Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)某種突變型水稻的葉綠素含量?jī)H是野生型水稻的51%，但其光合速率與野 生型水稻差異不顯著。為了探究其生理學(xué)機(jī)制，科研人員將突變型水稻與野生型水稻分組 培養(yǎng)，測(cè)得兩組葉片的光合速率如下圖1所示。進(jìn)一步測(cè)定葉片中 Rubisco 酶含量如下 圖2所示。據(jù)圖分析并回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)突變型水稻與野生型水稻正常施用氮肥，氮肥中的 N 可參與光合作用有關(guān)的____等的合成。

（2）欲測(cè)定葉片中葉綠素含量，首先取新鮮葉片，用____作溶劑，并加入少量________，快速充分研磨。然后過(guò)濾并測(cè)定濾液的吸光度，計(jì)算得出葉綠素含量。

（3）由圖 1 可知,在光照強(qiáng)度大于1000mol·m-2·s-1條件下，突變型水稻葉片的光合速率比 野生型_______。圖 2 中 Rubisco 酶的作用是催化暗反應(yīng)中三碳化合物的還原， 該酶發(fā)揮作用的場(chǎng)所在________，同時(shí)需要光反應(yīng)提 供________。

（4）結(jié)合圖 1、圖 2 分析，突變型水稻的葉綠素含量低，但產(chǎn)量與野生型差別不大的原因可能是_________________________。

Answer 1

【答案】葉綠素（酶、ATP 等） 無(wú)水乙醇 碳酸鈣和二氧化硅 高 葉綠體基質(zhì) ATP 和[H] Rubisco 酶含量高、暗反應(yīng)迅速抵消了葉綠素含量低、光反應(yīng)慢不足

【解析】

據(jù)圖1分析，在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，野生型水稻的光合速率大于突變型水稻，當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)一定值后，突變型水稻的光合速率大于野生型水稻。據(jù)圖2分析，突變型水稻的Rubisco 酶含量高與野生型水稻，據(jù)此答題。

（1）光合作用過(guò)程中的物質(zhì)含有氮元素的有葉綠素、酶、ATP 等。
（2）葉綠素易溶于有機(jī)溶劑中，故用無(wú)水乙醇提取色素，取新鮮葉片，用無(wú)水乙醇作溶劑；為防止葉綠素被破壞和使得研磨更加充分，應(yīng)加入少量碳酸鈣和二氧化硅。
（3）據(jù)圖可知，光照強(qiáng)度大于 1000mol·m-2·s-1時(shí)，突變型水稻葉片的光合速率大于野生型水稻。Rubisco 酶作用于暗反應(yīng)，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供ATP和[H]。
（4）據(jù)圖1和圖2分析可知，突變型水稻的葉綠素含量低，但產(chǎn)量與野生型差別不大，原因可能是突變型水稻Rubisco 酶含量高、暗反應(yīng)迅速抵消了葉綠素含量低、光反應(yīng)慢不足。