Question

4．回答下列有關細胞代謝問題：為了研究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗．各組實驗的溫度、光照強度和CO₂濃度等條件相同、適宜且穩定，每組處理的總時間均為135s，光照與黑暗處理情況見圖所示（A、B、C三組光照與黑暗處理時間相同）．結果是A組光合作用產物的相對含量為M%；B組光合作用產物的相對含量為70%；C組光合作用產物的相對含量為94%；D組光合作用產物的相對含量為100%．請回答下列問題：

（1）該四組實驗中，對照組是D組，其中A組的結果中M對應數字應為50．
（2）光照期間，能進行光反應和暗反應（填“光反應”或“暗反應”或“光反應和暗反應”）．
（3）可以判斷，單位光照時間內，B組和C組植物合成有機物的量都高于D組植物合成有機物的量，依據是B組和C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的70%和94%．
（4）A、B、C三組處理相比，隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產生的ATP和[H]能夠及時利用與再生，從而提高了光合作用中CO₂的同化量．

Answer 1

分析 光合作用過程分為光反應階段和暗反應階段，光反應過程中水光解產生還原氫和氧氣，同時合成ATP，暗反應包括二氧化碳固定和三碳化合物還原，最終將二氧化碳和水合成有機物，暗反應過程中，需要光反應產生的還原氫和ATP；光照強度通過影響光反應而影響光合作用，二氧化碳通過影響暗反應而影響光合作用．光反應過程需要光照，暗反應有光和無光都可以進行．

解答 解：（1）依題意可知，圖解中的陰影部分表示黑暗處理，空白部分表示光照處理，D持續光照，所以為對照組．A組的處理是光照和黑暗各占50%，所以A組的結果中M對應數字應為50．
（2）光反應必須在有光的條件下才能進行，暗反應不需要光，在有光和無光的條件下都能進行，因此在光照期間，能進行光反應和暗反應．
（3）依題意并結合圖示分析可知：B組和C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的70%和94%，所以在單位光照時間內，B組和C組植物合成有機物的量都高于D組植物合成有機物的量．
（4）A、B、C三組處理的光暗交替的間隔時間逐漸縮短，光合作用產物的相對含量卻逐漸增加，說明隨著光照和黑暗交替頻率的增加，使光下產生的ATP和[H]能夠及時利用與再生，從而提高了光合作用中CO₂的同化量．
故答案為：
（1）D     50
（2）光反應和暗反應
（3）B組和C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產物的相對含量卻是D組的70%和94%
（4）光照和黑暗交替頻率    利用與再生

點評 本題旨在考查學生理解光反應與暗反應的物質變化和能量變化及相互關系，學會分析實驗結果，并通過推理、解答問題．