Question

5．某种油菜的黄化突变体叶片呈现黄化色泽．与野生型相比，突变体的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低．净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表．

类型	类胡萝卜素/叶绿素	叶绿素a/b	净光合速率（μmol CO2•m-2•s-1）	胞间CO2浓度（μmol CO2•m-2•s-1）	呼吸速率（μmol CO2•m-2•s-1）
野生型	0.28	6.94	8.13	210.86	4.07
突变体	0.32	9.30	5.66	239.07	3.60

（1）欲确定突变体叶片所含色素的种类及相对含量，可先提取叶片的色素，然后用层析液（溶剂）分离，并观察比较滤纸条上色素带的数目（或颜色或分布）和宽度．
（2）CO₂浓度通过直接影响的产生来影响光合作用强度．若适当降低CO₂浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是升高．
（3）据测定，突变体处于发育初期的叶片，类胡萝卜素与叶绿素的比值为0.48，可以推测，叶绿素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐增加．与野生型相比，突变体中发生的改变可能抑制（促进/抑制）叶绿素a向叶绿素b的转化．
（4）突变体成熟叶片中叶绿体消耗CO₂的速率比野生型低2.94μmol CO₂•m^-2•s^-1．经分析，研究人员认为CO₂浓度不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是突变体叶片中胞间CO₂浓度较高．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．题表表明油菜的黄化突变体叶绿素a/b与类胡萝卜素/叶绿素及胞间CO2浓度升高，但呼吸作用速率和净光合作用速率下降．据此分析作答．

解答 解：（1）光合作用的色素提取后需要使用层析液进行分离，并且观察比较滤纸条上色素带的数目（或颜色或分布）和宽度．
（2）CO₂浓度通过其固定后形成的C₃来影响光合作用强度．若在光照条件下突然降低CO₂的供应，二氧化碳固定减少，叶绿体内三碳化合物的还原减慢，消耗[H]减少，短时间内光反应不变，最终导致[H]含量升高．
（3）突变体处于发育初期的叶片，类胡萝卜素与叶绿素的比值为0.48，而表中该比值为0.32，可以推测类胡萝卜素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐降低，叶绿素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐增加．叶绿素a/b与类胡萝卜素/叶绿素升高，叶绿素减少使叶片呈现黄化色泽，可能的原因是突变可能抑制叶绿素a向叶绿素b转化的过程．
（4）根据题表可知，突变体叶片中叶绿体的CO₂的消耗速率为净光合速率+呼吸速率=5.66+3.60=9.26，同理，野生型叶片中叶绿体的CO₂的消耗速率为8.13+4.07=12.20，突变体叶片中叶绿体的CO₂的消耗速率比野生型低12.20-9.26=2.94μmolCO₂•m^-2•s^-1．由于突变体叶片中的胞间CO₂浓度较高，所以气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素．
故答案为：
（1）层析液    数目（或颜色或分布）和宽度
（2）C₃       升高
（3）增加   抑制
（4）2.94     突变体叶片中胞间CO₂浓度较高

点评 本题主要考查影响光合作用的因素，关键是弄清光合作用过程中相关的物质和变化规律和实验数据的分析与处理能力．