Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組查閱資料了解到以下原理：將葉綠體分離后置于試管中，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O₂，這個(gè)反應(yīng)被稱為“希爾反應(yīng)”．反應(yīng)的過(guò)程如圖（DCPIP是一種氫受體，在氧化態(tài)時(shí)是藍(lán)色，在還原態(tài)時(shí)是無(wú)色）．現(xiàn)有如下材料和用品：離體葉綠體、0.5mol/L蔗糖溶液、濃度為1%DCPIP溶液、蒸餾水、量筒、錫箔紙、試管若干、離心機(jī)．請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答有關(guān)問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：離體葉綠體，加入0.5mol/L蔗糖溶液制備成葉綠體懸浮液．
第二步：

組別	加入試劑	處理方法
試管1	1%DCPIP0.5mL和葉綠體懸浮液5mL	光照
試管2	①	黑暗
試管3	1%DCPIP0.5mL和0.5mL蔗糖溶液5mL	②

第三步：一段時(shí)間后，各試管用離心機(jī)離心5分鐘．
（1）完成上述表格中的內(nèi)容：①1%DCPIP0.5mL和葉綠體懸浮液；②光照．
（2）觀察結(jié)果：離心后試管1、2內(nèi)上清液的顏色依次是無(wú)色、藍(lán)色．試管3的顏色出現(xiàn)的原因是試管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．．
（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蔗糖溶液的目的是形成等滲溶液．
（4）希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中光反應(yīng)階段的部分變化．希爾反應(yīng)活力可通過(guò)測(cè)定DCPIP溶液的顏色變化得到，也可通過(guò)測(cè)定釋放的氧氣量得到．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)的目的是“為驗(yàn)證光合作用所需的條件”，而光合作用需要的條件是：光照和葉綠體．分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，為了驗(yàn)證光合作用的條件，變量分別是光照和葉綠體，用觀察二氯酚吲哚酚是否褪色來(lái)確定光合作用是否發(fā)生

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，試管1和2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%DCPIP0.5mL和葉綠體懸浮液．分析實(shí)驗(yàn)表格設(shè)置可知，試管1和3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3應(yīng)用光照．
（2）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．
（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．
（4）希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光合作用中光反應(yīng)的部分變化，希爾反應(yīng)活力可通過(guò)測(cè)定DCPIP溶液的顏色變化得到，也可通過(guò)測(cè)定光反應(yīng)中水的光解釋放的氧氣量得到．
故答案為：
（1）1% DCPIP 0.5mL和葉綠體懸浮液   光照
（2）無(wú)色、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
（3）形成等滲溶液
（4）光反應(yīng)   釋放的氧氣量

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則是單一變量的原則和對(duì)照性原則，變量的設(shè)置根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是唯一的．