高中生物人工湿地的作用综合题

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。

为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A-F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表）

试管编号 加入的物质	细胞质基质 A             B	线粒体 C           D	酵母菌 E             F
葡萄糖	-             +	-            +	+             +
丙酮酸	+             -	+           -	-             -
氧气	+             -	+            -	+             -

注：“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关物质
（1）会产生CO₂和H₂O的试管有       ，会产生酒精的试管有     ，根据试管           的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。（均填试管编号）
（2）在探究酵母菌的呼吸作用方式的实验中，鉴定CO₂、酒精相关的试剂及颜色变化分别是（   ）
A．重铬酸钾溶液和浓硫酸——橙黄色  澄清石灰水——白色
B．溴麝香草酚蓝水溶液——蓝色      澄清石灰水——白色
C．溴麝香草酚蓝水溶液——黄色      重铬酸钾溶液和浓硫酸——灰绿色
D．重铬酸钾溶液和浓硫酸——灰绿色  溴麝香草酚蓝溶液——黄色
（3）下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下面叙述正确的是（   ）

A、假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，则说明酵母菌只进行无氧呼吸
B、假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌只进行有氧呼吸
C、假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D、假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸

下图是用于测量生物吸收氧气量的实验装置。分别以20粒萌发的大豆或4条蚯蚓为材料，每隔10分钟记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，记录如下表所示。

（1）装置图中浓氢氧化钠的作用是       。
（2）进行种子萌发实验时，有色液体向      移动，移动的最大速率是       mm/min。
（3）动物呼吸和种子萌发实验都表明，在一段时间后，有色液滴移动的速度逐渐减缓。这是因为：         。
（4）仓库在保存种子的时候，选择适宜的环境条件及目的是（ ）

A．干燥、高温，降低光合作用	B．干燥、低温，抑制呼吸作用
C．潮湿、高温、降低蒸腾作用	D．潮湿、低温，促进呼吸作用

图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度与CO₂吸收量的关系。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b中①被消耗的场所是                                        ；细胞器c中有③物质参与的是                        （哪种生理过程哪个阶段）。
（2）图甲中物质④是         ；此细胞内合成⑤物质的场所有                     。
（3）细胞器b与细胞器c均能大量生成ATP，ATP的用途有什么不同
（4）从图乙中可发现，影响A点和B点光合速率的因素是        （答主要两点）。
（5）据图乙，若每天对该植物进行10小时光照（温度25⁰C、光照强度为2千勒克司）、14小时黑暗（温度15⁰C），该植物一昼夜有机物的增加量为              mg。温度为25℃、光照强度为1千勒克司时，植物的CO₂吸收量为0的原因是                                     。
（6）请在下图中用箭头标出A点时CO₂的移动方向。

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。请分析作答：
（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，用字母和箭头连接（装置可重复使用）。
有氧条件下的装置连接               ；无氧条件下的装置连接                     。
②B瓶中澄清的石灰水还可用             代替，预测代替后最可能出现的现象是          。
（2）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），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①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）如何设计？                   。
②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：

序号	装置中红色液滴的移动现象	结论
装置Ⅱ	装置Ⅲ
1	A	不动	只进行有氧呼吸
2	不动	B	只进行无氧呼吸
3	C	D	既进行有氧呼吸，有进行无氧呼吸

③若用装置Ⅱ、Ⅲ同时开展实验，发现一段时间中，装置Ⅱ液滴移动3格刻度后停止不动，装置Ⅲ的液滴移动了6格刻度，则这段时间装置Ⅱ中酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例是         。

下图甲为探究光合作用的装置图，图乙为不同CO₂浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题：

（1）若用图甲所示装置来探究CO₂是否为光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，做法是___  __。
（2）若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，做法是_______________________________________________________________________。
（3）若将图甲所示装置中的质量分数为1%的NaHCO₃溶液换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C₃与C₅相对含量的变化情况是________________________。
（4）图乙中，若环境温度保持在35 ℃，每日光照12小时，两昼夜后测定，植物体干重将________（填“增加”“减少”或“不变”）

（14）研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验，右图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题。

（1）A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是            。研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是           。
（2）据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度           （高或低），温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为         ℃。
（3）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是           ，图中         点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
（4）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是            。

图甲中的曲线表示某植物在恒温35℃时CO₂的吸收或释放量与光照强度的关系：图乙是某同学“探究光照强度对水藻光合速率的影响”的实验装置图（灯亮度可调）：图丙曲线是将图乙中的试管密闭后，调节灯亮度的过程中，水面上方CO₂相对含量的变化。试回答：

（1）图甲曲线中，当光照强度为X点时，根尖细胞中能产生ATP的细胞器为____________。
（2）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为30℃和35℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，甲曲线中a点将______方向移动，光补偿点将______方移动。
（3）图乙装置中隔在灯与试管之间“盛水玻璃柱”的作用是__________。
（4）假设图乙试管水中的CO₂浓度始终不变，图丙中D点时，图乙的灯处于_____（开启/关闭）状态，判断依据是__________，图丙中从A到E这段时间内水藻体内有机物含量会__________（增多/减少/不变）。
（5）图丙中，若在C点突然增加光照，则在短时间内叶绿体内三碳化合物含量将_______。（增多/减少/不变）

（共13分） 如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a~f代表O₂或CO₂。图乙表示该植物在适宜的条件下，O₂净产量（光合作用的O₂产生量-呼吸作用的O₂消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：

（1）在图甲中，b可代表      ，物质b进入箭头所指的结构后与    结合，生成大量的      。
（2）在适宜的条件下,若用CO₂、H₂¹⁸O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是    。
（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有      ，在N点后O₂净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是       、      。
（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向        （左、右）移动。
（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是       。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？     ；D点时发生（字母表示）        。

油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。


（1）油菜果皮细胞通过光合作用固定CO₂的细胞器是__________。光合作用产生的有机物主要是以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是__________。
（2）图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知，第24天的果实总光合速率__________（填“大于”或“小于”）第36天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而__________（填色素名称）的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢，导致光反应供给暗反应的__________和__________减少，光合速率降低。
（3）图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天，种子内含量最高的有机物可用        染液检测；据图分析，在种子发育过程中该有机物由                转化而来。

某校生物兴趣小组在学习了实验“探究酵母菌细胞呼吸的方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀量相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）甲、乙两组的实验变量是    ，实验中需控制的无关变量主要有             。
（2）酵母菌产生CO₂的场所有 _________________________________________。
（3）利用提供的U形管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验。

实验步骤：
① 取    的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；
② 一段时间后观察    的变化。
实验结果预测和结论：
①  _______________________________________________________________；
②  _______________________________________________________________；
③  _______________________________________________________________。

下图1表示某植物夏季一密闭大棚内一昼夜二氧化碳的变化，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。回答下列问题：

（1）图1中乙到丙段大棚内二氧化碳浓度下降的原因是                       ，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中的一个点回答）点。
（2）若该植物长时间的光照强度为b，则该植物是否能正常生长        （是或否）。
（3）要测得植物在温度为A、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，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          溶液，所得数值为                                     。
（4）该植物细胞吸收¹⁸0₂，最先出现放射性的物质是        。

某科研小组对种植在智能（电脑控制）密闭温室内的某植物进行了相关研究，得出数据见下表。请分析回答下列问题：

光照强度 净光合速率 温度	0	2	4	6	8	10	12	14
20℃	-1．5	1	2．5	5	9	9	9	9
25℃	-2	0	3	5	10	12	12	12
30℃	-4	-1	0	3	6	7	8	8

注：光照强度单位：Klx；净光合速率单位：CO₂mg/100cm²·h
（1）从表中看出温度为       ℃时，该植物呼吸作用最强。此时叶肉细胞产生CO₂的细胞器是        。
（2）25℃和30℃条件下，光照强度分别为        Klx时，该植物的光合速率等于呼吸速率；光照强度为          Klx时制造的有机物相等。
（3）在25℃条件下，光照强度小于8Klx，光反应提供的         不足，影响有机物的生成；光照强度大于10Klx，限制光合作用的内部因素主要是           。（答出一点即可）
（4）为了提高该植物的产量，在水肥适宜的条件下，智能温室的环境条件应设定为                 。
（5）大田中，检测到土壤轻度缺镁，适量追施镁肥一段时间后，植物的光合速率将        。若同时增施农家肥，既可防止土壤板结，又可增加空气中的        浓度，有利于提高农作物的产量。

绿萝又名黄金葛，喜湿润环境，能有效吸收空气中甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体，它的花语是“守望幸福”。图甲是绿萝细胞内的光合作用和细胞呼吸，图乙为不同条件下测定的绿萝叶片净光合速率变化，据图回答：

（1）图甲中催化过程①②的酶分别存在于                   ，叶绿体中物质Ⅰ是               。与酵母菌的无氧发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是               （填数字）。
（2）图甲中光合作用和细胞呼吸过程中，生成的物质和消耗的物质可互为供给利用的除了糖外，还有                  。
（3）图乙中限制a～b段叶片净光合速率的主要环境因素是                ，图乙中c点时绿萝叶肉细胞产生ATP的场所是                         。
（4）图乙中净光合速率由c点急剧下降到d点的主要原因是               ，d点时叶片是否进行光合作用？为什么？                            。

每年八月份是葡萄成熟的季节，人们发现受到碰撞损伤的葡萄易烂。易烂可能与碰撞损伤引起葡萄呼吸速率升高有关。有人利用右图一实验装置设计实验探究碰撞损伤引起葡萄呼吸速率升高。

（1）实验自变量：                         ．
（2）实验假设：                           。
（3）实验步骤：
第一步，按装置图中所示进行操作，半小时后记录有色液滴移动距离为m；
第二步：                                                        ；
第三步：记录相同时间内有色液滴移动距离为n，比较m、n的大小。
（4）预期结果及结论：
如果m＜n，则说明                                                ；
如果m＝n，则说明                                                ；
如果m＞n，则说明                                                。