高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

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。

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。根据图回答：

（1）图1中A表示的物质是       ，它由         产生，其作用是              。
（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：            。
（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：_____________________________。

下图表示植物细胞内光合作用和呼吸作用的部分生理过程,请据图回答：

（1）过程①属于光合作用的       阶段，过程③称为        。
（2）由图可知，光反应为暗反应提供[H]，除此以外光反应还可以为暗反应提供       。
（3）图中属于有氧呼吸的过程是       （填序号），过程②进行的场所是       。
（4）活细胞一般都能进行的是图中的过程       （填序号）。

下图甲表示光合作用过程的图解，图乙为大棚中栽培的某种蔬菜在水肥充足、温度适宜条件下，光合作用强度受环境因素影响的变化曲线图。请据图分析并回答下列问题

（1）参与光合作用的色素分布在叶绿体的         上。
（2）光合作用的过程可以分为两个阶段，图甲中B表示            阶段，反应场所是__________________。
（3）写出图甲中所示物质或生理过程的名称：① _____________；②         ；③             ；④       ；⑤ _______________。
（4）由图乙可知，影响光合作用的外界因素是        和          。
（5）比较I、Ⅱ两条曲线，当光照强度大于a时，曲线Ⅱ的光合作用强度不再增大的原因是         ，限制了光合作用            阶段的进行。
（6）写出光合作用的总反应式：___________________________________。

图甲表示某植物的某种生理活动，图乙表示该植物在不同的光照条件下，吸收O₂和释放O₂的状况，请据图回答下面的问题。

(1)图甲反应进行的场所是________，其中a表示________，b表示________。
(2)当突然停止光照，图甲中c的含量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图乙中A点时，该植物生理活动的特点是
______________________________________________________________。
(4)若图乙是CO₂浓度为0.1%条件下测得的，在其他条件不变的情况下，当CO₂浓度升到0.3%时，A点向哪个方向移动？________。

Ⅰ.据图回答下列有关光合作用问题。(22分)

（1）图甲中b曲线在________时刻的有机物积累量最大。14:00以后光合作用强度下降的原因是________________________________________ 。
（2）乙图表示在不同CO₂浓度下，温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响。在大气CO₂浓度下植物积累有机物量最多的温度为________，在40℃环境下，植物________（能、不能）正常生长。
（3）由图乙信息可知，在不改变光强度情况下，提高农作物产量的措施为________________________。
（4）若在12:00时刻，植物由乙图的M点状态转化为N状态时，则短时间内叶绿体中三碳酸（C₃）的合成的速率将会____________（变大、不变、变小）。
Ⅱ.在一定浓度的CO₂和25 ℃温度条件下（光合作用最适温度为25℃），测定小麦在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。

材料	光合速率与呼吸速率相等时光照强度klx	光饱和时光照强度klx	光饱和时CO2吸收量(Mg·100^-1cm^-2叶·h^-1）	黑暗条件下CO2释放量(Mg·100^-1cm^-2叶·h^-1）
小麦	3	9	32	8

（1）本实验的实验变量是________________________________________。黑暗条件下小麦叶肉细胞能产生ATP的场所有____________________________。
（2）当光照强度超过9 klx时，小麦光合速率不再增加，造成这种现象的外因是______________________________________________。
（3）当光照强度为9 klx时，小麦合成的有机物葡萄糖的量为________mg /（100 cm2叶·h）。
（4）若适当的增加温度，则达到最大光合作用时的最小光强____________ （增加还是减小）。

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[  ]           .

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。

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        。

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           。

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

观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题:

光照强度	叶色	平均叶面积 （cm^2）	气孔密度 （个·mm^-2）	净光合速率 （μmol CO2·m^-2·s^-1）
强	浅绿	13.6（100%）	826（100%）	4.33(100%)
中	绿	20.3（149%）	768（93%）	4.17(96%)
弱	深绿	28.4（209%）	752（91%）	3.87(89%)

注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照
（1）CO₂以           方式进入叶绿体后，与C₅结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供            。
（2）在弱光下，柑橘通过       和        来吸收更多的光能，以适应弱光环境。
（3）与弱光相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数       ，单位时间内平均每片叶CO₂ 吸收量        。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观察叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是         ，最后发生改变的是           。

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。

某学生兴趣小组为“探究环境因素对光合作用强度的影响”，设计实验如下：
步骤一 取烧杯若干，平均分为五组，分别编号为组1至组5；
步骤二 将各组烧杯按照下表的实验设计进行设置；
步骤三 制备生长旺盛的小圆叶片若干，抽出叶片的气体，使之能沉入水底；
步骤四 将上述小圆叶片等量置于各烧杯中进行实验。
实验结果如下表所示：

组别	实验调节	30分钟内上浮叶圆片平均数（片）
温度	光照强度	NaHCO3
组1	10℃	40W白炽灯	1%	3
组2	10℃	100W白炽灯	1%	5
组3	？℃	100W白炽灯	1%	8
组4	25℃	100W白炽灯	4%	10
组5	15℃	60W白炽灯	0	0

根据上述实验回答下列问题：
（1）为探究CO₂浓度对光合作用的影响，组3的温度应该控制在         。
（2）以“单位时间内叶圆片上浮的平均数”作为实验检测指标的原理是                       。
（3）组5没有叶圆片上浮的原因最可能是（    ）
A．温度过低，光合作用较弱，因而没有氧气释放
B．光照强度较低，光合作用较弱，因而没有氧气释放
C．溶液中无NaHCO₃，光合作用较弱，因而没有氧气释放
D．溶液中无NaHCO₃，叶肉细胞无法存活，因而没有氧气释放
（4）如果重新设计实验，你如何对组1和组2进行改进，使实验现象更加明显。