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，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构。请据图作答：

（1）上图中，A的结构简式可写成         ，反应过程①的场所是_ _ _____，反应过程④的场所是      ________。结构a中发生的能量转换过程是_____          。
（2）叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是____   ___（序号）。
（3）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程_______（序号）受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程___    （序号）受阻。
（4）此类细胞       （能/不能）作为观察DNA和RNA在细胞中分布的实验材料。

对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）图1表示植物叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化．请据图回答：
①图中甲、乙生理过程所发生的场所分别是          、           。
②在光合作用的发现历程中，鲁宾和卡门探明了O₂的来源，卡尔文探明了卡尔文循环途径。以上科学家在研究中都使用了           技术，请用箭头表示暗反应过程中¹⁴C的转移途径：¹⁴CO₂→           。
（2）由图2可推知，与P点相比，Q点限制番茄单株光合作用强度的外界因素最可能是      、       。
（3）种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中的CO₂含量变化如图3所示。若番茄长期处于图3所示的环境条件下，其能否正常生长？        ，原因是            。图3曲线中表示番茄光合作用强度与呼吸作用强度相等的点为       （图中字母表示），含有机物最多的点为      （图中字母表示）。在图3的B→D段，叶绿体内ADP的移动方向为               。
（4）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图4），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。
则12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量为         g（用字母表示）。

研究者进行了不同温度和光强度组合处理对某陆地植物叶片光合速率、气孔开度的影响的实验，结果如下甲图所示；乙图表示该陆地植物在某光照强度、适宜温度，叶肉细胞光合作用强度增长率随CO₂浓度的变化的情况。请回答下列问题

（1）由图甲可知，在两种光强度下，随温度升高，叶片光合速率都下降，据图分析可能的原因是：随着温度升高_______，此时主要影响光合作用的_______阶段。
（2）乙图中______________点光合速率达到最大，限制D点光合作用速率的主要因素是____________，C点和D点相比，C点叶绿体中RuBP的含量______________（填“较低”、“相等”或“较高”）。
（3）该陆地植物通过光合作用所制造的有机物或所固定的能量称为_______，有一部分用于生长和繁殖的是指_______，若该陆地植物所在的生态系统已经演替到顶级群落时，该生态系统的净初级生产量_______0（填“＞”、“＜”、“＝”），它们的种子常落在母株附近而形成_______（填种群分布型）。对比海洋生态系统，陆地生态系统的次级生产量_______（填“多”或“少”）。

完成下面的概念图

A             B           
C             D           

下图是不同条件对番茄光合作用的影响。图甲表示在最适温度及其它条件保持不变的条件下番茄叶片CO₂释放量随光照强度变化的曲线，图中B、C、D是横坐标上的点；图乙是研究人员测定的不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间CO₂浓度的结果。请据图回答下列问题。

（1）图甲中E点后曲线保持水平不变，此时限制番茄光合作用速率的主要环境因素是        ，若图中其它条件不变，温度上升5℃则E点将向     方向移动，图甲中的C点骤变为     点时，短时间内三碳化合物的含量将上升（请用图中横坐标上的字母回答）。
（2）图甲中B点时，番茄叶肉细胞内能为细胞主动运输吸收K⁺提供ATP的场所有           ，在C点对应的光照强度下，番茄叶肉细胞中的磷酸分子在叶绿体中的移动方向是________。
（3）图乙表示随着土壤含水量降低，番茄的气孔导度降低，但细胞间CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，最后阻碍了CO₂吸收利用；观点二认为细胞内水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，从而直接影响        反应，而且不能恢复。为验证上述观点，将培养在      条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行       处理，对照组保持原有状态。若实验组番茄幼苗光合速率         ，则观点一不成立。

为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，某研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。

（1）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率_______________。本实验中对照组（空白对照组）植株的CO₂固定速率相对值是             。
（2）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中                    增加。
（3）已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量和输出量均             。根据图1图2信息可知，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低的原因是                                 。
（4）下图为在适宜光强条件下，棉花光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线。30℃时，棉花净光合速率是
      molmg叶绿素·h。

光合作用和细胞呼吸是植物的重要生命活动，结合有关知识回答下列问题．
（1）以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示：

项目	5℃	10℃	20℃	25℃	30℃	35℃
光照条件下CO2 吸收量（mg•h^﹣1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗条件下CO2 释放量（mg•h^﹣1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

①光照条件下植物吸收的CO₂在       （细胞结构）中参与反应，而黑暗条件下CO₂是由        （细胞结构）释放的．
②温度在25～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐        （填“增加”或“减少”）．
③假设呼吸作用昼夜不变，植物在25℃时，一昼夜中给植物光照15h，则一昼夜积累的有机物的量为        mg（以CO₂的量表示）．
（2）如果用如图所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系，且测量指标为装置中氧气含量的变化，则该装置需要进行适当修改，具体修改措施是        ．为使测得的O₂变化量更精确，还应再设置       装置，该装置的容器和小烧杯中应分别放入       ．

下图是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验的结果，请回答下列问题：

（1）图l甲中的P点与Q点相比，限制单株番茄光合强度的外界因素是_____（写出两种），因此在大田栽培农作物时要注意_______________。
（2）乙图示密闭番茄大棚内的CO₂浓度变化。在曲线_____段，番茄积累有机物在___点，番茄的光合速率等于呼吸速率;判断一昼夜内番茄能够生长的依据是________________。
（3）增施农家肥可以提高大棚作物产量的原因是_________________。

将某绿色植物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：

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	3．5	3．00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0．50	0．75	1．25	1．75	2．25	3．00	3．50

（1）昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物是否能生长生长？_____________（能/否），分析原因____________。昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是_________________左右。
（2）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物生长情况__________（能/否），原因是_______________。
（3）根据表中数据，绘出光合作用消耗CO₂总量与温度之间关系的曲线。

（4）将一株植物置于密闭容器中，在暗处1小时，测得容器内CO₂增加了22．4mL，而在光照充分条件下，1小时测得CO₂减少了56mL（假定温度是恒定的，光照对呼吸作用的影响忽略不计，气体体积在标准状况下测得）。这株植物在光下1小时总光合作用的产量为____________克（以葡萄糖计）。

图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线，图2表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，A植物光合效率受光照影响的变化曲线，图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图，请分析完成下列问题：
 
（1）图1中，在较长时间阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________。
（2）图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是________________________________。
（3）图2中e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C₃的含量________；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C₃的含量________（填“高”“低”“基本一致”）。
（4）在图3中，假如C¹⁸O₂作为某一生理作用的原料，则在较强的光照条件下，图中含有¹⁸O₂的呼吸作用产物的主要去向是图3中的________途径（用图中字母表示），光合作用的反应式是             。

紫色洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶，管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶富含营养物质，如图。以洋葱为材料进行如下实验：

（1）观察植物细胞的质壁分离和复原的常用材料是_______。提取和分离绿叶中的色素，可选用_________作为实验材料。两个实验中所用材料均有颜色，色素的存在部位分别是___________，为防止绿叶中色素在研磨过程中被破坏，可加入少许_______。
（2）观察细胞的有丝分裂，装片制作的操作流程为：取材→解离→__    _→染色→制片，其中解离的目的是________。观察有丝分裂需找到______区，该部位细胞与管状叶细胞相比，其主要特点是_________。
（3）用浓度适宜的秋水仙素处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温（如4℃）处理水培养的洋葱根尖（2N=16条）时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
针对以上问题，你作出的假设是________________。
你提出此假设的依据是________________________。

下面甲表示不同密度的番茄农田中单株光合速率情况，乙某株番茄一昼夜氧气吸收量情况曲线，丙图是叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径，丁图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi（无机磷酸）。请回答相关问题．

（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合强度的外界因素是______________
_______（写出两种），甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意______________。
（2）测得该植物一昼夜的O₂净释放量为300mg，图中阴影部分所表示的O₂释放量_____
______（填“大于”、“等于”或“小于”）300mg．假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是_____________mg。
（3）磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和_________的组分。在卡尔文循环中为碳反应提供磷酸基团是______________（物质）
（4）图中光合作用必须进过________轮卡尔文循环才产生的一份子的三碳糖磷酸，通过磷酸转运器___________（填大量或少量）运输出叶绿体的。

三角梅因花期长、花色艳丽在西昌城乡绿化中广泛应用．为研究盐胁迫对三角梅光合特性的影响，在不同外源NaCl浓度下盆栽三角梅，于上午9：00﹣10：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO₂吸收量尧叶绿素含量及胞间CO₂浓度的测定，结果如图．
请回答下列问题：

（1）叶绿素存在于叶绿体中，我们利用         的原理来提取绿叶中的色素；并利用各种色素在层析液中         的不同来分离色素．
（2）色素分离后得到的滤纸条上，若最下面两个色素带偏窄，可能的操作失误是         ，这两条色素带中的色素主要吸收可见光中的         光．
（3）从图1可知，当NaCl浓度超过     mmol/L时净光合速率开始显著下降，从图2和图3分析造成该现象的原因最可能是         ．实验证明，在盐胁迫下色素含量的变化主要是由于酶对叶绿素b的降解所致，对其它色素含量影响较小．用纸层析法分离 NaCl浓度200mmol/L下的叶片中色素，与正常叶片相比差异最大的色素带应位于滤纸条的        ．
（4）根据如图所示结果，你给低盐土壤种植者的建议是         ．

某研究小组选择一株健壮的、处于生长期的绿色植物进行了一系列探究实验：

（1）将植株置于室外一密闭玻璃罩内培养，用传感器对玻璃罩内的某种气体的含量进行24小时的检测，结果如图1。图2是该植物某～叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。请据图回答下列问题：
①图1中所测气体为____    ，该植株在密闭玻璃罩内培养24小时后，有机物总量变化应为    ，判断的依据是    。
②图1中B点时的光照强度称为该植株的              ，此时图2所示叶肉细胞中正在进行的过程有____（填字母）。
（2）分别选择该植株不同比例的叶片进行完全遮光处理，在适宜光照下检测未遮光叶片的光合速率和淀粉含量，结果如下图3、4所示。

①本实验的因变量是____。
②随着遮光叶片比例上升，未遮光叶片光合速率上升、淀粉含量下降，原因是          。
③由此推测，摘除花、果实等非光合作用器官，叶片中光合产物含量____，对光合作用产生    作用。
（3）取该植株生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A（g），乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B（g），丙装置内圆片干重为C（g）。则圆片叶肉细胞的实际光合速率为       （g／h）。

下图是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a、b表示物质，①～④表示生理过程。请据图回答（每空2分，共12分）：

（1）有光的条件下，b进入细胞后，在       中发生反应；①过程产生的[H]的作用是___________。
（2）在物质变化的同时，伴随着能量的变化。图中生理过程中能产生ATP的是     （用图中数字表示）。
（3）有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是    （用图中数字表示）。
（4）白天若突然中断b的供应，过程②中的物质            会随之增加。
（5）写出有氧呼吸的总反应式                                        。