高中生物人工湿地的作用综合题

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，请分析回答：

（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，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置顺序：__________________(用箭头和图中序号表示)；无氧条件下的装置顺序：__________(用箭头和图中序号表示)。
②装置中c瓶的作用是____________________________。
③在温度和pH都相同的情况下，影响酵母菌细胞呼吸方式的外界因素主要是________。
⑵ 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)，探究酵母菌细胞呼吸方式。
①要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)该如何设计？____________________________________________________。
②若装置Ⅱ中红色液滴向左移动，装置Ⅲ中红色液滴不移动，说明酵母菌细胞呼吸方式是________________________。
③若酵母菌消耗的O₂为3 mol/L，而释放的CO₂为9 mol/L，则酵母菌厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的________倍。

研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用下图中的甲、乙表示，请据图回答问题（每空２分）：

（1）实验一除满足植物对水和无机盐的需要外，还必需控制的无关变量是          、          等。
（2）图乙表示一个种植有番茄植株的密闭容器内24小时O₂含量的变化，据图分析：
①该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？          ，理由是            。
②欲通过检测CO₂的释放量来判断植物的呼吸作用强度，除澄清石灰水外，还可用__      （试剂）检测。

下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构。请据图作答：

（1）上图中，反应过程①的场所是___  _______，反应过程④的场所是______  _____。
（2）结构a中发生的能量转换过程_      ___。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点（即在叶肉细胞中光合作用速率等于呼吸作用速率时对应的光照强度）时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有____       _ 。
（3）叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是______________。
（4）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程__________受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程___________受阻。

下图甲、乙为探究酵母菌呼吸作用方式实验，图丙是在特定光照强度下柑橘幼苗光合速率的测定装置，根据有关实验和细胞代谢方面的知识回答问题。

（1）图甲和乙实验为_______（对照、对比）实验。 检测B中有无酒精生成用________试剂，颜色由橙色变为________。
（2）若丙装置放在适宜光下一段时间，有色液滴会向____（左、右、不）移动。
（3）若要用丙装置测量幼苗在某一光强下的光合速率，由于灯光照射后会引起装置内温度改变，从而导致实验误差，采取什么措施可以校正误差？____________。
（4）为了进一步研究柑橘的光合作用影响因素。某同学观测了不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：

（ 注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）
①CO2以____方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_______。
②在弱光下，柑橘通过________和_______来吸收更多的光能，以适应弱光环境。
③对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是____，最后发生改变的是____。

红掌是半阴生高等植物，如图表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，请分析回答相关问题：

（1）适当遮光，叶绿素含量会增加，叶片对        光和        光的吸收能力显著增强。
（2）图中b点叶肉细胞内合成ATP的场所有                 ；M点时，对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO₂量    （填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的CO₂量。
（3）c～d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是     （填“增加”或“减少”）；
e～f对应时段，净光合速率下降的直接原因是         （填“温度”“光照”或“CO₂”)。
（4）6：30左右，在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度，光合速率的变化情况是                。（填“基本不变”“增大”或“下降”）

在一定条件下，测得某植物细胞呼吸速率（用气体体积变化量表示）与氧气浓度之间的关系及光合速率（用气体体积变化量表示）与温度之间的关系，分别用图甲、乙表示。请回答下列问题：

（1）图甲中，随着O₂浓度由0逐渐增大到30%，植物释放CO₂的量_______；c点处细胞呼吸方式是 _______，该点CO₂释放量与O₂吸收量的比值_______（大于/等于/小于）1。
（2）当O₂浓度为5％时，实验测得该植物CO₂的释放量相对值为0.6，而O₂的吸收量相对值为0.4。此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_______倍。
（3）图乙中，温度为_________时，该植物光合速率和呼吸速率相等，叶绿体内ATP由_____移动到______，参与代谢反应。植物体长期处于40℃时______（能/不能）正常生长。
（4）据乙图分析，白天温度控制在______℃时，最利于大棚蔬菜的生长。

某实验小组为研究酵母菌的细胞呼吸，按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，请结合实验结果进行分析，回答有关问题：

实验材料	取样	处理	分组	培养液	供氧情况
适宜浓度 酵母菌液	50 mL	破碎细胞 （细胞不完整）	甲	25 mL	75 mL	无氧
乙	25 mL	75 mL	通氧
50 mL	未处理	丙	25 mL	75 mL	无氧
丁	25 mL	75 mL	通氧

（1）丙、丁组中酵母菌细胞呼吸第一阶段反应完全相同，该反应变化是               
                                                                               。
（2）甲、乙、丙、丁四组中能产生CO₂有           ，可以用                       作为检测CO₂多少的指标。
（3）丁组能量转换率与丙组          （相同、不同），丁组的氧气消耗量         （大于、小于、等于）乙组。      
（4）有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚（DNP）对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在   
            的酶无法合成ATP。若将DNP加入丁组中，葡萄糖的氧化分解         （填“能”或“不能”）继续进行。

某实验小组为研究酵母菌的细胞呼吸，按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，请结合实验结果进行分析，回答有关问题：

实验材料	取样	处理	分组	培养液	供氧情况
适宜浓度 酵母菌液	50 mL	破碎细胞 （细胞不完整）	甲	25 mL	75 mL	无氧
乙	25 mL	75 mL	通氧
50 mL	未处理	丙	25 mL	75 mL	无氧
丁	25 mL	75 mL	通氧

（1）丙、丁组中酵母菌细胞呼吸第一阶段反应完全相同，该反应变化是               
                                                                               。
（2）甲、乙、丙、丁四组中能产生CO₂有           ，可以用                       作为检测CO₂多少的指标。
（3）丁组能量转换率与丙组          （相同、不同），丁组的氧气消耗量         （大于、小于、等于）乙组。      
（4）有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚（DNP）对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在   
            的酶无法合成ATP。若将DNP加入丁组中，葡萄糖的氧化分解         （填“能”或“不能”）继续进行。

下图甲、乙、丙、丁四个图中，其中图甲中所用的灯泡功率不同，图乙表示细胞气体交换情况；图丙表示光照强度与光合速率的关系；图丁表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内0₂吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h），A、B点对应时刻分别为6时和19时。请回答下列问题：

（1）请给图甲确定一个实验目的                                     。
（2）若绿色植物的一个细胞处于图乙中状态，是否说明该植物体一定是光合作用强度大于细胞呼吸强度?       。
（3）图丙中影响A点上下移动的主要外界因素是           。若将图丙中绿色植物从B点条件突然转移至A点条件下，短时间内C₃含量将           。若提高温度，曲线的变化是             (上移；下移；不动；信息不足，无法确定)。
（4）丁图中24小时内不进行光合作用的时段是                  ；阴影部分表示的含义是                                 。
（5）在生产实践中，常采用施用农家肥的方法增加CO₂的浓度，其原理是        。

下图一为某植物在不同O₂浓度条件下，无氧呼吸与有氧呼吸的CO₂释放体积量变化曲线，图二为不同光照强度条件下，光合作用CO₂体积变化量曲线。假定在图一图二情况下，呼吸速率相同，呼吸底物全部为葡萄糖；图一中氧气的吸收量用a表示数值，有氧与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示数值。请据图回答下列问题：

（1）图一中，当O₂浓度为                 范围时，a=b。O₂浓度为A时，有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO₂量的比值是           ，a与b的关系式是            。O₂浓度为B时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比是              。
（2）图二为氧浓度为A点时测量的光合作用随光照强度变化的速率曲线。则光照强度为F时，光合作用吸收的CO₂量可表示为             （仅用数字和字母表示）。
（3）当植物从光照强度F点突然降至0，则光合作用过程中五碳化合物含量的变化是       。

下图是植物代谢过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）图中Ⅰ--Ⅶ所表示的物质中，Ⅰ表示_______、Ⅱ表示_________、Ⅲ表示___________。
在叶绿体中， ADP的转移途径是                                     。
（2）有氧呼吸特有的步骤是        (填数字)，这些过程发生的部位                  。

如图中甲图表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响。图中实线“—”表示光合作用速率，虚线“…”表示呼吸作用速率。请据图回答：

（1）分析图甲可知，光合作用、呼吸作用都受到温度的影响，其中与     有关的酶对高温更为敏感。
（2）该植物生长的最适宜温度约是  ；若温度保持20℃，每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物能否正常生长？      。在白天温度为10℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有    。
（3）根据甲图，在乙图的坐标上画出植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线（先描出5℃、10℃…60℃的点再作曲线）

低温是限制植物生长和分布的主要因素，其对植物造成的影响是复杂且多方面的。植物的光合作用对低温胁迫最为敏感，低温影响下的光合作用机制一直是国内外的研究热点。现以西瓜幼苗为材料分别用昼/夜中度低温胁迫（15℃/ 10℃）和重度低温胁迫（10℃/5℃）处理，以25℃/15℃对照处理，其余条件适宜且相同，并分别在处0、3、6、9d测定各项参数等指标如下图所示。请据图分析，回答以下问题：

（1)随着实验的进行，中度低温胁迫下西瓜幼苗净光合速率   ，主要原因是     。
（2）胞间CO₂浓度的变化在重度低温胁迫下表现为           ，原因是                ；由此说明重度低温胁迫下，气孔导度   （填“是”或“不是”）影响光合速率的主要因素，重度低温可能通过        影响光合作用。
（3）上述实验说明：低温会使         降低，从而使绿色植物的生长与繁殖受阻，所以温度是强烈影响植物种群数量的外源性调节因素。

呼吸熵（RQ）指单位时间内进行细胞呼吸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/吸收的氧气体积）。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熵的实验装置。请分析回答：

（1）物质B可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为__________________。②和④过程中物质B产生的场所分别是                                  。
（2）在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成           。
（3）图2实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是                  。
（4）假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25℃下经10 min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10 min内小麦种子发生图1中的       
（填序号）过程；
（5）在25℃下10 min内，如果甲装置中墨滴左移40 mm，乙装置中墨滴左移200 mm，则萌发小麦种子的呼吸熵是         。
（6）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                          。

果蔬收获后一般需在低温条件下长途运输或储藏，请回答下列问题：
（1）低温有利于果蔬的保鲜，其主要原理是                                。
（2）长时间低温，会引起果蔬细胞膜的                 功能改变，导致电解质的渗透率增加，出现细胞伤害（冷害）现象。
（3）实验一：某兴趣小组研究甜菜碱（GB）对黄瓜果实低温储藏期间冷害发生的影响，实验结果如下：

冷害发生率（%）	储藏天数
0	3	5	7	9	11	13
甜菜碱浓度（mmol·L^-1）	0	—	—	5.26	15.79	23.68	34.21	44.74
5	—	—	—	5.26	13.00	9.40	23.68
10	—	—	—	—	5.00	10.00	17.50
15	—	—	—	—	6.67	16.00	24.40

（注：“—”表示没有发生冷害现象）
①实验时，每组GB浓度都需处理多条黄瓜，目的是                         。
②据表数据分析：    （填“能”或“不能”）推测冷害发生率与GB浓度呈负相关；
③表中记录的冷害发生率有一处数据有误，该数据所对应的GB浓度和储藏天数分别为            。
（4）实验二：为了进一步探究GB抗冷害的作用机制，在“某浓度”GB作用下，检测细胞内超氧化物阴离子产生速率和超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化，结果如下图。
   
①“某浓度”GB最可能采用实验一表格中    mmol·L^-1，原因是                      。
②有研究发现冷害的产生是细胞内超氧化物阴离子含量增加所致，依据图中两条曲线的变化推测GB的作用机制可能是：         。