Question

【題目】請回答下列與光合作用和細胞呼吸有關(guān)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(jù)圖分析可知，該植物可通過 以增強對弱光的適應(yīng)能力。實驗過程中若去除遮光物，短時間內(nèi)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(dāng)反應(yīng)進行到0．5 s時，發(fā)現(xiàn)14C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中，當(dāng)反應(yīng)進行到5 s時，發(fā)現(xiàn)14C還出現(xiàn)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(zhuǎn)移路徑。在該實驗中，如果發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生的O2來自H2O而不是CO2，請寫出該實驗的設(shè)計思路及結(jié)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(yīng)時間 減弱光照或適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)

（3）用18O分別標(biāo)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(fā)現(xiàn)18O2只出現(xiàn)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(yǎng)，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(qū)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(yīng)能力。去除遮光物后光照強度突然增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP數(shù)量增加，C3還原加快，而CO2的固定速率不變，因此，短時間內(nèi)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(yīng)時間來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)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(dāng)增加CO2的供應(yīng)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(dāng)增加CO2的供應(yīng)，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(chǎn)生的O2來自H2O而不是CO2，可使用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記CO2和H2O，然后進行兩組實驗，一組向伊樂藻供應(yīng)C18O2和H2O，一組向伊樂藻供應(yīng)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(yīng)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(qū)別。