Question

【題目】光合作用中，當吸收的光能超過光合作用所利用的量時，過剩的光能會使光合作用下降，即發生光抑制。當葉綠素b缺失時，不同植物表現出不同的光抑制特性�？蒲腥藛T獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體和野生型水稻的釋放速率與光照強度的關系如下圖所示：

（1）通過對水稻綠葉中色素的提取和分離得到的葉綠素b呈______色；實驗中使葉綠素b與其它色素分離開，依據的原理是______________。

（2）如圖，當光照強度為n時，該突變體單位面積葉片中計綠體的氧氣產生速率_______（填“大于”、“小于”或“等于”）野生型水稻。原因是：__________。

（3）據圖可知，突變體比野生型水稻對強光照環境的適應能力更強，原因是：___________________。

Answer 1

【答案】黃綠色 不同色素在層析液中的溶解度不同 大于 兩者凈光合速率相等，但突變體水稻呼吸速率大于野生型水稻 突變體水稻吸收光能少，在強光照下產生過剩光能的可能性�。ɑ蜻^剩能量較少），光抑制相對較弱

【解析】

1.各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢。濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。
2.當光照強度為n時野生型和突變體O2釋放速率相等，但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產生速率較大。光合作用中固定CO2形成C3，需要消耗光反應產生的NADPH、ATP。

（1）據圖示曲線知，葉綠體的氧氣產生速率表示真正的光合作用；當光照強度為n時野生型和突變體O2釋放速率相等，即凈光合作用速率相等；但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產生速率較大。當光照強度為m時，突變體O2釋放速率大于野生型，突變體的呼吸作用大于野生型，突變型的真正光合速率大于野生型，突變型消耗的CO2比野生型多，葉片氣孔開放程度大的植株CO2供應充足，推測該突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大。
（2）該突變體和野生型水稻相比，突變體水稻葉綠素含量低，捕光能力弱，在強光照下產生過剩光能的可能性小，光抑制相對較弱，對強光照環境的適應能力更強。
（3）缺Mn也可能導致水稻葉綠素b無法合成，因此用完全營養液和缺Mn的完全營養液分別培養水稻，提取分離葉片色素并對比葉綠素b含量，缺Mn組濾紙條最下端色帶（或葉綠素b色帶）更淺或缺失，可證明假設內容。

（1）通過對水稻綠葉中色素的提取和分離得到的葉綠素b呈黃綠色；不同色素在層析液中的溶解度不同可使葉綠素b與其它色素分離開。

（2）如圖，當光照強度為n時，突變體進而野生型兩者凈光合速率相等，但突變體水稻呼吸速率大于野生型，故突變體單位面積葉片中計綠體的氧氣產生速率大于野生型水稻。

（3）據圖可知，突變體比野生型水稻對強光照環境的適應能力更強，原因是突變體水稻吸收光能少，在強光照下產生過剩光能的可能性小（或過剩能量較少），光抑制相對較弱。