Question

【題目】同位素標(biāo)記法在光合作用研究中發(fā)揮了重要作用。

（1）氧氣是光合作用 階段的產(chǎn)物。已知天然水、空氣等物質(zhì)中，99．76%的氧原子為16O，僅0．20%氧原子為18O。為確定光合作用釋放氧氣的來(lái)源，科研人員給小球藻提供標(biāo)記水（18O含量為0．85%）、天然CO2，在適宜條件下培養(yǎng)，然后測(cè)定其釋放的氧氣中18O的含量，若釋放的氧氣中18O的含量約為 ，則證明光合作用釋放的氧來(lái)源于水，為實(shí)驗(yàn)更為嚴(yán)密，可設(shè)置一對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)思路是 。

（2）CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過(guò)程在葉綠體 中完成。為研究光合作用中CO2的轉(zhuǎn)化過(guò)程，在藻類培養(yǎng)液中通入14CO2，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后每隔一定的時(shí)間取樣，立即加熱殺死樣液中藻類，對(duì)其細(xì)胞化學(xué)成分用紙層析法分離，將結(jié)果與已知標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，下圖顯示不同取樣時(shí)間部分放射性產(chǎn)物的層析結(jié)果：各化合物在濾紙上位置不同是因?yàn)?/span> ，光照30秒樣品中出現(xiàn)含14C的葡萄糖，而兩圖中C3和C5變化不大，原因是暗反應(yīng)中 。

Answer 1

【答案】（1）光反應(yīng) 0．85% 給小球藻提供標(biāo)記CO2（18O含量顯著大于0．2%即可）、天然水，在適宜條件下培養(yǎng)，然后測(cè)定其釋放的氧氣中18O含量。

（2）基質(zhì) 各化合物在層析液中溶解度不同 通過(guò)不斷固定CO2產(chǎn)生C3 ，C3被經(jīng)一系列變化，形成葡萄糖等產(chǎn)物，這一過(guò)程一部分的C3經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化為C5（這一過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生C5）

【解析】

試題分析：（1）植物光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生了氧氣、ATP和還原氫。科研人員給小球藻提供標(biāo)記水（18O含量為0．85%）、天然CO2，在適宜條件下培養(yǎng)，然后測(cè)定其釋放的氧氣中18O的含量，若釋放的氧氣中18O的含量約為0．85%，則證明光合作用釋放的氧來(lái)源于水，為實(shí)驗(yàn)更為嚴(yán)密，可設(shè)置一對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)思路是給小球藻提供標(biāo)記CO2（18O含量顯著大于0．2%即可）、天然水，在適宜條件下培養(yǎng)，然后測(cè)定其釋放的氧氣中18O含量。

（2）CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過(guò)程為暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)。由于藻類細(xì)胞中不同的化合物在層析液中溶解度不同，所以在濾紙上的擴(kuò)散速度不同，導(dǎo)致在濾紙上位置不同。光照30秒樣品中出現(xiàn)含14C的葡萄糖，而兩圖中C3和C5變化不大，原因是暗反應(yīng)中通過(guò)不斷固定CO2產(chǎn)生C3 ，C3被經(jīng)一系列變化，形成葡萄糖等產(chǎn)物，這一過(guò)程一部分的C3經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化為C5（這一過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生C5）。