高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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       ．

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）。

如图1表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程，甲～戊表示物质，①～⑤表示过程。某科研小组研究了不同环境条件下CO₂浓度对银杏净光合速率的影响，得到如图2所示曲线。请回答下列问题：
      
（1）图1中①～⑤表示的过程，能够为银杏细胞吸收K⁺、NO₃^-等矿质离子提供ATP的过程包括           （填数字标号），物质乙为           , 物质丁为           。银杏缺乏氮元素时，会影响光合作用光反应阶段生成              ，从而影响碳反应的进行。
（2）从图2可知，与20℃相比，温度为15℃时，增加CO₂浓度对提高净光合速率的效果不显著，其原因是                             。
（3）从图2可知，当CO₂浓度低于300μmol·mol^-1时，28℃条件下的银杏净光合速率明显低于20℃和l5℃下的原因可能是                                                。

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__________。

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           。

下图表示苹果的果实在不同外界氧浓度下CO₂的释放量与O₂的吸收量的变化曲线。回答：

（1）当外界氧浓度为5％时，苹果果实进行的呼吸类型是            ，此时呼吸作用的终产物除了CO₂外，还有              。
（2）苹果果实CO₂的释放量与O₂的吸收量两条曲线在P点相交后重合，表明从P点开始，苹果果实进行的呼吸类型是           。
（3）当外界氧浓度为6％时，CO₂的释放量与O₂的吸收量之比是4∶3，此时苹果果实呼吸消耗的葡萄糖为0．2摩尔，至少需要吸收         摩尔的O₂。

玉米为一年生植物。某农场种植的H品种玉米自交后代中，发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株。此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡。请分析回答：
（1）有研究者提出：玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少。取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片，分别加入      作为提取液，研磨、过滤得到滤液；再用纸层析法分离滤液中的色素。若黄绿色叶片色素分离的实验结果如图中的      （甲，乙）所示，则说明上述假设成立。

（2）研究者对上述变异有两种假设：
假设1：与叶绿素合成相关的酶的基因（M基因）发生了基因突变；
假设2：叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致。
研究者让H品种玉米进行单株自交，其中某株玉米所结种子再种植，子一代中叶片黄绿色有125株，叶片绿色有335株。
①上述性状分离结果可用假设    解释。假设2所述的变异属于    变异。
②若假设1成立，则叶片黄绿色变异为      （显性，隐性）突变。检测该变异是否由单基因突变引起      （能，不能）用测交实验，理由是      。
③提取      的DNA，利用PCR技术进行特异性扩增，若      ，则证明假设2不成立。
（3）若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中，也会出现黄绿色玉米植株，此现象      （属于，不属于）变异。

如图1表示在最适条件下测得的某植物光照强度与光合速率的关系；图2表示该植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照强度下的生理状态．请回答下列问题：

（1）图1中，影响c点左右移动的主要外界因素是_______；适当提高外界温度，图中d点将向______移动。
（2）由图1可知，光照条件下，光照强度大于___________klx时植物才会表现出生长现象．在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为___________mg。
（3）图2中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所分别是___________；对该植物来说，图1中四种不同光照强度（a、b、c、d对应光照强度）对应图2中的状态依次是___________。
（4）研究者进行了不同温度和光照强度组合处理对葡萄叶片光合速率、气孔开度及细胞间CO₂浓度的影响实验，结果如图3所示。

①在两种光强度下，随温度升高，叶片光合速率均___________；从甲、乙两图分析，原因可能是：随温度升高，___________，使叶片吸收的CO₂减少。
②据丙图可知，适宜光强/40℃、强光/37℃及强光/40℃进行组合处理，推测这些条件下叶片光合速率___________ （填上升/不变/下降）。

在适宜温度条件下，研究CO₂浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，结果如下表，请回答．

组别	处理（Q光强度）	净光合速率（ρmol CO2•m^﹣1•s^﹣1）	相对气孔开度（%）	水分利用效率
A	对照	大气CO2浓度	12	100	1.78
B	干旱	7.5	62	1.81
C	对照	CO2浓度倍增	15	83	3.10
D	干旱	9.5	47	3.25

（1）黄瓜幼苗叶肉细胞内与CO₂浓度直接相关的细胞器是         ．
（2）由图可知，C组相对于其他组别光饱和点时所对应的光强度          （不变/变大/变小）．由表可知，干旱胁迫会降低          从而影响净光合速率，CO₂浓度倍增不仅能提高净光合速率，还能通过提高          来增强抗旱能力．
（3）实验结果表明，干旱条件下可以通过提高CO₂浓度提高净光合速率，此时光反应速率          （不变/变大/变小）．相对于提高CO₂浓度，干旱时提高净光合速率的更简单有效的方法是         ．

下图甲表示某绿色植物光合作用的部分过程，图中A、B、C表示三种化合物，图乙表示在密封恒温小室内测定的该植株上一组幼叶和成熟叶光合作用强度与光照强度间的关系图。据此回答下列问题：

（1）图甲所示过程中消耗的ATP其合成场所为__      _，A、B、C中不可循环利用的是        （填字母）。
（2）图乙中曲线F代表       （填“幼叶”或“成熟叶”）的光合作用强度。当光照强度为5 klx时，F组叶肉细胞中能产生[H]的细胞器是___    _。
（3）图乙中光照强度为3 klx时，相同时间内，等面积的F、E两组叶片合成葡萄糖的质量之比为___     _。光照强度为8klx时，F组叶片的光合作用速率小于E组的，主要的内在限制因素有       （答出一个即可）。
（4）右图表示“绿叶中色素的提取和分离”实验装置，将提取出的含有色素的滤液滴在滤纸上的a点，通过棉线将培养皿中的        （填“层析液”或“无水乙醇”）引到a点，最后应得到4个同心圆，最小的一个圆呈现的颜色是       （填“蓝绿色”或“黄绿色”）。

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）。