高中生物人工湿地的作用综合题

某科研小组对黄瓜幼苗代谢问题进行了探究。下图表示在适宜光照条件下黄瓜幼苗的一个细胞内发生的部分生理过程（用序号表示）。科研人员将长势一致、健壮的黄瓜幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，分别置于人工气候室中，控制不同条件培养（其他条件适宜）。一段时间后，测得黄瓜幼苗叶片的叶绿素a、b含量及其他相关数据如下表。请回答下列问题：


注：乙、丙两组的弱光照均为15％的正常光照；丙组减少供水为50％的正常供水
（1）图一中a代表的物质名称是____________。②过程进行的场所是_________。①过程产生的[H]用于③过程作用是_______________。
（2）上表中甲、乙二组实验中的自变量是____________；为验证黄瓜幼苗叶片色素含量的变化情况，可用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素，然后利用________________（填试剂）分离所提取的色素。
（3）乙、丙两组黄瓜幼苗的光合作用强度较强的是___________，据上表可知，其内在原因之一是该组黄瓜幼苗叶片中的_________________。根据上述实验结果，当黄瓜幼苗处于冬春栽培季节，光照减弱，可适当_________，以提高其光合作用强度。

（8分，每空1分）下图表示生物体内部分物质之间的转化关系，请据图作答。

（1）a～d四个生理过程中，人体不能进行的过程除a外，还包括_____  ___，原因是缺乏   _____。硝化细菌将CO₂转化为C₆H₁₂O₆时，所利用的能量来自_______________。
（2）水稻叶肉细胞内，a过程中H₂O→O₂的部位是叶绿体中的___     ____，伴随该过程的能量转化反应式为___________________。
（3）酵母菌产生CO₂的场所是________________。
（4）请填写检测酵母菌呼吸产物时所用试剂和颜色反应比较表：

被检测的物质	试剂	现象（颜色）
CO2	澄清的石灰水	混浊
溴麝香草酚蓝水溶液	①________
酒精	重铬酸钾的浓硫酸溶液	②________

 

（9 分）某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验，结合所给材料，回答相关问题。

实验一：探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如甲图所示，与M点相比，N点限制单株光合作用强度的外界因素是      、      。
实验二：测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化，结果如乙图所示，B→C时间段，叶绿体内ADP的移动方向是      ，叶绿体内C₃含量将      ．图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是      ．
实验三：（图丙）采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，其原理是：将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移．在适宜光照下照射6小时后，在A、B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/（dm2•h）
实验步骤如下：
（1）请设计一张表格用于记录实验数据（假设实验选定叶片数目为3）
（2）若M=MB﹣MA，则M表示     ．

对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答下列问题：

（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是__________，由甲实验得到的指导措施是在栽培农作物时要注意________。
（2）种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示。B点时光合作用与细胞呼吸_____（大于，等于，小于），CE段， ATP的合成具体部位是____________。一昼夜内植株是否显示生长？________。理由是_________。由图乙给我们的指导是在密闭大棚内种植作物时要注意_____________。
（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g），根据这两个数据是否能计算细胞呼吸量和光合作用量？______________，理由是___________。
（4）装置丁（如图）可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是_____________，自变量如何？____________。

细胞内受损后的线粒体释放的信号蛋白，会引发细胞非正常死亡．如图表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体及其释放的信号蛋白的过程，请据图回答：

（1）吞噬泡的吞噬过程体现了生物膜在结构上具有               的特点．图中自噬体由            层磷脂分子构成（不考虑自噬体内的线粒体）．
（2）受损线粒体的功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第         阶段．细胞及时清除受损的线粒体及信号蛋白的意义是                          ．
（3）研究发现人体细胞溶酶体内的pH在5．0左右，由此可知细胞质基质中的H⁺进入溶酶体的运输方式是                    ．
（4）图中水解酶的合成场所是              ．自噬体内的物质被水解后，其产物的去向是                                 ．由此推测，当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”会              （增强/减弱/不变）．

两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请分析作答：
（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO₂。现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（A～D）所示：

①请根据实验目的选择装置序号，用字母和箭头连接（装置可重复使用）。
有氧条件下的装置连接         ；无氧条件下的装置连接          。
②B瓶中澄清的石灰水还可用            代替，预测代替后最可能出现的现象是            。
（2）乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？          。
②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：

序号	装置中红色液滴的移动现象	结论
装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	A	不动	只进行有氧呼吸
2	不动	B	只进行无氧呼吸
3	C	D	既进行有氧呼吸，有进行无氧呼吸

③ 若用装置Ⅱ、Ⅲ同时开展实验，发现一段时间中，装置Ⅱ液滴移动3格刻度后停止不动，装置Ⅲ的液滴移动了6格刻度，则这段时间装置Ⅱ中酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是         。

下图中，甲图所示为绿色植物细胞部分结构的某些代谢过程示意图，乙图为叶绿体内部分结构示意图。请分析回答：

（1）甲图中的三种细胞器均由       结构包被，使之与细胞质分隔。此结构的基本组成成分包括        ；在功能上都能利用自身所含有的             指导相应蛋白质的合成。甲图中H所代表的与需氧呼吸有关的物质有             。
（2）研究人员利用从细胞中提取的叶绿体进行如下实验：

组别 步骤	A	B	C
1	破碎叶绿体膜，释放出乙图所示的结构	处理同A，但去除乙图所示的Ⅰ结构	处理同A，但去除乙图中所示的Ⅰ结构
2	无CO2，光照后去除乙图所示的Ⅰ结构	无光照，加入ATP、NADPH	无光照，不加入ATP、NADPH
3	黑暗条件下加入^14CO2
4	检测乙图所示的Ⅱ结构中是否具有含^14C的有机物
实验结果	是	是	否

①乙图所示的结构中，Ⅰ和Ⅱ分别是           。
②实验结果说明，叶绿体合成有机物必需的物质有CO₂和         ，利用CO₂合成有机物             （需要，不需要）光。A组结果还表明，除CO₂外，其他物质是在           过程中产生的。

下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①—⑦表示代表各种物质，甲、乙代表两种细胞器。图2表示该植物叶片释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量。据图回答下列问题

（1）图1中，甲、乙两种细胞器的膜面积都很大，其中乙增加膜面积主要是通过        。
（2）若该绿色植物长时间处于黑暗环境中，则图1中“⑥→⑤→⑥”的循环能否进行？        ，原因是        。
（3）若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℃，图2为浓度一定，环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。
①图2中的A点时，图1中能产生ATP的细胞器有          ；当光照强度处于图2中B—D间，光合作用有机物的净积累量为                。
②当光照强度处于图2中的D点时，图1中“物质⑦”的去向是扩散到乙和           ，D点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是             。
③请在答题纸的相应位置的坐标系中绘出环境温度为30℃时光合作用强度随光照强度变化的曲线。（要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置）

如图是探究绿色植物光合作用速率的实验装置示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。将该装置放在20℃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。30分钟后，针筒的容量需要调至0．6mL的读数处，才能使水滴仍维持在位置X。据此回答下列问题：

（1）若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是____mL/h。
（2）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________（填“偏高”、“偏低”或“相同”），原因是            。
（3）假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的___________反应阶段。
（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0．6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0．8mL读数处，才能使水滴维持在位置X（不考虑气体物理膨胀）。比较两个实验可以得出什么结论？

下列图示中，甲表示植物光合作用强度与光照强度之间的关系；乙表示某绿色植物某些代谢过程中物质的变化，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同的代谢过程；图丙表示在种植有植物的密闭玻璃温室中，二氧化碳浓度随光照强度变化而变化的情况；丁表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖浓度的关系。

（1）图甲三种植物中最适合间作的两种是          ；叶肉细胞在a、b点时都可以产生ATP的细胞器是         。
（2）图乙中Ⅰ中产生的O₂参与Ⅲ的第        阶段；Ⅱ进行的场所是            。
（3）从图丙曲线变化分析，图中代表光合速率与呼吸速率相等的点为       。
（4）图丁中，如果温度上升5℃，b点将向       （填“左上”、“右下”，“左下”、“右上”）方移动。

图1表示光合作用过程概要的模式图。其中，①～④表示化学反应，A～F代表物质。图2表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，保持一定的pH值和温度，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图。据图回答问题。

（1）写出下列反应或物质的名称。
②：__________ ④：__________  D：___________
（2）据图2分析，该绿藻细胞的呼吸速率为___________微摩尔／分。
（3）在图2中乙处给予光照时，分析瞬间ATP的变化为____________；在丙处添加CO₂时，分析短时间内C₅的变化为___________。
（4）若在图2中丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率）的光照，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的_________。
（5）若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的________。
（6）若在图2中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为_________微摩尔。

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）图一中能进行光合作用的色素存在于    处,可用    提取,其中溶解度最大的是   。
（2）图二表示棉田内棉叶在一天内吸收CO₂变化的情况,如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等,均为36 mg·dm^-2·h^-1,则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是    ;与夏季相比,冬天时B点应向    移动,多云转晴时,短时间内细胞内C₅的含量会    ;如果土壤中长期缺乏Mg²⁺,则图二中G点向   移动。

为研究淹水时KNO₃对甜石榴根呼吸的影响,设四组盆栽甜石榴,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO₃溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜石榴根的有氧呼吸速率,结果如下图所示。请回答下列问题:

（1）细胞有氧呼吸生成CO₂的场所是    ,分析图中A、B、C三点可知,    点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
（2）图中结果显示,淹水时KNO₃对甜石榴根有氧呼吸速率降低有    作用,其中    mmol·L^-1的KNO₃溶液作用效果最好。
（3）淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和    减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中    （填“能”或“不能”）改用CO₂作为检测有氧呼吸速率的指标,原因是    。

绿色植物叶表皮上分布有气孔，气孔由两个半月形的保卫细胞组成，可以张开或关闭，是植物气体交换的“窗口”；保卫细胞控制气孔开闭，如图甲所示。乙图表示某植物叶片的光合作用速度与光照强度的关系曲线。请回答下列问题。

（1）炎热夏季中午由于保卫细胞通过____作用失水，部分气孔处于     状态，因而会影响叶肉细胞光合作用的      反应，在较短时间内，使叶肉细胞内三碳化合物的含量____，进而使光合作用合成的有机物      。
（2）图乙曲线代表气孔关闭前，植物叶片二氧化碳吸收量与光照强度的关系，当光照强度为4Klx时，植物每小时叶片面积500cm²的二氧化碳的固定量为____mg。
（3）假设气孔关闭前后温度等其它条件不变，则气孔关闭后，图中C点将内____移动，D点将向    移动

某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（1）与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率           。与对照组相比，         光处理组的叶肉细胞对CO₂的利用率高，据图分析，其原因                                               。
（2）叶肉细胞间隙CO₂至少需要跨      层磷脂双分子层才能达CO₂固定的部位。
（3）某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2．1mg·g^-1、3．9 mg·g^-1、4．1 mg·g^-1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是                  。