高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

下表是研究某植物的光合速率与CO2浓度、温度及光照强度之间关系的实验结果记录表。

（1）对照条件1、2和3的实验结果，该植物的光合作用最适温度为＿＿＿＿；对于条件1，当光照强度＞600 lx时，光合速率不再增强，限制光合作用的主要因素是＿＿＿ ＿＿＿；对于条件3，当光照强度为＞1800 lx时，限制光合作用的主要因素是＿＿ ＿＿＿。
（2）当光照强度保持在1800 lx时，条件由3改为2，此时受到影响的主要是光合作用的＿＿＿＿＿＿（光反应/暗反应）阶段，短时间内叶绿体基质中ATP和[H]的含量变化情况为＿＿＿＿＿＿。
（3）上述研究成果可以应用到人工大棚中来提高产量，除此之外还可以采取＿＿＿＿＿＿等措施来提高产量。

（每空1分，共10分）下图是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1）①表示的生理过程是            ；物质a分布在叶绿体的___________________，物质e是________。
（2）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是______，（序号）③过程进行的场所是________________。
（3）假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的变化是________c和e的变是     。
（4）较强光照下，①过程中d的移动方向是从________________移向_________________。
（5）b物质是                

(6分)下图是光合作用和细胞呼吸过程简图，请根据图分析回答：

(1)写出图中②所示生理过程的名称：②                    。
(2)图中②生理过程在细胞内进行的场所是：②               和                。
(3)图中③和④所示的生理过程都是               。
(4)如果用(CH₂O)表示糖类，则图中①过程的化学反应式可以概括为：               。
(5)写出产生H₂O的生理过程属于②的第                                     阶段。

某豆科植物种子萌发过程中CO₂释放和O₂吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题：

（1）在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该其产物是________。
（2）测得第36h时，种子吸收O2和CO2的体积比为1:2，则此时种子胚细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖之比为             。
（3）从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_________________。
（4）大豆种子萌发期间，胚细胞合成的        解除种子休眠，促进种子萌发。

下面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图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

⑴图中物质b和g的分别是______和______。
(2)物质a分布在叶绿体的_______，提取该物质时加入CaCO₃的目的是_________。
(3)过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所依次是_______和_______。
(4)上述Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是__________，ATP的结构简式是__________，必须有氧气参与进行的是______。
(5)较强光照下，I过程中d的移动方向是____________________。
(6)假如白天突然中断CO₂的供应，则在短时间内f量的变化是___________(填“增加”或“减少”)；假如该植物从光照条件下移到黑暗处，h量的变化是____________(填“增加”或“减少”)。

在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答：

（1）叶绿体中色素的存在部位是       ，与光合作用有关的酶分布在          
（2）图二中的“甲”点表示植物的生理作用特点是                                ，如果适当提高温度，则甲点的移动方向是                  。“乙”点表示                 ，在乙点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是                   。
（3）在图二甲状态时，可以发生图一中的哪些过程？（用图中字母表示）       。图二中乙—丙段时，限制光合作用的主要因素是                  。
（4）图一中的物质A是                 
（5）如果在图二的丁点突然停止光照，叶绿体内C₃化合物的含量            。

某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图A所示）。

（1）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是_______________。图中e点时氧气释放速率降低的原因是                         。
（2）若0时开始实验，初始液滴位置为0，之后观察到A装置中液滴的位置如图所示，那么产生此结果的原因是                     。装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的________点。
（3）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？对照实验：__________________________________________________________。若在单位时间内，实验组读数为M，对照组读数为N，该植物真正光合作用的速率可表示为________。

“新店七星椒”是四川省威远县的特产，该品种是国内最辣的辣椒之一，其辣度可达七星级，故名之。如图甲表示一株七星椒在适宜光照下进行稳定光合作用，在B时大幅度降低光照强度，其叶肉细胞中五碳化合物（C₅）的生成、消耗速率的变化；图乙是在C0₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得其叶片的光合作用强度（假设该植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃）。请回答相关问题：

（1）辣椒中产生辣味的物质是辣椒素，不溶于水，易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。萃取的效率主要取决于萃取剂的                 ，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。萃取过程应避免明火加热，采用水浴加热的原因是___     _                                      .
（2）如果要对具有优良性状的七星椒进行大规模种植可采用                       方法，在对七星椒外植体进行接种前，需要进行制备MS固体培养基和                两项工作。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值       （填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。若培养过程中感染了某种霉菌R，可采用___             _法接种进行分离提纯霉菌R，此方法需先灼烧接种环，其目的是              。培养霉菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为霉菌R的生长提供____    。
（3）图甲在BC时间段内，三碳化合物的生成速率    ．（填“上升”、“下降”或“不变”）。
（4）图甲如果D点之后大幅提高周围空气中的C0₂浓度，不能有效提高光合作用速率的原因是____    限制了光合作用的提高。
（5）图乙C点时，该植物的总光合速率为        _mg／l00cm²叶·小时（用C02吸收量表示），C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是   ．。
（6）请在图乙中用虚线绘出环境温度为30℃时光合作用强度随光照强度变化的曲线。

玉米与其他植物间行种植称为间作，单独种植玉米称为单作。玉米与大豆间作可增产（已知玉米株高大于大豆）。下图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO2的速率（假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同）。请分析回答下列问题：

（1）光照强度为a时，间作和单作光合速率无明显差别，导致该现象的主要原因是_____________。
（2）光照强度为c时，间作的光合速率比单作高，从环境角度分析，间作时对______和_____的利用优于单作。
（3）光照强度为b时，单作玉米的叶绿体固定CO2的速率为________µmol·m^-2·s^-1。
（4）光照强度为d时，玉米间作时每个叶肉细胞中产生的[H]和ATP的量比单作时________（多、少、相等）。

在适宜的条件下，测定光照强度对植物光合作用速率的影响。图甲表示实验组的装置；图乙表示在不同光照强度下由装置甲测得的植物叶片光合作用速率；图丙是该植物光合作用部分过程图解，其中A、B、C表示三种化合物，a、b表示两个生理过程。请据图回答。

（1）图甲中B瓶中的液体可能是一定浓度的            ；若实验在开始之前U型管的C、D两管内有色液体液面等高，然后立即放置于强度为2千勒司的光照下1小时。则甲图中U型管的C、D两管中的液面位置情况是              。
（2）图乙中光照强度为4Klx时每100cm²叶片每小时有机物（假设产物是葡萄糖）增重        mg（保留1位小数）。F点以后，影响光合作用速率的因素可能是                      。
（3）若将甲图的A瓶植株除去，在B瓶中加入离体的叶绿体为实验材料，则在光照强度为8Klx时，每100cm²叶片每小时产生O₂         mg。
（4）图丙中的过程发生在叶绿体的          。若将植物突然转移到高温、强光照、干燥的环境中，叶片气孔将逐渐关闭，此时叶肉细胞内B物质含量的变化是          。

为探究不同波长的光和CO₂浓度对葡萄试管苗光合作用的影响，用40 w的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO₂浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率（净光合速率=真光合速率一呼吸速率），结果如图。

（1）a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是                  。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，原因是                      。
（2）实验结果表明，大棚种植葡萄时，应选用   色塑料薄膜搭建顶棚。
（3）为探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取    和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并用     （试剂）分离，通过比较滤纸条上叶绿素a、b色素带的    来判断叶绿素含量是否发生改变。

Ⅰ．某生物兴趣小组在探究多种环境因素对马铃薯光合作用影响的活动中，测得的部分数据如下表所示，其中A组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据，B、C、D、E分别为不同光照强度和不同CO₂浓度条件下，马铃薯吸收（用“+”表示）或释放（用“－”表示）CO₂速率（mg／h）随温度变化的数据。请分析回答：

组别	条件	温度
10℃	20℃	30℃	35℃	40℃	45℃
A	黑暗	-5	-10	-18	-34	-40	-34
B	弱光，CO2浓度为0．03％	2	0	-8	-24	-33	-29
C	适当遮荫，CO2浓度为0．03％	3	5	0	-16	-24	-24
D	全光照，CO2浓度为0．03％	5	8	4	2	0	-14
E	全光照，CO2浓度为1．22 ％	10	20	40	28	12	0

（1）由表可知影响马铃薯光合作用速率的外界因素有             ；除图中所示外界因素外，影响光合作用的外界因素还有______________。
（2）分析表中实验数据可知，马铃薯的光合作用强度最强时所需的条件是            。
（3）由表中数据可知，马铃薯呼吸作用强度达到最大时所需的温度高于光合作用强度最强时所需的温度，原因是                  。
Ⅱ．下图中甲表示该兴趣小组绘制的不同环境条件对马铃薯光合速率影响的曲线，丙表示某森林生态系统中A、B两种植物光合作用强度随光照强度变化的曲线，除图中所示因素外，其它因素均控制在适宜范围内。请据图分析回答：

（1）甲图中，当温度为20℃时，光合速率曲线的变化规律是              。
（2）请根据甲图，在乙图中用柱形图表示光照强度为L₃千勒克司，温度分别为10℃、20℃、30℃时的光合速率。
（3）丙图中，在其它条件不变的情况下，要使B植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜）正常生长，则白天平均光照强度必须大于          千勒克司。
（4）由丙图可知，            植物处于该森林的上层。

植物叶片在离体后，水分会迅速减少，叶片内的各种生理活动都会发生变化。离体叶片净光合速率下降有两个主要因素：一是气孔导度（指单位时间、单位面积叶片通过气孔的气体量）的下降，阻止了CO₂的供应；二是缺水引起叶肉细胞光合能力的下降，使叶肉细胞利用CO₂的能力降低。科研人员用茶树离体叶片作为研究材料，测定了气孔导度、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度的变化，结果如下图所示。请回答：

（1）在叶肉细胞中，水光解的场所是叶绿体的        ；实验开始4min时，水光解产生气体的去向有       。
（2）实验开始大约        min后叶片表现出从外界吸收O₂放出CO₂；实验8min时，叶肉细胞中产生ATP的场所有       
（3）胞间CO₂进入叶绿体后，与       结合而被固定，再被还原生成有机物。
（4）在最初0～4min内，叶肉细胞净光合速率下降的主要原因是            。

下图甲表示某绿色植物细胞中的某一结构，图乙是研究不同浓度CO₂对该植物幼苗各项生理指标的影响的实验结果。据图请回答：

（1）图甲C所示的结构名称是           。图中由F₀、F₁组成的物质最可能是           。图甲中所示生理过程是           。
（2）根据图乙实验结果，完善实验步骤：
材料用具：盆栽幼苗若干株，设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO₂钢瓶若干。
第一步：           ，编号A、B、C，各置于一个温室中。
第二步：分别向B、C组温室通入CO₂气体至设定值，           。
第三步：在光强、温湿度条件相同且适宜的条件下培养30天。
第四步：每组选取相同部位、相同数量的叶片测量各生理指标，求           。
（3）还原糖可用           试剂检测。图乙所示结果表明：随着CO₂浓度升高，幼苗中还原糖的含量也有所增加，主要原因是           。
（4）较高CO₂浓度有利于植物幼苗度过干旱环境，据图分析原因：           。

光质（不同波长的光）会影响叶绿素a、叶绿素b对于光的吸收，从而影响光合作用的光反应阶段。某生物小组为检测光质对金鱼藻光合作用强度的影响，利用提供不同光源的40W的灯泡数个，试管数支、金鱼藻、NaHCO₃溶液等实验材料，1小时后测定记录数据如下，

注：O₂相对变化量，+ 表示增加，— 表示减少，
（1） 叶绿体中色素的功能是__________________。实验中加入NaHCO₃溶液的作用         ，无关变量有_________________。（至少写2个）
（2）在绿光条件下，金鱼藻叶肉细胞产生ATP的场所有              。
（3）下图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱（暗带部分表示被吸收的光线），已知在漫射光环境中，光线以较短波长的光占优势，与阳生植物相比，推测阴生植物叶绿体中__________色素含量较高。

（4）在红光条件下，该植物经过2小时光合作用，产生氧气总量相对值是         ，
（5）根据实验结果，推测在大棚种菜时，为提高产量需要用        的玻璃。