Question

14．某種油菜的黃化突變體葉片呈現(xiàn)黃化色澤．與野生型相比，突變體的葉綠素、類胡蘿卜素含量均降低．凈光合速率、呼吸速率及相關(guān)指標(biāo)見下表．

材料	葉綠素a/b	類胡蘿卜素/葉綠素	凈光合速率（μmolCO2．m-2．s-1）	胞間CO2濃度μmolCO2．m-2．s-1	呼吸速率μmolCO2．m-2．s-1
突變體	9.30	0.32	5.66	239.07	3.60
野生型	6.91	0.28	8.13	210.86	4.07

（1）CO₂以自由擴(kuò)散方式進(jìn)入葉綠體后，通過影響物質(zhì)的ADP、NADP⁺產(chǎn)生來影響光反應(yīng)階段．
（2）葉綠素的減少使葉片呈現(xiàn)黃化色澤．突變可能抑制（填“促進(jìn)”或“抑制”）葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過程．
（3）據(jù)上表可知油菜凈光合速率可用單位面積單位時間內(nèi)二氧化碳的吸收量來表示，突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率比野生型低μmolCO₂•m^-2•s^-1．研究人員認(rèn)為氣孔因素不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素，依據(jù)是：突變體葉片中的胞間CO₂濃度較高．
（4）在水分充足的條件下，C0₂濃度倍增能顯著提高植物的光飽和點，原因可能是：一方面C0₂濃度增加，碳反應(yīng)中用于還原所需要的能量增多：另一方面葉肉細(xì)胞中的增加三碳酸，提高了植物對紅光和藍(lán)紫光葉綠素含量（葉綠素相對含量）的利用．
（5）干旱條件下葉片衰老速率加快，與細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞分裂素（激素）含量下降有關(guān)．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．題表表明油菜的黃化突變體葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素及胞間CO2濃度升高，但呼吸作用速率和凈光合作用速率下降．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）CO₂以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入葉綠體參與暗反應(yīng)．在光合作用的暗反應(yīng)過程中，二氧化碳與葉綠體基質(zhì)中的C₅結(jié)合形成C₃，C₃在光反應(yīng)產(chǎn)物NADPH和ATP和相關(guān)酶的作用下被還原成糖類等有機(jī)物，同時有ADP、NADP⁺生成作為光反應(yīng)原料．
（2）葉綠體中葉綠素呈綠色，類胡蘿卜素呈黃色，葉綠素減少使葉片呈現(xiàn)黃化色澤．突變體的葉綠素a/b大于野生型，故推測突變可能抑制葉綠素a向葉綠素b的轉(zhuǎn)化．
（3）由表可知凈光合速率是用單位面積單位時間內(nèi)二氧化碳的吸收量來表示的．實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，突變體實際光合速率=5.66+3.60=9.26，野生型實際光合速率=8.13+4.07=12.20，所以突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率比野生型低12.20-9.26=2.94μmolCO₂•m^-2•s^-1．氣孔是CO₂進(jìn)入葉片參與光合作用的通道，由于突變體胞間CO₂濃度高于野生型，可確定氣孔因素不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素．
（4）二氧化碳被固定后形成三碳化合物，三碳化合物增加，需要消耗的ATP和NADPH增加．另外由表可知葉綠素含量增加，對葉綠素主要吸收的紅光和藍(lán)紫光吸收也會增加，從而利用光能的能力增強(qiáng)，光飽和點增加．
（5）干旱條件下葉片衰老速率加快，應(yīng)主要是促進(jìn)細(xì)胞分裂的細(xì)胞分裂素含量下降造成的．
故答案為：
（1）自由擴(kuò)散    ADP、NADP⁺
（2）葉綠素    抑制
（3）單位面積單位時間內(nèi)二氧化碳的吸收量    2.94    突變體葉片中的胞間CO₂濃度較高
（4）三碳酸    葉綠素含量（葉綠素相對含量）
（5）細(xì)胞分裂素

點評 本題主要考查影響光合作用的因素，關(guān)鍵是弄清光合作用過程中相關(guān)的物質(zhì)和變化規(guī)律和實驗數(shù)據(jù)的分析與處理能力．