高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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           。

下图是光合作用过程的图解，请对图仔细分析后回答下列问题：

（1）图中H过程表示________________，I过程表示________________。
（2）图中A代表_____________，其生理功能主要是____________________________。
（3）图中B来自于________________，它是通过叶片的________结构排到大气中的。
（4）图中C在叶绿体中形成的部位是______________，其生物作用是_____________________。
（5）图中D物质所含的能量最后贮存到________（填图中的字母）。物质D在叶绿体中如何移动的                                
（6）如果将一株在光下的植物，突然转移到黑暗的地方，则图中哪一种物质的量将会有一定幅度的增加________。

A．F

B．D

C．J

D．G

（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)。

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。

 

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。       

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       。   

研究者进行了不同温度和光强度组合处理对葡萄叶片光合速率、气孔开度及胞间CO₂浓度的影响实验，结果如下图所示。

请回答：
（1）在两种光强度下，随温度升高，叶片光合速率均      。从甲、乙两图分析，原因可能是：随温度升高，         ，使叶片吸收的二氧化碳减少，         循环受到抑制。
（2）据丙图可知：适宜光强/40℃、强光/37℃及强光/40℃的组合处理，胞间CO₂浓度均明显升高，推测这些条件下叶片光合速率下降的原因是         。
（3）分析甲图数据可知，强光或高温都会抑制光合作用，而且         。因而在炎热夏季的葡萄生产中，可采用         措施。

如图是探究某植物与光合作用相关问题的实验装置，请分析与该装置有关的问题(提示：取的是同一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响)：


(1)适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是________，原因是
________________________________________________________________________。
(2)适宜的光照下短时间内(装置内仍有O₂存在)装置B中油滴的移动情况是________________。放置一段时间后，装置中的O₂消耗完毕，这时油滴的移动方向是________，写出此时的反应方程式：________________________________________。
(3)分析装置C中的油滴移动情况与光合作用和细胞呼吸的关系：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)能否直接用装置C、D证明光合作用需要CO₂，为什么？_____________________。如果用装置B、C证明光合作用需要CO₂，实验前应该将叶片进行怎样的处理？________________________________________________________________________。
(5)要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置__________。

光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O₂/CO₂值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如下图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。光呼吸过程中O₂被消耗，并且会生成CO₂。光呼吸损耗能量大约抵消了30％的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了__________为原料，但光合作用在__________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生__________。
（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O₂反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO₂反应，你推测O₂/CO₂值__________（高、低）时利于光呼吸而不利于光合作用。
（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，__________供应减少。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的__________，而光呼吸产生的__________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。

纳米银由于抗菌性能良好而被广泛应用于食物容器、个人护理品等商品中，但其释放到水环境中的风险也引起了研究者的重视。用单细胞小球藻研究纳米银的毒性，开展了如下实验。请回答：

(1）用计数法研究“纳米银”对小球藻生长的抑制情况，结果如图甲，据图可知纳米银在条件下的毒性更强。实验中需要使用　　　　和显微镜对小球藻进行计数
(2)用溶氧法进一步探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响，进行了如下实验，结果如图乙
①材料用具：不同浓度的纳米银溶液，培养液，小球藻若干，密闭锥形瓶若干，溶氧测定仪，蒸馏水等
②实验步骤：
第一步：将小球藻平均分为A、B两组，A、B组又各分为＿＿＿小组并编号，分别放入密闭锥形瓶中培养。
第二步：A、 B组中的实验组都分别加＿＿＿，对照组加等量蒸馏水。
第三步：A组全部放在4000LX光照条件下培养，B组全部放在黑暗条件下培养，温度等其他条件＿＿＿，培养10分钟后，检测各个锥形瓶中＿＿＿的变化。
③实验结果：如图乙，其中系列1表示水体中的初始溶氧量，则系列＿＿＿表示A组实验数据。若不加纳米银，小球藻的光合作用强度约为每分钟＿＿＿溶解氧。
④实验结论：纳米银能抑制＿＿＿，且对＿＿＿的抑制更为显著。

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________________________________________________________
________________________________________________________________________。

为探究光照强度对锐齿栎光合作用的影响，研究人员分别对某林区中的锐齿栎幼苗（苗龄2年）和成树（树龄40年）进行了相关研究。实验结果如下图所示。

（1）由实验结果可知，适应在弱光环境中生长的是_________（填“成树”或“幼苗”）。这与森林群落_________结构的生物适应特点相似。
（2）由实验结果可知，在a．b．c三点对应的光照强度下，成树和幼苗光合作用速率最接近的是________点。
（3）研究人员为进一步研究锐齿栎幼苗与成树适应不同强度光照的原因，分别对幼苗与成树叶片中的叶绿素含量进行了测定。实验结果如下表所示。

	叶绿素含量（mg/L）
叶绿素a	叶绿素b	叶绿素总量
成树	11.2	3.9	15.1
幼苗	11.6	4.8	16.4

①在进行叶绿素含量测定之前，应制备叶绿素提取液。提取叶绿素时，除了加入80％丙酮和石英砂外，还需要加入CaCO₃。加入CaCO₃目的是_________________。
②通过测定叶绿体色素提取液的吸光度值并用一定的方法可计算出叶绿素的含量。测定吸光度值时，应以_______作为对照溶液，分别对叶绿体色素提取液的光吸收值进行测定。
③由实验结果可知，幼苗的叶绿素含量比成树的叶绿素含量___________。通过计算叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值，可推测适应弱光的植物___________（填“叶绿素a”或“叶绿素b”）的相对含量高。

玉米是我国的主要农作物之一,常作为农业科研的重要材料。下图1表示玉米细胞的某一生理状态,图2表示光照强度因素对光合速率的影响情况。请据图回答下列问题:

图1                 图2
（1）图1所示的生理状态    （填“能”或“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    小于    ,有机物不能积累。
（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点以后环境中的主要限制因素是    。
（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    。

据图回答问题：

Ⅰ、图1中，①～④表示化学反应，A～F代表化学物质。请用序号或字母回答：
⑴在类囊体进行的反应是：        。
⑵在碳反应中作为还原剂的是：       ，为碳反应提供能量的是：       。
Ⅱ、将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在值和温度保持一定的情况下，给予不同条件，绿藻细胞悬浮中溶解氧浓度变化如图2所示。请据图2分析：
⑴在图2中乙处光照开始后的两分钟内，净光合速率为       /分。
⑵光照开始2分钟后，溶解氧浓度不再继续增加的原因是                。
⑶在丙处添加，短时间内绿藻叶绿体基质中浓度明显减少的物质是    （）。
⑷若在图2中丁处停止光照，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的      。
⑸在缺镁培养液中悬浮培养的绿藻颜色明显发黄。将其滤出后充分研磨，用     提取其中的色素，通过纸层析法对色素进行分离，并将实验结果与正确的绿藻色素分离结果进行对比，可观察到滤纸条上            

下图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程，图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置。请回答下列问题：
 
(1)图1中，②过程进行的场所是        ，④过程进行的场所是       。
①---④过程中，能为该细胞合成蛋白质供能的过程是        。
（2）在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入¹⁴CO₂ 。 当反应进行到0.5s时，¹⁴C出现在C₃ 中；反应进行到5s时，¹⁴C出现在（CH₂O）。该实验是通过控制        (条件)来探究CO₂ 中碳原子的转移路径，用到的实验方法为         。
(3)将图2所示的装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜(零点开始)小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图3所示曲线。观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的        侧，液滴移到最右点是在一天中的        点。在12点之后的下午某时间段内，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
……	25	27	31	37	……

该组实验数据是在图3所示曲线的        段获得的。如果要测定该植物真正光合作用
的速率，该如何设置对照实验        。