Question

【題目】研究者發(fā)現(xiàn)低葉綠素含量突變體水稻在不同濃度氮肥處理下，光飽和點(diǎn)比野生型水稻高為探究其生理機(jī)制，分別在空白氮（不施氮肥）、中氮和高氮三種不同濃度氮肥處理?xiàng)l件下，進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。圖1表示突變體水稻與野生型水稻的光合強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的曲線。圖2表示突變體水稻與野生型水稻葉片中Rubisco酶含量隨氮肥濃度變化的曲線。回答以下問題：

（1）研磨葉片，用有機(jī)溶劑_____提取水稻的兩類光合色素，過濾定容，多次在_____光下測定吸光度，可計(jì)算出葉綠素含量。

（2）根據(jù)圖1所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可得知：_____（至少答兩點(diǎn)）

（3）Rubisco酶是固定CO2形成_____的酶。根據(jù)圖2結(jié)果可知：突變體的 Rubisco酶含量高于野生型水稻，結(jié)合圖1和圖2做出合理解釋：_____

（4）研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有大氣CO2濃度下，光照強(qiáng)度足以滿足植物生理代謝的需求，相對(duì)于野生型水稻，突變體水稻光飽和點(diǎn)更高從而可以提高光合產(chǎn)量的原因是_____。

Answer 1

【答案】無水乙醇 紅光/紅光和藍(lán)紫光 低光強(qiáng)下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強(qiáng)度差距不明顯無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強(qiáng)度都增加隨光強(qiáng)增強(qiáng)無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強(qiáng)度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強(qiáng)下兩者差距增大等 三碳化合物 突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成 突變體具有更多的 Rubisco酶在現(xiàn)有CO2濃度下，促進(jìn)暗反應(yīng)更高效進(jìn)行光合作用/或促進(jìn)暗反應(yīng)

【解析】

據(jù)圖圖1實(shí)驗(yàn)中，自變量是光照強(qiáng)度、水稻品種和氮肥使用量，因變量是光合強(qiáng)度；曲線表明，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強(qiáng)度都增大，低光強(qiáng)下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強(qiáng)度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強(qiáng)度都增加。圖2中，隨著氮肥使用量增加，兩種水稻的Rubisco酶含量均增加。據(jù)此分析作答。

（1）提取光合色素時(shí)需要使用無水乙醇作為溶劑。提取水稻光合色素后，過濾定容，需要多次在紅光和藍(lán)紫光條件下測定吸光度，可計(jì)算出葉綠素含量。
（2）圖1實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度、水稻品種和氮肥使用量，因變量是光合強(qiáng)度；曲線表明，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強(qiáng)度都增大，低光強(qiáng)下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強(qiáng)度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強(qiáng)度都增加。
（3）Rubisco酶是固定CO2形成三碳化合物的酶。據(jù)圖2結(jié)果可知：突變體的 Rubisco酶含量高于野生型水稻，原因是突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成。
（4）據(jù)圖分析可知，突變體具有更多的 Rubisco酶，在現(xiàn)有CO2濃度下，可以促進(jìn)暗反應(yīng)更高效進(jìn)行，故相對(duì)于野生型水稻，突變體水稻光飽和點(diǎn)更高。