高中生物人工湿地的作用综合题

下图（一）为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图：图（二）为不同光照强度下，测定绿色植物对CO₂的吸收速率并绘制成的相应曲线。请据图回答问题。

（1）若光照强度处于图（二）的C点时，将提供的大气中的CO₂用¹⁸O标记，经检测发现大气中的O₂出现了¹⁸O₂，则¹⁸O的物质至少穿过的生物膜层数是＿＿＿＿＿，假如图（一）取自一种C₄植物，则图中有一处错误是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）当光照强度处于图（二）B点时，对应图（一）中的CO₂的释放量和吸收量的相关数学关系式为（a、b、c、h可表示CO₂的相对量）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在D点之后，对应图（一）中的CO₂释放量和吸收量的相关数学关系式为（a、b、c、h可表示CO₂的相对量）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）适当提高CO₂浓度时，图（二）中B点将＿＿＿＿＿（填“左移”、“右移”或“不动”），D点将＿＿＿＿＿（填“上移”、“下移”或“不动”）。
（4）若图（二）曲线横坐标表示CO₂浓度，且代表的植物是水稻，那么将水稻换成玉米时，图（二）曲线中最主要的变化是＿＿＿＿＿点应该＿＿＿＿＿。
（5）在研究某植物的某种性状遗传特征时，发现用两个不同性状的亲本杂交后，其后代出现了性状分离，但无固定的分离比，则控制这一特征的遗传物质最可能位于图（一）的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿结构中。

分析回答下列代谢与调节的相关问题：
Ⅰ、下图表示在25℃时，A、B两种植物随着光照强度的变化，CO₂吸收量或CO₂释放量的变化曲线图。据图回答下列问题：

（1）写出光合作用的总反应式：                      。
（2）比较A、B植物呼吸作用，其中呼吸作用较强的是           植物。当二氧化碳净吸收为0时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有                            。
（3）当光照强度在达到Z点之前，限制A植物光合作用的因素主要是         。如B是C4植物，其完成光合作用的细胞依次是                     。
（4）当平均光照强度在X和Y之间（不包括X、Y），假设白天和黑夜的时间各为12h，A植物一昼夜中有机物积累量的变化是           （减少或增加）。
（5）对B植物而言，假如白天和黑夜的时间各为12h，平均光照强度在      klux以上才能使CO₂的吸收量超过CO₂的释放量。
（6）若已知A植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，若将温度提高到30℃（其它条件不变），理论上图中P、M的位置如何变化？                  。
（7）某同学想探究温度对A植物光合作用的影响，则应选择图中M点对应的光照强度，在该实验中，自变量是            ，观察测量因变量的指标是                 。
Ⅱ、(9分)给动物注射促甲状腺激素后最终导致下丘脑的促甲状腺激素释放激素分泌减少。对此问题的解释有两种观点：
①促甲状腺激素直接对下丘脑进行的反馈调节；
②通过促进                           对下丘脑进行的反馈调节。这两种观点是否成立?为此，某生物兴趣小组做了以下的实验进行探究。
(一)材料用具：实验动物、可能用到的试剂、药品、手术器械、测量仪等。
(二)实验思路：
（1）将实验动物平均分为A、B两组；A为实验组，B为对照组。并测定两组动物血液中促甲状腺激素释放激素的含量。
（2）用手术器械将A组动物的       器官切除，B组做切除手术，但不摘除此器官。
（3）对A、B两组动物注射                                        。
（4）一段时间后，再测量A、B两组动物血液中的促甲状腺激素释放激素含量。
(三)实验结果及结论(支持的观点)：
（1）若A组促甲状腺激素释放激素不减少(或增加)，B组促甲状腺激素释放激素减少，则             ；
（2）若A组和B组促甲状腺激素释放激素减少的量相等，则        ；
（3）若A组和B组促甲状腺激素释放激素减少的量不相等，且B组减少得要多，则   。

下图表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，据图回答：

（1）图中①过程进行的是＿＿＿＿＿反应。b代表的是＿＿＿＿＿。
（2）光合作用过程中[H]来源于①过程中＿＿＿＿＿，用于③过程中＿＿＿＿＿。
（3）在有氧呼吸过程的第一阶段，除产生了[H]、ATP外，产物还有＿＿＿＿＿。①过程产生的O₂用于相邻细胞的②过程，至少经过＿＿＿层膜结构。
（4）若将该植物从CO₂浓度为0．03%环境转移到CO₂浓度为1%的环境中，叶绿体中[H]含量将＿＿＿＿＿。
（5）有氧呼吸三个阶段中共同的生成物是＿＿＿＿＿。

（10分，每空1分）如图为生物体内的重要生理过程示意图，图中①～⑥代表相关的生理过程，Ⅰ～Ⅶ代表相关的物质。据图分析回答下列问题：

（1）在物质Ⅰ～Ⅶ中，可代表相同物质的有Ⅰ与Ⅴ，此外还有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。蓝藻细胞中产生的物质Ⅱ需要穿过＿＿＿＿层磷脂分子层才能释放到大气中。
（2）除图中标明的外，还可产生ATP的生理过程是＿＿＿＿（填序号），生物体生命活动所需的能量主要来自于过程＿＿＿＿（填序号）。
（3）若将某植物置于含C¹⁸O₂的环境中生长，一段时间后，植物体周围空气中含有¹⁸O的物质有Ⅰ～Ⅴ中的＿＿＿＿（填序号）和水。
（4）图中水主要由根尖成熟区的表皮细胞通过＿＿＿＿＿＿＿＿吸收，与该过程密切相关的细胞器是＿＿＿＿，植物运输矿质元素的动力来自＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）空气中的N₂一般要通过以根瘤菌为代表的＿＿＿＿＿＿＿＿作用才能被植物吸收，在“水稻、小麦、大豆和马铃薯”四种生物中，吸收土壤中硝酸盐最少的是＿＿＿＿。

在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系（氧气浓度为15％）、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）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）影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是__________；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，40℃时，植物体__________（填“能”或“不能”）显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中________（填“A”、“B”或“C”）点表示。
（4）用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为图甲中________点对应的光照强度，温度为_________℃最佳。
（5）在图乙中b、c曲线在D点重合，其生物学含义是                    。当氧气浓度为6时，植物呼吸作用的方式是                            。

I．将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到如下表的数据。分析并回答问题：

组 别	1	2	3	4
温度/℃	27	28	29	30
暗处理后质量变化/mg	-1	-2	-3	-1
光照后与暗处理前质量变化/mg	+3	+3	+3	+1

（1）该探究实验中，属于因变量的有                  、               。
（2）第一组实验说明该绿叶在27℃时每小时积累的有机物的量是___________mg；29℃时真实光合速率为_______________mg/h。
II.已知可以通过观察反应过程中的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H₂O₂分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的H₂O₂溶液，蒸馏水，3.5% FeCl₃溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
（1）实验步骤：
①取3支试管，各加入等量且适量的H₂O₂溶液；
②                                                                       ，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。
③观察各管中释放气泡产生的快慢。
（2）实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O₂的释放速度从快到慢依次是：______________  。
由此可得出的结论是____________________________________。
（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O₂释放的速度最快的是_____________。

呼吸商（RQ）指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值（RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积）。下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答：

图1                                    图2
（1）图1中，催化过程①②的酶存在于细胞的           ，物质E表示           。
（2）图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是                  。
（3）假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25℃下经10min观察墨滴的移动情况，如发现甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则10min内小麦种子中发生图1中的      （填序号）过程；如发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则10min内小麦种子中发生图1中的          （填序号）过程。
（4）在25℃下10min内，如果甲装置中墨滴左移30mm，乙装置中墨滴左移200mm，则萌发小麦种子的呼吸商是         。
（5）为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入                                。

酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想实验材料。血球计数板是酵母菌计数的常用工具。结合所学知识，回答下列问题：
（1）酵母菌与大肠杆菌相比，在结构上的主要区别是酵母菌具有           。
（2）酵母菌常被用来探究细胞呼吸的方式，是因为它                 。
（3）血球计数板的计数室长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取的中方格位于计数室的                         。下图1表示的是其中一个中方格的情况，对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是         个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个，则1mL培养液中酵母菌的总数为       个。

（4）某同学为探究温度对酵母菌种群数量变化的影响，得到上图2所示结果，由此并不能得出酵母菌的最适培养温度为25℃。为了确定培养酵母菌的最适温度，需要进一步实验，写出实验设计思路：                                                  。

）Ⅰ．下面a 图表示番茄叶肉细胞内两个重要生理过程中C 、H 、O 的变化；b 图表示一个种植有番茄植株的密闭容器内氧气含量的变化曲线。请据图回答：

( l ) a 图中甲、乙生理过程所发生的场所分            、                。
( 2 ) a 图甲过程中，B 在   内被消耗（答具体部位）；乙过程中，A 的利用发生在该过程的第      阶段。
( 3 ) b 图中番茄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     ；该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？           ，理由是                          
Ⅱ．下图是某同学“探究影响植物光合速率因素”的实验装置图。请回答：

( l )上图装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作用是          。
( 2 )在试管内CO₂浓度不变的前提下，每隔30 min 改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的主要原因是  。
( 3 )为探究CO₂浓度对光合速率的影响，利用上图装置进行实验的设计思路是         
                        

下图表示某植物叶肉细胞内发生的生理过程，其中A至H代表物质，据图回答：

(1) D是__________。用___________方法，可以研究B的去向。__________(字母代号)直接为细胞生命活动提供能量，该过程的化学反应式是：__________________________________。
(2)场所Ⅱ是____________________。多种化学反应能够互不干扰地在场所Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内进行，是由于____________(结构)的_______________作用。
(3)通过实验可以初步研究该植物叶片中色素的种类及相对含量，请扼要写出实验思路。
(4)将生理状况相同的该植物叶片分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当且相同的光照射1h，测其重量变化(注：均与暗处理前相比)，结果见下表。

组别	1	2	3	4
温度(℃)	27	28	29	30
暗处理后的重量变化值(mg)	-1	-2	-3	-1
光照后的重量变化值(mg)	+3	+3	+3	+1

假设相同温度下呼吸作用强度不变，据图分析，_________℃下呼吸作用最强，28℃下的实际光合速率是_______mg/h。

酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气自身抑制了酵母菌厌氧呼吸，也有同学认为是需氧呼吸产生的某产物X抑制了酵母菌厌氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行厌氧呼吸的原因。
供选的实验试剂和用品：酵母菌细胞（试剂1）、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞溶胶的上清液（试剂2）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂3）、X溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。
（1）先给本设计作出假说     。
（2）完成下列实验步骤：

①取锥形瓶等连接成如上图所示的装置四套，依次编号为甲、乙、丙、丁。其中每套装置的a锥形瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液10mL，c锥形瓶加入质量分数5%的葡萄糖溶液10ml，b与d锥形瓶各加入等量的澄清石灰水。
②首先完成表内空格的填空（在C锥形瓶中添加试剂、溶液和气体的处理），然后按表格完成实验操作。

实验操作	甲	乙	丙	丁
添加试剂（供选：试剂1、2、3）	10mL的试剂2	10mL的试剂2		10mL的试剂2
添加溶液（供选：X溶液、蒸馏水）	2mL蒸馏水	2mL X溶液		2mL X溶液
通气状况（供选：氧气、氮气）	持续通入足量的氮气			持续通入足量的氧气

(注：甲、乙、丙、丁四套装置均先持续通入氮气5min，去除锥形瓶中的氧气，后按表格操作)
③将四套装置放在温度适宜（25～35℃）的相同条件下培养相同一段时间（8～10h）。
④观察澄清石灰水是否变浑浊，判断是否进行厌氧呼吸。
（3）预期实验结果并得出相应结论：
①       ；
②       ；
③       ；
④       ；
⑤甲、乙、丙三套变浑浊，丁套不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制。

(14分)为了验证甲状腺激素的生理功能，某学习小组设计了以下实验，请分析回答。
实验方法与步骤：
第一步：将体重、日龄、生理状态相同的雄性健康成年大白鼠平均分为两组，分别标记甲和乙。
第二步：将甲组鼠的甲状腺摘除并缝合伤口，乙组鼠不做任何处理。在相同的适宜条件下饲养一段时间，分别测得甲、乙两组鼠的平均耗氧量，记录为A、B。
第三步：除正常饲喂外，每日用灌胃器给甲组鼠灌喂一定量生理盐水配制的甲状腺激素溶液，乙组鼠灌喂等量的生理盐水溶液，在相同的适宜条件下饲养一段时间，分别测定甲、乙两组大白鼠的平均耗氧量，并记录为C、D。
(实验提示：手术对鼠耗氧量的影响忽略不计)
实验结果与分析：
（1）大白鼠的耗氧量A      C(填“<”、“>”或“=”)，实验鼠耗氧量的大小主要与              (生理过程)有关，说明甲状腺激素具有促进                                    的生理功能。
（2）在上述实验中，起对照作用的是               组鼠。
（3）除上面涉及的生理作用以及提高神经系统的兴奋性外，甲状腺激素还具有  的生理作用，若通过实验(不考虑手术)证明这一点，最好选用下列四种生物中的           作为材料，原因是             。
A．白鼠    B．青蛙    C．蝌蚪    D．兔

下面a图表示番茄叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化， b图表示一个种植有番茄植株的密闭容器内氧气含量的变化曲线。请据图回答：
  （1）a图中甲、乙生理过程所发生的场所分别是        、              。
（2）a图甲过程中，B在       内被消耗（答具体部位）；乙过程中，A的利用发生在该过程的第           阶段，A通过细胞膜的方式        。
（3）b图中番茄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   ；该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？        。

如图是研究氧气浓度对花生种子萌发过程中呼吸作用影响的实验装置（图1）及实验结果（图2），试回答下列问题：

（1）若在装置的烧杯内放入一定量的NaOH溶液，并在通入不同浓度O₂后关闭活塞，则一段时间后U形管左侧液面会__，液面变化量反应萌发的花生种子呼吸作用过程中__的变化。
（2）图2表明，C点前花生种子呼吸消耗O₂的速率小于放出CO₂的速率，种子发生的细胞呼吸类型有______。通常选择曲线中B点对应的O₂浓度作为种子贮存时的O₂的控制浓度，这种做法的目的是_________。
（3）呼吸作用利用的原料中C、H、O含量影响着呼吸消耗O₂与CO₂的量，图2中CD段的产生最可能与此时期花生种子呼吸作用利用的原料是_________有关；以简图表示该段细胞内葡萄糖中C的转移途径：_____________。
（4）D点以后呼吸消耗O₂的速率明显大于放出CO₂的速率，这与花生种子呼吸时主要以脂肪为原料，而脂肪分子中C含量_____________有关。农业生产中蚕豆种子与花生种子相比较，花生种子需要适当浅播，其主要依据的生物学知识是________________。

（18）Ⅰ 为研究酵母菌发酵的产物，某研究小组设计了如图所示的装置图。①号、②号试管中均加入3mL蒸馏水和少许0．1%溴麝香草酚蓝（简称BTB）溶液，直至溶液呈蓝绿色时为止（当环境偏酸性时，BTB溶液呈黄色）。请回答下列问题：

（1）①号试管的现象是                      ，其作用是                    。
（2）图乙中哪条曲线能正确表示气泡释放速率的变化？                    。
（3）若要证明释放的气泡是酵母菌所产生的，就需要设置一个对照实验，该对照实验应在原实验的基础上做哪些改动？                                                 。
（4）在探究“培养液中酵母菌种群的数量变化”的实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中；③应在每天的同一时间从同一培养瓶中吸出等量培养液直接计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学实验操作中的错误：                        。
Ⅱ 足口病的病原体是柯萨奇病毒。如需检测水样中是否有柯萨奇病毒，可通过检测柯萨奇病毒特有的DNA片段来实现。但是水样中的病毒DNA极少，这时可以通过PCR技术扩增病毒DNA片段，然后进行检测。
（1）采用这种技术进行DNA扩增时，一定需要用到的酶是_____________。
（2）除了酶、原料、病毒DNA外，还需要加入_______。
（3）在这一过程中是不是需要加入ATP供能_______。如果不需要，为什么？___________