Question

【題目】小球藻是一種真核單細(xì)胞綠藻，科學(xué)家利用小球藻完成了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)示意圖如圖：

（1）將圖Ⅰ中兩組試管同時置于充足的光照條件下，甲、乙組小球藻細(xì)胞內(nèi)光合作用過程中首先利用18O的場所分別是____________________________。

（2）光照一段時間后，甲、乙兩組均停止二氧化碳供應(yīng)，再將其同時置于黑暗條件下，此時產(chǎn)生的氣體A、B中含18O的是______(填“A”“B”或“A、B”)。

（3）將含小球藻的試管甲單獨(dú)取出，用白熾燈作為光源，先將試管甲與白熾燈之間的距離定為a，每隔一段時間改變白熾燈與試管間的距離，測定在不同距離下小球藻產(chǎn)生氣泡的速率(其他環(huán)境條件適宜且保持不變)，結(jié)果如圖Ⅱ所示。

①本實(shí)驗(yàn)中探究的是_________(填環(huán)境因素)對光合速率的影響；c點(diǎn)氣泡產(chǎn)生速率不再變化的限制因素可能是________________________________。

②a點(diǎn)與b點(diǎn)的干重相比，誰更大?__________，理由是____________________。

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì)、類囊體薄膜 A、B 光照強(qiáng)度 葉片光合色素含量、酶的數(shù)量等 b 點(diǎn) a 點(diǎn)時小球藻光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，沒有有機(jī)物的積累，b點(diǎn)時有積累，因此 b 點(diǎn)的干重大于 a 點(diǎn)

【解析】

1、光合作用是指植綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。

2、同位素標(biāo)記法：同位素具有放射性，科學(xué)家通過儀器追蹤放射性同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程，這種方法叫同位素標(biāo)記法，氧的同位素18O，分別標(biāo)記水和二氧化碳，使它們分別成為H218O和C18O2。

3、圖Ⅱ該實(shí)驗(yàn)是探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響。自變量為光照強(qiáng)度，可以用光源與裝置的距離表示，因變量為光合作用強(qiáng)度，可以用氣泡產(chǎn)生速率表示。

（1）試管甲光合作用過程中，首先利用C18O2 是在暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；試管乙光合作用過程中首先利用H218O發(fā)生在光反應(yīng)階段水的光解，場所為類囊體薄膜。

（2）甲裝置中二氧化碳中氧在暗反應(yīng)階段最終轉(zhuǎn)移到糖類等有機(jī)物中，停止二氧化碳供應(yīng)并置于黑暗條件下，此時小球藻進(jìn)行有氧呼吸作用，第一階段被18O標(biāo)記葡萄糖分解產(chǎn)生18O標(biāo)記丙酮酸，第二階段18O標(biāo)記丙酮酸分解產(chǎn)生18O標(biāo)記二氧化碳，即產(chǎn)生的氣體A為18O標(biāo)記二氧化碳。乙裝置中被18O標(biāo)記水分子與丙酮酸氧化分解產(chǎn)生18O標(biāo)記二氧化碳，即產(chǎn)生的B也為18O標(biāo)記二氧化碳，因此產(chǎn)生的氣體A、B中均含18O。

（3）①本實(shí)驗(yàn)中自變量為光源與裝置的距離，即光照強(qiáng)度，因變量為氣泡產(chǎn)生速率，即光合作用強(qiáng)度，因此研究的是光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響。c點(diǎn)光源與裝置的距離較小，光照較強(qiáng)，達(dá)到光飽和點(diǎn)，此時的限制因素是葉片光合色素含量、酶的數(shù)量等。

②干重可以表示凈光合作用強(qiáng)度，由于 a 點(diǎn)時小球藻光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，沒有有機(jī)物的積累，b 點(diǎn)時光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，有有機(jī)物的積累，因此 b 點(diǎn)的干重較 a 點(diǎn)多。