Question

【題目】小球藻是一種單細胞藻類，具有光合效率高、營養方式多樣且富含有機物等特點，在食品和飼料等多個方面均有廣泛應用。

（1）科學家曾以小球藻為材料進行了光合作用機理的研究。魯賓與卡門在研究光合作用中氧氣來源時，利用同位素18O分別對___________中的氧元素進行標記，得到的結論是___________卡爾文利用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，目的是研究____________.

（2）科研人員研究了不同處理條件對小球藻細胞數量及葉綠素含量的影響。

①實驗條件的設計如下表所示，請將表格內容補充完整。

營養方式	自養	混養（自養+異養）	異養
培養基中葡萄糖含量（g/L）	a_____________	10.0	10.0
光照強度（Lux）	b___________	2500	0

②實驗結果如下表及曲線圖所示。

實驗結果 營養方式	單位質量小球藻中總葉綠素含量（mg/g）	單位體積藻液中總葉綠素含量（mg/L）
自養	31.99	9.44
混養	6.31	13.39
異養	3.31	6.34

由結果可知，單位質量小球藻中總葉綠素含量以_____________方式為最高，但由于該方式下________________，因此單位體積藻液中總葉綠素含量未達最高。據此分析，三種營養方式中________________更具優勢，這對高密度規模化培養等生產問題具有指導意義。

Answer 1

【答案】二氧化碳和水 光合作用釋放的氧氣全部來自水 碳的同化途徑（CO2中的碳轉化成有機物中碳的過程或暗反應過程） 0 2500 自養 小球藻細胞數量相對較少（或濃度較低） 混養

【解析】

魯賓和卡門利用同位素標記法證明了光合作用中氧氣的來源，卡爾文利用同位素標記法發現了暗反應的過程。根據表格數據可知，自養條件下單位質量小球藻中總葉綠素含量最高，但單位體積藻液中總葉綠素含量并不是最高，可能是該條件下小球藻細胞數量相對較少。

（1）魯賓與卡門在研究光合作用中氧氣來源時，利用同位素18O分別對二氧化碳和水中的氧元素進行標記，發現只有標記水中的氧原子時，18O才會出現在氧氣中，由此得出光合作用釋放的氧氣全部來自水；卡爾文利用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，追蹤碳的同化途徑（CO2中的碳轉化成有機物中碳的過程或暗反應過程）。
（2）①小球藻自養條件下，培養基中不應含有葡萄糖，應給予強度為2500 Lux的光照。故a為0，b為2500。
②據圖表可知，單位質量小球藻中總葉綠素含量以自養方式為最高，但該方式下小球藻細胞數量相對較少（或濃度較低），因此單位體積藻液中總葉綠素含量未達最高。三種營養方式中混養時單位體積藻液中總葉綠素含量最高。