高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

某研究小组将一定量的小球藻（一种单细胞绿藻）浸在温度适宜、加有适量培养液的密闭玻璃容器内，在不同光照条件下，测定该容器内氧气含量的变化如图所示。据图回答下列问题：

（1）B点时，小球藻细胞内产生[H]的场所有                            。此时，其光合作用速率            （填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。
（2）在0～5min内，该容器内氧气量减少是因为                                。
此阶段若用H₂¹⁸O培养小球藻，则不考虑蒸腾作用的情况下最先出现放射性（¹⁸O）的物质是              。
（3）在5～15min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减少的原因是          。此阶段如果呼吸速率始终不变，则小球藻光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是       mol/min。

紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。如图所示紫色洋葱的叶分两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。以紫色洋葱为材料进行如下实验：

（1）若用管状叶做实验材料，提取叶绿体中的色素使用的试剂是_____。纸层析法分离得到四种色素溶解度最大和最小依次为  。
（2）观察质壁分离及复原所用的最佳材料是__________，该实验的自变量是____________。
（3）若观察有丝分裂，所用的理想材料为_____，该实验装片制作流程是       。
（4）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，选用材料为                   ，本实验的结是            。

茶树的产量取决于树冠的整体光合能力。为研究不同冠层叶片的光合能力，某同学摘取茶树不同冠层的叶片，在相同且适宜的条件下进行了对比测定，结果如下图。

请回答：
（1）光合作用中卡尔文循环形成的第一个糖产物是   ，在稳定环境中，它大部分用于   。
（2）图中光照强度为0～0.25 klx时，下层叶片的CO₂固定速率始终   （大于／等于／小于）中层叶片。光照强度为0.25～0.50 klx时，CO₂固定速率最低的是   叶片，其低于另外两组的原因   （是／不是）光照强度较小。
（3）茶园群落在空间配置上具有   结构。给茶树修剪整形可提高茶树的产量，这主要是调整了   （填植物激素）的作用效果。

下图为某植物光合作用速率和环境因素之间的关系，甲图表示该植物通过光合作用产生氧气的速率，乙图表示该植物的氧气释放速率。请据图分析并回答下面的问题。

（1）甲图中，OS段的限制因素是_____，此时主要影响光合作用过程的_____阶段；C点后的主要限制因素是_____，此时主要影响光合作用过程的_____阶段。
（2）若呼吸作用强度不变，请根据乙图分析，C点产生氧气的速率是_____mL/h，该植物在此光照强度下进行光合作用，除利用呼吸所产生的CO₂外，每小时还应从外界吸收CO₂_____mL。
（3）根据乙图分析，该植物在甲图中A点每小时光合作用所产生的葡萄糖量是B点的    倍，这主要是因为__________。

下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用增长率随CO₂浓度变化的情况。请回答下列问题。

（1）由图1可知，甲、乙分别代表的物质是___________、____________，要想使叶绿体内C₃的含量快速下降，可以改变的环境条件是____________，光反应中产生的O₂扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过______层生物膜。
（2）图2中限制D点光合作用增长率的主要环境因素是_____________，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量______（填“较低”“相等”或“较高”）。
（3）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO₃溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答。
①该实验的目的是__________________。
②由图3分析，b点比a点细胞内的C₅含量______________，bc段曲线平缓的限制因素可能是_________，而c点以后曲线上升，其原因应该是__________________。

苎麻俗称“中国草”，苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点，颇受国内外消费者青睐。
(1)苎麻的葡糖基转移酶基因(GT-like)指导合成β-葡糖基转移酶的过程包括转录和翻译两个基本阶段，其场所分别是_________和_________。β-葡糖基转移酶能催化纤维素合成，该酶能提高反应速率的机理是_________________。
(2)下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。

①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的__________________过程。光合作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与_______作用有关的酶的最适温度更高。
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是_____℃。在温度为40℃的条件下，该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源是_________________________________。
③若温度保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻能否正常生长？______，原因是_________________________________________。
(3)为解决苎麻纤维颜色单一和提高苎麻品质，科研人员 利用基因工程对苎麻进行了改良，其基本流程如下图。请分析回答下列问题：

①构建重组质粒时，需要用到_______________________________酶，质粒的③端会和切出的目的基因的_________端 (填①或②) 相连接。
②苎麻茎尖细胞通过________________(填生物技术名称)获得完整植株的过程，有力地证明了即使高度分化的细胞仍具有_________性。

植物鹅掌花喜温暖湿润的半阴环境，忌强光照射。下图表示夏季时鹅掌花在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线。请分析并回答:

(1)适当遮光，叶绿素含量会增加，叶片对＿＿＿光的吸收能力将显著增强。
(2)曲线ab段叶肉细胞内能合成［H]的场所有＿＿＿＿＿＿；曲线cd段，植物体内有机物总量的变化情况是＿＿＿＿＿＿。
(3) M点时，对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的C0₂量＿＿＿(填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的C0₂量。
(4)若将植物突然转移到高温、强光照、干燥的环境中，此时叶肉细胞内C₃物质含量的变化是＿＿＿。30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响，与曲线lI相比，曲线I未明显出现“午休”现象的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(5) 6:30左右，在不遮光的条件下适当增加该植物周围的C0₂浓度，光合速率的变化情况基本不变，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(6)要探究最适于鹅掌花光合的遮光程度，需设计一系列以＿＿＿为自变量的装置；为了摸索实验合理的自变量取值范围，先要进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(7)理论上有多种方法可用来测定植物的光合作用速率。在光照适宜、温度恒定的条件下，用图一左图的实验装置测量一小时内密闭容器中C0₂的变化量绘成曲线如图一右图。该绿色植物前30分钟实际光合作用的平均速率为＿＿＿ppm/min。

植物光合作用受NaCl溶液的浓度的影响。下表1为假检草和结缕草在NaCl溶液影响下，净光合速率、气孔导度及细胞间隙中CO₂浓度变化的实验数据（不考虑盐浓度变化对两种植物吸水能力影响的差异）。请回答

注：气孔导度指单位时间内单位面积叶片对气体的吸收或释放量
（1）NaCl溶液浓度过高，可导致根毛细胞的___________和细胞壁发生分离。高浓度的NaC1溶液影响生物膜的形成，直接抑制植物光合作用_______阶段，短期内细胞内C₃含量相对会__________。
（2）可通过测定单位时间内的___________比较上述两种植物的净光合速率，而不能通过测定CO₂吸收量来比较，理由是________________。
（3）据表分析你认为NaCl溶液的浓度从0．6％上升为0．8％时，对    植物影响较大。理由是：①___________；②___________。
（4）据下表2计算，当光强为3klx时，A与B两种植物固定的CO₂量的差值为__________mg／l00cm²叶·小时。

下图表示苹果的果实在不同外界氧浓度下CO₂的释放量与O₂的吸收量的变化曲线。请分析回答下列问题：

(1)当外界氧浓度为5％时，苹果果实进行的呼吸类型是                  ，此时呼吸作用的终产物除了CO₂外，还有                 。
(2)苹果果实CO₂的释放量与O₂的吸收量两条曲线在P点相交后重合，表明从P点开始，苹果果实进行的呼吸类型是         ，判断的依据是                        。
(3)当外界氧浓度为6％时，CO₂的释放量与O₂的吸收量之比是4∶3，此时苹果果实呼吸消耗的葡萄糖为0.2摩尔，至少需要吸收             摩尔的O₂。

下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构。请据图作答：

（1）上图中，物质D是_______，物质I是_______ _。
（2）结构a中发生的反应过程①存在的能量转换过程是_____   。
（3）叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是______________。
（4）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程________受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程________受阻（两空均用图中序号回答）。

植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O₂，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：

（1）过程①发生在             中，并且需要光反应提供             。在黑暗条件下C₃ 不能被还原再生成           化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。
（2）研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO₂和O₂会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中O₂浓度升高时，过程②会受到             。
（3）在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是                           。
（4）从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是                          。

为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，某研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。

（1）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率_______________。本实验中对照组（空白对照组）植株的CO₂固定速率相对值是             。
（2）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中                    增加。
（3）已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量和输出量均             。根据图1图2信息可知，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低的原因是                                 。
（4）下图为在适宜光强条件下，棉花光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线。30℃时，棉花净光合速率是
      molmg叶绿素·h。

下图甲表示在适宜条件下测得的某植物光照强度与光合速率的关系；乙表示该植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照强度下的生理状态。

（1）图甲中，影响c点左右移动的主要外界因素是____________；适当提高外界温度，图中d点将向______   移动。
（2）由图甲可知，在光照强度大于______klx时，植物才会表现出生长现象。在相同温度下，将该植物的叶片置于8 klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100 cm2叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为____________mg。
（3）图乙中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所分别是____________、____________；对该植物来说，图甲中四种不同光照强度（a、b、c、d对应光照强度）对应图乙中的状态依次是______。

（每空1分，共14分）如图所示是显微镜下观察到的不同生物体图像（D为哺乳动物的平滑肌细胞），请据图回答问题：

（1）图中能进行光合作用的是________（填字母），其细胞呼吸方式是               。
（2）地球上最基本的生命系统是_______，图中能表示生命系统个体层次的是________（填字母）。
（3）从生物的代谢类型上看，B细胞内含有________和________，是能进行光合作用的自养生物。若一湖泊出现水体富营养化，其中的       （填字母）会大量繁殖，使水体出现水华；A中的绝大多数种类是营________或________生活的异养生物。
（4）A、B、D共有的结构有_______________（写出两点），这说明了细胞的________性。
（5）从生命系统的结构层次上来看，一个湖泊中所有的念珠藻构成________，各种生物构成________，整个湖泊构成________。

图1表示在适宜条件下测得的某植物光照强度与光合速率的关系；图2表示该植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照强度下的生理状态．

（1）图1中，影响c点左右移动的主要外界因素是     ；适当提高外界温度，图中d点将向       移动．
（2）由图1可知，在光照强度大于       klx时，植物才会表现出生长现象．在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则该24小时内每100cm²叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为         mg．
（3）图2中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所分别是           、；对该植物来说，图1中四种不同光照强度（a、b、c、d对应光照强度）对应图2中的状态依次是               。