO₂。
Ⅲ. 研究幼苗的呼吸作用具有实际意义，如_____________________________________
______________________________________（说出一例）。
（2）测定光合作用强度。
继续利用图中装置和40W日光灯，以获得光合作用强度与光照强度的关系曲线。
Ⅰ.实验基本思路：___________________________________________________________
___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
Ⅱ. 请为本实验列数据记录表：