Question

如图为叶绿体结构模式图，它是进行光合作用的细胞器．光合作用光反应所需的PSⅠ、PSⅡ、Cytb₆/f、ATP酶四类蛋白复合体存在图中③，同化C0₂的全部酶类则存在图中④，为了证实C0₂同化场所在哪里，某实验小组设计了下列实验，请你协助完成“验证C0₂同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜上”的实验．
（一）、设计思路：
首先要提取出完整的叶绿体，然后把

 

分开，分别检测暗反应活性．
（二）、实验步骤：
（1）在适宜的条件下，提取具有生理活性的完整叶绿体．
（2）将提取的完整叶绿体放入

 

溶液中，然后高速离心，上清液中含有

 

，沉淀物为

 

．
采用以下测定可判别C0₂同化场所：
（3）分别在上清液和沉淀中加入

 

，检测有无含有¹⁴C-光合产物的生成．
（4）也可将步骤（2）获得的上清液和沉淀物进行电泳，只有从上清液中能分离得到

 

．
（三）、预期实验结果并得出结论
如果在上清液中检测到暗反应活性，而沉淀物中检测不到暗反应活性，证实

 

．

Answer 1

考点：叶绿体结构及色素的分布和作用

专题：

分析：叶绿体是进行光合作用的细胞器．图中①②表示叶绿体的外膜和内膜，③表示基粒，④表示叶绿体基质．叶绿体中的类囊体是光反应的场所，叶绿体中的基质是暗反应的场所．
根据题意可知，C0₂同化即为暗反应，暗反应发生在叶绿体基质中，因此只需根据实验目的作答即可．

解答： 解：（一）本实验的目的是“验证C0₂同场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的类囊体的膜上”，所以要将光反应的场所类囊体薄膜和暗反应的场所叶绿体基质分开．
（二）（2）分离的方法是用差速离心法，所以在使用差速离心法之前，要先用渗透作用的原理，将叶绿体放在低渗溶液中使得叶绿体吸水，导致内膜和外膜破裂，让类囊体薄膜和叶绿体基质分开．
（3）（4）测定有2种方法，一是在类囊体薄膜和叶绿体基质中测定同化C0₂的酶类；另一种方法是在上清液和沉淀物中均加入¹⁴C0₂同化底物，然后测定光合作用的产物出现在哪里．
（三）如果在上清液中检测到暗反应活性，而沉淀物中检测不到暗反应活性，则证明了实验的目的，即“C0₂同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的类囊体的膜上”．
故答案为：
（一）叶绿体的基质和叶绿体的被膜或类囊体的膜
（二）（2）低渗    叶绿体的基质    叶绿体的被膜和类囊体的膜    
（3）¹⁴C0₂同化底物
（4）同化C0₂的酶类
（三）C0₂同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜

点评：本题难度适中，通过设计实验考查了光合作用的光反应和暗反应的场所和生理过程等知识，意在考查考生的理解能力、实验设计的能力以及能对一些实验方案做出恰当的评价和修订的能力．