Question

回答下列有關光合作用和呼吸作用的問題：
Ⅰ科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光照環(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

 

，使研磨充分．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

 

．
（2）該突變體和野生型水稻O₂釋放速率與光照強度的關系如右圖所示．當光照強度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產生速率

 

．原因是：

 

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，據此推測，突變體固定的CO₂形成

 

的速率更快，對光反應產生的

 

消耗也更快，進而提高了光合放氧氣速率．
（3）如果水稻出現(xiàn)葉綠素a完全缺失的突變，將無法進行光合作用，其原因是

 

．
Ⅱ將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結果如圖所示．若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質全部來源于胚乳，其中一部分轉化為幼苗的組成物質，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量．據圖回答下列問題．37．萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成

 

，通過

 

作用為種子萌發(fā)提供能量．
（4）萌發(fā)過程中在

 

小時之間種子的呼吸速率最大，在該時間段內每粒種子呼吸消耗的平均干重為

 

mg．
（5）萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質轉化成幼苗的組成物質，其最大轉化速率為

 

mg?粒^-1?d^-1．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,葉綠體結構及色素的分布和作用,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：Ⅰ玉米為單子葉植物，玉米種子由種皮、胚和胚乳組成，在萌發(fā)過程中胚發(fā)育成幼苗，子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質，一部分轉化為幼苗的組成物質，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機物量=胚乳減少的干重量-轉化成幼苗的組成物質．
Ⅱ通過讀題，從題干中獲取“胚乳的部分營養(yǎng)物質轉化成幼苗的組成物質”信息，理解子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質，一部分轉化為幼苗的組成物質，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機物量=胚乳減少的干重量-轉化成幼苗的組成物質，進而完成相關計算．

解答： 解：Ⅰ（1）石英砂可以保護葉綠體色素，研磨葉片時加入石英砂，以防止色素被破壞．用紙層析法分離葉綠體色素，在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶理論上從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，由于該突變體缺失葉綠素b，所以所缺失的色素帶應位于濾紙條的最下端．
（2）實際光合作用強度等于呼吸作用強度加凈光合作用強度．根據水稻的O₂釋放速率與光照強度的關系曲線圖，該突變體的呼吸作用強度大于野生型，當光照強度為n時，兩者的O₂凈釋放速率相等，所以此時與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產生速率較大．在光合作用的暗反應階段，C₅固定CO₂ 形成C₃，C₃的還原需要消耗光反應階段產生的NADPH、ATP．
（3）葉綠素a不僅能夠吸收和傳遞光能，而且少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a還能夠轉換光能，即將光能轉換成電能再轉換成NADPH、ATP中活躍的化學能，所以缺乏葉綠素a不能完成光能轉換．
Ⅱ淀粉是多糖，其基本組成單位是葡萄糖，葡萄糖通過氧化分解為生命活動的提供能量．
（4）0-24小時為15.4mg，24-48小時為0.6mg，48-72小時0.7為1.1mg，在72-96小時種子呼吸消耗的有機物最多，為204.2-177.7=26.5mg?粒^-1?d^-1．
（5）子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質，一部分轉化為幼苗的組成物質，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機物量=胚乳減少的干重量-轉化成幼苗的組成物質；72-96小時轉化為43.6-26.5=17.1mg，96-120小時為27-5=22mg，最大轉化速率為22mg．
故答案為：
Ⅰ（1）石英砂      最下端
（2）快       當光照強度為n時，突變體和野生型釋放的氧氣相等，而突變體呼吸作用吸收的氧氣比野生型多，所以突變體單位面積葉片中葉綠體的產生氧氣速率快 
 C₃        ATP、NADPH
（3）缺乏葉綠素a不能完成光能轉換       
Ⅱ葡萄糖       呼吸
（4）72-96      26.5         
（5）22

點評：本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素、植物細胞呼吸速率的測定，多糖的水解，有機物之間的相互轉化等相關知識．考查了學考生識圖能力，獲取信息的能力，分析問題和解決問題的能力．