Question

以某种植物为材料探究光照不同处理方式对植物光合作用的影响，用生长状态相同用该植物设计了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%。

回答下列问题：

（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        ；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        。

（2）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。

（3）如果保持其他条件不变，仅是突然降低二氧化碳的浓度，短时间内四组实验中植物体内最先累积的化合物是          ，其原因是                  。

Answer

（1）低于 D组光合作用产物的相对含量比C组高 光照 基质

（2）光照和黑暗次数（频率） ATP和[H]

（3）C5 二氧化碳减少，二氧化碳的固定减少，对C5消耗减少，所以C5增加

【解析】（1）根据题意可知，由于C组只用了D组光照时间的一半，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，所以单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量．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光照．黑暗中能够进行的是光合作用的暗反应，反应的场所是叶绿体基质。

（2）根据实验结果可知，A、B、C三组处理相比，随着光照与黑暗的交替频率的增加，使光下产生的ATP与[H]能够及时参与暗反应并及时再生，提高了光合作用中CO2的同化量。

（3）突然降低其环境中的CO2浓度，此时光照强度不变，光反应不变，三碳化合物的还原速度短时间内不变，而二氧化碳浓度下降后，二氧化碳固定为三碳化合物的速度减小，最终导致三碳化合物含量减少，C5消耗减少，C5含量增加。

【考点定位】光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

【名师点睛】影响光合作用的主要环境因素有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．根据题干实验结果分析，随着黑暗与光照的交替频率的增加，光合作用产物的相对含量增加增加，没有黑暗处理时光合作用的产物的相对含量最高。