Question

【題目】請回答下列與光合作用和細胞呼吸有關的實驗問題：

（1）實驗一：研究小組利用某植物進行如下實驗，如圖l表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。據圖分析可知，該植物可通過 以增強對弱光的適應能力。實驗過程中若去除遮光物，短時間內葉肉細胞的葉綠體中C3含量會 。

圖1 圖2

（2）實驗二：通過通氣管向密閉容器中通入14CO2，密閉容器周圍有充足且適宜的光源，如圖2所示，當反應進行到0．5 s時，發現14C出現在一種三碳化合物（C3）中，當反應進行到5 s時，發現14C還出現在一種五碳化合物（C5）和一種六碳糖（C6）中，該實驗是通過控制 來探究CO2中碳原子的轉移路徑。在該實驗中，如果發現0．5 s時C5的含量較高，若要降低其含量，可改變的實驗條件是 。

（3）實驗三：假如用伊樂藻作實驗材料來證明光合作用產生的O2來自H2O而不是CO2，請寫出該實驗的設計思路及結果： 。

（4）實驗四：為探究某病毒對大豆細胞呼吸是否有影響，請補充完成以下實驗思路。將健康大豆與被該病毒侵染的大豆分別置于相同體積的密閉裝置中， 。

Answer 1

【答案】

（1）增加葉綠素含量 減少

（2）反應時間 減弱光照或適當增加CO2的供應

（3）用18O分別標記CO2和H2O，并將C18O2和H2O、CO2和H218O分別提供給兩組伊樂藻，然后分別檢測兩組伊樂藻光合作用釋放的O2，發現18O2只出現在用H218O組的伊樂藻中（3分）

（4）在黑暗（或遮光或無光）的條件下培養，每隔一段時間測定裝置中的CO2（或O2）的量，計算并比較二者的區別（2分）

【解析】

（1）分析圖1的柱形圖可知，遮光的百分比越大，葉綠素含量越多，因此可以推斷該植物可通過增加葉綠素含量以增強對弱光的適應能力。去除遮光物后光照強度突然增強，光反應產生的[H]和ATP數量增加，C3還原加快，而CO2的固定速率不變，因此，短時間內C3含量減少。（2）由題中信息可以看出，實驗二是通過控制反應時間來探究CO2中碳原子的轉移路徑的。若要降低光合作用過程中C5的含量，可以采用減弱光照或適當增加CO2的供應等措施。因為減弱光照可以減少 ATP、[H]的生成量，從而抑制C3的還原，使C5的含量降低；若適當增加CO2的供應，會促進CO2的固定，從而使C5的含量降低。（3）若要證明光合作用產生的O2來自H2O而不是CO2，可使用同位素標記法分別標記CO2和H2O，然后進行兩組實驗，一組向伊樂藻供應C18O2和H2O，一組向伊樂藻供應CO2和H218O，然后檢測光合作用釋放的O2。（4）要探究某病毒對大豆細胞呼吸是否有影響，自變量是大豆是否受該病毒感染，因變量是細胞呼吸速率，故在實驗過程中應排除光合作用的影響，即需在黑暗、密閉條件下進行，且需測定健康大豆和病毒侵染大豆的細胞呼吸速率（可通過測定CO2或O2的量），并比較二者的區別。