Question

某实验小组查阅资料了解到以下原理：将叶绿体分离后置于试管中，若在试管中加入适当的“氢受体”如二氯酚吲哚酚（简称DCPIP），那么照光后便会使水分解并放出O₂，这个反应被称为“希尔反应”．反应的过程如图（DCPIP是一种氢受体，在氧化态时是蓝色，在还原态时是无色）．现有如下材料和用品：离体叶绿体、0.5mol/L蔗糖溶液、浓度为1%DCPIP溶液、蒸馏水、量筒、锡箔纸、试管若干、离心机．请完成实验设计并回答有关问题：

实验步骤：

第一步：离体叶绿体，加入0.5mol/L蔗糖溶液制备成叶绿体悬浮液．

第二步：

第三步：一段时间后，各试管用离心机离心5分钟．

（1）完成上述表格中的内容：①      ；②      ．

（2）观察结果：离心后试管1、2内上清液的颜色依次是      ．试管3的颜色出现的原因是      ．

（3）实验分析与思考：配制叶绿体悬浮液时加入0.5mol/L蔗糖溶液的目的是      ．

（4）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中      阶段的部分变化．希尔反应活力可通过测定DCPIP溶液的颜色变化得到，也可通过测定      得到．

Answer

（1）1% DCPIP 0.5mL和叶绿体悬浮液 光照

（2）无色、蓝色 试管3由于没有加入叶绿体，不发生光反应，因此试管也显蓝色

（3）形成等渗溶液

（4）光反应 释放的氧气量

【解析】

试题分析：本实验的目的是“为验证光合作用所需的条件”，而光合作用需要的条件是：光照和叶绿体．分别进行实验的设计，为了验证光合作用的条件，变量分别是光照和叶绿体，用观察二氯酚吲哚酚是否褪色来确定光合作用是否发生

【解析】
（1）分析实验表格设置可知，试管1和2可视为一组对照实验，实验自变量为处理方法不同，试管1和2为一组对照实验，实验自变量为加入试剂不同，因此3试管中加入①1%DCPIP0.5mL和叶绿体悬浮液．分析实验表格设置可知，试管1和3可视为一组对照实验，实验自变量为处理方法不同，因此试管3应用光照．

（2）试管1中DCPIP在光照条件下接受了水的光解产生的还原性氢，变成还原态的无色物质；试管2中由于没有光照，水不发生光解，因此DCPIP物质处于氧化态的蓝色，试管3由于没有加入叶绿体，不发生光反应，因此试管也显蓝色．

（3）配制叶绿体悬浮液时加入0.5mol/L蔗糖溶液是为了形成等渗溶液，防止叶绿体由于渗透作用吸水涨破．

（4）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应的部分变化，希尔反应活力可通过测定DCPIP溶液的颜色变化得到，也可通过测定光反应中水的光解释放的氧气量得到．

故答案为：

（1）1% DCPIP 0.5mL和叶绿体悬浮液 光照

（2）无色、蓝色 试管3由于没有加入叶绿体，不发生光反应，因此试管也显蓝色

（3）形成等渗溶液

（4）光反应 释放的氧气量

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化．