Question

小球藻（一种单细胞的绿藻）是中学实验中经常用来研究光合作用的优良材料，美国科学家鲁宾和卡门、卡尔文都是利用小球藻取得重大的科研成果。如图甲是某校研究性小组利用小球藻研究光合作用的装置，图乙是在其他条件适宜的情况下测定的O₂吸收量．请结合有关知识回答问题：

（1）为了探究光合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是水？美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行了探究。他们用氧的同位素¹⁸O______，然后进行两组实验：第一组向小球藻提供______；第二组向等量小球藻提供______。在光照、温度等其他条件都相同且适宜的情况下，他们分析了两组实验释放的氧气，结果有力证明光合作用释放的氧气来自水。

（2）与图乙曲线形成有关的细胞器是______。

（3）若用图甲装置探究光照强度对光合作用的影响，结合题中图乙信息写出实验设计思路（提示：实验室提供多套图甲装置，只要写出一种思路即可）：______。

Answer

分别标记H2O和CO2 和 和 线粒体和叶绿体 取多套图甲装置，加入图乙点对应的溶液浓度（或适宜浓度），放在相同且适宜温度环境中，调整台灯的亮度不同（或调整台灯与广口瓶的距离不同），测定相同时间内O2释放量

【解析】

据图分析，图甲中的台灯可以为小球藻光合作用提供光能，碳酸氢钠可以为小球藻光合作用提供二氧化碳，装置中的气泡是光合作用产生的氧气，可以用氧气浓度灵敏测定仪测定。图乙随着碳酸氢钠浓度的增加，氧气吸收量先降低后升高再降低，b、d、f三点表示光合速率与呼吸速率相等，横坐标以上表示呼吸速率大于光合速率，横坐标以下表示光合速率大于呼吸速率。

（1）探究光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳，利用同位素标记法进行探究。用氧的同位素分别标记H2O和CO2，使它们分别成为和。然后进行分组对照实验：第一组向小球藻植物提供和；第二组向等量小球藻植物提供和。

（2）由于图乙中有是氧气的吸收，过程是氧气释放，过程是氧气吸收，从而说明小球藻进行光合作用和细胞呼吸，与之有关的细胞器是叶绿体和线粒体。

（3）若用图甲装置探究光照强度对光合作用的影响，光照强度的不同是自变量，可以通过改变实验装置与灯泡距离，或在相同距离改变灯泡的功率来实现；取多套图甲装置，加入图乙点对应的溶液浓度（或适宜浓度），放在相同且适宜温度环境中，调整台灯的不同亮度（或调整台灯与广口瓶的不同距离），测定相同时间内O2释放量。