高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

根据装置图3分析回答问题（V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动）。

图3
（1）开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内空气中的       （物质）含量增加。
（2）与①条件相同，给装置Ⅰ充足的水、矿质元素，同时给以适宜光照一段时间后，B、D两处的成分差别是                                                           。
（3）开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，Ⅰ中生物叶肉细胞的C₃含量      ；Ⅲ中生物体内将会积累较多的          ；C处液面       。
（4）Ⅰ中生物刚开始产生O₂较多，但随时间不断延长，O₂产生量越来越少，主要是因为装置中CO₂量越来越少，影响暗反应的进行，导致                       积累，进而影响光反应。

某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：将8株各有20个叶片、大小和长势相似的盆栽天竺葵植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题：

实验编号	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
开始时CO2量（单位）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12ｈ后CO2量（单位）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

 
⑴1、3、5、7实验组合研究的实验变量是___  _                            __。
⑵2、4、6、8实验中，叶肉细胞能产生ATP的场所有__ _                   ___。
⑶比较实验2和3不能得出正确的结论，原因是__                         ____。
⑷根据表中实验数据，在坐标图里绘制出该植物的呼吸作用速率变化曲线和光合作用实际固定CO₂速率变化曲线。

⑸若突然将第3组中的光照强度改为3000单位（其他条件不变），则该植物叶绿体中ATP的含量变化是__        ____，五碳化合物的含量变化是____                   __。
⑹若研究光合作用中碳在植物体内的转移途径，可采取___               ___示踪法。
⑺若以新鲜绿叶为材料提取和分离叶绿体中的色素，需要使用的化学药品有二氧化硅、95%的乙醇和碳酸钙等，其中95%的乙醇的作用是___                      。

(10分)下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：

（1）甲图表示在光照弱的情况下，光合作用随            的增加成正比增加，这种情况下，可以认为此时影响光合作用的过程是光反应阶段。
（2）从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速度不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于            ，此时光合作用的暗反应用于阶段受到限制。
（3）图乙中C点表示光照强度为B时，是植物生长的             ，出现CD段的原因是                           。
（4）根据图甲，在图乙绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。(2分)

在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系（氧气浓度为15％）、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）在光合作用过程中，光反应为碳反应提供了           物质。
（2）影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是        ；若图甲中a曲线CO₂浓度变为0.01%，则B点将会        （填“不移动”、“向左移”或“向右移”），短时间内C₃的合成速率将会        ；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在       条件下测量。
（3）由图丙可知，40℃时，植物体           （填“能”或“不能”）显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中            （填“A”、“B”或“C”）点表示。
（4）用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为   点对应的光照强度，温度为     ℃最佳。
（5）绘制曲线：图甲中光合作用强度是用CO₂吸收量（mol／h）表示的，如果改为O₂的吸收量（mol／h）表示，请在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；

日光中的紫外线B波段( UV-B)大部分被臭氧层吸收，大气臭氧层变薄会导致
照射到地表的UV-B辐射增加。小球藻是一种单细胞藻类，是鱼类等海洋生物的饵料，
其生长状况受紫外线辐射量的影响。科学家利用6个培养皿，设置了以下剂量（如下表）
研究UV-B辐射对小球藻生长的影响，请完善实验设计并回答问题。

培养皿编号	UV-B辐射剂量（J/m^2）	小球藻相对增长率（×10^4）
A0	？	20
A1	0.2	27
A2	0.8	26
A3	1.4	14
A4	2.0	10
A5	2.6	6

注：各培养皿分别加入适量且等量的含小球藻的培养液。
（1）组成小球藻细胞壁的多糖主要是         和果胶，该物质分子是由许多      
               分子脱水形成的。
（2）本实验的自变量是          。A₀的辐射剂量是            J/m²，在实验中起
               作用。
（3）在本实验所用的辐射剂量中，能抑制小球藻生长的剂量有        个。为减少实
验误差，本实验还应                                                   。
（4）如果用纸层析法对小球藻的色素进行分离，利用的原理是色素在层析液中的    
                 不同。研磨时加入碳酸钙可防止                      。

下图甲表示某植物光合作用速率与光照强度的关系，图乙至戊表示植物细胞与外界环境、植物细胞内线粒体和叶绿体之间气体交换的几种不同情况。请据图回答：

（1）该植物叶肉细胞处于丁图状态时，对应图甲曲线中          点，当叶肉细胞处于甲图中B～C段（不含B点）状态时，则乙至戊图中对应的是           图。
（2）如果其他条件不变，CO₂浓度增大，则B点     移；如果A点时CO₂释放量为a μmol/m²·s，C点时的CO₂吸收量为b μmol/m²·s，则C点时O₂产生量为              _____________μmol/m²·s（假定该过程植物呼吸速率不变）。
（3）在温度适宜的条件下，限制A～C段光合速率的主要因素是               ，C点后影响光合速率的主要因素是               。
（4）取该植物大小相似、重量相同的绿色叶片若干，分四组进行实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别暗处理１小时，测其重量变化；立刻再光照１小时（四组光照强度相同），再分别测其重量变化。得到如下结果：
①在光照的1小时中，第一、二、三组叶片释放的氧气量        　。（填“相等”或“不相等”）。四组中，实际光合作用产生氧气量最多的是第         组叶片。
②假如光照后叶片的重量变化都是光合作用所合成的有机物的量，则在27℃条件下每小时叶片实际光合作用制造的有机物为          mg。

实验是人们认识事物的基本手段，在实验过程中，不仅需要相应的知识、精密的仪器，还要注意运用科学的方法。

（1）为了探究种子萌发时进行的呼吸类型，某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。
①实验目的：                   。
②实验原理：种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
③实验材料和用具：萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林
④实验方法：将实验材料和用具按上图配置好实验装置，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计（绘装置图表示，并用简短的文字说明）
⑤实验结果及结论预测：
Ⅰ．                                                             ；
Ⅱ．                                                             ；
Ⅲ．                                                             。

下列A、B两图分别表示C₃、C₄植物叶片横切结构图，请据图分析回答：

（1）注明各部分名称：
［1］__________，［3］__________，［4］__________，［6］__________。
（2）A、B两图中属于C₄植物的是_________。
（3）B图中C₃的还原是由［ ］_________完成的；CO₂被固定形成C₄的过程则在_______图中的［ ］_________进行。
（4）A图中［4］的功能与B图中［ ］的相同，它们的功能是______________________。
（5）相比较而言，具有较强光合作用能力的为_________植物。因此，从进化角度分析_________更为高等。

图表示胡椒（阴生植物）的光合作用强度与光照的关系，纵坐标表示胡椒整体表现出的吸收和释放CO₂的状况，横坐标表示光照强度。请分析回答：

（1）当光照强度大于b时，光合作用的强度_________。
（2）当光照强度为a时，胡椒表现为既不吸收CO₂也不释放CO₂，形成这样状况的原因是______________________，这时光合作用吸收的CO₂来自______________________，CO₂到达叶绿体被固定经过了_______层生物膜。
（3）若光照强度较长时间为a，胡椒能否开花结果？_________。为什么？______________________。
（4）若将曲线改绘为小麦光合作用强度与光照强度的关系的曲线，a、b点的位置应分别如何移动？_________。为什么？______________________。

2011年10月31日凌晨前2分钟，作为全球第70亿名人口象征性成员的丹妮卡·卡马乔在菲律宾降生。世界人口的持续增加给粮食生产带来了很大的压力，世界各地积极研究提高产量的措施，我校某生物研究性学习小组在农村进行调查研究，获得了一定的研究成果。图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO₂浓度的变化，图乙为棚内植物吸收CO₂的速率（假若6时日出，18时日落）。请据图回答下列问题：

（1）在农作物细胞内，与大棚内CO₂浓度变化有关的两个主要过程是        和      ，6点前进行的生理过程在植物细胞的             （场所）进行。
（2）图甲中时间点a点含义是                                          ；BC段为什么曲线不断下降？请简要说明原因？                            。
（3）依据乙图，若一天中保证棚内温度不变，则棚内植物在12点光照强度下，1h光合作用固定的CO₂量为              。
（4）假设一昼夜中气温保持不变，12时光照最强，请在乙图中补画出12时至24时的CO₂吸收速率曲线的大致变化。
（5）下图表示该生物研究性学习小组所研究的农作物叶肉细胞中的两种膜结构，以及在它们上面所发生的生化反应。请根据图示分析回答：

图甲中C点CO₂浓度达到最低点，此时A图所示的_________速率_______（大于、小于或等于）B图所示的____________速率造成的。

回答下列有关植物光合作用和呼吸作用实验问题。

⑴ 甲图是探究单株番茄光合作用强度与种植密度的结果图。与M点相比，N点限制单株光合作用强度的外界因素是CO₂浓度和▲。
⑵ 某兴趣小组同学想探究菠菜不同的叶在叶绿体色素含量上的区别，分别选择了菠菜“深绿叶”、“嫩绿叶”、 “嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取与分离”实验。色素层析结果如乙图A、B、C三组所示，根据实验结果可知，▲组滤纸条是深绿叶的，b带所示色素的名称是▲；c带的颜色为▲。
⑶ 丙图是测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化结果图。图中表示番茄光合作用强度和呼吸作用强度相等的点是▲。B→C段曲线变化的原因是▲，若在C点突然提高CO₂浓度，叶绿体内ADP含量将▲（增加；减少；不变）。
⑷ 图丁是采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定的实验步骤图。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面积的叶片，烘干称重，分别记为M_A、M_B。则B叶片被截取部分单位时间内光合作用合成的有机物总量（mg/h）= ▲。（用字母表示）

在恒温30℃条件下，甲、乙两种植物光合作用强度与光照强度的关系如下图曲线。回答下列问题：

（1）当光照强度为0时，甲植物叶肉细胞内      （填写“有” 或“无”） ATP和〔H〕的合成，原因是         。此时      （填写“有” 或“无”）光合作用暗反应发生，原因是         。
（2）当光照强度为b时，甲、乙两植物呼吸作用较强的是      植物。当照强度为c时，甲植物用于光合作用的CO₂      （填写“大于、小于或等于”）乙植物。比较甲乙两植物，适宜在弱光条件下生长的是      植物。
（3）已知乙植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，在其他条件不变的情况下，将温度由恒温30℃调节到25℃，图中a点将向      移动，b点将向      移动。

下图是绿色植物光合作用过程的图解，请据图回答。(7分)

(1)图中Ⅰ阶段必须在__________(填“有光”／“无光”)条件下才能进行，故称为________阶段。
(2)科学家利用同位素标记法证明光合作用释放的0₂来自(②]_______。
(3)图中Ⅰ阶段为Ⅱ阶段提供[H]和(③]_________，叶绿体中[③]水解成ADP和Pi的
场所是________________________。
(4)在适宜条件下正常生长的绿色植物，若突然减少[④]_______的供应，则(CH₂0)生成量将______________(填“增加”／“减少”／“不变”)。

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表示的结构名称是                   ；若f为高能化合物，则b代表物质名称是         ；c代表的物质名称是____________。
(2)h与i反应生成j的过程称为_______    ______， j与f、e反应称为______ _______。
(3)图中能量变化过程是光能转化成___        _________________再到有机物中稳定的化学能。
(4)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中暗反应为光反应提供________________。

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________。