Question

【題目】用高速離心機(jī)打碎小球藻細(xì)胞，獲得可以進(jìn)行光合作用的離體葉綠體，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請分析回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中可以利用________________的原理對葉綠體中的色素進(jìn)行提取，采用__________對色素進(jìn)行分離。

（2）實(shí)驗(yàn)A中離體的葉綠體能合成糖類，碳酸氫鈉溶液所起的作用是____________。若要使該實(shí)驗(yàn)中沒有糖類產(chǎn)生，燒杯中液體應(yīng)改為______________。

（3）若要使實(shí)驗(yàn)B中離體的葉綠體內(nèi)糖類合成速度明顯加快，在光照和CO2條件不變且適宜的情況下，可考慮采用________________的方法。

（4）若要使實(shí)驗(yàn)C中離體的葉綠體產(chǎn)生糖類，錐形瓶內(nèi)至少應(yīng)加入________和________。

（5）科學(xué)家魯賓和卡門利用小球藻作實(shí)驗(yàn)材料，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，最終證明光合作用釋放的O2來自H2O；科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記CO2供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中共同使用了________________技術(shù)。

Answer 1

【答案】色素能溶于有機(jī)溶劑 紙層析法 提供CO2 氫氧化鈉溶液(堿液) 適當(dāng)提高溫度 ATP [H] 同位素示蹤

【解析】

本題以實(shí)驗(yàn)為依托，考查學(xué)生對綠葉中色素的提取和分離、光合作用的過程及其影響的環(huán)境因素等相關(guān)知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，依據(jù)此原理可對葉綠體中的色素進(jìn)行提取。綠葉中的四種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，因而不同色素分子會隨層析液在濾紙上通過擴(kuò)散而分離開，據(jù)此可采用紙層析法分離色素。

(2) 在實(shí)驗(yàn)A中，碳酸氫鈉溶液可為在離體的葉綠體中進(jìn)行的光合作用提供CO2。若要使該實(shí)驗(yàn)中沒有糖類產(chǎn)生，即阻止光合作用的進(jìn)行，應(yīng)將燒杯中的液體改為能夠吸收CO2的氫氧化鈉溶液(堿液)。

(3) 實(shí)驗(yàn)B的溫度條件為10℃，低于光合作用的最適溫度。在光照和CO2條件不變且適宜的情況下，若要使實(shí)驗(yàn)B中離體的葉綠體內(nèi)糖類合成速度明顯加快，可考慮采用適當(dāng)提高溫度的方法。

(4) 實(shí)驗(yàn)C處于黑暗環(huán)境中，光反應(yīng)不能進(jìn)行。糖類是暗反應(yīng)的產(chǎn)物，而暗反應(yīng)的進(jìn)行需要光反應(yīng)為之提供ATP和[H]。可見，若要使實(shí)驗(yàn)C中離體的葉綠體產(chǎn)生糖類，錐形瓶內(nèi)至少應(yīng)加入ATP和[H]。

(5) 由題意可知：魯賓和卡門所做的實(shí)驗(yàn)以及卡爾文所做的實(shí)驗(yàn)都使用了同位素示蹤技術(shù)。