20世纪50年代,卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果,获得了1961年的诺贝尔化学奖.卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中,通过一个通气管向容器中通入CO2 , 通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关可控制光照的有无.
(1)他向密闭容器中通入14CO2 , 当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中,这说明CO2中C的转移路径是 .上述实验中卡尔文是通过控制 来探究CO2中碳原子转移路径的.
(2)卡尔文通过改变实验条件探究光合作用过程中固定CO2的化合物,他改变的实验条件是 ;这时他发现C5的含量快速升高,由此得出固定CO2的物质是C5 .
(3)他通过停止 ,探究光反应和碳反应的联系,他得到的实验结果为如图中的 .这是因为在没有 时,光反应产生的ATP和NADPH减少了.
(4)上述实验中卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70度的热酒精中,从而使 失活,细胞中的化合物就保持在热处理之前的反应状态.利用不同化合物在层析液中的溶解度不同,分离出各种化合物.卡尔文在光合作用研究中采用了 和等技术方法.
实验材料 | 实验过程 | 实验结果与结论 | |
A | R型和S型肺炎双球菌 | 将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养 | 只生长R型菌,说明DNA被水解后,就失去遗传效应. |
B | T2噬菌体和大肠杆菌 | 用含35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温 | 离心获得的上清液中的放射性很高,说明DNA是遗传物质. |
C | 烟草花叶病毒和烟草 | 用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草 | 烟草感染出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质. |
D | 天竺葵和好氧细菌 | 取天竺葵叶片饥饿处理后一半遮光一半曝光,后用碘蒸气处理 | 遮光部位非蓝色,照光部位呈蓝色,说明光合作用产生了淀粉 |
①卡尔文循环的发现
②DNA衍射图谱
③端粒学说中染色体两端的端粒的标记
④光合作用释放的氧气来自于水
⑤T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑥DNA的半保留复制
⑦现代分子生物学技术将基因定位在染色体上
⑧分泌蛋白的合成和运输