Question

【題目】下表為C3植物與C4植物光合作用暗反應階段的場所與過程比較�；卮鹣铝袉栴}：

植物類型	場所	途徑	反應過程
C3植物	葉肉細胞葉綠體	C3	C5+CO2→2C3 C5+（CH2O）+H2O
C4植物	葉肉細胞葉綠體	C4	C3（PEP）+CO2→C4
	維管束鞘細胞葉綠體	C3	C5+CO2→2C3 C5+（CH2O）+H2O

（1）無論是C3植物還是C4植物，它們的暗反應階段所需要的ATP和[H]都來自____________。

（2）由表可知，C3植物和C4植物的暗反應途徑不同，它們光合作用的產物分別積累在________和____________中。

（3）有同學推測“C4植物葉肉細胞中是因為缺少暗反應所需的某種關鍵酶X而不能合成淀粉”。請利用C4植物葉肉細胞中的葉綠體基質提取液（甲液）、C4植物維管束鞘細胞中的葉綠體基質提取液（乙液）、酶X的稀釋液、碘液等實驗材料，設計實驗證明該推測___________________。（簡要寫出實驗設計思路和實驗結果。）

Answer 1

【答案】光反應 葉肉細胞 維管束鞘細胞 實驗思路：實驗分為3組，標號為A、B、C， A組加入甲液和酶X稀釋液， B組加入甲液， C組加入乙液，在適宜條件下反應一段時間后，加入碘液觀察顏色變化

實驗結果：A組和C組變藍，B組不變藍。

【解析】

光合作用的具體的過程：

①光反應階段：場所是類囊體薄膜

a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP

②暗反應階段：場所是葉綠體基質

a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

實驗設計的一般步驟：

分組編號→設置對照實驗（給與不同的處理）→觀察并記錄實驗結果（注意保證無關變量的一致性）→得出結論。

（1）由光合作用的過程可知，C3植物與C4植物的暗反應階段利用的[H]和ATP都來自光反應階段。

（2）結合表中信息可知，C3植物和C4植物光合作用的產物分別積累在葉肉細胞和維管束鞘細胞中。

（3）要證明C4植物葉肉細胞中是因為缺少暗反應所需的酶X而不能合成淀粉，實驗的自變量是有無暗反應所需的酶X，因變量是是否產生了淀粉。實驗中，取3支試管，分別標號為A、B、C組，A組加入甲液和酶X稀釋液，B組加入甲液，C組加入乙液。由于甲液、乙液都是葉綠體基質的提取液，因此，還需分別在3支試管中加入等量的光反應的產物ATP、[H]，并通入適宜濃度的二氧化碳，在相同且適宜的條件下反應一段時間。在3支試管中各加入2滴碘液，觀察試管中的顏色變化。A組和C組中有與暗反應相關的酶X，能夠生成淀粉，溶液變藍，B組中不含與暗反應相關的酶X，不能產生淀粉，溶液不變藍。