题目内容
【题目】小球藻是单细胞绿藻,有易培养、繁殖快、光合效率高、营养方式多样等特点,在科学研究、生产和生活中有着广泛的应用。
(1)20世纪40年代,卡尔文等科学家利用_______供小球藻进行光合作用,探明光合作用中碳原子的转移途径是_____________。
(2)兴趣小组利用小球藻进行光合作用实验(如图,其他条件相同),实验的自变量是_____,因变量是______。
(3)科研人员将自养培养4天的小球藻平均分为三组,在其他条件相同下分别进行异养培养(黑暗条件,培养液葡萄糖含量为10g/L)、兼养培养(2500勒克斯光照,培养液葡萄糖含量为10g/L)和保持自养培养(2500勒克斯光照,培养液葡萄糖含量为0),结果如下图所示。
①能说明外加葡萄糖对结果影响的培养方式是__________________。
②兼养培养的细胞密度最高,说明________________________。
③要探究黑暗条件下外加葡萄糖如何影响细胞密度,实验思路为:___________。
【答案】14C标记的14CO2(或14CO2) 二氧化碳→三碳化合物→糖类 用18O将二氧化碳或水进行标记 测定A、B是否有放射性 兼养培养和自养培养 兼性培养的小球藻有光照和外加葡萄糖两种条件,繁殖数量最多 增加另一组进行异养培养(黑暗条件,培养液葡萄糖含量为0),在第5至第10天,每天测定细胞密度并记录,再与原有异养培养组进行比较
【解析】
光合作用发现的过程中,卡尔文探究C元素的元素走向,利用14C标记的14CO2去培养植物,最后观察放射性物质出现的顺序来确定C元素的走向为:二氧化碳→三碳化合物→糖类物质;如图实验中的自变量为实验中提供的18O的C18O2,还是H218O;因变量是AB具有还原性的状态;如图实验中分析加入葡萄糖对结果的影响应该是是其他条件相同,加入葡萄糖后出现实验结果的改变的组别,即兼养培养和自养培养;兼养培养过程中小球藻有两种条件即光照和葡萄糖,因此获得的能量最多,最适于小球藻的增殖;若探究黑暗条件葡萄糖对于小球藻种群密度的影响,曾添加对照组别(异养培养):黑暗条件和加入葡萄糖的浓度为0g/L,并且在所有实验的同时测定,最后在与原来的组别进行比较。
(1)卡尔文利用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,目的是研究CO2中的碳转化成有机物中碳的过程。
(2)鲁宾与卡门利用同位素18O标记的二氧化碳和水分别供应小球藻进行光合作用,观察释放氧气的情况,得到的结论是光合作用释放的氧气全部来自于水。
(3)分析图可知,①能说明外加葡萄糖对结果影响的培养方式是兼养培养和自养培养,②兼养培养的细胞密度最高,说明兼性培养的小球藻有光照和外加葡萄糖两种条件,繁殖数量最多,③要探究黑暗条件下外加葡萄糖如何影响细胞密度,实验思路为增加另一组进行异养培养(黑暗条件,培养液葡萄糖含量为0),在第5至第10天,每天测定细胞密度并记录,再与原有异养培养组进行比较。