Question

【題目】科研人員獲得一種胡蘿卜素完全缺失的水稻突變體。請(qǐng)回答：

（1）將其葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，光吸收量_________（填“顯著減少”、“基本不變”或“完全不變”）。

（2）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入CaCO3，目的是____________。用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的__________。

（3）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。當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的CO2消耗速率__________（填“相等”、“較大”或“較小”）。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，測(cè)得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推側(cè)，突變體固定CO2形成______的速率更快，對(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的_______消耗也更快，進(jìn)而提高了光合放氧速率。

（4）保持光照強(qiáng)度m和其他環(huán)境因素不變，通過某種措施使突變體葉片氣孔開放程度突然減小，則在短時(shí)間內(nèi)，突變體葉片細(xì)胞中ATP的含量變化呈___________（填“上升”或“下降”）趨勢(shì)，原因是______________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 基本不變 防止色素被破壞 最上端 較大 C3（化合物） [H]或NADPH、ATP 上升 此時(shí)葉片細(xì)胞中CO2量減少，暗反應(yīng)（或C3的還原）減弱，ATP的消耗減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響

【解析】試題分析：由圖可知，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)胡蘿卜素完全缺失的水稻突變體，葉綠體中的色素主要是葉綠素，葉綠素主要吸收紅和藍(lán)紫光，因此將其葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，光吸收量基本不變。

(2)提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入CaCO3，目的是防止色素被破壞.分離色素時(shí),胡蘿卜素在層析液中溶解度最高,擴(kuò)散的最快,其色素帶位于濾紙條的最上端。

(3)據(jù)圖示曲線知，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。光照強(qiáng)度為m時(shí)，葉片氣孔開放程度大的植株CO2供應(yīng)充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率。

(4)保持光照強(qiáng)度m和其他環(huán)境因素不變，通過某種措施使突變體葉片氣孔開放程度突然減小，此時(shí)葉片細(xì)胞中CO2量減少，暗反應(yīng)(或C3的還原)減弱,ATP的消耗減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響，因此在短時(shí)間內(nèi)，突變體葉片細(xì)胞中ATP的含量上升。