Question

【题目】某人利用小球藻为实验材料做了下列实验，最初各个试管中小球藻的量相同，葡萄糖足以维持酵母菌和乳酸菌较长时间的生存繁殖需要，请回答以下问题：

（1）实验一：在相同培养液中，装置a和b都抽去空气并充入N2后分别培养小球藻，将两个装置都同时放在阳光下。一段时间后观察，B和C试管中小球藻数量更多的是______________，其原因是_______________________。

（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入14CO2，密闭容器周围有固定的充足且适宜的光源。当反应进行到0.5s时，发现l4C最先出现在一种三碳化合物(C3)中，当反应进行到5s时，14C还出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中，该实验探究CO2中碳原子转移路径的方法称为______________，若用18O标记CO2中的O原子，________（能、不能）在光合作用产生的O2中检测到放射性。若由于实验条件突然改变导致C5的含量降低，这种改变最可能是_______________________。

（3）实验三：用高速离心法打破小球藻的叶绿体内外膜后，类囊体薄膜（即叶绿体的基粒，或称为囊状结构薄膜）和基质都释放出来，然后离心除去体薄膜。黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP、NADPH和14CO2，结果一段时间后在这样的基质中可以检出含14C的光合产物，由此可见光合作用中类囊体薄膜的作用是进行________反应，提供ATP和NADPH。在光合作用过程中NADPH的作用是______________________________。

（4）实验三如果对去掉类囊体薄膜的叶绿体基质提供适宜光照，但不加入ATP和NADPH，结果没有光合产物合成，其原因是_________________________。

Answer 1

【答案】 B 酵母菌无氧呼吸可产生CO2，供给小球藻进行光合作用 同位素标记法（同位素示踪法） 不能 适当增大CO2浓度 光 NADPH既提供活跃的化学能又作为还原剂 缺少类囊体薄膜，不能进行光反应，暗反应缺少ATP和NADPH时不能进行

【解析】试题分析：实验用了酵母菌、小球藻、乳酸菌,其中酵母菌和小球藻属于真核生物,乳酸菌属于原核生物中的细菌。因为装置中都抽去了空气，因此酵母菌和乳酸菌均能进行无氧呼吸，但是无氧呼吸的产物不同。酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸。在光合作用的暗反应中，二氧化碳中的C的转移途径为CO2→C3→(CH2O)。光合作用过程中，光照强度和二氧化碳浓度均可影响光合速率，只是光照是通过光反应进而影响暗反应的，二氧化碳是通过暗反应进而影响光反应的。

（1）酵母菌能进行细胞呼吸产生二氧化碳，而乳酸菌只能进行无氧呼吸，且不会产生二氧化碳，小球藻光合作用需要二氧化碳，所以B试管产生的小球藻数量更多。

（2）当反应进行到0.5s时，发现14C最先出现在一种三碳化合物(C3)中，故小球藻类似于C3植物。该实验探究CO2中碳原子转移路径的方法称为同位素标记法。若用18O标记 CO2中的O原子，不能在光合作用产生的O2中检测到放射性，因光合作用产生的氧气只来自于水。根据暗反应中CO2固定和C3还原的反应式可知，要想降低C5的含量，可降低光照或适当增加二氧化碳的供应，但因为实验中有固定的充足且适宜的光源，故最可能的改变是适当增大CO2浓度。

（3）类囊体薄膜的光合作用光反应的场所，其作用是为暗反应提供ATP和[H]；在基质中加入ATP、[H]的作用分别是提供能量和还原剂。如果不加入上述物质而只给予光照，则反应不能进行。在光合作用过程中NADPH的作用是既提供活跃的化学能又作为还原剂。

（4）实验三如果对去掉类囊体薄膜的叶绿体基质提供适宜光照，但不加入ATP和NADPH，结果没有光合产物合成，其原因是缺少类囊体薄膜，不能进行光反应，暗反应缺少ATP和NADPH时不能进行。