Question

回答下列有關(guān)光合作用和呼吸作用的問題：
Ⅰ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

 

，使研磨充分．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O₂釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如右圖所示．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

 

．原因是：

 

當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測，突變體固定的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)而提高了光合放氧氣速率．
（3）如果水稻出現(xiàn)葉綠素a完全缺失的突變，將無法進(jìn)行光合作用，其原因是

 

．
Ⅱ?qū)⒂衩追N子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時(shí)取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計(jì)算每粒的平均干重，結(jié)果如圖所示．若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)全部來源于胚乳，其中一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動(dòng)提供能量．據(jù)圖回答下列問題．37．萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成

 

，通過

 

作用為種子萌發(fā)提供能量．
（4）萌發(fā)過程中在

 

小時(shí)之間種子的呼吸速率最大，在該時(shí)間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為

 

mg．
（5）萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為

 

mg?粒^-1?d^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,葉綠體結(jié)構(gòu)及色素的分布和作用,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：Ⅰ玉米為單子葉植物，玉米種子由種皮、胚和胚乳組成，在萌發(fā)過程中胚發(fā)育成幼苗，子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動(dòng)提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)．
Ⅱ通過讀題，從題干中獲取“胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)”信息，理解子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動(dòng)提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，進(jìn)而完成相關(guān)計(jì)算．

解答： 解：Ⅰ（1）石英砂可以保護(hù)葉綠體色素，研磨葉片時(shí)加入石英砂，以防止色素被破壞．用紙層析法分離葉綠體色素，在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶理論上從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，由于該突變體缺失葉綠素b，所以所缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的最下端．
（2）實(shí)際光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度加凈光合作用強(qiáng)度．根據(jù)水稻的O₂釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖，該突變體的呼吸作用強(qiáng)度大于野生型，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，兩者的O₂凈釋放速率相等，所以此時(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)生速率較大．在光合作用的暗反應(yīng)階段，C₅固定CO₂ 形成C₃，C₃的還原需要消耗光反應(yīng)階段產(chǎn)生的NADPH、ATP．
（3）葉綠素a不僅能夠吸收和傳遞光能，而且少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a還能夠轉(zhuǎn)換光能，即將光能轉(zhuǎn)換成電能再轉(zhuǎn)換成NADPH、ATP中活躍的化學(xué)能，所以缺乏葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換．
Ⅱ淀粉是多糖，其基本組成單位是葡萄糖，葡萄糖通過氧化分解為生命活動(dòng)的提供能量．
（4）0-24小時(shí)為15.4mg，24-48小時(shí)為0.6mg，48-72小時(shí)0.7為1.1mg，在72-96小時(shí)種子呼吸消耗的有機(jī)物最多，為204.2-177.7=26.5mg?粒^-1?d^-1．
（5）子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動(dòng)提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)；72-96小時(shí)轉(zhuǎn)化為43.6-26.5=17.1mg，96-120小時(shí)為27-5=22mg，最大轉(zhuǎn)化速率為22mg．
故答案為：
Ⅰ（1）石英砂      最下端
（2）快       當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，突變體和野生型釋放的氧氣相等，而突變體呼吸作用吸收的氧氣比野生型多，所以突變體單位面積葉片中葉綠體的產(chǎn)生氧氣速率快 
 C₃        ATP、NADPH
（3）缺乏葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換       
Ⅱ葡萄糖       呼吸
（4）72-96      26.5         
（5）22

點(diǎn)評(píng)：本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素、植物細(xì)胞呼吸速率的測定，多糖的水解，有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化等相關(guān)知識(shí)．考查了學(xué)考生識(shí)圖能力，獲取信息的能力，分析問題和解決問題的能力．