高中生物人工湿地的作用综合题

下图甲和乙是两个密闭玻璃钟罩，其中分别放置一盆花卉和一只小老鼠。假设花卉和老鼠呼吸作用消耗的底物均为葡萄糖，且不考虑其他微生物的呼吸作用。回答以下问题：

（1）若图甲装置内氧气增加0.6 mol，则该花卉光合作用合成的葡萄糖总量一定大于________mol；若图乙装置内CO2增加0.6mol，则该小老鼠有氧呼吸消耗了________mol葡萄糖。
（2）若将图乙中的小老鼠也放在图甲装置内，且装置内的空气量不变、装置所处环境温度也不变，假设某同学观察到小老鼠比在图乙中更快死亡，则最可能的原因是________________________。
（3）图丙是该花卉的叶肉细胞内发生的重要生化反应。图中a～d过程均发生在细胞器内的是________；a与b过程的物质转化情况是________________，d与c过程的物质转化情况是________________。
（4）如图所示模型除了可表示花卉与小老鼠体内所含糖的异同外，下列四项分析与该模型不相符的是________。

①如Ⅰ、Ⅲ分别表示协助扩散和主动运输的条件，则Ⅱ应表示载体蛋白
②如Ⅰ、Ⅲ分别表示原核细胞和真核细胞的结构，则Ⅱ不应表示细胞核
③如Ⅰ、Ⅲ分别表示有丝分裂和减数分裂的过程，则Ⅱ应包括DNA复制
④如Ⅰ、Ⅲ分别表示细胞分化和细胞癌变的特征，则Ⅱ应包括遗传信息的改变

图甲是测定夏季某植物一昼夜氧气释放速率的装置示意图，其中小室由透明玻璃材料制成。图乙是把相关数据整理后绘成的曲线图（从O点开始测量，测量时，液滴处于O刻度处）。回答问题：

(1)图甲中Na₂HCO₃溶液的主要作用是_____________________________；分析图乙所示曲线，影响小室内植物氧气释放速率变化的环境因素有_________________；图中de段液滴的移动方向是___________，装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的______________点。
(2)将小烧杯中的溶液换成等量清水（不考虑氧气和二氧化碳溶解度的差异，不考虑无氧呼吸），则de段液滴的移动方向是_________________________。

(11分)下图1表示A.B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图2表示将A植物放在不同浓度CO₂环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。

请分析回答：
(1)在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是________________。
(2)图1中的“a”点表示______________。如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗，则b点的移动方向是______________。
(3)在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从________________向______________方向移动。
(4)e点与d点相比较，e点时叶肉细胞C₃的含量______________；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C₃的含量______________。(填“高”、“低”或“基本一致”)
(5)当光照强度为g时，比较植物A.B的有机物积累速率M₁、M₂的大小和有机物合成速率N₁、N₂的大小，结果应分别为M₁__________M₂、N₁__________N₂。
(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是(答出两项即可)：
①__________________________________________________________。
②__________________________________________________________。

(12分)某科研小组以水稻为研究对象。在盆栽条件下，利用人工气候室、CO₂测定仪等进行了甲、乙两个实验研究工作，结果如下图甲、乙所示。丙图为某成员绘制的水稻叶肉细胞内的部分结构及相关的代谢过程，请据图分析回答：

(1)甲实验的自变量是____________。提高CO₂浓度，叶绿体中[H]含量将______ (填“增加”、“不变”或“减少”)。
(2)乙图中M点时，叶肉细胞内合成ATP的场所有______，30℃时，可以发生丙图中的哪些过程? ____________ (用丙图中字母表示)。
(3)乙图在40℃～60℃范围内，随着温度上升，呼吸作用和光合作用的变化速率不同，其主要原因是__________________。
(4)从上述实验分析，若想提高作物的产量，可以采取的措施是____________ (答两点)。

为研究CO₂浓度和矿质元素含量对植物光合作用的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在适宜条件下做了模拟试验，结果如下表，请据此回答问题。

项   目	物种	355μmol·mol^-1的CO2	539μmol·mol^-1的CO2
不施磷肥	施磷肥 20 kg·hm^-2·a^-1	不施磷肥	施磷肥 20 kg·hm^-2·a^-1
光合速率 μmol·m^-2·s^-1	欧州蕨	2.18	3.74	3.62	5.81
石楠	1.37	6.76	5.43	15.62

（1）题干中的适宜“条件”是指         （至少两个）等。
（2）根据实验结果，施磷肥对         的光合作用影响更大。磷被植物吸收后可用于合成         （至少两种）物质，以促进光合作用。
（3）中耕松土能促进根细胞的         ，从而促进离子吸收。能否吸收某种无机盐离子以及吸收的多少，取决于根细胞膜上                  。
（4）CO₂浓度主要影响光合作用的         反应，如果将CO₂浓度从355μmol·mol^-1迅速提高到539μmol·mol^-1，植物细胞叶绿体中C₅的浓度将         。
（5）下图表示欧州蕨在夏季晴朗的某一天CO₂吸收量的变化曲线。该植物进行光合作用的时间区段是          。在C时刻光合作用的速率是         mg/dm².h CO_2。

（6）据图推测，在时间C-D段与E-H段曲线下降可能的原因，前者是                ；后者是             。

(8分)根据图回答某植物光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系问题：
 
Ⅰ.上图A中光合作用与呼吸作用强度关系是___        __，B中合成ATP的场所为            。能导致该植物叶肉细胞内有机物的质量增加的图是________。
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0.6umol/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	0.24	0.38	0.52	0.66
2	0.27	0.44	0.61	0.78

 
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2klx，当实际光合量0.44μmol/h时，植物从外界吸收CO₂为     μmol/h，植物对外界CO2转换率为          。若外界CO₂浓度为6.0μmol/h，则该条件下绿色植物的实际光合量为            μmol/h。

图1表示发生在高等植物叶肉细胞内的A、B两项生理作用及相互关系的图解，其中①～⑥代表物质，abcdefgh表示生理过程，Ⅰ～Ⅲ代表B生理作用的反应阶段。图2表示该植物叶片CO₂吸收相对值随光照强度的变化曲线，请据图分析回答：
 
(1)若①是[H]，③是________。
(2)在图2甲状态时，可以发生图1 abcdefgh中的b、e、g和________。图2中乙～丙时，限制光合作用的主要因素是____________。
(3)如果在图2的乙状态下突然升高CO₂浓度，叶绿体内C₃的含量________。
(4)写出该植物体细胞中可能存在的产生CO₂的生理作用名称：______________。
(5)⑤、⑥代表的物质依次是________________。
(6)在B生理作用过程的Ⅰ～Ⅲ反应阶段中，发生在线粒体中的是________阶段，释放能量最多的是________阶段。
（7）若图3中NADPH参与上述反应不穿过膜结构，则图中所示的O₂用于真核细胞的有氧呼吸，至少穿过      层生物膜。

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浓度的影响均忽略不计。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）上图显示，影响光合作用的外界因素有                                  。
（2）BC段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是                           ；
CD段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是                                。
（3）D点时植物生理活动过程的特点是                                      。
（4）EF段说明此时植物光合作用速率         （填“较快”或“较慢”），
其原因最可能是     ___                           _  ___            _。
（5）24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是       。

图甲表示在相对封闭的大棚内，番茄植株在一天内吸收二氧化碳速率的变化情况。图乙丙表示在晴朗夏季，将用完全培养液培养的番茄植株放入密闭的玻璃罩内继续培养。每隔一段时间用CO₂浓度检测仪测定玻璃罩内CO₂浓度，绘制成如图所示曲线(水平虚线：实验开始时玻璃罩内CO₂浓度)。据图分析：

（1）图甲中C点代表上午10：00，E点代表中午12：00。C～E时间段中，该植物吸收的CO₂量约为        mg
（2）图中如果在C、F时刻，植株合成葡萄糖的速率相等，则C、F两点的呼吸强度的比较结果是          。
（3）如果土壤中长期缺乏Mg²⁺，则图甲中J点向_____ （上或下）移动，G点向____（左或右）移动。
（4）影响BC段变缓的主要外界因素是             。
（5）当罩内的CO₂浓度位于图乙中B点时，番茄植株的叶肉细胞的生理状态可用下面的图
     表示。

（6）该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？并说明理由。       ，                                                                   。

为了确定细胞有氧呼吸苐二阶段发生的场所，某学校研究性学习小组进行了如下探究。
作出假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中进行。实验过程如下：

实验结果发现，1号和2号试管中均检测到CO₂ (与预测结果不相符)。请回答：
（1）分析实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。
原因是：                                                          。
改进措施是：                                                       。
（2）实验步骤③必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因是，他们认为线粒体必须保持               才能完成相应的功能。
（3）实验步骤⑤依据的实验原理是：                                           。
（4）经分析及对实验个别步骤作恰当修改，重新实验后，获得了与预期相符合的实验结果。最后，老师又提出了一个新的问题：“是不是在实验过程中，空气中CO₂溶入样本中的量足够大，而被检测剂检测到C0₂呢？为了排除此干扰因素带来的实验误差，你们如何解决?”你认为改进的措施是什么？                                。

某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：

（1）实验过程的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有                 ，12h时CO₂的移动方向是                                                。（填从某处到某处）
（2）图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有       个，若在12h时突然补充光照，叶绿体内C₃含量变化是          。
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是      h时，前24小时比后24小时的平均光照强度       。
（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将      （填“上移”、“下移”或“不变”），原因是       。
（5）另一研究小组的成员想要探究叶片中光合产物的积累是否会抑制光合作用，以下是他们的实验设计思路：在其他实验条件适宜的情况下，对植物部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测          叶片的光合产物含量和光合速率，与对照组植株的叶片相比，若检测结果是            ，则说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。

下图为植物新陈代谢的过程示意图，请据图分析回答下列问题：

（1）在图甲中物质Ⅰ是___         __，在                （填场所）产生，用于             ，当它减少时，短时间内C₃含量           。与乳酸菌的发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是 (填数字)                。③过程的发生场所是         。
（2）写出证明光合作用释放的氧来自于水的实验设计思路。                                                                              
（3）在乙图中，若温度从25℃上升到30℃，则a图中A点应向          移；若适当升高环境中CO₂浓度，则B点应向            移。由b图可知，最有利于植物生长的温度为       。c图的a、b曲线分别代表的色素名称为___________________  __。

回答下列关于光合作用和呼吸作用的问题
Ⅰ乙图为利用甲图实验装置测得A植物叶片在不同光照强度下气体体积变化曲线图：

1．影响图乙中a曲线P点上下移动的主要外界因素是__________。
2．如甲图所示，标记实验开始时毛细刻度管中的液滴所在的位置。实验时，当光照强度由0渐变为2千勒克司时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的__________。
3.在图乙中，光照强度为8千勒克司时，植物1小时光合作用产生的气体量为________毫升（假设随光照强度的增强而温度不变）。图丙中细胞呼吸的有关曲线需在_________条件下测得。
4.请在答题纸上绘出无氧呼吸CO₂的释放量与O₂浓度的关系图。
5.下图是新鲜绿叶测得的24h内CO₂浓度变化曲线。图中b－c段CO₂浓度升高缓慢是因为____________________，c－d段CO₂浓度急剧下降是因为 __________。若d点时打开培养瓶塞，叶片的光合速率将_______。

Ⅱ.不同生态环境对植物光合速率会产生影响。某课题组测定A(平原)、B(山区)两地银杏叶片中叶绿素含量，测定结果见下表。（植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环境因素影影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为游离型叶绿素。）

6.请在答题卡的指定位置完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图。
7.从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是     ，为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入     。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下2-3min后,试管内的氧含量         。
8.下图a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片，推测      
(填字母)是10月1日的叶绿体照片，理由是                   。

（四）某绿色植物放在特定实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO₂吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：

温度(℃)	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2(mg/h)	1.00	1.75	2.50	3.15	3.75	3.5	3.00
黑暗中释放CO2(mg/h)	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

 
1．昼夜不停地给予光照，温度在35℃时，该植物      （有/无）有机物积累，原因                                                                  。昼夜不停地光照下，该植物生长的最适宜温度是               。
2．若光照12 h，其余时间为黑暗，温度均保持在30℃，则该植物一天内积累有机物的量为           mg。（保留两位小数）
3．根据上表中的数据，回答下列问题。
（1）绘出光合作用消耗CO₂总量与温度之间关系的曲线。

（2）上图中曲线的含义是：                                               。
4．温度对光合作用的影响主要是通过影响光合作用          阶段中          
（物质）的作用而达到的。
5．将一株植物置于密闭容器中，在暗处1小时，测得容器内CO₂增加了22.4mL，而在光照充足条件下，1小时测得CO₂减少了56mL（假定温度是恒定的，光照对呼吸作用的影响忽略不计，气体体积在标准状况下测得）。该植物在光照1小时中合成葡萄糖的量为         mg。

小麦是我国重要的粮食作物，研究小麦的结构及生理过程，有利于指导农业生产，提高产量。
（1）下图l为小麦叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中①②③④分别表示不同生理过程，图中X、Y分别代表的物质是       、       ；[H]在②和④过程中的作用分别是     、     。

（2）将小麦植株量于CO₂浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5℃、15℃、25℃和35℃下，改变光照强度，测定CO₂的吸收速率，得到图2所示的结果，据图分析：

①当光照强度大于8'Klux时，25℃与15℃条件下有机物的合成速率分别为Ml、M2，结果应为M1       M2（填“>"、“<”或“=）
②栽种一株正常生长的小麦，白天光照强度控制在图2中的l Klux，温度控制在35℃，则若干天后该株小麦       （填“能”或填“不能”）正常生长，原因是         。