非选择题-解答题 适中0.65 引用1 组卷36
阅读下列与光合作用有关的材料，回答相关问题。
材料一：1937年，英国科学家希尔（R．Hill）发现离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐（悬浮液中有H2O，没有CO2），就能在光照下释放出氧气。在此之前，科学家在紫硫细菌中发现了不产氧的光合作用，这些细菌在同化CO2的过程中还将H2S氧化成了S。微生物学家尼尔（C．B．VanNiel）发现，细菌的光合作用与绿色植物的光合作用有许多相似之处。
材料二：1919年，德国科学家瓦伯格（O．H．Warburg）发现，在光强、CO2浓度等其他条件稳定、光照总时长相等的情况下，持续光照（组别1）与间歇光照（组别2-8，时长相等的光期与暗期轮流交替）的模式中植物的产氧量不相等。实验数据如下表所示：（U为氧气产量的相对单位）
(1)希尔实验说明离体叶绿体在适当条件下可以发生_____ ，其中Fe3+模拟了叶绿体中_____ 物质的功能
(2)参考绿色植物进行光合作用的反应式，写出紫硫细菌光合作用的反应式：_____ 。（可以不配平）
(3)瓦伯格实验对暗反应的发现有启示意义，暗反应的场所在_____ 。在光期突然转变到暗期的短时间内，植物叶绿体基质中C3/C5的比值会_____ （填“升高”或“降低”）。
(4)瓦伯格实验中，实验期间氧气总产量最高的是第_____ 组。关于持续光照与间歇光照效率的差别，可以解释为：光反应速率比暗反应快，增加暗期可以促进_____ 的再生，从而影响光合作用速率。根据这个理论，在_____ 条件下，持续光照与间歇光照的效率将不会有明显差异。
材料一：1937年，英国科学家希尔（R．Hill）发现离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐（悬浮液中有H2O，没有CO2），就能在光照下释放出氧气。在此之前，科学家在紫硫细菌中发现了不产氧的光合作用，这些细菌在同化CO2的过程中还将H2S氧化成了S。微生物学家尼尔（C．B．VanNiel）发现，细菌的光合作用与绿色植物的光合作用有许多相似之处。
材料二：1919年，德国科学家瓦伯格（O．H．Warburg）发现，在光强、CO2浓度等其他条件稳定、光照总时长相等的情况下，持续光照（组别1）与间歇光照（组别2-8，时长相等的光期与暗期轮流交替）的模式中植物的产氧量不相等。实验数据如下表所示：（U为氧气产量的相对单位）
| 组别 | 实验时间（min） | 总光照时间（min） | 一个光期时间（s） | 实验期间的平均产氧速率（U·min-1） |
| 1 | 15 | 15 | 15 | 240 |
| 2 | 30 | 15 | 15 | 142 |
| 3 | 30 | 15 | 1.5 | 159 |
| 4 | 30 | 15 | 0.38 | 184 |
| 5 | 30 | 15 | 0.15 | 188 |
| 6 | 30 | 15 | 0.038 | 210 |
| 7 | 30 | 15 | 0.015 | 206 |
| 8 | 30 | 15 | 0.0038 | 230 |
(2)参考绿色植物进行光合作用的反应式，写出紫硫细菌光合作用的反应式：
(3)瓦伯格实验对暗反应的发现有启示意义，暗反应的场所在
(4)瓦伯格实验中，实验期间氧气总产量最高的是第
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回答光合作用发现和研究中的问题：
(1)希尔反应是在离体叶绿体悬浮液中，加入适当的电子受体（如草酸铁），照光时可使水分解而释放氧气的反应：
4Fe3+＋2H2O→4Fe2+＋4H+＋O2
希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整叶肉细胞光合放氧过程一致。
后来发现生物中重要的氢载体NADP+也可以作为生理性的希尔氧化剂，从而使得希尔反应的生理意义得到了进一步肯定。在完整的叶绿体中NADP+作为从H2O到O2的中间电子载体，其反应式可写为：
2NADP+＋2H2O→2NADPH＋2H+＋O2
该反应表明离体叶绿体在没有CO2情况下也能进行光合作用光反应。同时也证明了鲁宾和卡门的实验结论，即_____________________________ 。
(2)已知光合作用的光反应主要在光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）内进行。这两个光系统协同完成受光激发推动的高能电子从H2O向NADP+的传递，最终形成的__________ 用于暗反应中__________ 过程。为研究某生物碱对造成水华的蓝藻的抑制作用，测定了蓝藻的全链电子传递活性、PSⅡ和PSI电子传递活性，结果见下表。
结果表明，生物碱抑制蓝藻光合作用的主要作用位点位于______________ 。
(3)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__________________________________ 。
(1)希尔反应是在离体叶绿体悬浮液中，加入适当的电子受体（如草酸铁），照光时可使水分解而释放氧气的反应：
4Fe3+＋2H2O→4Fe2+＋4H+＋O2
希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整叶肉细胞光合放氧过程一致。
后来发现生物中重要的氢载体NADP+也可以作为生理性的希尔氧化剂，从而使得希尔反应的生理意义得到了进一步肯定。在完整的叶绿体中NADP+作为从H2O到O2的中间电子载体，其反应式可写为：
2NADP+＋2H2O→2NADPH＋2H+＋O2
该反应表明离体叶绿体在没有CO2情况下也能进行光合作用光反应。同时也证明了鲁宾和卡门的实验结论，即
(2)已知光合作用的光反应主要在光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）内进行。这两个光系统协同完成受光激发推动的高能电子从H2O向NADP+的传递，最终形成的
| 生物碱浓度 （mg/L） | 光合电子传递活性（µmolO2·mgChla-1·h-1） | ||
| 全链 | PSⅡ | PSⅠ | |
| 0 | 132.63 | 248.06 | 62.75 |
| 0.5 | 108.53 | 103.85 | 69.23 |
结果表明，生物碱抑制蓝藻光合作用的主要作用位点位于
(3)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
请回答有关光合作用的一组问题：
(一)1883年，德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻（这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体）研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移往氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况：__________________________________ 。
(2)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是：______________________________ 。
(3)如果可使用水草、台灯、颜色滤光片及实验室常备的物品设计一个实验装置，定量检测上题所得的结论是否正确，你将收集的数据是_________________________ 。
（二）用某种绿色植物大小相似的叶片，分组进行实验。首先称量实验前的叶片重量，再置于不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照l小时（光照强度相同），再测其重量变化，得到如下结果。
(4)暗处理时，随温度升高，叶片重量_____ （增加/减少），其原因是___________________________ 。
(5)光照后，光合作用产生氧气量最多的是第_______ 组叶片。28℃条件下每小时光合作用合成的有机物
为______________ mg。
（三）将一绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定CO2浓度的传感器，将瓶口用橡皮塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请回答 ：
(6)在适宜条件下，首先将该装置置于_______ 条件下，此时测得的数值表示________ 。
(7)再将该装置置于____________ 下，此时测得的数值表示_________________ 。
(8)如果右上图为该植物在步骤①、②中测得的实验数据，根据图中数据，该植物在单位时间（min）内光合作用速率为_____________ 。
(一)1883年，德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻（这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体）研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移往氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况：
(2)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是：
(3)如果可使用水草、台灯、颜色滤光片及实验室常备的物品设计一个实验装置，定量检测上题所得的结论是否正确，你将收集的数据是
（二）用某种绿色植物大小相似的叶片，分组进行实验。首先称量实验前的叶片重量，再置于不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照l小时（光照强度相同），再测其重量变化，得到如下结果。
| 组别 | 一 | 二 | 三 | 四 |
| 温度（℃） | 27 | 28 | 29 | 30 |
| 暗处理后的平均重量变化（mg） | -1 | -2 | -3 | -4 |
| 光照后的平均重量变化（mg） | +3 | +3 | +3 | +2 |
(4)暗处理时，随温度升高，叶片重量
(5)光照后，光合作用产生氧气量最多的是第
为
（三）将一绿色植物放入一个三角瓶中，如下图所示。在瓶中安放一个测定CO2浓度的传感器，将瓶口用橡皮塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。如果用此装置进行植物光合作用速率的测定，请回答 ：
(6)在适宜条件下，首先将该装置置于
(7)再将该装置置于
(8)如果右上图为该植物在步骤①、②中测得的实验数据，根据图中数据，该植物在单位时间（min）内光合作用速率为
为了提高绿色植物的生态效益，研究者做了相关实验，并绘出如下三幅图。请回答下列问题：
(1)光照条件下，图1中的②上进行的生理过程产生的物质有______ ，空气中CO2浓度变化时首先会直接影响图1的[ ]______ 中化学反应的速率。（[ ]中填数字序号）
(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知，在光照强度为4k1x之前，影响光合速率的主要环境因素为____________ ，由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是在______ ℃之间。
(3)图3表示该植物夜间在O2浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是____________ ，当O2浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的______ 倍。
(4)研究者还对该植物不同光照条件下的其他生长状况进行了观测，结果见下表，请分析回答：
（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）
与弱光下相比，强光下平均每片叶的气孔总数______ （填“较多”或“较少”），对强光下生长的该种植物适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是______ 。
(5)青蒿素是从青蒿中提取的药用成分，它能有效地杀死导致疟疾的元凶一一疟原虫。下图表示在最适温度、充足二氧化碳条件下测得的青蒿植株二氧化碳吸收量与光照强度之间的关系，当光照强度达到b点时，突然增加环境中的二氧化碳浓度，C3的含量将______ （选填“增加”“减少”或“基本不变”）。b、c点之间，青蒿植株叶肉细胞中产生的氧气的去路为____________ 。
(6)取若干大小相同、生理状况相似的青蒿植株，分组进行光合作用实验。在不同温度下分别暗处理1小时，测其质量变化，再立刻光照1小时，测其质量变化，得到的结果如表所示，则：
①在a点的光照条件下，青蒿叶片中能产生[H]的场所是____________ 。
②若叶片增减的都是葡萄糖的质量，在光合作用过程中，叶绿体释放氧气量最多的是______ 组叶片。
(1)光照条件下，图1中的②上进行的生理过程产生的物质有
(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知，在光照强度为4k1x之前，影响光合速率的主要环境因素为
(3)图3表示该植物夜间在O2浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是
(4)研究者还对该植物不同光照条件下的其他生长状况进行了观测，结果见下表，请分析回答：
| 光照强度 | 叶色 | 平均叶面积（cm2） | 气孔密度（个·mm-2） | 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） |
| 强 | 浅绿 | 13.6（100%） | 826（100%） | 4.33（100%） |
| 中 | 绿 | 20.3（149%） | 768（93%） | 4.17（96%） |
| 弱 | 深绿 | 28.4（209%） | 752（91%） | 3.87（89%） |
（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）
与弱光下相比，强光下平均每片叶的气孔总数
(5)青蒿素是从青蒿中提取的药用成分，它能有效地杀死导致疟疾的元凶一一疟原虫。下图表示在最适温度、充足二氧化碳条件下测得的青蒿植株二氧化碳吸收量与光照强度之间的关系，当光照强度达到b点时，突然增加环境中的二氧化碳浓度，C3的含量将
(6)取若干大小相同、生理状况相似的青蒿植株，分组进行光合作用实验。在不同温度下分别暗处理1小时，测其质量变化，再立刻光照1小时，测其质量变化，得到的结果如表所示，则：
| 组别 | 一 | 二 | 三 | 四 |
| 温度（℃） | 27 | 28 | 29 | 30 |
| 暗处理后质量变化（mg） | -1 | -2 | -3 | -4 |
| 光照后避暗处理前增加（mg） | +3 | +3 | +3 | +1 |
①在a点的光照条件下，青蒿叶片中能产生[H]的场所是
②若叶片增减的都是葡萄糖的质量，在光合作用过程中，叶绿体释放氧气量最多的是
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