高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO₂充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图所示，请回答问题。

（1）6～8 h间，光合速率         （大于、小于）呼吸速率，容器内的O₂含量       ，CO₂含量          ，植株干重            。
（2）9～10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是       ；10 h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8 h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。
                                                                         

如图是一个森林生态系统的植被生长情况，其他成分未表示出。有位科学家研究了图上的光合作用与光照强度之间的关系（图甲），及叶肉细胞中的相对含水量与光照强度之间的关系（图乙）。请据图分析回答：

⑴图甲中的a点（曲线与横轴交点）表示__________________________________________；b点（曲线与纵轴交点）时叶肉细胞产生ATP的细胞器是：______________。
⑵能够反映a点时生理过程及变量关系的是右上图中的                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          
⑶测定森林乔木在炎热夏季一天中的光合作用时，往往发现光合作用强度要下降，原因是叶肉细胞中缺少_______（生理过程）的原料；与森林中人参、三七等植物光合作用相对应的是图甲中的曲线__________。
⑷图乙中表示乔木叶肉细胞的相对含水量与光照强度之间关系的曲线是________。
⑸假设将图中部分区域的乔木用无色细眼网一棵棵套住，则由于破坏了_________，网内乔木将凋亡。一段时间后，林下的灌木、草本植物也不能生存，其主要影响因素是________________________，试分析其原因________________________________________

下图甲图中，a曲线表示在一定光照强度、不同温度条件下，某植物的光合作用量（单位时间内同化的CO₂量）；b曲线表示同等条件下的呼吸作用量（单位时间内释放的CO₂量）。乙图表示的是该植物在30℃条件下，光合作用量随光照强度变化的曲线。请据图分析回答：
（1）图乙AB段限制光合作用的因子是           ，BC段限制光合作用的因子主要是
        （要求写出两种），B点与A点比较，B点时叶肉细胞中C₅的含量        （低、高）。
（2）图甲中最有利于积累有机物的温度是         ；假如该植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，则在环境温度达到         时，该植物就不能正常生长。原因是                         
                                                                          。
（3）请在答题纸的坐标图上，画出该植物在10℃和25℃条件下，光合作用量与光照强度的关系曲线。         

在一定实验条件下，测得某植物的光合作用如图甲所示，细胞呼吸如图乙所示，请据图分析回答下列问题：

（1）甲图中M点的含义是                    。在L点时植物光合作用消耗的二氧化碳是      mol／h。
（2）乙图反映细胞呼吸过程中0₂的吸收及C0₂的释放情况，图示曲线是在什么条件下测得的?
                 。当外界氧浓度为4～5％时， CO₂释放量的相对值大约为0.4，而O₂吸收量的相对值大约为0.1。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的______倍，
（3）影响甲图中a曲线P点上下移动的主要外界因素是         ；综合甲乙两图考虑，如果P点是在氧气充足条件下测得的，则氧气浓度应大于       ％。
（4）绘制下列有关曲线图：
①甲图中光合作用强度是用C0₂吸收量(mol／h)表示的，如果改为用0₂的吸收量(mol／h)表示，请在甲图中绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；
②在乙图中绘出无氧呼吸C0₂的释放量与0₂浓度的关系。

如图表示研究NaHCO₃溶液浓度影响光合作用速率的实验,实验前用真空泵抽去两个烧杯内液体中的气体。据图回答：

⑴关闭放气阀并开启阀门，使左右装置气体相通，将整个装置放置在饱和光照下，毛细血管内的红色液滴会向　　（左、右）侧移动，原因是　　　　　　　　　　　　　    。
⑵在NaHCO₃溶液浓度未充分满足植物需要的条件下，适当增加NaHCO₃溶液浓度，水生植物在上述光照条件下气体释放量会　　　　　　　（增加、减少）。
⑶本实验中用装有蒸馏水的烧杯Ａ作为空白对照实验，请提出对空白对照实验装置的改进措施：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
⑷某同学想利用一本实验装置，通过实验证明光照是光合作用产生气体的必要条件。为了排除烧杯Ａ对实验的影响，先关闭阀门，封闭左右两烧杯气体通道。同时打开其右侧放气阀，使毛细刻度管与大气相通。然后利用上图所示装置完成实验，请补充以下实验步骤并预测实验结果。
①将整个实验装置置于饱和光照条件下；
②一个小时后，                                                      ；
③                                                                  ；
④                                                                  ；  
⑤实验结果：                                                     　。

Ⅰ.请利用下列材料用具，完成探究不同颜色的光对光合作用的影响的有关实验。
材料用具  直径为1cm的打孔器1个，注射器1个，蓝色玻璃纸和绿色玻璃纸若干，小烧杯4个，新鲜菠菜叶片若干，装有60W白炽灯泡的台灯1个。
方法步骤 
①用打孔器打出小圆形叶片30片，并用注射器抽出叶片内的气体，将其放入黑暗处盛有清水的1个烧杯中待用。
②取3个洁净的大小相同小烧杯，分别倒入20ml富含CO₂的清水；
③分别向小烧杯中加入10片小圆形叶片；
④                 2分                             ；
⑤20分钟后进行观察。3个烧杯内叶片的变化情况是 　　　      2分　。
讨论  在上述实验条件下，影响实验效果的无关变量主要是      2分        。
Ⅱ．绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用是              ，二氧化硅的作用是            。为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许       2 分   。在层析结果的滤纸条上，条带最宽的是第  1分  条（从上往下），其色素名称是         1分       。
Ⅲ．下表为不同氧气浓度下，植物呼吸作用过程中相关气体的交换值，根据表格中的数据回答相关的问题：

O2浓度（%）	0	1	3	5	7	9	11	13	15
气体 交换值	O2吸收量	0	0.10	0.25	0.35	0.50	0.65	0.80	0.95	1.00
CO2释放量	1.00	0.90	0.75	0.65	0.70	0.75	0.80	0.95	1.00

（1）CO₂的释放量与O₂的吸收量的比值等于1时，植物的呼吸方式是        2分          。
（2）CO₂释放量为1.00时，写出植物呼吸作用的化学反应式         4分               

回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅰ．将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞（命名为细胞），再将细胞移植到糖尿病模型小鼠（胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠）体内，然后小鼠的血糖浓度，结果如图所示（虚线表示正常小鼠的血糖浓度值）。请回答相关问题：

（1）实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用酶将其分散成单个细胞。
（2）根据实验结果可以判定细胞已具有细胞的功能。说明判定的理由
。
（3）用胰岛素基因片段做探针，对小鼠胚胎干细胞和细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果（用"+"表示能检测到，用"-"表示不能检测到）。

用探针检测细胞的DNA	用探针检测细胞的RNA
胚胎于细胞	M细胞	胚胎干细胞	M细胞

上述实验结果表明，胚胎干细胞通过定向分化为细胞。
（4）若将细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能否分化为其他类型细胞？
，请说明理由。
Ⅱ．夏季晴朗无云的某天，某种植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题：

（1）该植物一天中有机物积累最多的时刻是。
（2）在12：00左右出现光合作用强度"低谷"，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中两个点对应的时刻，时刻叶肉细胞之间的浓度相对较高，时刻叶肉细胞叶绿体中化合物的含量相对较大。
（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对皑水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中两个点对应的时刻中，时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质。有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。气孔开启程度越大）

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。
②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度
。

下图是某植物叶肉细胞中光合作用与呼吸作用之间的关系图，其中A～E表示相关过程，a～e表示相关物质，据图回答：

（1）图中A、B过程分别表示__________，a、b物质表示分别表示_____________。
（2）C过程发生在______________，A过程产生的a物质参与C过程，至少经过    层生物膜。
（3）A～E过程中，玉米叶肉细胞能产生ATP的是         ，玉米根尖分生区细胞能进行的是________________，乳酸菌细胞中能进行的是____________________。

下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：

（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量        （需向左/需向右/不需要）调节。
（2）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是    mL/h。
（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是     mL/h。

下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构，以及发生的生化反应。请据图分析回答：

（1）图甲、乙中的两种生物膜分别存在于    和     （填细胞器）中,甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生     。
（2）图乙中酶的单体是      ，在人体中，该单体的种类约有       种。
（3）影响甲、乙两种膜上生化反应的主要环境因素分别是     和       。
（4）图甲中的[H]实际上是       ,图乙中的[H]主要来自于      的分解。
（5）若组成图乙中酶的单体的平均相对分子质量为n，通过反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子质量为е的C，则C分子中肽键的数目是         。

右图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在光照适宜的20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

（1）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是       mL/h。
（2）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值     （偏高/偏低/相同），原因是                                                                                
                                                                                     。
（3）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的          反应阶段。
（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0．6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？ 　　　   　　　　                                               　　
　　　                                                                        　　    。

在可调节温度的温室里栽培番茄，以研究昼夜温差对番茄生长的影响，实验结果如下图所示。曲线A是根据番茄植株在日温为26℃，夜温如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。曲线B是根据番茄植株在日夜温度恒定的情况下，在如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。请观察分析并回答以下问题：

（１）在横坐标都为25℃时，曲线A反映出的茎的生长速度比曲线B反映出的要　　　（快或慢），你认为其中的原因是　　　　　　　　　　　　　　           　。
（2）曲线A中夜温低于25℃时，茎生长速度随夜温的增加而加快，其原因是        。
（3）曲线B的含义是                                       。

30、Ⅰ某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验。结合所给材料，分析回答相关问题。
实验一：探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如甲图所示。与M点相比，N点限制单株光合作用强度的外界因素是         、         。

实验二：测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化，结果如乙图所示。B→C时间段，叶绿体内C₃含量将    。图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是           。
实验三：采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，其原理是：将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为M_A、M_B，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/（dm²·h）
实验步骤如下：
（1）请设计一张表格用于记录实验数据。（假设实验选定叶片数目为3）
（2）若M=M_B-M_A，则M表示            。
Ⅱ“滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛，人们利用该转基因奶牛的乳汁能生产人类血清白蛋白。人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为               ，获利人体白蛋白基因后可以利用            技术进行扩增。人体白蛋白基因一般利用           技术导入牛的受精卵中，当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的       细胞进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。

某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下：

光照强度（klx）	0（黑暗）	a	b	c	d	e
白瓶溶氧量mg/L	3	10	16	24	30	30
黑瓶溶氧量mg/L	3	3	3	3	3	3

（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是                            ；
该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O₂量为       mg/L·24h。
（2）当水层光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为       mg/L·24h。光照强度至少为       （填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。当光照强度为       （填字母）时，再增加光照强度，瓶中溶解氧的含量也不会增加。
（3）若将a光照下的白瓶移至于d光照下，则瓶中植物细胞内的C₃和C₅的含量变化分别为           、            。
（4）根据表格中的数据，请绘制光照强度与光合作用速率的变化曲线（注意标明a、d点的位置）。

下图所示是叶绿体中色素的提取中的部分实验材料和用具,请分析回答:
 
(1)甲、乙两同学取5g叶片经         在②中未得到理想的滤液,而分别得到两种不同颜色的溶液(见下表中),经分析,可能是在①过程中,某试剂(或成分)未添加或是错加的缘故。试在下表中作出判断(添加为+,未添加为-,并分析原因。
(2)对于一个完整的叶肉细胞而言,①过程至少要破坏              层膜结构才能使色素分子游离并进入溶剂中,这些膜结构由外向内依次是