Question

1937年，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)是無色）．
DCPIP（藍(lán)色）+H₂O

光、葉綠體

DCPIP-H₂（無色）+

1

2

O₂
為了驗(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)并回答下列問題：
（1）方法步驟：
第一步：將離體葉綠體置于0.5mol/L蔗糖溶液中制備成葉綠體懸浮液；
第二步：填表

方法步驟	加入試劑	處理方法
試管1	①1%DCPIP 0.5mL②葉綠體懸浮液5mL	光照
試管2
試管3

第三步：一段時(shí)間后，各試管用離心機(jī)離心5分鐘．
第四步：分析，試管1中有氣泡產(chǎn)生，該氣泡中的氣體是

 

，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證氣體中所含的氣體成分？

 

．
（2）可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：
觀察結(jié)果：離心后三支試管內(nèi)上層清液的顏色分別是

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用的條件是

 

．

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確定光合作用是否發(fā)生．

解答： 解：（1）表中給出的試管1為對照實(shí)驗(yàn)（處于正常狀態(tài)下），可以發(fā)生光合作用，第二組、第三組分別為缺少光照和缺少葉綠體懸浮液的實(shí)驗(yàn)組．試管1中有氣泡產(chǎn)生，該氣泡中的氣體是氧氣．用透明的玻璃罩把培養(yǎng)皿罩起來，把快要熄滅的火柴棒迅速深入玻璃罩內(nèi)，火柴重新燃燒起來（使帶火星的木條復(fù)燃），則證明該氣泡中的氣體是氧氣．
（2）根據(jù)三支試管中加入的物質(zhì)和條件可以判斷試管1進(jìn)行了光反應(yīng)，試管2、試管3不能進(jìn)行光反應(yīng)．試管1由于可以進(jìn)行光合作用導(dǎo)致二氯酚吲哚酚褪色，試管2和試管3由于不能進(jìn)行光合作用，二氯酚吲哚酚不褪色，仍然顯示藍(lán)色．
故答案為：
（1）

方法步驟	加入試劑	處理方法
試管1
試管2	①1% DCPIP 0.5mL ②葉綠體懸浮液5mL	黑暗
試管3	①1% DCPIP 0.5mL ②0.5mol/L蔗糖溶液5mL	光照

氧氣       用透明的玻璃罩把培養(yǎng)皿罩起來，把快要熄滅的火柴棒迅速深入玻璃罩內(nèi)，火柴重新燃燒起來（使帶火星的木條復(fù)燃）
（2）試管一：無色；試管二：藍(lán)色；試管三：藍(lán)色       光、葉綠體

點(diǎn)評：本題主要是驗(yàn)證光合作用所需的條件，意在考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)的能力．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則是單一變量的原則和對照性原則，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．