Question

14．為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)．各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO₂濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135s，處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量．處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%
B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%．
C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms（毫秒）；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%．
D組（對(duì)照組）：光照時(shí)間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%．回答下列問(wèn)題：
（1）A、B、C 三組處理相比，隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和還原型輔酶II能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生，從而提高了光合作用中CO₂的同化量．
（2）單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量高于（填“高于”、“等于”或“低于”）D組植物合成有機(jī)物的量，依據(jù)是C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%；C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要光照，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的基質(zhì)．

Answer 1

分析 影響光合作用的主要環(huán)境因素有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．根據(jù)題干實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，隨著黑暗與光照的交替頻率的增加，光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量增加增加，沒(méi)有黑暗處理時(shí)光合作用的產(chǎn)物的相對(duì)含量最高．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）光合作用過(guò)程有兩個(gè)階段：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段．光反應(yīng)階段必須在光下進(jìn)行，其將水分解，產(chǎn)生ATP和還原型輔酶II（[H]）用于暗反應(yīng)．A、B、C三組處理相比，隨著光照時(shí)間間隔的減少，光照頻率的增加，使光下產(chǎn)生的ATP和[H]能夠及時(shí)被利用與再生，從而提高了光合作用中CO₂的同化量．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，作為對(duì)照組的D組，其是全光照135s，而C組實(shí)驗(yàn)的處理是光照和黑暗交替進(jìn)行，即其僅用了D組的一半時(shí)間的光照，但卻合成的有機(jī)物的量是94%（D組為100%），故單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量高于D組植物合成有機(jī)物的量．C組光照時(shí)間的縮短，說(shuō)明在光合作用過(guò)程中，有些反應(yīng)，如暗反應(yīng)不需要光照，而這個(gè)過(guò)程發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中．
故答案為：
（1）光照和黑暗交替頻率    ATP和還原型輔酶II
（2）高于    C組只用了D組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的94%    光照    基質(zhì)

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)為背景主要考查光合作用的過(guò)程，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)光合作用的過(guò)程的理解與對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與處理，題目難度中等．