- 光合作用的探究历程
- 共136题
光合作用是绿色植物的一种重要的生理活动，请回答有关光合作用的一组问题：
（1）1883年，德国科学家恩格尔曼利用一种丝状绿藻（具有呈螺旋状的叶绿体）研究光对光合作用的效应．他将该种丝状绿藻放在一张载有好氧细菌悬浮液的玻片上，观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如图1所示，据图回答下列有关问题：
①B条件下细菌的分布情况是______．
②恩格尔曼进行C条件下的实验，其目的是______．
③若使用水草、台灯、颜色滤光片及实验室常备的物品来设计一个实验装置，定量验证恩格尔曼所得的结论是否正确，实验中你将采集的数据是______．
（2）如图2的I处放一盆正常生长的绿色植物，Ⅱ处为一U型管，Ⅲ处放一只健康的小白鼠，V处能使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动．根据装置图分析回答问题．
①开关a打开，b、c关闭，如果不给光照，装置内空气中______（物质）含量增加．
②开关a关闭，b、c打开，给予光照后，I中植物叶肉细胞的C3和C5含量变化依次______．
③在题②的条件下，I中植物刚开始产生O2较多，但随时间延长，O2产生量越来越少，原因是______．
正确答案
解：（1）①B条件下是均匀光照，所以好氧型细菌在叶绿体周围分布均匀．
②在不同的光颜色的光下，好氧型细菌在绿藻中分布位置不同，说明不同颜色的光对光合作用速率影响不同．
③光合作用强度大小可用单位时间内气体的变化量表示，本题中可能过单位时间内释放的氧气的气泡数目表示．
（2）①没有光照，植物和小鼠都进行呼吸作用，使二氧化碳含量增加．
②bc打开，呼吸作用产生的二氧化碳被NaOH吸收，使装置中二氧化碳减少，二氧化碳固定过程减弱，导致C3减少，C5增加．
③由于bc打开，NaOH吸收二氧化碳，使二氧化碳量减少，影响暗反应，导致光反应产物ATP和[H]积累，进而使光反应减弱．
本题答案为：
（1）①细菌均匀分布在绿藻周围（细菌均匀分布在叶绿体周围）
②找出不同光质（或不同颜色的光或不同波长的光）对光合作用（速率）的影响
③单位时间（或某段时间）内产生的氧体积变化量（或释出氧气的气泡数目）
（2）①CO2 ②减少、增加 ③装置中CO2量越来越少，暗反应下降，导致ATP和[H]积累，进而使光反应减弱
解析
解：（1）①B条件下是均匀光照，所以好氧型细菌在叶绿体周围分布均匀．
②在不同的光颜色的光下，好氧型细菌在绿藻中分布位置不同，说明不同颜色的光对光合作用速率影响不同．
③光合作用强度大小可用单位时间内气体的变化量表示，本题中可能过单位时间内释放的氧气的气泡数目表示．
（2）①没有光照，植物和小鼠都进行呼吸作用，使二氧化碳含量增加．
②bc打开，呼吸作用产生的二氧化碳被NaOH吸收，使装置中二氧化碳减少，二氧化碳固定过程减弱，导致C3减少，C5增加．
③由于bc打开，NaOH吸收二氧化碳，使二氧化碳量减少，影响暗反应，导致光反应产物ATP和[H]积累，进而使光反应减弱．
本题答案为：
（1）①细菌均匀分布在绿藻周围（细菌均匀分布在叶绿体周围）
②找出不同光质（或不同颜色的光或不同波长的光）对光合作用（速率）的影响
③单位时间（或某段时间）内产生的氧体积变化量（或释出氧气的气泡数目）
（2）①CO2 ②减少、增加 ③装置中CO2量越来越少，暗反应下降，导致ATP和[H]积累，进而使光反应减弱
下列关于光合作用探究历程的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、普利斯特利在密闭的玻璃罩内同时放置植物和点燃的蜡烛或活小鼠，一段时间蜡烛不灭或小鼠不死，证明植物可以更新空气，A正确；
B、鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2使它们分别成为H218O和C18O2．然后进行两组实验：
第一组向植物提供H2O和C18O2；第二组向同种植物提供H218O和CO2．在其他条件都相同的情况下，他们分析了两组实验释放的氧气．结果表明，第一组释放的氧气全部是O2；第二组释放的氧气全部是18O2．这一实验有力地证明光合作用释放的氧气来自水，B正确；
C、萨克斯实验：首先把绿叶先在暗处放置几小时，目的是消耗掉叶片中的营养物质．然后，让叶片一半曝光，另一半遮光．过一段时间后，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化．证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉，C错误；
D、卡尔文用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，其转移途径是14CO2→214C3→（14CH2O），D正确；
故选：C．
正确答案
解析
解：由于色素主要吸收红光和蓝紫光，因此竖直放置的水绵在上侧红光处及下侧的蓝紫光处光合作用较强，产生的氧气较多，因此好氧细菌在这两处集中分布．
故选：B．
下列实验设计思路和研究过程最相近的一组是（ ）
①卡尔文追踪检测14CO2在小球藻光合作用中转化成有机物的途径，发现卡尔文循环
②沃森和克里克根据DNA衍射图谱，通过计算和模型建构，发现了DNA双螺旋结构
③林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析，发现能量传递效率约为10%～20%
④鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2，发现只有供给H218O的小球藻释放18O2，证实光合作用中的氧气来自于水
⑤赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记的T2噬菌体，分别侵染大肠杆菌，搅拌离心后检测放射性的分布，发现DNA是遗传物质．
正确答案
解析
解：虽然①④⑤都用了同位素标记法，但不同的是④和⑤都有对比的对象，④用18O分别标记H2O和CO2，可得H218O和CO2，H2O和C18O2，这两组不同的标记物可以用来对比得知光合作用中有氧气是来自于水而不是二氧化碳．⑤用32P和35S分别标记的T2噬菌体的DNA和蛋白质，而大肠杆菌本身有31P和32S，所以同样可以进行对比，验证DNA是遗传物质．
故选：C．
下列有关科学家的经典研究中，采取了同位素标记法的是（ ）
①恩格尔曼发现光合作用的部位；
②梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能；
③鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来自水；
④卡尔文探明了C02中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径．
正确答案
解析
解：①恩格尔曼利用好氧细菌的特性来探究的，①错误；
②梅耶根据能量转化与守恒定律把光能转换为化学能，②错误；
③鲁宾和卡门利用氧的同位素来标记二氧化碳和水的氧探究的，③正确；
④卡尔文利用标记C的同位素来追踪它的转移途径，④正确．
故选：D．
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