题目内容
【题目】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7.5 s;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3.75 ms(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____(高于/等于/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_____________ 。
(2)A、B、C三组处理相比,随着_____________的增加使光下产生的ATP和还原型辅酶Ⅱ能够及时利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。在连续光照下,未被碳反应利用的NADPH_______(能/不能)用于其他生命活动。
(3)若实验中供给14CO2,则14C_____(能/不能)出现在丙酮酸中,叶绿体中的三碳糖除来自于三碳酸的还原外,还可以可来自_____________ 。
【答案】高于 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94% 光照 光照和黑暗交替频率 能 能 淀粉
【解析】
光合产物在植物细胞中的利用示意图如下图所示:
(1)由题意可知,C组光照时间为67.5S,黑暗时间为67.5S,光合作用产物的相对含量为94%;而D组光照时间为135s,光合作用产物的相对含量为100%。即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94%,说明单位光照时间内,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可在黑暗条件下进行,不需要光照。
(2)A、B、C三组处理相比,光合作用产物的相对含量随着光照和黑暗交替频率的增加而增加。说明光照和黑暗交替的增加使光下产生的ATP和还原型辅酶Ⅱ能够及时利用与再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。在连续光照下,未被碳反应利用的NADPH能用于其他生命活动。
(3)14CO2与水在光照的条件下,在叶绿体中合成糖类,即14CO2→14C3→(14CH2O)。在细胞溶胶中,葡萄糖可分解为丙酮酸,即14C6H12O6→14C3H4O3,因此14C能出现在丙酮酸中。由分析的示意图可知,叶绿体中的三碳糖除来自于三碳酸的还原外,还可以可来自淀粉的转化。