Question

【题目】小球藻是一种单细胞藻类，具有光合效率高、营养方式多样且富含有机物等特点，在食品和饲料等多个方面均有广泛应用。

（1）科学家曾以小球藻为材料进行了光合作用机理的研究。鲁宾与卡门在研究光合作用中氧气来源时，利用同位素18O分别对___________中的氧元素进行标记，得到的结论是___________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____________.

（2）科研人员研究了不同处理条件对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。

①实验条件的设计如下表所示，请将表格内容补充完整。

营养方式	自养	混养（自养+异养）	异养
培养基中葡萄糖含量（g/L）	a_____________	10.0	10.0
光照强度（Lux）	b___________	2500	0

②实验结果如下表及曲线图所示。

实验结果 营养方式	单位质量小球藻中总叶绿素含量（mg/g）	单位体积藻液中总叶绿素含量（mg/L）
自养	31.99	9.44
混养	6.31	13.39
异养	3.31	6.34

由结果可知，单位质量小球藻中总叶绿素含量以_____________方式为最高，但由于该方式下________________，因此单位体积藻液中总叶绿素含量未达最高。据此分析，三种营养方式中________________更具优势，这对高密度规模化培养等生产问题具有指导意义。

Answer 1

【答案】二氧化碳和水 光合作用释放的氧气全部来自水 碳的同化途径（CO2中的碳转化成有机物中碳的过程或暗反应过程） 0 2500 自养 小球藻细胞数量相对较少（或浓度较低） 混养

【解析】

鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用中氧气的来源，卡尔文利用同位素标记法发现了暗反应的过程。根据表格数据可知，自养条件下单位质量小球藻中总叶绿素含量最高，但单位体积藻液中总叶绿素含量并不是最高，可能是该条件下小球藻细胞数量相对较少。

（1）鲁宾与卡门在研究光合作用中氧气来源时，利用同位素18O分别对二氧化碳和水中的氧元素进行标记，发现只有标记水中的氧原子时，18O才会出现在氧气中，由此得出光合作用释放的氧气全部来自水；卡尔文利用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪碳的同化途径（CO2中的碳转化成有机物中碳的过程或暗反应过程）。
（2）①小球藻自养条件下，培养基中不应含有葡萄糖，应给予强度为2500 Lux的光照。故a为0，b为2500。
②据图表可知，单位质量小球藻中总叶绿素含量以自养方式为最高，但该方式下小球藻细胞数量相对较少（或浓度较低），因此单位体积藻液中总叶绿素含量未达最高。三种营养方式中混养时单位体积藻液中总叶绿素含量最高。