高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。

（1）黑藻细胞与蓝藻细胞最根本的区别是                 。
（2）光合作用过程中暗反应利用光反应产生的      和     ，在            中将CO₂转化为C₃，进而形成糖类。
（3）t2—t3限制光合作用的主要因素             。
（4）t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量       ，C₃还原后的直接产物含量          。
（5）据图分析，提出增强光合作用的措施                  。

屋顶种植植物既利于室内降温又利于改善空气质量。为了提高屋顶植物的生态效益，有人做了相关实验，绘出下列三图。请回答有关的问题。

（1）图甲中a物质形成过程中，位于叶绿体的类囊体薄膜上的________将光能转换成化学能。
（2）图乙表示在二氧化碳充足条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系。在温度为10 ℃，光照强度大于________klx后，该植株光合速率不再随光照强度的增加而增加。当温度为20 ℃时，光照强度由4 klx瞬时上升至8 klx，此刻该植株叶绿体内C₅的含量将____________。当温度为20 ℃、光照强度在4—12klx之间时，限制该植株光合速率外界因素主要是__________。
（3）图丙表示某植物的非绿色器官在O₂浓度为a，b，c，d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图。若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在O₂浓度为____________时，无氧呼吸完全被抑制。最适合保存种子的氧气浓度为__________。

下图1表示光合作用过程概要的模式图，其中①～④表示化学反应，A～H代表物质。图2表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的pH和温度时，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图，据图回答问题：

（1）写出物质F的名称：________。据图2分析，该绿藻细胞的呼吸速率为________μmol/min。
（2）在图2中乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但第6 min后不再增加而稳定，原因是光照后容器中________减少，光合作用速率下降，第6 min后光合作用速率________________（填“小于”“大于”或“等于”）呼吸作用速率。
（3）在图2中丙处若添加的是¹⁴CO₂，发现7 s后有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物中含有放射性的基本只有一种物质，该物质最可能是________（填图1中字母）。若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶氧变化的曲线是a～g中的________。
（4）若在图2中丁处给予一定的条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1 h后，绿藻细胞光合作用产生的氧气量为________μmol。若绿藻在特定条件下的光合速率为图2中的c，且呼吸速率与图2所示一致，则在该条件下每天光照至少________h绿藻才能正常生长。

光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O₂/CO₂值异常时发生的一种生理过程（如下图所示），该过程是细胞在Rubisco酶的催化下，消耗O₂，生成CO₂，借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。虽然光呼吸大约抵消了30％的光合作用储备能量，但其对细胞有着很重要的保护作用。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了          为原料，但光合作用在      反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生           。
（2）Rubisco酶的存在场所为          ，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O₂反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO₂反应，其两面性与酶的        （特性）相矛盾，推测O₂/CO₂值         （高、低）时，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，         供应减少，此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的            ，减少细胞受损的可能，而光呼吸产生的         又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。
（4）用           （溶液）可分离绿叶中的色素，在滤纸条上扩散速度最快的是          。

某豆科植物种子萌发过程中CO₂释放和O₂吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题：

（1）在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该其产物是________。
（2）测得第36h时，种子吸收O2和CO2的体积比为1:2，则此时种子胚细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖之比为             。
（3）从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_________________。
（4）大豆种子萌发期间，胚细胞合成的        解除种子休眠，促进种子萌发。

图1是高等植物细胞亚显微结构模式图。据图回答。（[   ]内填图中标号，____上填适当内容的文字。）

（1）图1中不应该出现的结构是[   ]           ；含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质并可以调节细胞内环境的细胞器是 [   ]           。
（2）该植物经减数分裂和受精作用，[   ]           中的DNA能从父本传递给子代。
（3）在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株该植物，CO₂充足。得到系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2。
①第5～7h呼吸作用加快的主要原因是      ；第9-10h光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是     。
②第10h时不再产生ATP的细胞器是图1中的[   ]           ；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           成为ATP合成的唯一场所。
③该植物积累有机物速率最快的时刻是第   ｈ时，积累有机物总量最多的时刻在第   ｈ之间。
④在光合速率和呼吸速率交点时，叶绿体中ATP的转移方向是           。

Ⅰ．某生物兴趣小组在探究多种环境因素对马铃薯光合作用影响的活动中，测得的部分数据如下表所示，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分别为不同光照强度和不同CO₂浓度条件下，马铃薯吸收（用“+”表示）或释放（用“－”表示）CO₂速率（mg／h）随温度变化的数据。请分析回答：

组别	条件	温度
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）由表可知影响马铃薯光合作用速率的外界因素有             ；除图中所示外界因素外，影响光合作用的外界因素还有______________。
（2）分析表中实验数据可知，马铃薯的光合作用强度最强时所需的条件是            。
（3）由表中数据可知，马铃薯呼吸作用强度达到最大时所需的温度高于光合作用强度最强时所需的温度，原因是                  。
Ⅱ．下图中甲表示该兴趣小组绘制的不同环境条件对马铃薯光合速率影响的曲线，丙表示某森林生态系统中A、B两种植物光合作用强度随光照强度变化的曲线，除图中所示因素外，其它因素均控制在适宜范围内。请据图分析回答：

（1）甲图中，当温度为20℃时，光合速率曲线的变化规律是              。
（2）请根据甲图，在乙图中用柱形图表示光照强度为L₃千勒克司，温度分别为10℃、20℃、30℃时的光合速率。
（3）丙图中，在其它条件不变的情况下，要使B植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜）正常生长，则白天平均光照强度必须大于          千勒克司。
（4）由丙图可知，            植物处于该森林的上层。

给某盆栽植物合理施肥后，再过多浇水，结果发现叶片变黄，且长势较差．某学习兴趣小组对其成因和影响进行了如下研究：将该植物种植在完全营养液中，研究发现若向营养液中通入足量空气，则植物生长正常；若不通空气且液面覆盖油层（植物不吸收不利用），则会在一段时间后出现上述症状．
（1）该兴趣小组的实验目的是探究营养液中      对植物生长的影响．
（2）研究发现，在上述不通空气的实验中，在一定时间内，液面下的植物部分释放CO₂的量与实验时间的关系如下图所示：请据图分析：该植物的无氧呼吸最终产物有      和能量（ATP），液体中的氧气被植物消耗尽在      （a点以前/a点/a点以后）．

（3）叶片变黄的原因可能是影响到根对      （至少两种）等元素的吸收，导致叶绿素合成不足．在这种情况下，测出叶片附近CO₂含量变化规律如图所示，与正常叶片在同种情况下相比，A、B两点已经分别向        （填“左”或“右”）移动了（不考虑叶片变黄对细胞呼吸的影响）．
（4）右图为某蔬菜基地测定的某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度。曲线a中，在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较__________ （深或浅）。曲线b的峰值低于曲线a，其两个主要决定因素是______（光照强度、环境温度、空气中CO₂含量）。6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内       较高。

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_______________。