Question

20．进入秋冬时节，贵州某农户种植的油菜中出现了叶片呈黄化色泽的突变体．通过测定，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表．

材料	叶绿素a/b	类胡萝卜素/叶绿互	净光合速率（μmolCO2•m-2•s-1）	胞间CO2浓度（μmolCO2•m-2•s-1）	呼吸速率（μmolCO2•m-2•s-1）
突变性	9.30	0.32	5.66	239.07	3.60
野生型	6.94	0.28	8.13	210.86	4.07

回答下列问题：
（1）叶绿体的色素分布在类囊体薄膜（基粒、类囊体）上，可用无水乙醇提取；下图为野生型叶片四种色素在滤纸条上的分离结果，其中CD（填字母）色素带含有镁元素．

（2）与野生型相比突变体中叶绿素a/b的比值增加（填“增加”或“减少”），其叶片呈现黄化色泽的原因是叶绿素的相对含量减少．另据测定，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，类胡萝卜素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐减少．
（3）油菜叶肉细胞中CO₂浓度通过直接影响三碳化合物的产生来影响光合作用强度．若突然降低CO₂浓度，短时间内叶绿体中五碳化合物含量的变化是增加．
（4）突变体叶片中叶绿体的CO₂的消耗速率为9.26μmolCO₂•m²•s^-1．

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）类囊体薄膜（基粒、类囊体）上含有与光合作用有关的色素，不溶于水，可溶于无水乙醇；下图为野生型叶片四种色素：A为类胡萝素、B为叶黄素、C为叶绿素a、D为叶绿素b，在滤纸条上的分离结果，其中叶绿素a和b带含有镁元素．
（2）题表中突变体与野生型相比突变体中叶绿素a/b的比值为9.30，而野生型中叶绿素a/b的比值为6.94．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．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．
（3）CO₂浓度通过其固定后形成的C₃来影响光合作用强度，适当降低CO₂浓度，C₃产生减少，消耗C₅量减少，但生成量不变，因此C₅含量升高．
（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=9.26μmolCO₂•m²•s^-1．
故答案为：
（1）类囊体薄膜（基粒、类囊体）   无水乙醇   CD
（2）增加    叶绿素  减少
（3）三碳化合物    增加
（4）9.26

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．