Question

【題目】下表為C3植物與C4植物光合作用暗反應(yīng)階段的場(chǎng)所與過(guò)程比較。回答下列問(wèn)題：

植物類(lèi)型	場(chǎng)所	途徑	反應(yīng)過(guò)程
C3植物	葉肉細(xì)胞葉綠體	C3	C5+CO2→2C3 C5+（CH2O）+H2O
C4植物	葉肉細(xì)胞葉綠體	C4	C3（PEP）+CO2→C4
	維管束鞘細(xì)胞葉綠體	C3	C5+CO2→2C3 C5+（CH2O）+H2O

（1）無(wú)論是C3植物還是C4植物，它們的暗反應(yīng)階段所需要的ATP和[H]都來(lái)自____________。

（2）由表可知，C3植物和C4植物的暗反應(yīng)途徑不同，它們光合作用的產(chǎn)物分別積累在________和____________中。

（3）有同學(xué)推測(cè)“C4植物葉肉細(xì)胞中是因?yàn)槿鄙侔捣磻?yīng)所需的某種關(guān)鍵酶X而不能合成淀粉”。請(qǐng)利用C4植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體基質(zhì)提取液（甲液）、C4植物維管束鞘細(xì)胞中的葉綠體基質(zhì)提取液（乙液）、酶X的稀釋液、碘液等實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該推測(cè)___________________。（簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。）

Answer 1

【答案】光反應(yīng) 葉肉細(xì)胞 維管束鞘細(xì)胞 實(shí)驗(yàn)思路：實(shí)驗(yàn)分為3組，標(biāo)號(hào)為A、B、C， A組加入甲液和酶X稀釋液， B組加入甲液， C組加入乙液，在適宜條件下反應(yīng)一段時(shí)間后，加入碘液觀察顏色變化

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：A組和C組變藍(lán)，B組不變藍(lán)。

【解析】

光合作用的具體的過(guò)程：

①光反應(yīng)階段：場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜

a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP

②暗反應(yīng)階段：場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)

a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟：

分組編號(hào)→設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)（給與不同的處理）→觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（注意保證無(wú)關(guān)變量的一致性）→得出結(jié)論。

（1）由光合作用的過(guò)程可知，C3植物與C4植物的暗反應(yīng)階段利用的[H]和ATP都來(lái)自光反應(yīng)階段。

（2）結(jié)合表中信息可知，C3植物和C4植物光合作用的產(chǎn)物分別積累在葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中。

（3）要證明C4植物葉肉細(xì)胞中是因?yàn)槿鄙侔捣磻?yīng)所需的酶X而不能合成淀粉，實(shí)驗(yàn)的自變量是有無(wú)暗反應(yīng)所需的酶X，因變量是是否產(chǎn)生了淀粉。實(shí)驗(yàn)中，取3支試管，分別標(biāo)號(hào)為A、B、C組，A組加入甲液和酶X稀釋液，B組加入甲液，C組加入乙液。由于甲液、乙液都是葉綠體基質(zhì)的提取液，因此，還需分別在3支試管中加入等量的光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP、[H]，并通入適宜濃度的二氧化碳，在相同且適宜的條件下反應(yīng)一段時(shí)間。在3支試管中各加入2滴碘液，觀察試管中的顏色變化。A組和C組中有與暗反應(yīng)相關(guān)的酶X，能夠生成淀粉，溶液變藍(lán)，B組中不含與暗反應(yīng)相關(guān)的酶X，不能產(chǎn)生淀粉，溶液不變藍(lán)。