Question

16．Ⅰ．科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入¹⁴CO₂后，分別給予小球藻不同時(shí)間的光照，結(jié)果如下表：

實(shí)驗(yàn)組別	光照時(shí)間（s）	放射性物質(zhì)分布
1	2	大量3-磷酸甘油酸（三碳化合物）
2	20	12種磷酸化糖類(lèi)
3	60	除上述12種磷酸化糖類(lèi)外，還有氨基酸、有機(jī)酸等

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，回答下列問(wèn)題：
（1）本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段．
（2）每組照光后需將小球藻進(jìn)行使酶的失活處理，才能測(cè)定放射物質(zhì)分布．
（3）CO₂進(jìn)入葉綠體后，最初形成的物質(zhì)是三碳化合物．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物包括12種磷酸化糖類(lèi)、氨基酸、有機(jī)酸等．
Ⅱ．為了探究不同條件對(duì)植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株都具有20片葉片、且大小長(zhǎng)勢(shì)相似的某種盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測(cè)定密閉容器中二氧化碳的含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表：

編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
開(kāi)始時(shí)CO2量（g）	5.0	5.0	5．	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12hCO2量（g）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

（1）編號(hào)為1、3、5、7的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，在該實(shí)驗(yàn)組合中，自變量是溫度，無(wú)關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、實(shí)驗(yàn)時(shí)間等（至少答2個(gè)）
（2）編號(hào)為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)呼吸作用的影響．
（3）在編號(hào)為2的裝置中，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體．
（4）科研人員在該植株幼苗中發(fā)現(xiàn)了一株葉黃素缺失突變體，將其葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：光吸收差異不顯著（填“顯著”或“不顯著”），色素帶缺少第2條（從上至下）．

Answer 1

分析 1、據(jù)表分析：該實(shí)驗(yàn)是利用放射性的¹⁴CO₂探究光合作用的碳元素的利用途徑，該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的時(shí)間，因變量是放射性碳元素的分布情況，題表結(jié)果表明二氧化碳二氧化碳主要參與光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程．
2、生物實(shí)驗(yàn)的原則是控制單一變量；所以在1、3、5、7實(shí)驗(yàn)組合中，影響實(shí)驗(yàn)的因素即自變量是溫度，無(wú)關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等．序號(hào)2、4、6、8可構(gòu)成另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，由于沒(méi)有光照，所以研究的目的是溫度對(duì)植物呼吸作用強(qiáng)度的影響．在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的二氧化碳量是凈光合作用量，等于植物實(shí)際光合作用量-細(xì)胞呼吸量．

解答 解：Ⅰ．（1）題表結(jié)果表明該實(shí)驗(yàn)中的二氧化碳主要參與光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程，故本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程．
（2）每組照光后需將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，防止細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行而使碳元素轉(zhuǎn)移干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果審議要先使酶失活，才能測(cè)定放射性物質(zhì)分布．
（3）CO₂進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是3-磷酸甘油酸（三碳化合物）．
（4）表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有12種磷酸化糖類(lèi)，還包括氨基酸、有機(jī)酸等．
Ⅱ．（1）表中1、3、5、7對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：最初這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組的所提供光照強(qiáng)度和CO₂量是相同的，不同的是溫度，故自變量是溫度，無(wú)關(guān)變量是光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度．
（2）2、4、6、8對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表明：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組都在無(wú)光照的條件下進(jìn)行，設(shè)置10℃、20℃、30℃和40℃的溫度差可探究溫度對(duì)植物呼吸作用（強(qiáng)度/速率）的影響．
（3）在編號(hào)為2的裝置中，光照強(qiáng)度為0，不能進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用可以產(chǎn)生ATP，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體．
（4）葉綠素和葉黃素都可以吸收紅光，將葉黃素缺失突變體葉片與正常葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測(cè)定，光吸收差異不顯著．色素分離所以中，從上到下第2條色素帶為葉黃素，故葉黃素缺失突變體缺少該色素帶．
故答案為；
Ⅰ．（1）暗反應(yīng)
（2）使酶的失活
（3）3-磷酸甘油酸（三碳化合物）
（4）12種磷酸化糖類(lèi)、氨基酸、有機(jī)酸等
Ⅱ．（1）溫度   光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、實(shí)驗(yàn)時(shí)間等
（2）溫度對(duì)呼吸作用的影響
（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體
（4）不顯著   2

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查光合作用的過(guò)程和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，以探究不同條件對(duì)植物光合作用速率和呼吸作用速率的影響為背景，考查影響光合作用的環(huán)境因素、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則等知識(shí)，要求考生能夠從材料中獲取信息的能力、對(duì)知識(shí)的理解遷移能力．