Question

9．人們對(duì)光合作用這一重要生命現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，以下是光合作用探究歷程中的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)一：普利斯特利的實(shí)驗(yàn)
密閉玻璃罩+綠色植物+蠟燭/小鼠→蠟燭不易熄滅/小鼠不易窒息死亡
（1）本實(shí)驗(yàn)缺乏對(duì)照（空白對(duì)照）組，應(yīng)該如何改進(jìn)？將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)置于密閉玻璃罩內(nèi)，作為空白對(duì)照．
實(shí)驗(yàn)二：薩克斯的實(shí)驗(yàn)
黑暗中饑餓處理的綠葉$\left\{\begin{array}{l}{一半曝光\stackrel{碘蒸氣}{→}變藍(lán)}\\{一半遮光\stackrel{碘蒸氣}{→}不變藍(lán)}\end{array}\right.$
（2）本實(shí)驗(yàn)的自變量為光的有無(wú)，因變量為葉片顏色變化（有無(wú)淀粉生成），實(shí)驗(yàn)組是遮光組（填“曝光組”或“遮光組”）．
（3）實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行饑餓處理的目的是使葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）被消耗掉，排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力．
實(shí)驗(yàn)三：魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)
（4）魯賓和卡門應(yīng)用了同位素標(biāo)記法追蹤C(jī)O₂和H₂O中的氧元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑．
（5）寫出光合作用總反應(yīng)式，并標(biāo)明同位素（如¹⁸O）：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+¹⁸O₂．

Answer 1

分析 光合作用的發(fā)現(xiàn)
（1）1648比利時(shí)，范•海爾蒙特：植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)料主要來(lái)自于水，而不是土壤．
（2）1771英國(guó)，普利斯特萊：植物可以更新空氣．
（3）1779荷蘭，揚(yáng)•英根豪斯：植物只有綠葉才能更新空氣；并且需要陽(yáng)光才能更新空氣．
（4）1864德國(guó)，薩克斯：葉片在光下能產(chǎn)生淀粉．
（5）1880美國(guó)，恩吉（格）爾曼：光合光合作用的場(chǎng)所在葉綠體．
（6）1940美國(guó)，魯賓和卡門（用放射性同位素標(biāo)記法）：光合作用釋放的氧全部來(lái)自參加反應(yīng)的水．（糖類中的氫也來(lái)自水）．
（7）1948美國(guó)，梅爾文•卡爾文（用放射性同位素標(biāo)記法）：用¹⁴C標(biāo)記的CO₂追蹤了光合作用過(guò)程中碳元素的行蹤，進(jìn)一步了解到光合作用中復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)．

解答 解：（1）在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)是應(yīng)遵循單一變量和對(duì)照性原則，而本實(shí)驗(yàn)缺乏對(duì)照（空白對(duì)照）組，應(yīng)將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)置于密閉玻璃罩內(nèi)，作為空白對(duì)照．
（2）分析實(shí)驗(yàn)可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量為光的有無(wú)，因變量為葉片顏色變化（有無(wú)淀粉生成）．常態(tài)下一般為對(duì)照組，即曝光組為對(duì)照組，遮光組是實(shí)驗(yàn)組．
（3）實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行饑餓處理的目的是使葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）被消耗掉，排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力．
（4）魯賓和卡門應(yīng)用了同位素標(biāo)記法追蹤C(jī)O₂和H₂O中的氧元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑．
（5）光合作用總反應(yīng)式，由于產(chǎn)生的氧氣全部來(lái)自于水，標(biāo)明同位素（如¹⁸O）為：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+¹⁸O₂．
故答案為：
（1）對(duì)照（空白對(duì)照）   將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)置于密閉玻璃罩內(nèi)，作為空白對(duì)照
（2）光的有無(wú)     葉片顏色變化（有無(wú)淀粉生成）   遮光組
（3）使葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）被消耗掉，排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力
（4）同位素標(biāo)記
（5）CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+¹⁸O₂

點(diǎn)評(píng) 本題著重考查了光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，要求考生能夠識(shí)記光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程中經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的方法、步驟、結(jié)果等，能夠利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則分析實(shí)驗(yàn)，識(shí)記光合作用反應(yīng)方程式．