高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

测定透明密闭玻璃罩内某植物在单位时间内CO₂的吸收量或O₂消耗量（相对值）随温度的变化，结果如右图所示，请分析回答下列问题：

（1）植物光合作用有关的酶分布在叶绿体的      。据图推测，该植物的光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度          （填“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          ℃。
（2）该植物光反应的产物中，被碳反应利用的物质是           。在供给C¹⁸O₂较长时间后，叶肉细胞线粒体内能够检测出含¹⁸O的物质有                （写出两种）。
（3）图中A点时该植物的叶肉细胞中氧气的扩散方向是               。B、D点时植物光合作用制造的有机物                  （填“大于”、“小于”或“等于”）细胞呼吸消耗的有机物。

为研究杨树对干旱的耐受性，进行了水分胁迫对其净光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度影响的实验，结果见下图。（说明：水分胁迫指植物水分散失超过水分吸收，使植物组织含水量下降，正常代谢失调的现象）请回答：

（1）水分胁迫下，杨树幼苗根细胞通过 失水，导致其光饱和点 (选填“升高”或“降低”)。
（2）处理2.75小时时，重度胁迫条件下，该植物叶肉细胞产生ATP的场所有   。
（3）处理2.75小时后，转入正常营养液中复水处理。在重度胁迫后期，气孔导度降低，胞间CO₂浓度升高。可能原因是：①光合产物的   变慢，导致细胞内光合产物积累。②水分亏缺导致   破坏，从而直接影响光反应，而且这种破坏   。（填“能恢复”和“不能恢复”）
（4）植物经历水分胁迫时，普遍认为脱落酸能作为一种干旱信号在植物体内传递信息，起到调节   的作用。

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“相同”或“不同”）。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CO₂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CO₂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。
（4）综上所述，土壤水分短缺对光合作用的影响，不仅会影响______反应，也会影响______反应。

Cu²⁺是植物生长发育必需的微量元素，但过量的Cu²⁺又会影响植物的正常生长。科研人员以白蜡幼苗为实验材料，研究Cu²⁺对植物生长的影响。
（1）将CuSO₄·5H₂O水溶液加入基质中，制成不同Cu²⁺质量分数的“污染土壤”，另设      作为对照。选择健康且生长基本一致的植株，分别进行培养。
（2）培养几个月后，摘取植株顶部刚成熟的叶片，用          来提取绿叶中的色素，进而测定滤液中叶绿素的含量，同时每月定时测定其他相关指标，结果取平均值。
（3）实验结果及分析：

①在Cu²⁺质量分数高于2.5×10^-4以后，随着Cu²⁺质量分数的升高，净光合速率下降，可能的原因是重金属铜会引起叶绿体内相关的   活性改变，此时叶绿素含量下降，而叶片中的叶绿素a/b值逐渐     ，表明重金属Cu²⁺对叶片中的        影响高于对         的影响。
②与Cu²⁺质量分数为2.5×10^-4相比，Cu²⁺质量分数为5.0×10^-4时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO₂浓度的下降而下降，表明此时，成为净光合速率的主要限制因子是        ，因其下降导致CO₂供应不足进而光合速率下降。由表中数据分析可知，当Cu²⁺质量分数继续增大时，气孔导度继续下降，而        ，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在。

将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对植物光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

温度（^0C）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.25	3.75	3.50	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

（1）昼夜不停地光照，温度在35⁰C时该植物能否生长？     。
（2）昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜的温度是多少？     。
（3）每天交替进行6小时光照、18小时黑暗，温度均保持在5⁰C的条件下，该植物能否生长？为什么？         。
（4）根据表中数据给出光合作用吸收CO₂量与温度之间关系的曲线图。

(6分)图1是某植物叶肉细胞的结构示意图，图2表示该植物在不同光强度下光合作用速率(用C0₂吸收速率表示)的变化。请据图回答：

（1）图1细胞内具有双层膜结构的细胞器有     （填图中序号），该细胞代谢的控制中心是     （填图中序号）。
（2）将图l细胞浸润在     （填“大于”或“小于”或“等于”）细胞液浓度的溶液中，该细胞将会出现质壁分离现象。
（3）图2中，影响曲线AB段光合作用速率的环境因素主要是     ，而可能限制曲线BC段光合作用速率的环境因素有     。
（4）如果植物白天光强度始终处于图2中A点状态，则在较长时间内该植物     （填“能”或“不能”）正常生长。

图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题：

（1）光合色素存在于图甲的[  ]         中，其中叶绿素主要吸收红光和        光。图乙过程发生在图甲的[  ]         中。（在[  ]内填写图中的相应编号）
（2）图乙中，物质①是         ，该物质在光反应产物        和       的作用下形成物质②。若3个CO₂分子进入卡尔文循环可形成6个物质②分子，其中有     个物质②分子经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开循环，可在叶绿体内作为合成       、蛋白质和脂质等大分子物质的原料，也可运送到叶绿体外转变成          。
（3）若图乙中CO₂供应停止，则短时间内RuBP的含量将     （填“增加”、“减少”或“基本不变”）。

图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图乙表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请回答:

(1)图甲中光强度为d时,菠菜根尖细胞产生ATP的场所是         。
(2)图甲中光强度为b时,真正光合速率    (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸速率。光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是       。如果一天中12小时的光强度为d,其余时间光强度为a,则菠菜能否生长?    。
(3)由图乙可知,与A组相比,C组条件下叶绿体中[H]含量    。干旱初期,菠菜光合作用速率下降,其主要原因是所需的    减少而导致光合速率下降,而较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期,据图乙分析原因:                                             。

将一长势良好的健壮植株在密闭玻璃罩内培养，并置于室外。用CO₂测定仪测定玻璃罩内CO₂浓度某一天的变化情况，绘成曲线如图甲所示，下图乙表示该植株处于光照下的叶肉细胞。α表示该细胞的线粒体进行细胞呼吸放出的CO₂量，b表示该细胞的叶绿体进行光合作用吸收的CO₂量。回答下列问题（不考虑这一天内植株生长对细胞呼吸和光合作用的影响）。

（1）如图甲所示，BC段较AB段CO₂浓度增加速率减慢的原因是_________。从16时到18时，叶绿体内ATP合成速率的变化是________。若D点和E点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度_______（＞、=、＜）E点时的光照强度。
（2）如图乙所示，在氧气不足的条件下，线粒体内丙酮酸氧化分解的速率将会_________。适宜光照条件下，光反应产生的_______能够为暗反应提供能量。若光照突然停止而其他条件不变，则短时间内叶绿体中三碳酸（C₃）的含量将会_______（变大、不变、变小）。
（3）假设植物只有叶肉细胞可以进行光合作用，且每个叶肉细胞生理状况相同，当在图甲中D点时，图乙中a____b（填“＞”、“=”或“＜”）。
（4）如图甲所示，一天中植物有机物积累量最少的是_______点所对应的时刻。一天中植物体内的有机物积累量是________。
（5）写出有氧呼吸的总反应式：__________。

下图所示均与植物光合作用有关，图甲表示A、B两种植物光合作用效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，光合效率受光照影响的变化曲线；图丙代表植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答：

(1)图甲中在a点时，气体进出叶绿体的状况是__________。
(2)图甲中在c点时，结构M内ATP与ADP的流向是___________。
(3)图乙中d点与e点相比，e点叶肉细胞中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”)
(4)将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的)，实验以CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

昼夜不停地光照，温度在35 ℃时该植物有机物量能否增加？________。

研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用图中的(1)(2)表示．请椐图回答问题：

(1)图(1)中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是                 。日温26⁰C、夜温20⁰C一定是番茄植株生长的最适温度组合吗?        ，理由是                             。
(2)图(2)表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内O₂含量的变化，据图分析：
①番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的点是_________。
②该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物?_______，理由是

实验题
（1）下图甲表示一株生长迅速的植物在夏季24小时内 CO₂的吸收量和释放量的变化（单位不作要求，A、B、C表示相应面积，整个过程呼吸作用强度不变）；图乙表示密闭恒温的室内进行植物栽培实验，连续48小时测定室内CO₂浓度的变化。
①图甲中，该植物在24小时内有机物的制造量（总量）为__________（用A、B、C表示）。
②图乙中，光合作用强度与呼吸作用强度相等的点是__________（用字母表示）。
③图乙中，连续48小时内有机物积累量大于0的原因是__________。

（2）某一生物兴趣小组利用如图装置（若干个）开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，4小时后，观察记录实验数据如下表．

容器	植物	部位	光质（光照强度 相同且适宜）	温度 （℃）	两侧水柱高 度差（mL/4h）
1	天竺葵	叶	红	25	240
2	天竺葵	叶	黄	25	30
3	紫罗兰	叶	红	25	160
4	紫罗兰	叶	黄	25	20

①上表探究性实验课题中的自变量是__________。
②研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是__________。
③若容器3的烧杯中加入的是CO₂的缓冲液，U型管左侧液面的变化是上升，植物的净光合作用速率是__________mL/h。

下图为植物新陈代谢示意图，请据图分析回答：

（1）该细胞的线粒体从相邻细胞的叶绿体中获得O₂并利用，需通过________层膜结构。
（2）图中两处［H］所对应的物质_________（填“相同”、“不相同”）。细胞呼吸中消耗［H］的具
体部位是________________。
（3）①～⑩中，正常生长的马铃薯块茎细胞内可以产生ATP的生理过程是_____（填序号）。
（4）为了提高大田农作物的产量，常考虑合理密植的问题，其中所包含的影响光合作用的外界因素有________________________。在供给H¹⁸O₂较长时间后，叶肉细胞线粒体内能够检测出含¹⁸O的物质有      （写出两种）。

图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭，晚上开放的特殊方式适应干旱环境，请据图回答下列问题：

（1）图甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO₂固定的有          ，推测C是           。
（2）干旱条件下，菠萝细胞白天能产生CO₂的具体部位是            。
（3）以测定CO₂吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，数据以及相应细胞器的变化如图乙所示：
①温度在25~30℃间光合作用制造的有机物逐渐          （增加/减少）。在图乙中M，点时，对应图丙中a～f过程中在发生的是          （用图中字母表示）假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30℃时，一昼夜中给植物光照，则一昼夜净吸收CO₂的量为           mg。
②将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，揣测该植物可通过增加         （填色素名称）含量以增强对弱光的适应能力。

下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1）图中b代表的物质是           ，物质a分布在叶绿体的             。
（2）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是        (填序号)，其中产生量最多的过程是        ，过程③发生的场所是        。在②中，如果用放射性同位素对g示踪，则放射性同位素最先出现在[  ]      中（括号内填字母）。
（3）适宜的光照下，①过程为②过程提供的物质是           和           。
（4）上述①～⑤过程中，有二氧化碳生成和必须有二氧化碳参与进行的过程分别是       (填序号)。可在该植物根细胞中进行的过程是           (填序号)。
（5）若该植物是番茄，将其种在温室中，写出两种通过同时改变上述生理过程的强度来提高产量的措施。①               ；②              。