Question

【題目】某種番茄的黃化突變體與野生型相比，葉片中的葉綠素、類胡蘿卜素含量均降低。凈光合作用速率（實(shí)際光合作用速率-呼吸速率）、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	凈光合作用速率 （μmolCO2·m－2·s－1）	細(xì)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	6．94	0．28	8．13	210．86	4．07

（1）葉綠體中色素可用______________提取；下圖為野生型葉片四種色素在濾紙條上的分離結(jié)果，其中____________（填標(biāo)號）色素帶含有鎂元素。

（2）番茄的黃化突變可能_________（促進(jìn)/抑制）葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過程。

（3）突變體葉片葉綠體對CO2的消耗速率比野生型降低了_________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：__________________。

（4）植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，是指由于CO2的限制，光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2濃度，己知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，適宜條件下照光培養(yǎng)，培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，原因是，甲種植物凈光合速率為0時，乙種植物凈光合速率_________（填“大于0”“等于0”“小于0”）。若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)—段時間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加，原因是____________。

Answer 1

【答案】無水乙醇 c、d 抑制 2.94 突變體葉片中的細(xì)胞間CO2濃度高 大于0 甲種植物光合作用釋放的O2，而O2參與有氧呼吸第三階段，所以當(dāng)O2增多時，有氧呼吸會增加

【解析】

1、分析表格：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。

2、色素提取和分離過程中幾種化學(xué)物質(zhì)的作用：（1）無水乙醇作為提取液，可溶解綠葉中的色素。（2）層析液用于分離色素。（3）二氧化硅破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。（4）碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。

3、分離綠葉中色素原理：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（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。

（1）葉綠體中色素分布在類囊體薄膜（基粒）上，可用無水乙醇提取；葉綠素a、葉綠素b含有鎂元素，而且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，如圖為野生型葉片四種色素在濾紙條上的分離結(jié)果，其中c、d色素帶含有鎂元素。

（2）題表中葉綠素a/b及類胡蘿卜素/葉綠素均升高，葉綠素減少使葉片呈現(xiàn)黃化色澤，可能的原因是突變可能抑制葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過程。

（3）根據(jù)題表可知，突變體葉片中葉綠體的CO2的消耗速率為凈光合速率+呼吸速率=5.66+3.60=9.26，同理，野生型葉片中葉綠體的CO2的消耗速率為8.13+4.07=12.20，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。由于突變體葉片中的胞間CO2濃度較高，所以氣孔因素不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素。

（4）己知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，因此甲種植物凈光合速率為0時（即CO2補(bǔ)償點(diǎn)時），已經(jīng)超過乙種植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)，因此其凈光合速率大于0。若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中，照光培養(yǎng)一段時間后，由于甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時，有氧呼吸會增加。