高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图为甲、乙两种植物CO₂吸收量随光照强度变化的曲线图。据图回答：

（1）甲、乙两种植物细胞呼吸较强的是　　　　植物。在A、C点时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有　　　　。当光照强度达到E点后，限制甲植物光合作用的主要环境因素有________________________________________。
（2）如果在图中F点突然停止光照，短期内叶绿体中C₃化合物的含量将　　       　　，其主要原因是发生在　　　　停止，使　　　　减少，影响　　　　；同时　　　　过程仍断续进行。
（3）当平均光照强度在B和D之间，光照和黑暗的时间各为12 h。实验前后，甲植物中有机物总量将　　　　，乙植物中有机物总量将　　　　　　　　　。

据图回答下列有关植物生理的问题：

图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为新鲜叶片叶肉细胞中有关细胞的结构模式图。图丁测得的是植物CO₂变化量。
（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由2.5渐变为5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的        （左侧或右侧或原始）位置处。
（2）对叶片来说，当光照强度由5千勒克斯渐变为10千勒克斯时，图丙中箭头表示的过程有所加强的是（填字母）             。
（3）在图乙中，光照强度为15千勒克斯下先光照5小时,再黑暗15小时后，液滴所在位置应在实验初始标记的         （左侧或右侧或原始）位置处。为了获得图乙中-50mL/h的数据,则应将甲装置放在          条件下进行实验。
（4）丁图中在15℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的    倍。
（5）丙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，当光照强度为2.5千勒克斯时，丙图中可存在的气体进出箭头有         。丙图中c,d不可以表示ATP的去向，原因是              。

鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色，而进人繁殖期时阔叶呈深褐色。研究人员在温度18℃(鼠尾藻光合作用最适温度)等适宜条件下测定叶片的各项数据如下表。

(1)据表分析，鼠尾藻从生长期进人繁殖期时，阔叶的光合作用强度          ，其内在原因之一是叶片的__         __。
(2)依据表中的变化，可推知鼠尾藻的狭叶比阔叶更适应__   __(弱光/强光)条件，这与狭叶着生在枝条中上部，海水退潮时，会暴露于空气中的特点相适应的。
(3)新生阔叶颜色呈浅黄色，欲确定其所含色素的种类，可用          ，提取色素，然后用层析液分离，并观察滤纸条上色素带的_          _。
(4)在一定光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如下图。
①实验测定净光合速率时所设定的光照强度__           _ (大于/等于/小于)18℃时的光饱和点
②将新生阔叶由温度18℃移至26℃下，其光补偿点将__       (增大/不变/减小)，这影响了鼠尾藻对光能的利用效率。因此，在南方高温环境下，需考虑控制适宜的温度及光照强度等条件以利于鼠尾藻的养殖。

下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。请据图回答：

(1)图1中A表示的物质是________，它由______________产生，其作用主要是___________。
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于___________。若用放射性同位素标记¹⁴CO₂，则¹⁴C最终进入的物质是__________。
(3)图2中曲线a表示的化合物是__________________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是_______________结合形成C₃，且C₃不能________________
(4)曲线b表示的化合物是________，在无光照时，其含量下降的原因是：_____________________________。

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[  ]           .

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__________。

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。

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________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，这种变化主要决定于________，此时光合作用的________阶段受到限制。
(3)图乙中C点表示光照强度为B时植物生长的________，出现CD段的原因是__________________。

下图甲为智能温室内高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图；乙为不同光照强度下绿色植物吸收CO₂的速率曲线，丙表示密闭温室内24小时CO₂浓度变化曲线。
（1）图甲中，物质A进入线粒体内，在相关酶的作用下彻底氧化分解需要________的参与；释放大量能量时需要消耗___________。
（2）图乙中，当光照强度为b时，该叶肉细胞中产生ATP的场所有              ，c点之后图甲中CO₂的四条扩散途径（a、b、c、h）中，一般不会发生的途径是___________。
（3）图丙中A～B曲线上升的原因是              ，一昼夜后该植物体内有机物的含量将           。

下图Ⅰ中放一盆正常生长的绿色植物，Ⅱ处为一U型管，Ⅲ处放一只健康的小白鼠，V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动。根据装置图分析回答问题。

(1)开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内空气中 _________（物质）含量增加。
(2)与（1）相同条件，给装置Ⅰ中绿色植物适量的水、无机盐，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中植物叶肉细胞的C₃含量_________；C₅含量_________ ；C处液面_________。
(4)在（3）中条件下，Ⅰ中生物刚开始产生O₂较多，但随时间延长，O₂产生量越来越少，原因是____________________________________，进而使光反应减弱。

如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

(1)图中物质b和g分别是________和________。
(2)物质a分布在叶绿体的______________，提取该物质时加入CaCO₃的目的是___________________。
(3)过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所依次是___________和___________。
(4)上述Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是____________，ATP的结构简式是____________，必须有氧气参与进行的是______________。
(5)较强光照下，Ⅰ过程中d的移动方向是_______________________________。

光合作用和呼吸作用是植物的基本的代谢方式，回答下列有关问题：
Ⅰ．图甲是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程．A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果。请据图回答下列问题：

（1）图甲中A表示___________，D表示_____________，在生物膜上发生的生理过程有____________（用图中数字表示）。
（2）从图乙中可以看出，光合作用速率最大时的温度为_____________。在15℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的___________倍。分析乙图中柱状图变化，可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的__________________不同。
（3）图乙中，假设每天光照12小时，最有利于植物生长的温度是___________。
（4）线粒体基质中可能含有的化学成分有_________（填选项前的字母）。
a．水    b．丙酮酸     c．葡萄糖    d．ATP    e．核苷酸     f．氨基酸
Ⅱ．一兴趣小组在生物园中将甜玉米与红薯套种（玉米行下种红薯），当玉米叶长得茂 密时，阳光通过叶间的空隙，在红薯叶片上投下“光斑”，“光斑”随着时间的推移而移动。兴趣小组为探究在这种条件下红薯叶光合作用的变化，测定了在“光斑”照射前后，红薯叶片吸收CO₂和释放O₂的情况（如图丙所示）。请分析回答：
 
（1）请描述有“光斑”照射的时间段内红薯叶片氧气释放速率的变化情况：_______________。
（2）据图丙，以下各项分析中正确的是________。
A．图中a点O₂浓度最高
B．ab段变化的原因是温度过高，导致酶活性下降
C．光斑移开后一段时间光合作用仍在进行
D．cd段的原因是CO₂浓度降低，光反应速率下降

下图甲表示在适宜温度和CO₂浓度条件下，光照强度对某绿色植物光合作用强度的影响曲线，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构（图中a和b代表两种气体的体积，不考虑无氧呼吸），据图回答问题：

（1）自然条件下，影响P点上下移动的主要外界因素是         。
（2）若将甲图中绿色植物从M点突然转移至P点条件下，短时间内C₃含量将         。
（3）甲图中M点时，细胞中能够产生ATP的部位有                        。此时，乙图中应去掉的箭头有                （填字母）。
（4）甲图中植物光合作用单位时间内固定的二氧化碳最大值是         mol/h，此数值相当于乙图中         值。

请分析回答下列有关植物生理问题：  
Ⅰ、某兴趣小组实验测定A植物、B植物和C植物在不同光照条件下的光合作用强度，结果如下表。

植物品种	光补偿点 （千勒克斯）	光饱和时光照强度（千勒克斯）	光饱和时植物光合作用CO2的消耗量（mgCO2/100cm^2﹒h）	黑暗条件下植物呼吸作用CO2的释放量（mgCO2/100cm^2﹒h）
A	3	4	30	15
B	1	3	11	5.5
C	3	11	35	20

（1）如果本实验中定义“植物的光合速率 = 该植物在一定的条件下每100 cm²的叶面积上每小时吸收CO₂的量”；则光照强度为3千勒克斯时，A、B植物的光合速率分别为            mgCO₂/100cm²﹒h；对于C 植物，如果在光照强度为11千勒克斯时，白天正常光照10小时，其余时间黑暗。则C植物能否正常生长？并说明理由：                            。
（2）当光照强度达到11千勒克斯时，对于C植物如要进一步提高植物光合作用强度，可采取的措施有                                。
（3）同样控制光照强度为4千勒克司10小时，其余时间黑暗。则一天中A植物积累的葡萄糖比B植物         （mg/100cm²叶·天。（以“+”表示增加，“—”表示减少，保留2位小数）
Ⅱ、CAM植物的光合作用过程不同于C₃植物和C₄植物，其吸收的CO₂首先会借助PEP羧化酶形成草酰乙酸，然后在苹果酸脱氢酶（NADPH）作用下还原成苹果酸进入液泡暂时储存；在适宜的条件下，苹果酸从液泡中转运出来脱羧，释放的CO₂被五碳化合物吸收从而进入卡尔文循环。图（一）表示CAM植物的光合作用过程示意图，图（二）表示典型CAM植物一天中CO₂固定速率、气孔导度、苹果酸和聚糖（如淀粉）的含量变化以及代谢过程。

（4）据图（一）可知，[A]表示的细胞结构是     ；生理过程[④]发生的细胞场所是            。
（5）图（一）中C₃途径所表示的生理过程是                           。
（6）根据图（二）可知，CAM 植物吸收CO₂的时间主要是            。 (白天/晚上)
（7）CAM植物体内淀粉的合成途径是                                  。
（8）CAM植物这种特殊的光合作用过程的意义是                                   。