高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下图表示某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，据图分析：

⑴a图表示在光线弱的情况下，光合作用速率随   的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速率受   的限制。
⑵从a图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速率   ，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于    。
⑶b图中Ｃ点对应的温度表示光照强度为Ｂ时，植物生长的           。出现CD段的原因先开始是          ，后来是由于                   。
⑷除图示之外，影响光合作用的其他主要因素是（最少写出两项）    、     。

生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1 ~ 3表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题：

（1）构成生物膜的基本支架是              ，图1 ~ 3 中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是                 。
（2）图1表示的生理过程是             ， 图3表示的生理过程是                
（3）图2为哺乳动物成熟红细胞的细胞膜，图中葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要     ，如果将图2所示细胞放在无氧环境中，图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输        （都会/有一个会/都不会）受到影响，原因是                                                 。
（4）图1 ~ 3 说明生物膜具有的功能有                            、                       。

下图1表示叶绿素分子以其侧链插入到生物膜结构中，图2表示用分光光度计测定的叶绿素a分子对不同光的吸收值。请回答下列问题。

（1）图1所示的生物膜为____________。
（2）叶绿素a主要吸收_____________光。
（3）有同学认为仅根据吸收光谱图并不能判断哪些波长的光对光合作用最有效（由在不同波长光的作用下的光合效率绘制成的图象称为作用光谱）。请用以下实验材料用具进行探究。
实验材料及用具：水绵、好氧并可以游动的细菌、三棱镜、白色光源、显微镜等。
实验原理：①水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气。
②_______________________________________________。
实验步骤：①取一些好氧并可以游动的细菌放在一条水绵的溶液中，制成临时装片。
②将临时装片置于____________的环境中。
③将____________的光投射到一段水绵上。
④观察水绵不同部位聚集的好氧细菌的多少。
实验结果及分析：根据上述实验结果，某同学画出了水绵的作用光谱与叶绿素a吸收光谱曲线如图3所示，

两者是否完全吻合？______，其原因可能是___________。

水稻植株的生理活动受多种环境因素的影响。图1表示水稻叶肉细胞内发生的生理过程，字母代表物质，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表生理过程。图2表示夏季晴朗白天水稻光合速率在不同环境条件下的变化曲线。请据图回答下列问题：

（1）如果图2中A、B两曲线表示不同CO₂浓度下同一植物两个生理状况相同的叶片的光合速率，那么曲线A表示             光合速率；图2中b点时，水稻叶肉细胞中发生的如图1所示生理过程有         （选择填写“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”）。
（2）如果A、B两曲线表示相同环境条件下的、大小一致的两片叶片的光合作用速率，影响叶片光合作用速率大小的内因可能是         ；图2中c点时，影响光合作用速率的生理过程主要是          （选择填写“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”）。
（3）图1中相同的物质是            （填字母）。
（4）上图表示“提取和分离叶绿体中的色素”实验装置，将滤液滴在a处的滤纸上，通过棉线将培养皿中的          引到a点，最后应得到     个同心圆，最小的一个圆呈现的颜色是            。

图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系，其中a、b、c代表不同的细胞器，①～⑤代表不同的物质。请据图回答问题：

（1）能进行光合作用的色素存在于图一中的______处，可用       提取，其中溶解度最大的色素是
颜色为            。若在某一时刻缺少③，用反应式表示这一时刻该生理过程： ____________。
（2）生物体内的代谢过程与能量有密切关系，请写出一个吸能反应的反应式：         。
（3）图二表示棉田内，棉叶在一天内吸收二氧化碳变化的情况，如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，均为36mg/dm²·h，则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是___________；多云转晴时，短时间内细胞内C₅的含量会 ___________；请画出图二E点叶肉细胞气体交换的物理模型（要求画出相关的细胞器）。如果土壤中长期缺乏Mg²⁺，则图二中G点向_______移动。

在适宜的光照下，利用人工气候室分别设置两种CO₂浓度和两种施氮量的实验处理，实验材料分为四组，每一组种植10盆。在小麦抽穗期选择晴天，用光合作用测定仪于上午8:30-11:30连续7天进行净光合速率的测定，结果如下图所示。请回答下列问题。

（1）CO₂浓度直接影响光合作用的__________阶段，该阶段___________（填“可以”或“不可以”）在没有光条件下进行。
（2）由上图可知施氮肥对植物的光合作用有_________作用，原因是：___________。如果某同学要测定施氮后叶片叶绿素含量，可取叶片5克放入研钵加二氧化硅和碳酸钙研磨，同时加入一定量的___________以提取色素，后再用___________法分离出叶绿素进行测定。
（3）在实验2的研究过程中测定光合速率每天选定8:30-11:30这一时间段是为了控制光照强度、温度等_____________变量。
（4）在施加200mg·kg^-l氮素肥料的情况下，E[CO₂]条件下积累有机物的量是A[CO₂] 条件下的____倍（保持小数点后1位）。

下图为光合作用中的物质转变与能量转换的模式图。图中A～E为物质，①～⑤为反应过程。请据图回答：

(1) 物质A、C、E的名称分别是________、________、________。
(2) 在光下能够完成的反应过程有____________________________________。C₃转变成(CH₂O)需要的条件有__________________________________。
(3) 在探索光合作用的历程中，恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵，发现细菌分布在叶绿体受光的部位，这个实验可以说明____________________________________；卡尔文用小球藻做实验，最终探明CO₂中的碳在光合作用中转换成有机物中碳的途径，卡尔文运用的实验技术主要是____________________。

如图是光合作用过程图解，请据图回答：（在[  ]中填写标号，在横线上填写文字）

（1）过程③表示__________。物质E表示_______________。
（2）物质B中的能量将用于___________________。
（3）联系光合作用两个阶段的物质是[  ]_________________和[  ]_________________。

科学家研究玉米等原产于热带的植物光合作用时发现，二氧化碳中的碳首先在叶肉细胞中被固定到含有四个碳原子的有机物（C₄）中，然后才转移到紧邻其旁的鞘细胞的C₃中（碳同化如下图左），科学家将这类植物叫做C₄植物，把仅有C₃参与二氧化碳固定的植物叫做C₃植物。

（1）C₄植物叶肉细胞含正常的叶绿体，维管束鞘细胞叶绿体没有正常的基粒，维管束鞘细胞不能进行光反应，C₃还原所需的    由周围紧密排列的叶肉细胞产生并通过        运入。C₄植物叶肉细胞与维管束鞘细胞这一差异形成的根本原因是        。
（2）上图右表示光照强度对某C₃植物和某C₄植物光合作用强度的影响，据图分析，在相同光照强度下，C₃植物和C₄植物中光能利用率高的是         植物，若需验证两者之间的光合速率大小，应测定两者           。
（3）当光照强度大于P时，限制该C₃植物光合速率上升的环境因素主要有        ，此时叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有         。

某科研小组利用植株干重约为3.2 g的铁线莲为实验材料，对其进行不同程度的遮光处理，研究其叶绿素含量的变化及植株的生长状况，实验结果如下图。请分析回答相关问题：

(1) 在进行叶绿素含量的测定时，为提取材料中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入________后，快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞。上述操作最好在弱光下进行，其原因是________________。
(2) 通过本实验，就遮光处理与铁线莲的生长关系可获得的结论是适当的________处理，可提高其干重。从叶绿素角度分析，影响铁线莲生长的因素是________________。
(3) 遮光90%时，铁线莲叶肉细胞中合成ATP的场所有________。此时的净光合速率为________。

为提高某种草莓产量，科研人员将生理状态相同且良好的该种草莓幼苗经消毒后平均分为五组，分别置于pH为a-e的培养液中培养，其它条件相同且适宜。培养一段时间后，测定草莓幼苗的净光合速率和呼吸速率，结果如下图。请回答：

（1）草莓产生氧气的场所是叶绿体的               ，该部位还产生了ATP和               。测定草莓幼苗呼吸速率需在               条件下进行。
（2）培养草莓幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液的           改变，影响实验结果，更换下来的培养液可用              检测，溶液颜色将由蓝变绿再变黄。
（3）由图可知，pH由a-e，净光合速率的变化是                       。
（4）当pH为a时， 光合作用制造的有机物量         （大于/小于/等于）呼吸作用消耗的有机物量。

紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。它的叶分为两种：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。下面以洋葱为材料进行如下实验，请据图回答：

（1）若观察DNA和RNA在细胞中的分布，常用的理想材料为______________，该材料优于其他部位的原因是_____________。
（2）在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”和“观察细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用________(相同、不同)。
（3）若分离绿叶中的色素，所用的实验材料是       。分离提取到的色素使用的方法是_______________。

I.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，Ⅵ处为一定浓速度的NaOH溶液，V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动，在适宜的温度下进行以下实验。据图分析回答：

（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中的植物适量的含¹⁸O标记的水、无机盐，同时给予适宜光照，一段时间后， B处的         （物质）多于D处。小鼠体内含¹⁸O的物质是                    。
（3）开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，Ⅰ中生物叶肉细胞的C₃含量            ,原因是                                     。C液面       。（上升、下降）
（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                                                        。一段时间后，Ⅲ中的小白鼠体内         （物质）将会略有积累。
（5）由上述一系列实验可知影响光合作用的外界因素有              、                 等。
II.理论上有多种方法可用来测定植物的光合作用速率。

（1）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CO₂的变化量绘成曲线如右图。在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是         。A～B段，叶绿体内ADP含量最高的场所是___________。该绿色植物前30分钟实际光合作用的平均速率为____________ ppm/min。
（2）在图二中，将对称叶片的一部分(U)遮光，另一部分(V)不遮光，并设法使两部分之间的物质不发生转移。用适宜光照射6 h后，在U和V的对应部位截取等面积的叶片，烘干称重，分别为M_U和M_V(单位：mg)。则该植物细胞实际光合作用速率为________mg/h。

下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。

（1）黑藻细胞与蓝藻细胞最根本的区别是                 。
（2）光合作用过程中暗反应利用光反应产生的      和     ，在            中将CO₂转化为C₃，进而形成糖类。
（3）t2—t3限制光合作用的主要因素             。
（4）t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量       ，C₃还原后的直接产物含量          。
（5）据图分析，提出增强光合作用的措施                  。

下图是蚕豆叶的保卫细胞影响气孔开闭的一些生理过程示意图。请据图回答：（第2小题每空1分，其余每空2分，共10分）

(1)从图中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是________。
(2)夏季中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞________(填“吸水”或“失水”)，导致叶肉细胞中三碳酸的含量________(填“增加”或“减少”)。
(3)将蚕豆叶片放入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，气孔会________(填“张开”或“关闭”)，其内部原因：一是原生质层具有______________________，二是_____________________________不同。