Question

【題目】小球藻是研究光合作用的良好材料，魯賓和卡門、卡爾文都是利用小球藻取得重大的研究成果。圖甲是某同學利用小球藻研究光合作用的裝置，圖乙是在其他條件適宜的情況下測定的O2吸收量。請結合有關知識回答問題

(1)魯賓和卡門、卡爾文都利用小球藻進行光合作用研究時都利用到的方法是_____________，為了保證小球藻正常的生長繁殖，圖甲裝置培養瓶中應再補充的物質是_____________。

(2)與圖乙曲線形成有關的兩種細胞器是_____________。

(3)圖乙中，因NaHCO3溶液濃度偏高而導致光合作用異常的是_____________ 段，bc段細胞葉綠體中C3化合物的含量_____________ (增加/減少/不變)。

(4)若用圖甲裝置探究光照強度對光合作用的影響，結合題中信息寫出實驗設計思路______________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】同位素標記法 無機鹽 (或礦質元素) 線粒體和葉綠體 cf 增加 取多套圖甲裝置，加入圖乙c點對應的NaHCO3溶液濃度(或適宜濃度)，放在相同適宜溫度環境中，調整臺燈的亮度不同(或調整臺燈與廣口瓶的距離)，測定O2釋放量

【解析】

據圖分析，圖甲中的臺燈可以為小球藻光合作用提供光能，碳酸氫鈉可以為小球藻光合作用提供二氧化碳，裝置中的氣泡是光合作用產生的氧氣，可以用氧氣濃度靈敏測定儀測定。圖乙隨著碳酸氫鈉濃度的增加，氧氣吸收量先降低后升高再降低，b、d、f三點表示光合速率與呼吸速率相等，橫坐標以上表示呼吸速率大于光合速率，橫坐標以下表示光合速率大于呼吸速率。

（1）在探究光合作用的發現過程實驗中，魯賓和卡門、卡爾文都利用了同位素標記法的實驗方法；植物光合作用需要的條件有光照、水、無機鹽、二氧化碳等，圖甲裝置可以為小球藻光合作用提供光照、二氧化碳、水等條件，在培養瓶中還應該補充無機鹽。

（2）圖乙氧氣的吸收量與光合作用與呼吸作用的大小關系有關，因此與圖示曲線形成有關的兩種細胞器是線粒體和葉綠體。

（3）碳酸氫鈉可以為小球藻光合作用提供二氧化碳，隨著碳酸氫鈉濃度的增加，氧氣的吸收量應該先逐漸降低后維持相對穩定，因此圖乙中cf段出現了異常；bc段隨著碳酸氫鈉濃度的增加，二氧化碳的固定增加，而三碳化合物的還原基本不變，因此細胞葉綠體中三碳化合物的含量增加。

（4）根據題意分析，圖甲中的臺燈的亮度或與培養瓶之間的距離大小可以創造不同的光照強度，根據實驗的單一變量原則和對照性原則設計實驗：取多套圖甲裝置，加入圖乙c點對應的NaHCO3溶液濃度(或適宜濃度)，放在相同適宜溫度環境中，調整臺燈的亮度不同(或調整臺燈與廣口瓶的距離)，測定O2釋放量。