Question

【題目】請(qǐng)回答下列與光合作用和細(xì)胞呼吸有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)一：研究小組利用某植物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，如圖l表示全光照和不同程度遮光對(duì)該植物葉片中葉綠素含量的影響。據(jù)圖分析可知，該植物可通過(guò) 以增強(qiáng)對(duì)弱光的適應(yīng)能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若去除遮光物，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3含量會(huì) 。

圖1 圖2

（2）實(shí)驗(yàn)二：通過(guò)通氣管向密閉容器中通入14CO2，密閉容器周圍有充足且適宜的光源，如圖2所示，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0．5 s時(shí)，發(fā)現(xiàn)14C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí)，發(fā)現(xiàn)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)是通過(guò)控制 來(lái)探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑。在該實(shí)驗(yàn)中，如果發(fā)現(xiàn)0．5 s時(shí)C5的含量較高，若要降低其含量，可改變的實(shí)驗(yàn)條件是 。

（3）實(shí)驗(yàn)三：假如用伊樂(lè)藻作實(shí)驗(yàn)材料來(lái)證明光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自H2O而不是CO2，請(qǐng)寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路及結(jié)果： 。

（4）實(shí)驗(yàn)四：為探究某病毒對(duì)大豆細(xì)胞呼吸是否有影響，請(qǐng)補(bǔ)充完成以下實(shí)驗(yàn)思路。將健康大豆與被該病毒侵染的大豆分別置于相同體積的密閉裝置中， 。

Answer 1

【答案】

（1）增加葉綠素含量 減少

（2）反應(yīng)時(shí)間 減弱光照或適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)

（3）用18O分別標(biāo)記CO2和H2O，并將C18O2和H2O、CO2和H218O分別提供給兩組伊樂(lè)藻，然后分別檢測(cè)兩組伊樂(lè)藻光合作用釋放的O2，發(fā)現(xiàn)18O2只出現(xiàn)在用H218O組的伊樂(lè)藻中（3分）

（4）在黑暗（或遮光或無(wú)光）的條件下培養(yǎng)，每隔一段時(shí)間測(cè)定裝置中的CO2（或O2）的量，計(jì)算并比較二者的區(qū)別（2分）

【解析】

（1）分析圖1的柱形圖可知，遮光的百分比越大，葉綠素含量越多，因此可以推斷該植物可通過(guò)增加葉綠素含量以增強(qiáng)對(duì)弱光的適應(yīng)能力。去除遮光物后光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP數(shù)量增加，C3還原加快，而CO2的固定速率不變，因此，短時(shí)間內(nèi)C3含量減少。（2）由題中信息可以看出，實(shí)驗(yàn)二是通過(guò)控制反應(yīng)時(shí)間來(lái)探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑的。若要降低光合作用過(guò)程中C5的含量，可以采用減弱光照或適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)等措施。因?yàn)闇p弱光照可以減少 ATP、[H]的生成量，從而抑制C3的還原，使C5的含量降低；若適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)，會(huì)促進(jìn)CO2的固定，從而使C5的含量降低。（3）若要證明光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自H2O而不是CO2，可使用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記CO2和H2O，然后進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)，一組向伊樂(lè)藻供應(yīng)C18O2和H2O，一組向伊樂(lè)藻供應(yīng)CO2和H218O，然后檢測(cè)光合作用釋放的O2。（4）要探究某病毒對(duì)大豆細(xì)胞呼吸是否有影響，自變量是大豆是否受該病毒感染，因變量是細(xì)胞呼吸速率，故在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)排除光合作用的影響，即需在黑暗、密閉條件下進(jìn)行，且需測(cè)定健康大豆和病毒侵染大豆的細(xì)胞呼吸速率（可通過(guò)測(cè)定CO2或O2的量），并比較二者的區(qū)別。