Question

【題目】為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135s處理結束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結果如下：

A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。

B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理每次光照和黑暗時間各為7.5 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。

C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。

D組(對照組)：光照時間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。

回答下列問題：

(1)單位光照時間內，C組植物合成有機物的量____(高于/等于/低于)D組植物合成有機物的量，依據(jù)是_____________________； C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要_____________ 。

(2)A、B、C三組處理相比，隨著_____________的增加使光下產(chǎn)生的ATP和還原型輔酶Ⅱ能夠及時利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。在連續(xù)光照下，未被碳反應利用的NADPH_______(能/不能)用于其他生命活動。

(3)若實驗中供給14CO2，則14C_____(能/不能)出現(xiàn)在丙酮酸中，葉綠體中的三碳糖除來自于三碳酸的還原外，還可以可來自_____________ 。

Answer 1

【答案】高于 C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94% 光照 光照和黑暗交替頻率 能 能 淀粉

【解析】

光合產(chǎn)物在植物細胞中的利用示意圖如下圖所示：

(1)由題意可知，C組光照時間為67.5S，黑暗時間為67.5S，光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%；而D組光照時間為135s，光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。即C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%，說明單位光照時間內，C組植物合成有機物的量高于D組植物合成有機物的量。C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應可在黑暗條件下進行，不需要光照。

(2)A、B、C三組處理相比，光合作用產(chǎn)物的相對含量隨著光照和黑暗交替頻率的增加而增加。說明光照和黑暗交替的增加使光下產(chǎn)生的ATP和還原型輔酶Ⅱ能夠及時利用與再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。在連續(xù)光照下，未被碳反應利用的NADPH能用于其他生命活動。

(3)14CO2與水在光照的條件下，在葉綠體中合成糖類，即14CO2→14C3→(14CH2O)。在細胞溶膠中，葡萄糖可分解為丙酮酸，即14C6H12O6→14C3H4O3，因此14C能出現(xiàn)在丙酮酸中。由分析的示意圖可知，葉綠體中的三碳糖除來自于三碳酸的還原外，還可以可來自淀粉的轉化。