高中生物人工湿地的作用综合题

( 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。

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简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答问题。

（1）物质a分布在叶绿体的___________，提取该物质时加入CaCO₃的目的是____________。
（2）物质c、f、g分别是_____________、____________、_____________。
（3）过程②、⑤发生的场所分别是___________________、_______________。
（4）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程有____________ _____________。
（5）假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f含量的变化是___________；假如该植物从光照条件下移到黑暗处，h量的变化是_______________。

如图所示为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。请据图回答：

（1）在开花第10d，水稻种子的胚合成ATP的场所有____________________________。
（2）水稻种子呼吸速率最大的时间是_________，此时水稻呼吸速率________（填“大于”“等于”或“小于”）光合速率。
（3）从开花后第45d起，自由水含量的变化趋势是______________；脱落酸含量的变化趋势是_________。
（4）水稻开花后一段时间，尤其是在10-20d，稻田需要定期排水，作用是__________________________。

(9分)请回答下列有关小麦细胞代谢的相关问题：

（1）图甲曲线中，当光照强度为a点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有             。当光照强度为600lx时，二氧化碳的固定量为       umol/(m².s)，当光照强度         （大于、小于、等于）200lx时，细胞会表现出乙图细胞的生理状态。大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为甲图中的       （a、b、c、d）点最为理想。
（2）图丙表示某小麦的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图，在图丙a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度    ；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的      倍。  
（3）若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物对CO₂的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.20	3.75	3.50	3.00
黑暗中释放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.00	1.50	2.25	3.00	3.50

每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该小麦生长的最适宜温度是        _℃；假设白天在25℃的条件下10小时，夜间为10℃的条件，则该植物一昼夜积累的葡萄糖         mg。(保留小数点后一位)

某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态，晚上开放。如图1表示该植物固定和还原CO₂过程，据图分析回答下列问题。

(1)图中的A代表的物质是            ；a、b表示的两个生理过程发生的场所在叶绿体的   ______  ；C物质产生的场所是   __________     。 
(2)和一般植物光合作用固定CO₂不同的特点是  _______________，根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点，推测此类植物最可能的生活环境是      ____________________      。             
(3)植物夜晚能吸收CO₂，却不能合成(CH₂O)，其原因是   _________________________       。白昼这类植物进行光合作用所需的CO₂还可以由 _______________        过程产生，产生CO₂的总反应式为  ________________________________________   。
(4)右图为某蔬菜基地测定的某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度。

曲线a中，在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较__________ (深或浅)。曲线b的峰值低于曲线a，其两个主要决定因素是________________（光照强度、环境温度、空气中CO₂含量）。6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内  __________   较高。

下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O₂吸收量和CO₂生成量的变化，请据图回答：

(1)图中曲线QR区段CO₂生成量急剧减少的主要原因是                             。
(2)     点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴，CO₂生成量和O₂吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是                                                   。
(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO₂随氧气浓度变化而变化的曲线。
(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO₂与无氧呼吸释放的CO₂相比    (填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的         倍。
(5)你认为氧浓度应调节到         点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：                                         。

将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于适宜光照下进行培养(如   甲图所示)，假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中的生理状态相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO₂浓度影响均忽略不计。进行如下实验：
实验一：用CO₂浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO₂浓度的变化情况，绘制成如乙图所示曲线；

实验二：利用甲装置研究该植物在适宜光照下、不同温度下分别暗处理l h，再光照l h (光照强度相同)，测其有机物变化，得到数据如图丙所示。请据图分析回答：
(1)图甲中在植物的全素营养液中加入H₂¹⁸O，在钟罩内最初检测到的放射性物质是____。在钟罩内的CO₂中检测到放射性的¹⁸O，这是因为水参与了_____过程；植物对全素营养液中矿质元素的吸收具有选择性，这取决于_____________________________________
(2)图乙曲线中AD段CO₂相对含量升高是因为植物______，影响DE段CO₂相对含量下降的主要环境因素是_____，C点时产生ATP的细胞器是____。
(3)由图丙可知，该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的四个温度中分别是____、_____；在光合作用的最适温度下，该植物光照l h的真正光合速率为______。

图甲表示水稻细胞内部分代谢活动图解，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质；图乙表示用低温处理水稻秧苗过程中，水稻光合速率和色素含量的变化。回答问题：

(1)正常情况下，①～⑤过程中有ATP生成的是_____，过程②需要的条件是______。物质F是__________。
(2)由图乙分析，低温除了能降低色素含量外，还能_____，从而导致光合速率下降。叶绿体中的色素吸收光能的两个用途是______。
(3)若将新鲜叶片放置在某装置内，给予不同强度的光照(其他条件保持相同且适宜)，测得氧气释放速率如下表所示。

当光照强度为8klx时，叶绿体产生氧气的速率是_____mg／100cm²·h，此时，叶绿体中ADP的移动方向是_________。

(12分)科学家对生长在某区域两个不同地段(水分条件相对较好的沟底和水分条件较差的坡面)的中国酸刺的雌、雄株进行了研究。测得一天中6时至18时的净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO₂的量)变化曲线如下图所示。

(1)由曲线可知，影响沟底与坡面酸刺净光合速率的主要环境因素是____，在18时影响中国酸刺净光合速率的主要环境因素是_______。
(2)一般情况下，比较曲线1中8时和12时两个时刻，_____时刻暗反应固定的CO₂量   多，原因是______。
(3)分别对比图中两组曲线___以及_______可知，土壤水分含量的变化对中国酸刺___(填“雄株”或“雌株”)净光合速率的影响较大。
(4)从生长状况相同的中国酸刺叶片上剪出大小、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(提供CO₂)中，给予相同强度的光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成下列曲线。请据此回答：

从图解分析，b点比a点细胞内的C₃含量_____，随光合作用强度的增强小圆叶片上浮至液面所需时间______，而c点以后曲线上行，其原因可能是______。

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）图甲所示的细胞结构名称是______________。其A、B、C、D结构中含磷脂分子的是：___________。图中由F₀、F₁组成的物质最可能是________。图中所示生理过程是    。
（2）根据图乙实验结果，完善实验步骤： 
材料用具：盆栽幼苗100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___________的叶片测量各生理指标，求平均值。
（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：
__________________________________________________________________________。

最近科学家从甘蓝型油菜中克隆到一个耐热性基因“TR1”，该基因已通过转基因技术应用于农业生产中。若测定A、B两种植物的叶片在不同温度下光合作用和呼吸作用速率结果如下图（一）所示（对照实验在30℃进行），图（二）为植物A叶肉细胞中的部分代谢示意图。请据图回答问题。


（1）当温度超过        ℃后，植物B的呼吸作用会受抑制；这两种植物中，最可能导入了TR1基因的是                     。
（2）基因表达载体通常由启动子、终止子、目的基因和                 等四部分组成。在构建过程中，所需工具酶是                               。
（3）图（二）中C、D（均为细胞器）增加膜面积的方式有何不同：                                     。
（4）图（二）中的物质A是               ，物质A在C内彻底氧化分解需要的物质是                     。
（5）水果在生长季节如果长期处于不致死的高温环境中，甜度会较低。参考本研究的结果，说明产生这一现象的生理基础。                                    

据图回答下列有关植物代谢有关的问题。

（1）从图1中可知，影响光合速率的因素有________                        __。如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O₂体积浓度环境，一段时间后，_________幼苗先死亡。理由是______________________________ ____
（2）图2中的虚线表示     _____________________________________ 。40℃与60℃时，CO₂的吸收量均为0，二者的区别是_____ ____________________________ 。
（3）图3表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图，在a、b、c、d四浓度中,最适合该植物器官储藏的氧浓度是_________；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的消耗葡萄糖的量____ 倍。

实验常用的小白鼠，当环境温度明显降低时，其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑，某校生物兴趣小组制订了以下实验方案：
实验假设：下丘脑是调节体温的主要中枢
材料用具：略
实验步骤：
①取两组健康的成年小白鼠，并标记为甲、乙。
②甲组鼠用一定的方法破坏下丘脑，乙组鼠不做处理作为对照。
③把甲组鼠置于0℃环境中，乙组鼠置于20℃环境中作为对照，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并做好记录
预期结果与结论：
①若甲组鼠体温发生明显改变，乙组鼠体温保持相对恒定，则假设成立；
②若甲、乙两组鼠体温均保持相对恒定，则假设不成立。
请分析回答：
（1）该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处，请把它指出来。（至少二点）                    。
（2）有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点?并说明理由。      。
（3）若假设成立，下面给出了四张坐标曲线图，表示上述小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度)。则符合乙组鼠生理状况的是_________。

（4）请你为该实验设计一张合理的体温记录表。

某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究，结果如图所示。请回答：

(1)在图一中，若呼吸底物为葡萄糖，氧气的吸收量为a，有氧呼吸与无氧呼吸共同释放的CO₂总量为b，当O₂浓度在________(填字母)范围内时，则a＝b。细胞含水量与呼吸强度密切相关：一方面水是有氧呼吸第________阶段的原料；二是因为细胞内________水（自由水/结合水）的含量影响呼吸强度。
(2)图二为甲、乙两种蔬菜在最适宜温度下的光合速率变化曲线。甲与乙比较，G点时细胞呼吸强度较高的是________，乙更适于生长在________环境中。H点时影响乙光合速率的主要环境因素是________。F点时，甲叶肉细胞中消耗ADP的场所有________。
(3)为了延长蔬菜生长后期叶片的寿命，可向叶面喷洒的植物激素是________________。

将某植物种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示，若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。

（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_________，通过_________作用为种子萌发提供能量。
（2）萌发过程中自由水与结合水的比值的变化趋势是_________。
（3）萌发过程中在_________小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_________mg。
（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_________。