Question

【題目】科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光照環境的適應能力更強。請回答：

（1）水稻突變體的光合色素可以用__________來提取。分離葉片光合色素的原理是________。該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應位于濾紙條的___________（填“最上端”“次上端”“次下端”或“最下端”）。

（2）該突變體和野生型水稻O2釋放速率與光照強度的關系如下圖所示。當光照強度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片的氧氣產生速率____________（填“較大”“較小”或“相等”）。

（3）_____________（突變體、野生型）植株更適合在較強光照下種植。

Answer 1

【答案】無水乙醇葉片的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條上擴散得快，反之則慢最下端較大突變體

【解析】

本題以圖文結合的形式，考查學生對葉綠體中色素的提取與分離、影響光合作用的環境因素等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 光合色素能夠溶解在有機溶劑中，所以可用無水乙醇提取。分離色素的原理是：綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，因而不同色素分子會隨層析液在濾紙上通過擴散而分離開。用紙層析法分離光合色素的實驗結果是濾紙條上出現4條不同顏色的色素帶，從上往下依次是：橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍綠色的葉綠素a、黃綠色的葉綠素b。可見，葉綠素b完全缺失的水稻突變體，缺失的色素帶應位于濾紙條的最下端。

(2) 植物在有光照的情況下，既進行光合作用，也進行細胞呼吸，因此O2釋放速率應為凈光合速率，它等于O2產生速率與呼吸速率的差值。分析曲線圖可知，光照強度為0時，光合作用不能進行，突變體吸收O2量大于野生型，說明突變體的呼吸速率大于野生型。當光照強度為n時，野生型和突變體的凈光合速率相等，但因突變體的呼吸速率大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片的氧氣產生速率較大。

(3) 曲線圖顯示：在相同光照強度下，當光照強度大于n時，隨著光照強度的增加，野生型和突變體的O2釋放速率均增加，但突變體的O2釋放速率增加幅度較野生型大，由此說明突變體植株更適合在較強光照下種植。