高中生物人工湿地的作用综合题

图l表示利用玉米和大麦在适宜的温度、光照强度下进行的有关实验，图2表示在大麦适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的温度与光合作用、呼吸作用曲线。请分析并回答下列问题：

（1）图1中，ab段表示的生物学意义是  __________      ， a点的限制因素是       ，b、c两点光合速率不同的原因是         。如果将长势相同的两株大麦幼苗分别种植在21% 和50%的O₂环境的透明密闭装置中，保持题干中的条件，一段时间后，O₂体积浓度环境为    幼苗先死亡，理由是           。
（2）图2中的②曲线表示             ，若其他条件不变，当光照强度适当增加，则A点    移动。图2中测得该植物光合速率最大值为（用单位时间内CO₂的吸收量表示）      。当温度达到      时，该植物不再进行光合作用。
（3）图2中在温度为30℃时，叶肉细胞内的各种［H］用于     _________________________   。40℃与60℃时，CO₂的吸收量均为0，二者的区别是    _________________________       。

对某植物的光合作用和呼吸作用进行研究，根据实验数据绘制了如下三条曲线，图甲表示光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%）、图乙表示呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系、图丙表示光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系。请据图回答下列问题：

（1）研究表明，植物严重缺水还会使叶绿体变形，影响光合作用的光反应过程，据此推测最可能是叶绿体的      被破坏，光合能力不能恢复。在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：
①                   ②                        。
（2）由图甲看，当植物生长在缺镁元素的土壤中时B点向            移动。 图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在        条件下测量。
（3）由图丙可知，环境温度大于40℃时，植物体       （填“能”或“不能”）显示生长现象；当环境温度为      时的状态可用图甲中B点表示。
（4）用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为    点对应的光照强度，温度为    ℃最佳。

将玉米种子置于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。
（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为          mg·粒^-1·d^-1。
（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          ，原因是          。

森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO₂和释放O₂的情况。请据图分析回答：

（1）“光斑”照耀开始时，限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是                 速率。
（2）图中A点时，光反应速率          暗反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）当“光斑”移开时，CO₂吸收速率发生如图所示变化的原因是“光斑”照耀期间积累的          ，还可以使暗反应持续一段时间。
（4）若对该植物作如下处理：（甲）持续光照5分钟，（乙）光照5 秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行10分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是：甲  乙（填“多于”、“少于”、“等于”或“无法确定”）。请以题中坐标图的信息从光反应产物进行分析,作出解释               。

某研究者利用栽在花盆中的植物，对植物的光合作用与呼吸作用进行了相关的研究，图甲表示此盆绿色植物在两种不同温度下释放氧气的快慢与光照强度的关系，图乙是测定图甲纵坐标上a值的实验装置图，已知该植物的呼吸商A（呼吸商=呼吸放出的CO₂量/呼吸消耗的O₂量）为0．75，请回答如下问题：

（1）在光照强度较强的情况下，该盆植物叶肉细胞中能产生ATP的场所有        ，叶绿体中ADP的转移方向是                          。
（2）图乙的钟罩内放入NaOH溶液的目的是                          。为了测定a值，可在钟罩内放入该植物后密封，置于25℃的环境中，并对钟罩进行       处理，若刻度管中红墨水      了b毫米，则a值为     毫米。
（3）在25℃、2．5千勒克司光照强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO₂外，每小时还应从外界吸收CO₂        。
（4）若该盆植物为阴生植物，则在25℃条件下，阳生植物不吸收也不释放氧气时所对应的光照强度很可能       （填“大于”、“等于”或“小于”）1千勒克司。
（5）将此植物进行温室栽培，若温室内光照强度小于2．5千勒克司，甲图中     温度下有助于提高光合产量。
（6）若由于管理不善，该盆植物突然缺镁，则C₃的含量会       。

下图是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线（X和Y），请分析回答：

（1）表示其鲜重变化的曲线是         ，M→O时间点细胞中自由水与结合水的比例将       （填增大或减小）。
（2）曲线a→c的变化主要是由于                         。
（3）曲线c→d的变化主要是由于                         。
（4）大豆萌发一个月后，植物通过细胞呼吸，为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供了_________和各种原料。

酵母菌的线粒体在饥饿和光照等条件下会损伤，使线粒体成为具有双层膜 “自噬体”，“自噬体”与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”从而将线粒体分解，请回答与线粒体有关的问题。
（1）为观察正常细胞中的线粒体，可用            进行染色，被染色的细胞一般     （答“是”或“不是”）处于生活状态。
（2）线粒体内膜结构的基本支架是           ，“自噬体””与溶酶体结合的过程说明生物膜具有              。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⁺进人溶酶体的运输方式是______________。
（3）若某酵母菌的线粒体均遭“损伤”，此时葡萄糖氧化分解的终产物是       ______，对终产物进行检测时，所用的试剂是                             。

绿色植物在不同季节以及一天内不同时段的产氧速率一般不同，如图装置是探究温度对某种绿色水草净光合作用强度影响的实验装置。请回答以下问题：

（1）除了温度外，影响绿色植物光合速率的主要因素还有________________（答出两条）。在黑暗和无氧的条件下，该水草的活细胞内，一定能合成ATP的场所是______________。
（2）如要测量该绿色水草的真正光合速率，该装置还应做_________处理，目的是____________________。
（3）本实验所涉及的原理有：
①_____________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________。
（4）该实验可通过观察_________________________来反映因变量的变化。请在右上图中绘出预期的实验结果。

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）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          。
（3）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     。
（4）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。理由是①                  ②                 。

植物叶表皮组织上的气孔，由两个保卫细胞围绕而成。以下图1表示气孔结构，图2表示气孔运动机理。请据图回答：

（1）保卫细胞与叶表皮细胞在结构和生理上最主要的区别是                    ，出现这一差异的根本原因是                       。
（2）用 “上升”、“下降”或“不变”完成图2中的内容：①      ；②      ；③      。
（3）为探究不同条件下蚕豆叶片气孔的开启和关闭情况，某小组设计了如下实验：

4小时后，结果如下表：

气孔开闭情况 组别	完全开放(%)	半开放(%)	关闭(%)
甲组	40.0	42.0	18.0
乙组	1.0	11.0	88.0
丙组	21.0	42.0	37.0

 
请根据上表数据，在方框图内用柱形图表示pH对气孔开闭的影响。

（4）若想进一步探究不同离子（如Na⁺和K⁺）对蚕豆叶片气孔开闭的影响，请补充设计实验思路：加一组实验组，将___________蚕豆叶片放入pH为7 的NaCl溶液、光照（或黑暗）条件处理，   小时后，      、观察、统计、记录气孔开闭情况。

水稻栽培示意如下图一，回答有关的问题

（1）水稻种子干重中最多的有机化合物是______，在其萌发过程中有机物的种类会 ；在生育后期种子成熟过程中，逐渐增加的激素有       。
（2）对秧苗适时搁田蹲苗，也有利于秧苗根系的发达，原理是：       。
（3）实验小组测得种皮未突破前种子吸收的O₂和释放的CO₂之比为1︰3，此时水稻细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例是______________。
(4)实验小组在光照强度和CO₂浓度等条件不变的情况下，测定不同温度对水稻叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如下图二。据图分析，水稻最适生长温度是_______^oC 左右。在此温度下，每10mm²叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖是______μmol。

在适宜温度条件下，研究CO₂浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，结果如下：

请回答下列问题：
（1）分析坐标曲线可知，CO₂浓度倍增能使光饱和点        （变大╱变小）。分析表格数据可知，干旱胁迫降低净光合速率的原因是                     ；
CO₂浓度倍增不仅能提高净光合速率，还能通过提高        来增强抗旱能力。
（2）从光合作用的物质基础来看，干旱胁迫可能导致叶肉细胞中      的含量减少，使光反应减弱，直接影响卡尔文循环中       反应的速率。
（3）研究表明，干旱胁迫和CO₂浓度倍增均可能会提高黄瓜幼苗的      （填激素）含量；当A组净光合速率为12μmol CO₂·m^-2·s^-1时，限制光合作用的环境因素有        。

为探究CO₂浓度上升及紫外线（UV）辐射强度增加对农业生产的影响，研究人员人工模拟一定量的UV辐射和CO₂浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表。请分析回答：

分组及实验处理	株高（cm）	叶绿素含量(mg·g^-1)	光合速率 (μmol m^-2s^-1)
15天	30天	45天	15天	30天	45天
A	对照(自然条件)	21.5	35.2	54.3	1.65	2.0	2.0	8.86
B	UV辐射	21.1	31.6	48.3	1.5	1.8	1.8	6.52
C	CO2浓度倍增	21.9	38.3	61.2	1.75	2.4	2.45	14.28
D	UV辐射和CO2浓度倍增	21.5	35.9	55.7	1.55	1.95	2.25	9.02

（1）番茄叶肉细胞中产生和利用CO₂的具体部位分别是                     。
（2）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于             ，加快了碳反应的速率；另一方面是由于                 含量增加，使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异，说明CO₂浓度倍增对光合作用可以          UV辐射增强对光合作用的影响。
（3）由表可知，CO₂浓度倍增可促进番茄幼苗生长。有研究者认为，这可能与CO₂参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设，还需要测定A、C组植株中       的含量。若检测结果是             ，则支持假设。
（4）科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4，然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中（如下图）。一段时间后，有ATP产生。

上述实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是                         。据此推测，叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是

为探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，某实验小组做了如下实验：用8株有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（LX）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
开始时CO2量（单位）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12ｈ后CO2量（单位）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（1）序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是          ，该实验设计方案忽略了              （某一无关变量）对实验结果的影响。
（2）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是               。
（3）序号1、3、5、7在实验前后二氧化碳含量的变化值的含义是            。
（4）若想确定天竺葵生长的最适合光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路      。

下图中，甲表示某植物细胞内的物质变化过程（A～F代表物质，a～e代表生理过程）；乙表示该植物叶片气孔（气孔一般由两个保卫细胞组成）关闭的调节机制。

（1）甲图中a表示的生理过程是          ，该过程生成的产物中除了物质B之外，还有         。
（2）除物质因素外，影响甲图中a～e过程的共同环境因素是            ；物质F的跨膜运输方式是                   。
（3）由乙图可知，K⁺的外流会导致细胞液渗透压        ，造成保卫细胞         ，进而导致气孔关闭。气孔的关闭会直接影响甲图中         物质（填标号）的摄入。
（4）对于正处于自然生长期的植物来说，其细胞内脱落酸增加最可能的原因是         。要消除脱落酸对植物生长的影响，在生产上可采取的简易措施是          。