Question

【題目】用高速離心機打碎小球藻細胞，獲得可以進行光合作用的離體葉綠體，進行如圖所示的實驗。請分析回答下列問題：

（1）實驗中可以利用________________的原理對葉綠體中的色素進行提取，采用__________對色素進行分離。

（2）實驗A中離體的葉綠體能合成糖類，碳酸氫鈉溶液所起的作用是____________。若要使該實驗中沒有糖類產生，燒杯中液體應改為______________。

（3）若要使實驗B中離體的葉綠體內糖類合成速度明顯加快，在光照和CO2條件不變且適宜的情況下，可考慮采用________________的方法。

（4）若要使實驗C中離體的葉綠體產生糖類，錐形瓶內至少應加入________和________。

（5）科學家魯賓和卡門利用小球藻作實驗材料，用18O分別標記H2O和CO2，最終證明光合作用釋放的O2來自H2O；科學家卡爾文用14C標記CO2供小球藻進行光合作用，探明了卡爾文循環途徑。以上科學家在實驗中共同使用了________________技術。

Answer 1

【答案】色素能溶于有機溶劑 紙層析法 提供CO2 氫氧化鈉溶液(堿液) 適當提高溫度 ATP [H] 同位素示蹤

【解析】

本題以實驗為依托，考查學生對綠葉中色素的提取和分離、光合作用的過程及其影響的環境因素等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑中，依據此原理可對葉綠體中的色素進行提取。綠葉中的四種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，因而不同色素分子會隨層析液在濾紙上通過擴散而分離開，據此可采用紙層析法分離色素。

(2) 在實驗A中，碳酸氫鈉溶液可為在離體的葉綠體中進行的光合作用提供CO2。若要使該實驗中沒有糖類產生，即阻止光合作用的進行，應將燒杯中的液體改為能夠吸收CO2的氫氧化鈉溶液(堿液)。

(3) 實驗B的溫度條件為10℃，低于光合作用的最適溫度。在光照和CO2條件不變且適宜的情況下，若要使實驗B中離體的葉綠體內糖類合成速度明顯加快，可考慮采用適當提高溫度的方法。

(4) 實驗C處于黑暗環境中，光反應不能進行。糖類是暗反應的產物，而暗反應的進行需要光反應為之提供ATP和[H]。可見，若要使實驗C中離體的葉綠體產生糖類，錐形瓶內至少應加入ATP和[H]。

(5) 由題意可知：魯賓和卡門所做的實驗以及卡爾文所做的實驗都使用了同位素示蹤技術。