Question

【题目】为探究不同光暗交替频率对某植物光合作用的影响，科学家以生长健壮、状态基本相同的某植物为材料，设计了如下图1所示的A、B、C、D四组实验。其中A组先光照4min后黑暗处理4min；B组先光照lmin后黑暗处理lmin，交替四个周期；C组先光照30s后黑暗处理30s，交替8个周期；D连续光照8min。实验结果是A组植物积累有机物的相对含量为M1%， B组为M2%，C组为M3%，D组为100%。图2为该植物某生命活动的过程示意图。据图回答下列有关问题：

（1）本实验中，四组实验选择的植株要“生长健壮、状态基本相同”，其目的是_________。试再举出两种影响本实验结果的环境因子：________________________。

（2）图1实验中，光处理产生的产物被用于图2中的_________过程（填序号）。图2中能产生〔H〕的过程有____________（填序号）。

（3）预期A、B、C组结果的M1、M2、M3数值大小关系为M1<M2<M3。综合四组实验结果，试解释该植物积累有机物的相对含量随光暗交替频率变化的原因是_____________。

Answer 1

【答案】 排除无关变量对实验结果的干扰 C02浓度、温度等 ②③ ①⑤ 随着光暗交替频率的加快，光反应产生的[H]和ATP能够迅速被暗反应利用，暗反应的有效时间有所增加，提高了光能的利用率

【解析】本题考查光合作用的过程，影响光合作用的因素，实验设计相关知识，分析图2①过程是糖类形成C3，说明是细胞呼吸第一阶段，②过程是C3形成糖类，应是光合作用中C3的还原，③是C5的再生，即C3的还原中的一部分，④是二氧化碳的固定，⑤是细胞呼吸第二阶段，意在考察考生对知识点的理解和分析应用能力。

（1）在实验中选择的植株“生长健壮、状态基本相同”，其目的是排除无关变量对实验结果的干扰。本实验探究的是不同光暗交替频率，而光合作用还会受到二氧化碳浓度、温度的影响。

（2）光合作用光反应产生的ATP和[H]，用于C3还原形成糖类和C5，故是②③过程。图2中能产生〔H〕的过程有细胞呼吸的第一阶段和第二阶段，即①⑤。

（3）随着光暗交替频率的增加有机物会增多，是因为随着光暗交替频率的加快，光反应产生的[H]和ATP能够迅速被暗反应利用，暗反应的有效时间有所增加，提高了光能的利用率。