高中生物人工湿地的作用综合题

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：
（1）图1中，催化过程①②的酶存在于细胞的        中，物质E表示          。
（2）小烧杯中放筒状滤纸的作用是                                    。小麦种子消毒的原因是                                          。
（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，若甲装置中墨滴左移20mm，乙装置左移100mm，丙装置右移10mm,则萌发小麦种子的呼吸商是      。实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外，还有脂肪等，干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO₂释放量与O₂消耗量的比值为：油菜种子    （大、等、小）于小麦种子。
（5）为校正装置乙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丙。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入                            ，其他条件保持不变,同时记录相同时间内的读数变化。
（6）该小组同学认为如将萌发的小麦种子换为果蝇幼虫，并将试管充入 N₂即可测定果蝇幼虫厌氧呼吸速率，你认为他们实验设计方案是否合理，并说出你的理由：          。

下图表示枫杨在正常情况和遭受水淹时的生理变化过程。各项指标均在晴天同一时间测得，其中，气孔导度反映了气体通过气孔的难易程度，气孔导度越大，越有利于气体交换。请据图回答：

(1)水淹时，为根系吸收Mg^2＋提供能量的场所是_________，此时根毛细胞液的渗透压________。
(2)综合分析以上两图曲线可推断，水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是____________，此时，叶绿体内[H]的含量__________。
(3)产生不定根是枫杨水淹后气孔导度逐渐恢复正常的主要原因，据图分析枫杨从第_________天开始长出不定根，第_________天开始正常生长。
(4)若研究叶绿体中色素含量对水淹的响应，可以用________法将色素分离，其中溶解度最小的色素是_________。
(5)水淹第_________天时对枫杨生长影响最大，在此条件下水淹枫杨每平方米每分钟比对照组少积累葡萄糖_________mol。

为了探究外界因素与蜜柑光合作用速率之间的关系，实验人员在4月、6月测定了某地晴朗天气下蜜柑叶片的净光合速率（A图）和胞间CO₂浓度（B图）的日变化．请据图回答下列问题：

(l)与蜜柑叶肉细胞净光合速率大小直接相关的细胞器是　　　　　　　　　　　　　．
(2)影响蜜柑叶片胞间CO₂浓度大小的因素较为复杂，一方面与叶片的　　　　（结构）有关，另一方面也与　　　　　　　　　　　　（环境因素）有关。
(3)在4月晴天的11:00-13:00时，蜜柑叶片净光合速率下降，据图分析，此时蜜柑叶片净光合速率下降的直接原因是　　　　　　　　　　　　　 。
(4)在6月晴天的11:00--13:00时，蜜柑叶片胞间CO₂浓度明显上升，但净光合速率却显著降低，迸一步研究发现，此时叶绿体的ATP相对含量显著降低，一方面可能是　　　　影响有关酶的活性，另一方面可能是叶肉细胞叶绿体中的　　　　　　受损，进而影响了净光合速率。此时，采用向叶片喷雾的方法，则可有效提高蜜柑的净光合速率。
(5)用单侧光照射蜜柑幼苗尖端一段时间，细胞壁明显伸长现象发生在幼苗尖端下部　　　侧．若要在细胞水平上验证该现象，可取幼苗弯曲处作　　　　　（横切，纵切）制成装片进行显微镜观察。根据观察并测量细胞长度的结果能否说明生长素的作用具有两重性：　　。

下图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢状况。请分析回答：

（1）图甲中的a点表示______，c点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有         。
（2）图乙所示的该植物细胞可用图甲中a、b、c、d四点中的哪一点来表示       。
（3）在光照强度大于__    __klx时，植物才会表现出生长现象。
（4）若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系，并且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℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析c点将___    _（左移、右移、不变）。

大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：

(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________。
(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________。
(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O₂与释放CO₂的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。
(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO₂供应，短时间内叶绿体中C₅和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过________提高光合作用强度以增加产量。

为研究CO₂浓度对某种小球藻生长的影响，研究人员做了如下实验：

（1）将小球藻接种到不含       元素的培养液中，并将藻液平均分为       组分别置于不同CO₂浓度的培养箱内，光照14小时，连续培养5天。
（2）每隔24小时取样，利用       测定小球藻细胞的浓度，结果如图所示。
（3）该实验中对照组的CO₂浓度为       ，小球藻数量增长的最适CO₂浓度为       ；当CO₂浓度在       范围时，小球藻增长受到抑制，但并没停止增长。
（4）研究发现，在一定范围内，随CO₂浓度升高，小球藻细胞的碳酸酐酶（细胞内外均有分布）和RuBP羧化酶的活性均显著提高。胞外的碳酸酐酶能将水体中靠近细胞表面的HCO₃^－脱水形成CO₂，然后CO₂进入细胞内；RuBP羧化酶催化CO₂与C₅结合，这个过程叫做       。C₅在细胞中含量保持稳定的原因是       ，这一过程需要       参与。
（5）小球藻吸收大气中的CO₂转化为细胞中的有机物，在生态系统的       中发挥着重要作用。小球藻合成的有机物可用于工业上生产C₂H₅OH等燃料。在细胞内产生C₂H₅OH的过程叫做       。

下图为高等植物光合作用过程中的物质转变与能量转换模式图。据图回答下列问题。

（1）图中二氧化碳含有一个碳原子，其它两种有机物中含有的C原子数应该为：1，5-二磷酸核酮糖：     个C；三磷酸甘油醛：    个C。
（2）图示过程属于光合作用中的          阶段，其发生的场所为              。
（3）在一次循环中，2个三磷酸丙糖（共6个碳原子）经过一系列复杂的反应，其中有       个碳原子转变为葡萄糖中的碳原子，其余的     个碳原子经一系列变化，最后又再生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。
（4）温度是光合作用的影响因素之一，若环境温度降低，对光合作用中          阶段影响较大，原因是                                                     。

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是___________________________________。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，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______________（填序号）。
（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_____（填图中①～⑤）受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程_____（填图中①～⑤）受阻。

下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合强度的外界因素有__________
（写出两种），甲实验结果给我们的启示是，在栽培农作物时要注意________________。
（2）测得该植物一昼夜的O₂净释放量为300mg，图乙中阴影部分所表示的O₂释放量__________(从“大于、等于、小于”中选填)300mg。假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是      mg。若适当增加植物生长环境中CO₂的浓度，图乙中的B点将向         (左/右）移动。在生产实践中，常采用施用农家肥的方法促进植物生长，其原理               。
（3）将对称叶片上侧遮光下侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。则(b-a)所代表的是12小时内下侧截取叶片光合作用制造的有机物的                    。（填总量/净量）

ATP是生物体内能量代谢中重要的高能化合物，其作为药物用于临床对癌症、心脏病、肝炎等病症的治疗或辅助治疗，效果良好。目前常以葡萄糖为能源物质，利用啤酒酵母进行工业化生产。请分析：

图1        图2
(1)ATP的结构简式是________，上图中可以合成ATP的场所有________(填序号)。
(2)葡萄糖进入酵母菌细胞的方式是________。在没有葡萄糖的情况下，酵母菌会分泌一种蔗糖转化酶，将蔗糖分解成单糖以便吸收利用，在分泌蔗糖转化酶时，除图1所示结构外，还需要________________________的参与。
(3)根据图2分析在O₂浓度为________时，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等。进一步研究发现，O₂浓度会影响酵母菌对葡萄糖的利用和ATP的生成，实验结果如图3所示。在该实验时间内，比较三种情况下酵母菌对葡萄糖的利用速率________，通气量为____________时，有利于ATP的生成。


图3

酵母菌是兼性厌氧型生物，多种因素会影响酵母菌的生命活动。以下是探究不同因素对酵母菌生命活动的影响的一系列实验。根据有关信息回答问题。

组	处      理	检测指标
酵母菌细胞悬液（1mL）	培养温度（℃）	是否通氧
1	加300mL5%的葡萄糖培养液	20	是
2	加600 mL 5%的葡萄糖培养液	20	是
3	加600 mL 5%的葡萄糖培养液	0	A
4	B	C	否

 
（1）填写表格中相关内容：A：       ；B：               ； C：       。
（2）本实验探究了                      等因素对酵母菌生命活动的影响。
（3）第三组实验结果检测的指标是________________________________________。
（4）右图表示酵母菌在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的变化情况。

①四种氧浓度下，酵母菌释放CO₂最少的是 ___________；
②氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_____________倍；
③氧浓度为_______时，酵母菌只进行有氧呼吸。

鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色，而进入繁殖期时阔叶呈深褐色。研究人员在温度18℃（鼠尾藻光合作用最适温度）等适宜条件下测定叶片的各项数据如下表。

叶片	光补偿点 （μmol·m^-2·s-^1）	光饱和点 （μmol·m^-2·s-^1）	叶绿素a （mg·g^-1）	最大净光合作用 （nmolO2·g^-1·min-^1）
新生阔叶	16.6	164.1	0.37	1017.3
繁殖期阔叶	15.1	266.0	0.73	1913.5
狭叶	25.6	344.0	0.54	1058.2

（注：光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。）
（1）同一鼠尾藻上的叶片有狭叶、阔叶之分，说明____________________。
（2）据表信息，鼠尾藻新生叶的最大净光合速率最低，其内在原因之一是              。
（3）能够耐受较大的光照强度变化的是_________叶，这与其潮涨被淹、潮落被晒相适应。
（4）在一定光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如右图。
 
①该实验测定净光合速率时所设定的光照强度         （大于／等于／小于）18℃时的光饱和点。
②温度为18℃时，鼠尾藻的实际光合作用强度约为           nmolO₂·g^-1·min-¹。

回答下列有关光合作用的问题。
Ⅰ.下图表示在20 ℃条件下，A、B两种植物的光合速率随光照强度改变的变化曲线。

(1)在较长时间连续阴雨的环境中，A、B植物相比，受到影响较大的是________植物。
(2)当光照强度为a时，比较A、B植物的有机物积累速率MA、MB和有机物合成速率NA、NB的大小，结果应分别为MA________MB、NA________NB(填“>”“<”或“＝”)。
Ⅱ.科学家通过对绿色植物转换CO₂的研究中知道：①在一定浓度范围内，绿色植物对外界CO₂的转换为定值(实际光合作用消耗的CO₂量＝外界CO₂量×转换率＋呼吸作用CO₂释放量)；②绿色植物光合作用利用的CO₂来自于外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放CO₂为0.6μmol/h，现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据，实际光合量用葡萄糖表示。

外界CO2浓度(μmol/h) 实际光合量(μmol/h)	1.2	2.4	3.6	4.8
光照强度(klx)	1	0.1	0.1	0.1	0.1
2	0.27	0.44	0.61	0.78

(3)从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有___________________
_____________________________________________________________。
当光照强度为1 klx时，实际光合量都为0.1 μmol。原因是__________________________________________________________________。
当光照强度为2 klx时，当实际光合量0.27 μmol/h时，植物从外界吸收CO₂为________μmol/h，植物对外界CO₂转换率为________。
(4)设外界CO₂浓度为6.0 μmol/h，则该条件下绿色植物的实际光合量为________μmol/h。

图A是某地农民蔬菜大棚内一昼夜CO₂浓度的变化情况；图B是某实验小组为测定某植物的光合作用强度而设计的实验装置。请回答:

图A                                               图B
（1）图A净光合作用量为零的点有          ，该点时叶肉细胞产生的O₂的扩散路径是               。若大棚蔬菜在24小时内有机物含量增加了，据图回答，判断的依据是                            。
（2）若图B中乙装置是对照组，则其与甲装置的区别应为                         。
（3）若测定植物的净光合作用强度，甲、乙两装置的烧杯中应加入     溶液（填“NaHCO₃”或“NaOH”）,一段时间后，甲装置中红墨水滴向     移动。而在测定植物的呼吸作用强度时甲装置中红墨水滴应向
      移动。
（4）根据（3）中的实验结果分析：若实验进行1小时后，乙装置中红墨水滴向右移动了0.5cm，而甲装置在测定光合作用强度时移动了4.5cm,测定呼吸作用强度时移动了2.5cm，则在昼夜恒温的条件下，该植物的实际光合作用强度为       cm/小时；若给予适宜光照12小时，黑暗12小时，则一昼夜该植物体葡萄糖的积累量是       cm（用红墨水的移动距离表示）。

有人用低温处理不同品种的水稻秧苗，实验中水稻光合速率和叶绿素含量的变化如下图所示。请据图回答问题：

（1）从叶绿素含量曲线的走势分析，品种       更加耐寒。
（2）据图可知低温处理能影响光合速率,究其原因，除了低温能影响叶绿素含量外，低温还能          ，从而导致光合速率下降。
（3）在叶肉细胞中，CO₂产生和固定的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和           。  
（4）如果图示曲线为净光合速率且实验在较低光照下进行，适当升高温度后，图中的曲线将     （填“上”或“下”）移。
（5）有人推测，低温还使叶片光合作用产物向其他部位的运输速率下降。为了证实该推测，某学生将光下正常生长、长势相同的植物均分为两组，一组进行低温处理，另一组在           条件下培养，两组均在      处培养以排除光合作用对实验的影响，一段时间后检测两组植物实验处理前后单位面积叶片的干重。他认为，若检测结果是低温下的叶片干重变化量较小，则可证明该推测。你认为这一做法能否达到目的？      。为什么？                                            。