Question

【題目】小球藻是一種單細(xì)胞藻類，具有光合效率高、營養(yǎng)方式多樣且富含有機(jī)物等特點(diǎn)，在食品和飼料等多個(gè)方面均有廣泛應(yīng)用。

（1）科學(xué)家曾以小球藻為材料進(jìn)行了光合作用機(jī)理的研究。卡爾文利用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，目的是研究__________________________________________。

（2）科研人員研究了不同處理?xiàng)l件對(duì)小球藻細(xì)胞數(shù)量及葉綠素含量的影響。

① 實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)計(jì)如下表所示，請(qǐng)將表格內(nèi)容補(bǔ)充完整。

營養(yǎng)方式	自養(yǎng)	混養(yǎng)	異養(yǎng)
培養(yǎng)基中葡萄糖含量（g/L）	a________	10.0	10.0
光照強(qiáng)度（Lux）	b________	2500	0

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下列圖表所示。

由結(jié)果可知，單位質(zhì)量小球藻中總?cè)~綠素含量以________方式為最高，但由于該方式下___________________________，因此單位體積藻液中總?cè)~綠素含量未達(dá)最高。據(jù)此分析，三種營養(yǎng)方式中________更具優(yōu)勢，這對(duì)高密度規(guī)模化培養(yǎng)等生產(chǎn)問題具有指導(dǎo)意義。

Answer 1

【答案】探究二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑 0 2500 自養(yǎng) 小球藻細(xì)胞數(shù)量相對(duì)較少（或濃度較低） 混養(yǎng)

【解析】

自養(yǎng)生物如植物可以自己制造有機(jī)物，異養(yǎng)生物如動(dòng)物不能自己制造有機(jī)物，只能以現(xiàn)成的有機(jī)物為食。

光反應(yīng)階段的場所：葉綠體的類囊體薄膜；主要的物質(zhì)變化：水的光解、ATP的合成；能量變化：光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能。

暗反應(yīng)的場所：葉綠體基質(zhì)；主要的物質(zhì)變化：二氧化碳的固定、C3的還原、ATP的水解；能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。

（1）卡爾文利用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，可以用來探究光合作用中二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。

（2）①自養(yǎng)生物可以進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，故培養(yǎng)基中不需要添加葡萄糖，即葡萄糖的添加量應(yīng)該為0，光照強(qiáng)度自養(yǎng)組與混養(yǎng)組應(yīng)該保持一致，均為2500 Lux。

②由曲線圖可知，混養(yǎng)組和異養(yǎng)組小球藻的數(shù)目相對(duì)值均較高，自養(yǎng)組小球藻數(shù)目的相對(duì)值較低。由表格數(shù)據(jù)可知，自養(yǎng)組單位質(zhì)量小球藻中總?cè)~綠素含量最高，但單位體積藻液中總?cè)~綠素含量未達(dá)最高，結(jié)合曲線圖可知，可能的原因是：小球藻細(xì)胞數(shù)量相對(duì)較少。據(jù)此分析，三種營養(yǎng)方式中混養(yǎng)更具優(yōu)勢。