Question

【題目】小球藻是一種單細(xì)胞藻類，具有光合效率高、營(yíng)養(yǎng)方式多樣且富含有機(jī)物等特點(diǎn)，在食品和飼料等多個(gè)方面均有廣泛應(yīng)用。

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

（2）科研人員研究了不同處理?xiàng)l件對(duì)小球藻細(xì)胞數(shù)量及葉綠素含量的影響。

①實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)計(jì)如下表所示，請(qǐng)將表格內(nèi)容補(bǔ)充完整。

營(yíng)養(yǎng)方式	自養(yǎng)	混養(yǎng)（自養(yǎng)+異養(yǎng)）	異養(yǎng)
培養(yǎng)基中葡萄糖含量（g/L）	a_____________	10.0	10.0
光照強(qiáng)度（Lux）	b___________	2500	0

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表及曲線圖所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果 營(yíng)養(yǎng)方式	單位質(zhì)量小球藻中總?cè)~綠素含量（mg/g）	單位體積藻液中總?cè)~綠素含量（mg/L）
自養(yǎng)	31.99	9.44
混養(yǎng)	6.31	13.39
異養(yǎng)	3.31	6.34

由結(jié)果可知，單位質(zhì)量小球藻中總?cè)~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?cè)~綠素含量未達(dá)最高。據(jù)此分析，三種營(yíng)養(yǎng)方式中________________更具優(yōu)勢(shì)，這對(duì)高密度規(guī)�；�培養(yǎng)等生產(chǎn)問(wèn)題具有指導(dǎo)意義。

Answer 1

【答案】二氧化碳和水 光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水 碳的同化途徑（CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的過(guò)程或暗反應(yīng)過(guò)程） 0 2500 自養(yǎng) 小球藻細(xì)胞數(shù)量相對(duì)較少（或濃度較低） 混養(yǎng)

【解析】

魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明了光合作用中氧氣的來(lái)源，卡爾文利用同位素標(biāo)記法發(fā)現(xiàn)了暗反應(yīng)的過(guò)程。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，自養(yǎng)條件下單位質(zhì)量小球藻中總?cè)~綠素含量最高，但單位體積藻液中總?cè)~綠素含量并不是最高，可能是該條件下小球藻細(xì)胞數(shù)量相對(duì)較少。

（1）魯賓與卡門在研究光合作用中氧氣來(lái)源時(shí)，利用同位素18O分別對(duì)二氧化碳和水中的氧元素進(jìn)行標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)只有標(biāo)記水中的氧原子時(shí)，18O才會(huì)出現(xiàn)在氧氣中，由此得出光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水；卡爾文利用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤碳的同化途徑（CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的過(guò)程或暗反應(yīng)過(guò)程）。
（2）①小球藻自養(yǎng)條件下，培養(yǎng)基中不應(yīng)含有葡萄糖，應(yīng)給予強(qiáng)度為2500 Lux的光照。故a為0，b為2500。
②據(jù)圖表可知，單位質(zhì)量小球藻中總?cè)~綠素含量以自養(yǎng)方式為最高，但該方式下小球藻細(xì)胞數(shù)量相對(duì)較少（或濃度較低），因此單位體積藻液中總?cè)~綠素含量未達(dá)最高。三種營(yíng)養(yǎng)方式中混養(yǎng)時(shí)單位體積藻液中總?cè)~綠素含量最高。