高中生物人工湿地的作用综合题

图甲是某成熟植物细胞示意图（a、b代表细胞结构，数字代表物质），图乙表示光照、温度适宜的封闭温室大棚内一昼夜CO₂浓度的变化，请分析回答：

（1）①是水，膜内①所在结构是      。a与b比较结构上的相同之处是      。
（2）在结构a中，②作为反应物直接参与的生化反应是：           。将该细胞置于黑暗处并供给H₂¹⁸O，短时间内除水外，还能在    中检测到¹⁸O。
（3）乙图A、B、C、D四个点中，光合产物积累最多的点是      。大田作物夏季中午光合速率明显下降的过程称作光合作用的午休现象。据图乙推测该植物光合作用无午休现象，原因是           。
（4）该植物一昼夜是否积累有机物，你根据什么来判断？                                  
（5）假设温室中植物呼吸速率基本不变，请据图乙曲线推测一昼夜内光合作用的速率变化曲线。

回答下列Ⅰ、Ⅱ题。
Ⅰ、仔细观察下列各种结构模式图，据图回答问题：

（1）上述各图结构中共有的有机物是              。A、B、C共有的细胞器                      。
（2）A图为置于0.3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离现象的细胞，这是由于细胞壁与[     ]        发生分离所致，此时标号⑤中的物质是             。（[   ]内填图中标号）
（3）从B图的染色体行为上可以断定，该细胞正处于             时期，该细胞称为         。
（4）A图所示的细胞发生质壁分离复原后，若在离体条件下脱分化、再分化，其增殖过程中会周期性消失和重现的结构有            。（写结构名称）
Ⅱ、下图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：

装置	方法步骤一	方法步骤二	方法步骤三
A	加入240mL的葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	①
B	加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液	②	加入石蜡油，铺满液面

（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是                              。
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：

装置	方法步骤一	方法步骤二	方法步骤三
C	③	④	加入石蜡油，铺满液面

（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：                   （用“<、=、>”表示），则假设成立。

(16分)下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO₂吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题：

(1)图1中B是________。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给植物CO₂后的60 s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现7 s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质最可能是________(填图中序号)。
(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环____(能/不能)进行，原因是________。
(3)当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有______      ___________。
(4)图2中0—D间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为_______；光合作用有机物的净积累量为_______。(用S₁、S₂、S₃表示)
(5)若图2为植物25 ℃时CO₂吸收量随光照强度的变化曲线。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，请在图中画出30 ℃时(原光照强度和CO₂浓度不变)相应的CO₂吸收量随光照强度的变化曲线(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置)。

巨桉原产澳大利亚东部沿海，广泛用于人工造林，具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的、高产优质的饲用牧草。请分析回答：
（1）若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物，不仅可以充分利用       等资源，还可以提高群落物种的           。
（2）巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。为研究这些物质对菊苣幼苗生长的影响，科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶，与土壤混合后置于花盆中，将菊苣种子播种其中，出苗一段时间后测定菊苣各项生长指标，结果见下表。

分组	凋落叶含量 （g /盆）	植株干重 （g /10株）	光合色素含量 （mg /g）	净光合速率 （μmolCO2 /m^2/s）	C5羧化形成C3效率 （μmolCO2 /m^2/s）
对照组	0	7.78	2.74	9.77	0.040
实验组1	30	3.60	2.28	7.96	0.040
实验组2	90	1.14	1.20	4.76	0.028

①植物体内的光合色素主要分布在叶绿体的       。测定菊苣叶片光合色素含量时，常用       （试剂）提取光合色素。
②实验组与对照组相比，菊苣幼苗的净光合速率     。在巨桉凋落叶含量低时，其释放的某些小分子有机物使     减少，直接导致光反应减弱；在巨桉凋落叶含量高时，这些小分子有机物还能使C₅羧化形成C₃效率下降，导致植物对      的利用下降。上述结果表明，巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有     作用。

红外线CO₂分析仪可用于测定混合气体中CO₂的浓度及其变化量。将水稻的成熟绿叶组织放在密封透明的小室内给予适宜光照，在不同CO₂浓度下测定光合作用效率。下图甲为光合作用增长率随CO₂浓度变化的情况。图乙是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图。其中a、b表示物质，①～④表示生理过程。请分析回答：

(1)图甲中光合作用增长率最大的是__  ____段。在E点时光台作用速率最大,此时细胞中产生ATP的场所是_______，限制光合作用速率的重要因素是__________________________________。
(2)图乙中物质a是_________，过程②完成的能量转化是________________________________。
(3)若用¹⁸O标记①过程中的H₂O，那么在④过程的最终产物中，有可能检测到¹⁸O的物质是____________。
(4)将状况相同的水稻绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射lh，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)，得到下表的数据。请分析并回答问题：

根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是____  ___________；27℃时绿叶的净光合速率是_________mg／h，此时，叶肉细胞的叶绿体中ADP的转移方向是__________________________。

（每空2分，共16分）下图1表示菠菜的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化；图2表示研究不同CO₂浓度对菠菜幼苗各项指标影响的实验结果；图3表示研究菠菜光合作用时得到的曲线图。请回答：
    
（1）图1中，当光照强度为b时，菠菜光合作用速率相对值为____________；光照强度为c时光合作用所需CO₂来源是__________________________；光照强度为d时，菠菜净光合作用的相对值为____________，此时菠菜根尖细胞ATP产生的场所是_________________________。
（2）图2中，与A组相比，C条件下菠菜叶绿体中NADPH含量____________（低/高）；干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是光合作用所需的____________减少所致。
（3）图3中，b曲线在10︰00后下降的最可能的生理原因是____________________；图3中________时刻的有机物积累量最大。

(11分)图1为适宜情况下某植物幼苗叶绿体中某两种化合物的变化。图2为 a、b两种植物在其他条件均适宜的情况下，光照强度对光合速率和呼吸速率的影响。请根据所学知识回答下列问题。

(1)光合作用中ADP的消耗及有氧呼吸中[H]的消耗分别发生在结构______和_____上。(具体的细胞结构)
(2)若T₁时突然降低CO₂浓度，则物质A、B分别指的是____和____([H]、ADP、C₃或C₅)，若T₁时突然降低光照强度，则物质A、B又分别指的是____和_____([H]、ADP、C₃或C₅)。
(3)图2中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的_______，_____(a或b)植物可能更适宜生活于弱光照环境中。植物处于图中CP所示光照强度时，叶肉细胞消耗的O₂来自于_____(具体的细胞结构)。
(4)将a植物放在常温下暗处理2h，重量减少2mg，再用适当光照射2h，测其重量比暗处理前增加6mg，则该植物的实际光合速率是______mg／h。

图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度与二氧化碳吸收速率的关系。请据图回答问题。（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）
（1）图甲中，细胞器a为             。物质⑤的结构简式                  。
（2）图甲中物质④在             的情况下，全部进入c中被分解。假设环境温度为15℃，图甲所示细胞的生理状态需要的光照强度应处于图乙中           （用字母表示）的范围内。
（3）将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图乙所示，（数据均在标准状况下测的）据此回答： 若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在25℃、4千勒克司光照条件下，该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄糖             毫克。

（4）若给该密闭装置通入，一段时间后，装置内出现了，请用文字或图解简要说明                                           。
（5）从图乙中可发现，影响A点光合速率的因素是                    。B点与C点相比，结构b中C₃含量            （增多或减少）。

图1为某植物所在密闭大棚内一昼夜二氧化碳浓度的变化，图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。图3为25℃时，a、b两种植物CO₂吸收量随光照强度的变化曲线。回答下列问题：

(1)图1乙丙段植物叶肉细胞中合成ATP的场所有_____        _______，甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是______       _____，对应图2中的__________(用a、b、c、d表示)点。光照强度为d时，植物光合作用需要从外界吸收________个单位的CO₂。
(2)图3中，对于b植物，假如白天和黑夜各12小时，平均光照强度在___________klx以上植物才能生长。对于a植物，光合作用和呼吸作用最适温度为25℃和30℃。若使温度提高到30℃(其他条件不变)，图中P、M点移动方向为：P点__________，M点_____________。
(3)要测得植物在温度为A且光照强度分别为d时的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验：一组将植物置于________条件下，测得呼吸作用速率，可在装置中放置NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是________                  ______。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，可在装置中放置NaHCO₃溶液或CO₂缓冲溶液，所测得数值为________________________。
(4)该植物细胞吸收¹⁸O₂，放射性元素_______        ___(能或不能)出现在植物呼吸作用产生的CO₂中。

(13分)某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：

Ⅰ.实验步骤
（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置的D中都放入   ，装置乙作对照。
②将装置甲、乙的玻璃钟罩   处理，放在温度等相同的环境中。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：
①甲、乙两装置D中放入              。
②把装置甲、乙放在                 。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
（3）实验操作30分钟后，请在下表中记录甲装置红墨水滴移动情况：

	实验30分钟后红墨水滴移动情况
测定植物 呼吸作用强度	甲装置	(填左或右移)1.5 cm
乙装置	右移0.5 cm
测定植物净 光合作用强度	甲装置	(填左或右移)4.5 cm
乙装置	右移0.5 cm

Ⅱ.实验分析：
假设红墨水滴每移动1cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是  g/h；白天光照15h，一昼夜葡萄糖的积累量是  g。(不考虑昼夜温差影响)
III.正常进行光合作用的叶片，若突然停止供给CO₂，请在右图中绘出叶绿体中NADPH([H])含量在短时间内的变化曲线。

IV.某生物兴趣小组以该转基因作物实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外，其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等(  )

甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图；乙图为甲中的两种膜结构，以及发生的生化反应；丙图为某高等动物分泌细胞。请据图回答。

（1）假设甲图细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞，多画的结构有   （填图中标号） ；蓝藻与甲图细胞在结构上最主要的差别是   。
（2）请写出一种鉴定甲细胞是否为活细胞的实验方法：   。
（3）图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的   （填标号）中，两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生的物质是   。
（4）影响图乙中两种膜上生化反应的主要环境因素分别是   和  ，场所分别是  和   。
（5）若已知丙细胞的分泌物是蛋白质类物质，除消化酶外，还可能是   等（写出一种即可）。

甲生物兴趣小组设计了装置一进行光合作用强度的测试实验（忽略温度对气体膨胀的影响）。乙生物兴趣小组利用装置二探究酵母菌所进行的呼吸作用类型。

（1）甲生物光趣小组进行光合作用强度的测试实验过程如下：
①测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；30分钟后记录红墨水滴移动的方向和刻度。
②测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO₃溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；30分钟后记录红墨水滴移动的方向和刻度。
请你预测红墨水滴移动方向并分析原因：

	红墨水滴移动方向	原因分析
测定植物呼吸作用速率	a．	c．
测定植物净光合作用强度	b．	d．

（2）乙生物兴趣小组利用装置二探究酵母菌所进行的呼吸作用类型。要得到科学的实验结论还必需同时设计另一实验装置（装置三），请简要说明如何设计？        。
请写出酵母菌呼吸作用反应式：                                                                             
请你预测与结论相符合的红墨水滴的移动方向：

序号	红墨水滴的移动方向	结论
装置二	装置三
1	e．	不移动	只进行有氧呼吸
2	不移动	右移	只进行无氧呼吸
3	左移	f．	既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

(11分)I.图甲是某同学“探究在温度为30℃时影响植物光合速率的因素”的实验装置图。图乙表示该植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞CO₂释放量和叶绿体O₂产生总量的变化。试回答：

⑴图甲装置中在灯与试管之间放了盛水玻璃柱，目的是吸收灯光的热量，排除  的影响。
⑵图甲中，可通过改变            改变光照强度。
⑶光照强度为d时，光反应产生的并能够为暗反应所利用的物质是           。
⑷图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率     (填＜、＝、＞)呼吸作用速率，光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞从周围吸收        单位的二氧化碳。
⑸已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，则乙图中c对应的柱状体个高度将        。
II.假定在30℃和适当的CO₂浓度条件下，将某植物的叶片在不同光照强度下处理，测定其光合作用速率，结果如下表。

光照强度(千勒克司)	0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0	9.0
CO2变化量(㎎/100㎝^2叶·小时)	-4	-2	0	2	4	6	8	10	12	12

上表中正值表示CO₂的吸收量，负值表示CO₂的释放量。
(1)将该植物叶片置于8千勒克司光照下10小时，黑暗中14小时，则每100㎝²叶片共吸收的CO₂量是     mg。
(2)将该植物叶片处以35℃以上不同的温度条件下，测定其光合作用和呼吸作用的速率。

图一为真正光合作用速率，图二在黑暗条件下测定。另有对照实验，在30℃条件下进行。光合作用和呼吸作用的速率以每一温度下的光合作用和呼吸作用速率，与30℃时的数据比较所得的百分率表达。研究结果如上图所示。该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是        ℃、         ℃。该植物受热致死的临界温度是       ℃左右。你应用的实验依据是                                    。

将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于室外进行培养(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。现用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。请据图分析回答：

（1）曲线中植物积累有机物的是在      两点之间，在这两点对应时刻叶绿体内消耗的C0₂来自_________        ______。
（2EF段影响光合作用的主要因素是__________。EF段与DE段相比，植物叶肉细胞中C₅的含量较    。FG段限制光合作用的因素可能是___________  _____(答出两点)。
（3）经过一昼夜该装置内植物体内有机物的量将会      。进一步的研究发现，白天遮光处理，短时间内CO₂浓度仍缓慢下降，原因是                              。

图中曲线图甲表示A、B两种植物光合速率随光照强度变化的结果，曲线图乙表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，光合速率受光照强度影响的变化结果。请分析回答：

（1）分析曲线图甲，A、B两种植物呼吸速率较强的是                  。
（2）比较曲线图乙中的e和f，可以看出当光照强度相同时，植物的光合速率是                                 。
（3）分析曲线图甲，如果长时间处在阴雨环境中，生长受到影响的植物最可能是          ，如果以缺镁的全营养液培养植物A幼苗，导致叶绿素大量减少，则b点的移动方向是向            （左/右）。
（4）分析曲线图乙，如果环境条件由d变为e，植物A碳反应中的             过程反应速率会瞬间变大。如果环境条件由f变为e，暗反应中的           过程反应速率会瞬间变大。
（5）当光照强度为g时，植物A中有机物的积累速率（M₁）与植物B中有机物的积累速率（M₂）相比较，结果为M₁        M₂（大于/小于/等于）。此时，若比较植物A有机物的合成速率（N₁）与植物B中有机物的合成速率（N₂）的大小，结果应为N₁             N₂（大于/小于/等于）。