题目内容
【题目】科研人员获得了一种叶绿素b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。请回答问题。
(1)用纸层析法分离该突变体绿色叶片的光合色素,滤纸条上缺失的色素带的颜色是____。
(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所示。当光照强度为n 时,突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率__________(填“大于”、 “小于”或“等于”)野生型。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__________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。
(3)如果将突变体和野生型水稻分别种植在密闭小室内,在光照、温度等条件适宜的情况下,经过一段时间,小室内CO2浓度不再发生变化时,__________(“突变体”或“野生型”)水稻的单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率更快,理由是__________。
【答案】 黄绿色 大于 C3 [H]、 ATP 突变体 当小室内CO2浓度不再发生变化时,植株产生氧气速率(总光合速率)等于呼 吸速率,突变体水稻呼吸速率大于野生型水稻
【解析】本题考查叶绿体中的色素提取和分离实验、光合作用过程及其物质变化、影响光合作用的因素及其应用等知识,要求考生明确植物的实际(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率,并能结合光合作用过程分析回答问题。
(1)根据题意,该突变体的叶绿素b完全缺失,而叶绿素b呈黄绿色,因此用纸层析法分离该突变体绿色叶片的光合色素,滤纸条上缺失的色素带的颜色是黄绿色。
(2)分析图形可知,当光照强度为n 时,突变体单位面积叶片中O2释放速率与野生型相同,即两者的净光合速率相同,但突变体的呼吸速率大于野生型;实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率(实际光合速率)野生型。当光照强度为m时,突变体的净光合速率大于野生型,此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,进而提高了光合放氧速率。
(3)如果将突变体和野生型水稻分别种植在密闭小室内,在光照、温度等条件适宜的情况下,经过一段时间,由于小室内CO2浓度不再发生变化时,植株产生氧气速率(实际光合速率)等于呼吸速率,而突变体水稻呼吸速率大于野生型水稻,因此突变体水稻的单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率更快。
真正光合速率 | O2产生(生成)速率 | CO2固定速率 | 有机物产生(制造、生成)速率 |
净光合速率 | O2释放速率 | CO2吸收速率 | 有机物积累速率 |
呼吸速率 | 黑暗中O2吸收速率 | 黑暗中CO2释放速率 | 有机物消耗速率 |