Question

【題目】目前廣泛種植的一種突變體水稻，其葉綠素含量僅是野生型水稻的51%，但產(chǎn)量與野生型水稻差異不顯著。為了探究其生理學機制，科研人員將突變體水稻與野生型水稻分組，并設置2個氮肥處理：全程不施氮肥和正常施氮肥。其它栽培管理均最適且一致。請回答下列問題：

（1）測定葉片中葉綠素的含量，應取新鮮葉片，用________作溶劑研磨，為防止葉綠素被破壞，應加入少量_______。然后過濾并測定濾液的吸光度，計算得出葉綠素含量。

（2）測得各組葉片光合速率如下圖所示。在光照強度大于1000mol·m-2·s-1條件下，不同氮處理的突變體葉片的光合速率均比野生型________ ；較低光強下野生型的光合速率略高于突變體，這是因為此條件下 _________________________ 。總體來看，葉綠素含量的降低________（有／沒有）抑制光合速率。

（3）CO2固定的產(chǎn)物是_______，其還原過程需要光反應提供的___________以及Rubisco 酶的催化。研究人員測定了葉片中 Rubisco 酶含量，結果如圖所示。據(jù)此可以推測，突變體葉綠素含量低但產(chǎn)量與野生型差別不大的原因是 _____________。表明突變體更傾向于將氮素用于的合成 Rubisco酶，而不是合成____________。

Answer 1

【答案】無水乙醇 碳酸鈣 高 低光強下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收 沒有 三碳化合物 ATP和NADPH 突變體的Rubisco酶含量高 葉綠素

【解析】

由題意可知，自變量有光照強度、是否施氮肥及水稻的品種，因變量是光合速率。

（1）葉綠體中的色素可以溶于無水乙醇中，故可以用無水乙醇作為溶劑研磨來提取色素；碳酸鈣可以保護色素，防止葉綠色被破壞。

（2）由實驗數(shù)據(jù)可知，在光照強度大于1000mol·m-2·s-1條件下，不同氮處理的突變體葉片的光合速率均比野生型高；較低光強下野生型的光合速率略高于突變體，可能是由于野生型水稻的葉綠素含量較高，低光強高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收�？傮w上看，在不同光照強度下，野生型水稻和突變型水稻的光合速率相差不大，說明葉綠素含量的降低沒有抑制光合速率。

（3）CO2固定的產(chǎn)物是C3，C3還原生成（CH2O）需要光反應提供的ATP和NADPH以及Rubisco 酶的催化。根據(jù)曲線圖可知，葉綠素含量的差異對兩種水稻的光合速率影響不大，根據(jù)柱形圖可知，可能是由于突變體中Rubisco 酶含量更高，故葉綠素含量低但產(chǎn)量與野生型差別不大。施用氮肥組Rubisco 酶含量明顯升高，說明突變體更傾向于將氮素用于的合成 Rubisco酶，而不是合成葉綠素。