Question

氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H₂O分解成［H］和O₂，［H］可參與暗反應，低氧時葉綠體中的產氫酶活性提高，使［H］轉變為氫氣。

（1）萊茵衣藻捕獲光能的場所在葉綠體的_______________________。

（2）CCCP（一種化學物質）能抑制萊茵衣藻的光合作用，誘導其產氫。已知缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。為探究缺硫對萊茵衣藻產氫的影響，設完全培養液（A組）和缺硫培養液（B組），在特定條件培養萊茵衣藻，一定時間后檢測產氫總量。

實驗結果：B組＞A組，說明缺硫對萊茵衣藻產氫有_______________________作用。

為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產氫的影響及其相互關系，則需增設兩實驗組，其培養液為_______________________和_______________________。

（3）產氫會導致萊茵衣藻生長不良，請從光合作用的物質轉化角度分析其原因_______________________。

（4）在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產氫的原因是_______________________，因此可通過篩選高耐氧產氫藻株以提高萊因衣藻的產氫量。

Answer 1

【答案】（12分）

（1）類囊體薄膜

（2）促進    添加CCCP的完全培養液    添加CCCP的缺硫培養液

（3）萊茵衣藻光反應產生的［H］轉變化H₂，參與暗反應的［H］減少，有機物的生成量減少

（4）氧氣抑制產氫酶的活性

【解析】（1）光合作用分光反應和暗反應，光反應吸收光能，其中光反應的場所是葉綠體的類囊體薄膜。

（2）本題是考查考生對實驗設計的相關實驗知識。完全培養液的A組即標準對照組與B組缺硫的實驗組相比，產氫總量結果是B組＞A組，說明B組缺硫組產氫多，說明缺硫促進產氫。

實驗設計中應遵循單因子變量和等量原則。在探究CCCP有無對萊茵衣藻產氫的影響時，可設置完全培養液和加CCCP培養液二個培養實驗，為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產氫的影響及其相互關系，可在此基礎上再：添加CCCP的缺硫培養液的培養實驗。

（3）結合題意，根據光合作用的全過程，若反應產氫的話，會導致光反應產生的［H］減少，那么暗反應中即C₃→（CH₂O）減弱，導致還原產物減少，從而萊茵衣藻生長不良。

（4）萊茵衣藻的氫化酶對氧氣極為敏感，當有氧存在時抑制了氫化酶的活性，使氫產生減少。