高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO₂浓度变化的情况．请回答下列问题．

（1）由图1可知，甲、乙分别代表的物质是    、       ，要想使叶绿体内C₃的含量快速下降，如何改变环境条件：      ，由图1光反应中O₂的生成发生在类囊体膜内，产生的O₂扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过     层生物膜．
（2）图2中在     点光合作用速率达到最大，此时限制光合作用速率的主要环境因素是     ．
（3）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO₃溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3．该实验的目的是：         ．

科研人员研究了土壤含水量对番茄品种甲和乙光合作用的影响。请回答问题。

（1）据图1分析，比较甲、乙两种番茄，土壤含水量对它们的光合作用速率影响______（填“基本相同”或“不同”）。当土壤含水量______（填“大于”或“小于”）70％时，土壤含水量不成为限制番茄光合作用的因素。
（2）为进一步研究光合作用速率下降的原因，研究人员测定了不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间C0₂浓度（即细胞之间的C0₂浓度），结果如图2。
①综合图1和图2分析，土壤含水量低于70％时，_______的变化与番茄光合速率的变化趋势相似。
②随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的____      _变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了C0₂吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，从而直接影响____       __反应，而且不能恢复。
（3）为验证上述观点，将培养在_______条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行_________处理，对照组保持原有状态。若实验组番茄幼苗光合速率_____________，则观点二成立。

某科研所为提高蔬菜产量进行了相关研究，结果如图所示。请回答：

（1）在图（一）中，若呼吸底物为葡萄糖，氧气的吸收量为a，有氧呼吸与无氧呼吸共同释放的CO₂总量为b，当O₂浓度在        （填字母）范围内时，则a=b。细胞含水量与呼吸强度密切相关：一方面水是有氧呼吸第      阶段的原料；二是因为细胞内       水的含量影响呼吸强度。
（2）图（二）为甲、乙两种蔬菜在最适宜温度下的光合速率变化曲线。甲与乙比较，G点时细胞呼吸强度较高的是              。H点时影响乙光合速率的主要环境因素是            ，F点时，甲叶肉细胞中消耗ADP的场所有             。

图甲中的曲线表示某植物在恒温35℃时CO₂的吸收或释放量与光照强度的关系：图乙是某同学“探究光照强度对水藻光合速率的影响”的实验装置图（灯亮度可调）：图丙曲线是将图乙中的试管密闭后，调节灯亮度的过程中，水面上方CO₂相对含量的变化。试回答：

（1）图甲曲线中，当光照强度为X点时，根尖细胞中能产生ATP的细胞器为____________。
（2）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为30℃和35℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，甲曲线中a点将______方向移动，光补偿点将______方移动。
（3）图乙装置中隔在灯与试管之间“盛水玻璃柱”的作用是__________。
（4）假设图乙试管水中的CO₂浓度始终不变，图丙中D点时，图乙的灯处于_____（开启/关闭）状态，判断依据是__________，图丙中从A到E这段时间内水藻体内有机物含量会__________（增多/减少/不变）。
（5）图丙中，若在C点突然增加光照，则在短时间内叶绿体内三碳化合物含量将_______。（增多/减少/不变）

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________________。

油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。


（1）油菜果皮细胞通过光合作用固定CO₂的细胞器是__________。光合作用产生的有机物主要是以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是__________。
（2）图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知，第24天的果实总光合速率__________（填“大于”或“小于”）第36天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而__________（填色素名称）的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供给暗反应的__________和__________减少，光合速率降低。
（3）图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天，种子内含量最高的有机物可用        染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由                转化而来。

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）。

某科研小组对种植在智能（电脑控制）密闭温室内的某植物进行了相关研究，得出数据见下表。请分析回答下列问题：

光照强度 净光合速率 温度	0	2	4	6	8	10	12	14
20℃	-1．5	1	2．5	5	9	9	9	9
25℃	-2	0	3	5	10	12	12	12
30℃	-4	-1	0	3	6	7	8	8

注：光照强度单位：Klx；净光合速率单位：CO₂mg/100cm²·h
（1）从表中看出温度为       ℃时，该植物呼吸作用最强。此时叶肉细胞产生CO₂的细胞器是        。
（2）25℃和30℃条件下，光照强度分别为        Klx时，该植物的光合速率等于呼吸速率；光照强度为          Klx时制造的有机物相等。
（3）在25℃条件下，光照强度小于8Klx，光反应提供的         不足，影响有机物的生成；光照强度大于10Klx，限制光合作用的内部因素主要是           。（答出一点即可）
（4）为了提高该植物的产量，在水肥适宜的条件下，智能温室的环境条件应设定为                 。
（5）大田中，检测到土壤轻度缺镁，适量追施镁肥一段时间后，植物的光合速率将        。若同时增施农家肥，既可防止土壤板结，又可增加空气中的        浓度，有利于提高农作物的产量。

青蒿素是从青蒿中提取的药用成分，它能有效地杀死导致疟疾的元凶——疟原虫。请据图回答下列问题：
（1）疟疾是疟原虫引起的虫媒传染病，疟原虫是一类单细胞、寄生性的真核生物，它与大肠杆菌的主要区别是           。青蒿素治疗疟原虫的的原理是，青蒿素和其衍生物可以与疟原虫细胞膜表面蛋白结合干扰其蛋白的功能，使细胞膜失去          功能，从而干扰营养物质的吸收。也可以与血红素产生烷化反应，组成“血红素－青蒿素合成物”干扰疟原虫代谢，其中的血红素位于血红蛋白内，血红蛋白的必有的元素是          。
（2）下图表示在最适温度、充足二氧化碳条件下测得的青蒿植株二氧化碳吸收量与光照强度之间的关系，当光照强度达到b点时，突然增加环境中的二氧化碳浓度，C₃的含量将         （填“增加”、“减少”或“基本不变”）。bc点之间，影响青蒿植株二氧化碳释放量的主要环境因素是         。

（3）取若干大小相同、生理状况相似的青蒿植株，分组进行光合作用实验。在不同温度下分别暗处理1小时，测其质量变化，再立刻光照1小时，测其质量变化，得到的结果如上表所示，则：
①在a点的光照条件下，青蒿叶片中能产生[H]的场所是           。
②若叶片增、减的都是葡萄糖的质量，在光合作用过程中，叶绿体释放氧气量最多的是       组叶片。

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）。

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          。

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                 。

为了探究某种植物的一些生理特征，研究人员做了一系列的相关实验。下图是在不同的光照条件下测定的其光合作用速率变化情况。请分析回答下列问题：

（1）从图中a～b段可以看出，限制叶片光合作用速率的主要环境因素是_________。若其他条件不变，对类胡萝卜素而言，有效辐射的光主要是_________。
（2）图中i点时，叶肉细胞内合成［H］的场所有__________。
（3）经测定，晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率为0．6μmol·m^-2·s^-1，则g点时该植物的O₂产生速率为_________μmol·m^-2·s^-1。
（4）每分子叶绿素含有一个Mg²⁺，可被H^＋、Cu²⁺等置换。在用该植物的绿叶做“色素的提取与分离”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加_____的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是____________。
（5）该植物收获后的果实可以采用_________（填植物激素名称）进行催熟。经测定，该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比例为1:3．1:11，研究者用生长素处理该植物细胞后，细胞内这些物质含量比例变为1:3．1:21．7。据此分析，生长素作用于植物细胞的分子机制是_____________。

下图是在不同光照条件下测定的某种植物光合速率（以O₂释放量为测定指标）变化情况，请分析回答

（1）图中BC段限制叶片光合速率的主要环境因素是___________。若其他条件不变，对叶绿素而言，有效吸收的光主要是________。
（2）在图中CD对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是____________。经测定，晴天遮光条件下该植物的CO2平均释放速率为0．8umol/m2．s，则A点时该植物O₂产生速率约为___umol/m2．s。
（3）在实验过程中，给植物浇灌H₂¹⁸0，发现叶肉细胞中出现了（CH₂¹⁸O）。分析其最可能的转化途径是：H2¹⁸O先参与________。
（4）经测定，该植物细胞中DNA、RNA、蛋白质的物质含量比值为10:31:119，经植物生长调节剂Ttgx-15处理后，细胞内这三种物质含量比值变为10：46：220。据此分析，Ttgx-15作用于植物细胞的分子机制是____。