Question

12．为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以长势相同的某种植物为材料进行实验．
（1）实验过程：
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图所示（A、B、C三组光照与黑暗处理时间相同）．

各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等条件相同且适宜，这样处理的目的是排除无关变量对实验结果的干扰．
（2）实验结果：
处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量，见表．

组别	A	B	C	D
光合作用产物的相对含量（%）	50	70	94	100

单位光照时间内，B组和C组植物合成有机物的量都高于D组植物合成有机物的量，依据是B组和C组都只用了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%．
（3）A、B、C三组处理相比，随着光照和黑暗交替频率的增加，使光下产生的ATP和[H]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 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．

解答 解：（1）分析实验可知，实验的自变量为光照和黑暗交替频率，因此各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等条件属于无关变量，而无关变量要保持相同且适宜，从而排除无关变量对实验结果的干扰．
（2）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．
（3）本题探究不同光照处理下对植物光合作用的影响，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，光合作用产物相对含量增加．C组光照与黑暗交替频率较高，光反应所生成的[H]和ATP能够及时的利用及时的再生，从而提高了光合作用中CO₂的同化量．
故答案为：
（1）相同且适宜     排除无关变量对实验结果的干扰
（2）B组和C组都只用了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%
（3）光照和黑暗交替频率               利用与再生

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素，着重利用图形的形式考查了光照和黑暗交替频率对光合作用的影响，要求考生掌握实验设计的原则，并结合表格数据分析光合作用产量存在差异的原因．