Question

氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H₂O分解成[H]和O₂，[H]可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气。

(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的________。

(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组)，在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。实验结果：B组>A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有________作用。

为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为________________和________________。

(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因

___________________________________________________________________。

(4)在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是__________________，因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。

Answer

(1)类囊体薄膜 (2)促进 添加CCCP的完全培养液 添加CCCP的缺硫培养液

(3)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2，参与暗反应的[H]减少，有机物生成量减少

(4)氧气抑制产氢酶的活性

【解析】（1）叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上，此即捕获光能的产所。

（2）缺硫培养液中莱茵衣藻产氢比完全培养液中的多，说明缺硫促进产氢。根据实验设计的的单因子变量原则和对照原则，探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，应设置CCCP的缺硫培养液、加CCCP培养液和缺硫培养液、完全培养液的对照实验。

（3）若光合作用产氢，会导致暗反应中用于三碳化合物还原的[H]减少，导致还原产物减少，使莱茵衣藻生长不良。

（4）低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，自然条件下，氧浓度较高，抑制了氢化酶的活性，使氢产生减少。

【考点定位】本题考查光合作用的过程，考查实验的设计与分析能力。

【名师点睛】解答本题的关键是明确实验设计的单因子变量原则和对照原则，在此前提下，根据实验目的找出实验的自变量和因变量。