Question

1．研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究．A组培养在完全培养液中，B组培养在缺Mg²⁺的培养液中，其他条件相同且适宜．一段时间后，持续提供¹⁴C标记的CO₂进行光合作用．请回答下列问题．
（1）菠菜细胞吸收Mg²⁺的方式为主动运输，此过程消耗（填“消耗”或“不消耗”）ATP．
（2）请列举出本实验的两个无关变量温度、光照（pH等）．
（3）一段时间后检测，发现B组产生的含有¹⁴C标记的（CH₂O）的量比A组低，原因是缺Mg²⁺导致叶片中叶绿素含量减少，从而直接影响光合作用的光反应（填反应阶段）．
（4）在检测过程中，发现6s后含有¹⁴C的物质种类要比0.5s后的多．菠菜最初产生含有¹⁴C的物质为
C₃（或三碳化合物），场所是叶绿体基质．

Answer 1

分析 根据题意可知，该实验的自变量是培养液中是否含有镁离子，因变量是光合作用产生的有机物．影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，据此分析作答．

解答 解：（1）菠菜细胞吸收Mg²⁺的方式为主动运输，需要消耗能量和载体蛋白的协助．
（2）该实验的自变量是培养液中是否含有镁离子，因变量是光合作用产生的有机物，无关变量有温度、光照等．
（3）Mg是叶绿素的组成成分，缺Mg导致叶片中叶绿素减少，从而直接影响光合作用的光反应．
（4）光合作用中C的转移途径是二氧化碳到三碳化合物再到有机物，故菠菜最初产生含有¹⁴C的物质为三碳化合物，场所在叶绿体基质．
故答案为：
（1）主动运输       消耗
（2）温度    光照（pH等）
（3）叶绿素   光反应
（4）C₃（或三碳化合物）  叶绿体基质

点评 本题主要考查镁元素及其他环境条件对光合作用的影响，意在强化学生对影响光合作用的环境因素及内在因素的理解与运用．