Question

植物生理學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)，將葉綠體分離后置于試管中，假若在試管中加入適當(dāng)?shù)摹皻涫荏w”，如二氯酚吲哚酚（簡(jiǎn)稱DCPIP），那么照光后便會(huì)使水分解并放出氧氣，這個(gè)反應(yīng)被稱為“希爾反應(yīng)”．反應(yīng)的過(guò)程如下（注：DCPIP是一種可以接受氫的化合物，在氧化態(tài)時(shí)是藍(lán)色，在還原態(tài)時(shí)是無(wú)色）．
DCPIT（藍(lán)）+H₂O

光

葉綠體

DCPIP-H₂（無(wú)色）+

1

2

O2
為驗(yàn)證光合作用所需的條件，現(xiàn)提供如下材料和用品：離體葉綠體、0.5mol/L蔗糖溶液、1%DCPIP溶液、蒸餾水、量筒、錫箔紙、試管若干、離心機(jī)．請(qǐng)依據(jù)“希爾反應(yīng)”涉及的實(shí)驗(yàn)原理，完成下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答下列問(wèn)題：
（1）方法步驟：
第一步：離體葉綠體溶解于0.5mol/L蔗糖溶液制備成葉綠體懸浮液；
第二步：（填表）加入試劑

	加入試劑	處理方法
試管1	①1%DCPIP 0.5mL、②葉綠體懸浮液5mL	光照
試管2	①1%DCPIP 0.5mL、②葉綠體懸浮液5mL	A
試管3	B	光照

第三步：一段時(shí)間后，各試管用離心機(jī)離心5分鐘．
（2）可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：
①觀察結(jié)果：離心后三支試管內(nèi)上層清液的顏色分別是

 

．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用的條件是

 

．
③實(shí)驗(yàn)分析與思考：配制葉綠體懸浮液時(shí)加入0.5mol/L蔗糖溶液的目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：本題解題關(guān)鍵是靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)提供材料和用品以及分析實(shí)驗(yàn)表格中所加試劑和處理方法，如蒸餾水一般是作為空白對(duì)照使用的，錫箔紙是用于遮光的．并且探究實(shí)驗(yàn)需遵循單一變量原則，因此試管1和2的實(shí)驗(yàn)自變量為處理方法不同；試管1和3的實(shí)驗(yàn)自變量為加入試劑不同．實(shí)驗(yàn)的觀察因變量即為試管溶液的顏色．

解答： 解：（1）分析實(shí)驗(yàn)表格設(shè)置可知，試管1和2可視為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)自變量為處理方法不同，因此試管2應(yīng)用錫箔紙遮光．試管1和3為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)自變量為加入試劑不同，因此3試管中加入①1%DCPIP 0.5mL、②蒸餾水5mL．
（2）①試管1中DCPIP在光照條件下接受了水的光解產(chǎn)生的還原性氫，變成還原態(tài)的無(wú)色物質(zhì)；試管2中由于沒(méi)有光照，水不發(fā)生光解，因此DCPIP物質(zhì)處于氧化態(tài)的藍(lán)色，試管3由于沒(méi)有加入葉綠體，不發(fā)生光反應(yīng)，因此試管也顯藍(lán)色．
②由實(shí)驗(yàn)12可得，光合作用需要光照；由實(shí)驗(yàn)13可得，光合作用需要葉綠體．
③配制葉綠體懸浮液時(shí)加入0.5mol/L蔗糖溶液是為了形成等滲溶液，防止葉綠體由于滲透作用吸水漲破．
故答案為：
（1）A：遮光      B：①1%DCPIP 0.5mL、②蒸餾水5mL
（2）①無(wú)色、藍(lán)色、藍(lán)色       
②需要葉綠體和光照       
③形成等滲溶液，防止葉綠體由于滲透作用吸水漲破

點(diǎn)評(píng)：本題難度不大，著重考查考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力以及分析實(shí)驗(yàn)表格的能力，在解題時(shí)需結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料和用具，并利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則進(jìn)行分析，離心后試管內(nèi)上層清液的顏色需根據(jù)題干中所列反應(yīng)過(guò)程及反應(yīng)顏色變化解答．