高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①～⑤表示反应过程，大写字母A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，小写字母a、b、c表示细胞的相应结构。请据图作答：

（1）上图中，物质D是_______      ，物质I是_______       _。
（2）上图中，结构a表示                ，结构b表示               。
（3）在结构a中发生的反应是_______  _       。
（4）叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是____________（填序号）。

对常春藤1年生幼苗进行控光试验，其对光的生理响应和生理生态适应性研究的部分数据见下表（叶绿素质量分数为单位叶片鲜重中叶绿素的含量）。

处理	净光合 速率	呼吸 速率	叶绿素A质量分数	叶绿素B质量分数
（μmol/m^2s）	（mg/g）
全光照（Ck）	4．6	1．5	0．82	0．38
全光照的68%-75%（S1）	2．2	1．4	1．22	0．57
全光照的40%-49%（S2）	1．2	1．3	1．20	0．59
全光照的10%-21%（S3）	3．4	0．9	2．10	0．85

（1）本实验对照组的光合速率是________μmol/m²s，它的净光合速率最大，其主要原因是__________。
（2）与S1相比，S2条件下，常春藤积累的有机物的量________，主要原因是光反应提供的________(填中文名称)的量减少，光合速率下降。
（3）S3条件下，常春藤积累的有机物较S2多，可能原因是__________，其生物学意义在于____________。
（4）与Ck比较，S3的呼吸速率减小，其可能原因是______________。
（5）叶绿体色素是光合作用中光能的“捕获器”，下列选项正确的是（    ）（多选）
A．四种叶绿体色素都能吸收传递转化光能
B．捕获光能的色素中含量最多的是叶绿素B
C．叶绿体色素具有选择吸收光谱的特性
D．一般情况下，绿色植物中叶绿素含量较类胡萝卜素多

如图所示，图l为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质；图2为该植物在CO₂浓度为0.03％、温度及其它条件适宜且恒定的情况下氧气释放速率曲线。回答有关问题：

（1）图1中，A的移动方向从类囊体薄膜到        ，F代表的物质是        。
（2）图1中，代表有氧呼吸中释放能量最多的过程是        （填序号）。图2中a点能发生图1中的生理过程有        （填序号）。
（3）图2中d点时限制光合作用速率的主要环境因素是     。与b点相比，c点光反应生成[H]的量       （填“较少”“相等”“较多”）。
（4）在图2实验的环境条件下，若每天光照12小时，则平均光照强度至少要大于       klx时，植株才能够正常生长。

将某植物幼苗置于密闭恒温箱中，8:00-24:00给予恒定强度光照，24:00至次 日8:00为黑暗条件，下表为不同时间点测定恒温箱中CO₂浓度（uL/L）的结果。回答下列问题：

（1）植物叶肉细胞中主要吸收红光和蓝紫光的色素统称为____，叶绿体中增加色素附着面积的结构是____。
（2）8:00-12:00之间，C0₂浓度____（填“是”或“不是”）限制光合作用的因素。
12:00-24:00之间叶肉细胞中产生[H]的细胞器是____，在此期间容器中C0₂浓度维持在180uL/L基本不变说明____。
（3）黑暗条件下细胞呼吸速率变化情况是____，这一天实验结束后，幼苗的干重    （填“增加”、“不变”或“减少”），判断依据是____。
（4）若恒温箱中氧气为^l8O，在CO₂中最快出现¹⁸O需要经过的反应阶段依次是           。

旗叶是小麦植株靠近麦穗下端的第一片叶子，研究表明旗叶的生长发育显著影响小麦的产量。科学工作者对小麦旗叶的发育过程进行研究，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表。

（1）与D期相比，A期合成生长素的能力____（强、弱）：与C期相比，D期叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_____。
（2）若将A、D时期的旗叶分别置于光照和温度都适宜的密闭容器中，一段时间后检测：A时期旗叶叶肉细胞中会开始有_____积累；D时期旗叶的光合速率会_____（减慢、增大）。
（3）据表分析，从A到D，发现在叶片发育的过程中，其CO₂净吸收速率逐渐升高可能与以下因素相关：一是随着叶片的展开和扩展，与叶片发育密切相关的____逐渐减弱：二是叶片中叶绿素含量增多，促进了____过程；三是气孔开放度____（增加、减少），促进了_____过程。

下图表示甲、乙两种植物的CO₂吸收量或CO₂释放量随着光照强度的变化而变化的曲线图。请回答下列有关问题：

（1）某同学想探究温度对甲植物的影响，选择M点对应的光  照强度，此光照强度称为甲植物光合作用的光饱和点，该实验因变量是         ，此光照强度甲植物细胞形成ATP的场所有          。
（2）图中如果M点突然停止光照，短期内叶绿体中三碳酸合成速率将        ，RuBP量将         。
（3）当平均光照强度在X和Y之间（每日光照12h），植物一昼夜中有机物积累量的变化是甲将         、乙将            。
（4）在Y点时，叶绿体中ADP和NADP⁺ 移动方向是           。

下图为某绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图，其中A一D表示生理过程，①一⑦表示物质，请据图回答下列问题：

（1）图中A__________阶段，进行B的场所__________，物质④为__________。
（2）在光照条件下，细胞中生成NADPH的生理过程__________（用图中字母表示），若突然停止光照，短时间内③/②的比值会__________（填“上升”“下降”或“不变”）。
（3）若图中所示过程发生在蓝藻细胞内，与叶肉细胞相比其特有的色素是__________，进行A阶段时细胞内合成ATP的能量来源是__________。硝化细菌也可利用图中的⑤⑦制造有机物，能量来源于__________，这种合成作用叫做__________。

为探究环境因素对植物生理作用的影响，研究人员用密闭装置对生长状态一致的玉米植株进行分组实验，结果如下表：

请分析回答：
（1）本实验的自变量是______；无关变量有______等（至少列举2个），本实验的课题为         。
（2）密闭装置中CO₂的相对量均减少的原因是                 。
（3）若将密闭装置放在黑暗中进行同样实验，发现12 h后CO₂的相对量均超过5．0，原因是            。
（4）玉米植株处于20℃的黑暗环境中12h后CO₂的相对量是5．4，则第二组装置中植株光合作用固定CO₂的相对量为             。
（5）光合作用的总方程式是            。

植物的光合作用受内、外多种因素的影响。图甲是在一定的温度和CO₂浓度条件下，测得A、B两种植物在不同光照条件下光合速率变化曲线；图乙表示B植物在一昼夜内对CO₂的吸收和释放情况。请回答问题。

（1）图甲表明，________植物更适宜在弱光照条件下生长。
（2）当光照强度为8千勒克斯时，A植物与B植物每小时光合作用所制造的有机物量的比例是________。
（3）图乙中，B植物在7时细胞内能产生ATP的细胞器有_____________；在________时有机物的积累总量最多，在________时呼吸速率等于光合速率。
（4）当S₁、S₂、S₃三者的关系为________________（用数学表达式）时，B植物才能正常生长。

图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙为图甲光照强度c-d条件下不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请回答:
（注：气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用，细胞呼吸和蒸腾作用）

（1）图甲中光强度为b时，实际光合速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来自__________（填“线粒体”、“外界环境”）；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？_______。
（2）由图乙可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中NADP⁺含量______。干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的_________减少而导致光合速率下降，而较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：________________。

某种油菜的黄化突变体叶片呈现黄化色泽。与野生型相比，突变体的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表。

材料	类胡萝卜素/ 叶绿素	净光合速率（μmolCO2·m^-2·s^-1）	胞间CO2浓度（μmolCO2·m^-2·s^-1）	呼吸速率（μmolCO2·m^-2·s^-1）
突变体	0．32	5．66	239．07	3．60
野生型	0．28	8．13	210．86	4．07

（1）            的减少使叶片呈现黄化色泽。另据测定，突变体处于发育初期的叶片，类胡萝卜素与叶绿素的比值为0．48，可以推测，类胡萝卜素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐          。
（2）突变体叶片中叶绿体的CO₂的消耗速率比野生型低           μmolCO₂·m^-2·s^-1。研究人员认为气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是：           。
（3）适宜条件下光合作用过程中C₅/C₃的比值，停止CO₂供应后比停止前的       （高、低或基本不变）。

在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株黄瓜，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）若该植株长期处于两曲线交点所对应的值，该植物         （能或不能）正常生长。
（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     ，此时三碳化合物的含量       。10 h时（有或没有）     [H]和ATP的产生。
（3）光合作用的总反应式                。

光合促进剂是一种与生长素有类似生理作用的生长调节剂。某科研人员利用番茄为实验材料来探究光合促进剂的生理作用，其实验过程和结果如下：
实验材料及用具：生长状况相同且长势良好的番茄若干株、适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等。
（1）实验步骤：（请补充完善）
第一步：选取生长状况相同且长势良好的番茄若干株，随机均分为甲、乙两组。
第二步：对甲组喷洒适量适宜浓度的______；对照组乙喷洒等量的______。
第三步：将两组番茄放置于相同且适宜的条件下培养，观察两组番茄的叶片颜色，测量并计算每组番茄的______、待成熟后计算每组座果数量、称量并计算单果重量的平均值。
（2）实验结果：如下表所示。
植物生长状况、产量记录表

（3）根据所学知识回答下列问题：
①该实验中，因变量有______个。设置甲、乙两组进行实验处理遵循的是______实验原则。
②据表中叶色情况分析推断：光合促进剂增加番茄产量的原因可能是促进了______ （物质）的合成。据表中数据分析推断：光合促进剂具有与生长素类似的生理作用，如：促进生长、______。
③与光合促进剂相比，生长素是由植物体内的______转变的。根据上述光合促进剂的作用，请总结植物生长调节剂的概念__________。

图l为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图，其中①一④表示相关生理过程；图2表示该植物在25℃、不同光照强度下净光合作用速率（用CO₂吸收速率表示）的变化，净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。请据图回答：

（1）图1中过程③属于光合作用的      阶段，有氧呼吸产生能最最多的过程为   （填序号）。
（2）图2中B点时，该植物总光合作用速率        （填“>”或“=”或“<”）呼吸作用速率。
（3）在图2中A点的条件下，该植物能完成图1中的生理过程有          （填序号）。
（4）图中过程②的发生场所是            。
（5）如果将该植物先放置在图2中A点的条件下10小时，接着放置在C点的条件下14小时，则在这24小时内该植物单位叶面积的有机物积累量（用CO₂吸收量表示）为    mg。

下图甲是某种细胞结构的模式图，图乙是甲的局部放大。据图回答下列问题：

（1）甲乙两图可能表示的细胞是               。

A．黑藻叶肉细胞	B．大肠杆菌细胞
C．洋葱根尖分生区细胞	D．人口腔上皮细胞

（2）图乙中具有双层膜结构的细胞结构是            （填编号）。
（3）若把甲图细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，图中⑥处液体浓度将             ，在此过程中相当于半透膜的结构是             。
（4）在光照充足处，给图甲所示的细胞提供¹⁴CO₂，在结构①中¹⁴C的转移途径是      （用箭头和物质名称表示）。
（5）图甲细胞和人体肝细胞均经过有丝分裂过程形成，在形成过程中，表现不同的时期主要体现在           期。