Question

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(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)．請(qǐng)回答：
（1）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入

 

，以防止色素被破壞．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(yīng)位于濾紙條的

 

．
（2）該突變體和野生型水稻的O₂釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖．當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率

 

．當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，測(cè)得突變體葉片氣孔開(kāi)放程度比野生型更大，據(jù)此推測(cè)，突變體固定CO₂形成

 

的速率更快，對(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的

 

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

 

．
（4）該突變體葉綠素b完全缺失的原因是基因突變導(dǎo)致控制合成葉綠素b的

 

缺失造成的；若突變體水稻與野生型水稻雜交，F(xiàn)₁植株能夠合成葉綠素b，則該突變屬于

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專(zhuān)題：

分析：1、碳酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞．
2、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、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b．
3、當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)野生型和突變體O₂釋放速率相等，但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大．光合作用中固定CO₂形成C₃，需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP．
4、缺失葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換突變體無(wú)法進(jìn)行光合作用．

解答： 解：（1）提取色素時(shí)，為了防止色素被破壞，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入CaCO₃．分離色素時(shí)，濾紙條上色素帶從上至下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，所以葉綠素b缺失的水稻突變體缺失色素帶位于濾紙條最下端．
（2）據(jù)圖示曲線(xiàn)知，葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率表示真正的光合作用；當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)野生型和突變體O₂釋放速率相等，即凈光合作用速率相等；但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大．光照強(qiáng)度為m時(shí)，葉片氣孔開(kāi)放程度大的植株CO₂供應(yīng)充足，固定CO₂形成C₃的速率更快，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率．
（3）光合作用過(guò)程中，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能，若缺失葉綠素a就不能將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能，植物將無(wú)法進(jìn)行光合作用．
（4）葉綠素不是蛋白質(zhì)，因此基因不能直接控制葉綠素的合成，而是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制葉綠素b的合成；若突變體水稻與野生型水稻雜交，F(xiàn)₁植株能夠合成葉綠素b，說(shuō)明這種突變是一種隱性突變．
故答案為：
（1）CaCO₃     最下端      
（2）較大   C₃     NADPH、ATP
（3）缺乏葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換     
（4）酶     隱性突變

點(diǎn)評(píng)：本題考查色素的提取和分離、光合作用、基因突變的相關(guān)知識(shí)，提升學(xué)生的識(shí)記、理解能力和從提干中獲取信息的能力，難度適中，解題的關(guān)鍵是能從圖中分析出想要的知識(shí)點(diǎn)．