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(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。請回答：

（1）提取水稻突變體的光合色素時，為了充分研磨，應(yīng)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(yīng)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(qiáng)度的關(guān)系如圖甲所示。當(dāng)光照強(qiáng)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(chǎn)生速率______（選填“較大”或“較小”或“一樣”）。當(dāng)光照強(qiáng)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(yīng)產(chǎn)生的___________消耗也更快，進(jìn)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(qiáng)度大于_______千勒克司后，該植株光合速度不再隨光照強(qiáng)度增加而增加。當(dāng)溫度為20℃、光照強(qiáng)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(qiáng)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(kuò)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(qiáng)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(qiáng)度和溫度，在溫度為10℃時，光照強(qiáng)度大于4千勒克司后，該植株光合速度不再隨光照強(qiáng)度增加而增加。丙圖氧氣濃度為a時，細(xì)胞不吸收氧氣，但釋放二氧化碳，說明細(xì)胞只進(jìn)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(xì)胞既進(jìn)行無氧呼吸又進(jìn)行有氧呼吸，氧氣濃度為d時細(xì)胞吸收的氧氣量和釋放的二氧化碳的量相同，說明細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。

Ⅰ．（1）提取葉綠體中色素時，為了使細(xì)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(kuò)散的速度也不相同，故可用紙層析法將色素進(jìn)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(yīng)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(qiáng)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(chǎn)生速率較大。當(dāng)光照強(qiáng)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(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP消耗也更快，從而促進(jìn)了光反應(yīng)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(qiáng)度大于4千勒克司后，該植株光合速度不再隨光照強(qiáng)度增加而增加。當(dāng)溫度為20℃、光照強(qiáng)度小于8千勒克司時，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合速率也逐漸增強(qiáng)，故此時限制該植株光合速度的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。

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