Question

Ⅰ．用同位素標(biāo)記的化合物，不僅化學(xué)性質(zhì)不變而且具有放射性，同位素示蹤法在生物學(xué)的研究中已被廣泛應(yīng)用。試分析下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)：
（1）如果用¹⁸O標(biāo)記的水澆灌某盆栽植物，并將該盆栽植物置于光照下。一段時(shí)間后，在植物體周圍空氣中，能夠收集到含¹⁸O標(biāo)記的物質(zhì)有氧氣、水和二氧化碳，它們分別是由___________、_____________和______________生理過程產(chǎn)生的。
（2）把用³²P標(biāo)記的磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時(shí)間內(nèi)快速分離出細(xì)胞內(nèi)的ATP，發(fā)現(xiàn)部分ATP的末端磷酸基已帶上了放射性標(biāo)記，這是因?yàn)開____________________，但是細(xì)胞內(nèi)ATP的含量變化不大，這是因?yàn)開_____________________________________。

（3）在光照條件下，向培養(yǎng)小球藻的試管中通人用¹⁴C標(biāo)記的濃度為1%的¹⁴CO₂，第5分鐘再通入濃度為2%的¹⁴CO₂，第10分鐘再供給濃度為0.003%的¹⁴CO₂5分鐘，并維持各時(shí)間段內(nèi)相應(yīng)的二氧化碳濃度。在這個(gè)過程中，分別檢測小球藻內(nèi)的葡萄糖、三碳化合物、五碳化合物的放射強(qiáng)度，得到上圖中a、b、c三條曲線。這三條曲線表示的化合物依次是_______________、______________和_______________。
Ⅱ．在光合作用的發(fā)現(xiàn)過程和研究過程中有許多著名的實(shí)驗(yàn)，其中美國科學(xué)家恩格爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)就是其中之一。請根據(jù)該實(shí)驗(yàn)回答問題：
（1）恩格爾曼選擇水綿為實(shí)驗(yàn)材料，該材料的優(yōu)點(diǎn)是______________________（2分）。
（2）將水綿和好氧性細(xì)菌制作成臨時(shí)裝片，為排除外界干擾，必須放在_______   環(huán)境中。
（3）用極細(xì)的光束照射到水綿的某部位，通過顯微鏡觀察到的現(xiàn)象是：_______________                                    。
（4）如果臨時(shí)裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌的分布特點(diǎn)是：
_______________________                            。
（5）該實(shí)驗(yàn)證明了：__________________________________________（2分）。

Answer 1

Ⅰ．（1）光合作用、蒸騰作用、呼吸作用。 
（2）ADP與用³²P標(biāo)記的磷酸接受能量，發(fā)生反應(yīng)，生成了ATP。
ATP的產(chǎn)生與消耗達(dá)到了動態(tài)平衡。（3）三碳化合物(或C₃)、五碳化合物(或C₅)、葡萄糖。
Ⅱ．（1）帶狀葉綠體，大而明顯，可指示氧氣釋放的部位。 
（2）沒有空氣的黑暗。（3）好氧細(xì)菌積聚在葉綠體被光束照射的部位。
（4）分布在葉綠體所有受光部位的周圍。
（5）氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。

解析試題分析：Ⅰ.（1）如果用¹⁸O標(biāo)記的水澆灌植物，置于光照下在植物體周圍空氣中，能夠收集到含¹⁸O標(biāo)記的物質(zhì)有氧氣，原因是光合作用進(jìn)行水的光解H₂O→ [H]+O₂；水蒸氣是因?yàn)檎趄v作用；有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳中¹⁸O來自水。（2）把用³²P標(biāo)記的磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，分離出的ATP的末端磷酸基帶上了放射性標(biāo)記，這是因?yàn)锳DP與用³²P標(biāo)記的磷酸接受能量，發(fā)生反應(yīng)，生成了ATP（ADP+Pi+能量→ATP），但ATP的含量變化不大，原因是ATP的產(chǎn)生與消耗達(dá)到了動態(tài)平衡。（3）光合作用使得葡萄糖等有機(jī)物含量持續(xù)增加，則c曲線表示葡萄糖；第5分鐘時(shí)CO₂濃度升高，影響CO₂固定CO2＋C₅→2C₃，則C₅不斷消耗，C₃不斷生成，顯示a曲線表示C₃，b曲線表示C₅。
Ⅱ．（1）恩格爾曼選擇水綿為實(shí)驗(yàn)材料，該材料的優(yōu)點(diǎn)是帶狀葉綠體，大而明顯，可指示氧氣釋放的部位。（2）將水綿和好氧性細(xì)菌制作成臨時(shí)裝片，必須放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，為排除外界光合作用和空氣中氧氣的干擾。（3）用極細(xì)的光束照射到水綿的某部位，好氧細(xì)菌積聚在葉綠體被光束照射的部位。（4）如果臨時(shí)裝片完全暴露在光下，好氧細(xì)菌的分布在葉綠體所有受光部位的周圍。（5）該實(shí)驗(yàn)證明了：氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。
考點(diǎn)：光合作用和呼吸作用，CO₂影響光合作用的物質(zhì)變化，恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)。
點(diǎn)評：本題比較綜合，提升了學(xué)生獲取圖示信息、審題能力以及實(shí)驗(yàn)知識，注重學(xué)生的重點(diǎn)知識的過關(guān)。