试题详情
非选择题-实验题 较难0.4 引用1 组卷28
(10分)小球藻是一种单细胞的绿藻,它是生物实验室中一种重要的实验植物。美国科学家卡尔文等用小球藻作实验材料,发现了有关植物光合作用的“卡尔文循环”,卡尔文因此获得了1961年诺贝尔化学奖。如图为卡尔文循环反应示意图。回答下列问题:


(1)卡尔文循环的反应场所为____________________________。由图可知,卡尔文循环可分为三个阶段:CO2的摄取期(羧化阶段)、碳还原期和RuBP再生期,结合所学的知识分析,其中属于暗反应中CO2的固定阶段的是图中的CO2的摄取期,这一步反应的意义是把原本并不活泼的____________分子活化;属于暗反应中C3的还原阶段的是图中的__________________,该阶段所需的ATP和NADPH来自____________________________,6分子CO2经过一次循环后最终可得到______________分子葡萄糖。
(2)实验人员用小球藻、绿色植物作实验材料,以甲、乙装置来研究光合作用速率(以CO2吸收速率表示)与NaHCO3溶液浓度之间的关系,实验结果如图丙、丁所示。回答下列问题:


①丙图为甲装置中小球藻的CO2吸收速率曲线,c点以后CO2吸收速率下降的最可能原因是________________________________________________________
②丁图为乙装置中绿色植物的CO2吸收速率曲线,B点以后限制CO2吸收速率的主要外界因素是____________________________。若乙装置中的NaHCO3溶液的量一定,则随着测试时间的延长,绿色植物的光合速率逐渐下降,原因是密闭的钟罩中____________________________,此时,叶绿体中的____________________________(填“C3”或“C5”)含量下降。
2020·全国·零模
知识点:光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
类题推荐
科学家对光合作用的研究经历了漫长的探索过程,希尔、鲁宾和卡门、卡尔文等科学家作出了重要贡献。
(1)希尔从细胞中分离出叶绿体,在加入铁盐或其他氧化剂的条件下照光后发现,即使不提供CO2,叶绿体也可以释放O2,这一过程被称为希尔反应。希尔反应证明光合作用可分为__________________两个阶段。
(2)鲁宾和卡门用同位素标记的方法进一步研究了光合作用中氧气的来源,下图是他们利用小球藻进行光合作用的实验示意图。将甲乙两组同时置于充足的光照条件下,短时间内检测产生的气体A、B中含18O的是B。光照一段时间后,甲乙两组均停止二氧化碳供应,再将其同时置于同一密闭黑暗条件下,一段时间后产生的气体A、B中含18O的是___________

(3)卡尔文为研究光合作用中碳的去向,在充足的光照条件下向小球藻的培养液中通入14C标记的CO2,每隔一定时间取样,并提取样品中的标记化合物,浓缩后再点样用纸层析法使标记化合物分离。实验结果:若光照30s后检测产物,检测到了多种带14C标记的化合物(C3,C4,C5,C6等);若将光照时间逐渐缩短至几分之一秒,90%的放射性出现在一种三碳化合物(C3)中;在5s的光照后,同时检测到了含有放射性的五碳化合物(C5)和六碳糖(C6)。
请根据材料分析下列问题:
①用纸层析法分离出各种化合物,这种方法的原理是________________________________________
②卡尔文猜测实验中最初出现放射性的三碳化合物(C3)是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当_______________后,发现C5的含量快速升高,由此推测固定CO2的物质不是二碳分子而是C5
(4)某研究小组在CO2浓度为0.03%的适宜温度下,测得某绿色植物CO2的吸收量与光照强度(白光照射)的关系如图甲所示。净光合作用速率可用单位时间内CO2的吸收量表示,假设实验过程中植物的呼吸速率不变。请回答下列问题:

①在P点,产生ATP的场所有_________________;在Q点,叶肉细胞中叶绿体和线粒体之间的CO2和O2的交换情况如图乙中的__________所示。
②在光照强度为5klx时,研究小组测得光合作用固定CO2的速率是1mol·h-1,请简要说明该数值是如何测得的?___________
阅读下列材料,回答问题。
材料一:某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,以黑藻、NaHCO3溶液、光源、大烧杯、精密pH试纸和氧传感器等为材料用具,图1为该实验装置示意图。图2为黑藻的类囊体部分膜结构及其相关反应示意图,图中的虚线表示电子传递途径。

材料二:今年,中国科学家通过多年攻关,在人工合成淀粉方面取得原创性突破--国际上首次在实验室实现从CO2到淀粉的从头合成。自然界光合作用的淀粉合成涉及60多步生化反应。科学家优化构建出从CO2到淀粉合成只有11步反应的人工途径。其过程主要分为4个阶段(图3),除了第①阶段利用无机催化剂,其余②~④阶段都是利用自然界植物的酶系统优化组装而成。

(1)在材料一中,改变图1装置中 NaHCO3溶液的浓度进行实验,可用于探究____。在相同时间内,除了用装置中氧气浓度的变化反映光合速率的变化,还可用_____来反映光合速率的变化。本实验还可以改变_____(多选A.光源功率 B.光源波长C.光照时间 D.水温 E.黑藻用量)来研究环境因素对光合速率的影响。
(2)图2所示的膜结构含有光合色素,可用______法分离光合色素。水光解获得的电子最终传递到光反应产物____中。已知ATP的合成过程中同时伴随着H的扩散,________合成ATP的能量直接来自_______,一部分H+通过_____方式从外侧转运到类囊体腔中。
(3)在材料二中,过程①和②相当于卡尔文循环的_____和三碳酸的还原过程。在自然界植物的叶肉细胞中,过程③和④可发生在_______内;过程③也可发生在细胞溶胶,合成的葡萄糖一部分转变为______后用于蔗糖的合成。
(4)实验室人工合成淀粉,实现了“0到1”的突破。但能耗巨大,不利于节能减排,可利用_____作为能源,既能合成“人工淀粉”,解决粮食危机,又有利于“碳中和”与“碳达峰”的实现。

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网