Question

【題目】葉綠素b的主要功能是吸收和傳遞光能。光合系統(tǒng)將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過(guò)程中，當(dāng)吸收的光能超過(guò)光合作用所能利用的量時(shí)，過(guò)剩的光能會(huì)引起光合功能下降，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O2釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如右圖所示。

（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，該突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率____（填“大于”、“等于”或“小于”）野生型水稻。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，推測(cè)該突變體葉片氣孔開(kāi)放程度比野生型____（填“更大”、“相當(dāng)”或“更小”）。

（2）該突變體和野生型水稻相比，對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)的是____，請(qǐng)說(shuō)明原因________________

（3）科研人員又發(fā)現(xiàn)除遺傳因素外，缺Mn也可能導(dǎo)致水稻葉綠素b無(wú)法合成，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證（寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期結(jié)果）____________

Answer 1

【答案】大于 更大 突變體（水稻） 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（或過(guò)剩能量較少，），光抑制相對(duì)較弱 思路：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含量結(jié)果：缺Mn組濾紙條最下端色帶（或葉綠素b色帶）更淺或缺失

【解析】

1、碳酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞。
2、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。
3、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。