Question

回答生物体的物质变化和能量转换的问题

为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验．各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量．处理方法和实验结果如下：

A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%

B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%．

C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%．

D组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%．

（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量      （填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是      ．

（2）C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要      ，这些反应发生的部位是叶绿体的      ．

（3）A、B、C三组处理相比，随着      的增加，使光下产生的      能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO₂的同化量．

（4）图24所示适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞置于密闭容器中培养．在不同光照强度下，细胞内外的CO₂和O₂浓度在短时间内发生了相应的变化．下列叙述正确的是      ．

A．黑暗条件下①增大，④减小

B．光强度低于光补偿点时，①、③增大

C．光强度等于光补偿点时，②、③保持不变

D．光 强度等于光饱和点时，②减小，④增大

（5）请在答题卡上所提供的图片中，用线段与箭头的方式画出该叶肉细胞在适宜且充足光照下，叶绿体释放的氧气的去向．      ．

Answer

（1）高于 C组的光照总时间为D组的一半，而光合产物接近D组的光合产物

（2）光照 基质

（3）光照与黑暗交替频率[H]和ATP

（4）BCD

（5）叶绿体→细胞质基质→线粒体，同时叶绿体→细胞质基质→细胞外

【解析】

试题分析：根据题意可知，该实验的自变量是光照与黑暗处理的交替频率，因变量是有机物合成的相对含量．据此分析作答

【解析】
（1）C组与D组相比，C组的光照总时间为D组的一半，而光合产物接近D组的光合产物，说明C组在单位光照时间内合成有机物的量高于D组．

（2）从（1）可知光合作用的有些过程不需要光照，这些过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中．

（3）A、B、C三组中光照与黑暗交替频率依次增加，而三组的光合产物也依次增加，说明随着光照与黑暗交替频率的增加，光反应产生的还原型辅酶Ⅱ和ATP能被充分利用与及时再生，从而产生更多的有机物．

（4）据图分析：A、黑暗条件下只有呼吸作用，细胞吸收氧气使得细胞外氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高，A正确；

B、光强度低于光补偿点时，呼吸作用大于光合作用，细胞有氧气的净吸收和二氧化碳的净释放，所以①、③增大，B正确；

C、光强度等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，光合作用与呼吸作用产生与消耗的气体量相等，所以②、③保持不变，C正确；

D、光照强度等于光饱和点时，光合作用大于呼吸作用，细胞有氧气的净释放和二氧化碳的净吸收，所以②减小，④增大，D正确．

故选：ABCD．

（5）叶肉细胞在适宜且充足光照下，光合作用大于呼吸作用，氧气可以从叶绿体进入线粒体，同时释放到细胞外．

故答案为：（1）高于 C组的光照总时间为D组的一半，而光合产物接近D组的光合产物

（2）光照 基质

（3）光照与黑暗交替频率[H]和ATP

（4）BCD

（5）叶绿体→细胞质基质→线粒体，同时叶绿体→细胞质基质→细胞外

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化．