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1. (分)取50叽的小烧杯,加入5叽海藻酸钠溶液和5mL小球藻浓缩液,充分搅拌后转移至注射
器中,滴加到(皿溶液中形成凝胶珠。静置30min后过滤,并用蒸储水反复冲洗凝胶珠后,将疑胶在放在一只
玻璃容器内,注入适量清水,使之处于密封状态。请回答下列问题:
(1)将注射器中海藻酸钠和小球藻混合液滴加到w溶液
中时,推进的速度是歹
的固定化小球藻凝胶珠颜色是
(2)在温度适宜的暗室中
进行实验,用仪器记录该容器内氧气量的变化,从第5min起给予光照,
实验结果如下图所示。在0~5min之间氧气量减少的原因是。在5~15min之间,氧气量
增加的速率逐渐减小,这是因为。如果小球藻的呼吸速率不变,在5~15min之间,小球藻的光合作用速率(用氧气产生量表示)是 摩尔/分钟。
"73漠甲酚紫在植物生理活动的酸碱度范围内灵
敏地变色,pH>6.7时呈紫色,pH<6.7时呈黄色。
在上述实验的容器中滴入适量漠甲酚紫指示剂,实验的第5min溶液最可能呈,第15min
时溶液最可能呈。(4)利用固定化细胞技术将小球藻固定进行实验的优点是<
【解析】(1)将注射器中的海澡酸钠和小球澡的混合液滴加到CaCl2溶液中,推进的速度应恒定、缓
慢,因为小球藻的颜色是绿色,故形成的固定化小球藻的颜色是绿色。(2)0 5 min,没有光照,小
球藻不能进行光合作用,其呼吸作用消耗氧气。5 15 min氧气增加率逐渐减小的原因是光合作用
使密闭容器内的二氧化碳浓度逐渐降低,光合作用速率逐渐下降。5 15 min,小球藻的光合作用速
率是(4 + 2)/(1— 5) X 10- 7 = 6X 10- 8(mol/min) (3)0 5 min小球藻呼吸作用产生的二氧化碳使溶液的pH小于6.7,故第5 min时溶液最可能呈黄色,1015 min小球藻光合作用吸收二氧化碳使溶液的pH大于
6.7,故第15 min时溶液最可能呈紫色。(4)利用固定化技术固定小球藻进行实验的优点是小球藻可以反复使用。
【答案】(1)恒定、缓慢绿色
(2)小球藻呼吸作用消耗氧气光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐降
低,光合作用速度逐渐下降
6X 10- 8 (潢色 紫色(4 )小球藻可以反复使用
2. (7分)研究人员进行“利用沼液(含大量氮、
磷)培养小球藻去除CO”的研究,从中寻求减缓 温室效应的途径。
▲o
时间(天)
(注;cq去除率是指单位时间内小球藻吸收前
后CU,的浓度差与通入的COr浓度之比值。)
(1)确定小球藻是能进行光合作用的真核生物的简便方法是
(2)若沼液不经处理直接排入江河湖泊,易导致水
华。沼液中的磷被小球藻吸收后,可参与 ▲等有机物的合成(至少答出两项)
(3)右图是在持续通入CO浓度为1.5%的空气下(其它条件适宜),CO去除率与小球藻相对密度的变化曲线。小球藻去除CO的最佳时段是,;据图分析,第6天后CO去除率下降的最可能原因 土 若要维持CO2去除率为最大值,采取的措施是。 一
(4)若将正常进行光合作用的小球藻悬液置于黑暗的环境中,则细胞。的含量变化是▲o
(5)若调查培养液中小球藻的种群密度,可取一定量的小球
藻悬液稀释后,用▲计数后获得。
(6) 富小球藻提供
nCO ,可追踪碳元素在光合作用过程中的转移途径,该途径为▲。一
【答案】
(1) 在显微镜下观察存在叶绿体(在显微镜下观察存在细胞核)
(2) 水体富营养化(水华)ATP、NADPK磷脂
(3) ①第4 — 6天(或:第6天)
② 随着小球藻密度的增加,净光合作用速率下降
补充:小球藻密度的增加,呼吸作用速率增强,净光合作用速率下降
③ 维持小球藻相对密度在30 40之间(其他合理酌情给分)
(4)
c5
(CH2O)
3.
为研究CO 2浓度对某种小球藻生长的影响,研究人员做了如下实验:
3WUQ
250
2
150
1
50
0
2 4 61
CW
?轲
-舞
愚
将小球藻接种到不含一元素的培养液
中,并将藻液平均分为
箱内,光照14小时,连续培养5天。
一组分别置于不同CO 2浓度的培养
⑵每隔24小时取样,利用 测定小球藻细胞的浓度,结果如图所示。
(3) 该实验中对照组的CO 2浓度为一,小球藻数量增长的最适CO 2浓度为一;当CO 2浓度在一范围时,小球藻增长受到抑制,但并没停止增长。
(4) 研究发现,在一定范围内,随CO 2浓度升高,小球藻细胞的碳酸酎酶
(细胞内外均有分布)和
RuBP短化酶的活性均显著提高。胞外的碳酸酎酶能将水体中靠近细胞表面的HCO 3脱水形成CO 2,
然后CO 2进入细胞内;RuBP短化酶催化CO 2与C5结合,这个过程叫做一。C5在细胞中含量保持 稳定的原因是一,这一过程需要一参与。
(5) 小球藻吸收大气中的CO 2转化为
细胞中的有机物,在生态系统的一中发挥着重要作用。小球
藻合成的有机物可用于工业上生产C2H5OH等燃料。在细胞内产生C2H5OH的过程叫做一
⑴ C9 (2)红细胞计数板(3) 0.04%10%30%~40%
(4) CO2固定C5可再生NADPH和ATP
(5) 碳循环乙醇发酵(或无氧呼吸)
4. 1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到
丝状水绵体上,并在水绵悬液中放入好氧细菌,观察细菌的聚集情况(如下图)。他得出光合作用
在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是()
A. 细菌对不同的光反应不一样,细菌聚集多的地方,细菌光合作用强
B. 好氧性细菌聚集多的地方,O 2浓度高,水绵光合作用强
C. 好氧性细菌聚集多的地方,产生的有机物多,水绵光合作用强
D. 好氧性细菌大量消耗O2,使水绵光合作用速度快,则该种光有利于光合作用
5. 下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验
示意图。一段时间后,以下相关比较不正确的是()
延斑 EL专5
A . Y的质量大于丫 3的质量B .④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C.②中水的质量大于④中水的质量D.试管①的质量大于试管②的质量
6. (10分)20世纪50年代,卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果,获得了 1961年的诺贝尔化学
奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中,通过一个通气管向玻璃容器中通入CO 2,通气
管上有一个开关,可控制CO 2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关来控制光照的有无。
他得到的实验结果是下图中的
(1)实验材料小球藻属于(填原核”或真核”)生物,其与光合作用有关的色素有
(2)卡尔文通过停止 来探究光反应和暗反应的联系,
卡尔文通过停止来探究光合作用过程中
固定CO 2的化合物,这时他发现C5的含
量快速升高,由此得出固定 CO 2的物质是C5。
(4)卡尔文等向密闭容器中通入14CO 2,当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中;将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中。上述实验中卡尔文是通过控制 来探究CO 2中碳原子转移路径的,采用了
等技术方法。
(5)实验中卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70 C的洒精中,从而使细胞中
失活、细胞中的化合物就保持在热处理之前的反应状态。采用纸层析法,分离出各
种化合物。纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中八不同。
⑴真核叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素(2)光照A
⑶ CO2供应 (4)反应时间 同位素示踪法
⑸酶
溶解度
7. ( 15分)下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解,其中图
1是叶肉细胞的光合作用过程图解;
图2表示某光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随
CO 2浓度变化的情况。请回答下列问题。
⑴
由
图1可知,甲、乙分别代表的物质是、,要想使叶绿体内C3的含量快速下降,可以改变的环境条件是,光
°2
反应中。2的生成发生在类囊体膜内,产生的扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过层生物膜。
(2) 图2中
在点光合作用速率达到最大,此时限制光合作用速率的主要环境因素是
,C点和D点相比,叶绿体中[H]的含量(较低、相等、较高)。
(3) 从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平
均分成若干份,然后,置于不同浓度的NaHCO 3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上
浮至液面所需时间,其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答:
① 该实验的目的是。
② 从图解分析,b点比a点细胞内的G含量,bc#曲线平缓的限制因素可能是 而c点以后曲线上行,其原因应该是
(1) CO 2:H]和ATP不提供CO 2或增强光照5
(2) D光照强度较高
(3) ①探究CO 2浓度对光合作用速率的影响②低 光照强度
NaHCO 3浓度太大,导致细胞失水,从而影响细胞代谢
CO 2含量、温度等,
8. (15分)影响绿色植物光合作用的因素是多方面的,其外界因素有光照强度、
其内部因素有酶的活性、色素的数量等,请据图分析:
t光8作用建
氧气样厝度菁小时>
甲图
(1) 如果X代表光照强度,则主要是影响阶段,该阶段除了产生氧气外,还有
。在最适温度下,当光合作用强度达到最大值时,此时限制因素最可能是内部因素中的。若阴生植物的光合作
用曲线为C,则阳生植物光合作用曲线最可能是
(2) 如果x代表温度,温度主要通过影响 来影响光合作用强度。
(3) 如果x代表CO 2的含量,则主要是影响 阶段,当CO 2的含量突然下降,贝U C5的含量会°
(4) 乙图中该植物在25C、10千勒克斯的光照条件下,每小时呼吸作用吸收的氧气量是mg,光合作用真正所产生的氧气量是mg。
(5) 如果温室内光照强度小于5千勒克斯,乙图中温度下有助于提高光合产量。
⑴光反应【H】和ATP 色素的数量a⑵酶的活性
⑶暗反应增多(4) 20 80 (5) 15C
9. 以小球藻为材料做下列两组实验,根据实验回答下列问题:
装脂I装置II
实验一:小球藻在适宜条件下进行光合作用而繁殖很快。在相同培养液中,以图中的装置I和n (密
封环境)分别培养小球藻,将两个装置都放在阳光下,一定时间后,观察装置I和n发生的变化。
(1 ) B试管中小球藻繁殖速度(加快/减慢/无变化),其原因是因为A瓶中酵母菌
(2) C试管中小球藻繁殖速度(加快/减慢/无变化),其原因是因为D瓶中乳酸菌.
实验二:如果用图中E试管和F试管敞开培养小球藻,E试管用完全培养液,F试管用缺镁的营养
液,研究光照强度对E . F两试管中小球藻产生氧气量的影响,结果如右上坐标图,分别用相对应的
E. F两曲线表示。据图回答:
(3) P点的坐标值表示的生物学意义是。
(4) Q点产生的净氧量为,其原因是。
(5) 当光照强度小于M时,限制F试管光合作用强度的主要因素是。
(6) 造成E . F两试管净氧量差异的原因是
(1) 加快酵母菌无氧呼吸产生CO能供给小球藻进行光合作用(2分)
(2) 减慢乳酸菌无氧呼吸不产生CO
(3) (在光照强度为零时)小球藻呼吸作用吸收的氧气量
(4) 零呼吸作用吸收的氧气量等于光合作用产
生的氧气量(5)光照强度
(6) F试管中缺少镁元素,影响叶绿素的正常合成,其光合作用效率就比E试管低(2分)
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