题目内容
【题目】2018年“杂交水稻之父”袁隆平再创奇迹,抗盐碱“海水稻”的研究取得阶段性成果,将至少解决8000万人粮食问题。其团队在试验田中发现,某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定C02酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的C02吸收速率。请回答:
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(1)为测定野生型和突变型水稻叶片中的叶绿素含量,常用__________试剂提取色素,对比纸层析法获得的色素带宽度,突变型的颜色为__________的色素带会明显变窄。若用640—660nm波长的光处理水稻叶片,则吸收C02主要由__________(填“类胡萝卜素”“叶绿素”或“类胡萝卜素+叶绿素”)参与光合作用引起。
(2)光照强度低于P时,__________(填“野生型”“突变型”)水稻对光能利用率高;P点时,限制突变型光合作用速率的主要环境因素是__________。
(3)光照强度为a时野生型水稻光合作用消耗CO2的速率______光照强度为b时突变型水稻光合作用消耗CO2的速率。(填“大于”“等于”“小于”)
(4)突变型水稻更适于生长在高温、干旱环境,原因是____________________。
【答案】无水乙醇 蓝绿色和黄绿色 叶绿素 野生型 光照强度 等于 高温、干旱环境下,水稻为防止水分散失,气孔关闭,C02吸收量减少,突变型水稻固定C02酶的活性显著高于野生型,可以利用较低浓度的二氧化碳。
【解析】
本题考查光合作用,考查对叶绿体中色素种类、颜色、吸收光谱的识记和对光合作用影响因素的理解。图中二氧化碳吸收速率表示净光合速率,光合作用消耗CO2的速率代表实际光合速率,实际光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)利用叶绿体中的色素易溶于有机溶剂的特点,常用无水乙醇提取色素;叶绿素a为蓝绿色,叶绿素b为黄绿色,某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,对比纸层析法获得的色素带宽度,二者对应的色素带会明显变窄。640—660nm波长的光属于红光,主要由叶绿素吸收。
(2)据图可知,光照强度低于P时,野生型水稻二氧化碳吸收速率高于突变型,说明野生型水稻对光能利用率高;P点时,突变型水稻二氧化碳吸收速率随光照强度增加而增加,说明限制其光合作用速率的主要环境因素是光照强度。
(3)据图可知,野生型水稻和突变型水稻呼吸速率相同,光照强度为a时野生型水稻二氧化碳吸收速率和光照强度为b时突变型水稻二氧化碳吸收速率相同,二者光合作用消耗CO2的速率即实际光合速率相等。
(4)高温、干旱环境下,蒸腾作用过强,水稻为防止水分散失,气孔关闭,CO2吸收量减少,突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型,可以利用较低浓度的二氧化碳,因此更适合生长在高温、干旱环境。