高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图甲是某种细胞结构的模式图，图乙是甲的局部放大。据图回答下列问题：

（1）甲乙两图可能表示的细胞是               。

A．黑藻叶肉细胞	B．大肠杆菌细胞
C．洋葱根尖分生区细胞	D．人口腔上皮细胞

（2）图乙中具有双层膜结构的细胞结构是            （填编号）。
（3）若把甲图细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，图中⑥处液体浓度将             ，在此过程中相当于半透膜的结构是             。
（4）在光照充足处，给图甲所示的细胞提供¹⁴CO₂，在结构①中¹⁴C的转移途径是      （用箭头和物质名称表示）。
（5）图甲细胞和人体肝细胞均经过有丝分裂过程形成，在形成过程中，表现不同的时期主要体现在           期。

下表列出了教科书部分实验的材料、实验内容，请回答下列有关问题：

组别	材料	实验	观察内容
1	蛋清		溶液颜色变化
2	细胞	30%的蔗糖溶液和清水	原生质层与细胞壁
3	菠菜	二氧化硅、       、无水乙醇	叶绿体色素的提取
4	某种植物枝条	萘乙酸	生根数量和长度
5	洋葱根尖	解离液、清水、龙胆紫等	细胞分裂各时期的图像

（1）某同学做第1组实验时，若要探究蛋清中是否含有蛋白质，可用         试剂进行检测。
（2）某同学做第2组实验时，为了较好的观察效果和简单的实验操作，通常会取       细胞作为实验材料。
（3）第3组实验中，表格中缺少的试剂是          。若提取出的色素颜色较淡，其可能的原因是         。
①研磨不充分，色素未能充分提取出来   
②无水乙醇加入过多，稀释了色素提取液
③无水乙醇加入量太少，色素未提取出来  
④菠菜不够新鲜
（4）在第4组实验中，需要增加一组有关蒸馏水的实验，其作用是             。
（5）在第5组“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验中，装片制作的流程为             。

下面是水稻叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的示意简图，请回答：

（1）图1中物质b是 氧气 ，过程⑤发生的场所是 线粒体内膜 ．较强光照下，①过程中d的移动方向是 叶绿体基质移向类囊体薄膜 ．
（2）图中①～⑤过程中，能够产生物质c的过程有     ．
（3）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，主要是图中过程     （填序号）受阻．
（4）如图2表示将某种植物放在不同浓度CO₂环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线．若与b点相比，a点叶肉细胞中C₃的相对含量    （填“高”、“低”或“无法比较”）．

下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）光合作用产生的0₂来源于____的分解，该分解反应发生于____（场所）。该植物一昼夜的0₂净释放量    （填“大于”、“等于”或“小于”）乙图中阴影部分所表示的0₂释放量。
（2）与甲图A点相比，B点对应的乙图中的C点将向     （左或右）移动。由甲图可知为了提高单位土地面积的产量，在栽培作物时需要____。
（3）土壤中无机盐也将影响A、B两点对应的速率，其中____（回答2种）是通过影响叶绿素的含量来影响光合作用速率的。

某种植物在夏季晴天光合作用强度变化曲线右如图所示。请回答下列有关问题：

（1）在12：00左右出现光合作用强度“低谷”。请比较图中B、C两个点对应的时刻，       点叶肉细胞叶绿体中三碳酸分子的含量相对较高。
（2）曲线中B点CO₂吸收速率高的原因是        。
（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中，       点根系部位土壤溶液的浓度较高。
（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：
a．从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶。
b．分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。
c．一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大）

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。                   。
②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片光合作用强度将          ，主要原因是                  。

如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C₃相对含量在一天24小时内的变化，图丙表示农田一昼夜的温度变化Ⅰ，光照变化Ⅱ和植物有机积累Ⅲ数据绘成曲线图，请据请据图分析：

（1）图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则B、D依次是____    。
（2）在图甲Ⅰ中发生的反应为Ⅱ中发生反应提供__     ，Ⅱ中发生的反应为Ⅰ中发生反应提供         。
（3）图乙中，从________点开始合成有机物，至________点有机物合成终止。
（4）图乙E点与D点相比，叶绿体中[H]含量较________（填“高”或“低”）。
（5）图丙d处凹陷，原因是温度太高，叶片气孔关闭，_________吸收数量减少，影响光合作用_________反应的效率。
（6）图丙a处凸起，原因是__     __。

如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题：

（1）图中A表示的结构是由_______堆叠而成的。若f为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是：___________。
（2）h与i反应生成j的过程称为____________，j与f、e反应称为_____________。
（3）依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的CO₂的浓度、光照和________等。
（4）若g用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为________。

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            。

选取某植物幼苗进行了无土栽培实验，右下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¹⁸O₂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）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。
（3）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____________。
（4）为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。实验结果统计如下表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小时后CO2变化量（g）	-0．5	+0．1	-1．5	+0．4	-3．0	+1．0	-3．1	+0．8

（注：“+”表示环境中二氧化碳增加；“一”表示环境中二氧化碳减少）
①用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究___________。由表可知，植物呼吸作用和光合作用最强的分别是第_____     _编号组实验。
②在编号为1的装置中，叶肉细胞叶绿体中ATP的移动方向是___    ________。
③现有一株某植物的叶黄素缺失突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异           （“不”或“非常”）显著。

某油料植物细胞中有一种中间代谢产物简称为PEP，其运输到种子后有下图所示的两条转化途径。科研人员根据PEP的转化途径培育出了高油植物(即产油率由原来的35%提高到了58%)，请回答下列问题：

（1）基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有__________。
（2）分析上图可知，该油料植物含油量提高的原因是________的形成抑制了酶b合成过程中的__________阶段。该图也表明，基因可通过控制__________，进而控制生物体的性状。
（3）该油料植物的花色有白（A）、黄（a）之分，种子中芥酸含量有高、低之分（用B、b表示），这两对性状独立遗传。

F1性状	白花	黄花	低芥酸	高芥酸
数量（个）	501	491	783	246

①用两株油料植物亲本杂交，F₁性状及比例如上表，则亲本的基因型是__________，这两株亲本产生的杂合子占后代的__________。
②用表现型为黄花高芥酸的植株产生的花药进行离体培养，若得到两种表现型的单倍体，原因可能是__________。
③在该油料植物叶中，有的细胞具保护作用，有的细胞具输导作用，有的细胞进行光合作用，产生这种现象的直接原因主要是__________。

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135 s，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67．5 s；光合作用产物的相对含晕为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7．5 s；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3．75 ms（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l35 s；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_______________。
（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。

图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图，中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞，它可调节气孔的开闭．研究人员将该叶片放在内部温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合速率的关系，结果如图2所示。请回答：

（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所有         。
（2）从图1中可以看出两个细胞贴近部分的细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧部分较薄。图1所示箭头为炎热夏季中午细胞中水分流动的总方向，这时气孔        ．此时，主要影响叶肉细胞中光合作用的反应。叶肉细胞内C₃、C₅的含量变化分别是 __________、__________。
（3）据图2分析，在1klx的光照条件下，该叶片在5小时内由光合作用产生的O₂量约为      mL。影响A点上下移动的外界因素主要是 __________。
（4）其他条件不变，若以CO₂吸收量为观测指标，请在下图中画出该植物在密闭容器内CO₂吸收量的变化曲线。

对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）图1表示植物叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化．请据图回答：
①图中甲、乙生理过程所发生的场所分别是          、           。
②在光合作用的发现历程中，鲁宾和卡门探明了O₂的来源，卡尔文探明了卡尔文循环途径。以上科学家在研究中都使用了           技术，请用箭头表示暗反应过程中¹⁴C的转移途径：¹⁴CO₂→           。
（2）由图2可推知，与P点相比，Q点限制番茄单株光合作用强度的外界因素最可能是      、       。
（3）种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中的CO₂含量变化如图3所示。若番茄长期处于图3所示的环境条件下，其能否正常生长？        ，原因是            。图3曲线中表示番茄光合作用强度与呼吸作用强度相等的点为       （图中字母表示），含有机物最多的点为      （图中字母表示）。在图3的B→D段，叶绿体内ADP的移动方向为               。
（4）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图4），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。
则12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量为         g（用字母表示）。

下图1是甲、乙两种植物单位时间内吸收与释放CO₂的量随光照强度变化的曲线。图2是甲植物在不同CO₂浓度下单位时间内吸收与释放CO₂的量随光照强度变化的曲线。图3是植物光合作用过程，其中P、Q表示相关反应的场所，数字代表反应中的物质。


（1）植物[  ]在弱光条件下比强光条件下生长更好。
（2）图1中的“a”点表示________。如果以缺镁完全营养液培养甲植物幼苗，则b点移动方向是________。
（3）在图1中的c点时，图3叶绿体中ADP的移动方向是       ______（用图3中箭头和字母表示），此时光合作用所需的CO₂的来源是             。
（4）若将图2中g点光照强度改为e点强度，则短时间内甲植物叶肉细胞中⑥（图3中）的含量将________，用文字和图3中的数字编号解释原因              。
（5）当光照强度为d时，比较植物甲、乙有机物合成速率N₁、N₂的大小，结果应为N₁___ N₂（填<、=、>）。

完成下面的概念图

A             B           
C             D