浙江省龙游中学 一轮复习:夯实基础,突破难点
专题:与光合作用科学史有关的例题开发
一、希尔实验:探究O2中O的来源
(1)希尔实验:1937年,英国科学家希尔将离体的叶绿体,加入具有氢受体(后来发现的NADP+)的水溶液中,在无CO2的条件下给予光照,发现叶绿体中有O2放出。
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希尔反应:氧化剂2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料,接受电子和H后被还原成无色,可以直接观察颜色的变化,也可用分光光度计对还原量进行精确测定。
(2)鲁宾和卡门实验:1939年,鲁宾和卡门利用同位素示踪法进行了两组实验。向第一组植物中提供H2O和 C18O2,向第二组植物中提供H218O和CO2,其他条件相同,结果表明,第一组释放的氧气全部是O2;第二组释放的氧气全部是18O2。
1.(2014年·浙江高考理综)某种细胞分裂素对植物光合作用和生长的影响如下表所示。 细胞分裂素浓度 (g·L-1) 叶绿素含量 (mg chl·g FW-1) 光合速率 (μmolCO2·m-2·s-1) 希尔反应活力 (μmol DCIP Red·mg chl·h) -1叶片氮含量 (%) 生物量 (g·plant-1) 0 0.5 1.0 2.0 1.58 1.82 2.34 2.15 6.52 7.82 8.64 8.15 13.55 25.66 32.26 27.54 1.83 1.94 1.98 1.96 17.65 22.95 27.44 23.56 注:①chl—叶绿素;FW—鲜重;DCIP Red—还原型DCIP;plant—植株。
②希尔反应活力测定的基本原理:将叶绿体加入DCIP(二氯酚靛酚)溶液并照光,水在光照下被分解,产生氧气等,而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化,这些变化可用仪器进行测定。 请回答:
(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中__________阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可利用于颜色反应,还可作为__________。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定__________得到。 (2)从表中可知,施用细胞分裂素后,_________含量提高,使碳反应中相关酶的数量增加。 (3)幼苗叶片中的细胞分裂素主要有__________产生。合理施用细胞分裂素可延迟__________,提高光合速率,使总初级生产量大于__________,从而增加植物的生物量。
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浙江省龙游中学 一轮复习:夯实基础,突破难点
2.(2019年6月·浙江学考)希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理:光照下,叶绿体释放O2,同时氧化型DCIP(2,6-二氯酚靛酚)被还原,颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。研究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力的测定实验。 回答下列问题: (1)制备叶绿体悬液:选取10g新鲜的菠莱叶加入研钵,研磨前加入适量的0.35mol/L NaCl溶液和pH7.8的酸碱缓冲液等;研磨成匀浆后,用纱布过滤,取滤液进行 ,分离得到叶绿体;将叶绿体置于 溶液中,以保证叶绿体的正常形态,获得叶绿体悬液。 (2)调定叶绿体活力:分组如下,并按下表加入试剂;测定各组吸光率。
注:“-”表示不处理或不加入。
①希尔反应模拟了光合作用中 阶段的部分变化,该阶在叶绿体的 中进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用,相当于在该阶段中 的作用。
②煮沸处理后,需向2号试管中加入一定量的 ,以保证各试管中液体的量相等。 ③3号试管的作用是 。 3.(2019年7月·台州)DCIP是一种染料分子,有氧化型和还原型两种状态。现将黑暗中制备的离体叶绿体加入到含有适量氧化