内容正文:
光合作用发现史
一、萨克斯的实验
萨克斯用黑暗中饥饿处理的绿叶实验,一半曝光用碘蒸气处理变蓝,另一半遮光用碘蒸气处理不变蓝。
对实验进行分析:
(1)实验组处理为_________处理。
(2)实验的关键是饥饿处理,目的是_________________________________________________________ ;
为了使实验结果更明显,在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行_________处理。
(3)本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外,还证明了_______________________________________。
二、恩格尔曼的水绵实验
1880年恩格尔曼把装有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有氧气的黑暗环境中,然后用极细的光束射水绵,他发现好氧细菌只向被光束照射到的部位集中;如果临时装片暴露在光下细菌则分布在所有受光的部位。
请回答下列问题:
(1)恩格尔曼的实验设计非常巧妙,试从实验材料的角度进行分析
①水绵的______________________________便于观察。
②可通过观察__________准确判定光合作用进行的部位。
试从实验设计的角度进行分析
没有空气排除了______________________;黑暗环境排除了_________________________;临时装片重新暴露在光下为了___________________________________________________
(2)在研究不同光质与光合作用的关系时,恩格尔曼用透过三棱镜的光束射水绵临时装片,发现大量的好氧细菌聚集在M__________光区域 (填光的类型)。某同学对好氧细菌聚集在M光区域有如下两种解释:①好氧细菌趋向氧引起的;②好氧细菌趋向M光区域引起的。请你补充实验排除解释②,要求简要写出实验思路和预期待结果。
实验思路:__________________________________________________________________________________
预期结果:__________________________________________________________________________________
三、探究光反应中O2的来源
资料1:1937 年,英国科学家希尔第一次用离体的叶绿体做实验,用光照射加有草酸铁的叶绿素悬浊液时,发现Fe3+还原成Fe2+并放O2。
资料2:20世纪50年代中期,科学家发现叶绿体中具有天然的电子受体NADP+,在光照下被还原成NADPH。
资料3:1939年,美国科学家鲁宾和卡门利用18O标记的CO2和H2O进行实验,进一步证明光合作用产生的O2来自于H2O。
例题1:(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)测定叶绿体活力:分组如下,并按下表加入试剂;测定各组吸光率。
①希尔反应模拟了光合作用中 阶段的部分变化,该阶段在叶绿体的 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 。
四、光反应和暗反应的联系
资料4:1954年,美国科学家阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在有光照和无CO2的条件下,当向反应体系中供给ADP、Pi和NADP+时,体系中会有ATP和NADPH和产生。
资料5:同年,阿尔农等发现即使在黑暗条件下,只要提供了ATP和NADPH,叶绿体也能将CO2转变为糖类。
例题2:请将阿尔农的实验表格补充完整
条件
过程
现象
1
黑暗
提供_____________________
有糖类生成
2
黑暗
提供CO2,不提供ATP、[H]
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