Question

14．科研人员获得一种胡萝卜素完全缺失的水稻突变体．请回答：
（1）将其叶片进行红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，光吸收量基本不变（填“显著减少”、“基本不变”或“完全不变”）．
（2）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入CaCO₃，目的是防止色素被破坏．用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的最上端．
（3）该突变体和野生型水稻的O₂释放速率与光照强度的关系如图所示．当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的CO₂消耗速率较大（填“相等”、“较大”或“较小”）．当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推侧，突变体固定CO₂形成C₃（化合物）的速率更快，对光反应产生的[H]或NADPH、ATP消耗也更快，进而提高了光合放氧速率．
（4）保持光照强度m和其他环境因素不变，通过某种措施使突变体叶片气孔开放程度突然减小，则在短时间内，突变体叶片细胞中ATP的含量变化呈上升（填“上升”或“下降”）趋势，原因是此时叶片细胞中CO₂量减少，暗反应（或C₃的还原）减弱，ATP的消耗减少，而光反应产生的ATP的过程不受影响．

Answer 1

分析 1、碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏．
2、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
3、当光照强度为n时野生型和突变体O₂释放速率相等，但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大．光合作用中固定CO₂形成C₃，需要消耗光反应产生的NADPH、ATP．
4、缺失叶绿素a不能完成光能转换突变体无法进行光合作用．

解答 解：（1）胡萝卜素完全缺失的水稻突变体，叶绿体中的色素主要是叶绿素，叶绿素主要吸收红和蓝紫光，因此将其叶片进行红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，光吸收量基本不变．
（2）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入CaCO₃，目的是防止色素被破坏．分离色素时，胡萝卜素在层析液中溶解度最高，扩散的最快，其色素带位于滤纸条的最上端．
（3）据图示曲线知，当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较大．光照强度为m时，叶片气孔开放程度大的植株CO₂供应充足，固定CO₂形成C₃的速率更快，消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快，从而提高了光合放氧速率．
（4）保持光照强度m和其他环境因素不变，通过某种措施使突变体叶片气孔开放程度突然减小，此时叶片细胞中CO₂量减少，暗反应（或C₃的还原）减弱，ATP的消耗减少，而光反应产生的ATP的过程不受影响，因此在短时间内，突变体叶片细胞中ATP的含量上升．
故答案为：
（1）基本不变
（2）防止色素被破坏      最上端
（3）较大           C₃（化合物）[H]或NADPH、ATP
（4）上升      此时叶片细胞中CO₂量减少，暗反应（或C₃的还原）减弱，ATP的消耗减少，而光反应产生的ATP的过程不受影响

点评 本题考查色素的提取和分离、光合作用的相关知识，提升学生的识记、理解能力和从提干中获取信息的能力，难度适中，解题的关键是能从图中分析出想要的知识点．