某研究小组以小球藻为实验材料开展有关光合作用的实验研究，根据所学知识，回答下列问题：（1）...

某研究小组以小球藻为实验材料开展有关光合作用的实验研究，根据所学知识，回答下列问题：

（1）将黑暗中制备的叶绿体加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖溶液、pH7．3磷酸缓冲液的溶液中照光。水在光照下被分解后，溶液颜色由蓝色变成无色。氧化剂DCIP既可用于颜色反应，还可作为______ ， 制备叶绿体时加入蔗糖的作用是_______。

（2）给小球藻悬浮液通入14CO2，光照一定时间（从1秒到数分钟）后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30秒的时间，CO2已经转化为许多种化合物。想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可以 ________，然后杀死小球藻，同时提取产物分析，当检测到的产物只有一种时，该化合物就是第一个产物。实验发现，在光照下三碳酸（C3）和RuBP （C5）的浓度很快达到饱和并保持稳定。此时突然中断CO2的供应，C3的浓度和C5的浓度变化分别是_________，由此可判断固定CO2的化合物是 ________　　 。

（3）将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中，以人工白炽灯作为光源，先将试管与白炽灯 离开一段距离，然后每隔一段时间改变白炽灯与大试管 的距离，测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率（其他环境条件适宜且保持不变），结果如图所示。实验 中的气泡内的气体产生于叶绿体的_________。图中a点叶绿体内产生的O2的去向有_________。若培养液中缺Mg2+，则c点应向__________移。

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卡尔文以小球藻为实验材料，采用同位素标记的方法，发现了光合作用的暗反应过程。某研究小组借鉴卡尔文的实验研究，进行了以下不同的实验，根据所学知识，回答下列相关问题：

(1)研究小组验证卡尔文的实验研究，发现光照 30 秒，14C 出现在三碳化合物、五碳化合物、六碳化合物等20 余种化合物中，而当把光照时间缩短为 5 秒时，14C 主要出现在一种三磷酸甘油酸(C3)中，这说明_____。

(2)研究小组用高速离心法破坏小球藻的叶绿体膜后，类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入 ATP、NADPH 和CO2，结果在这种基质中检出含14C 的光合产物。在基质中加入 ATP、NADPH 等物质主要用于暗反应中_________，如果不加入上述物质而只给予光照，能否检测出含14C的五碳化合物和六碳化合物等物质？　 ______(填“能”或“不能”)。原因是_____。

(3)研究小组将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中，以人工白炽灯作为光源，先将试管与白炽灯离开一段距离，然后每隔一段时间移动改变白炽灯与大试管的距离，测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变)，结果如下图所示。

本实验探究的问题是_____。除外界因素外，限制 c 点光合速率的因素可能是__________ (写出两点即可)。与 b 点相比，尽管 a 点也有光照，但并没有气泡的释放，原因是______。

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卡尔文以小球藻为实验材料，采用同位素标记的方法，发现了光合作用的暗反应过程。某研究小组借鉴卡尔文的实验研究，进行了以下不同的实验，根据所学知识，回答下列相关问题：

(1)研究小组验证卡尔文的实验研究，发现光照 30 秒，14C 出现在三碳化合物、五碳化合物、六碳化合物等20 余种化合物中，而当把光照时间缩短为 5 秒时，14C 主要出现在一种三磷酸甘油酸(C3)中，这说明_____。

(2)研究小组用高速离心法破坏小球藻的叶绿体膜后，类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入 ATP、NADPH 和CO2，结果在这种基质中检出含14C 的光合产物。在基质中加入 ATP、NADPH 等物质主要用于暗反应中_________，如果不加入上述物质而只给予光照，能否检测出含14C的五碳化合物和六碳化合物等物质？　 ______(填“能”或“不能”)。原因是_____。

(3)研究小组将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中，以人工白炽灯作为光源，先将试管与白炽灯离开一段距离，然后每隔一段时间移动改变白炽灯与大试管的距离，测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变)，结果如下图所示。

本实验探究的问题是_____。除外界因素外，限制 c 点光合速率的因素可能是__________ (写出两点即可)。与 b 点相比，尽管 a 点也有光照，但并没有气泡的释放，原因是______。

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环境因素会影响光合作用强度。根据所学知识对下列有关研究进行分析，回答问题：

(1)为完成“探究CO2浓度对光合作用强度的影响实验”，提供以下材料用具：菠菜叶、打孔器(直径1 cm)、注射器、40 W台灯、烧杯、4% NaHCO3溶液、蒸馏水、不同颜色的透明薄膜等。以下是实验结果：

① 实验检测指标是_________________________。

② 有同学认为叶片之所以浮起，是因为呼吸作用消耗了有机物且产生了CO2导致叶片上浮的。根据实验结果判断该观点__________(填“是”或“否”)正确，并说明理由：_________________________。

③ 利用以上材料，还可以探究的环境因素有。_________________________(答出2个)

(2)下图表示在温室栽培的密闭坏境中CO2的含量变化曲线图(注：在C点打开通风口，1小时后关闭)。

① BC段CO2含量下降的原因是____________________________。

② 在7时到19时的时间内，菠菜有机物的积累量____________(填“升高”“降低”或“不变”)。

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光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。请回答下列问题：

（1）希尔反应把对光合作用的研究深入到细胞器水平，为光合作用研究开创了新的途径，其基本过程是：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有 DCIP（氧化型）、蔗糖和 pH7.3 磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解后，溶液颜色由蓝色变成无色。希尔反应是模拟了叶绿体光合作用中_________阶段的部分变化，其反应活力可通过测定 DCIP 溶液的颜色变化得到，也可通过测定________________得到。而美国科学家阿农等研究发现，给叶绿体照光时向体系中供给_____________________，体系中就会有 ATP 和 NADPH 产生。同时发现，只要供给了 ATP 和 NADPH，即使在黑暗中，叶绿体也可将 CO2 转变为糖。

（2）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，某小组利用 A 品种小麦探究夏日晴天中午时气温和相对湿度对其光合作用的影响。将生长状态一致的 A 品种小麦植株分为 5 组，1 组在田间生长作对照，另外 4 组在人工气候室中生长，并保持其他无关条件一致，于正午 12：30 测定各组叶片的光合速率，各组处理及结果如表所示：

①根据实验结果可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是___________，其依据是_____________________________________________________________________。

②在实验组中，若适当提高第______组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是：____________________________________________________________________________。

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进行光合作用的植物细胞在光照和高02与低C02情况下进行的生化过程如图所示，科学家将这一过程称为光呼吸，以区别于黑暗环境中的细胞呼吸。现以小麦细胞为研究材料，请结合所学知识，回答下列相关问题：

（1）小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是___________。如果将空气中的氧标记成1802，180首先出现在___________（填物质名称）中。

（2）光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了___________作为原料；除图中所示物质及酶外，后者生成最终产物还需要___________（填物质名称）的参与。

（3）为探究光呼吸的产物与场所，请利用同位素标记法设计实验，简要写出实验思路和预期实验结果。（要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

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小球藻是研究光合作用的良好材料，鲁宾和卡门、卡尔文都是利用小球藻取得重大的研究成果。图甲是某同学利用小球藻研究光合作用的装置，图乙是在其他条件适宜的情况下测定的O2吸收量。请结合有关知识回答问题

(1)鲁宾和卡门、卡尔文都利用小球藻进行光合作用研究时都利用到的方法是_____________，为了保证小球藻正常的生长繁殖，图甲装置培养瓶中应再补充的物质是_____________。

(2)与图乙曲线形成有关的两种细胞器是_____________。

(3)图乙中，因NaHCO3溶液浓度偏高而导致光合作用异常的是_____________ 段，bc段细胞叶绿体中C3化合物的含量_____________ (增加/减少/不变)。

(4)若用图甲装置探究光照强度对光合作用的影响，结合题中信息写出实验设计思路______________________________________________________________________________。

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如图所示装置是研究光合作用和呼吸作用常用的实验装置之一。请利用所学的有关知识回答下列问题。（实验室除自变量外其他条件相同且适宜）

（1）若A中盛有萌发的花生种子，B中盛有清水。实验开始后，观察到液滴向左移动，从元素组成角度分析原因是_________________________。

（2）若A内为水培植物，用此装置测量植物光合速率大小时，B内盛有__________。在测量过程中若突然停止光照，该植物叶肉细胞内C3化合物的合成速率__________（增大/不变/减小）。

（3）据测量阴生植物光补偿点小于500Lux，阳生植物光补偿点大于阴生植物。光补偿点的生物学含义是_________________。若A内为水培阳生植物，请用多套该装置设计实验初步估测A植物的光补偿点大小（已知实验所用光照强度分别为200Lux、500Lux、800Lux、1100Lux、1400Lux、1700Lux，用液滴移动的距离来表示气体变化量）写出实验设计思路，并从数学模型角度进行结果分析。

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如图所示装置是研究光合作用和呼吸作用常用的实验装置之一。请利用所学的有关知识回答下列问题。（实验室除自变量外其他条件相同且适宜）

（1）若A中盛有萌发的花生种子，B中盛有清水。实验开始后，观察到液滴向左移动，从元素组成角度分析原因是_________________________。

（2）若A内为水培植物，用此装置测量植物光合速率大小时，B内盛有__________。在测量过程中若突然停止光照，该植物叶肉细胞内C3化合物的合成速率__________（增大/不变/减小）。

（3）据测量阴生植物光补偿点小于500Lux，阳生植物光补偿点大于阴生植物。光补偿点的生物学含义是_________________。若A内为水培阳生植物，请用多套该装置设计实验初步估测A植物的光补偿点大小（已知实验所用光照强度分别为200Lux、500Lux、800Lux、1100Lux、1400Lux、1700Lux，用液滴移动的距离来表示气体变化量）写出实验设计思路，并从数学模型角度进行结果分析。

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以下是有关生物体代谢和环境关系的问题，请根据所学知识作答。

I．（6分）试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程“的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。

（1）图甲的实验是在大气CO₂浓度下进行的，据图分析，试管苗在________（不加蔗糖／加蔗糖）的培养中光合速率、光饱和点更高。

（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO₂浓度变化曲线。图中b —c段CO₂浓度升高较a-b段缓慢，主要是因为________，细胞呼吸强度较弱，产生的CO₂较少；c-d段CO₂浓度急剧下降是因为________，消耗大量的CO₂。若在d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率将________。

（3）根据上述实验结果得出的结论是：采用①无糖培养基、②________和③________，可缩短试管苗适应环境的过程。

Ⅱ．（14分）某学校生物兴趣小组对市郊的一片树林开展了环境调查活动，调查得到该树林生态系统各营养级能量流动情况如下表：

（其中E为分解者；Pg表示生物同化作用固定的总能量，Pn表示生物体贮存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。Pn=Pg-R  单位：10² KJ／cm²·a）

（1）该生态系统的营养结构可表示为________；第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为

________（保留一位小数）；表中各种生物和________构成该树林生态系统。

（2）下图是该树林中某植物生命活动过程中物质及能量转化关系的图。

过程B代表暗反应阶段，则在该过程中发生的主要物质变化是________。此过程除了需要ATP以外，还需要依赖于过程A所提供________。对于玉米、甘蔗一类植物而言，完成A、B过程的细胞有________，在这些细胞中，可以进行图中C过程的场所有________。

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