浙科版新教材必修1第108页

试题研究：德国瓦尔堡（O.Warburg）在间歇光下测定光合作用，极短时间光照和黑暗交替。结果间歇照射比连续照射的效率要高，这和什么有关？是指在极短时间里碳（暗）反应在黑暗中进行得比光照下更快吗？

间歇光的研究也是光合作用研究过程中的重要实验，浙科版有一定的介绍，该实验对光合作用存在光反应和碳反应的发现，以及以后的研究有着深远的影响。

此内容的试题上海高考题中很早就出现过，主要的解决方法需要用到化学平衡知识，即降低生成物的浓度反应加快。也就是说，光反应的产物ATP和NADPH立即消耗，用于碳反应，有利于光反应的进行。

还有一个知识也需要用到，那就是同样的时间光照下，光反应的产物是过量的，在同样的光照时间，即光反应时间相同，间歇光下的光合合成产物更多。

但是，如果要考虑积累的产物多少，那还要考虑细胞呼吸的量，即光合合成的产物减去细胞呼吸的产物。

 试题：科学家利用生长状态相同的某种植物为材料，探究光照对植物光合作用的影响，具体处理方式及实验结果见下表：

 

注：每组处理的总时间均为150s，其中小A、B、C三组光照与黑暗处理时间相同，回答下列问题：

（1）本实验的自变量是________。实验各组需要保证温度、光强度等条件适宜且相同，目的是__________。

（2）黑暗条件下植物叶肉细胞不能进行碳反应，主要是缺少光反应产生的____。碳反应从________开始，在卡尔文循环持续平稳进行时，用于再生RuBP的三碳糖与离开卡尔文循环的三碳糖的比例关系为__________。

（3）单位光照时间内，B组和C组合成有机物的_______（选“大于”、“等于”或“小于”）D组，主要原因是___________。

答案和解析：

（1）【答案】光照、黑暗交替的频率；排除无关变量对实验结果的干扰

【解析】根据题意可知，本实验的自变量是光照、黑暗交替的频率。实验各组需要保证温度、光照强度等条件适宜且相同，目的是排除无关变量对实验结果的干扰。

（2）【答案】ATP和NADPH；RuBP；5：1

【解析】黑暗条件下植物叶肉细胞不能进行碳反应，主要是缺少光反应产生的ATP和NADPH。碳反应从RuBP开始，在卡尔文循环持续平稳进行时，用于再生RuBP的三碳糖与离开卡尔文循环的三碳糖的比例为5：1。

（3）【答案】大于；光照时剩余的ATP和NADPH在短时黑暗条件下用于还原3－磷酸甘油酸

【解析】单位光照时间内，B组和C组合成有机物的量大于D组，主要原因是光照时剩余的ATP和NADPH在短时黑暗条件下用于还原3－磷酸甘油酸。