Question

5．如图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO₂浓度变化的情况，请回答下列问题．

（1）由图1可知，乙代表的物质是[H]和ATP（缺一不可），若适当降低环境中光照强度，则短时间内叶绿体中C₃的含量将升高（填“升高”、“降低”或“不变”）．
（2）图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是光照强度．
（3）从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO₃溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，将记录结果绘成曲线如图3，请据此回答．
①该实验的目的是：探究CO₂浓度对光合作用速率的影响．
②从图解分析c点以后曲线上升的原因应该是NaHCO₃浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢．

Answer 1

分析 据图分析：图1是光合作用过程图解，图中甲表示CO₂，乙表示光反应产生的[H]和ATP，丙表示ADP和Pi．
图2中，光合作用增长速率类似于加速度，因此只要增长速率大于零，光合作用强度就不断增加．图中可以看出，BC段增长速率最大，到D点是增长速率降为0，此时光合作用强度达到最大．
影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、CO₂浓度等，一般光合作用达到饱和点时，自变量将不再成为限制因素．

解答 解：（1）光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应为暗反应提供了[H]和ATP．若适当降（1）[H]和ATP（缺一不可）　    升高   
（2）光照强度　
（3）①探究CO₂浓度对光合作用速率的影响　
②NaHCO₃浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
低光照强度，则光反应为暗反应提供的[H]和ATP减少，由于C₃的生成速率不变，C₃的消耗速率减少，故C₃的含量将升高．
（2）影响光合作用的外界因素主要是CO₂浓度和光照强度，在D点CO₂浓度已超过饱和点，故制约光合作用速率的因素主要为光照强度．
（3）①NaHCO₃的作用是提供CO₂，该实验中自变量为CO₂浓度，因变量为光合作用速率．
②据图可知，随CO₂浓度升高，bc段光合速率不再升高，说明CO₂供应充足，c点后随CO₂浓度升高，光合速率反而降低，原因是NaHCO₃浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢．
故答案为：
（1）[H]和ATP（缺一不可）　    升高   
（2）光照强度　
（3）①探究CO₂浓度对光合作用速率的影响　
②NaHCO₃浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢

点评 本题难度适中，属于考纲中理解、应用层次的考查，考查光合作用过程中的物质变化、影响光合作用的环境因素及探究实验等方面的知识点．解答本题的关键是准确分析过程图和曲线图，利用控制变量的方法分析实验装置，能通过比较、分析与综合等方法对实验装置和实验结果做出合理的判断或得出正确的结论能力．