Question

植物生理学家希尔发现，将叶绿体分离后置于试管中，假若在试管中加入适当的“氢受体”，如二氯酚吲哚酚（简称DCPIP），那么照光后便会使水分解并放出氧气，这个反应被称为“希尔反应”．反应的过程如下（注：DCPIP是一种可以接受氢的化合物，在氧化态时是蓝色，在还原态时是无色）．
DCPIT（蓝）+H₂O

光

叶绿体

DCPIP-H₂（无色）+

1

2

O2
为验证光合作用所需的条件，现提供如下材料和用品：离体叶绿体、0.5mol/L蔗糖溶液、1%DCPIP溶液、蒸馏水、量筒、锡箔纸、试管若干、离心机．请依据“希尔反应”涉及的实验原理，完成下面的实验设计并回答下列问题：
（1）方法步骤：
第一步：离体叶绿体溶解于0.5mol/L蔗糖溶液制备成叶绿体悬浮液；
第二步：（填表）加入试剂

	加入试剂	处理方法
试管1	①1%DCPIP 0.5mL、②叶绿体悬浮液5mL	光照
试管2	①1%DCPIP 0.5mL、②叶绿体悬浮液5mL	A
试管3	B	光照

第三步：一段时间后，各试管用离心机离心5分钟．
（2）可能的实验结果及相应的结论：
①观察结果：离心后三支试管内上层清液的颜色分别是

 

．
②实验结论：光合作用的条件是

 

．
③实验分析与思考：配制叶绿体悬浮液时加入0.5mol/L蔗糖溶液的目的是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：本题解题关键是灵活运用实验提供材料和用品以及分析实验表格中所加试剂和处理方法，如蒸馏水一般是作为空白对照使用的，锡箔纸是用于遮光的．并且探究实验需遵循单一变量原则，因此试管1和2的实验自变量为处理方法不同；试管1和3的实验自变量为加入试剂不同．实验的观察因变量即为试管溶液的颜色．

解答： 解：（1）分析实验表格设置可知，试管1和2可视为一组对照实验，实验自变量为处理方法不同，因此试管2应用锡箔纸遮光．试管1和3为一组对照实验，实验自变量为加入试剂不同，因此3试管中加入①1%DCPIP 0.5mL、②蒸馏水5mL．
（2）①试管1中DCPIP在光照条件下接受了水的光解产生的还原性氢，变成还原态的无色物质；试管2中由于没有光照，水不发生光解，因此DCPIP物质处于氧化态的蓝色，试管3由于没有加入叶绿体，不发生光反应，因此试管也显蓝色．
②由实验12可得，光合作用需要光照；由实验13可得，光合作用需要叶绿体．
③配制叶绿体悬浮液时加入0.5mol/L蔗糖溶液是为了形成等渗溶液，防止叶绿体由于渗透作用吸水涨破．
故答案为：
（1）A：遮光      B：①1%DCPIP 0.5mL、②蒸馏水5mL
（2）①无色、蓝色、蓝色       
②需要叶绿体和光照       
③形成等渗溶液，防止叶绿体由于渗透作用吸水涨破

点评：本题难度不大，着重考查考生实验设计的能力以及分析实验表格的能力，在解题时需结合实验材料和用具，并利用对照实验的单一变量原则进行分析，离心后试管内上层清液的颜色需根据题干中所列反应过程及反应颜色变化解答．