高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

绿萝又名黄金葛，喜湿润环境，能有效吸收空气中甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体，它的花语是“守望幸福”。图甲是绿萝细胞内的光合作用和细胞呼吸，图乙为不同条件下测定的绿萝叶片净光合速率变化，据图回答：

（1）图甲中催化过程①②的酶分别存在于                   ，叶绿体中物质Ⅰ是               。与酵母菌的无氧发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是               （填数字）。
（2）图甲中光合作用和细胞呼吸过程中，生成的物质和消耗的物质可互为供给利用的除了糖外，还有                  。
（3）图乙中限制a～b段叶片净光合速率的主要环境因素是                ，图乙中c点时绿萝叶肉细胞产生ATP的场所是                         。
（4）图乙中净光合速率由c点急剧下降到d点的主要原因是               ，d点时叶片是否进行光合作用？为什么？                            。

图甲表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响。其中实线表示真正光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。图乙为该植物在适宜条件下，光合作用速率随光照强度变化的示意图。请据图回答：

（1）由图甲可知，与         作用有关的酶对高温更为敏感。温度会影响光合作用的        阶段。
（2）分离叶绿体中色素的方法是：                    。
（3）乙图中用                       表示植物的净光合作用速率。
（4）当环境温度为40℃时，该植物的有机物净积累量为       mg/h。理论上预计，在温度为                 条件下，植物生长状况达到最佳，已知乙图是在此温度条件下绘制而成的曲线，理论上分析，如果温度改变为45℃，图中b点将向         移。
（5）乙图曲线中，当光照强度为0时，叶肉细胞中产生ATP的细胞器有            。

研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下面两个图是在温度适宜恒定、CO₂浓度为0．03％的条件下测得的相关曲线。回答下列问题：

（1）提取叶绿体中色素常用的试剂是           ，分离色素的方法是          ，将光合色素分离开的原理是            。
（2）叶绿体中色素含量最多的是         ，它在色素带上呈现         色，这些色素吸收光能的两个用途是           。
（3）图甲a点时叶肉细胞中产生ATP的场所是            ，若在CO₂浓度为1％条件下进行实验，则图甲中曲线与横坐标的交点（b）位置移动情况是_______，c点的移动情况是       。
（4）得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有         h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有            （用字母回答），EF段的限制因素最可能为                。当图中S₁、S₂和S₃的面积关系为         时，说明实验结束后植株的干重增加了。
（5）在图甲实验的环境条件下，若每天光照8小时，则平均光照强度至少要大于______klx时，植株才能够正常生长。

图1表示利用高粱和小麦在适宜的温度、光照强度下进行的有关实验，图2表示小麦在最适宜的光照强度、C0₂浓度等条件下测得的温度与光合速率、呼吸速率的关系曲线。图3是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中1、2、3、4、5表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产牛的物质．请分析并回答下列问题：（图中的数据取整数）

（1）从图1中可知，影响光合速率的因素有             。
（2）图2中的A点表示            ，图2中测得该植物光合速率最大值为（用单位时间内CO₂的总吸收量表示）___ mg/单位面积．h。当温度达到      时，该植物不再进行光合作用。
（3）如图2所示小麦在30℃条件下光照12小时，20℃条件下黑暗8小时，有机物（葡萄糖）的积累量为        mg。
（4）图3中在生物膜上发生的生理过程有             （用图中数字表示），A表示        ，D表示            。

下列是关于植物光合作用和细胞呼吸的问题。请回答

（1）甲、乙两种作物最适温度下的光合速率示意图如图。甲与乙比较，A点时细胞呼吸强度较高的是        ，B点时影响甲光合速率的主要环境因素是       ，而影响乙的是        。与甲比较，乙更适于生长在       环境中。
（2）取等量甲、乙叶片进行光合色素提取和分离实验，观察到乙的滤纸条上以滤液细线为起点的第一条色素带宽度大于第二条，而甲则相反。据此推测，叶绿素b与叶绿素a的含量比值高的是        叶片。
（3）土壤中镁含量减少会导致作物产量下降，原因是        ，从而使光合作用减弱。
（4）为了延长作物生长后期叶片的寿命，可向叶面喷洒的植物激素是        。

C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞（干）以及活细胞中的含量（%）如下表，请分析回答下列问题：

元素	O	C	H	N	P	S
玉米细胞（干）	44．43	43．57	6．24	1．46	0．20	0．17
人细胞（干）	14．62	55．99	7．46	9．33	3．11	0．78
活细胞	65．0	18．0	10．0	3．0	1．40	0．30

（1）以上元素在活细胞中的含量明显比人细胞（干）多的是氧元素和氢元素，发生差异的原因是活细胞中含量最多的化合物是________。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于________中。
（2）由表中数据可以看出在玉米细胞（干）中所占比例明显高于人细胞（干）的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞由于光合作用所含的_______（化合物）较多。
（3）水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。
①大豆收获后，要进行晾晒才能入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的________水。如果大豆细胞内的水分过多，会使细胞的作用加强。
②从上述现象可以推断，植物细胞内自由水与结合水的比值越________，则细胞的代谢越强。
③浸泡约一周时间，黄豆芽已长得又白又粗，1 kg的黄豆能长出5 kg的黄豆芽。在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量________，种类________，其原因是______________________________________。

根据所提供的实验数据，回答下列关于植物生命活动的问题：
Ⅰ．研究人员为探究CO2浓度上升及紫外线（UV）辐射强度增加对农业生产的影响，人工模拟一定量的UV辐射和CO2浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表。请分析回答：

分组及实验处理	株高（cm）	叶绿素含量（mg·g-1）	光合速率 （μmol·m-2·s-1）
15天	30天	45天	15天	30天	45天
A	对照（自然条件）	21．5	35．2	54．3	1．65	2．0	2．0	8．86
B	UV辐射	21．1	31．6	48．3	1．5	1．8	1．8	6．52
C	CO2浓度倍增	21．9	38．3	61．2	1．75	2．4	2．45	14．28
D	UV辐射和CO2浓度倍增	21．5	35．9	55．7	1．55	1．95	2．25	9．02

（1）番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的部位分别是         和         。
（2）根据实验结果可知，紫外线（UV）辐射可能降低了叶绿素含量而影响了光合作用。光合色素分布于       （具体部位），具有         的作用。
（3）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于        ，加快了暗反应的速率：另一方面是由于      含量增加，使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异，说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以       UV辐射增强对光合作用的影响。
（4）由表可知，CO2浓度倍增可促进番茄幼苗生长。有研究者认为，这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设，还需要测定C组植株中       的含量。若检测结果是           ，则支持假设。
（5）将长势相同的番茄幼苗分成若干等份，在不同的温度下先暗处理1h，测得其干重即葡萄糖的量的（单位：g）变化如甲曲线所示：再分别置于同一光照强度下照射1h后，测得其干重与暗处理前的变化如乙曲线。请据图回答：

A点和B点相比，番茄合成葡萄糖的速率是否相等？________。在此光照条件下，最适合植物生长的温度是________℃。

下面是某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①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1）图中b代表的物质是           ，物质a分布在叶绿体的             。
（2）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是        (填序号)，其中产生量最多的过程是        ，过程③发生的场所是        。在②中，如果用放射性同位素对g示踪，则放射性同位素最先出现在[  ]      中（括号内填字母）。
（3）适宜的光照下，①过程为②过程提供的物质是           和           。
（4）上述①～⑤过程中，有二氧化碳生成和必须有二氧化碳参与进行的过程分别是       (填序号)。可在该植物根细胞中进行的过程是           (填序号)。
（5）若该植物是番茄，将其种在温室中，写出两种通过同时改变上述生理过程的强度来提高产量的措施。①               ；②              。

植物的光合作用受多种因素的影响，回答下列问题：

（1）如图表示了__________对某种C₃植物和某种C₄植物__________的影响．当光照强度大于p时，C₃植物和C₄植物中光能利用率高的是__________植物．通常提高光能利用率的措施有增加__________的面积，补充__________气体等。
（2）在光合作用过程中，C₄植物呼吸的CO₂被固定后首先形成__________化合物。
（3）C₃植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是__________。NADPH的中文简称是__________，其在暗反应中作为__________剂，用于糖类等有机物的形成。

有人对农田中甲、乙两植物做了有关光合作用的研究。图1是它们单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0、B₁、B₂、C）下的生理状态．请据图分析回答问题。

（1）药用植物细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活，蒲公英则适宜生长在旷野路边。图1中，能代表蒲公英的曲线是________；当光照强度为B₁时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有____________。请在下面写出与B₁生理状态有关的反应式：
（2）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______、______；Ⅳ状态下影响O₂消耗速率的环境因素主要是______。
（3）对甲植物来说图1四种不同光照强度（O、B₁、B₂、C）对应图2中状态依次是______。
（4）生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则D点之后限制增产的主要外界因素最可能是_________。
（5）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：

温度在25℃～30℃光合作用制造的有机物总量逐渐______（填“增加”或“减少”）。假设呼吸作用昼夜不变，植物在25℃时，一昼夜中给植物光照14h，则一昼夜积累葡萄糖（假设光合产物只为葡萄糖）为______mg（四舍五入到整数）。

完成下列关于代谢的非选择题
Ⅰ．根据下面光合作用图解回答问题：

（1） 图中编号所代表的物质分别是：③__________；④______________。
（2）暗反应需要光反应提供的物质是___________________。
（3）图中⑤是光反应阶段，反应场所是叶绿体的_________________。
Ⅱ．在充满N₂与CO₂混合气体的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO₂充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。

（4）6～8 h间，光合速率大于呼吸速率，容器内的O₂含量上升，CO₂含量下降，植株干重       。
（5）9～10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是    ；10 h时不再产生ATP的细胞器是     ；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，此时另一细胞器即          停止ATP的合成，         成为ATP合成的唯一场所。

图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭，晚上开放的特殊方式适应干旱环境，请据图回答下列问题：

（1）图甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO₂固定的有          ，推测C是           。
（2）干旱条件下，菠萝细胞白天能产生CO₂的具体部位是            。
（3）以测定CO₂吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，数据以及相应细胞器的变化如图乙所示：
①温度在25~30℃间光合作用制造的有机物逐渐          （增加/减少）。在图乙中M，点时，对应图丙中a～f过程中在发生的是          （用图中字母表示）假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30℃时，一昼夜中给植物光照，则一昼夜净吸收CO₂的量为           mg。
②将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，揣测该植物可通过增加         （填色素名称）含量以增强对弱光的适应能力。

将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养，并置于室外。用CO₂测定仪测定玻璃罩内CO₂浓度某一天的变化情况，绘成曲线如图甲所示，下图乙表示该植株处于光照下的叶肉细胞。α表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO₂量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO₂量。回答下列问题（不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响）。

（1）如图甲所示，BC段较AB段CO₂浓度增加速率减慢的原因是_________。从16时到18时，叶绿体内ATP合成速率的变化是________。若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度_______（＞、=、＜）E点时的光照强度。
（2）如图乙所示，在氧气不足的条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会_________。适宜光照条件下，光反应产生的_______能够为暗反应提供能量。若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中三碳酸（C₃）的含量将会_______（变大、不变、变小）。
（3）假设植物只有叶肉细胞可以进行光合作用，且每个叶肉细胞生理状况相同，当在图甲中D点时，图乙中a____b（填“＞”、“=”或“＜”）。
（4）如图甲所示，一天中植物有机物积累量最少的是_______点所对应的时刻。一天中植物体内的有机物积累量是________。
（5）写出有氧呼吸的总反应式：__________。

下图为植物新陈代谢示意图，请据图分析回答：

（1）该细胞的线粒体从相邻细胞的叶绿体中获得O₂并利用，需通过________层膜结构。
（2）图中两处［H］所对应的物质_________（填“相同”、“不相同”）。细胞呼吸中消耗［H］的具
体部位是________________。
（3）①～⑩中，正常生长的马铃薯块茎细胞内可以产生ATP的生理过程是_____（填序号）。
（4）为了提高大田农作物的产量，常考虑合理密植的问题，其中所包含的影响光合作用的外界因素有________________________。在供给H¹⁸O₂较长时间后，叶肉细胞线粒体内能够检测出含¹⁸O的物质有      （写出两种）。

图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请回答:

(1)图甲中光强度为d时,菠菜根尖细胞产生ATP的场所是         。
(2)图甲中光强度为b时,真正光合速率    (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是       。如果一天中12小时的光强度为d,其余时间光强度为a,则菠菜能否生长?    。
(3)由图乙可知,与A组相比,C组条件下叶绿体中[H]含量    。干旱初期,菠菜光合作用速率下降,其主要原因是所需的    减少而导致光合速率下降,而较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期,据图乙分析原因:                                             。