Question

1．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高于（填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是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）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，这些反应发生的部位是叶绿体的基质．
（3）A、B、C三组处理相比，随着光照与黑暗交替频率的增加，使光下产生的[H]和ATP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ABCD．
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．叶绿体→细胞质基质→线粒体，同时叶绿体→细胞质基质→细胞外．

Answer 1

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

解答 解：（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

点评 本题考查了光合作用中光反应与暗反应的关系，及光照对光合作用的影响，同时考查了实验分析的有关内容，意在考查考生对光合作用有关知识的理解运用能力及对实验结果进行分析并得出相关结论的能力．难度较大．