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题型:非选择题-实验题 难度:0.65 引用次数:252 题号:20002057
光合作用过程十分复杂,包括一系列化学反应。以下是科学家探索光合作用原理的部分实验。回答下列问题:
(1)20世纪初英国的布莱克曼把化学动力学方法引入到对光合作用的研究中:
①光照强度保持恒定,持续增加CO₂浓度,发现光合速率先增大,达到一定程度后保持不变,此时增大光照强度,光合速率会随之增大,这说明____。菠菜植株中能固定CO2的物质是____
②CO₂浓度保持恒定,持续增大光照强度,发现光合速率先增大,达到一定程度后不再增加,此时增大CO₂浓度,光合速率会随之增大,这说明____。绿色植物吸收和转化光能的具体场所是____
(2)大约20年后,德国的瓦伯格等用藻类进行闪光试验。在光能量相同的前提下设置两组实验,第1组连续照光,第2组用闪光照射,中间隔一定暗期;发现第2组光合效率是第1组的200%~400%。该实验阐明了光合作用中存在两个反应,请从光合作用光反应和暗反应的过程对实验现象进行解释:____
(3)后来科学家为验证瓦伯格的发现,以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等相同且适宜并稳定,每组处理的总时间均为135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下,请补充完整实验设计步骤:
A组:____,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。
B组:____,每次光照和黑暗的时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms;光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组):____,光合作用产物的相对含量为100%。

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【推荐1】回答与光合作用有关的问题:
(1)1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液(有 H2O,没有 CO2)中加入铁盐或其他氧化剂(如DCIP),在光照下可以释放氧气。据此可知,光合作用释放的氧气中的氧元素不是来自________。在叶绿体正常的光反应中,作为氧化剂(最终电子受体)的物质是_______.
(2)研究发现,在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下,光照和黑暗交替处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多,其原因是____________.
(3)已知蓝光可引起某些植物细胞逆浓度梯度跨膜转运 H⁺.①将蚕豆叶片气孔的保卫细胞悬浮在一定 pH的溶液中(细胞内的 pH 高于细胞外),置于黑暗中一段时间后,溶液的pH 不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后,溶液的 pH明显降低;另一组先在溶液中加入 H⁺-ATP酶(一种转运H⁺的载体蛋白)的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的 pH 不变。据此推测蓝光引起某些植物细胞逆浓度梯度跨膜转运H⁺的机制是_____________.
(4)下表是在一定浓度的 CO2和适宜温度条件下,测得在不同光照条件下甲、乙两种水稻的光合速率。请结合表中数据,在坐标系中分别绘出甲、乙水稻净光合速率与光照强度的关系曲线图。
(注:光补偿点为光合速率等于呼吸速率时的光照强度;光饱和点为光合速率刚达到最大时的光照强度)


光补偿点(千勒克司)

光饱和点(千勒克司)

光饱和时CO2吸收量

(mg/100cm2叶·小时)

黑暗条件下CO2释放量

(mg/ l00cm2叶·小时)

甲水稻

1

3

20

10

乙水稻

3

9

30

15

_______
2024-02-26更新 | 103次组卷
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名校
【推荐2】硅藻是一类最重要的浮游植物,分布极其广泛,尤其是在温带和热带海区,是一类具有叶绿体的单细胞植物,常由几个或很多个体连结成各式各样的群体。因为硅藻种类多、数量大,因而被称为海洋的“草原”。回答下列问题:

(1)硅藻在光合作用过程中,暗反应给光反应提供了_________。可采用_________法分离硅藻细胞中各种细胞器。
(2)当硅藻大量繁殖时会形成“赤潮”覆盖水面,导致水下鱼类等生物缺氧,当鱼类缺氧时,其血浆中_________增多,葡萄糖氧化分解产生该物质时释放的能量去路为_________
(3)硅藻在温度、光照等适宜条件下,比较图B、C两试管中硅藻的繁殖速度,可以发现_________试管的繁殖速度较快,其原因在于_________
(4)恩格尔曼利用水绵和好氧细菌成功的证明了水绵对绿光吸收能力最弱,但是硅藻对绿光有着较强的吸收能力。现实验室有各种颜色的光源、载玻片、好氧细菌等器材﹐请你模仿恩格尔曼实验设计一实验验证硅藻对绿光的吸收能力强于水绵,(不考虑硅藻与水绵大小等方面的差异)写出实验思路并预测实验结果及结论。_________
2023-03-18更新 | 257次组卷
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【推荐3】下图是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图。研究表明水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3向C4途径转变,C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境,而且两条途径在同一细胞中进行。请据图回答下列问题:

(1)观察黑藻细胞质的流动可用____(填结构)的运动作为标志,图中CO2的来源有____
(2)由图可知,丙酮酸转化为PEP的过程属于____(填“吸能”或“放能”)反应。图中催化CO2固定的两种酶(PEP羧化酶、Rubisco)中,与CO2亲和力较高的是____酶,这是自然选择的结果,意义是____
(3)某实验小组利用黑藻进行了如下实验,请补充完整实验过程并分析回答有关问题。
实验步骤的目的

主要实验步骤

材料准备

取若干盛有一定量浓度为1%的①____溶液的玻璃瓶,将玻璃瓶均分为甲、乙、丙、丁四组,每个玻璃瓶中均放入等量、新鲜的黑藻叶片,用橡胶塞密封。

____

甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯,分别控制灯距为10cm、15cm、20cm。作为对照组,对丁组玻璃瓶进行③____处理,其他条件相同且适宜,培养一段时间。

实验数据记录

组别

瓶内氧气的变化速率(mg·h-1

6.47

4.22

1.98

-2.14

实验结果分析

甲到丙瓶内氧气的释放速率可以表示这段时间内黑藻的④____丁瓶内氧气的变化速率可以表示这段时间内黑藻的呼吸速率。
该实验的目的是____,该实验得出的结论是____
2023-11-18更新 | 86次组卷
共计 平均难度:一般