Question

【題目】小球藻是一種真核單細胞綠藻，科學家利用小球藻完成了相關的實驗。實驗示意圖如圖：

（1）將圖Ⅰ中兩組試管同時置于充足的光照條件下，甲、乙組小球藻細胞內光合作用過程中首先利用18O的場所分別是____________________________。

（2）光照一段時間后，甲、乙兩組均停止二氧化碳供應，再將其同時置于黑暗條件下，此時產生的氣體A、B中含18O的是______(填“A”“B”或“A、B”)。

（3）將含小球藻的試管甲單獨取出，用白熾燈作為光源，先將試管甲與白熾燈之間的距離定為a，每隔一段時間改變白熾燈與試管間的距離，測定在不同距離下小球藻產生氣泡的速率(其他環境條件適宜且保持不變)，結果如圖Ⅱ所示。

①本實驗中探究的是_________(填環境因素)對光合速率的影響；c點氣泡產生速率不再變化的限制因素可能是________________________________。

②a點與b點的干重相比，誰更大?__________，理由是____________________。

Answer 1

【答案】葉綠體基質、類囊體薄膜 A、B 光照強度 葉片光合色素含量、酶的數量等 b 點 a 點時小球藻光合作用強度等于呼吸作用強度，沒有有機物的積累，b點時有積累，因此 b 點的干重大于 a 點

【解析】

1、光合作用是指植綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。

2、同位素標記法：同位素具有放射性，科學家通過儀器追蹤放射性同位素標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程，這種方法叫同位素標記法，氧的同位素18O，分別標記水和二氧化碳，使它們分別成為H218O和C18O2。

3、圖Ⅱ該實驗是探究光照強度對光合作用的影響。自變量為光照強度，可以用光源與裝置的距離表示，因變量為光合作用強度，可以用氣泡產生速率表示。

（1）試管甲光合作用過程中，首先利用C18O2 是在暗反應階段，發生在葉綠體基質中；試管乙光合作用過程中首先利用H218O發生在光反應階段水的光解，場所為類囊體薄膜。

（2）甲裝置中二氧化碳中氧在暗反應階段最終轉移到糖類等有機物中，停止二氧化碳供應并置于黑暗條件下，此時小球藻進行有氧呼吸作用，第一階段被18O標記葡萄糖分解產生18O標記丙酮酸，第二階段18O標記丙酮酸分解產生18O標記二氧化碳，即產生的氣體A為18O標記二氧化碳。乙裝置中被18O標記水分子與丙酮酸氧化分解產生18O標記二氧化碳，即產生的B也為18O標記二氧化碳，因此產生的氣體A、B中均含18O。

（3）①本實驗中自變量為光源與裝置的距離，即光照強度，因變量為氣泡產生速率，即光合作用強度，因此研究的是光照強度對光合作用強度的影響。c點光源與裝置的距離較小，光照較強，達到光飽和點，此時的限制因素是葉片光合色素含量、酶的數量等。

②干重可以表示凈光合作用強度，由于 a 點時小球藻光合作用強度等于呼吸作用強度，沒有有機物的積累，b 點時光合作用強度大于呼吸作用強度，有有機物的積累，因此 b 點的干重較 a 點多。