Question

【題目】光合作用中，當(dāng)吸收的光能超過(guò)光合作用所利用的量時(shí)，過(guò)剩的光能會(huì)使光合作用下降，即發(fā)生光抑制。當(dāng)葉綠素b缺失時(shí)，不同植物表現(xiàn)出不同的光抑制特性。科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體和野生型水稻的釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如下圖所示：

（1）通過(guò)對(duì)水稻綠葉中色素的提取和分離得到的葉綠素b呈______色；實(shí)驗(yàn)中使葉綠素b與其它色素分離開(kāi)，依據(jù)的原理是______________。

（2）如圖，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，該突變體單位面積葉片中計(jì)綠體的氧氣產(chǎn)生速率_______（填“大于”、“小于”或“等于”）野生型水稻。原因是：__________。

（3）據(jù)圖可知，突變體比野生型水稻對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，原因是：___________________。

Answer 1

【答案】黃綠色 不同色素在層析液中的溶解度不同 大于 兩者凈光合速率相等，但突變體水稻呼吸速率大于野生型水稻 突變體水稻吸收光能少，在強(qiáng)光照下產(chǎn)生過(guò)剩光能的可能性�。ɑ蜻^(guò)剩能量較少），光抑制相對(duì)較弱

【解析】

1.各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢。濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。
2.當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)野生型和突變體O2釋放速率相等，但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。光合作用中固定CO2形成C3，需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP。

（1）據(jù)圖示曲線知，葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率表示真正的光合作用；當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)野生型和突變體O2釋放速率相等，即凈光合作用速率相等；但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，突變體O2釋放速率大于野生型，突變體的呼吸作用大于野生型，突變型的真正光合速率大于野生型，突變型消耗的CO2比野生型多，葉片氣孔開(kāi)放程度大的植株CO2供應(yīng)充足，推測(cè)該突變體葉片氣孔開(kāi)放程度比野生型更大。
（2）該突變體和野生型水稻相比，突變體水稻葉綠素含量低，捕光能力弱，在強(qiáng)光照下產(chǎn)生過(guò)剩光能的可能性小，光抑制相對(duì)較弱，對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。
（3）缺Mn也可能導(dǎo)致水稻葉綠素b無(wú)法合成，因此用完全營(yíng)養(yǎng)液和缺Mn的完全營(yíng)養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻，提取分離葉片色素并對(duì)比葉綠素b含量，缺Mn組濾紙條最下端色帶（或葉綠素b色帶）更淺或缺失，可證明假設(shè)內(nèi)容。

（1）通過(guò)對(duì)水稻綠葉中色素的提取和分離得到的葉綠素b呈黃綠色；不同色素在層析液中的溶解度不同可使葉綠素b與其它色素分離開(kāi)。

（2）如圖，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，突變體進(jìn)而野生型兩者凈光合速率相等，但突變體水稻呼吸速率大于野生型，故突變體單位面積葉片中計(jì)綠體的氧氣產(chǎn)生速率大于野生型水稻。

（3）據(jù)圖可知，突變體比野生型水稻對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，原因是突變體水稻吸收光能少，在強(qiáng)光照下產(chǎn)生過(guò)剩光能的可能性�。ɑ蜻^(guò)剩能量較少），光抑制相對(duì)較弱。