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四种实验。各组实验的温度、光照强度和浓度等条件相同、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%。
回答下列问题:
(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量__________(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是__________;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__________,这些反应发生的部位是叶绿体的__________。
(2)A、B、C三组处理相比,随着__________的增加,使光下产生的__________能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中的同化量。
解析:
(1)由题干可知,C组光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒),处理的总时间为135s,C组光合作用的产物相对含量为94%,D组光照时间为135s,光合作用产物的相对含量为100%,C组光照的时间仅为D组的一半,而C组光合作用产物的相对含量达到D组的94%,故单位光照时间内,C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量;
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;光合作用暗反应可以在黑暗条件下进行,这些反应发生的部位是叶绿体的基质 。
(2)由题干可知A、B、C三组处理中,光照和黑暗交替频率不同,通过三组光合作用产物的相对含量可知,随着光照和黑暗交替频率的增加,光下产生的ATP和还原型辅酶Ⅱ能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中二氧化碳的同化量