高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间为1小时，测定的条件和结果如下表（假设该株植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，数据均在标准状况下测得，且1mol气体为22．4L）对上述结果仔细分析后，下列说法不正确的是（   ）

条件 变化	在充分光照下	黑暗处
15℃	25℃	15℃	25℃
CO2减少量(ml)	22．4	44．8	－	－
CO2增多量(ml)	－	－	11．2	22．4

A．在25℃条件下，若该株植物在充分光照下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累的葡萄糖是0．06克
B．在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖0．09克
C．如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖0．78克
D．如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜消耗葡萄糖0．51克

下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简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程。据图回答：

(1)图中物质a是________，①过程中与a物质产生有关的色素分布在__________________________上。
(2)②过程中发生的能量变化是______________________，图中生理过程的能量最终来源于____________。
(3)④过程中a利用的具体部位是______________，若无a供应，则此植物细胞呼吸的产物一般是______________________。
(4)图中有氧呼吸相关酶的分布场所是__________________________________，请写出③和④所示生理活动的总反应式______________________________________________。

某校兴趣小组的同学利用下列装置研究温度和光照强度对光合作用的影响。实验过程用同种、状况相同的若干新鲜叶片，分别在15℃和25℃的环境中，测定了不同光照强度(klx)下，某种植物光合作用中氧气的释放速率(mL/h)，CO₂浓度适宜，通过缓冲液调节密闭小室内CO₂浓度的相对恒定。对相应装置精确测量的结果如下表，请分析回答：


(1)在绿色植物的光合作用过程中，氧气是在__________阶段产生的，该阶段进行的场所是_____________。装置液滴右移的生理原因是_____________________________。
(2)装置置于25℃环境下时，有同学认为液滴移动的量不一定真实地代表光合作用释放O₂的量，因为光照引起的______________会导致密闭小室内气体物理性膨胀。因此，实验方案应再作相应完善，还应该怎么做呢？
(3)15℃的环境中，光照强度为2.5 klx时，该植物光合作用产生O₂的速率是____________。
(4)15℃的环境中，光照强度为1.5 klx时，限制该植物光合作用强度的主要环境因素是________，当光照强度为4.0 klx时，限制该植物光合作用强度的主要环境因素是__________。

纳米银由于抗菌性能良好而被广泛应用于食物容器、个人护理品等中，但其释放到水环境中的风险也引起研究者的重视，用溶氧法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，结果如下图。

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______个小组并编号，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___________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产生__________溶解氧。
④实验结论：纳米银能抑制___________，且对___________的抑制更为显著。

将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)

(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是________，捕获光能的色素中含量最多的是________。
(2)CO₂通过气孔进入叶肉细胞后，首先与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供________。
(3)光照强度低于8×10² μmol·m^－2·s^－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是__________；光照强度为10～14×10² μmol·m^－2·s^－1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是________。
(4)分析图中信息，PEPC酶所起的作用是________；转基因水稻更适宜栽种在________的环境中。         ,则上述推测正确

回答下列有关光合作用的问题：
樱花的叶绿体一般呈椭圆球形，磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构。在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质。

(1)试比较同一株樱花的不同叶子，向阳处和背阴处叶子所含叶绿体的数目哪处多些？    
(2)图中物质C的名称是   。
(3)据图分析，若暗反应会被抑制，可能的机制是     。（多选）
A.磷酸运转器的活性受抑制
B.叶绿体内磷酸丙糖浓度增加
C.从叶绿体外转运进的磷酸减少
D.光合作用产物淀粉的积累
(4)磷酸转运器的化学成分实质是      。
(5)当樱花光合作用吸收的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等时，环境中的CO₂浓度为CO₂补偿点；CO₂达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO₂浓度为CO₂饱和点。育种专家测定了春季某天，樱花A、B两个品种在不同CO₂浓度下的光合作用CO₂利用量，以及黑暗条件下的CO₂释放量，结果如下表。

若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，且温度和光照强度和上述测定时的条件相同,如先光照16小时，再黑暗8小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多    mg/m²。（相对原子量：C－12，O－16，H－1）
(6)晚樱四月中旬开花，花期10天至半月。早樱比晚樱早开花数半月，花期较短，7天左右。由此推理，在自然情况下，晚樱和早樱属于生物多样性的        多样性层次。
(7)某品种的樱花会结果俗称樱花果。樱花的光合速率也受樱花果光合产物从叶中输出速率的影响。如下图①若只留一张叶片，其他叶片全部摘除，如下图②，则留下叶片的光合速率    ，(选填“增加”或“减少”)，原因是     。

2011年初部分地区遭遇百年大旱，随着干旱时间持续，作物叶片开始发黄，光合速率下降，植株生长缓慢，甚至死亡。某研究性学习小组采用盆栽幼苗的方式，探究土壤、干旱对叶片光合速率的影响原因。实验开始时土壤水分充足，然后A组停止浇水，B组土壤水分条件保持适宜，根据实验测得的数据，绘制坐标曲线如下。请回答有关问题。

(1)在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于______________________。
(2)在不破坏叶片结构的前提下，测定光合速率所选用的指标可以是单位时间内单位面积叶片的___________________________________________。
(3)据甲乙曲线图，分析植物光合速率下降的原因：
①干旱初期(2～4 d),________________________________________，
此时细胞内C3的含量________。
②干旱后期(4～8 d)，_____________________________________________，进而进一步影响暗反应的进行。

为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67．5 s；光合作用产物的相对含晕为50％。
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7．5 s；光合作用产物的相对含量为70％。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3．75 ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94％。
D组（对照组）：光照时间为l35 s；光合作用产物的相对含量为100％。
回答下列问题：
（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_________（填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是_______________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要__________，这些反应发生的部位是叶绿体_______________。
（2）A、B、c三组处理相比，随着______________的增加，使光下产生的_________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO₂的同化量。

为了研究2个新育品种P₁、P₂幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种（对照）叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题：
     
（1）图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在__________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积___________的释放量。
（2）光合作用过程中CO2与C5结合生成_________，消耗的C5由_________经过一系列反应再生。
（3）由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的__________________；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的__________________。
（4）栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是___________________________。

为探究NaCl对某植物幼苗光合作用的影响，科学家在不同浓度NaCI溶液的条件下，对其净光合速率、光合色素含量进行测定，结果如下图。检测期间，温度、光照强度、C0₂等条件适宜，实验过程中细胞的呼吸强度、气孔开闭程度没有显著变化。请据图分析回答下列问题：

(1)叶绿体中的光合色素存在于___   _，提取光合色素常用的试剂是____。
(2)若实验过程中呼吸速率恒定为2umol C0₂/(m²．s)，据图分析，植物的实际光合速率最高可达到____     umol C0₂/(m²．s)；此时叶绿体中产生的[H]用于        ；线粒体中产生[H]的场所是____    ．。
(3)当NaCI浓度在200—250 mmol/L时净光合速率显著下降，据图中数据分析，主要原因是_    ___    。

下面的甲图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，乙图为该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图．请分析回答：

（1）甲图中在生物膜上发生的生理过程有      （用图中数字表示），A表示      ，D表示      ．
（2）据乙图分析，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为      ℃．图中      点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍．
（3）（每空2分）乙图A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是    ．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是    ．请写出有氧呼吸的总反应式：    ．

图l为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质；图2为光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。请据图回答问题：

（1）图1中，物质F是        ，过程③为           。叶肉细胞中的H₂0作为反应物直接参与代谢的场所有         。
（2）图2中，若在t₂时刻增加光照，光合速率将        （填“增强”／“减弱”／“不变”）；t₃→t₄段，图1中①过程的变化是        （填“增强”／“减弱”／“不变”）；0→t_l段，细胞中C₆H₁₂0₆的含量           （填“增加”／“不变”／“减少”）。

将某绿色植物放在特定实验装置内，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	3．15	3．75	3．5	3．00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0．50	0．75	1．25	1．75	2．25	3．00	3．50

（1）昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物是否能生长生长？_____________（能/否），分析原因____________。昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是_________________左右。
（2）每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物生长情况__________（能/否），原因是_______________。
（3）根据表中数据，绘出光合作用消耗CO₂总量与温度之间关系的曲线。

（4）将一株植物置于密闭容器中，在暗处1小时，测得容器内CO₂增加了22．4mL，而在光照充分条件下，1小时测得CO₂减少了56mL（假定温度是恒定的，光照对呼吸作用的影响忽略不计，气体体积在标准状况下测得）。这株植物在光下1小时总光合作用的产量为____________克（以葡萄糖计）。

图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图，中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞，它可调节气孔的开闭．研究人员将该叶片放在内部温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合速率的关系，结果如图2所示。请回答：

（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所有         。
（2）从图1中可以看出两个细胞贴近部分的细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧部分较薄。图1所示箭头为炎热夏季中午细胞中水分流动的总方向，这时气孔        ．此时，主要影响叶肉细胞中光合作用的反应。叶肉细胞内C₃、C₅的含量变化分别是 __________、__________。
（3）据图2分析，在1klx的光照条件下，该叶片在5小时内由光合作用产生的O₂量约为      mL。影响A点上下移动的外界因素主要是 __________。
（4）其他条件不变，若以CO₂吸收量为观测指标，请在下图中画出该植物在密闭容器内CO₂吸收量的变化曲线。

下图为某植物光合作用过程示意图。请据图回答：

O2

（1）在类囊体上分布有吸收光能的_      ___。
（2）图中①为________，（CH₂O）中的能量直接来源于________。
（3）若突然停止CO₂供应，则短时间内C₃的含量将          （填增加、减少或不变）。
（4）农业生产上提高产量的措施有：控制光照强弱和温度的高低，适当增加环境中________的浓度。