题目内容
【题目】在适宜光照强度下,给某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥,已知高氮肥下,突变型植株的光合速率大于野生型。一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶(该酶催化CO2和C5反应)的含量,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)野生型和突变型植株吸收氮肥的方式是___________,氮元素进入细胞后可用于合成图中的____(填物质)。
(2)据图分析,低氮肥下,突变型植株的___________含量比野生型植株低,因而突变型植株光合速率低于野生型植株;高氮肥下,限制野生型植株光合速率的因素是______________________,因而野生型植株光合作用的暗反应阶段受影响。
(3)在低氮肥下,若突然降低光照强度,则野生型植株的叶绿体中C3含量将___________;在高氮肥下,若突然降低CO2浓度,则突变型植株的叶绿体中C5含量将___________。
(4)图中突变型植株和野生酸植株叶片中光合色素的相对含量测定,可用___________(填试剂)对光合色素提取液进行层析分离,观察并比较______________________。
【答案】主动运输 叶绿素a、叶绿素b、Rubisco酶 叶绿素a Rubisco酶的含量 升高 升高 层析液 色素带的宽度
【解析】
光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
(1)植物吸收矿质元素的方式是主动运输,图中的叶绿素a、叶绿素b和Rubisco酶都是含氮的物质,所以它们的合成都需要氮元素。
(2)据图可知,低氮肥下,突变型植株的叶绿素a和叶绿素b比野生型低,高氮肥的条件下,野生型的Rubisco酶的含量较低,限制了光合作用的速率。
(3)降低光照强度,而CO2的固定速度不断,所以C3生成速率不变,但光反应产物减少,导致C3的还原减少,所以C3的含量将上升,降低CO2浓度,则被固定的C5减少,C5含量将升高。
(4)层析分离是用层析液进行的,原理是不同色素在层析液中溶解度不同,进而在滤纸上扩散速度不同,观察比较色素带的宽度可判断各色素的相对含量。