Question

【题目】科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：

（1）水稻突变体的光合色素可以用__________来提取。分离叶片光合色素的原理是________。该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的___________（填“最上端”“次上端”“次下端”或“最下端”）。

（2）该突变体和野生型水稻O2释放速率与光照强度的关系如下图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片的氧气产生速率____________（填“较大”“较小”或“相等”）。

（3）_____________（突变体、野生型）植株更适合在较强光照下种植。

Answer 1

【答案】无水乙醇叶片的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快，反之则慢最下端较大突变体

【解析】

本题以图文结合的形式，考查学生对叶绿体中色素的提取与分离、影响光合作用的环境因素等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 光合色素能够溶解在有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取。分离色素的原理是：绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子会随层析液在滤纸上通过扩散而分离开。用纸层析法分离光合色素的实验结果是滤纸条上出现4条不同颜色的色素带，从上往下依次是：橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b。可见，叶绿素b完全缺失的水稻突变体，缺失的色素带应位于滤纸条的最下端。

(2) 植物在有光照的情况下，既进行光合作用，也进行细胞呼吸，因此O2释放速率应为净光合速率，它等于O2产生速率与呼吸速率的差值。分析曲线图可知，光照强度为0时，光合作用不能进行，突变体吸收O2量大于野生型，说明突变体的呼吸速率大于野生型。当光照强度为n时，野生型和突变体的净光合速率相等，但因突变体的呼吸速率大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片的氧气产生速率较大。

(3) 曲线图显示：在相同光照强度下，当光照强度大于n时，随着光照强度的增加，野生型和突变体的O2释放速率均增加，但突变体的O2释放速率增加幅度较野生型大，由此说明突变体植株更适合在较强光照下种植。