Question

为了研究叶肉细胞间隙的CO₂浓度对光合作用的影响，研究人员将若干新鲜的某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下的实验装置中，测定不同的细胞间隙CO₂浓度下叶肉细胞中C5的含量，得到如图所示的结果，请据图分析回答问题。

（1）本实验中研究者需控制的无关变量有               。

（2）A→B段，随着细胞间隙CO₂浓度的升高，直接导致    （碳的固定/碳的还原）过程加快，C5的消耗    （减少/增多），细胞中生成的C3增多，这在一定程度上     （减慢/加快）了ATP的消耗，进而使叶肉细胞有机物的合成增多。

（3）B→C段，叶肉细胞中C5的含量不再随细胞间隙CO₂浓度的增加而增加，此时实际光合速率     （大于/等于/小于）呼吸速率．

（4）本实验的结论是：随着细胞间隙CO₂相对浓度增加，叶片细胞光合速率变化情况是：         。

Answer

（1）光照、温度、叶片的状态等 （2）碳的固定 增多 加快

（3）大于 （4）先增加后保持相对稳定

【解析】（1）结合题意分析图形可知，本实验的自变量是叶肉细胞间隙的CO2浓度，除该自变量以外能影响实验结果的因素均为无关变量，因此该实验中研究者需控制的无关变量有光照、温度、叶片的状态等。

（2）A→B段，随着细胞间隙CO2浓度的升高，直接导致暗反应中碳的固定过程加快，C5的消耗增多，细胞中生成的C3增多，这在一定程度上加快了ATP的消耗，进而使叶肉细胞有机物的合成增多。

（3）B→C段，叶肉细胞中C5的含量不再随细胞间隙CO2浓度的增加而增加，但净光合速率仍大于0，说明此时实际光合速率大于呼吸速率。

（4）从图形中曲线变化可知，随着细胞间隙CO2相对浓度增加，叶片细胞光合速率先增加后保持相对稳定。

【考点定位】光合作用及其影响因素

【名师点睛】环境因素骤变对物质含量动态变化的判断：

（1）分析方法：

①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。

②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。

如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：

（2）含量变化分析过程与结果：

条件

过程变化

C3

C5

[H]和ATP

模型分析

光照由强到弱，CO2供应不变

①过程减弱②③过程减弱，④过程正常进行

增加

减少

减少

光照由弱到强，CO2供应不变

①过程增强

②③过程增强

④过程正常进行

减少

增加

增加

光照不变，CO2由充足到不足

④过程减弱，①②③过程正常进行，随C3减少②③减弱，①过程正常

减少

增加

增加

光照不变，CO2由不足到充足

④过程增强①②③正常进行，随C3增加②③增强，①过程正常

增加

减少

减少

[易误提醒] C3、C5含量变化的两点注意：

（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。

（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP的含量变化是一致的。