Question

1937年，植物生理學家希爾發現，將葉綠體分離后置于試管中，假若在試管中加入適當的“氫受體”，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，在氧化態時是藍色，在還原態時是無色）．
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“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 0.5mL ②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．
（2）可能的實驗結果及相應的結論：
觀察結果：離心后三支試管內上層清液的顏色分別是

 

．實驗結論：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的蔗糖溶液的目的是

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化

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生．

解答： 解析：（1）表中給出的試管1為對照實驗（處于正常狀態下），可以發生光合作用，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．
（2）根據三支試管中加入的物質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．
（3）加入蔗糖液的目的是防止葉綠體由于滲透吸水而漲破．
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

（2）試管一：無色；試管二：藍色；試管三：藍色    光、葉綠體； 
（3）維持葉綠體內外滲透壓的平衡．

點評：實驗設計的原則是單一變量的原則和對照性原則，變量的設置根據實驗的目的進行設計，本實驗是驗證性的實驗，實驗的結論是唯一的．