Question

【題目】回答下列Ⅰ、Ⅱ小題。

Ⅰ．科研人員獲得一種葉綠素a完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光照環(huán)境的適應能力更強。請回答：

（1）提取水稻突變體的光合色素時，為了充分研磨，應在研磨葉片時加入_________。用_______法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應位于濾紙條的_____（從上到下）。

A. 第一條 B. 第二條 C. 第三條 D. 第四條

（2）該突變體和野生型水稻的O2釋放速率與光照強度的關系如圖甲所示。當光照強度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產生速率______（選填“較大”或“較小”或“一樣”）。當光照強度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測，突變體固定CO2形成C3的速率更快，對光反應產生的___________消耗也更快，進而提高了光合放氧速率。

Ⅱ．分析圖乙、丙，回答下列問題：

（1）圖乙在溫度為10℃時，光照強度大于_______千勒克司后，該植株光合速度不再隨光照強度增加而增加。當溫度為20℃、光照強度小于8千勒克司時，限制該植株光合速度的主要環(huán)境因素是____________。

（2）圖丙在a、b、c、d四種氧濃度中，植物釋放的CO2只來自于線粒體的是_________。

Answer 1

【答案】SiO2 紙層析 C 較大 [H]、ATP 4 光照強度 d

【解析】

不同色素在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。葉綠體中的色素在層析液中的溶解度為胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b，于是，葉綠素a在濾紙條上形成的色素帶位于從上到下第三條帶（或從下到上第二條帶）。圖甲中光照強度為n時，突變體和野生型的凈光合速率相同，但突變體的呼吸速率大于野生型的呼吸速率，故此時突變體的總光合速率大于野生型的總光合速率。圖乙中影響光合速率的因素有光照強度和溫度，在溫度為10℃時，光照強度大于4千勒克司后，該植株光合速度不再隨光照強度增加而增加。丙圖氧氣濃度為a時，細胞不吸收氧氣，但釋放二氧化碳，說明細胞只進行無氧呼吸，氧氣濃度為b和c時，釋放的二氧化碳量大于吸收的氧氣量，說明細胞既進行無氧呼吸又進行有氧呼吸，氧氣濃度為d時細胞吸收的氧氣量和釋放的二氧化碳的量相同，說明細胞只進行有氧呼吸。

Ⅰ．（1）提取葉綠體中色素時，為了使細胞研磨充分，在研磨時需加入SiO2。由于不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上隨層析液擴散的速度也不相同，故可用紙層析法將色素進行分離。層析后葉綠素a在濾紙條上形成的色素帶位于從上到下第三條帶（或從下到上第二條帶），故葉綠素a完全缺失的水稻突變體色素層析后的缺失的色素帶應位于濾紙條的從上到下的第三條，即C正確，ABD錯誤。

（2）真光合速率=凈光合速率+呼吸速率，圖甲中光照強度為n時，突變體和野生型的凈光合速率相同，但突變體的呼吸速率大于野生型的呼吸速率，故此時突變體的真光合速率大于野生型的真光合速率，即與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產生速率較大。當光照強度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測，突變體固定CO2形成C3的速率更快，對光反應產生的[H]、ATP消耗也更快，從而促進了光反應速率，即提高了光合放氧速率。

Ⅱ．（1）由圖乙可知，在溫度為10℃時，光照強度大于4千勒克司后，該植株光合速度不再隨光照強度增加而增加。當溫度為20℃、光照強度小于8千勒克司時，隨著光照強度的增加，光合速率也逐漸增強，故此時限制該植株光合速度的主要環(huán)境因素是光照強度。

（2）根據(jù)分析可知，丙圖中氧氣濃度為a時，細胞只進行無氧呼吸，產生的二氧化碳來自細胞質基質，氧氣濃度為b或c時，細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，產生的二氧化碳來自細胞質基質和線粒體基質，而氧氣濃度為d時，細胞只進行有氧呼吸，此時產生的二氧化碳只來自線粒體基質，故植物釋放的CO2只來自于線粒體的是氧氣濃度為d時。