Question

小球藻是一种真核单细胞绿藻，科学家利用小球藻做了相关实验。实验示意图如下：

请回答：

(1)在细胞结构上小球藻不同于蓝藻的主要区别是_________________________________。

(2)将甲乙两组同时置于充足的光照条件下，甲组中小球藻细胞内首先利用¹⁸O的具体场所是___________，乙组中能利用¹⁸O的场所是______________________。长时间后检测气体A、B中含¹⁸O的是___________(填“A”“B”或“A、B")

(3)光照一段时间后，甲乙两组均停止二氧化碳供应，再将其同时置于黑暗条件下，此时产生的气体A、B中含¹⁸O的是___________(填“A”“B”或“A、B")

(4)相同时间内甲组小球藻的有机物干重___________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组小球藻的有机物干重。

Answer

小球藻细胞内有以核膜为界限的细胞核 叶绿体基质 叶绿体（或为囊体薄膜）、线粒体 A、B A、B 大于

【解析】

光合作用是指植绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。甲组中用18O标记二氧化碳中的氧，乙组中用18O标记水中的氧，水在光反应阶段分解产生氧气和[H]，因此甲中产生的A是未被标记的氧气，乙中产生的是被18O标记的氧气。

（1）小球藻是真核生物，蓝藻是原核生物，小球藻不同于蓝藻的主要区别是小球藻细胞内有以核膜为界限的细胞核。

（2）甲组中用18O标记二氧化碳中的氧，在小球藻细胞内二氧化碳在叶绿体基质中与五碳化合物固定形成三碳化合物，因此首先利用18O的场所是叶绿体基质；乙组中用18O标记水中的氧，水在光反应阶段分解产生氧气和[H]，发生场所是类囊体薄膜。供给C18O2较长时间后，通过光合作用18O转移到葡萄糖中和水中，最终A、B中都含有18O标记。

（3）光照一段时间后，甲乙两组均停止二氧化碳供应，再将其同时置于黑暗条件下，此时产生的气体A、B均是CO2。甲装置中C18O2中的18O在暗反应阶段最终转移到糖类等有机物中，停止二氧化碳供应并置于黑暗条件下，此时小球藻进行有氧呼吸作用，第一阶段被18O标记葡萄糖分解产生18O标记丙酮酸，第二阶段18O标记丙酮酸分解产生18O标记二氧化碳，即产生的气体A为18O标记二氧化碳；乙装置中H218O与丙酮酸氧化分解产生18O标记二氧化碳，即产生的B也为18O标记二氧化碳，因此产生的气体A、B均含18O。

（4）甲组中C18O2中的18O进入有机物中，乙组中H218O中的18O产生了氧气，因此相同时间内甲组小球藻的有机物干重大于乙组小球藻的有机物干重。