Question

植物生理學家希爾發(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?shù)摹皻涫荏w”，如二氯酚吲哚酚（簡稱DCPIP），那么照光后便會使水分解并放出氧氣，這個反應被稱為“希爾反應”．反應的過程如下（注：DCPIP是一種可以接受氫的化合物，在氧化態(tài)時是藍色，在還原態(tài)時是無色）．
DCPIT（藍）+H₂O

光

葉綠體

DCPIP-H₂（無色）+

1

2

O2
為驗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．請依據(jù)“希爾反應”涉及的實驗原理，完成下面的實驗設計并回答下列問題：
（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：一段時間后，各試管用離心機離心5分鐘．
（2）可能的實驗結(jié)果及相應的結(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實驗結(jié)論：光合作用的條件是

 

．
③實驗分析與思考：配制葉綠體懸浮液時加入0.5mol/L蔗糖溶液的目的是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

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

解答： 解：（1）分析實驗表格設置可知，試管1和2可視為一組對照實驗，實驗自變量為處理方法不同，因此試管2應用錫箔紙遮光．試管1和3為一組對照實驗，實驗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)的無色物質(zhì)；試管2中由于沒有光照，水不發(fā)生光解，因此DCPIP物質(zhì)處于氧化態(tài)的藍色，試管3由于沒有加入葉綠體，不發(fā)生光反應，因此試管也顯藍色．
②由實驗12可得，光合作用需要光照；由實驗13可得，光合作用需要葉綠體．
③配制葉綠體懸浮液時加入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無色、藍色、藍色       
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

點評：本題難度不大，著重考查考生實驗設計的能力以及分析實驗表格的能力，在解題時需結(jié)合實驗材料和用具，并利用對照實驗的單一變量原則進行分析，離心后試管內(nèi)上層清液的顏色需根據(jù)題干中所列反應過程及反應顏色變化解答．