高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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______________。

图甲表示某植物的某种生理活动，图乙表示该植物在不同的光照条件下，吸收O₂和释放O₂的状况，请据图回答下面的问题。

（1）图甲反应进行的场所是     ，其中a表示       ，b表示         。
（2）当突然停止光照，图甲中c的含量将       （填“增加”“减少”或“不 变”）。
（3）图乙中A点时，该植物生理活动的特点是                 。
（4）若图乙是CO₂浓度为0．1%条件下测得的，在其他条件不变的情况下，当CO₂ 浓度升到0.3%时，A点向哪个方向移动？             。

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）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“左上”、“右下”，“左下”、“右上”）方移动。

某兴趣小组的同学为研究光合作用和呼吸作用，取同种植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片设计了一组实验如下图。烧杯中的营养液保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体量的变化可以通过观察有色液滴的位置进行判断。请回答下列问题：

（1）该组实验中叶肉细胞内合成ATP的场所或细胞器有           个，叶绿体中含光合色素的结构称为           ，含量最高的色素为           。
（2）该组实验应当考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用产生的系统误差，因此每组均需要设置对照组，对照组应为             。
（3）设置对照组后发现系统误差可以忽略。适宜的光照下，装置A中有色液滴的移动情况是       ，短时间内装置B中有色液滴的移动情况是      。原因是          。装置C中有色液滴的移动情况会随着光照条件的变化而变化，适宜光照条件下，装置C中有色液滴的移动情况是            。此时突然将C装置从光下移动到黑暗处，极短时间内叶肉细胞中的C₃物质含量变化是__________，C₅物质含量变化是__________。当装置C中有色液滴不移动时，叶片的光合作用速率         呼吸作用速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置________（填字母）。

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表示生命活动产生的物质．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      ．如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的0₂体积浓度环境，一段时间后，      幼苗先死亡．
（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      ．写出有氧呼吸反应式      ．

在适宜温度和大气CO₂浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（   ）

（1）叶肉细胞内固定CO₂的具体场所是____________，光强减弱，光反应为暗反应提供的____________减少。
（2）在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大，表中四种植物中___________的种群密度最可能增加。
（3）光强小于1255μmol·m^-2·s^-1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素主要是_________；光强为1255μmol·m^-2·s^-1_____1455μmol·m^-2·s^-1时，苦槠的气孔开放程度减小但光合速率基本不变，可能的原因是_________。
（4）相同光照条件下，石栎植株增重（干重）显著大于马尾松，但石栎结籽实量（干重）并不高于马尾松，可能的原因是：石栎植株__________（注：石栎的果实是非绿色器官）。

请据图回答：

（1）图1中的A和B植物呼吸速率较大的是植物       ；图2中e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C₃的含量        （填“高”、“低”、“基本一致”）。
（2）对绿色植物的叶片来说，光照强度大于图1中b点时，图丙中存在的箭头有（填字母）          。
（3）若图1表示某植物在最适温度25℃时光合速率与光照强度的关系，则将温度调到30℃ ，图1中b点将向         移动。
（4）丁图表示在密闭装置中测得的CO₂变化量，在15℃时该植物光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗的有机物量的        倍。

细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物，滨藜是一种适宜在沙漠环境生活的植物。下左图是这两种植物（用甲、乙表示）单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化曲线，下右图表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在左图中四种不同光照强度（O、b₁、b₂、c）下的生理状态。据图回答：

（1）当光照强度为b₁时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有_____________。
（2）Ⅱ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是___________、___________（填左图字母）。
（3）假如滨藜、细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异，从结构与功能相适应的角度分析，含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是________________。
（4）漫射光环境中，光线以较短波长的光占优势。下图为叶绿素A和叶绿素B的吸收光谱（暗带部分表示被吸收的光线），则滨藜、细辛两种植物中，叶绿素A与叶绿素B的比值较大的植物是________。

（5）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是_____  ___；若要改变这一限制因素，提高乙植物的产量，通常采用增施有机肥料（如农家肥）的方法，其原理是__  _____；增施有机肥后，若保持温度不变，则d点将发生的移动情况是________。

图Ⅰ表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图Ⅱ表示在不同温度下，测定该植物叶片重量变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题。

（1）细胞器甲乙都有双层膜，乙的名称是______，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它在乙的_    __（场所）被彻底分解；将结构乙从细胞中提取出来，置于清水中，则其内膜破裂______（早、晚）于外膜。
（2）从图Ⅱ分析可知，该植物的呼吸速率可表示为___   _，光合速率可表示为___    ___。在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度_____  _（增强、减弱、不变），实际光合作用的强度____  __（增强、减弱、不变）。
（3）恒定在上述________℃温度下，维持10 h光照，10 h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。

为探究不同波长的光和CO₂浓度对大豆幼苗光合作用的影响，某研究小组用3个40W的白色灯管做光源，通过简单遮光（如外罩透光良好的红色黄色塑料薄膜让其中两个分别只发出红色光和黄色光），设置不同CO₂浓度，培养试管苗．一段时间后，测定试管苗的净光合速率，结果如图所示．请分析回答：

（1）若培养过程中大豆幼苗的呼吸速率稳定，由图可知，当CO₂浓度为_______、____光培养时，其呼吸作用释放的CO₂量与光合作用吸收的CO₂量相等。
（2）图示表明，相同CO₂浓度条件下，用不同颜色的光培养时，大豆幼苗的光合速率不同，若忽略光强大小的差异，其原因是________________________；据图可知，大棚种植大豆时，应选用____色塑料薄膜搭建顶棚。
（3）据图可知，黄光培养时，大豆幼苗与外界CO₂的交换情况表现为________；大豆幼苗吸收的CO₂在叶绿体的________处被还原为葡萄糖，该过程所需来源于________。
（4）欲探究黄光培养时大豆幼苗的叶绿素含量是否发生改变，请完善以下实验思路：
①分别取等量黄光和________培养条件下的试管苗叶片；
②________________________；
③比较两种滤纸条上的____________________，确定二者叶绿素含量有无差异。

植物叶肉细胞光合作用的暗反应、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）磷除了是光合作用相关产物的组分外，也是叶绿体内________和磷脂的组分。
（2）卡尔文循环中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的还原反应属于吸能反应，能量直接由ATP和_______提供。
（3）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，也导致了光反应产物的下降，卡尔文循环减速。上述这种三碳糖磷酸对卡尔文循环的调节属于_________。此时过多的三碳糖磷酸将用于___________，以维持卡尔文循环运行。
（4）从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片，见下图，称其干重。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下分析（温度保持不变，各时段呼吸速率相同）。

①（y－x）g可代表__________________。

A．呼吸作用消耗的养料

B．蒸腾作用散失的水分

C．光合作用中有机物的积累量

D．光合作用中有机物的制造量

②如果从上午10时到下午4时这段时间里，温度不变，呼吸作用速率不变（与下午4时至晚上10时呼吸速率相同），则这段时间里制造的有机物为_________ g。

取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm打孔器打出小圆片若干（注意避开大叶脉），抽出小叶圆片内的气体，并在黑暗处用清水处理使小叶圆片细胞间隙充满水，然后平均分装到盛有等量的不同浓度的富含CO₂溶液的小烧杯中，置于光温恒定且适宜的条件下，测得各组小叶圆片上浮至液面所需平均时间，将记录结果绘制成曲线如图1。

（1）与a浓度相比，b浓度时小叶圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上［H］的生成速率_______ （填“快”、“相等”或“慢”），此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有____________。
（2）当CO₂浓度大于c时，随着CO₂浓度的增大，小叶圆片中有机物的积累速率________（填“加快”、“不变”、或“减慢”）。
（3）另取若干相同的小叶圆片分别置于溶液CO₂浓度为a的小烧杯中，选用40W的台灯作为光源，通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验（实验温度保持相同且适宜），根据实验结果绘制成图2曲线（X₁>0）。
①该实验的目的是_________________。
②限制B点净光合速率的主要外界因素是_____________，C点的含义是___________时光源与小烧杯之间的距离。

图1表示绿色植物叶肉细胞中发生的两种物质代谢过程,图中C₃代表含有3个碳原子的有机化合物;图2是研究叶肉细胞中上述两种代谢过程的实验装置,在密闭小室内放有一新鲜叶片和CO₂缓冲液,缓冲液能补充CO₂,保持小室内二氧化碳浓度稳定在0．03%,小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。请据图回答下列问题。


（1）图1中①②过程都产生了           。
（2）在达到光饱和点后，光合速率不再随光照强度的增加而增加的外部制约因素是       是        一定的，内部制约因素是       是有限的。假设呼吸速率不变，适当增大光照强度，则 CO₂补偿点将会      移（左或右或不移动）。
（3）用图2所示的装置研究③④过程时,在较强光照下，刻度毛细管内水柱将       移（左或右或不移动），其单位时间内移动的距离表示           速率。
（4）若用图2装置测定叶片的呼吸速率,则需对装置做两处改进:
①                 ;
②                 。

细辛是一种在森林下层生活的植物，滨藜是一种在沙漠中生活的植物，下图是光照强度对两种植物（甲、乙）光合作用强度影响的曲线。请据图作答：

（1）图中代表滨藜光合作用强度变化曲线是________；b1点时植物叶肉细胞内产生ATP的部位有____________，水参与反应并产生[H]的部位有________________。
（2）图中e点时，限制甲植物增产的主要环境因素是______________，限制乙植物增产的主要环境因素是_________________，此时固定CO₂量较多的植物是________。
（3）图中b1点的含义是_________________。若将植物移植到缺Mg的环境中培养，一段时间后b2点将向__________移。
（4）若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响，则该实验需在____________条件下进行。

某研究小组中进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续48 h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率变化曲线；图3为适宜CO₂浓度条件下，温度和光照强度对该植物的CO₂吸收速率的影响曲线。请结合图像分析回答下列问题：



（1）图1中当温度达到          时，植物不再进行光合作用。在温度为30 ℃时，叶肉细胞内的[H]用于还原                   。
（2）图2中实验开始3 h内叶肉细胞产生ATP的场所有             。经过连续48 h的培养，与0 h相比48 h时该植物的有机物量是          （填“不变”、“增加”或“减少”）。
（3）图3中E点时，25 ℃条件下产生的氧气量         （填“等于”、“大于”或“小于”）15 ℃条件下产生的氧气量。
（4）当光照强度为8 klx，温度为25 ℃时，该植物5 h中单位面积光合作用所消耗的CO₂共为      mg，要消耗同等量的CO₂，在15 ℃条件下，用10 klx的光持续照射      h。