综合题10.0分
生物

7.阅读分析下列材料,回答有关植物代谢的问题。

  20世纪50年代,卡尔文及其同事在研究光合作用时,将小球藻悬浮液装在一个密闭玻璃容器中,通过一个通气管向容器中通入CO2,通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关来控制有无光照。

(1)实验材料小球藻属于_______(原核、真核)生物。

(2)实验时,卡尔文等按照预先设定的时间长度向容器内注入14C 标记的CO2 ,在每个时间长度结束时,把小球藻悬浮液滴入4倍体积的乙醇中,使小球藻细胞中酶失活,杀死小球藻,同时提取其产物,采用纸层析法分离出各种化合物。纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中_______的不同。

(3)卡尔文等向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14C出现在另一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中。上述实验中卡尔文等是通过控制_______来探究CO2中碳原子转移路径的,采用了_______等技术方法。

(4)在实验中,卡尔文等还发现,在光照下C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后,_______(C3、C5)的浓度急速升高,同时_______(C3、C5)的浓度急速降低。卡尔文等在光照下突然中断CO2的供应,这时他发现C5的量积聚起来,C3却消失了,他们由此得出结论,固定CO2的物质是C5

正确答案及相关解析

正确答案

(1)真核

(2) 溶解度

(3)反应时间; 同位素示踪法

(4)C3; C5。

解析

(1)实验材料小球藻属于真核生物;

(2)细胞内的提取物在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,可把细胞内化合物分离开来;

(3)卡尔文等向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中,上述实验中卡尔文等是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子转移路径的,采用了同位素示踪法;

(4)把灯关掉,没有光照,光反应不能进行,无ATP和【H:产生,从而影响C3的还原,而CO2的固定仍然进行,所以C3的浓度急速升高,C5的浓度急速降低。若光照不变,突然中断CO2的供应,光反应产生ATP和【H:不变,C3的还原不变,而CO2的固定因缺少原料不能进行,会使C5的量积聚起来,C3消失。

考查方向

考查光合作用发现实验研究思路方法及光照、CO2等因素对光合作用过程影响的分析。

解题思路

借助光合作用图解(主要是暗反应)分析,理解卡尔文实验的基本思路从而确定实验变量;再由图解分析光照、二氧化碳条件改变引起的相关物质变化。

易错点

不能解卡尔文实验的思路,不能根据光反应和暗反应的过程和相互关系分析外界条件对的C3、C5影响。