高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm打孔器打出小圆片若干（注意避开大叶脉），抽出小叶圆片内的气体，并在黑暗处用清水处理使小叶圆片细胞间隙充满水，然后平均分装到盛有等量的不同浓度的富含CO₂溶液的小烧杯中，置于光温恒定且适宜的条件下，测得各组小叶圆片上浮至液面所需平均时间，将记录结果绘制成曲线如图1。

（1）与a浓度相比，b浓度时小叶圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上［H］的生成速率_______ （填“快”、“相等”或“慢”），此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有____________。
（2）当CO₂浓度大于c时，随着CO₂浓度的增大，小叶圆片中有机物的积累速率________ （填“加快”、“不变”、或“减慢”）。
（3）另取若干相同的小叶圆片分别置于溶液CO₂浓度为a的小烧杯中，选用40W的台灯作为光源，通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验（实验温度保持相同且适宜），根据实验结果绘制成图2曲线（X₁>0）。
①该实验的目的是_____________。
②限制B点净光合速率的主要外界因素是_________，C点的含义是________时光源与小烧杯之间的距离。

如图l是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度随CO₂浓度变化的情况。请回答下列问题：

（1）图1中，该植物在__   点之后开始进行光合作用。当CO₂浓度由C变为D时，短时间内叶绿体中C₃的含量     （填“下降”、“不变”或“升高”）。
（2）从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO₃溶液中，在适宜温度下给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图2。请据此回答：
①请为该实验确定一个课题名称：____    。
②从图解分析，bc段曲线平缓的限制因素可能是          ，而c点以后曲线上行，其原因最可能是________。适当地增加光照强度重复此实验，b点将向                  移动。
（3）试提出农业生产中充分利用光能的一种措施：          。

为研究不同光照强度下水稻的光合作用，某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图一所示。

实验步骤：
①调节天平平衡；
②用100 W的灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20厘米处，15分钟后观察并记录指针偏转方向和格数。
③加大灯泡与装置间距离，过15分钟再观察记录；
④连续重复步骤③。
实验结果绘制如图二，请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是通过             进行调控。
（2）请据实验结果分析回答：
①B点与A点比较，光合强度较大的是        点，指针偏转的方向            。
②C点表示的是光合作用             呼吸作用（填写小于、等于或大于）。
③CD段形成的原因是            ，与C点相比较，D点指针向         偏转。
（3）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。从能量输入水稻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_____ （用文字和箭头表示）。
（4）实验装置一如此设计，依据的原理是               。

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。

I下列图示中，甲表示植物光合作用强度与光照强度之间的关系；乙表示某绿色植物某些代谢过程中物质的变化，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同的代谢过程；图丙表示在种植有植物的密闭玻璃温室中，二氧化碳浓度随光照强度变化而变化的情况；丁表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖浓度的关系。

（1）图甲中叶肉细胞在a、b点时都可以产生ATP的细胞器是      。
（2）图乙中Ⅰ中产生的O₂参与Ⅲ的第      阶段；Ⅱ进行的场所是       。
（3）从图丙曲线变化分析，图中代表光合速率与呼吸速率相等的点为      。
（4）图丁中，如果温度上升5℃，b点将向     （填“上”“下”“左”“右”）方移动。
II在科学研究中常用呼吸商（RQ）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同和氧气供应状态的一种指标。呼吸商（RQ）=释放CO₂体积或摩尔数/吸收O₂体积或摩尔数。不同底物在完全氧化时的RQ不同，糖类为1；脂质分子为0．7～0．8；有机酸大于1。同种呼吸底物、不同的供氧浓度具有不同的RQ。
（1）如实验结果经校正后，某底物呼吸记录数值如下表。请分析回答：
当 O₂浓度为3%时，酵母菌的呼吸商为            ，其数值不同于O₂浓度为25%时的原因是：氧气浓度为3%时，酵母菌的呼吸方式为        ，表中显示，从O₂浓度为       %起，酵母菌只进行有氧呼吸。

某生物研究性学习小组的同学对当地玉米农田生态系统进行了调查。回答下列问题：
（1）将玉米种子置于黑暗、通风、温度、水分都适宜的条件下，每天定时取数量相同的萌发种子，计算每粒的平均干重。预测种子萌发过程中干重的变化趋势是      , 有机物种类的变化是      。
（2）将该玉米幼苗置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，罩内CO₂含量每小时增加了25mg；
在充足光照条件下，罩内CO₂含量每小时减少了50mg。据测定，上述光照条件下，光合作用每小时共合成葡萄糖60mg。若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，请回答: ① 该植物在该光照条件下通过光合作用每小时共消耗CO₂___    _mg，该植物在光照条件下呼吸作用每小时产生CO₂___   _mg。
（3）该农田生态系统中，一个生长季节收获的农作物中所含全部能量折合成葡萄糖质量为Akg，农作物细胞呼吸消耗的葡萄糖质量为Bkg，1kg葡萄糖储存CkJ能量，这些农作物在整个生长季节固定的太阳能总量是         （大于、等于、小于）(A+B)CkJ。通常采取        等措施调整能量流动关系，使农田生态系统的能量最大限度流向对人类有益的部分。
（4）通常采用         法估算该农田生态系统的田鼠种群数量。
（5）调查统计发现，田鼠繁殖能力很强，在最初一个月内，种群数量每天增加1．47%。根据      模型构建步骤，构建了田鼠种群增长模型为N_t＝N₀·λt，（其中N_t代表t天后田鼠的数量，t表示天数，λ表示倍数，N₀表示田鼠的起始数量）。由此可见田鼠在最初的一个月内的环境条件中除了食物、空间充裕、气候适宜外还必须满足       。
（6）农田中，田鼠可被鼬捕食，它们之间通过气味识别，可见信息能够        ，维持生态系统的稳定。

在适宜的条件下，测定光照强度对植物光合速率的影响。图甲表示实验装置；图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系（O₂mg/100cm²叶面积·h）；图丙是叶肉细胞中光合作用的部分生理过程。请分析回答：

（1）在一定条件下，若用甲图装置测定获得图乙中的G点对应的值，则甲图中B三角瓶内应放置的液体为
（“NaOH”或“NaHCO₃”）溶液。
（2）据乙图分析，此绿色植物处于曲线H点时，细胞内产生ATP的场所有            ， F点之后光合速率不再增强，其外界的限制因素主要有               。（至少写出2点）
（3）丙图中的Ⅰ和Ⅱ表示有关结构，a、b、c、d表示某些物质，则Ⅰ表示           ，d表示            。卡尔文循环需要循环        次才能合成一个c。
（4）若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内丙图中b的浓度变化将会如下图中的        。

（5）该植株实际光合作用的最大速率为_______O₂mg/100cm²叶面积·h。若提高甲瓶中的CO₂的浓度，则C点可能向_________方向移动，F点可能向_________方向移动。

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__________。

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                                        。

图1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2代表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e点时，叶绿体中ADP的移动方向是__________。线粒体中CO₂扩散到邻近的叶绿体中被利用至少要经过_________层磷脂分子层。
（2）图1中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”）。
（ 3 ）图2中,p点_________（填“可以”或“不可以”）代表葡萄糖,因为_______________。
（4）在图2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¹⁸O的呼吸作用产物的去向是图3中的________途径（用图中字母表示）;此时,在基粒上发生的能量转变是           ,光合作用的总反应式是              。
（5）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片、抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO₃溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，将记录结果绘成曲线如图3，请据此回答。
①该实验的目的是：____________________。
②从图解分析， c点以后曲线上行，其最可能的原因应该是_______________。