Question

为了探究光照与黑暗交替频率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。每组处理的总时间均为135s，光照与黑暗处理情况见下图所示（A、B、C三组光照与黑暗处理时间相同）。结果是A组光合作用产物的相对含量为50%；B组光合作用产物的相对含量为70%；C组光合作用产物的相对含量为94%；D组光合作用产物的相对含量为100%。请回答下列问题：

（1）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，这样处理的目的是________。

（2）光照期间，能进行________（填“反应或暗反应或光反应和暗反应），叶肉细胞中产生ATP的场所是________。

（3）可以判断，单位光照时间内，B组和C组植物整个过程中合成有机物的量都高于D组植物合成有机物的量，依据是________。

（4）A、B、C三组处理相比，随着________的增加，使光反应产生的________能够及时利用与再生，从而提高了光合作用中CO₂的同化量。

Answer

排除无关变量对实验结果的干扰 光反应和暗反应 细胞质基质、叶绿体和线粒体 B组和C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的70%和94% 光照和黑暗交替频率 ATP和[H]

【解析】

1、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。
2、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。

（1）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，这样处理的目的是排除无关变量对实验结果的干扰。
（2）光合作用的光反应阶段和暗反应阶段，光反应必须在光照条件下进行，暗反应有光无光都可以进行，所以光照期间，能进行光反应和暗反应。此时光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，所以产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体。
（3）B组和C组光照时间为67.5s，D组光照时间为135s，即B组和C组只用了D组一半的光照时间，但光合产物的相对含量B组是D组的70%，C组是D组的94%，由此可推知B组和C组合成的有机物量高于D组合成的有机物量。
（4）在其他条件和处理相同的情况下，A、B、C三组实验的自变量是光照与黑暗交替的频率，因变量是光合产物的相对含量。由A、B、C三组实验结果可看出，随着光照与黑暗交替频率的增加，使光下产生的ATP和[H]能够及时利用和再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。