高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

(11分)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           ,其主要的生理意义在于                     。
（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       。
（4）叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图       (填图序号)中的膜结构。
（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              ，说明生物膜具有           、              和能量转换的功能。
（6）下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是                      。

大叶落地生根夜间气孔开放，叶肉细胞吸收CO₂并以苹果酸的形式储存于液泡中，白天某些时段气孔关闭，“储存的CO₂” 可用于植物的光合作用（图1所示）。图2为叶片苹果酸含量（mg·g^-1）和CO₂吸收速率（umol/m²·s）的日变化曲线。请回答相关问题：

(1)夏季上午9:00时，突遇严重阴雨天气，这将首先影响光合作用______反应阶段，继而导致叶绿体中C₃生成速率___________。
(2)在夜间，线粒体中产生的CO₂用于_________。大叶落地生根CO₂吸收速率的日变化曲线_________(填“能”或“不能”)反映光合作用强弱的日变化情况。
⑶图2中气孔关闭的时间应在_________时段，在上午5:00-9:00时，CO₂吸收速率明显增大，但苹果酸含量变化速率并没有明显增大，其原因是____________________。
⑷图3、图4是表示发生在大叶落地生根叶肉细胞中某些生理过程，请回答：

①图3、图4所代表的生物膜分别是_____________、____________。
②图3、4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_______，而图中ATP的合成过程相似，即合成ATP时所需能量均可由________直接提供。

某学校研究小组利用生长状况相同且质量相等的A、B两种植物的幼苗，进行了以下实验（假设光照对呼吸作用无影响）：甲图中，两种幼苗分别被培植于内含CO₂缓冲液（维持CO₂浓度不变）的无色透明气球内，气球体积可变，初始时指针指向正中位置。乙图表示A、B两种植物幼苗随着光照强度的变化，O₂的释放量变化曲线。据图回答下列问题：

（1）甲图中，细胞代谢产生的直接能源物质是______，产生场所包括______________。
（2）实验过程中，突然降低光照强度，则先后增加的物质分别是_____和___（ADP、C₃或C₅）。
（3）乙图中光照强度为c时，A植物制造的有机物总量比B植物_____（多／少）。当光照强度为d时，每日光照12小时，一昼夜中两植物的O₂释放量的差值为______mg。
（4）乙图中光照强度为a时，则甲图中指针将___偏转（填向左、向右或不）。若要研究植物的细胞呼吸，需要将甲图装置进行______处理，一段时间后，指针将___偏转（填向左、向右或不）。

甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图；乙图为甲中的两种膜结构，以及发生的生化反应；丙图为某高等动物分泌细胞。请据图回答。

（1）假设甲图细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞，多画的结构有   （填图中标号）；蓝藻与甲图细胞在结构上最主要的差别是                            。
（2）图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的       （填标号）中，两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生的物质是               。
（3）影响图乙中两种膜上生化反应的主要环境因素分别是         和          
（4）若已知丙细胞的分泌物是蛋白质类物质，除消化酶外，还可能是___________________
等（写出一种即可）。

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___________。
（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__________； 细胞器A中发生的能量变化是________________。
（3）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应丙图中存在的箭头有        （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）。

在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：

(1)影响图甲中曲线A点上下移动的主要外界因素是________；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在________条件下测量。
(2)由图丙可知，40℃时，植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中________(填“A”、“B”或“C”)点表示。
(3)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为________点对应的光照强度，温度为________℃最佳。

下图1表示一个绿色植物的叶肉细胞中光合作用与呼吸作用的模式图，a～e表示相关物质，据图回答下列问题：

⑴进行光合作用光反应、有氧呼吸第二阶段的场所分别是    、       。
⑵图1中的a、b、e分别代表的物质是    、   、          。
⑶将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图2所示(数据均在标准状况下测得).由图2分析可知，影响A点和B点光合速率的因素有   。在15℃、1 klx光照条件下，该植物5小时光合作用共消耗CO₂   mL。A、B两点的实际光合作用强度大小关系是：A   B。
⑷图2中C点称为            ，当植物生长在缺镁元素的土壤中时C点向  移动。

（I每空1分，II每空2分，共16分）
I.下图是绿色植物光合作用过程图解，请据图回答。

（1）由图可知，光合作用过程中利用光能的过程是[   ]________阶段。吸收光能的色素分布在              上。在提取色素的实验中，为了保护色素分子而加入的化学试剂是___________。
（2）Ⅱ过程中需要Ⅰ过程提供的物质是［  ］           和［  ］            。
（3）在农业生产中，增施农家肥可提高光能利用率，是因为增多了[   ]______ __。
II.如图甲表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图乙表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。请分析回答：

（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物________。
（2）图甲中的“a”点表示____________________________。
（3）如右图所示中与c点相符合的是________图。

（4）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”或“基本一致”)

I当其他条件均最适宜时，玉米在不同温度和光强度条件下的光合速率如下图所示，光合速率以干重增加速率（mg/单位面积·h）表示。请回答下列问题：

（1）25℃条件下，1klx光强度时叶肉细胞中产生ATP的场所是               ，5klx光强度时的真正光合速率     （大于、等于、小于）P点代表的真正光合速率。
（2）15℃条件下,若将CO₂浓度降低，则叶绿体中NADPH合成速率将会        （变大、不变、变小），P点向      方向移动。
（3）25℃条件下，北沙参黑暗处理1h后再光强在12klx度下照射1h，则实验期间干重积累量约
为        mg/单位面积。
Ⅱ油菜素内酯广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等部位。为了研究其对植物的作用，研究人员做了如下实验：将数粒大麦种子在黑暗条件下水培萌发。当它们的胚芽鞘长至1.5—2.0cm时，切除尖端3mm，然后切成1.0cm 长的切段，用缓冲液浸泡1h，再分别转入用缓冲液配制的不同浓度epiBR（人工合成的油菜素内酯）溶液中处理，分别于不同时间点测量胚芽鞘的长度，实验结果如图所示。请回答下列问题。

（1）epiBR应该属于      。
（2）在实验过程中，去除尖端3mm，然后切取1.0 cm长切段用缓冲液浸泡1h的目的是减少       对实验结果的干扰。
（3）为了排除无关变量的影响，需要设置CK（对照组）。CK的设置方法是：取相同数量的胚芽鞘切段浸泡在              中，分别于12、24、36、48 t/h（时间点）测量胚芽鞘伸长量并记录结果。
（4）图甲曲线是将处理后的胚芽鞘切段浸泡在浓度为          的epiBR中得到的结果。结果表明，使用该浓度的epiBR处理48h后，它可促进胚芽鞘的伸长量为          。

对某植物的光合作用和呼吸作用进行研究，根据实验数据绘制了如下三条曲线，图甲表示光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%）、图乙表示呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系、图丙表示光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系。请据图回答下列问题：
        
（1）研究表明，植物严重缺水还会使叶绿体变形，影响光合作用的光反应过程，据此推测最可能是叶绿体的       被破坏，光合能力不能恢复。在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：①                    ②                         。
（2）由图甲看，当植物生长在缺镁元素的土壤中时B点向             移动。 图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在         条件下测量。
（3）由图丙可知，环境温度大于40℃时，植物体        （填“能”或“不能”）显示生长现象；当环境温度为       时的状态可用图甲中B点表示。
（4）用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为     点对应的光照强度，温度为     ℃最佳。

水稻是一种重要的粮食作物，提高水稻产量是一项关系国计民生的重要科研工作。请回答下列相关问题：
（1）与水稻产量密切相关的两种细胞代谢活动是                 。
（2）叶绿体是进行光合作用的场所，在其基质内完成的能量转化是            。
（3）如果给水稻提供H₂¹⁸O，结果水稻体内出现了（CH₂¹⁸O），这是因为H₂¹⁸O参与了有氧呼吸         阶段的反应生成了             ，再通过光合作用生成（CH₂¹⁸O）。
（4）右图是光照强度对水稻光合作用的影响曲线：

A点时细胞的代谢特点是        ；当温度变为呼吸作用的最适宜温度时A点的移动方向是       （向左、向右、不移动）；与A点相比，B点时水稻体内NADPH的含量         ；B点限制水稻光合作用强度的主要环境因素是         。
（5）实验测得甲、乙两种水稻在不同光照条件下的光合作用强度，结果如下表。

植物品种	光补偿点 (千勒克斯)	光饱和时光照强度(千勒克斯)	光饱和时光合作用CO2的消耗量 （mgCO2/100cm^2﹒h）	黑暗条件下呼吸作用CO2的释放量（mgCO2/100cm^2﹒h）
甲	3	4	30	15
乙	1	3	11	5.5

 如果本实验中定义“光合速率 = 在一定的条件下每100 cm²的叶面积上每小时吸收CO₂的量”；则光照强度为3千勒克斯时，甲、乙两种水稻的光合速率分别为            mgCO₂/100cm²﹒h；对于乙种水稻，如果在光照强度为5千勒克斯时，白天正常光照8小时，其余时间黑暗，则乙能否正常生长发育？      

(12分)图甲表示某植物在一定光照条件和CO₂浓度时，温度对单位时间内CO₂吸收量与O₂利用量的影响；图乙中a、b、c、d、e、f代表进出两种细胞器的气体。请回答下列问题：

(1)甲图中温度为______(填字母)时，植物的光合作用强度最大；温度由c→d时CO₂吸收量逐渐下降的原因是____________________________________________________。
(2)甲图中b点时，光合作用强度是呼吸作用强度的_____倍。温度为c时，在上述条件下植物能否生长?并说明理由：____________________________________________。
(3)乙图中X代表的物质是______，结构①中完成光能到活跃化学能转变的场所是____结构②的膜上完成的物质变化是__________。
(4)甲图中a点时，乙图a～f过程中会发生的是_________________。

(11分)科学家对生长在某区域两个不同地段(水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面)的中国酸刺的雌、雄株进行了研究。测得一天中6时至18时的净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO₂的量)变化曲线如下图所示。

(1)由上述条件可知，影响沟底与坡面酸刺净光合速率的主要环境因素是____，在18时影响中国酸刺净光合速率的主要环境因素是__________。
(2)曲线2中在12:OO时，若适当提高CO₂浓度，短时间内植株中NADPH的合成速率将__________。 曲线4中18:00时,叶肉细胞产生可用于主动运输的ATP的场所有 _________________。
(3)分别对比图中两组曲线1、3以及2、4可知，土壤水分含量的变化对中国酸刺___(填“雄株”或“雌株”)净光合速率的影响较大。
(4)在秋季，提取并分离沙棘叶片中的光合色素，滤纸条上只出现2条色素带，则缺失的色素为_________。

有人利用小球藻做了下列实验，开始时B、C瓶中小球藻数量相同，请回答：

（1）从结构上来说乳酸菌不同于其他两种生物，主要判断依据是                 。
（2）酵母菌氧气充足时快速繁殖，此时细胞呼吸的总反应式是                    。
（3）将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间，B、C两瓶中小球藻密度较小的是       ，原因为                                            。
（4）通常采用              法对A瓶中的酵母菌进行计数，若在血细胞计数板上的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是                  。
（5）将小球藻装在密闭容器中，始终保持适宜温度和光照。若发现C₅的含量快速升高，则最可能的原因是                   。

下面的甲图为某植物光合作用速率与光照强度、温度的关系曲线，乙图为该植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时CO₂释放量和O₂吸收量的变化柱状图，请据图回答问题：

(1)甲图中，OS段的主要限制因素是_______________。 
(2)甲图中________点的主要限制因素是温度，此时主要影响光合作用过程的________阶段。
(3)甲图中，在OS段植物叶肉细胞中产生[H]的场所有______                       __。
(4)乙图中，氧浓度在________时，无氧呼吸强度最弱；氧浓度在________时，最适于储藏该器官。
(5) 乙图中，氧浓度在b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 ________ 倍。