高中生物人工湿地的作用综合题

(12分)下图甲表示某绿色植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照条件下气体交换情况;图乙表示该绿色植物CO₂吸收量与光照度度的关系;图丙表示该植物的种子细胞呼吸时O₂的吸收量及CO₂的释放量与氧浓度的关系。请据图回答：

（1）甲图中两种细胞器均有双层膜，研究表明光合作用水的光解发生在类囊体腔内，则叶肉细胞中O₂从产生到被利用至少穿过了       层磷脂双分子层。
（2）甲图中线粒体的双层膜相比,蛋白质含量较高的是             ，最可能的原因是           。
（3）若乙图表示某植物整个植株处于密闭玻璃罩内获得的数据，则B点时一个叶肉细胞中气体交换情况为图甲中的        。
（4）据图丙可知,储存该植物种子时O₂浓度控制在     %时较适宜,当O₂浓度为N%时该植物种子的呼吸方式为                            。

请完成下列教材原文填空：
（1）胆固醇是构成                    的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。
（2）细胞骨架是由                   纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
（3）同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有不同的特点：有机物中的能量是经过一系列的化学反应         释放的；这些能量有相当一部分储存在ATP中。
（4）暗反应过程中，一些          并被还原的C₃经过一系列变化，形成糖类，另一些则经过一系列变化形成C₅。
（5）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是             。

图l表示某植物在密闭容器内24小时，用红外线测量仪测得植物CO₂吸收速率与时间的关系曲线；图2表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响，图中实线表示实际光合作用速率，虚线表示呼吸速率。据图分析回答下列问题：

（1）图1中k点植物体内产生ATP的场所是   。图中光合作用强度等于呼吸作用强度的点是   。在df段，植物的光合作用强度     （填大于、等于或小于）呼吸作用强度；f点与d点相比，此植物体内有机物含量会   。
（2）在图1中植物进行呼吸作用的时间是  段（填图中代码）；植物积累有机物最多的点是  。导致ab段CO₂的释放速率比ka段低的原因是           。
（3）分析图2可知，光合作用、细胞呼吸都受温度的影响，其中与  作用有关的酶对高温更为敏感；在光合作用和细胞呼吸过程中，有关酶的作用机理是   。
（4）若昼夜不停地光照，图2植物生长的最适温度约是   ；若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物  （填“能”或“不能”）正常生长；若该植物在密闭环境中，温度为40℃时，体内最可能积累         。

研究人员利用紫苏进行了两组实验，结果分别用下图（甲、乙）表示。

（1）图甲表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O₂含量的变化，据图分析：
① 图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中          阶段增强，此时光能转化为活跃的化学能储存在           。
② 紫苏植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的点是      。（用图中字母回答）
③ 该紫苏植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？       （填“是”或“否”），理由是                                      。
（2）图乙是研究水分在植物体内运输的情况。把紫苏的枝条放在盛有红色染液的烧杯中，一段时间后，洗净并在距枝条底部的不同位置横切观察导管部分（如图），含有染液的部分显示水分的经过的途径和高度。分析回答：
① 若培养过程叶片出现萎蔫的现象，说明叶肉细胞的细胞壁与       发生分离，其吸水能力逐渐       （填“增强”“不变”或“减弱”）。
② 给你提供一些如图乙所示的形态和生长状况相似的紫苏枝条，请利用上述实验装置，验证叶的表面积与水分运输速率呈正相关。
实验步骤：
第一步：取若干紫苏叶枝条，平均分为两组，标号为A、B。A组的枝条保留叶片，B组的枝条___________________________________________。
第二步：把两组紫苏的枝条如图乙放置在盛有红色染液的烧杯中。
第三步：两组枝条放置相同环境中一段时间后，洗净并在距离枝条底部的不同位置横切观察。
实验预期：__________________________________________________。

飞机草是我国热带地区危害严重的外来入侵植物。测定某入侵地飞机草的不同器官在光照充足条件下光合速率和呼吸速率，结果如图1所示。

（1）由图可知，除了叶片以外，其它器官中           的光合速率最大。飞机草通过光合作用同化的能量，除一部分用于呼吸消耗外，其余部分                  。
（2）飞机草分泌的一些挥发性物质能够抑制多种植物幼苗的生长发育，并使一些食草动物中毒。这有利于飞机草与本地植物       光和生存空间。长此以往，飞机草的大量繁殖会降低本地生态系统的               。
（3）关于飞机草成功的入侵，研究者认为，这是由于入侵种群在迁入新环境后发生适应性变化，把原来用于防御原产地天敌的能量投入到生长和繁殖中。为验证该假设，研究者将飞机草入侵种群和对照种群种植在与入侵地气候、土壤等条件相同的环境中，除草、治虫，测定株高、分枝数和生物量。
①实验中，对照种群应从              获取。
②若测定结果为飞机草入侵种群              ，则该结果支持上述假设。

(16分)下图是某课题组研究大丽花中度缺水时绘制的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(Ci)的变化曲线图。实验过程中其他环境因素保持适宜且不变。气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，气孔导度表示气孔张开的程度。请回答下列问题：

(1) 叶肉细胞的胞间CO₂至少需要跨________层膜才能到达CO₂被固定的场所________，除此之外，参与光合作用暗反应的CO₂还可能产生于叶肉细胞的__________。
(2) 据图分析，从第________天开始，影响Pn的主要因素不是Gs，此时Pn下降的主要原因除缺水外还可能有___________                                    _。
(3) 研究表明，水分正常供应时，大气中高浓度的CO₂会导致大丽花胞间CO₂浓度(Ci)升高和气孔导度(Gs)下降，据此分析，此时叶片水分蒸腾作用的变化趋势是__________。
(4) 撕取新鲜的大丽花叶片下表皮制作临时装片若干，均分成甲、乙两组，甲组滴加清水，乙组滴加0.3 g/mL蔗糖溶液，观察结果如下图所示。据此推测气孔开闭的机制是___                            。此时乙组________(填“能”或“否”)观察到质壁分离现象。

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。

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______。

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____________________________________。

细叶桉（喜光耐旱的高大乔木）和蛤蒌（常生长在树林中半阴处）均为湛江地区常见的植物。图甲为这两种植物在温度、水分均最适的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，据图回答。

（1）图中表示细叶桉的是曲线            。
（2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器有               。光照强度在c点之后，限制B植物P/R值增大的主要外界因素是                              。
（3）某科研人员研究了细叶桉凋落叶对蛤蒌幼苗的影响，部分研究结果见图乙。研究结果表明：在凋落叶量为30(g/kg土壤)时，主要影响了蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率，依据是                 ；在凋落叶含量为90(g/kg土壤)时，由于C₃生成速率下降，说明蛤蒌幼苗对                的利用下降。
（4）图丙是研究人员测定的不同土壤含水量条件下蛤蒌叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间CO₂浓度的结果。随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO₂吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体类囊体结构破坏，而且不能恢复。
为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的蛤蒌幼苗分为两组，实验组蛤蒌幼苗进行___________处理，对照组保持原有状态。若实验组蛤蒌幼苗光合速率___________________，则观点二成立。

下图为某科研小组对寒富苹果叶片发育状况的研究成果，其中图2为一定温度、最适CO₂浓度下的测定结果，请据图回答相关问题。

⑴为探究叶片发育过程中的最大光合生产能力，最好选择晴好天气，并于10︰30左右做净光合速率的测定，O₂是水的_______产物，可根据单位时间O₂的释放量来测定。若在正午12︰00左右测定，则净光合速率可能会降低，此时叶绿体中三碳酸含量与10︰30左右相比会       。
⑵图1显示，萌芽后的叶面积在不断扩大，之后趋于平缓，这是细胞__________的结果。在叶片发育的过程中，其净光合速率逐渐升高可能与两个因素相关，一是叶片结构逐渐完善，      作用活动逐渐增强；二是随着叶片的展开和扩展，与叶片发育密切相关的_______作用活动增加较少。
⑶光补偿点是指当整个植物体光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。由图2可知，寒富苹果叶片的光补偿点与                  （因素）有关。若升高温度，则A点的变化是          。

（每空2分，共10分）下图甲、乙、丙表示分别放有小鼠、绿色植物、小鼠和绿色植物的三个透明密闭玻璃装置，起始时装置内的气体种类及相对含量都相同，某兴趣小组将三个装置置于室温25℃和一定光照条件下，并监测三个装置内的某种气体的相对含量的变化，分别绘制出了下图①②③三条曲线，请回答以下问题：

（1）甲装置中的小鼠最终死亡，在其体内检测到某酸性物质的含量明显高于正常小鼠，该酸性物质是               ，该物质产生的原因是                                。
（2）曲线②中CD段绿色植物光合作用速率的变化趋势是逐渐       （上升/下降/不变）。
（3）曲线②和③分别达到D点和F点时气体相对含量不再改变，此时对应的乙装置和丙装置中的绿色植物光合作用速率与呼吸作用速率的关系为：乙中光合作用速率    呼吸作用速率，丙中光合作用速率   呼吸作用速率。

油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
（1）油菜果皮细胞内通过光合作用固定的细胞器是。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是。
（2）图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知，第24天的果实总光合速率（填"大于"或"小于"）第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐为黄，原因是叶绿素含量减少而（填色素名称）的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供给暗反应的和减少，光合速率降低。

（3）图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天，种子内含量最高的有机物可用染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由转化而来。

研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下₂吸收量的变化，每2记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。

（1）在开始检测后的200内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解，同化₂。而在实验的整个过程中，叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。
（2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下，₂吸收量在μ^-2-1范围内，在300时₂达到2.2^-2-1。由此得出，叶片的总（真实）光合速率大约是₂.^-2-1。（本小题所填数值保留到小数点后一位）
（3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100C以后，叶片的₂释放，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
（4）为证明叶片在光下呼吸产生的₂中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用技术进行探究。