Question

14．科研人員獲得一種胡蘿卜素完全缺失的水稻突變體．請回答：
（1）將其葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，光吸收量基本不變（填“顯著減少”、“基本不變”或“完全不變”）．
（2）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時加入CaCO₃，目的是防止色素被破壞．用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的最上端．
（3）該突變體和野生型水稻的O₂釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示．當(dāng)光照強(qiáng)度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的CO₂消耗速率較大（填“相等”、“較大”或“較小”）．當(dāng)光照強(qiáng)度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推側(cè)，突變體固定CO₂形成C₃（化合物）的速率更快，對光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]或NADPH、ATP消耗也更快，進(jìn)而提高了光合放氧速率．
（4）保持光照強(qiáng)度m和其他環(huán)境因素不變，通過某種措施使突變體葉片氣孔開放程度突然減小，則在短時間內(nèi)，突變體葉片細(xì)胞中ATP的含量變化呈上升（填“上升”或“下降”）趨勢，原因是此時葉片細(xì)胞中CO₂量減少，暗反應(yīng)（或C₃的還原）減弱，ATP的消耗減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響．

Answer 1

分析 1、碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞．
2、各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)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．
3、當(dāng)光照強(qiáng)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(chǎn)生速率較大．光合作用中固定CO₂形成C₃，需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP．
4、缺失葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換突變體無法進(jìn)行光合作用．

解答 解：（1）胡蘿卜素完全缺失的水稻突變體，葉綠體中的色素主要是葉綠素，葉綠素主要吸收紅和藍(lán)紫光，因此將其葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，光吸收量基本不變．
（2）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時加入CaCO₃，目的是防止色素被破壞．分離色素時，胡蘿卜素在層析液中溶解度最高，擴(kuò)散的最快，其色素帶位于濾紙條的最上端．
（3）據(jù)圖示曲線知，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大．光照強(qiáng)度為m時，葉片氣孔開放程度大的植株CO₂供應(yīng)充足，固定CO₂形成C₃的速率更快，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率．
（4）保持光照強(qiáng)度m和其他環(huán)境因素不變，通過某種措施使突變體葉片氣孔開放程度突然減小，此時葉片細(xì)胞中CO₂量減少，暗反應(yīng)（或C₃的還原）減弱，ATP的消耗減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響，因此在短時間內(nèi)，突變體葉片細(xì)胞中ATP的含量上升．
故答案為：
（1）基本不變
（2）防止色素被破壞      最上端
（3）較大           C₃（化合物）[H]或NADPH、ATP
（4）上升      此時葉片細(xì)胞中CO₂量減少，暗反應(yīng)（或C₃的還原）減弱，ATP的消耗減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響

點(diǎn)評 本題考查色素的提取和分離、光合作用的相關(guān)知識，提升學(xué)生的識記、理解能力和從提干中獲取信息的能力，難度適中，解題的關(guān)鍵是能從圖中分析出想要的知識點(diǎn)．