高中生物人工湿地的作用综合题

为验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H^＋，进而促进细胞伸长，有人设计了如下实验。
（一）实验：
（1）实验材料与药品：10^－5mol／L生长素溶液、pH值分别为5.0、9.0的缓冲液、黑暗中萌发的小麦种子若干、镊子、刀片、刻度尺、培养皿等。
（2）实验步骤：①材料处理：选择         的黑暗中萌发的小麦种子若干，用镊子取其胚芽鞘并切掉尖端，平均分成三组。
②将平均分组的胚芽鞘放入编号为l、2、3的培养皿中，加等量的不同试剂，置于相同且适宜的温度下培养。
③一定时间后                  ，并进行若干次重复实验，并记录结果。
（3）实验结果：

组别	处理方法	结果
1	10只胚芽鞘＋10^－5mol／L生长素溶液	①
2	②	胚芽鞘生长不明显
3	10只胚芽鞘＋pH值为5.0的缓冲液	胚芽鞘生长明显

（二）问题：
（1）步骤①中切除胚芽鞘尖端的目的是                                  。
（2）步骤③中重复实验的目的是                ，其他步骤中还有哪些措施也是为了达到这一目的？                                  。

(10分)水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式,即自由水和结合水。在椬物细胞中含量及自由水和结合水的比值的变化，是与生命活动相适应的。以下左边表格为玉米种子在适宜条件下萌发成幼苗时经过处理后得到的数据;右图为玉米种子的呼吸速率(mg/1OOg.h)与含水跫的关系。请根据有关知识回答下列问题：

(1)和玉米种子相比幼苗湿重增加，增加的主要物质是__________________。
(2) 和玉米种子相比,幼苗干重减少，减少的物质是________________________。
(3) 玉米种子的呼吸速率与含水量的关系可以准确表述为__________________
（4）有吋粮仓会出现发潮现象，原因是________________________。
(5)根据你所学的知识就“如何降低种子的呼吸速率”这个问题提出两条具体措施。________________________________________________

(7分)右图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶（500mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：

装置	方法步骤一	方法步骤二	方法步骤三
A	加入240ml的葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	①
B	加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液	②	加入石蜡油，铺满液面

（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是          ，这是控制实验的       变量。
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：

装置	方法步骤一	方法步骤二	方法步骤三
C	③	④	加入石蜡油，铺满液面

（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：                  （用“<、=、>”表示），则假设成立。

下图表示某绿色植物细胞内部分代谢过程，请分析回答。

下图甲表示某植物光合作用速率与光照强度的关系，图乙至戊表示植物细胞与外界环境、植物细胞内线粒体和叶绿体之间气体交换的几种不同情况。请据图回答：

（1）该植物叶肉细胞处于丁图状态时，对应图甲曲线中          点，当叶肉细胞处于甲图中B～C段（不含B点）状态时，则乙至戊图中对应的是           图。
（2）如果其他条件不变，CO₂浓度增大，则B点     移；如果A点时CO₂释放量为a μmol/m²·s，C点时的CO₂吸收量为b μmol/m²·s，则C点时O₂产生量为              _____________μmol/m²·s（假定该过程植物呼吸速率不变）。
（3）在温度适宜的条件下，限制A～C段光合速率的主要因素是               ，C点后影响光合速率的主要因素是               。
（4）取该植物大小相似、重量相同的绿色叶片若干，分四组进行实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别暗处理１小时，测其重量变化；立刻再光照１小时（四组光照强度相同），再分别测其重量变化。得到如下结果：
①在光照的1小时中，第一、二、三组叶片释放的氧气量        　。（填“相等”或“不相等”）。四组中，实际光合作用产生氧气量最多的是第         组叶片。
②假如光照后叶片的重量变化都是光合作用所合成的有机物的量，则在27℃条件下每小时叶片实际光合作用制造的有机物为          mg。

实验是人们认识事物的基本手段，在实验过程中，不仅需要相应的知识、精密的仪器，还要注意运用科学的方法。

（1）为了探究种子萌发时进行的呼吸类型，某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。
①实验目的：                   。
②实验原理：种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
③实验材料和用具：萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林
④实验方法：将实验材料和用具按上图配置好实验装置，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计（绘装置图表示，并用简短的文字说明）
⑤实验结果及结论预测：
Ⅰ．                                                             ；
Ⅱ．                                                             ；
Ⅲ．                                                             。

下图为电子显微镜视野中观察到的某真核细胞的一部分，请分析后回答：

(1)此图是　　　　 细胞亚显微结构示意图，判断的理由是
___________________________________________________。
(2)图中属于生物膜系统的是　　　　　　(填序号)。
(3)为研究细胞内各种组成成分和功能，需将细胞器分离。分离各种细胞器常用的方法是　　　　　　。
(4)若用丙酮从细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的单分子层面积是否大于细胞表面积的2倍？　　　　　，理由是___________________________。
(5)此细胞是不是在中学实验室条件下观察线粒体的理想实验材料？　　　   　，原因是_____________________________________。
（6）③中的生理作用用反应式表示为                                              

小麦是我国重要的粮食作物，对小麦的结构及生理过程的研究有利于指导农业生产、提高粮食产量。请回答下列有关问题：

（1） 右图1为小麦叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①②③④分别表示不同的生理过程，图中X、Y分别代表的物质是            、
               。[H]在②④过程中的作用分别是
                 、                    。
（2） 将小麦植株置于CO₂浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5℃、15℃、25℃和35℃下，改变光照强度，测定CO₂的吸收速率，得到如图2所示的结果，请据图分析：

①A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是             。当光强度大于8时，25 ℃与15℃条件下有机物的合成速率分别为M₁ 、M₂，结果应为M₁     M₂（填“＞”、“＜”或“=”）。
②在35 ℃条件下如果白天光照强度较长时期为1时，植物       （能或不能）正常生长,原因是                                                                 。
③请在图3中绘出5℃—35℃条件下该植物呼吸作用速率的变化曲线（不考虑光照对呼吸作用的影响）。

图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线；图2表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，真正光合速率受光照强度影响的变化曲线；图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答：

（1）图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是      。
（2）图2中，de段的限制因子是      ；e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量    （填“高”、“低”、“基本一致”）；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量          （填“高”、“低”、“基本一致”）。
（3）图3中，在光照强度较强时，叶绿体产生的氧气的去路有                        （填字母）。光合作用的反应式是                                 。

（ 8分）将等量萌发的种子和在沸水中煮过并自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中，如图所示（本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长）。两试管中均无空气存在。据图分析回答：

（1）甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是             ；将该气体引入          溶液中，可使该溶液变混浊。
（2）甲试管中产生气泡的现象是种子进行            造成的，写出表示这一过程的反应式                             。
（3）乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是          。
（4）乙试管继续放置几天，一些微生物开始繁殖，导致试管内顶部也出现少量气体，这是这些微生物从试管中的          获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。
（5）这些微生物可能的来源是（答出两个来源即可）                             
                                                                           。

以下为高中生物的部分实验内容，回答下列相关问题：

（1）在上述实验过程中始终保持生物活性的是            （序号）。
（2）在上述实验中，常用到酒精的实验有         （序号），其中酒精所起的作用分别是：                         、                         。
（3）⑧实验设计的是用          实验来证明酵母菌的呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸。该实验的装置如下图：

甲                             乙
A和B瓶中都装有等量的新鲜酵母菌和5%的葡萄糖溶液。甲装置中，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶， C瓶中玻璃管插入了某种溶液中，请分析这么做的目的是                                                。乙装置中，B瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，这是为什么？                                   。
（4）⑧实验可以用溴麝香草酚蓝溶液作为检测        产生情况的试剂，那么实验中记录的因变量是                               。检测酒精的产生可用            
溶液，在          条件下其颜色变化是                       。

右图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图回答下列问题：

（1）1分子ATP中含有_______个高能磷酸键。
（2）图中的a、b分别代表______  ____、____   ______。
（3）进行①反应时能量用于合成____ ______，进行②反应
时，释放的能量用于生物的______    _______。
（4）①②反应进行时所需要的酶是不一样的，因为酶的催
化作用具有________性。

某生物兴趣小组用若干大豆和玉米的种子在适宜条件下进行萌发，获得了大量正常生长的幼苗，并进行了相关实验研究。请分析回答：
（1）大豆种子细胞中含量最多的化学元素是          ，玉米幼苗细胞中含量最多的有机物是              。
（2）兴趣小组将同质量的大豆和玉米种子磨成匀浆，各取2ml分别加入两支试管，然后在试管中分别加入2ml双缩脲试剂，摇匀后，观察发现加入             种子匀浆的试管中紫色较深。
（3）兴趣小组制作了大豆叶片的横切片，用显微镜观察发现与叶肉细胞相比，维管束鞘细胞中没有的细胞器是              。
（4）兴趣小组在实验室中用种过大豆的土壤培养大豆幼苗时发现，培养在经过高温灭菌土壤中的植株，比培养在没有经过高温灭菌的土壤中的植株长势要差，很可能的原因是经过高温灭菌的土壤中                                    。
（5）兴趣小组将长势良好的各一株大豆幼苗和玉米幼苗根部固定在完全培养液中，置于同一密闭的透明玻璃罩内，保持光照充足、温度适宜。培养了一段时间后，      幼苗最先枯萎死亡了，主要原因是玻璃罩内缺乏         。在它们进行光合作用的过程中，利用NADP⁺形成NADPH过程中发生的能量转换是        转化为活跃的化学能；若突然用黑布遮住玻璃罩，短时间内玉米维管束鞘细胞中的C₅的含量变化是     
（填上升或下降）。

如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO₂释放量和O₂吸收量的变化，请据图回答：

(1)在外界氧浓度为10%以下时，该器官的细胞呼吸方式是____________。
(2)无氧呼吸强度与氧浓度之间的关系是__________________________________。
(3)AB段表示CO₂释放量减少，其原因是__________________________________。
(4)图中阴影部分的面积代表____________。
(5)当外界氧浓度为4%～5%时，该器官CO₂的释放量相对值为0.6，而O₂的吸收量相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的________倍。

光合作用和呼吸作用是一系列非常复杂的生理过程，受到多种因素的影响。请根据题意回答下列有关问题。
(1)下图甲表示某绿色植物在一定条件下测得的该植物光照强度与光合作用强度的关系；图乙是某兴趣小组将该植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO₂浓度与时间关系的曲线。请分析回答：

①图甲中的a点，此时植物细胞内直接影响室内的CO₂浓度的生命活动是        。该过程的反应总式是                                                。(2分)
②在光照强度大于                 klx时，植物才会表现出生长现象。在d点之后，影响光合作用的主要因素是_____________________。
③若图甲曲线表示植物在25℃时光照强度与光合作用强度的关系，并且已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析c点将向         移动。
④由图乙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是___________点，光合速率与呼吸速率相等的点是__________，j点与e点相比，植物体内有机物含量发生的变化是          。
(2)细胞有氧呼吸的第二阶段为丙酮酸的分解。现给你如下试剂：¹⁴C标记的丙酮酸及完全营养液(不含糖)、清水、吸管若干、新配制的澄清石灰水等。请完成下列实验，探究丙酮酸水解发生的场所。
实验步骤：
①取新鲜肝脏组织用胰蛋白酶处理，使之分散为单个细胞。并通过差速离心，得到细胞质基质和线粒体基质提取液(基质都保持生物活性)，分装在标号为1、2的两支试管中。
②取等量且少量的试管1及试管2中的溶液，分别置于编号为A、B的两支试管内，再取________________分别加入A、B两支试管内，在适宜条件保温。
③一段时间后，分别向A、B试管加入_______________，观察现象。
实验现象与分析：
④若观察到A试管出现浑浊，B试管不出现浑浊的现象。
可得出结论：细胞有氧呼吸的第二阶段为丙酮酸的分解的场所是细胞质基质。
若观察到                                                      (现象)
可得出结论：细胞有氧呼吸的第二阶段为丙酮酸的分解的场所是线粒体基质。