高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

（除说明外每空1分，共8分）将一个小绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO₂浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO₂浓度的变化。如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请写出实验步骤及注意事项：

（1）图2中，在0—60 min，将图1所示装置置于黑暗条件下，其主要的生理活动的场所是            。
（2）在60～120 min，再将图1所示装置置于       下，此时间段测得的数值是    的差值，是      （净、总）光合作用的量。
（3）据图中数据，该植物60—120 min的平均光合作用速率为       ppmCO₂/min。
（4）测定该植物的相关速率还可以                             为观察指标。
（5）为使此研究结果更为科学，可采取的措施为                              。

为研究CO₂浓度和矿质元素含量对植物光合作用的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在适宜条件下做了模拟试验，结果如下表，请据此回答问题。

（1）题干中的适宜“条件”是指          （至少两个）等。
（2）根据实验结果，施磷肥对   的光合作用影响更大。磷被植物吸收后可用于合成    （写两种）物质，以促进光合作用。
（3）中耕松土能促进根细胞的     从而促进离子吸收。能否吸收某种矿质离子以及吸收的多少，取决于膜上             。
（4）CO₂浓度主要影响光合作用的     反应，如果将CO₂浓度从355μmol·mol^-1迅速提高到539μmol·mol^-1，植物细胞中C₅的浓度将    ，原因是            。
（5）根据上述研究成果提示，为提高农作物产量，大田农业生产上可以采取的措施有    （写1项）。

下图是植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用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。请据图回答（每空2分，共12分）：

（1）有光的条件下，b进入细胞后，在       中发生反应；①过程产生的[H]的作用是___________。
（2）在物质变化的同时，伴随着能量的变化。图中生理过程中能产生ATP的是     （用图中数字表示）。
（3）有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是    （用图中数字表示）。
（4）白天若突然中断b的供应，过程②中的物质            会随之增加。
（5）写出有氧呼吸的总反应式                                        。

如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，光合作用强度增长率随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点光合作用速率的主要环境因素是____________，C点和D点相比，C点时叶绿体中[H]的含量_________（较低、相等、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，将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从图解分析，b点比a点细胞内的C₅含量__________，而c点以后曲线上行，其原因应该是___________。

(9分)研究小组为探究pH对某种绿藻光合作用的影响，设计了以下实验：将生长旺盛的绿藻等量分成5组，各组藻液pH分别设置为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，然后在光照等适宜且相同的条件下培养，多次测定各组氧气释放量并计算表观光合速率得到下表数据。

设定的PH	6.0	7.0	8.0	9.0	10.0
表观光合速率[O2] [μmol·mg^-1·h^-1]	+160	+195	+165	+90	-50

（注：表观光合速率是指在光照条件下，一定量的植物在单位时间内释放到外界的O₂量；“+”表示释放，“-”表示吸收）  
请回答:
(1) 光合作用过程中释放的O₂来源于_____（填物质名称），该物质分解时还能产生______。
(2) 表观光合速率还可以通过测定CO₂的吸收量来表示。CO₂吸收后，与RUBP结合形成六碳分子，六碳分子随即分解成_______分子，然后被___________还原。
(3) 实验分组时，每组绿藻的量要相等，其目的是____________________________。
(4) 据表中数据，在答卷的坐标系中绘出表观光合速率随pH变化的曲线图。
(5) 在上述实验的基础上，若要更精确的测定影响该绿藻表观光合速率的最适pH，应如何设置自变量？_________________________________________。

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（Rubisco酶能催化C₅与CO₂反应生成2C₃）。请回答下列问题。

（1）Rubisco酶作用场所是图甲中的             （填字母）。
（2）使图甲中ATP合成速率升高的措施主要有                         （写二个）。
（3）根据图乙实验结果，完善实验步骤：
材料用具：盆栽幼苗100株，设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO₂钢瓶若干。
实验步骤：
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，A组                  。
第三步：在光照强度、温度和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，求平均值。
实验结果分析：
①图乙所示结果表明：随着CO₂浓度升高，幼苗中还原糖的含量有所增加，主要原因是：CO₂浓度升高，  
②较高CO₂浓度有利于植物幼苗度过干旱环境，据图分析原因是：                 。

为推动生态文明建设，国务院发布了《大气污染防治行动计划》，某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量（）影响的结果。

pH值	5.8（对照）	4.0	3.0	2.0
桃树	2.20（100）	2.19（99.55）	2.13（96.82）	1.83（83.18）
腊梅	3.65（100）	3.58（98.08）	3.44（94.25）	2.95（80.82）
木樨	1.07（100）	1.07（100）	1.05（98.13）	0.96（89.72）

注：括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。
（1）叶绿素位于叶绿体内的上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素带呈色。酸雨中的破坏叶绿素，导致光反应产生的（产物）减少。由于光反应速率降低，将直接影响暗反应过程中的，最后导致（）生成减少。
（2）由表可知：①随着酸雨值的降低，叶绿素含量受影响程度；②；③。
（3）长期酸雨影响会导致部分植物死亡，使生态系统的稳定性降低，原因是。

请回答下列有关光合作用和呼吸作用的问题。
（1）下表为某同学探究影响植物光合速率的因素所做的实验。据表可知，该实验的自变量有  _________（答不全不得分）。要比较不同颜色的光对光合速率的影响，应选择的容器标号是                           。

（2）下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况：图中四种色素都能溶解在层析液中，其中         （填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）的溶解度最大。四种色素中，丙和丁主要吸收           光。

（3）下图表示在光照充足，CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物的光合作用速率和呼吸作用速率的影响。图中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。由图可知，光合作用、呼吸作用都受温度的影响，其中与           作用有关的酶对高温更为敏感。若昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度约是      ℃：若温度均保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正常生长？                    。

( 16 分）某兴趣小组以天竺葵为实验材料开展了其叶片光合作用和呼吸作用的日变化关系研究。实验结果如下图(左)所示。回答问题：

（1）图中曲线1表示                      ；曲线2表示                             。
（2）从图示看，该植物光合作用在13时表现为“午休”现象，此时叶片细胞中的叶绿体内C₃和还原氢的含量变化分别是              、              。（填“减少”、“不变”或“增加”）
（3）如果将观察对象改为植物释放O₂的速率，假定该植物只进行有氧呼吸，则释放的O₂最快时的速率约为                      。
（4）在25℃的条件下，该兴趣小组将天竺葵置于不同光照强度及是否施肥的条件下培养，实验结果如上图(右)所示，该植物光合作用、呼吸作用的最适温度分别是（25℃、30℃)。请据图回答以下问题：
①C点条件下限制该植物CO₂吸收量的主要因素是                                    。
②与D点相比，B点条件下限制CO₂吸收量的因素是                                  。
③土壤含水量在                    的条件下施肥效果明显。

某学校研究小组利用面积相等的植物叶片分别进行了以下两组实验（忽略光照对呼吸作用的影响）：
实验一：将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，温度相同且适宜，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度，结果如图1所示。
实验二：另取C、D两种植物的叶片，CO₂浓度相同且适宜，改变光照强度，测定叶片CO₂的吸收量，结果如图2所示。

请据图分析回答：
（1）实验一进行20min，A植物叶片积累的有机物量          （大于/小于/等于）B植物叶片，判断的理由是                        。
（2）实验后期，两密闭小室中的CO₂浓度均维持稳定，主要原因是                。
（3）若实验一进行至第5min时，突然降低光照强度，叶肉细胞中C₃含量在短时间内将        。
（4）实验二中，       植物更适应弱光，若给予的光照强度为x klx（a＜x＜c），每日光照12小时，一昼夜后C植物叶片的干重将           。
（5）因雾霾天气的影响，光照强度由原来的d klx降为c klx，则C植物每小时每1m²叶片产生的葡萄糖是原来的              （填比例）。

下图表示某种植物细胞中光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，请根据图回答问题：

（1）图中的①过程表示光合作用的         阶段，自然条件下，无光照时，②过程能不能不能进行？       ，原因是             。
（2）③④⑤表示有氧呼吸的三个阶段，     阶段（填图中序号）释放的能量最多，与完成这一过程相关的生物膜的特点是              。
（3）根尖成熟区细胞主要以      方式从土壤中吸收无机盐，所需ATP与         过程有关（填图中序号）。
（4）上图所示细胞主要是指      细胞，若要用显微镜观察细胞中的线粒体，要使用    染色剂，可以选择上图表示的细胞作为实验材料吗？     。

选取生理状态良好的甜槠植株，保持温度(30℃)、CO₂浓度等恒定，测定不同光照强度条件下O₂和CO₂的释放量(如图1)。图2中的X、Y、Z曲线分别表示一天24小时的温度、光照强度、净光合速率(CO₂ mg/h)变化。请根据图分析回答；

(1)从图l可知，在光照强度为8千勒克斯(klx)时植物合成的葡萄糖的速率为_______mg·m^﹣2·h^﹣1；
若光照12h，再黑暗12h，交替进行，则甜槠_______ (填“能”、“不能”)正常生长。
(2)比较图2中Z曲线的k、a两点，_______点更有利于蔬菜的储存。图2中光照强度为4klx的点是_______。
(3)曲线的fh段净光合作用速率下降的原因与de段     （相同或不同）。

下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于一定的光照条件且温度为20c环境中。实验开始时，针筒的读数是0．2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至0．6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

（1）图中绿色植物吸收的光能在光合作用中的转化途径是              。
（2）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在x的位置上，针筒的容量        （填“需要”或“不需要”）调节。
（3）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值   （偏高／偏低／不变1，原因是         。
（4）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓度的氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下30min后，针筒的容量需要调至0．1mL的读数，才能使水滴仍维持在x的位置。则该植物的实际光合速率是_____mL/h。
（5）如果在另一相同实验装置中，其他条件不变，只增加光照强度，结果20min后针筒的容量也维持在0．6mL读数处。但若只将温度提升至30℃，20min后针筒容量需要调至0．8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出的结论是

下图表示一个高等植物细胞内的几个生理过程。请根据图示分析回答下列问题：

（1）图中的B、C、F分别代表物质___________、___________、___________，该植物根部主要通过___________方式吸收物质A。
（2）如果用放射性同位素对B示踪，则此放射性最先出现在体内的[  ]___________物质中。场所Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都有不同的酶催化其化学反应，在酶1～4中，人体细胞内不具有的酶包括___________。
（3）若用仪器定，发现该植物的叶肉细胞既不吸入也不放出C物质，此时说明___________ 。

下图是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答：

（1）  写出图中A、B、C、D、E的名称：
A        B        C        D           E         
C的作用是                             。
（2）光反应生成的          和            是暗反应进行的条件。
（3）光合作用中能量转变的过程是：
光能→                           →                         。
（4）假如白天突然中断了二氧化碳的供应，叶绿体首先积累起来的物质是         。