高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题：

（1）光合色素存在于图甲的[  ]         中，其中叶绿素主要吸收红光和        光。图乙过程发生在图甲的[  ]         中。（在[  ]内填写图中的相应编号）
（2）图乙中，物质①是         ，该物质在光反应产物        和       的作用下形成物质②。若3个CO₂分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子，其中有     个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开循环，可在叶绿体内作为合成       、蛋白质和脂质等大分子物质的原料，也可运送到叶绿体外转变成          。
（3）若图乙中CO₂供应停止，则短时间内RuBP的含量将     （填“增加”、“减少”或“基本不变”）。

实验题
（1）下图甲表示一株生长迅速的植物在夏季24小时内 CO₂的吸收量和释放量的变化（单位不作要求，A、B、C表示相应面积，整个过程呼吸作用强度不变）；图乙表示密闭恒温的室内进行植物栽培实验，连续48小时测定室内CO₂浓度的变化。
①图甲中，该植物在24小时内有机物的制造量（总量）为__________（用A、B、C表示）。
②图乙中，光合作用强度与呼吸作用强度相等的点是__________（用字母表示）。
③图乙中，连续48小时内有机物积累量大于0的原因是__________。

（2）某一生物兴趣小组利用如图装置（若干个）开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，4小时后，观察记录实验数据如下表．

容器	植物	部位	光质（光照强度 相同且适宜）	温度 （℃）	两侧水柱高 度差（mL/4h）
1	天竺葵	叶	红	25	240
2	天竺葵	叶	黄	25	30
3	紫罗兰	叶	红	25	160
4	紫罗兰	叶	黄	25	20

①上表探究性实验课题中的自变量是__________。
②研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是__________。
③若容器3的烧杯中加入的是CO₂的缓冲液，U型管左侧液面的变化是上升，植物的净光合作用速率是__________mL/h。

将生长发育状况相同的大豆植株分为两组，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，结果如图所示。请回答下列问题：

（1）在ab段，Ⅰ组植株叶肉细胞内合成[H]的场所有___________。e点时叶绿体中ADP的移动方向是_________。与e点相比，f点时叶绿体内C₅的含量_______（填“高”或“低”）。
（2）在图中所示各点中，________点时体内有机物总量最少；若增加Ⅰ组的透光量（其他条件不变），c点应向_________移。
（3）若I和II组实验过程中大豆植株的呼吸速率保持不变，则d点时大豆植株的呼吸速率为     umol·m^-2·s^-1。若Ⅱ组植株在d点时线粒体中产生的CO₂比I组更多，则此时Ⅱ组植株的总光合速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）Ⅰ组植株。
（4）根据该实验结果，提出在大棚栽种时提高该作物产量的具体措施是__________进行遮光处理。
（5）从大豆绿叶中提取色素时，所得滤液颜色偏黄，则可能漏加的化学药品是_________。

下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C0₂的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：

（1）甲图曲线中C点和E点处，植株处于何种生理活动状态？             。
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的        段，植株积累有机物最多的是      点。
（3）乙图中FG段C0₂吸收量逐渐减少是因为              ，以致光反应产生的           。逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使_____化合物数量减少，影响了C0₂固定。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为             。

下图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值和温度时，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)在乙处给予光照时，分析瞬间ATP的变化为____；在丙处添加CO₂时，分析短时间内C₅的变化
为____。
(2)据图分析，该绿藻细胞的呼吸速率为     微摩尔／分。
(3)在乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但稍后不再增加而稳定，原因是                        _。
(4)若在丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率）的光照，则止确表示溶解氧变化的曲线是a～
g中的____。
(5)若在丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为____微摩尔。

科学家在黑暗时把叶绿体墓粒放在pH=4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4.然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中（如下图）。一段时间后，有ATP产生。

①为获取叶绿体，先要破碎叶肉细胞，再用　　　法分离。
②上述实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是　　　　　，据此推测，叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是　　　　。
(2)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，结果如下表所示

①温度在30-35℃间光合作用制造的有机物总量的变化趋势是　　　（增加／减少／不变）。假设细胞呼吸昼夜不变，植物在20℃时，一昼夜中给植物光照l0h，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，与适宜光照厂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，推测该植物可通过以增强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是　　　。

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，保持一定的pH值和温度，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)写出下列反应或物质的名称。
②：_____    ④：___  __  D：______
(2)据图2分析，该绿藻细胞的呼吸速率为 ___________微摩尔/分。
(3)在图2中乙处给予光照时，分析瞬间 ATP的变化为________；在丙处添加CO₂时，分析短时间内C₅的变化为______  __。
(4)若在图2中丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率）的光照，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的_____    。
(5)若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的__   ___。
(6)若在图2中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为_______微摩尔。

研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用图中的(1)(2)表示．请椐图回答问题：

(1)图(1)中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是                 。日温26⁰C、夜温20⁰C一定是番茄植株生长的最适温度组合吗?        ，理由是                             。
(2)图(2)表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内O₂含量的变化，据图分析：
①番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的点是_________。
②该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物?_______，理由是

如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ～Ⅶ代表物质,①～③代表过程。据图回答下列问题:

(1)甲图中的H₂O、CO₂消耗的场所分别是   、    ,乙图中H₂O、CO₂分别产生于第   阶段、第   阶段。
(2)与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比,乙图特有的步骤是    (填序号),马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢产物是    。
(3)若用¹⁸O标记甲图中的H₂O,则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的物质是    ,甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是        。
(4)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的形成过程:光能→    →    →
→用于吸收无机盐离子的能量。

植物生理学家对黑藻光合作用进行了大量的研究，下边是其中的一些实验曲线，请回答下列问题：

⑴某小组用黑藻进行光合作用的实验，他们将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20℃)，可观察到光下放出气泡。他们以灯作为光源，移动灯使之与大试管的距离不同，结果如图1中曲线x所示，该实验研究的是                        对光合速率的影响，以                           衡量光合速率；A点的C₃含量____________(填“大于”、“小于”或“等于”)C点。
⑵该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线y和曲线z，D点的限制因素是         。
⑶科学家分离出黑藻中的叶绿体(见图2叶绿体的模式图)在适宜条件下培养，在③上发生的能量转换为                                   ，由③转移至④的物质主要包括                   。
⑷图3中如光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量        (填“大于”、“小于” 、“等于”或“无法比较”) 30℃时光合作用制造的有机物的量。

下列图示中，甲表示植物光合作用强度与光照强度之间的关系；乙表示某绿色植物某些代谢过程中物质的变化，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同的代谢过程；图丙表示在种植有植物的密闭玻璃温室中，二氧化碳浓度随光照强度变化而变化的情况；丁表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖浓度的关系。

（1）图甲三种植物中最适合间作的两种是            ；叶肉细胞在a、b点时都可以产生ATP的细胞器是                  。
（2）图乙中Ⅰ中产生的O₂参与Ⅲ的第         阶段；Ⅱ进行的场所是             。
（3）从图丙曲线变化分析，图中代表光合速率与呼吸速率相等的点为       。
（4）图丁中，如果温度上升5℃，b点将向       （填 “上”、“下”，“左”、“右”）方移动。

为了研究光合作用与呼吸作用的关系，科研人员进行了观察与实验，并绘出相关坐标图。请回答下列问题：

（1）图1为电镜下观察绘制的亚显微结构模式图，图1中①和③结构的基本支架是   ；光照条件下，结构②中形成的产物有   ；光照条件下，结构④中酶的主要功能是   。
（2）图2表示某种植物黑暗条件下，在O₂浓度分别为a、b、c、d时CO₂释放量和O₂吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O₂浓度为d时细胞的呼吸方式是   ，当O₂浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的   倍。
（3）图3表示光照和温度等适宜条件下，某种植物放在封闭温室大棚内，测得大棚中一昼夜CO₂浓度变化的坐标图。图3的 A、B、C、D四个点中，光合产物积累最多的是 点。大田作物夏季中午光合速率明显下降的过程称作光合作用的午休现象，原因是 。据图3推测该植物光合作用有无午休现象?  。若连续三天，大棚的环境条件保持不变，则该植物的总重量发生的变化是   。

下图表示在光照条件下某正常生理状态的植物叶肉细胞内发生的生理过程，请据图回答问题。

(1)图甲中D代表的物质是______________。
(2)图甲字母中，能表示同一物质的是___________、_____________。
(3)当图甲中细胞有①过程发生而没有②过程发生时，该细胞处于的生理状态是___________；若要①过程也不发生，则对该细胞处理 的方法是________________。
(4)在乙图中，若a图所示为温度最适的阴生（喜阴）植物曲线，则为温度最适的阳生（喜阳）植物曲线与其相比，C点应________移；C点后光合作用不再增强，可通过______________增大光合作用。
(5)将某植物体形态、大小、生理状况相同的绿叶分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化(假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同)，得到下表的数据。请分析并回答问题：

组别	1	2	3	4
温度/℃	27	28	29	30
暗处理后重量变化/mg	-1	-2	-3	-4
光照后与暗处理前重量变化/mg	+3	+3	+3	+1

根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是______________；27℃时绿叶的净光合速率是___________mg/h；30℃时真光合速率为__________mg/h。

下图中，甲是叶绿体模型图；乙是绿色植物光合作用过程图解，请据图回答：

（1）吸收光能的色素分布在图甲的＿＿＿＿＿（填写序号）的薄膜上。
（2）Ⅰ阶段释放的O2来自＿＿＿＿的光解。
（3）Ⅱ阶段为＿＿＿＿（填写“光”或“暗”）反应阶段,需要Ⅰ阶段提供的物质是［H］和＿＿＿＿。
（4）夏日的午后，如果气温过高，叶片的部分气孔关闭，导致Ⅱ阶段[⑤] ＿＿＿＿的供应减少，（CH2O）的合成随之减少。

图l、图2是不同绿色植物利用CO₂的两条途径．表格3是科研人员测定的烟草植物在不同温度条件下（叶室CO₂浓度为390mmol·mol^―1）相关的实验结果。

表3

温度/℃	最大净光合速率/μmol O2·m^―2·s^―1	光补偿点/μmol·m^―2·s^―1	光饱和点/μmol·m^―2·s^―1	呼吸速率/μmol O2·m^―2·s^―1
17	11.6	18.7	2101.6	0.85
20	12.1	24.2	1603.8	1.12
25	11.5	33.4	1726.5	1.49
30	9.8	59.7	2752.9	1.95
35	6.9	57.6	1429.5	1.68

（1）图1中①过程称为                   ；图2生物的光合叶片用碘液处理，出现蓝紫色的细胞是          （不考虑有机物的转移）。
（2）图1与图2所代表的植物更适宜于在高温、低浓度CO₂环境生活的是     （填“图1”或“图2”），这是长期                           的结果。
（3）根据表格3分析：
①烟草生长的适宜温度约为             。此温度条件下，当光照强度达到饱和点时总光合速率为                      。要测得此总光合速率，至少设计两组实验。一组将植物置于温度为20℃的____     __条件，测得呼吸作用速率；另一组将同种生长状况相同的植物置于温度为20℃、光照强度为1603.8μmol·m^―2·s^―1的密闭环境中，并在装置中放置___________溶液，所得数值为______________________的差值。
②与30℃相比，35℃时烟草总光合速率较      ，其主要原因是                             
                                                                  。