高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

迁移率（Rf）是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，也可用于各色素的鉴定，迁移率一色素移动距离／溶剂移动距离。根据下表数据求出色素3的迁移率（Rf）是            ，色素1的名称是__     __，其迁移率最高的原因是___    _。
叶绿体中色素层析结果（部分数据）

在光照等适宜条件下，将培养在CO₂浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO₂浓度为0．003%的环境中，其叶片暗反应中C₃和C₅化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：

（1）图中物质A是         （填“C₃化合物”或“C₅化合物”）。
（2）将CO₂浓度从1%迅速降低到0.003%后，叶绿体中ATP的含量将           。
（3）C02浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO₂浓度为1%时的       （填“高”或“低”）。

Ⅰ.油菜叶片发育的良好是菜籽产量和品质的基础,通过对油菜叶片发育过程中光合特性的研究,探索叶片发育过程中光合生产能力,可为油菜的栽培管理提供科学依据。以下是某研究小组的研究结果,请据此回答相关问题:

(1)为探究叶片发育过程中的光合生产能力,最好选择晴好天气做净光合速率的测定,并于9:00～11:00左右测定。可根据    的释放量来衡量净光合速率。在叶肉细胞中消耗O₂的部位是    。
(2)图1显示,萌发后,幼叶叶面积在一段时间内不断扩大,这主要是细胞    的结果。在叶片发育的过程中,其净光合速率逐渐升高可能与两个因素有关,一是光合结构逐渐完善,    逐渐增强;二是随着叶片的展开和扩展,与叶片发育密切相关的    增加量较少。
(3)光补偿点是指当光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。在光补偿点能产生ATP的细胞器有    。由图2可知,油菜叶片的光补偿点与    (因素)有关。随着叶片的发育,油菜对弱光的利用能力    (填“增强”或“减弱”)。
Ⅱ.油菜的株高由等位基因G和g决定,GG为高秆,Gg为中秆, gg为矮秆。B基因是另一种植物的高秆基因,B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果,并且株高与这两个基因的数量呈正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题:

(1)步骤①中用到的工具酶是    ,可用含    的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。
(2)若将一个B基因连接到了矮秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,且B基因与g基因位于非同源染色体上,这样的转基因油菜表现为    ,该转基因油菜自交产生的子一代中,高秆植株应占   。
(3)若将一个B基因连接到了中秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,培育了甲、乙、丙、丁四种转基因油菜(如下图)。

①这四种油菜中,丙植株的表现型与其余三种植株不同,理由是    。
②在不考虑交叉互换的前提下,这四种转基因油菜分别自交,子代有3种表现型的是    。

某种阴生植物的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果。请分析回答下列问题。

遮光比例(%)	叶绿素a/b	叶绿素含量(mg/g)	净光合速率(μmol·m^-2·s^-1)	植株干重(g)
0	4.8	2.1	8.0	7.5
10	5.3	2.3	9.6	9.9
30	5.2	2.4	8.9	9.2
50	4.4	2.6	5.2	7.2
70	4.1	2.9	2.7	4.8
90	3.3	3.0	0	3.2

（1）适当遮光处理，叶绿素含量会增加，叶片对       光的吸收能力显著增强。
（2）遮光比例为90%时，植物叶肉细胞中产生[H]的结构有_________________________________，此时，对植物体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量________（填“大于”、“等于”或“小于”）细胞呼吸产生的CO2量。
（3）遮光比例为0时的植株干重小于遮光比例为10%时，可能是由于________________________________________，导致暗反应减弱。
（4）叶绿素a/b的值________（填“能”或“不能”）作为该植物利用光能的判断指标，理由是________________________（忽略遮光处理对细胞呼吸的影响）。

对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）图1表示植物叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化．请据图回答：
①图中甲、乙生理过程所发生的场所分别是          、           。
②在光合作用的发现历程中，鲁宾和卡门探明了O₂的来源，卡尔文探明了卡尔文循环途径。以上科学家在研究中都使用了           技术，请用箭头表示暗反应过程中¹⁴C的转移途径：¹⁴CO₂→           。
（2）由图2可推知，与P点相比，Q点限制番茄单株光合作用强度的外界因素最可能是      、       。
（3）种植番茄的密闭大棚内，一昼夜空气中的CO₂含量变化如图3所示。若番茄长期处于图3所示的环境条件下，其能否正常生长？        ，原因是            。图3曲线中表示番茄光合作用强度与呼吸作用强度相等的点为       （图中字母表示），含有机物最多的点为      （图中字母表示）。在图3的B→D段，叶绿体内ADP的移动方向为               。
（4）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图4），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。
则12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量为         g（用字母表示）。

图示生物体内部分物质之间的变化，请据图作答。

（1）a～d四个生理过程中，人体不能进行的过程包括a和      ，原因是缺乏          。硝化细菌将CO₂转化为C₆H₁₂O₆时，利用的能量来自        。
（2）在检测酵母菌呼吸产物时，请在下表中填入上述试剂和颜色反应。

被检测的物质	试剂	现象（颜色）
CO2	澄清的石灰水	混浊
______________________________	蓝变绿再变黄
酒精	浓硫酸酸化的重铬酸钾溶液	______________

 

据图回答下列有关光合作用问题。

（1）图甲中b曲线在10:00后下降的最可能的生理原因是        。其中       时刻的有机物积累量最大。
（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）。若3个CO₂分子进入卡尔文循环可形成6个三碳糖，其中有______个三碳糖分子经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开循环，可在叶绿体内作为合成_______、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。

下表是通过8套密封的探究装置研究甘蓝型油菜光合作用的结果，各组数据记录了2小时内不同光照强度与甘蓝型油菜O₂释放相对量的关系。

下图表示甘蓝型油菜叶肉细胞内部分生理过程模式图，A、B、C为相应生理过程场所，①～⑥均为气体物质。

请回答：
（1）上表数据综合分析，可得出甘蓝型油菜的实际光合作用强度最大为       mL/小时（用氧气释放相对量表示）。当光强由2000 lx突然提高到3000lx时，短时间内叶绿体中C₃的含量         。当光强由5000 lx提高到6000 lx时，光合作用强度不再增加的内部原因是               （答出2个）。
（2）上图中可表示CO₂的是                （填序号）；图中C中发生的能量变化过程可表示为           ；A中ATP的移动方向是                  。
（3）当图中③④箭头消失时，则A、C中生理活动的强度关系是             。进入C的⑦是指丙酮酸和                。

在充满N₂和CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO₂充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如右图，请回答问题。

（1）6～8h间，光合速率＿＿＿＿（大于、小于）呼吸 速率，容器内的O₂含量＿＿＿＿＿，CO₂含量＿＿＿＿＿，植株干重＿＿＿＿＿＿＿。
（2）9～10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是＿＿＿＿＿＿；10h不再产生ATP的细胞器是＿＿＿＿＿；若此环境因素维持不变，容器内的O₂含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即＿＿＿＿＿停止ATP的合成，＿＿＿＿＿成为ATP合成的唯一场所。

(10分)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C0₂浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，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67.5s;光合作用产物的相对含量为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7.5s;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，侮次光照和黑暗时间各为3. 75ms(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135s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:
(1) 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。
(2)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的＿＿＿＿＿＿＿＿。

据图所作的叙述，不正确的是

A．甲图表明，种群中具有抗药基因害虫比例B点比A点高

B．乙图的片段一定要在酶的作用下形成单链

C．丙图表明，在一定温度范围内植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用放出的CO2的量均随温度的上升而上升

D．丁图可以表示人体经抗原刺激后，体内抗体量随时间的变化

下图1是甲、乙两种植物单位时间内吸收与释放CO₂的量随光照强度变化的曲线。图2是甲植物在不同CO₂浓度下单位时间内吸收与释放CO₂的量随光照强度变化的曲线。图3是植物光合作用过程，其中P、Q表示相关反应的场所，数字代表反应中的物质。


（1）植物[  ]在弱光条件下比强光条件下生长更好。
（2）图1中的“a”点表示________。如果以缺镁完全营养液培养甲植物幼苗，则b点移动方向是________。
（3）在图1中的c点时，图3叶绿体中ADP的移动方向是       ______（用图3中箭头和字母表示），此时光合作用所需的CO₂的来源是             。
（4）若将图2中g点光照强度改为e点强度，则短时间内甲植物叶肉细胞中⑥（图3中）的含量将________，用文字和图3中的数字编号解释原因              。
（5）当光照强度为d时，比较植物甲、乙有机物合成速率N₁、N₂的大小，结果应为N₁___ N₂（填<、=、>）。

下图1表示某植物夏季一密闭大棚内一昼夜二氧化碳的变化，图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。回答下列问题：

（1）图1中乙到丙段大棚内二氧化碳浓度下降的原因是                       ，甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是        ,对应图2中的            （用a、b、c、d中的一个点回答）点。
（2）若该植物长时间的光照强度为b，则该植物是否能正常生长        （是或否）。
（3）要测得植物在温度为A、光照强度分别为d时的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验。一组将植物置于                条件，测得呼吸作用速率，可在装置中放置NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是                                     。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，可在装置中放置          溶液，所得数值为                                     。
（4）该植物细胞吸收¹⁸0₂，最先出现放射性的物质是                    。

（14 分）研究人员在不同光照和含水量条件下，对番茄叶肉细胞中叶绿素a和叶绿素b 含量的比值、C₃的最大消耗速率及有机物含量的影响进行了研究，实验结果如下表所示。请回答下列问题:

（1）叶肉细胞的叶绿素分布____________ 上，测定光合色素含量时，常用___________（试剂）提取光合色素。C₃的消耗发生在_________________（场所）。
（2）弱光下叶肉细胞中___________（色素名称）的相对含量有所升高，但是C₃的最大消耗速率却明显降低，究其原因是弱光下产生的___________（填物质名称）减少限制了暗反应。依据上表，为了减少弱光下番茄产量的降低，可以采取的措施是_________________。
（3）除表中所列条件之外，影响番茄产量的外界因素主要有_________________（至少列举2 条）。

如图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a～f代表O₂或CO₂。图乙表示该植物在适宜的条件下，O₂净产量（光合作用的O₂产生量-细胞呼吸的O₂消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：

（1）在图甲中，b可代表      ，物质b进入箭头所指的结构后与   结合，生成    和大量的   。
（2）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有       ，在N点后O₂净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，制约其增长的内在和外在因素分别是     、      。
（3）所处图乙P点的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是            。A点时，可以发生图甲中的哪些过程（用图甲中字母表示）？        ；D点时发生哪些过程（用图甲中字母表示）？  。

某科研小组开展CO₂浓度对小麦光合作用影响的研究，结果如下表，请回答：

CO2浓度 (μmol﹒mol^-1）	叶绿素a (mg﹒g^-1）	叶绿素b (mg﹒g^-1）	气孔导度 (mmolCO2﹒m^-2﹒s^-1）	净光合速率 (μmolCO2﹒m^-2﹒s^-1）
350	2.09	0.71	275.5	22.51
550	2.32	0.87	238.5	26.88
750	2.40	0.91	209.5	31.28

（备注：气孔导度表示气孔张开的程度）
（1）测定叶片净光合速率时，叶肉细胞中产生ATP的场所是               ；实验测得的CO₂ 吸收量小于光合作用过程中CO₂实际消耗量，原因是                             ___________________       。
（2）由表可知，高浓度CO₂更有利于              的形成（“叶绿素a”或“叶绿素b”），由此推测叶绿体中数量明显增多的结构是              。
（3）水分利用效率是指蒸腾消耗单位重量的水分所同化的CO₂的量，据表分析，在一定范围内，CO₂浓度升高，小麦的水分利用效率会         ，造成该现象的原因有：①CO₂浓度升高有利于              ；②气孔导度减小                             。