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，可控制CO₂的供應，容器周圍有光源，通過控制電源開關來控制光照的有無．
（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和暗反應的聯(lián)系，他得到的實驗結果是圖中的A．

（3）卡爾文通過停止CO₂供應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，當反應進行到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方法．
（5）實驗中卡爾文將不同反應條件下的小球藻放入70℃的酒精中，從而使細胞中酶失活，細胞中的化合物就保持在熱處理之前的反應狀態(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，可控制CO₂的供應，容器周圍有光源，通過控制電源開關可控制光照的有無．根據(jù)其中“可控制CO₂的供應”和“通過控制電源開關可控制光照的有無”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和碳反應的聯(lián)系．光照直接影響光反應，而光反應能為暗反應提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反應提供的ATP和[H]減少，影響C₃的還原，導致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，光反應產(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，當反應進行到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，用乙醇處理細胞，會使酶變性失活，從而殺死細胞，細胞內(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     
（4）反應時間    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)實踐中的綜合應用．知識點較多，跳躍性較大，在做題時一定認真分析甄別．