高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

图甲表示某植物叶肉细胞内光合作用和呼吸作用的示意图；图乙表示在CO₂充足的条件下，该植物光合作用速率与光照强度和温度的关系（图中光合作用速率单位是：mgCO₂·cm- 2·h-1，光照强度单位是：klx）。请据图回答下列问题。

（1）在图甲中的①~④四个生理过程中，发生在叶绿体类囊体薄膜上的是过程________（填序号），该过程称为________。有氧呼吸包括过程________（填序号），在线粒体内膜上进行的是过程________（填序号）。
（2）根据图乙分析，限制a、b两点光合作用速率的主要环境因素分别是__________。与a点相比，b点叶绿体内的NADPH/NADP+比值________（填“大”、“小”或“基本不变”）。
（3）根据图乙，请在答题卡相应坐标中画出光照强度为L2、温度在10~30℃间光合作用速率的变化曲线。

在某适宜温度条件下，A、B两种植物CO₂的吸收速率随光照强度的变化曲线如图。回答下列问题：

（1）当光照强度为a时，比较A、B植物，呼吸作用较强的是          植物。A植物光合作用消耗CO₂的速率是        mg/（m²·h），消耗的CO₂用于光合作用的         阶段。
（2）当光照强度为b时，限制B植物光合作用的主要因素是          ；此时叶绿体中ADP的运动方向是                     ；如果突然停止光照，短期内叶绿体中C₃的含量将会             。
（3）当光照强度为c时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样，则X=                 。
（4）A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是        植物，若通过植物组织培养技术大量生产该植物，其原理利用的是植物细胞的           。

下表为不同遮光处理对东北铁线莲光合作用影响的结果，图乙为两种条件下东北铁线莲净光合速率日变化曲线，请分析回答问题：

遮光比例 (%)	叶绿素 a/b	叶绿素含量 (mg/g)	植株干重 (g)
0	4.9	2.2	7.5
30	4.8	2.3	9.9
50	5.3	2.4	9.2
70	4.5	2.6	7.2
90	4.3	3.0	4.8

 

(1)遮光比例与叶绿素含量的关系为___________________________。
(2)与遮光比例50%相比，遮光90%条件下植株干重下降的原因________。
(3)由上表可知，提高东北铁线莲产量的主要措施是__________________。
(4)90% 遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响。 请分析图乙中曲线Ⅱ未出现“午休”现象的直接原因是_______________________。与A点相比，B点的C5含量______________。
(5)某同学要初步探究该植物新鲜叶片中色素的种类及相对含量，可依据_______________原理提取色素，采用_______________分离色素。如果滤纸条上的色素带颜色较浅，其原因可能是______________________（至少答2点）。

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________。

金线莲是一种珍稀中草药，在三明市多外地区均有分布。为确定金线莲人工载培的最佳光照强度，某科研机构利用组织培养快速繁育种苗进行人工载培，并测定人工载培植株的生长情况和光合速率。其实验过程如下：
1．选取长有3－4个叶片的金线莲组织培养苗，随机分为5组，每组48株。
2．将栽有植株的育苗盘分别放置在20、50、100、150、200µmol/（m²·s）光照强度下。
3．在每天6时～22时给予光照、温度为25^oC的条件下栽培3个月，测定数据并绘制曲线图如下。

（1）利用组织培养技术快速繁育种苗所依据的原理是              。进行组织培养时选取的材料最好是金线莲的             （芽/叶/茎）。
（2）据图分析，金线莲在         µmol/（m²·s）的光照强度下生长最好，过高光照强度会抑制金线莲生长，原因是随着光照强度增加，                    。
（3）本实验测定叶绿素含量时， 在叶绿体色素的提取过程中加入丙酮的目的是            。
（4）如果需要更准确地确定金线莲生长的最适光照强度，根据实验结果分析，应在        µmol/（m²·s）范围内设置多组梯度的光照强度继续进行实验。

图1表示一个水稻成熟叶肉细胞代谢的某些过程（图中数字代表物质，a、b代表细胞器）。图2表示在温度、水分都最适宜时，水稻O₂释放量与光照强度的关系。请据图回答问题：
（1）图1中④的名称是       ，②通过__________作用进入液泡。
（2）水稻在温度、光照等外界条件适宜时，图1中b 结构内产生的物质①会持续地进入       结构中（填字母）被利用。
（3）图1中，③的名称是      ，C₆H₁₂O₆→ ③表示                      阶段。
（4）将水稻置于完全黑暗处24 h后，给水稻提供H₂¹⁸O，继续置于黑暗环境，一段时间后除水外还能
在        （填物质名称）中检测到¹⁸O。
（5）水稻光合作用曲线如图2 ，BC段限制水稻增产的主要因素是             。
（6）请在图2中画出从B点提高5℃后的曲线变化趋势。

气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。

时期	碳吸收量（Kg C.a-1）	碳释放量（Kg C.a-1）
A	1.20×1014	1.20×1014
B	1.20×1014	1.26×1014

（1）生态系统碳的吸收主要是通过______作用实现的，碳的释放主要是通过_____作用实现的。
（2）表中_______时期的生态系统处于稳定状态，原因是______。
（3）由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________,导致大气中_____增加并引起全球气候变化。
（4）人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_____阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的_____直接发酵转化为燃料乙醇。

为研究CO₂浓度及氮肥对植物光合作用的影响，某科研小组以小麦为研究对象，在盆栽条件下，利用人工气候室分别设置两种CO₂浓度和两种施氮量的实验处理，实验材料分为四组，每一组种植10盆。在小麦抽穗期选择晴天，用光合作用测定仪于上午8:30–11:30连续7天进行光合速率的测定。结果如下图所示，请回答相关问题。

（1）从本实验的结果可知最有利于小麦光合作用的条件组合是__________。N是光合作用中许多重要物质的组成成分，如果某同学要测定施氮后叶片叶绿素含量，可取叶片1克放入研钵加二氧化硅和碳酸钙研磨，同时加入一定量的__________以提取色素后用一定方法测定。
（2）本实验过程中测定光合速率每天选定8:30–11:30这一时间段是为了控制__________等无关变量，题中可减少实验误差的措施有__________。
（3要利用该装置研究施加200mg·kg^–1氮素肥料对植物呼吸作用的影响，利用该装置需要在__________条件下测定。
（4）从上述实验分析，在大气CO₂浓度增大的条件下，若想更有效地提高小麦的产量，可以采取的措施是__________。目前温室效应问题产生的主要原因是人类过多使用化石燃料，从物质循环角度看，化石燃料中的碳首先是通过生态系统中__________的光合作用而进入生物群落的，从能量流动角度看，化石燃料中的能量是未被自身呼吸作用消耗，也不能被下一个营养级和__________利用的能量。

关于人体内三大营养物质代谢。图中A—D表示物质，①—⑨表示生理过程，请据图回答下列问题。（在[  ]中填图中编号或字母，横线上填文字）

1．物质A、B、C分别是______________、______________、______________。
2．表示人体葡萄糖彻底氧化分解过程的编号依次为[       ]，其中三羧酸循环发生在    （场所）。
3．葡萄糖、蛋白质、脂肪彻底氧化分解时，除释放能量外，还形成相同的代谢终产物[   ]__________。
4．发生脱氨基作用的过程有[    ]；过程⑥通过________作用转化成其他氨基酸。
5．人体一般在_________情况下进行过程⑨⑤，获得能量；机体供氧不足时，物质A能氧化分解产生       。

下图为光合作用过程示意图。请据图回答。

（1）光合作用中吸收光能的色素位于结构[  ]        上。
（2）图中I是光合作用的      阶段，II是     阶段。
（3）I阶段为II阶段提供了[  ]         和[  ]           .

图1是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行，反应杯的溶液中加入少量NaHCO₃是为了提供CO₂。图2表示该叶片在不同温度下溶氧量相对值与光照强度之间的关系，请回答：


（1）黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体，目的是         。
（2）随着测试时间的延长，叶片的光合速率逐渐下降，原因是密闭的反应杯中          ，此时，叶绿体中的           碳化合物含量下降。
（3）该法同样可用于叶片呼吸强度的测定，只需对反应杯          。
（4）据图2，25℃时呼吸速率是15℃时的       倍：其原因是         。有氧呼吸的方程式为          。
（5）若光照强度为8klx，光照时间为12小时，白天温度为25℃，夜晚为15℃，则全天该草场积累的葡萄糖为         mg。若其它条件保持不变，夜晚温度降至5℃，则全天积累的葡萄糖为__     mg。由上述数据比较可以得出韵结论是           。

现有生长良好的菠菜，在生物实验室里，有下列试剂可供选用：

A．10^－10M的吲哚乙酸

B．10^－4M秋水仙素

C．质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液

D．醋酸洋红染液

E．质量分数为8%HCl溶液
F．质量浓度为0.8  g/mL蔗糖溶液
(1)分别用上述6种试剂处理菠菜根尖细胞30  min后观察，经哪些试剂处理后的细胞仍有生活力？________。欲观察菠菜根尖细胞染色体，应选用________试剂染色；能促使插条生根的试剂是________；欲使菠菜(二倍体)的单倍体幼苗长大后的植株恢复可育，应选用试剂是__________。欲观察DNA和RNA在菠菜叶表皮细胞中的分布实验，在染色前应选用________试剂进行水解(以上空格均填编号)。
(2)在探究“植物细胞的吸水和失水”实验中，用试剂C(加一些红墨水)处理菠菜叶表皮。镜检时发现表皮细胞________________________部位呈红色。在装片中观察一个细胞首先发生质壁分离的部位是______________。若改为试剂F处理菠菜叶表皮，过一段时间后，用清水替代试剂F，镜检时发现________________________________________________________________________。
(3)提取菠菜叶片中的叶绿体色素时，为了防止研磨时叶绿素遭到破坏，应向研钵中加入少许的________(试剂)。在层析液中分离的结果，滤纸条上的色素带最下端的颜色是________，其中色素带最宽的是________，层析液中溶解度最大的是________。
(4)为了观察叶绿体的形态和分布，某同学把撕取的菠菜叶片带叶肉的下表皮置于载玻片上，直接用高倍镜仔细观察，未能达到实验目的，请修改其主要的方法步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5) 
图6－13－3
如用上述①～⑤材料做观察植物细胞的有丝分裂、叶绿体中色素的提取和分离、观察植物的向性运动等实验。你选择的最佳材料依次是(填图中序号)________。用紫色洋葱表皮做完细胞的质壁分离及复原实验后，又用此装片观察细胞分裂，结果未观察到处于分裂期的细胞。请解释原因：_________________________________________________________        。

光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动。绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，如下图甲所示，请分析回答：

(1)甲图中X物质是________，Y物质是________。
(2)乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞可以发生的生理过程是________(写标号)。
(3)甲图中①过程是在_________________上进行的，发生的能量变化是________________________。
(4)甲图①～⑤过程中，能使ADP含量增多的过程是________(写标号)。
(5)若将乙图装置中质量分数为1%的NaHCO3溶液(可为植物提供CO2)换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液(可吸收钟罩内空气中的CO2)，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________________________。
(6)从植物细胞中提取完整的线粒体和叶绿体，制成悬浮液，分别加入2支试管中，标号为1号、2号。在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液，在2号试管中加入等量的NaHCO3溶液，给予充足光照，观察到的现象是1号试管____________，2号试管_____________，其原因是_________________________。

如图为A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，请据图分析并回答：

(1)A植物在夜间能产生ATP的场所有______________________。该植物夜间能吸收CO₂，却不能合成糖类等有机物的原因是____________________________________。
(2)A植物在10～16时不吸收CO₂的直接原因是________________________________
____________，此时________(填“能”或“不能”)进行光合作用的碳反应。据图推测该植物生活在____________的环境中。
(3)C曲线与横坐标的交点代表的意义是____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与上午10时相比，中午12时B植物细胞中RuBP含量的变化是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48 h测定温室内CO₂浓度及植物吸收CO₂速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)，请回答下列相关问题：

(1)实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有______________________，6 h时细胞内CO₂的移动方向是____________________。
(2)图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有____个，12～18 h时叶绿体内RuBP含量将________(填“增加”或“减少”)。
(3)叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是____h时，前24小时比后24小时的平均光强度____。
(4)如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将________(填“上移”、“下移”或“不变”)，原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。