Question

【題目】某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定C02酶的活性顯著高于野生型。下圖顯示兩者在不同光照強度下的C02吸收速率。請回答：

（1）為測定野生型和突變型水稻葉片中的葉綠素含量，常用__________試劑提取色素，對比紙層析法獲得的色素帶寬度，突變型的顏色為__________的兩條色素帶會明顯變窄。若用640—660nm波長的光處理水稻葉片，則吸收C02主要由__________（填“類胡蘿卜素”“葉綠素”或“類胡蘿卜素+葉綠素”）參與光合作用引起。

（2）光照強度低于P時,突變型的光反應(yīng)強度__________（填“高于”“低于”或“等于”）野生型；P點時，限制突變型光合作用速率的主要環(huán)境因素是__________。

（3）據(jù)圖可推知突變型水稻更適于生長在高溫、干旱環(huán)境，原因是____________________。

（4）若向葉肉細胞提供C1802，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一段時間后，光合作用產(chǎn)生的氧氣部分也會被180標記，原因是___________________。

Answer 1

【答案】無水乙醇藍綠色和黃綠色葉綠素低于光照強度高溫、干旱環(huán)境下，水稻為防止水分散失，氣孔關(guān)閉，導致C02吸收量減少，但突變型水稻固定C02酶的活性顯著高于野生型，能利用較低濃度的C02進行光合作用C1802中的部分氧通過光合作用暗反應(yīng)轉(zhuǎn)移到H218O中，H218O又作為原料參與了光反應(yīng)中水的光解產(chǎn)生18 02

【解析】

根據(jù)題干信息分析，某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,說明其光反應(yīng)能力弱；但固定C02酶的活性顯著高于野生型，說明其暗反應(yīng)能力強。據(jù)圖分析，二氧化碳的吸收量表示凈光合速率，在P點之前，野生型的凈光合速率大于突變型，而光照強度大于P點，突變型的凈光合速率大于野生型。

（1）提取葉綠體色素（葉綠素和類胡蘿卜素）常用的試劑是丙酮或無水乙醇，分離色素用紙層析法，由于突變型的葉綠素的含量是野生型的一半，因此突變型的顏色為藍綠色（葉綠素a）和黃綠色（葉綠素b）的兩條色素帶會明顯變窄。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，而640—660nm波長的光為紅光，因此若用640—660nm波長的光處理水稻葉片，則吸收C02主要由葉綠素參與光合作用引起。

（2）由于突變型水稻葉片的葉綠素含量較少，所以圖中光照強度低于P時，突變型的光合作用光反應(yīng)強度低于野生型；P點時，突變型光合速率為未到飽和點，因此限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度。

（3）根據(jù)題意分析，高溫、干旱環(huán)境下，水稻為防止水分散失，氣孔關(guān)閉，導致C02吸收量減少，但突變型水稻固定C02酶的活性顯著高于野生型，能利用較低濃度的C02進行光合作用，因此突變型水稻更適于生長在高溫、干旱環(huán)境。

（4）根據(jù)光合作用過程分析，C1802中的部分氧通過光合作用暗反應(yīng)轉(zhuǎn)移到H218O中，H218O又作為原料參與了光反應(yīng)中水的光解產(chǎn)生18 02。