Question

18．为了探究不同的光暗交替频率对植物光合作用的影响，科学家用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，处理结束时测定并计算得出各组中光合作用产物（有机物）的含量．处理方法和实验结果如下：
A组：光照时间为135s；光合作用产物的含量设为100%．
B组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量约为50%．
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7.5s；光合作用产物的相对含量约为70%．
D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约为94%．
以上各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等条件相同、适宜且稳定．回答下列问题：
（1）本探究实验中，自变量为光暗交替频率，因变量为光合作用产物的含量．对照组是A，实验组是B、C、D（填字母）．
（2）单位光照时间内，A组植物合成有机物的量＜D组植物合成有机物的量（填“＞、=或＜”）；A、D组的实验结果表明光合作用中暗反应的进行不需要光照．
（3）四组处理中，植物光合作用制造的O₂量的大小关系是：A＞D＞C＞B．

Answer 1

分析 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．据此分析作答．

解答 解：（1）根据题意可知，该实验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，提高了光合作用的产物，所以该实验的自变量是光暗交替频率，因变量为光合作用产物的含量光合作用产物的含量．对照组是A组，实验组是B、C、D组．
（2）由于D组只用了A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，D组植物合成有机物的量高于A组植物合成有机物的量．A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．
（3）四组处理中，植物光合作用产物的量与氧气的产生量呈正相关，根据题意可知A组氧气生成最多，其次是D组，B组最少．所以制造的O₂量的大小关系是A＞D＞C＞B．
故答案为：
（1）光暗交替频率      光合作用产物的含量（或光合作用强度、光合作用速率、光合作用大小）   A      B、C、D
（2）＜暗反应
（3）A＞D＞C＞B

点评 本题以实验为背景主要考查光合作用的过程，意在强化学生对光合作用的过程的理解与对实验结果的分析与处理，题目难度中等．