Question

【題目】同位素標記法在光合作用研究中發揮了重要作用。

（1）氧氣是光合作用 階段的產物。已知天然水、空氣等物質中，99．76%的氧原子為16O，僅0．20%氧原子為18O。為確定光合作用釋放氧氣的來源，科研人員給小球藻提供標記水（18O含量為0．85%）、天然CO2，在適宜條件下培養，然后測定其釋放的氧氣中18O的含量，若釋放的氧氣中18O的含量約為 ，則證明光合作用釋放的氧來源于水，為實驗更為嚴密，可設置一對照實驗，實驗思路是 。

（2）CO2轉化為有機物的過程在葉綠體 中完成。為研究光合作用中CO2的轉化過程，在藻類培養液中通入14CO2，實驗開始后每隔一定的時間取樣，立即加熱殺死樣液中藻類，對其細胞化學成分用紙層析法分離，將結果與已知標準比對，下圖顯示不同取樣時間部分放射性產物的層析結果：各化合物在濾紙上位置不同是因為 ，光照30秒樣品中出現含14C的葡萄糖，而兩圖中C3和C5變化不大，原因是暗反應中 。

Answer 1

【答案】（1）光反應 0．85% 給小球藻提供標記CO2（18O含量顯著大于0．2%即可）、天然水，在適宜條件下培養，然后測定其釋放的氧氣中18O含量。

（2）基質 各化合物在層析液中溶解度不同 通過不斷固定CO2產生C3 ，C3被經一系列變化，形成葡萄糖等產物，這一過程一部分的C3經過轉化為C5（這一過程中同時產生C5）

【解析】

試題分析：（1）植物光合作用光反應產生了氧氣、ATP和還原氫。科研人員給小球藻提供標記水（18O含量為0．85%）、天然CO2，在適宜條件下培養，然后測定其釋放的氧氣中18O的含量，若釋放的氧氣中18O的含量約為0．85%，則證明光合作用釋放的氧來源于水，為實驗更為嚴密，可設置一對照實驗，實驗思路是給小球藻提供標記CO2（18O含量顯著大于0．2%即可）、天然水，在適宜條件下培養，然后測定其釋放的氧氣中18O含量。

（2）CO2轉化為有機物的過程為暗反應，發生在葉綠體基質。由于藻類細胞中不同的化合物在層析液中溶解度不同，所以在濾紙上的擴散速度不同，導致在濾紙上位置不同。光照30秒樣品中出現含14C的葡萄糖，而兩圖中C3和C5變化不大，原因是暗反應中通過不斷固定CO2產生C3 ，C3被經一系列變化，形成葡萄糖等產物，這一過程一部分的C3經過轉化為C5（這一過程中同時產生C5）。