高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

玉米是山东省的主要农作物，常作为农业科研的重要材料。如图1表示玉米细胞的某一生理状态，图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图回答。

(1)图1所示的生理状态________(能/不能)在图2曲线中找到对应点，若玉米长期处于图1所示的生理状态则不能正常生长，原因是__________________________________。
(2)请在图1中用箭头标出此状态时O₂的移动方向。
(3)图2中c点之前限制光合速率的主要因素是________，c点以后的主要限制因素是______________。
(4) 若玉米光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，图2表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，b点将________，d点将________。若由于施肥不当造成植物缺镁，则d点将________。

下图中，甲图示某植物细胞的部分代谢过程，数字①～④代表物质，字母a、b、c代表细胞器。乙图示在CO充足的情况下，光合作用强度与环境因素之间的关系。请分析回答：
  
（1）甲图中a、b、c三种细胞器的名称依次是______。b中能量转变的顺序是光能→_______。
（2）甲图b中能够转换光能的色素是______。乙图中限制A与B之间光合作用强度的主要因素有_______。
（3）将该植物置于光照条件下培养24小时之后，对其提供，然后进行暗处理，一段时间后，除氧气外还能在图中所示的（数字）______中检测到。
（4）丙图表示光照强度为B时，不同温度条件下植物光合作用强度的变化曲线。请根据乙图在丙图中绘制光照强度为A时，在10℃～30℃温度条件下光合作用速率的变化曲线。

图1表示小麦细胞在特定环境条件下的生理状态，图2表示环境因素对小麦光合速率的影响（除图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内）。据图回答下列问题：

（1）若小麦长期处于图1所示的环境条件下，则不能正常生长，原因是       。
（2）图2中M点之前限制小麦光合速率的主要因素是       ，b点后限制小麦光合作用的主要因素是       。若CO₂浓度从a点突然降到b点时，小麦细胞中C₃化合物含量短时间内的变化是       ，原因是       。
（3）请根据图2信息，提出增加大田小麦产量的可行性建议。       

（8分，每空1分）请分析有关植物光合作用的资料：
在一定浓度的CO₂和适宜的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，请据表中数据回答问题：

	光合速率与呼吸速率相等时光照强度（千勒克司）	光饱和时光照强度（千勒克司）	光饱和时CO2吸收量（mg/100cm^2叶·小时）	黑暗条件下，CO2释放量（mg/100cm^2叶·小时）
A植物	1	3	11	5.5
B植物	3	9	30	15

（1）与B植物相比，A植物是在           光照条件下生长的植物，判断的依据是                                                                     。
（2）当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率         ；此时光合作用强度的限制因子最可能是               。
（3）当光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率是       (mg CO₂/100 cm²叶·小时)。当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物制造的葡萄糖量的差值为       
（mg/100cm²叶·小时）（取整数）。
（4）光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期，如右图①。
若只留一张叶片，其他叶片全部摘除，如图②，则留下叶片的光合速率         。
（5）若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，且温度适宜。当光照强度为3千勒克司时，A植物先光照8小时，再黑暗16小时，则一天中A植物积累的葡萄糖是      (mg／100 cm²叶·小时)。

下图表示A.B两种植物随着光照强度的变化，CO₂吸收量或CO₂释放量的变化曲线图，据图分析回答：

⑴比较A.B植物呼吸作用，较强的是        植物。
⑵当光照强度达到Z点后，限制A植物光合作用的因素主要是                               （答出两点），如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体内C₃化合物的含量将会          。
⑶当平均光照强度在X和Y之间（白天和黑夜的时间各为 12h），A植物一昼夜中有机物积累量的变化是          （减少或增加），当光照强度在Z时B植物一昼夜（白天和黑夜的时间各为 12h）中有机物的合成量是       mg。
⑷某同学想探究温度对A植物光合作用的影响，则应选择图中     点对应的光照强度，在该实验中，自变量是           ，观察测量因变量的指标是                      。

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。

温度（℃）	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	3.5	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35℃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温度是多少度？______________。
（3）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在10℃的条件下，该植物能否生长？       ，原因是______________________________。
（4）根据表中数据绘出光合作用吸收CO₂量与温度之间关系的曲线。

 

某同学将生长一致的小麦幼苗平均分为甲、乙两组，甲组置于阳光下培养，乙组置于黑暗中培养，其他条件适宜。一段时间后，测定麦苗的干重，发现两组存在明显差异。
回答下列问题：
(l)两组麦苗中，干重较大的是____组，原因是          
(2)观察叶片颜色，出现黄化现象的是____组，其主要原因是            
(3)该实验探究了环境因子中的____对小麦          的影响。

（12 分）下图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不
同的细胞器，①—⑤代表不同的物质。请据图回答问题：
（1）写出以下结构或物质的名称：物质③_______，结构a______________。
（2）①在b内参与的反应是有氧呼吸的第_______阶段。反应场所是__________。
（3）②在a内变为④所需的直接条件是需要多种酶及____________。
（4）该细胞吸收K⁺，需要膜载体协助和⑤，其中⑤的结构简式为__________。

（共7分）下面甲图表示某植物的部分细胞结构和相关代谢情况，a—f代表O₂或CO₂，乙图表示20℃时光照强度对该植物光合作用的影响（以测定的CO₂吸收量与CO₂释放量为指标），请据图回答下列问题：

（1）甲图中c___________（填可以或不可以）表示葡萄糖的去向，原因是：__________________。在乙图中的B点，甲图a—f过程可以发生的是____________，C点可以发生的是___________________。
（2）若光照强度处于图乙的C点时，叶绿体内ATP移动的方向是                           。乙图D点时，光合作用制造的有机物量是呼吸消耗量的___________倍。
（3）适当提高CO₂浓度时则D点将___________移。

某研究者利用栽在花盆中的植物，对植物的光合作用与呼吸作用进行了相关的研究，图甲表示此盆绿色植物在两种不同温度下释放氧气的快慢与光照强度的关系，图乙是测定图甲纵坐标上a值的实验装置图，已知该植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）为0.75，请回答如下问题：

（1）在光照强度较强的情况下，该盆植物叶肉细胞中能产生ATP的场所有           ，叶绿体中ADP的转移方向是                          。
（2）图乙的钟罩内放入NaOH溶液的目的是                          。为了测定a值，可在钟罩内放入该植物后密封，置于25℃的环境中，并对钟罩进行       处理，若刻度管中红墨水      了b毫米，则a值为     毫米。
（3）在25℃、2.5千勒克司光照强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小时还应从外界吸收CO2　     　。
（4）若该盆植物为阴生植物，则在25℃条件下，阳生植物不吸收也不释放氧气时所对应的光照强度很可能       （填“大于”、“等于”或“小于”）1千勒克司。
（5）将此植物进行温室栽培，若温室内光照强度小于2.5千勒克司，甲图中     温度下有助于提高光合产量。
（6）若由于管理不善，该盆植物突然缺镁，则C3的含量会       。   

请回答有关光合作用的一组问题：
（1）1883年，德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻（这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体）研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移往氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：

1）描述B情况下细菌的分布情况：                                  。
2）恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是：                              。
3）如果可使用水草、台灯、颜色滤光片及实验室常备的物品设计一个实验装置，定量检测上题所得的结论是否正确，你将收集的数据是                         。
（2）用某种绿色植物大小相似的叶片，分组进行实验。首先称量实验前的叶片重量，再置于不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照l小时（光照强度相同），再测其重量变化，得到如下结果。

组别	一	二	三	四
温度（^0C）	27	28	29	30
暗处理后的平均重量变化（mg）	-1	-2	-3	-4
光照后的平均重量变化（mg）	+3	+3	+3	+2

 
1）暗处理时，随温度升高，叶片重量     （增加/减少），其原因是                           。
2）光照后，光合作用产生氧气量最多的是第       组叶片。28℃条件下每小时光合作用合成的有机物
为              mg。
（3）将一绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定CO₂浓度的传感器，将瓶口用橡皮塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO₂浓度的变化。如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请回答 ：

1）在适宜条件下，首先将该装置置于       条件下，此时测得的数值表示        。
2）再将该装置置于            下，此时测得的数值表示                 。
3）如果右上图为该植物在步骤①、②中测得的实验数据，根据图中数据，该植物在单位时间（min）内光合作用速率为             。

（除说明外，每空2分，共19分）
植物的新陈代谢受多种外部环境因子影响，请回答有关问题

（1）在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。线粒体中能量转换形式是    ；叶绿体中能量转换形式是____     。
（2）上图图l表示某阳生植物光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示该植物整体表现出的吸收CO₂和释放CO₂量的状况。请分析回答：
①当光照强度为b时，限制光合作用强度不再增加的外界因素可能    、      等。
②光照强度为a时，光合作用吸收CO₂的量    ．（大于、等于或小于）呼吸作用放出CO₂的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？____，
③如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动？        。  
（3）图2表示大气中氧气的浓度对某植物组织内CO₂产生的影响，试据图回答：
①A点表示该植物组织释放CO₂较多，这些CO₂主要是___的产物。
②由B到C，CO₂的释放量不断增加，其主要原因是               。

根据下图回答有关问题：

若将甲装置用来探究CO₂是否是光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，做法是                 。
若用来探究元素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                   。
（2）若将甲装置中的1%NaHCO₃溶液换成等量的1%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                  。
（3）乙图表示该植物的非绿色器官在不同氧浓度时，CO₂释放量和O₂吸收量的变化。当氧浓度为       时，无氧呼吸最弱；当氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的         倍。

某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成
的小室（如图A所示）。

（1）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是     (两个)；装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的       点。
（2）在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：

每隔20分钟记录一次刻度数据
……	24	29	32	34	……

该组实验数据是在B曲 线的           段获得的。
（3）图B中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞C₃的生成量     ，发生的场所是            。
（4）该组同学发现用装置A测定的光合作用的速率比实际值偏低，原因是：                  。为测定该植物真正光合作用的速率，设置了对照组，对照组应置于         条件下，其他条件与实验组相同，测得单位时间内，实验组读数为M，对照 组读数为N，该植物真正光合作用的速率是         。

(6分)植物的光合作用受多种内、外因素的影响。某生物兴趣小组为了研究上述问题，给叶面积相等的A、B两种植物的叶片以不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如下图甲所示，图乙中的曲线是B植物在图甲中c光照强度下所测得的，请据图回答问题：

(1)由甲、乙两图可以看出影响光合作用的环境因素包括_______________________。
(2)图甲中d光照强度下A、B两种植物的CO₂同化量分别为________mg/(m²·h)、________mg/(m²·h)。
(3)图甲中，若给予的光照强度为x klx(a＜x＜b)，每日光照12小时，一昼夜中A植物的干重将________，B植物的干重将________。
(4)图乙中当温度为30℃时，制约植物光合作用强度进一步增强的是光合作用的____ ____阶段。