高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图为植物和人体新陈代谢的部分过程示意图。分析回答：

（1)在植物的叶肉细胞中，甲、乙两种细胞器都是重要的“能量转换器”，二者在结
构上的相同点有：______________，为酶提供更多的附着位点。都含有______________分子，是细胞质遗传的物质基础。都具有双层膜结构，另具有双层膜的细胞结构还有____。
（2)图中甲的色素主要分布在______________，绿色植物在适宜光照条件下，若适当
提高C0₂的含量，短时间内C₃含量将___________，［H］和ATP的含量将________。
（3)人如果一次摄入大量糖类，血糖首先通过（填序号）_____________过程合成糖元。
（4)发生在人体细胞结构乙中的生理过程是（填序号）______________，在缺氧情况
下，物质A通过过程⑤形成的物质C是____________________________。
（5)物质A在肝脏内可以在谷丙转氨酶的作用下进行______________作用。此作用在
人体内只能生成_____________氨基酸。

酵母菌是一种单细胞真菌，其结构简单，是研究生命科学的理想微生物。下图甲表示酵母菌中线粒体发生的“自噬”现象，图乙是研究酵母菌细胞呼吸方式的装置图，请回答下列问题：

（1）线粒体增大膜面积的方式是______________________，从代谢的角度分析，其现实
意义是_____________________。
（2）由图甲可知，线粒体在_____________的条件下会损伤，由线粒体产生的一种外膜蛋白可以引起其发生特异性的“自噬”现象。“自噬”后的线粒体形成“自噬体”，并与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。该过程体现了生物膜具有____________。
（3）若该酵母菌的线粒体均遭此“损伤”，则在有氧的条件下，葡萄糖氧化分解的最终产物是__________，对其进行检测所需的试剂是_____________________。
（4）如果人的精子中线粒体基因发生了突变，这种变异一般__________（填“能”或“不能”）遗传给后代。
（5）某研究小组利用图乙所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用来读取液面的高度（假设水压对气体体积变化的影响忽略不计）。
实验步骤：
a．将10mL酵母菌培养液和10mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。
b．将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中，排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的氧气，扎紧气球并保持密闭状态，再分别放入如图乙所示的实验装置中。
c．两组装置均放入20℃恒温水浴中，从注水口注入等量的温水，调节刻度玻璃管液面至起始刻度。
d．记录实验结果。
实验分析：
①该实验的自变量是___________，因变量是_____________________________。
②在实验刚开始的短时间内，两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是____________________、_____________________。
③一段时间后，装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面____________________，原因是________________________________________________________________。

下图表示某植物叶肉细胞内发生的生理过程，其中A至H代表物质，据图回答：

(1) D是__________。用___________方法，可以研究B的去向。__________(字母代号)直接为细胞生命活动提供能量，该过程的化学反应式是：__________________________________。
(2)场所Ⅱ是____________________。多种化学反应能够互不干扰地在场所Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内进行，是由于____________(结构)的_______________作用。
(3)通过实验可以初步研究该植物叶片中色素的种类及相对含量，请扼要写出实验思路。
(4)将生理状况相同的该植物叶片分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当且相同的光照射1h，测其重量变化(注：均与暗处理前相比)，结果见下表。

组别	1	2	3	4
温度(℃)	27	28	29	30
暗处理后的重量变化值(mg)	-1	-2	-3	-1
光照后的重量变化值(mg)	+3	+3	+3	+1

假设相同温度下呼吸作用强度不变，据图分析，_________℃下呼吸作用最强，28℃下的实际光合速率是_______mg/h。

回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。
I．（1）海洋中的藻类植物，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依次是 浅、中、深，这与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们           的光，到达深水层的光线主要是              （红橙光/蓝紫光）。
（2）某兴趣小组发现沙尘天气影响番茄生长，分析认为：首先，沙尘天气直接影响叶绿体中的         （产物）产生，其次沙尘堵塞番茄叶气孔，进而影响光合作用的          反应阶段。
（3）为了探究长期沙尘天气环境下，番茄如何增强其适应能力，兴趣小组将等量的生长状况良好的番茄植株分别置于正常天气和人造沙尘天气，（水分、光照强度、温度和CO₂浓度等条件相同且适宜）的密闭环境中培养，过了一段时间，观察到沙尘环境下番茄植株叶片的颜色呈墨绿色（比正常天气下的叶片颜色深），你认为番茄通过           来增强对沙尘天气的适应能力，用            法分离两种环境中叶片的光合色素，通过比较两条滤纸条               来证明你的观点。
II（4）兴趣小组进一步在实验室其他条件相同且适宜的情况下，测定不同温度对番茄叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2，据图分析，番茄最适生长温度是            ℃左右，在此温度下，每lm²叶面积上每分钟光合作用制造的葡萄糖是            μmol。

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_______________。

生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1-3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：

（1）图1表示的生理过程是有氧呼吸的      阶段，其主要的生理意义在于为生命活动            。
（2）图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是          。
（3）图3中ATP参与的主要生理过程是光合作用的                  。
（4）叶肉细胞产生氧气的场所是叶绿体                         。
（5）图1-3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是                  。
（6）图3上有几种色素         ，主要吸收         和                。

巨桉原产澳大利亚东部沿海，广泛用于人工造林，具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的高产优质饲用牧草。巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。为研究这些物质对菊苣幼苗生长的影响，科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶，与土壤混合后置于花盆中，将菊苣种子播种其中，出苗一段时间后，测定菊苣各项生长指标，结果见下表。

分组	凋落叶含量（g /盆）	植株干重 （g /10株）	光合色素含量   （mg /g）	净光合速率（μmolCO2 /m^2/s）	C5形成C3效率（μmolCO2 /m^2/s）
对照组	0	7.78	2.74	9.77	0.040
实验组1	30	3.60	2.28	7.96	0.040
实验组2	90	1.14	1.20	4.76	0.028

（1）测定菊苣叶片光合色素含量时，常用         （试剂）提取光合色素。
（2）菊苣叶片光合作用产生的有机物（C₆H₁₂O₆）中的氧来源于原料中的            ，有机物（C₆H₁₂O₆）中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物         中。
（3）科研人员在菊苣幼苗中发现了一株叶黄素缺失突变体。将其叶片进行红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是：光吸收              ，色素带                 。
（4）实验组与对照组相比，菊苣幼苗的净光合速率         。在巨桉凋落叶含量低时（实验组1），其释放的某些小分子有机物使           ，直接导致光反应减弱；在巨桉凋落叶含量高时（实验组2），这些小分子有机物还能使               ，导致植物对        的利用下降，导致暗反应减弱。上述结果表明，巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有      作用。

某同学为了验证“二氧化碳是光合作用的必需原料”，利用如图所示的简易实验装置进行了实验：装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察并分析实验现象。

(1)实验现象：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验结论：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)推测：在实验后期，甲瓶中的酵母菌进行细胞呼吸的方程式为________________。

如图为绿色植物叶肉细胞内发生的物质代谢系列，图中①～④为反应过程。请据图作答：

（1）进行①③过程的场所是                               ，在弱光下②过程缓慢，这是因为                                          所致。
（2）过程②发生的能量代谢是：                           。
（3）叶肉细胞在③④过程中产生能量最多的是               。
（4）当这个细胞的有机物积累量为零，表明①②③④过程关系是①+②的合成速率     （大于、小于、等于）③④的分解速率，此时③④生理活动的方程式为：
                                                                              
（5）在强光下，③过程产生的二氧化碳物质会迅速扩散到哪里？                    。
为什么？                                                            。