Question

请回答下列与光合作用和细胞呼吸有关的实验问题：

（1）实验一：研究小组利用某植物进行如下实验，如图l表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。据图分析可知，该植物可通过       以增强对弱光的适应能力。实验过程中若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C₅含量会       。

                                             

（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入¹⁴CO₂，密闭容器周围有充足且适宜的光源，如图2所示，当反应进行到0．5 s时，发现¹⁴C出现在一种三碳化合物（C₃）中，当反应进行到5 s时，发现¹⁴C还出现在一种五碳化合物（C₅）和一种六碳糖（C₆）中，该实验是通过控制         来探究CO₂中碳原子的转移路径。在该实验中，如果发现0．5 s时C₅的含量较高，若要降低其含量，可改变的实验条件是               。

（3）实验三：假如用伊乐藻作实验材料来证明光合作用产生的O₂来自H₂O而不是CO₂，请

写出该实验的设计思路：                             。

（4）实验四：为探究某病毒对大豆种子细胞呼吸是否有影响，请设计实验思路（只要求写出实验的自变量、因变量及需要控制的两个无关变量）。                          。

Answer

（1）增加叶绿素的含量 增加

（2）反应时间 增加CO2 或降低光照强度

（3）将相同等量的伊乐藻均分两组，分别用含有H218O、C18O2的培养液进行对照实验，检测两组产生的O2

（4）病毒 呼吸消耗的O2量或产生的CO2量 大豆的种子的量、实验温度等

【解析】

试题分析：（1）图1显示：随着遮光比例的增加，植物叶片中叶绿素的含量逐渐增多，说明该植物可通过增加叶绿素的含量以增强对弱光的适应能力。实验过程中若去除遮光物，则光反应增强，产生的[H]和ATP增多，使得暗反应C3的还原过程加快，因此短时间内叶肉细胞的叶绿体中C5含量会增加。

（2）依题意可知：该实验是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子的转移路径。与C5相关的化学反应有：CO2的固定（CO2+C5→2C3）和C3的还原[C3+[H]+ATP→（CH2O）+C5]，而C3的还原时所需要的[H]和ATP来自于光反应，光反应必须在有光的条件下才能进行，所以在该实验中，如果发现0．5 s时C5的含量较高，若要降低其含量，可改变的实验条件是：增加CO2以加快CO2的固定过程，或降低光照强度以降低光反应。

（3）以伊乐藻为实验材料来证明光合作用产生的O2来自H2O而不是CO2，可以采用放射性同位素标记法，其实验的设计思路为：将相同等量的伊乐藻均分两组，分别用含有H218O、C18O2的培养液来培养两组伊乐藻，进行对照实验，检测两组伊乐藻光合作用产生的O2。

（4）探究某病毒对大豆种子细胞呼吸是否有影响，自变量为种子是否感染病毒，因变量是种子的细胞呼吸强度，检测的具体指标是单位时间内呼吸消耗的O2量或产生的CO2量；其余的对实验结果有影响的因素均为无关变量，如大豆的种子的量、实验温度等。

考点：光合作用和细胞呼吸以及相关的实验设计。