Question

【题目】请回答下列与光合作用和细胞呼吸有关的实验问题：

（1）实验一：研究小组利用某植物进行如下实验，如图l表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。据图分析可知，该植物可通过 以增强对弱光的适应能力。实验过程中若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量会 。

图1 图2

（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入14CO2，密闭容器周围有充足且适宜的光源，如图2所示，当反应进行到0．5 s时，发现14C出现在一种三碳化合物（C3）中，当反应进行到5 s时，发现14C还出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，该实验是通过控制 来探究CO2中碳原子的转移路径。在该实验中，如果发现0．5 s时C5的含量较高，若要降低其含量，可改变的实验条件是 。

（3）实验三：假如用伊乐藻作实验材料来证明光合作用产生的O2来自H2O而不是CO2，请写出该实验的设计思路及结果： 。

（4）实验四：为探究某病毒对大豆细胞呼吸是否有影响，请补充完成以下实验思路。将健康大豆与被该病毒侵染的大豆分别置于相同体积的密闭装置中， 。

Answer 1

【答案】

（1）增加叶绿素含量 减少

（2）反应时间 减弱光照或适当增加CO2的供应

（3）用18O分别标记CO2和H2O，并将C18O2和H2O、CO2和H218O分别提供给两组伊乐藻，然后分别检测两组伊乐藻光合作用释放的O2，发现18O2只出现在用H218O组的伊乐藻中（3分）

（4）在黑暗（或遮光或无光）的条件下培养，每隔一段时间测定装置中的CO2（或O2）的量，计算并比较二者的区别（2分）

【解析】

（1）分析图1的柱形图可知，遮光的百分比越大，叶绿素含量越多，因此可以推断该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力。去除遮光物后光照强度突然增强，光反应产生的[H]和ATP数量增加，C3还原加快，而CO2的固定速率不变，因此，短时间内C3含量减少。（2）由题中信息可以看出，实验二是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子的转移路径的。若要降低光合作用过程中C5的含量，可以采用减弱光照或适当增加CO2的供应等措施。因为减弱光照可以减少 ATP、[H]的生成量，从而抑制C3的还原，使C5的含量降低；若适当增加CO2的供应，会促进CO2的固定，从而使C5的含量降低。（3）若要证明光合作用产生的O2来自H2O而不是CO2，可使用同位素标记法分别标记CO2和H2O，然后进行两组实验，一组向伊乐藻供应C18O2和H2O，一组向伊乐藻供应CO2和H218O，然后检测光合作用释放的O2。（4）要探究某病毒对大豆细胞呼吸是否有影响，自变量是大豆是否受该病毒感染，因变量是细胞呼吸速率，故在实验过程中应排除光合作用的影响，即需在黑暗、密闭条件下进行，且需测定健康大豆和病毒侵染大豆的细胞呼吸速率（可通过测定CO2或O2的量），并比较二者的区别。