题目内容

7．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，通过一个通气管向容器中通  CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无．
（1）他向密闭容器中通入14CO2，当反应时间为0.5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中；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，这说明CO2中C的转移路径是C02→C3→C5（或C6）
（请用“→”表示），卡尔文采用了同位素标记 技术．
（2）他通过停止光照（实验条件）来直接探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果为图中的A．

（3）卡尔文通过停止二氧化碳的供应（实验条件）探究光合作用过程中固定CO2的化合物，这时他发现C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是C5．
（4）卡尔文将上述实验中不同反应条件下的小球藻放入70℃的热水中，结果导致酶失活，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多种化合物，纸层析法利用的原理是不同化合物在层析液中溶解度 不同．

分析 卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无．根据其中“可控制CO2的供应”和“通过控制电源开关可控制光照的有无”答题．卡尔文在进行下列实验时采用了同位素示踪法和纸层析法等技术方法．

解答 解：（1）向密闭容器中通入14CO2，当将反应进行到0.5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中，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，这说明CO2中C的转移路径是 ．卡尔文采用了同位素示踪法和纸层析法等技术方法．
（2）根据题干信息“容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无”可知，卡尔文通过停止光照来探究光反应和碳反应的联系；光照直接影响光反应，而光反应能为暗反应提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反应提供的ATP和[H]减少，影响C3的还原，导致C3含量升高，而C3含量降低，即图中的A．
（3）卡尔文通过停止二氧化碳的供应探究光合作用过程中固定CO2的化合物，这时他发现C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是C5．
（4）在70度的热酒精中，小球藻中的酶会变性失活．利用不同化合物在层析液中的溶解度不同抗原分离出不同的化合物．
故答案为：
（1）C02→C3→C5（或C6）  同位素标记
（2）光照     A   
（3）二氧化碳的供应     
（4）酶    溶解度

点评 本题结合曲线图，空考查光合作用的探索历程、生物学研究中的科学思想和一般方法，要求考生识记光合作用的探索历程，掌握不同时期科学家们的实验方法及实验结论；能根据题干中信息答题，属于考纲识记和理解层次的考查．

练习册系列答案
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17．根据所给图一至图五，回答下列问题．

（1）图一所示全过程叫中心法则
（2）看图回答：

图二图三图四
生理过程DNA的复制转录翻译
模    板P链、T链A链D链
（3）能完成图一中③④的生物是RNA病毒．
（4）图五是转运RNA（tRNA），在生物细胞中共有61种．
（5）基因中脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序代表遗传信息，基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状，还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．
18．保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率．某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等．
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kg•hm-2）、氮肥（225kg•hm-2）、保水剂（60kg•hm-2）+氮肥（225kg•hm-2），置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜．
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：00～11：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果（均值）如表：
组号CO2吸收量/μmol•m-2•s-1叶绿素含量/mg•g-1
A10.663.07
B13.043.02
C15.913.05
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度．
（1）请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：步骤①应增加一组空白对照组；步骤②应该选取相同位置相同数量、相同大小的绿色叶片．
（2）如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是在水分和氮肥供应充足的条件下，更有利于叶绿素的合成（或有利于光合作用有关酶的合成）．
（3）实验测得的CO2吸收量小于（大于、等于、小于）光合作用过程中CO2的实际消耗量，理由是小麦自身呼吸还生成一部分二氧化碳，可用于光合作用．光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定O2释放量计算．
15．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，稳定性的变化受系统内外许多因素的影响．下列叙述正确的是（　　）
A．苔原生态系统生物种类稀少、营养结构简单，被破坏后恢复力稳定性高
B．热带雨林生态系统生物种类丰富、营养结构复杂，被破坏后恢复力稳定性高
C．河流生态系统受轻度的生活污水污染，通过自净作用系统能保持相对稳定不被破坏
D．生态系统中，生物和无机环境间无信息传递发生，生态系统的稳定性不受它们的调节
2．下列有关遗传、变异和进化的叙述，正确的是（　　）
A．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
B．根据基因的自由组合规律推知，基因重组是生物进化的主要原因
C．地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库的差异导致种群间产生生殖隔离
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量的下降而减小
12．研究者将大白鼠置于冰水中，以探究冰水对大白鼠生理功能的影响．
（1）大白鼠刚放人冰水中时出现战栗的现象，该反射的发生不需要（填“需要”或“不需要”）大脑皮层的参与，属于非条件（填“条件”或“非条件”）反射．
（2）冰水刺激大白鼠皮肤冷觉感受器产生兴奋，沿反射弧单向（填“单向”或“双向”）传导到骨骼肌引起战栗．
（3）冰水刺激还能引起甲状腺激素（填激素名称）分泌增加，使代谢加快，以增加产热．产生热量的来源是有机物的氧化分解（生理活动）．
（4）由此可见，大白鼠体温调节的方式是神经-体液调节，
（5）如图是在实验过程中，测得的兴奋传导时神经纤维上某点的膜电位变化示意图．该图中表示静息电位的是A点，B过程的形成原因是钠离子内流，此时离子跨膜方式是协助扩散C点表示动作电位．
19．图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，①②③为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分生物间的食物关系．请据图分析回答：

（1）如果要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用样方法法．
（2）图乙中，若鼠和昆虫粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N，则图中第二营养级的同化量可表示为N+R．
（3）图乙中，若蛇的食物原来是$\frac{4}{5}$来自鼠，$\frac{1}{5}$来自蛙，现假如蛇的食物来源，鼠的比例变为$\frac{1}{5}$，则消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{3}{7}$（能量传递效率按20%计算）．
（4）该生态系统中每种生物在生长发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流，其作用在于调节种间关系，维持生态系统的稳定．
（5）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，该过程属于次生演替（“初生演替”、“次生演替”），从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小主要取决于生物种类多少或生物丰度度高低（营养结构的复杂程度）．
16．下列关于生物大分子的叙述，正确的是（　　）
A．蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽链相互连接而成的高分子化合物
B．DNA是一切生物遗传信息的载体
C．蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者
D．RNA通常只有一条链，它的碱基组成与DNA完全不同
17．一对夫妇，丈夫基因型为Aa，妻子基因型为aa，生有一个Aaa的三体孩子，原因可能是（　　）
A．可能是父亲的初级精母细胞在分裂过程中染色体没有分开
B．一定是母亲的初级卵母细胞在分裂过程中染色体没有分开
C．一定是母亲的次级卵母细胞在分裂过程中染色体没有分开
D．可能是父亲的次级精母细胞在分裂过程中染色体没有分开

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