Question

15．目前廣泛種植的一種突變體水稻，其葉綠素含量僅是野生型水稻的51%，但產(chǎn)量與野生型水稻差異不顯著．為了探究其生理學機制，科研人員將突變體水稻與野生型水稻分組，并設置2個氮肥處理：全程不施氮肥和正常施氮肥．其它栽培管理均最適且一致．請回答下列問題：
（1）測定葉片中葉綠素的含量，應取新鮮葉片，用無水乙醇作溶劑研磨，為防止葉綠素被破壞，應加入少量碳酸鈣．然后過濾并測定濾液的吸光度，計算得出葉綠素含量．
（2）測得各組葉片光合速率如圖1所示．在光照強度大于1000?mol•m^-2•s^-1條件下，不同氮處理的突變體葉片的光合速率均比野生型高；較低光強下野生型的光合速率略高于突變體，這是因為此條件下低光強下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收．總體來看，葉綠素含量的降低沒有（有/沒有）抑制光合速率．
（3）CO₂固定的產(chǎn)物是三碳化合物，其還原過程需要光反應提供的ATP和NADPH以及Rubisco 酶的催化．研究人

員測定了葉片中 Rubisco 酶含量，結果如圖2所示． 據(jù)此可以推測，突變體葉綠素含量低但產(chǎn)量與野生型差別不大的原因是突變體的Rubisco酶含量高．表明突變體更傾向于將氮素用于Rubisco酶的合成，而不是葉綠素的合成．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，該實驗的目的是探究是否施肥和光照強度對野生型和突變型水稻光合速率的影響及即施肥施肥對野生型和突變型水稻Rubisco 酶含量的影響．圖中施肥后兩種水稻的光合速率都增加，但突變型在光照強度較高時增加更明顯．圖2中，施肥后兩種水稻的Rubisco酶都提高，但突變體的Rubisco酶含量提高較多．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）光合作用是色素提取中需要用無水乙醇作為溶解色素的提取劑，為防止葉綠素被破壞，研磨時需要添加碳酸鈣．
（2）據(jù)圖1分析，在光照強度大于1000?mol•m^-2•s^-1條件下，不同氮處理的突變體葉片的光合速率均比野生型高．低光強下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收，所以較低光強下野生型的光合速率略高于突變體．
（3）在光合作用的暗反應階段，二氧化碳首先與五碳化合物結合而被固定為三碳化合物，在[H]、ATP和Rubisco 酶的作用下被還原．據(jù)圖2分析，突變體的Rubisco酶含量高，故突變體葉綠素含量低但產(chǎn)量與野生型差別不大．實驗表明突變體更傾向于將氮素用于Rubisco酶的合成，而不是葉綠素的合成．
故答案為：
（1）無水乙醇    碳酸鈣
（2）高   低光強下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收   沒有
（3）三碳化合物       ATP和NADPH      突變體的Rubisco酶含量高    Rubisco酶    葉綠素

點評 本題結合圖示主要考查影響光合作用的因素，意在強化學生對相關知識點理解與運用，題目難度中等．