题目内容
【题目】氢气是一种清洁能源。低氧时莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。已知CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产生氢气,而缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。
(1)为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产生氢气的影响及其相互关系。现提供生长状况相同的莱茵衣藻、CCCP、完全培养液、缺硫培养液等实验材料。请完善如下实验步骤(提示:CCCP的使用量不作要求,其可溶解在培养液中)。
第一步将生长状况相同的莱茵衣藻随机均分为四组,并进行编号;
第二步对照组中加入适量的完全培养液,实验组分别加入等量的____________、____________、____________;
第三步在相同且适宜条件下培养莱茵衣藻,一定时间后________________________。
(2)莱茵衣藻在产生氢气时,会表现出生长不良的现象,从光合作用物质转化的角度分析,其原因是____________。在自然条件下,莱菌衣藻几乎不产生氢气的原因可能是____________。
【答案】缺硫的完全培养液 添加CCCP的完全培养液 添加CCCP的缺硫培养液 检测各组产生氢气的总量 光反应产生的[H]转变为H2,参与暗反应中C3还原的[H]不足,有机物的生成量减少 氧气浓度较高,抑制了产氢酶的活性
【解析】
本实验的目的是探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产生氢气的影响及其相互关系。根据单一变量原则,探究CCCP对莱茵衣藻产生氢气的影响时,可将自变量设置为是否添加CCCP;探究缺硫对莱茵衣藻产生氢气的影响时,可设置完全培养液和缺硫培养液进行对照;而既要研究CCCP和缺硫对莱茵衣藻产生氢气的影响,又要研究两者的相互关系时,需要设置4组实验。
(1)根据上述分析可知该实验需要设置添加完全培养液的对照组,缺硫的完全培养液、添加CCCP的完全培养液、添加CCCP的缺硫培养液的三组实验组,共4组实验。实验中的无关变量需要保持相同且适宜,因此实验步骤如下:
第一步将生长状况相同的莱茵衣藻随机均分为四组,并进行编号;
第二步对照组中加入适量的完全培养液,实验组分别加入等量的缺硫的完全培养液、添加CCCP的完全培养液、添加CCCP的缺硫培养液;
第三步在相同且适宜条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测各组产生氢气的总量。
(2)光反应产生的[H]转变为H2,会导致参与暗反应中C3还原的[H]不足,有机物的生成量减少,因此,莱茵衣藻在产生氢气时,会表现出生长不良的现象。已知低氧时莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。由此可推知在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产生氢气的原因可能是氧气浓度较高,抑制了产氢酶的活性。
【题目】研究人员构建了用特定光束控制脑部神经元X激活的小鼠模型,以考察X神经元对体内水分平衡的作用。经过多次实验,结果发现,当用特定光束刺激神经元X时,小鼠的舔水次数明显增加。据此回答下列问题。
(1)根据已有知识,神经元X应位于__________,光刺激神经元X一段时间后,小鼠尿量增加,其原因是__________,小鼠是通过_________,调节方式维持体内水分的平衡。
(2)为了进一步探究光刺激下小鼠的舔水行为是否和口渴程度有关。研究人员测定了在“光刺激”或“测量前48h限水”情况下小鼠15min内的舔水次数。实验设计如下表所示。
对照组 | 实验组1 | 实验组2 | |
测量前48h服水 | - | - | + |
光刺激 | - | + | - |
表中“-”表示不处理,“+”表示处理
比较3组小鼠的舔水次数,如果出现实验组1>实验组2>对照组,则可以得出结论:_______________