Question

【题目】小球藻是单细胞绿藻，有易培养、繁殖快、光合效率高、营养方式多样等特点，在科学研究、生产和生活中有着广泛的应用。

（1）20世纪40年代，卡尔文等科学家利用_______供小球藻进行光合作用，探明光合作用中碳原子的转移途径是_____________。

（2）兴趣小组利用小球藻进行光合作用实验（如图，其他条件相同），实验的自变量是_____，因变量是______。

（3）科研人员将自养培养4天的小球藻平均分为三组，在其他条件相同下分别进行异养培养（黑暗条件，培养液葡萄糖含量为10g/L）、兼养培养（2500勒克斯光照，培养液葡萄糖含量为10g/L）和保持自养培养（2500勒克斯光照，培养液葡萄糖含量为0），结果如下图所示。

①能说明外加葡萄糖对结果影响的培养方式是__________________。

②兼养培养的细胞密度最高，说明________________________。

③要探究黑暗条件下外加葡萄糖如何影响细胞密度，实验思路为：___________。

Answer 1

【答案】14C标记的14CO2（或14CO2） 二氧化碳→三碳化合物→糖类 用18O将二氧化碳或水进行标记 测定A、B是否有放射性 兼养培养和自养培养 兼性培养的小球藻有光照和外加葡萄糖两种条件，繁殖数量最多 增加另一组进行异养培养（黑暗条件，培养液葡萄糖含量为0），在第5至第10天，每天测定细胞密度并记录，再与原有异养培养组进行比较

【解析】

光合作用发现的过程中，卡尔文探究C元素的元素走向，利用14C标记的14CO2去培养植物，最后观察放射性物质出现的顺序来确定C元素的走向为：二氧化碳→三碳化合物→糖类物质；如图实验中的自变量为实验中提供的18O的C18O2，还是H218O；因变量是AB具有还原性的状态；如图实验中分析加入葡萄糖对结果的影响应该是是其他条件相同，加入葡萄糖后出现实验结果的改变的组别，即兼养培养和自养培养；兼养培养过程中小球藻有两种条件即光照和葡萄糖，因此获得的能量最多，最适于小球藻的增殖；若探究黑暗条件葡萄糖对于小球藻种群密度的影响，曾添加对照组别（异养培养）：黑暗条件和加入葡萄糖的浓度为0g/L，并且在所有实验的同时测定，最后在与原来的组别进行比较。

（1）卡尔文利用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，目的是研究CO2中的碳转化成有机物中碳的过程。

（2）鲁宾与卡门利用同位素18O标记的二氧化碳和水分别供应小球藻进行光合作用，观察释放氧气的情况，得到的结论是光合作用释放的氧气全部来自于水。

（3）分析图可知，①能说明外加葡萄糖对结果影响的培养方式是兼养培养和自养培养，②兼养培养的细胞密度最高，说明兼性培养的小球藻有光照和外加葡萄糖两种条件，繁殖数量最多，③要探究黑暗条件下外加葡萄糖如何影响细胞密度，实验思路为增加另一组进行异养培养（黑暗条件，培养液葡萄糖含量为0），在第5至第10天，每天测定细胞密度并记录，再与原有异养培养组进行比较。