Question

【题目】研究人员发现一种根短、白化的水稻突变体sral，利用该突变体可以深入研究植物叶绿体发育和光合作用的调控机制。下表为长势一致且生长状况良好的野生型水稻WT和突变体水稻sral植株，在适宜条件下测定的光合参数。请回答下列问题：

水稻品种	光合速率（μmol·m-2·s-1）	气孔导度 （mol·m-2·s-1）	胞间CO2浓度 （μmol·m-2）
WT	11．77	0．30	298．44
sral	-3．61	0．18	424．52

（1）CO2的固定量直接反映植物光合作用过程中的___________反应速率光合速率为负值表明_________。据上表分析，sral植株光合速率的显著降低___________（填“是”或“不是）由摄入CO2的量变化引起的。

（2）利用分光光度计对WT和sral植株进行光合色素含量的测定，推测sral植株中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量____________________。

（3）研究还发现过氧化氢酶（CAT）参与水稻细胞内有害物质（超氧自由基）的分解，膜脂过氧化物（MDA）的增多会加剧膜的损伤。下图为WT和sral植株中上述两种物质相对含量的测定结果：

实验结果表明，sral植株中的CAT含量比WT植株中的低，推测sral植株光合速率下降的原因是____________导致超氧自由基含量增加，加速MDA的积累，造成____________膜结构的损伤。

Answer 1

【答案】暗 呼吸速率大于光合速率 不是 都接近于零 CAT含量降低 叶绿体

【解析】

本题结合表格图象主要课程影响光合作用的因素及光合作用的过程。据表该实验的目的是探究不同水稻叶绿体发育和光合作用的调控机制，自变量是水稻的品种，因变量是净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度等。数据表明，突变型水稻的净光合速率和气孔导度远低于野生型水稻，但胞间二氧化碳浓度元高于野生型水稻，原因可能是突变型水稻缺少光合色素，叶绿体发育障碍导致的。题干中“光合速率”为净光合速率。

（1）二氧化碳参与暗反应阶段的二氧化碳的固定过程，所以二氧化碳的固定量直接反映植物光合作用过程中的暗反应速率。如果呼吸作用大于光合作用，则净光合速率为负值。表格中，sra1组的胞间二氧化碳浓度远高于WT组的，说明sra1净光合速率的显著降低不是由摄入二氧化碳量变化引起。

（2）光合色素的叶绿素和类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光，sra1植株不能利用光能，不进行光合作用故中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量都接近于零。

（3）图2中，sra1中CAT的含量比WT低，会使使超氧自由基含量升高，加速MDA的合成，造成叶绿体膜结构的损伤，从而导致sra1净光合速率下降。