题目内容
【题目】小球藻是一种单细胞藻类，具有光合效率高、营养方式多样且富含有机物等特点，在食品和饲料等多个方面均有广泛应用。小球藻不仅能利用光能自养，还能够利用培养液中的有机物进行生长繁殖。
（1）科学家曾以小球藻为材料进行了光合作用机理的研究。鲁宾与卡门在研究光合作用中 氧气来源时，利用同位素18O分别对二氧化碳和水中的氧元素进行标记，得到的结论是______________；为研究光合作用中碳的同化与去向，可以提供______________供小球藻进行光 合作用，每隔一定时间取样，并用甲醇和层析法设法______________标记化合物，就可以确定 标记化合物出现的时间先后。
（2）除色素和各类酶以外，小球藻产生氧分子的过程还需要一类辅酶即______________接受氢。ATP为卡尔文循环过程提供______________。
（3）科研人员研究了不同处理条件对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。
①实验条件的设计如下表所示。
营养方式 | 自养 | 混养 | 异养 |
培养基中葡萄糖含量（g/L） | 0 | a | 10．0 |
光照强度（Lux） | 2500 | b | 0 |
包含自养、异养的混养所给条件a、 b为______________。
②单位质量小球藻中总叶绿素含量以自养方式为最高，但单位体积藻液中总叶绿素含 量以混养为最高，推测原因是______________。
【答案】光合作用释放的氧气全部来自水 14CO2中（14C标记的二氧化碳） 提取和分离 NADP+ 磷酸基团和能量 葡萄糖含量10．0g/L的培养基和2500Lux光照 混养条件下，小球藻可以利用葡萄糖快速繁殖，单位体积藻液中具有更多数量的小球藻
【解析】
1、光合作用的发现历程：
（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；
（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；
（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；
（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
2、解答此题时，可根据自养和异养的条件确定混养的培养条件。
（1）鲁宾与卡门在研究光合作用中氧气来源时，利用同位素18O分别对二氧化碳和水中的氧元素进行标记，得到的结论是光合作用释放的氧气全部来自水；为研究光合作用中碳的同化与去向，可以提供14CO2中（14C标记的二氧化碳）供小球藻进行光 合作用，每隔一定时间取样，并用甲醇和层析法设法提取和分离标记化合物，就可以确定标记化合物出现的时间先后。
（2）除色素和各类酶以外，小球藻产生氧分子的过程还需要一类辅酶即NADP+接受氢。ATP为卡尔文循环过程提供磷酸基团和能量。
（3）科研人员研究了不同处理条件对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。
①根据表格中自养和异养的条件确定混养的培养条件a、 b为葡萄糖含量10．0g/L的培养基和2500Lux光照。
②单位质量小球藻中总叶绿素含量以自养方式为最高，但单位体积藻液中总叶绿素含量以混养为最高，推测原因是混养条件下，小球藻可以利用葡萄糖快速繁殖，单位体积藻液中具有更多数量的小球藻。
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