Question

14．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真核（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溶解度的不同．
（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 （C₃、C₅）的浓度急速升高，同时C₅（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．

Answer 1

分析 分析题干获取信息，以光合作用的发现过程实验为依托考查植物的光合作用．然后根据问题要求，结合所学的相关知识进行解答．

解答 解：（1）实验材料小球藻属于真核生物．
（2）乙醇能使蛋白质变性，用乙醇处理细胞，会使酶变性失活，从而杀死细胞，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．
故答案为：
（1）真核
（2）酶     溶解度
（3）反应时间     同位素示踪法
（4）C₃ C₅ CO₂

点评 本题是光合作用、影响因素在生产实践中的综合应用．知识点较多，跳跃性较大，在做题时一定认真分析甄别．