组卷网 > 高中生物综合库 > 分子与细胞 > 细胞的代谢 > 光合作用 > 光合作用的原理和应用 > 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:340 题号:20181409
生菜是目前产量最大的人工种植蔬菜之一。为提高经济效益,研究员探究了光质、胞间CO2浓度和温度对生菜品质的影响。图 1 为生菜叶肉细胞光合作用部分过程的示意图。其中,PSI、PSII 和PQ与电子传递等有关;字母A~F表示物质;I、II、III 表示反应场所。
   
(1)图1为生菜叶肉细胞光合作用的______(光反应/碳反应)过程。
(2)图1中吸收和转换光能的场所是______(I/II/III);叶绿体内能量转换的部分路径是___________________。(编号排序)
①电能②光能③NADP+④NADPH⑤三碳糖⑥三碳化合物
(3)据图1及已学知识判断,生菜叶肉细胞内H+浓度较高的场所是______(I/III),其主要原因是______。(编号选填)
①A光解产生H+②PQ将I中的H+泵入III③D分解为C和H+④ H+穿过ATP合酶到达I
实验1:探究不同光质对I、II、III 三种生菜生长状况的影响。不同光质处理下,叶绿素总量、壮苗指数与对照组的比值,如图2所示。
   
(4)为提高经济效益,图中生菜品种与光质的最佳组合是(       
A.品种I 红:蓝=2:1B.品种 II 红:蓝=1:1
C.品种 I 红:蓝=1:2D.品种II 红:蓝=1:2

实验2: 探究不同时段内胞间CO2浓度(Ci)与生菜叶片净光合速率(Pn)的变化,实 验结果如图3所示。

(5)据图3分析,生菜叶片在不同时段内Ci与Pn 发生变化的原因及因果关系,并对下方“时段”“原因”“因果关系”三者的对应关系连线_______

时段 原因 因果关系
9:00-11:00 气孔导度增大,CO2供应量增加 Pn导致Ci变化
11:00-13:00为降低蒸腾速率,气孔导度减少,CO2供应量减少
13:00-15:00光照增强诱导叶肉细胞活性增强,净光合速率增加
15:00-17:00光照减弱诱导叶肉细胞活性减弱,净光合速率减小Ci导致Pn变化

实验3:探究高温对生菜植株光合色素含量的影响,实验结果如图4所示。
   
(6)为测得图4所示的实验结果,下列实验步骤需要保持一致的有______。
A.植物生长时的光照强度B.提取色素时加入的提取液体积
C.选取的叶片在植物上的位置D.用于提取和分离色素的叶片质量
(7)据图4分析,高温处理使叶绿体色素的种类______(不变/增多/减少),叶绿素含量______(不变/增多/减少)。据此推测,若在持续高温的环境下,植物对光能的捕获与能量转换能力会______(不变/增强/减弱)。
(8)为进一步探究温度对生菜根部吸收矿质元素的影响,小贾同学制作了水培装置,并思考以下问题:
①该实验需要设置的自变量是_______;需要控制的无关变量是_______
a光照强度b水培溶液的温度b室内温度d植物的生长状况
②生菜水培溶液应选择_______(缺少某种矿质元素/矿质元素齐全)的溶液。
③检测该实验因变量的合理做法是_______
A.随机测定各组生菜植株的净光合速率
B.随机测定各组生菜植株中矿质元素的含量
C.分别测定各组长势最好的生菜植株的净光合速率
D.分别测定各组长势最好的生菜植株中矿质元素的含量
(9)研究发现,持续高温下生菜叶片中叶绿体膜损伤严重,类囊体松散,线粒体结构无明显变化。试分析在持续高温影响下,生菜植株是否仍能获取ATP_______?并阐述论证过程_________

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【推荐1】1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气,该反应称为希尔反应,为光反应的发现与研究奠定了基础。此后,经过漫长的探究历程,人类进一步探明了暗反应阶段的过程。请回答下列问题:
(1)希尔反应是指离体叶绿体在适当条件下发生___________的化学反应,希尔反应发生的具体场所是___________
(2)卡尔文给小球藻提供¹⁴CO₂及光照,然后在光照不同时间后提取小球藻代谢产物,利用纸层析技术将代谢产物分离,并对有放射性的化合物进行鉴定,结果如表所示:

光照时间

<1s

5s

30s

14C标记的化合物

90%14C3

14C314C5、(14CH2O)

多种

试结合所学知识,构建CO2中的C元素在暗反应过程中的转移途径:___________(用箭头表示)。在稳定的光照下,光照足够时间后,叶绿体中能检测到放射性的化合物的种类将___________(填“不断增多”“不断减少”或“不变”)。
(3)研究表明,光反应产生的___________可用于暗反应过程。某生物兴趣小组欲设计实验证明光反应产生的物质是直接用于暗反应中C3的还原过程,而不是CO2的固定过程,现有在适宜光照强度下培养的某植株,请以该植株为实验材料写出实验设计思路及预期实验结果。
实验设计思路:___________
预期实验结果:___________
2023-12-15更新 | 137次组卷
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(1)植物细胞对光能的捕获在叶绿体的__________完成。捕获的光能经光反应阶段转化为__________,再经过_____________阶段转化为糖类等有机物中稳定的化学能。
(2)植物利用太阳光能的同时也会接受紫外光的照射。已有研究表明,紫外光中的UVB能够作为一种环境信号调节植物体的生长发育,研究人员以拟南芥为材料,对该机制进行了实验探究。
①检测野生型和UVRB蛋白失活的突变型植株对UVB信号的响应情况,结果如下图所示。由此可知,UVB照射能够_____________下胚轴的伸长,且__________________________

②已有研究表明,UVRB在细胞质中通常以二聚体的形式存在。研究人员使用某种特异性抗体与UVRB 二聚体进行抗原-抗体杂交实验,经UVB照射后的实验结果出现杂交带,未经UVB照射则不出现杂交代。由此推测,UVB照射能够改变UVRB二聚体的____________,使其被掩盖的抗原位点得以暴露。进一步研究证实,UVRB是UVB的光受体。
③已知细胞核内的W蛋白可影响H基因的表达,进而影响下胚轴的伸长。研究表明,在UVB的作用下,细胞质中的UVRB二聚体解聚成单体后进入细胞核,与W蛋白结合,从而影响H基因表达。请推测W蛋白与UVR8单体结合前后对H基因表达的调节机制可能是____________
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①将该茶园均分为东、西两块,分别标为A组、B组,其中B组为实验组。
______________,对两组进行相同的栽培管理。
③ 玉米生长的不同时期,分别测量A、B两组茶树的___和胞间CO2浓度。
④结果_________________,则说明他们的设想是正确的,原因可能是间作玉米能提高____________,降低光照强度和局部温度,提高茶叶的胞间CO2浓度等。
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