Question

12．研究小組將生長狀況相似的菠菜幼苗均分為A、B兩組進(jìn)行實驗探究，A組培養(yǎng)在完全培養(yǎng)液中，B組培養(yǎng)在缺Mg²⁺的培養(yǎng)液中，其他條件相同且適宜．一段時間后，持續(xù)提供¹⁴C標(biāo)記的CO₂進(jìn)行光合作用，然后檢測并比較¹⁴C標(biāo)記的有機(jī)化合物的量．請回答下列問題．
（1）該實驗的目的是探究Mg²⁺對植物光合作用的影響．
（2）B組¹⁴C標(biāo)記的（CH₂O）的量比A組低，原因是缺少鎂離子不利于葉綠素的合成，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，三碳化合物的還原減少，形成的碳水化合物減少．
（3）在檢測過程中，發(fā)現(xiàn)6s后有十余種產(chǎn)物含有放射性，而0.5s內(nèi)只發(fā)現(xiàn)一種產(chǎn)物含有放射性，這種產(chǎn)物最可能是三碳化合物
（4）實驗中的“其他條件”主要是指溫度、光照和pH等（至少答兩項）．若在實驗過程中突然停止¹⁴CO₂供應(yīng)，則此時兩組實驗中¹⁴C的含量均會升高，$\frac{C{H}_{2}O}{{C}_{3}}$比值會升高．

Answer 1

分析 根據(jù)題意可知，該實驗的自變量是培養(yǎng)液中是否含有鎂離子，因變量是光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物．影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等，據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）該實驗的自變量是培養(yǎng)液中是否含有鎂離子，因變量是光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物，探究的題目是探究Mg²⁺對植物光合作用的影響．
（2）B組培養(yǎng)在缺Mg²⁺的培養(yǎng)液中，鎂元素是葉綠素的組成元素，缺少鎂離子不利于葉綠素的合成，使得光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，三碳化合物的還原減少，形成的碳水化合物減少，故B組¹⁴C標(biāo)記的（CH₂O）的量比A組低．
（3）提供¹⁴C標(biāo)記的CO₂進(jìn)行光合作用，二氧化碳進(jìn)入葉綠體后首先與五碳化合物結(jié)合而被固定形成三碳化合物，所以0.5s內(nèi)只發(fā)現(xiàn)一種產(chǎn)物含有放射性，這種產(chǎn)物最可能是三碳化合物．
（4）實驗中的“其他條件”主要是指無關(guān)變量，主要包括溫度、光照和pH等．在實驗過程中突然停止¹⁴CO₂供應(yīng)，二氧化碳的固定減弱，¹⁴CO₂會在細(xì)胞間隙積累，則此時兩組實驗中¹⁴C的含量均會升高．此時三碳化合物的生成減少，短時間內(nèi)有機(jī)物的形成不變，$\frac{C{H}_{2}O}{{C}_{3}}$比值升高．
故答案為：
（1）探究Mg²⁺對植物光合作用的影響
（2）缺少鎂離子不利于葉綠素的合成，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足，三碳化合物的還原減少，形成的碳水化合物減少
（3）三碳化合物
（4）溫度、光照和pH等    升高    升高

點(diǎn)評 本題主要考查鎂元素及其他環(huán)境條件對光合作用的影響，意在強(qiáng)化學(xué)生對影響光合作用的環(huán)境因素及內(nèi)在因素的理解與運(yùn)用．