Question

【题目】回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。

Ⅰ．科研人员获得一种叶绿素a完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：

（1）提取水稻突变体的光合色素时，为了充分研磨，应在研磨叶片时加入_________。用_______法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的_____（从上到下）。

A. 第一条 B. 第二条 C. 第三条 D. 第四条

（2）该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图甲所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率______（选填“较大”或“较小”或“一样”）。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成C3的速率更快，对光反应产生的___________消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。

Ⅱ．分析图乙、丙，回答下列问题：

（1）图乙在温度为10℃时，光照强度大于_______千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加。当温度为20℃、光照强度小于8千勒克司时，限制该植株光合速度的主要环境因素是____________。

（2）图丙在a、b、c、d四种氧浓度中，植物释放的CO2只来自于线粒体的是_________。

Answer 1

【答案】SiO2 纸层析 C 较大 [H]、ATP 4 光照强度 d

【解析】

不同色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度为胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b，于是，叶绿素a在滤纸条上形成的色素带位于从上到下第三条带（或从下到上第二条带）。图甲中光照强度为n时，突变体和野生型的净光合速率相同，但突变体的呼吸速率大于野生型的呼吸速率，故此时突变体的总光合速率大于野生型的总光合速率。图乙中影响光合速率的因素有光照强度和温度，在温度为10℃时，光照强度大于4千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加。丙图氧气浓度为a时，细胞不吸收氧气，但释放二氧化碳，说明细胞只进行无氧呼吸，氧气浓度为b和c时，释放的二氧化碳量大于吸收的氧气量，说明细胞既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸，氧气浓度为d时细胞吸收的氧气量和释放的二氧化碳的量相同，说明细胞只进行有氧呼吸。

Ⅰ．（1）提取叶绿体中色素时，为了使细胞研磨充分，在研磨时需加入SiO2。由于不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上随层析液扩散的速度也不相同，故可用纸层析法将色素进行分离。层析后叶绿素a在滤纸条上形成的色素带位于从上到下第三条带（或从下到上第二条带），故叶绿素a完全缺失的水稻突变体色素层析后的缺失的色素带应位于滤纸条的从上到下的第三条，即C正确，ABD错误。

（2）真光合速率=净光合速率+呼吸速率，图甲中光照强度为n时，突变体和野生型的净光合速率相同，但突变体的呼吸速率大于野生型的呼吸速率，故此时突变体的真光合速率大于野生型的真光合速率，即与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较大。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成C3的速率更快，对光反应产生的[H]、ATP消耗也更快，从而促进了光反应速率，即提高了光合放氧速率。

Ⅱ．（1）由图乙可知，在温度为10℃时，光照强度大于4千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加。当温度为20℃、光照强度小于8千勒克司时，随着光照强度的增加，光合速率也逐渐增强，故此时限制该植株光合速度的主要环境因素是光照强度。

（2）根据分析可知，丙图中氧气浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，产生的二氧化碳来自细胞质基质，氧气浓度为b或c时，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，产生的二氧化碳来自细胞质基质和线粒体基质，而氧气浓度为d时，细胞只进行有氧呼吸，此时产生的二氧化碳只来自线粒体基质，故植物释放的CO2只来自于线粒体的是氧气浓度为d时。