Question

【題目】某人利用小球藻為實(shí)驗(yàn)材料做了下列實(shí)驗(yàn)，最初各個(gè)試管中小球藻的量相同，葡萄糖足以維持酵母菌和乳酸菌較長(zhǎng)時(shí)間的生存繁殖需要，請(qǐng)回答以下問題：

（1）實(shí)驗(yàn)一：在相同培養(yǎng)液中，裝置a和b都抽去空氣并充入N2后分別培養(yǎng)小球藻，將兩個(gè)裝置都同時(shí)放在陽光下。一段時(shí)間后觀察，B和C試管中小球藻數(shù)量更多的是______________，其原因是_______________________。

（2）實(shí)驗(yàn)二：通過通氣管向密閉容器中通入14CO2，密閉容器周圍有固定的充足且適宜的光源。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5s時(shí)，發(fā)現(xiàn)l4C最先出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C還出現(xiàn)在一種五碳化合物(C5)和一種六碳糖(C6)中，該實(shí)驗(yàn)探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的方法稱為______________，若用18O標(biāo)記CO2中的O原子，________（能、不能）在光合作用產(chǎn)生的O2中檢測(cè)到放射性。若由于實(shí)驗(yàn)條件突然改變導(dǎo)致C5的含量降低，這種改變最可能是_______________________。

（3）實(shí)驗(yàn)三：用高速離心法打破小球藻的葉綠體內(nèi)外膜后，類囊體薄膜（即葉綠體的基粒，或稱為囊狀結(jié)構(gòu)薄膜）和基質(zhì)都釋放出來，然后離心除去體薄膜。黑暗條件下，在去掉類囊體薄膜的基質(zhì)中加入ATP、NADPH和14CO2，結(jié)果一段時(shí)間后在這樣的基質(zhì)中可以檢出含14C的光合產(chǎn)物，由此可見光合作用中類囊體薄膜的作用是進(jìn)行________反應(yīng)，提供ATP和NADPH。在光合作用過程中NADPH的作用是______________________________。

（4）實(shí)驗(yàn)三如果對(duì)去掉類囊體薄膜的葉綠體基質(zhì)提供適宜光照，但不加入ATP和NADPH，結(jié)果沒有光合產(chǎn)物合成，其原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 B 酵母菌無氧呼吸可產(chǎn)生CO2，供給小球藻進(jìn)行光合作用 同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法） 不能 適當(dāng)增大CO2濃度 光 NADPH既提供活躍的化學(xué)能又作為還原劑 缺少類囊體薄膜，不能進(jìn)行光反應(yīng)，暗反應(yīng)缺少ATP和NADPH時(shí)不能進(jìn)行

【解析】試題分析：實(shí)驗(yàn)用了酵母菌、小球藻、乳酸菌,其中酵母菌和小球藻屬于真核生物,乳酸菌屬于原核生物中的細(xì)菌。因?yàn)檠b置中都抽去了空氣，因此酵母菌和乳酸菌均能進(jìn)行無氧呼吸，但是無氧呼吸的產(chǎn)物不同。酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，乳酸菌無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。在光合作用的暗反應(yīng)中，二氧化碳中的C的轉(zhuǎn)移途徑為CO2→C3→(CH2O)。光合作用過程中，光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度均可影響光合速率，只是光照是通過光反應(yīng)進(jìn)而影響暗反應(yīng)的，二氧化碳是通過暗反應(yīng)進(jìn)而影響光反應(yīng)的。

（1）酵母菌能進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳，而乳酸菌只能進(jìn)行無氧呼吸，且不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，小球藻光合作用需要二氧化碳，所以B試管產(chǎn)生的小球藻數(shù)量更多。

（2）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5s時(shí)，發(fā)現(xiàn)14C最先出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中，故小球藻類似于C3植物。該實(shí)驗(yàn)探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的方法稱為同位素標(biāo)記法。若用18O標(biāo)記 CO2中的O原子，不能在光合作用產(chǎn)生的O2中檢測(cè)到放射性，因光合作用產(chǎn)生的氧氣只來自于水。根據(jù)暗反應(yīng)中CO2固定和C3還原的反應(yīng)式可知，要想降低C5的含量，可降低光照或適當(dāng)增加二氧化碳的供應(yīng)，但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中有固定的充足且適宜的光源，故最可能的改變是適當(dāng)增大CO2濃度。

（3）類囊體薄膜的光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所，其作用是為暗反應(yīng)提供ATP和[H]；在基質(zhì)中加入ATP、[H]的作用分別是提供能量和還原劑。如果不加入上述物質(zhì)而只給予光照，則反應(yīng)不能進(jìn)行。在光合作用過程中NADPH的作用是既提供活躍的化學(xué)能又作為還原劑。

（4）實(shí)驗(yàn)三如果對(duì)去掉類囊體薄膜的葉綠體基質(zhì)提供適宜光照，但不加入ATP和NADPH，結(jié)果沒有光合產(chǎn)物合成，其原因是缺少類囊體薄膜，不能進(jìn)行光反應(yīng)，暗反應(yīng)缺少ATP和NADPH時(shí)不能進(jìn)行。