Question

2．光合作用之谜是经过众多科学家的不懈努力才解开的，以下资料是科学家探究光合作用过程的部分实验，请根据材料分析回答：
材料1：1864年，萨克斯做了一个实验：他把绿叶先在暗处放置24小时，然后，他让叶片一半曝光，另一半遮光．过一段时间后，他将叶片放在隔水加热的酒精中脱色，再用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化．
（1）他把绿叶先在暗处放置24小时的目的是：消耗掉叶片中的淀粉．
（2）该实验的结论是叶片在光下能产生淀粉．
材料2：1883年，恩吉尔曼把一些好氧并能运动的细菌放入盛的一条丝状绿藻的溶液中并制成装片，放在没有空气和黑暗的环境中，然后用极细的光束照射丝状绿藻，发现细菌只向叶绿体被光照射到的部位集中；再将棱镜产生的连续的不同波长的光投射到丝状绿藻上，发现好氧细菌主要集中在某些光区．
（3）好氧细菌只向被光照射到的叶绿体部位集中，说明光合作用场所在叶绿体．好氧细菌主要集中在红光和蓝紫光光区．
（4）科学家发现的光合作用可用图示图解表示，据图回答：
图中①为O₂，②为ATP．若突然停止光照，则三碳化合物的含量短时间内将上升（填“上升”、“下降”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）萨克斯的实验中设置了对照试验，遮光和不遮光的叶片形成对照试验，检测实验结果的时候，但是要排除叶片中原来的淀粉的影响．
（2）光合作用的具体的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H₂$\stackrel{光能}{→}$4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃
b．三碳化合物的还原：2C₃$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅+H₂O
（3）根据图中所示的物质的变化可知①是氧气、②是ATP．

解答 解：（1）本实验的目的是检测光合作用的产物，但是要排除原来进行光合作用时产物的影响，所以要暗处理，目的是消耗掉叶片中的淀粉．
（2）由于用碘液进行检测，发现变蓝，说明叶片在光下能产生淀粉．
（3）好氧细菌的呼吸作用需要消耗氧气，所以氧气越多的地方好氧细菌就越多，而叶绿体能够产生氧气，所以在光下好氧细菌只向被光照射到的叶绿体部位集中，说明光合作用场所在叶绿体．光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光，基本不吸收绿光．
（4）水光解的产物是[H]和氧气，光反应的产物[H]和ATP用于暗反应还原三碳化合物的还原．如果突然停止光照，会导致光反应的产物[H]和ATP的含量下降，导暗反应中三碳化合物的还原反应减弱，进而导致三碳化合物的消耗减少，但二氧化碳的固定还在继续，所以细胞内的C₃含量将会上升．
故答案为：
（1）消耗掉叶片中的淀粉
（2）叶片在光下能产生淀粉
（3）叶绿体      红光和蓝紫光
（4）O₂      ATP       上升

点评 本题考察的是知识点是光反应和暗反应的反应物、产物，光反应与暗反应之间的关系、光合作用的探究历程，熟练掌握光合作用的探究历程、结合光合作用的中光反应和暗反应的相关的知识点，并结合光合作用的图解过程进行物质变化的分析运用是解题的关键．