Question

1937年，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）．
DCPIP（藍色）+H₂O

光、葉綠體

DCPIP-H₂（無色）+

1

2

O₂
為了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：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：一段時間后，各試管用離心機離心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

 

，如何設計實驗來驗證氣體中所含的氣體成分？

 

．
（2）可能的實驗結(jié)果及相應的結(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

 

實驗結(jié)論：光合作用的條件是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：本實驗的目的是“為驗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．分別進行實驗的設計，為了驗證光合作用的條件，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為對照實驗（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驗組．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進行了光反應，試管2、試管3不能進行光反應．試管1由于可以進行光合作用導致二氯酚吲哚酚褪色，試管2和試管3由于不能進行光合作用，二氯酚吲哚酚不褪色，仍然顯示藍色．
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（使帶火星的木條復燃）
（2）試管一：無色；試管二：藍色；試管三：藍色       光、葉綠體

點評：本題主要是驗證光合作用所需的條件，意在考查實驗設計、分析實驗的能力．實驗設計的原則是單一變量的原則和對照性原則，變量的設置根據(jù)實驗的目的進行設計，本實驗是驗證性的實驗，實驗的結(jié)論是唯一的．