高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题。下图为光合作用模式图，I～IV表示叶绿体的结构，①～⑤表示参与光合作用的物质。

（1）I的基本骨架是_________，III是______________，⑤是______________。
（2）转化光能的分子位于 （     ）A．Ⅰ  B．Ⅱ  C．Ⅲ  D．Ⅳ
（3）据图分析，下列叙述正确的是 （    ）
A．淀粉主要在细胞质基质中合成
B．①的产生需要光照，但它不一定会从细胞中释放出来
C．光反应使IV的pH降低
D．H⁺借助⑤由IV进入II，不消耗能量
E．光合作用产物以葡萄糖形式运出叶绿体
在恒定温度和光照强度条件下，光合作用速率会随着CO₂浓度的变化而改变。当植物光合作用利用的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等时，环境中的CO₂浓度为CO₂补偿点；CO₂达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO₂浓度为CO₂饱和点。育种专家测定了22℃时， A、B两个水稻品种在不同CO₂浓度下的CO₂吸收量，以及黑暗条件下的CO₂释放量，结果如下表。

	CO2补偿点 （mmol/mol）	CO2饱和点 （mmol/mol）	CO2饱和点时CO2吸收量 （mmol/m^2·h）	黑暗条件下CO2释放量 （mmol/m^2·h）
A品种	0.06	1.16	115.20	72.00
B品种	0.05	1.03	86.40	39.60

（4）据表可知，CO₂饱和点时，A品种的实际光合速率为__________mmol/ （m²·h）。若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多___________mg/m²。 （相对原子量：C－12，O－16，H－1）
（5）经育种专家实验发现水稻进行光合作用的最适温度是22℃，若其他条件不变，温度上升至27℃，CO₂补偿点将_________ （上升/不变/下降）。

如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a-f代表O₂或CO₂。图乙表示该植物在一定的条件下，O₂净产量（光合作用的O₂产生量-呼吸作用的O₂消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：

（1）在图甲中，b可代表           ，物质b进入箭头所指的结构后与        结合。
（2）在适宜的条件下,若用CO₂、H₂¹⁸O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是          。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内能生成ATP的细胞器是           ，在N点后O₂净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是           、          。
（4）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是            。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？      ；D点时发生（字母表示）      。

图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙表示水稻的叶肉细胞光合速率与光照强度的关系。请据图回答：

（1）图甲中，当光照强度为b时，光合速率         呼吸速率（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收            个单位的CO₂。
（3）图乙中，当光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有             。
（4）如果增加环境中二氧化碳的浓度，则图乙中的b点的移动方向为          （填“左移”、“右移”或“不移动”）。
（5）图乙中，c点后CO₂的吸收量不再增加的主要环境因素为                 。
（6）在图乙中的b点所处的状态时，叶绿体内ATP的移动方向是              。

图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一个经消毒的新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为植物叶肉细胞内部分生理过程模式图,A、B、C为相应生理过程进行的场所，①～⑥均为气体物质。植物叶片的呼吸速率不变。请据图回答下列问题：

（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2．5 千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的       （左侧、右侧或相同）位置处。
（2）丙图内可表示二氧化碳的是_         （填序号）；二氧化碳被消耗的场所在__            _；A场所中发生的能量变化过程是__          __；进入C的⑦是指_______和       两种有机物。
（3）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应丙图中存在相关气体的箭头有（填序号）       。
（4）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，叶片1小时光合作用产生的气体量为        毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。
（5）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的       反应阶段。
（6）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值   （偏高/偏低/相同），原因是                。
（7）为了防止无关变量对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是             。

下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，甲、乙代表两种细胞器，①～⑦代表各种物质．图2表示该植物叶片CO₂释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量．据图回答下列问题：：

（1）在光照充足、高温或干旱条件下，某些植物的光合作用强度也会下降，其主要原因是图1中的        （用箭头连接序号表示）环节的反应强度下降所致．
（2）若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25℃和30℃，图2为CO₂浓度一定、环境温度为25℃时，不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度．
①图2 中的A点时，植物净光合作用量        （选填大于/小于/等于）；当光照强度处于图2中B﹣D间，光合作用有机物的净积累量为        （用图中符号表示）．当光照强度处于图2中的0﹣D间，光合作用有机物的净积累量为        （用图中符号表示）．
②请在图2中用虚线曲线绘出环境温度为30℃时，光合作用强度随光照强度的变化．（要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置）
   ．

如图表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系，其中a、b、c、d代表不同的细胞器或结构，①﹣⑤代表不同的物质．请据图回答问题：

（1）写出以下结构或物质的名称：物质③    ，结构a        ，⑤的结构简式为        ．
（2）①在b内参与的反应是有氧呼吸的第        阶段，反应场所是        ．
（3）②在a内变为④所需的直接条件是需要多种酶及        ．
（4）上图中能产生[H]的场所有       ．（用图中字母作答）
（5）据图可知细胞吸收K⁺的方式是        ．该细胞②物质从产生到进入相邻细胞被利用穿过     层磷脂双分子层．

图1为高等植物细胞亚显微结构示意图，图2为有氧呼吸过程简图。

（1）图1中的结构①在功能上是一种选择透过性膜，它的基本支架是      。
（2）图1中含有少量DNA的细胞器有         （填序号），它们在结构上都有       层磷脂分子。
（3）图1细胞中的原生质层包括        （填序号）以及两者之间的细胞质。
（4）图2中过程Ⅰ发生的场所是图1中的        （填序号）。
（5）2，4-二硝基苯酚（DNP）对图2中过程Ⅱ的氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，这表明DNP使分布在      （填下列序号）的酶无法合成ATP。
a.细胞质基质   b.线粒体基质    c.线粒体外膜     d.线粒体内膜
⑹植物细胞工程中，用纤维素酶和果胶酶处理质壁分离的细胞，获得原生质体的效果更好。此酶解过程不能在低浓度的溶液中进行，原因是        ，但也不能在过高浓度的溶液中进行，原因是          。

探究在适合生长的氮浓度范围内。不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响，实验结果如下表所示：请回答：

（1）表中净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在___________________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积_______________的吸收量。
（2）光合作用过程中，叶绿素主要吸收______________光，光合色素吸收的光能一部分用于将水分解为______________，还有一部分转移到______________中。
（3）从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐__________，气孔导度____________（限制／不限制）净光合速率的变化。
（4）高氮组比偏高组叶片净光合作用速率高，而叶绿素含量相同，推断其主要原因可能是参与光合作用的酶___________。
（5）为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置________________。

图1是水稻叶肉细胞中光合作用的部分过程示意图。图2是某科研小组对大田中的水稻进行光合速率日变化研究的部分结果。请据图回答下列问题：

（1）图1中，CO₂的受体是     ，离开卡尔文循环的丙糖磷酸在叶绿体内除了合成淀粉外，还可合成     。
（2）卡尔文循环过程有特定的调控机制，主要是通过调节酶的     和含量实现。卡尔文循环产物丙糖磷酸大量运出叶绿体，却没有导致叶绿体内磷酸越来越少，据图1推测，补充叶绿体内磷酸的途径是     。据研究，夜间卡尔文循环停止后，叶肉细胞仍有蔗糖运出，其来源最可能是     。
（3）已知图2中9:00与15:00光照强度相同，但15:00的光合速率要低很多，据图2分析，其原因之一可能是     未能恢复到上午的状态。17:00后光合速率急剧下降，主要是由于图1所示的[B]
   作用减弱，导致卡尔文循环减慢。

图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度与CO₂吸收量的关系。请据图回答问题。（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）

（1）图甲中，细胞器b中①被消耗的场所是         ；细胞器c中有③物质参与的是         （哪种生理过程哪个阶段）。
（2）图甲中物质④是         ；此细胞内合成⑤物质的场所有           。
（3）细胞器b与细胞器c均能大量生成ATP，ATP的用途有什么不同？
（4）从图乙中可发现，影响A点和B点光合速率的因素是        （答主要两点）。
（5）请在下图中用箭头标出A点时CO₂的移动方向。

提取叶片中色素时，研磨前应在研钵中加入剪碎的叶片、二氧化硅和              。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下2～3min后，试管内的氧含
量                   。
某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果汇总。

（2）实验测定时控制的单一变量为    。结合数据分析，下列叙述正确的是      。（多选）

A．适当的遮光处理，可提高其干重

B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关

C．叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标

D．遮光90%时，铁线莲不进行光合作用

为进一步探究遮光对铁线莲光合速率的影响，将生长发育状况相近的铁线莲分为两组，I组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不做处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如右图。
（3）曲线I中_____点对应的时间植株体内有机物总量最少；曲线II中        点对应的时间植株体内有
机物总量最多。
（4）高盐条件        （增加/降低/不影响）光合速率，此情形类似于曲线中点______。
（5）影响g点呼吸作用的主要因素为     ，如果净光合速率测量指标是二氧化碳吸收量（单位：克/小时），
光照强度维持g点强度2小时，植物I积累的葡萄糖为_______克。（保留两位小数）

植物的光合作用受内、外多种因素的影响．如图是A、B两种植物光合速率的检测实验结果：图甲是在20℃、大气CO₂浓度条件下测得的A、B两种植物光合速率随光照强度变化的关系曲线，图乙是在甲图 a 点对应的光照条件下测得的相关曲线．

请据图回答问题：
（1）甲图表明，A植物与B植物对生存环境的要求差异主要是      不同，据此可将它们共同种植，构建群落的     结构，达到充分利用光能的目的．
（2）甲图中b点的含义是：植物光合作用速率    （＞、＜、=）呼吸作用速率．
（3）乙图中两曲线后段呈下降趋势的原因是：温度过高，酶活性      ，光合作用速率因而      ．
（4）比较乙图中两曲线可知，饱和CO₂浓度下获得最高产量的最适温度比大气CO₂浓度下的高，造成这一差异的原因是：在一定的温度范围（30℃～36℃）内，处于饱和CO₂浓度下生长的植物，光合作用增强的幅度大于       增强的幅度．
（5）如果在乙图的 m点条件下测得A植物光照强度与CO₂吸收速率关系曲线，则该曲线与甲图曲线比较a点的移动情况是       ．

将下列装置均放于一定的气压、25℃恒温的适宜环境中，且装置2中的花生幼苗、培养液、容器等条件均与装置1相同。请根据下图的装置分析回答下列问题：

（1）若要测定该幼苗在25℃时每小时消耗O₂的量，应选用装置________。要测定以上数据，除保持一定的温度、气压等条件外，还必须将实验装置放于________的条件下。若要测定该幼苗在25℃时光合作用速率与光照强度的关系，应选用装置________。
（2）收集（1）中数据得到如图所示的曲线，则该幼苗在3 klx的光照强度下，每小时固定CO₂________mmol；若把光照强度调整到1 klx，该幼苗能否正常生长，并说明原因：         。

（3）将装置2放于适宜的温度和光照条件下，限制幼苗生长的主要原因是__________________，将装置1中的活塞关闭、刻度管密封并放在适宜的温度和光照条件下，一段时间以后，容器内的气体中_______的浓度将比空气中的高。
（4）若将装置1中的CO₂缓冲液替换为20%的NaOH溶液，则在一段时间后花生幼苗细胞内的C₃浓度将________，C₅浓度将______。

光合作用和细胞呼吸是植物重要的代谢过程，受到多种因素的影响。据图回答以下的问题。图1中I、II表示光合作用的过程，1、9表示相关的细胞结构，2-8代表相关的物质。

（1）图1中I阶段表示光合作用的         阶段，其场所是[  ]_____________，物质4、5分别代表              、             。
（2）图中6代表             ，它的来源是           。
（3）在农作物种植中发现，种植密度过大会影响单株植物的光合作用产量或速率，影响I阶段主要环境因素是              ，影响II阶段的主要环境因素是               。
（4）图2表示环境条件适宜时某种植物叶片的光合速率与光照强度的关系，图中A点的数据必须在         条件下才能测得；C点表示______，此时植物叶肉细胞内产生ATP的场所是         。该植物叶片在光照强度为6Klx时的真正光合速率为_____ （CO₂mg/100cm²/小时）。

为了研究2 个新育品种 P1、P2 幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种（对照）叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。 请回答下列问题：

（1）图1 的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在                                相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积           的释放量。
（2）光合作用过程中，CO2 与C5 结合生成             ，光照减弱时其含量会           。
（3）由图可知，P1 的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的                ；另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的           。
（4）栽培以后，P2 植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是                 。