高中生物影响光合作用速率的环境因素综合题

（每空2分，共16分）如图D4­5中（a）表示某植物叶肉细胞内甲、乙两个重要生理过程中C、H、O的变化（其中数字代表过程，A、B、C代表物质）；图（b）表示当光照强度和CO₂浓度适宜的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响，其中实线表示光照下CO₂的消耗量，虚线表示黑暗中CO₂的产生量。请据图回答下列问题：

（1）图（a）中，甲过程发生的场所为________，该生理过程的能量变化为__________________________。
（2）乙过程中A消耗于该过程的第______阶段，其发生的场所为__________。乙过程产生的水，其氢的来源是__________（不考虑中间产物）。
（3）图（a）中，若甲过程其他条件不变，光照由强变弱，则短时间内中间产物C₃的含量将________（填“增加”“减少”或“不变”）。
（4）由图（b）可知，与________作用有关的酶对高温更敏感。
（5）若昼夜不停地光照，图（b）植物在温度为______条件下，植物生长状况达到最佳。

为探究光照强度对锐齿栎光合作用的影响，研究人员分别对某林区中的锐齿栎幼苗（苗龄2年）和成树（树龄40年）进行了相关研究。实验结果如下图所示。

（1）由实验结果可知，适应在弱光环境中生长的是_________（填“成树”或“幼苗”），这与森林群落_________结构的生物适应特点相似。
（2）由实验结果可知，在a．b．c三点对应的光照强度下，成树和幼苗光合作用速率最接近的是________点。
（3）研究人员为进一步研究锐齿栎幼苗与成树适应不同强度光照的原因，分别对幼苗与成树叶片中的叶绿素含量进行了测定。实验结果如下表所示。

	叶绿素含量（mg/L）
叶绿素a	叶绿素b	叶绿素总量
成树	11.2	3.9	15.1
幼苗	11.6	4.8	16.4

①在进行叶绿素含量测定之前，应制备叶绿素提取液。提取叶绿素时，除了加入80％丙酮和石英砂外，还需要加入CaCO₃。加入CaCO₃目的是_________________。
②通过测定叶绿体色素提取液的吸光度值并用一定的方法可计算出叶绿素的含量。测定吸光度值时，应以_______作为对照溶液，分别对叶绿体色素提取液的光吸收值进行测定。
③由实验结果可知，幼苗的叶绿素含量比成树的叶绿素含量___________。通过计算叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值，可推测适应弱光的植物___________（填“叶绿素a”或“叶绿素b”）的相对含量高。

下图某种植物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是在大气CO₂浓度、最适温度条件下测得的此植物光合速率随光照强度变化的关系曲线；图3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的含量快速上升，可以改变的环境条件是___________。
（2）图2中若光照强度为0时，释放的CO₂来自于        （生理过程），在细胞内参与该生理活动的场所是           ，若其他条件不变，适当增加温度，b的位置将会向   方向移动；适当增加CO₂浓度，b的位置向将会向     方向移动。可以看出影响b点位置变化的主要环境因素是    。
（3）图3中在_______点光合作用速率达到最大，C点和D点相比，叶绿体中[H]的含量_______（较低、相等、较高）。

将一长势良好的大豆植株置于密闭玻璃罩内培养，并置于室外，用CO₂测定仪测定玻璃罩内CO₂浓度一天的变化情况，绘成曲线如图甲所示。图乙表示光照强度与该植株CO₂吸收量或释放量的关系。请据图回答下列问题：

（1）图甲中，14时受限制的主要是光合作用的___________阶段，该时刻与18 时相比，叶绿体中ATP 含量________（＞、= 、＜）18时。18 时，叶肉细胞中光合作用强度      （＞、= 、＜）呼吸作用强度。
（2）图乙中，其他条件皆适宜，若适当增大CO₂浓度，则b 点向_____移动；e 点向______ 移动。
（3）若先将该植物的叶片在同温度下暗处理1 h，暗处理后重量减少2mg ，随后立即再光照1 h，光照后与暗处理前相比重量增加3mg。则该植物叶片光照1 小时的真正光合速率为_______mg/h 。

纳米银由于抗菌性能良好而被广泛应用于食物容器、个人护理品等商品中，但其释放到水环境中的风险也引起了研究者的重视。图甲表示单细胞小球藻研究纳米银的毒性研究，图乙为用溶氧法进一步探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响。图中的系列I表示初始的溶氧量，系列II表示在3000 LX光照条件下培养10分钟后的溶氧量，系列III表示黑暗下10分钟的溶氧量（其它条件与获得系列III的条件相同）；图丙为纳米银对叶绿素a的含量的影响，请分析回答：

（1）研究“纳米银”对小球藻生长的抑制情况，结果如图甲，据图可知纳米银在     条件下的毒性强。
（2）从图丙可知在纳米银作用下的小球藻提取分离的滤纸条上           （颜色）的色素带会变窄。
（3）在无纳米银浓度时适当提高光照强度则3-磷酸甘油酸的的合成速率会           ；当纳米银浓度为5mg/L时适当提高光照强度光合速率基本不增加，分析其原因可能为                             。
（4）若不加纳米银，小球藻的光合作用强度约为每分钟产生       mg/L氧气。实验结论：纳米银能抑制               ，且对                的抑制更为显著。

请据图回答下列有关光合作用的问题。

（1）光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的________过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的________过程。
（2）在其他条件适宜的情况下，突然停止光照，短时间内C₃的浓度____________；在适宜光照条件下， 突然停止二氧化碳供应，短时间内C₅的浓度____________。
（3）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度于L₃千勒克司时，光合速度的限制因素是______________。
②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L₂千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速
度。
（4）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
①当在________千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C—12，H—1，O—16）
③A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于________千勒克司。
（5）当光照强度为7时，比较植物A、B的有机物积累速率M₁、M₂的大小和有机物合成速率N₁、N₂的大小，
结果应分别为M₁       M₂、N₁      N₂。

图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度实验示意图，图乙表示其细胞气体交换情况，图丙表示光照强度与光合速率的关系，图丁表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O₂吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h），A、B点对应时刻分别为6点和19点。

（1）图乙中光反应的具体部位是______（填字母），反应中的能量变化是____________。结构c部位______（能/否）分解葡萄糖，原因是______。
（2）图丙中限制A～C段光合速率的主要因素是____________。
（3）叶肉细胞处于图乙状态时，对应图丙中的区段是______（OB/B点之后），若图乙只发生①②过程，则对应图丙的是____________点。
（4）丁图中24小时内不进行光合作用的时段是____________。
（5）丁图中测得该植物一昼夜的O₂净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是______mg，光合作用速率最高时，光合作用每小时利用CO₂的量是______mg。
（6）丁图中，若适当增加植物生长环境中CO₂浓度，B点将向______（左/右）移动。

紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。它的叶分两种：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。下面以洋葱为材料进行有关实验，请回答

（1）若分离叶绿体中的色素，所用的实验材料是_______。将色素分离的实验的原理是_________。
（2）观察质壁分离与复原所用的最佳材料是________，该实验的自变量是________。
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，常用的理想材料为________，该材料优于其他部位的原因是________。
（4）若观察有丝分裂，所用的理想材料为________，简要地写出操作流程：____________。
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是__________，___________。

小麦是重要的粮食作物。
（1）小麦种子含量最多的有机物是由相同单体构成的生物大分子，构成该大分子的单体是     。潮湿的小麦种子容易发芽，小麦种子发芽后，该化合物可水解成______，后者可用______试剂鉴定。潮湿的小麦种子也容易发霉，其原因是______。
（2）将小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，右图曲线表示该容器内氧气量的变化情况。

①B点时，叶片的光合作用速率     （填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率。
②若小麦的呼吸速率自始至终不变，在5—15min，小麦的平均光合作用速率（氧气产生速率）是___mol/min 。
（3）同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，除外界因素外，最可能的原因是______。

（共8分，每空1分）图1表示绿色植物叶肉细胞中发生的两种物质代谢过程,图中C₃代表含有3个碳原子的有机化合物;图2是研究叶肉细胞中上述两种代谢过程的实验装置,在密闭小室内放有一新鲜叶片和CO₂缓冲液,缓冲液能补充CO₂,保持小室内二氧化碳浓度稳定在0.03%,小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。请据图回答下列问题。


（1）图1中①②过程都产生了     。
（2）在达到光饱和点后，光合速率不在随光照强度的增加而增加的外部制约因素是            是一定的，内部制约因素是                    是有限的。
假设呼吸速率不变，适当增大光照强度，则 CO₂补偿点将会      移（左或右或不移动）。
（3）用图2所示的装置研究③④过程时,在较强光照下，刻度毛细管内水柱将       移（左或右或不移动），其单位时间内移动的距离表示            速率。
（4）若用图2装置测定叶片的呼吸速率,则需对装置做两处改进:
①                  ;
②                  。

植物光合作用受NaCl溶液的浓度的影响。下表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。

NaCl溶液(mol/L)	净光合速率 （umol·m^-2s^-1）	气孔导度 （mmol·m^-2s^-1）	细胞间CO2浓度 （ul·L^-1）
假检草	结缕草	假检草	结缕草	假检草	结缕草
0.4%	6.0	6.1	42	42	100	100
0.6%	5.0	4.8	38	30	120	80
0.8%	2.2	2.6	25	10	160	50

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。
（2）高浓度的NaCl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     。
（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。
（4）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          。

洋葱是中学生物学实验常用材料之一，下图为用洋葱进行实验的部分步骤及某同学在实验中绘制的有丝分裂各时期的模式图。（注：只画出洋葱细胞中部分染色体），请据图回答：
（1）图中①表示提取洋葱叶片（提示：与新鲜菠菜叶片中的色素种类和含量相同）内色素时的研磨步骤，研钵中除了加无水乙醇外，还需加入的化学试剂有         ； 图中②表示同学们制备的符合要求的滤纸条及画出的标准滤液细线，甲同学将该滤纸条放入层析液一段时间后，滤纸条上没有出现色素带，用同一层析液做实验的乙同学的滤纸条上色素却分带明显，甲同学实验失败的原因最可能是         。乙同学的滤纸条上色素带呈蓝绿色的色素名称是                 。
（2）图中由③～④的主要实验步骤是解离→　　　→　　　→制片。⑤表示在低倍镜下观察洋葱根尖分生区细胞时的一个视野，若要在高倍镜下清晰观察到染色体形态和数目，应将装片向         方向移动，使符合要求的细胞位于视野中央，此细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为　　　　　。请按照在细胞周期中出现的时间先后，写出分裂期的细胞进行分裂的顺序
（填字母）。
（3）在探究“植物细胞的吸水和失水”实验中，用0.3g/mL蔗糖溶液（加一些红墨水）处理洋葱鳞片叶内表皮一段时间后，观察到表皮细胞   部位呈红色。

某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃罩内（如图所示）。其中每个装置培养皿中溶液的体积相等，每个装置都是密封的，放置在光照和其他条件都适宜的地方。

请回答下列问题：
（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和_________，在___________中将CO₂转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
（2）该实验的目的是                                     。其中NaHCO₃的作用是                       。
（3）如果某同学误将Na(OH)溶液当做NaHCO₃加入了培养皿中（每组浓度不变），则三组幼苗中光合作用下降速度最快的是           。
（4）如果用这三套装置验证光照强度可以影响光合作用速率，请简述实验改进的方法（不必答出实验结果）。                                                          。
（5）如果将某个装置从适宜光照下突然移到黑暗处，则下图中能表示叶肉细胞中C₃变化趋势的是       ，理由是                                           。

回答有关光合作用和呼吸作用问题。如图甲表示白菜叶肉细胞内的物质代谢过程（a、b、c、d为生理过程），图乙表示白菜植株CO₂吸收量随光照强度的变化，图丙表示温度与白菜真正光合速率、净光合速率及呼吸速率的关系。

（1）图甲中有ATP生成的生理过程是____________，人体细胞内可以发生的生理过程是____________。
（2）图乙中光照强度为乙时，能够发生的生理过程是____________（填图甲中的相关字母），此时白菜叶片O₂的产生量____________（填“大于”/“小于”/“等于”）叶片CO₂的产生量。
（3）图丙中代表净光合速率的曲线是____________。
（4）白天最好将温室中的温度控制在___________℃，原因____________________________________。

某生物兴趣小组利用如图装置(若干个)开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察记录实验数据如下表。

容器	植物	部位	光质(光照强度相同且适宜)	温度(℃)	两侧水柱高度差(mL/8 h)
1	天竺葵	叶	红	25	240
2	天竺葵	叶	黄	25	30
3	紫罗兰	叶	红	25	160
4	紫罗兰	叶	黄	25	20

请根据以上图表回答下列问题：
（1）上表探究性实验课题中的自变量是_____________。研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是____________。
（2）若容器1的烧杯中加入的是CO₂的缓冲液，U型管左侧液面的变化是________（填“上升”或“下降”），植物的净光合作用速率是________mL/h。为了更准确的测定，应对实验结果进行校正(排除非生物因素对实验结果的影响)，如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率比原来________（填“大”或“小”）。