Question

(10 分）科學(xué)家在研究光合作用過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向小球藻的離體葉綠體培養(yǎng)體系中供給Pi、 ADP、NADP+時，只有在光下才能合成糖；當(dāng)向體系中供給ATP、NADPH([H])時，在黑暗條件下也能合成糖。請回答：

(1)光合作用包含兩個階段,即_______階段和_______階段。以上實驗說明: ________________

(2)上述實驗中，利用ADP的場所是_______，消耗ATP的場所 是_______

(3)卡爾文用¹⁴CO₂供小球藻進行光合作用，發(fā)現(xiàn)¹⁴C在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是,CO₂→_______→_______

(4)研究發(fā)現(xiàn):在適宜的條件下，當(dāng)CO₂濃度為O時，光反應(yīng)也不能進行。請利用小球藻為實驗材料設(shè)計實驗予以驗證（只要求寫出簡單的實驗設(shè)計思路)。

 

Answer 1

【答案】

（1）光反應(yīng)   暗反應(yīng)   ATP、NADPH是光反應(yīng)的產(chǎn)物（2）葉綠體的類囊體薄膜（或基粒）    葉綠體基質(zhì)  （3）C₃   （CH₂O）  （4）分別用含有CO₂和不含CO₂的溶液培養(yǎng)小球藻，光下觀察小球藻是否有氣泡產(chǎn)生。不含CO₂組沒有氣泡產(chǎn)生，即可證明該結(jié)論。

【解析】

試題分析：

(1)光合作用包含光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。向小球藻的離體葉綠體培養(yǎng)體系中供給Pi、 ADP、NADP+時，只有在光下才能合成糖；當(dāng)向體系中供給ATP、NADPH([H])時，在黑暗條件下也能合成糖，說明Pi、ADP、NADP+在光下能合成ATP、NADPH。

(2)由以上分析可知，葉綠體在光反應(yīng)階段中利用ADP合成ATP，所以利用ADP的場所是光反應(yīng)階段的場所，即葉綠體的類囊體薄膜（或基粒）； ATP是在暗反應(yīng)階段被消耗的，所以消耗ATP的場所就是暗反應(yīng)的場所，即葉綠體基質(zhì)。

(3) CO₂直接參與暗反應(yīng)，反應(yīng)過程為：CO₂固定（CO₂＋C₅→2C₃）；C₃的還原（2C₃→（CH₂O）+ C₅）。由此可見，光合作用過程中，C的轉(zhuǎn)移途徑是CO₂→C₃→（CH₂O）。

(4)本實驗的目的是要驗證適宜的條件下，當(dāng)CO₂濃度為O時，光反應(yīng)也不能進行。試驗設(shè)計要遵循對照原則和單一變量原則。該實驗的單一變量是CO₂的有無，因變量是光反應(yīng)進行與否（氣泡，即氧氣的產(chǎn)生與否）。實驗過程及結(jié)論為：分別用含有CO₂和不含CO₂的溶液培養(yǎng)小球藻，光下觀察小球藻是否有氣泡產(chǎn)生。不含CO₂組沒有氣泡產(chǎn)生，即可證明該結(jié)論。

考點：本題考查光合作用過程及探究實驗，意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。