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　{#blank#}1{#/blank#}　．上述实验中卡尔文是通过控制{#blank#}2{#/blank#} 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{#blank#}3{#/blank#} ；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{#blank#}4{#/blank#} ，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{#blank#}5{#/blank#} ．这是因为在没有{#blank#}6{#/blank#} 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{#blank#}7{#/blank#} 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{#blank#}8{#/blank#} 和{#blank#}9{#/blank#}等技术方法．