高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态，晚上开放。如图1表示该植物固定和还原CO₂过程，据图分析回答下列问题。

（1）图中的A代表的物质是             ；a、b表示的两个生理过程发生的场所在叶绿体的          ；C物质产生的场所是          。
（2）根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点，推测此类植物最可能的生活环境是              。
（3）植物夜晚能吸收CO₂，却不能合成（CH₂O），其原因是              。白昼这类植物进行光合作用所需的CO₂还可以由           过程产生，产生CO₂的总反应式为            。

（6分，每空1分）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67．5s；光合作用产物的相对含量为50%
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7．5s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3．75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。
D组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题：
（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量        （填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是                ；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要        ，这些反应发生的部位是叶绿体的        。
（2）A、B、C三组处理相比，随着        的增加，使光下产生的        能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO₂的同化量。

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____。

某科研小组得到一水稻突变体，叶子呈现出淡绿色，测定光照强度对该突变体和野生型水稻气孔导度和净光合速率的影响，如下图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高。）


（1）当光照强度为2x10²μmol·m^-2·s^-1时，叶肉细胞中能产生[H]的具体场所是________。
突变体水稻叶片比野生型水稻叶片的绿色稍浅的主要原因是_________。研究发现四种光合色素中只有叶绿素a有转化光能的功能，请结合已学知识推断光合色素中的叶绿素b的功能是___________________。
光照强度低于14x10²μmol·m^-2·s^-1时，影响野生型水稻光合速率的主要因素是_________。在光照强度为14x10²μmol·m^-2·s^-1时，突变型水稻的真光合速率是野生型水稻的_______倍（保留两位小数）。
（4）分析以上信息可推断，突变体水稻虽然光合色素含量较少，但其可通过增加_________ 来提高光合速率；突变体水稻更适宜栽种在______环境中。

下图甲为探究光合作用的装置图，图乙为不同CO₂浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题：

（1）若用图甲所示装置来探究CO₂是否为光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，做法是___  __。
（2）若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，做法是_______________________________________________________________________。
（3）若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO₃溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C₃与C₅相对含量的变化情况是________________________。
（4）图乙中，若环境温度保持在35 ℃，每日光照12小时，两昼夜后测定，植物体干重将________（填“增加”“减少”或“不变”）

（14）研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验，右图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题。

（1）A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是            。研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是           。
（2）据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度           （高或低），温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为         ℃。
（3）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是           ，图中         点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
（4）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是            。

（10 分）植物叶肉细胞光合作用的碳反应、 蔗糖与淀粉合成代谢途径如图所示。 图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出 1 分子三碳糖磷酸的同时转运进 1 分子 Pi （无机磷酸）。

请回答：
（1）磷是叶绿体内核酸和 ________的组分。
（2）若蔗糖合成或输出受阻， 则进入叶绿体的 _________ 数量减少，使三碳糖磷酸大量积累于________中，也导致了光反应中合成 __________数量下降，卡尔文循环减速。
（3）影响卡尔文循环的外界因素___________________（两点）

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。

图1为某植物在适宜的光照、CO₂浓度环境中，在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。回答下列问题：（注：有机物指葡萄糖，单位：mol）

（1）光合作用和呼吸作用发生的场所分别是在______和_______。光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是________℃。
（2）若在20℃与37℃积累的有机物量相等，则20℃光合作用产生的有机物量_____（填“大于”、“等于”或“小于”）37℃；若30℃时因某种原因部分气孔突然关闭，则五碳化合物的含量___________。当环境温度高于60℃时，与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性情况是______________
（3）从该植物的叶绿体中提取出色素并层析分离后得到4条色素带（如图2）。如果选取的是秋天发黄的叶片作为实验材料，则显著变化的色素带为___________。（填编号）
（4）在40℃时，该植物叶肉细胞光合作用产生的氧气用于该细胞的呼吸作用时需穿过_____层磷脂分子。

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）

（共13分） 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。图乙表示该植物在适宜的条件下，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，生成大量的      。
（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点时叶肉细胞内生成的物质有      ，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）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向        （左、右）移动。
（5）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）        。

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。

下图1表示某植物夏季一密闭大棚内一昼夜二氧化碳的变化，图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。回答下列问题：

（1）图1中乙到丙段大棚内二氧化碳浓度下降的原因是                       ，甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是        ,对应图2中的            （用a、b、c、d中的一个点回答）点。
（2）若该植物长时间的光照强度为b，则该植物是否能正常生长        （是或否）。
（3）要测得植物在温度为A、光照强度分别为d时的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验。一组将植物置于                条件，测得呼吸作用速率，可在装置中放置NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是                                     。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，可在装置中放置          溶液，所得数值为                                     。
（4）该植物细胞吸收¹⁸0₂，最先出现放射性的物质是        。

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。

（共计7分，每空1分）如图甲表示一个植物细胞内发生的部分代谢简图，图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构；图乙表示密闭大棚内（温度恒定）一昼夜空气中的CO₂含量变化；图丙表示在一定光照强度下某植物的总光合作用强度与CO₂浓度的关系，请据图作答：

（1）图甲结构a中发生的能量转化过程是___________。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有________。
（2）叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是________。
（3）图乙中植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是________，积累有机物最多的点是________。
（4）综上所述，请你提出两条提高大棚作物产量的措施：_____________、_____________。