Question

8．卡爾文將小球藻裝在一個密閉容器中，通過一個通氣管向玻璃容器中通入CO₂，通氣管上有一個開關(guān)，可控制CO₂的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)來控制光照的有無．
（1）實驗材料小球藻屬于真核（ 填“原核”或“真核”）生物，其與光合作用有關(guān)的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素．
（2）卡爾文通過停止光照來探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的實驗結(jié)果是圖中的A．

（3）卡爾文通過停止CO₂供應(yīng)來探究光合作用過程中固定CO₂的化合物，這時他發(fā)現(xiàn)C₅的含量快速升高，由此得出固定CO₂的物質(zhì)是C₅．
（4）卡爾文等向密閉容器中通入¹⁴CO₂，當(dāng)反應(yīng)進行到5s時，¹⁴C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C₅）和一種六碳糖（C₆）中；將反應(yīng)時間縮短到0.5s時，¹⁴C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C₃）中．上述實驗中卡爾文是通過控制反應(yīng)時間來探究CO₂中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的，采用了同位素示蹤法等技術(shù)方法．
（5）實驗中卡爾文將不同反應(yīng)條件下的小球藻放入70℃的酒精中，從而使細(xì)胞中酶失活，細(xì)胞中的化合物就保持在熱處理之前的反應(yīng)狀態(tài)．采用紙層析法，分離出各種化合物．紙層析法的原理是利用了不同化合物在層析液中溶解度的不同．

Answer 1

分析 卡爾文將小球藻裝在一個密閉容器中，通過一個通氣管向容器中通入CO₂，通氣管上有一個開關(guān)，可控制CO₂的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無．根據(jù)其中“可控制CO₂的供應(yīng)”和“通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無”答題．卡爾文在進行下列實驗時采用了同位素示蹤法和紙層析法等技術(shù)方法．

解答 解：（1）實驗材料小球藻屬于真核生物．光合作用的色素主要包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素．
（2）根據(jù)題干信息“容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無”可知，卡爾文通過停止光照來探究光反應(yīng)和碳反應(yīng)的聯(lián)系．光照直接影響光反應(yīng)，而光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反應(yīng)提供的ATP和[H]減少，影響C₃的還原，導(dǎo)致C₃含量升高，而C₃含量降低，即圖中的A．
（3）若光照不變，突然中斷CO₂的供應(yīng)，光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]不變，C₃的還原不變，而CO₂的固定因缺少原料不能進行，會使C₅的量積聚起來，C₃消失，由此得出固定CO₂的物質(zhì)是C₅．
（4）卡爾文等向密閉容器中通入¹⁴CO₂，當(dāng)反應(yīng)進行到5s時，¹⁴C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C₅）和一種六碳糖（C₆）中，將反應(yīng)時間縮短到0.5s時，¹⁴C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C₃）中．上述實驗中卡爾文等是通過控制反應(yīng)時間來探究CO₂中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的，采用了同位素示蹤法．
（5）乙醇能使蛋白質(zhì)變性，用乙醇處理細(xì)胞，會使酶變性失活，從而殺死細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)的提取物在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同，可把細(xì)胞內(nèi)化合物分離開來．
故答案為：
（1）真核    葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素
（2）光照   A
（3）CO₂供應(yīng)     
（4）反應(yīng)時間    同位素示蹤法
（5）酶    溶解度

點評 本題是光合作用、呼吸作用的過程、影響因素在生產(chǎn)實踐中的綜合應(yīng)用．知識點較多，跳躍性較大，在做題時一定認(rèn)真分析甄別．