高考生物：高中生物材料题专练！（77）

17. (共12分) 共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源，豆科植物进化出根瘤来容纳根瘤菌以进行共生固氮。下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：

（1）参与光合作用的很多分子都含有氮，由光反应产生并参与暗反应的含氮的物质为_____________。

（2）为大豆叶片提供C18O2，大豆根中的淀粉会含18O请写出元素18O转移的路径（用图中相关物质的的名称及箭头表示）：____________________________。

（3）据图推测蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输需要的条件是_______________________。N₂的固定需要消耗大量ATP，根瘤菌中ATP的产生部位是____________________。

（4）植株缺N会导致光合能力下降，为了验证根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用，现提供以下实验材料：生长状态良好且带有根瘤的若干大豆植株、完全培养液、缺氮培养液、光合作用测定仪、其他所需材料。请补充完整实验设计思路：

将大豆植株均分成甲、乙两组（甲为对照组），

甲组____________________。一段时间后，利用光合作用测定仪分别测定甲、乙两组大豆植株的光合速率。乙组______________________，一段时间后，再用光合作用测定仪测定该组大豆植株的光合速率。

【答案】

（1）ATP和NADPH（2分）

（2）C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉（2分） 

（3）能量和转运蛋白（或载体蛋白）（2分） 细胞质基质（2分） 

（4）甲组不做处理，乙组去除全部根瘤，在相同且适宜条件下，用缺氮培养液培养（2分）  

乙组用完全培养液培养（2分）

【解析】

(1)光反应产生并参与暗反应的含氮的物质为ATP和NADPH。

(2)为大豆叶片提供C18O2，大豆根中的淀粉会含18O，18O转移的路径是：C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉。

(3)据图推测蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输是低浓度到高浓度的协助扩散，需要转运蛋白和能量。是N₂的固定需要消耗大量ATP，根瘤菌是原核生物，ATP的产生部位是细胞质基质。

(4)实验目的:验证根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，自变量: 大豆植株是否带有根瘤菌；实验思路:将两组生长状态良好且相似的若干大豆植株分成两组，甲组不做处理，乙组去除全部根瘤，在其他因素都保持相同且适宜的条件下用缺氮培养液培养，一段时间后测定两组大豆植株叶片的光合速率。乙组用完全培养液培养，一段时间后测定两组大豆植株叶片的光合速率。

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