Question

【題目】某人利用小球藻為實驗材料做了下列實驗，最初各個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時間的生存繁殖需要，請回答以下問題：

（1）實驗一：在相同培養液中，裝置a和b都抽去空氣并充入N2后分別培養小球藻，將兩個裝置都同時放在陽光下。一段時間后觀察，B和C試管中小球藻數量更多的是______________，其原因是_______________________。

（2）實驗二：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。當反應進行到0.5s時，發現l4C最先出現在一種三碳化合物(C3)中，當反應進行到5s時，14C還出現在一種五碳化合物(C5)和一種六碳糖(C6)中，該實驗探究CO2中碳原子轉移路徑的方法稱為______________，若用18O標記CO2中的O原子，________（能、不能）在光合作用產生的O2中檢測到放射性。若由于實驗條件突然改變導致C5的含量降低，這種改變最可能是_______________________。

（3）實驗三：用高速離心法打破小球藻的葉綠體內外膜后，類囊體薄膜（即葉綠體的基粒，或稱為囊狀結構薄膜）和基質都釋放出來，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中加入ATP、NADPH和14CO2，結果一段時間后在這樣的基質中可以檢出含14C的光合產物，由此可見光合作用中類囊體薄膜的作用是進行________反應，提供ATP和NADPH。在光合作用過程中NADPH的作用是______________________________。

（4）實驗三如果對去掉類囊體薄膜的葉綠體基質提供適宜光照，但不加入ATP和NADPH，結果沒有光合產物合成，其原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 B 酵母菌無氧呼吸可產生CO2，供給小球藻進行光合作用 同位素標記法（同位素示蹤法） 不能 適當增大CO2濃度 光 NADPH既提供活躍的化學能又作為還原劑 缺少類囊體薄膜，不能進行光反應，暗反應缺少ATP和NADPH時不能進行

【解析】試題分析：實驗用了酵母菌、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菌。因為裝置中都抽去了空氣，因此酵母菌和乳酸菌均能進行無氧呼吸，但是無氧呼吸的產物不同。酵母菌無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，乳酸菌無氧呼吸只產生乳酸。在光合作用的暗反應中，二氧化碳中的C的轉移途徑為CO2→C3→(CH2O)。光合作用過程中，光照強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進而影響暗反應的，二氧化碳是通過暗反應進而影響光反應的。

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

（2）當反應進行到0.5s時，發現14C最先出現在一種三碳化合物(C3)中，故小球藻類似于C3植物。該實驗探究CO2中碳原子轉移路徑的方法稱為同位素標記法。若用18O標記 CO2中的O原子，不能在光合作用產生的O2中檢測到放射性，因光合作用產生的氧氣只來自于水。根據暗反應中CO2固定和C3還原的反應式可知，要想降低C5的含量，可降低光照或適當增加二氧化碳的供應，但因為實驗中有固定的充足且適宜的光源，故最可能的改變是適當增大CO2濃度。

（3）類囊體薄膜的光合作用光反應的場所，其作用是為暗反應提供ATP和[H]；在基質中加入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而只給予光照，則反應不能進行。在光合作用過程中NADPH的作用是既提供活躍的化學能又作為還原劑。

（4）實驗三如果對去掉類囊體薄膜的葉綠體基質提供適宜光照，但不加入ATP和NADPH，結果沒有光合產物合成，其原因是缺少類囊體薄膜，不能進行光反應，暗反應缺少ATP和NADPH時不能進行。