Question

13．科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光環(huán)境的適應能力更強．請回答：
（1）提取水稻突變體的光合色素，應在研磨葉片時加入CaCO₃，以防止色素被破壞．用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應位于濾紙條的最下端．
（2）該突變體和野生型水稻的氧氣釋放速率與光照強度的關(guān)系如圖所示．當光照強度為n時，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．當光照強度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測，突變體固定CO₂形成C₃的速率更快，對光反應產(chǎn)生的NADPH（或[H]）、ATP消耗也更快，進而提高了光合作用放氧速率．
（3）水稻細胞內(nèi)的葉綠體和線粒體在結(jié)構(gòu)上的相同點是有雙層膜、都含有液態(tài)的基質(zhì)、內(nèi)部都有較大的膜面、內(nèi)部都含有DNA、內(nèi)部都含有酶（答出兩點即可）．

Answer 1

分析 1、葉綠體、線粒體都是具有雙膜結(jié)構(gòu)的細胞器，線粒體內(nèi)膜向內(nèi)凹陷增大膜面積，葉綠體通過類囊體垛疊形成基粒增大膜面積，線粒體和葉綠體都含有少量的DNA和RNA，葉綠體是光合作用的場所，線粒體是有氧呼吸的主要場所，線粒體和葉綠體都含有相關(guān)的酶．
2、葉肉細胞中與光合作用有關(guān)的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，與光合作用有關(guān)的色素能溶于無水乙醇等有機溶劑中，因此可以用無水乙醇提取色素，由于不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同，因此可以用紙層析法將不同色素分離．
3、光合作用分為光反應階段、暗反應階段，光反應過程是水光解產(chǎn)生氧氣、[H]，同時合成ATP，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上；暗反應包括二氧化碳固定和三碳化合物的還原，二氧化碳固定是二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，三碳化合物還原是三碳化合物被還原形成有機物和五碳化合物，三碳化合物還原需要還原氫、ATP．

解答 解：（1）葉肉細胞中提取色素時，加入碳酸鈣的目的是防止研磨過程中葉綠素被破壞；葉綠素b在層析液中溶解度最低，因此位于濾紙條的最下端，該水稻缺失葉綠素b，因此缺失的色素帶位于濾紙條的最下端．
（2）由題圖曲線可知，突變型呼吸作用強度大，野生型呼吸作用強度小，光照強度為n時，突變型與野生型凈光合速率相同，因此與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率大；光照強度為m時，突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，進入葉肉細胞中二氧化碳多，突變體固定CO₂形成三碳化合物多；三碳化合物還原需要消耗的還原氫、ATP增多，光反應加快，產(chǎn)生更多的氧氣．
（3）線粒體、葉綠體的共同特點包括都有雙層膜、都含有液態(tài)的基質(zhì)、內(nèi)部都有較大的膜面積、內(nèi)部都含有DNA、內(nèi)部都含有酶等．
故答案為：
（1）CaCO₃      最下端 
（2）較大       C₃       NADPH（或[H]）、ATP 
（3）都有雙層膜、都含有液態(tài)的基質(zhì)、內(nèi)部都有較大的膜面積、內(nèi)部都含有DNA、內(nèi)部都含有酶

點評 本題旨在考查學生理解光合作用過程中光反應與暗反應過程的物質(zhì)變化、光反應與暗反應之間的關(guān)系、光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，葉綠素提取和分離實驗等知識要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進行推理、解答問題．