Question

3．如圖是有關棉花成熟綠葉組織的相關圖解，其中圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用增長率隨CO₂濃度變化的情況．請回答下列問題．
（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是CO₂、[H]和ATP，要想使葉綠體內(nèi)C₃的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是不提供CO₂或增強光照．
（2）圖2中限制D點光合作用增長率的主要環(huán)境因素是光照強度，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量較高（填“較低”、“相等”或“較高”）．
（3）從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結果繪成曲線如圖3．請據(jù)此回答．
①該實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響．
②由圖3分析，b點比a點細胞內(nèi)的C₅含量低，bc段曲線平緩的限制因素可能是光照強度，而c點以后曲線上升，其原因應該是NaHCO₃濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝．

Answer 1

分析 圖1是光合作用過程圖解，圖中甲表示CO₂，乙表示光反應產(chǎn)生的[H]和ATP．
圖2圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強度，時間越短光合作用強度越大，從圖2可知，b點比a點相比圓葉上浮所需時間縮短，說明b點光合作用強度大，據(jù)此答題．

解答 解：（1）光合作用需要二氧化碳為原料生成糖類，甲代表二氧化碳，乙代表光反應生成的[H]和ATP參加暗反應．二氧化碳與五碳化合物固定生成三碳化合物，想使葉綠體內(nèi)三碳化合物的含量快速下降，可以降低環(huán)境二氧化碳濃度，或者增加光強，生成較多的[H]，使三碳化合物還原加強，消耗更多三碳化合物．葉綠體生成的氧氣通過葉綠體2層膜，進入鄰近線粒體要通過線粒體2層膜，共通過4層生物膜．
（2）據(jù)圖2曲線分析，AD光合速率增長率一直大于0，即光合速率一直增長，故D點光合速率最大，達到二氧化碳飽和點，所以限制其光合速率的因素主要是光照強度．C點和D點相比，C點光合強度較小，葉綠體中[H]產(chǎn)生的量增多，但消耗量減少，因此葉綠體中[H]的含量較大．
（3）①從題意可知，實驗的單一變量是不同濃度的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以分解為光合作用提供CO₂，所以該實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響；
②根據(jù)題意，圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強度，時間越短光合作用強度越大，從圖③可知，b點比a點相比圓葉上浮所需時間縮短，說明b點光合作用強度大，此時NaHCO₃溶液濃度b點較高，說明C5去路增加，但來源不變，故b點C₅含量較低；bc段NaHCO₃溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時曲線平緩的限制因素可能為光照強度；曲線上升表明光合作用減弱（產(chǎn)生的氧氣減少），而C點之后NaHCO₃增加，導致葉片細胞外的濃度過高，葉片細胞失水從而影響了它的細胞代謝，故而導致光合作用降低．
故答案為：
（1）CO₂ [H]和ATP    　不提供CO₂或增強光照
（2）光照強度　較高
（3）①探究CO₂濃度對光合作用速率的影響    ②低　光照強度　NaHCO₃濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應用層次的考查，考查光合作用過程中的物質(zhì)變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實驗等方面的知識點．解答本題的關鍵是準確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實驗裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置和實驗結果做出合理的判斷或得出正確的結論能力．