Question

5．科研人員獲得了一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)．請回答問題．
（1）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時加入CaCO₃，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)位于濾紙條的最下端．
（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)系如圖所示．當(dāng)光照強(qiáng)度為n時，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．當(dāng)光照強(qiáng)度為m時，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CO₂形成C₃的速率更快，對光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP消耗也更快，進(jìn)而提高了光合放氧速率．
（3）如果將突變體和野生型水稻分別種植在密閉小室內(nèi)，在光照、溫度等條件適宜的情況下，經(jīng)過一段時間，小室內(nèi)CO₂濃度不再發(fā)生變化時，突變體水稻的單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率更快，理由是當(dāng)小室內(nèi)CO₂濃度不再發(fā)生變化時，植株產(chǎn)生氧氣速率（總光合速率）等于呼吸速率，突變體水稻呼吸速率大于野生型水稻．

Answer 1

分析 1、碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞．
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．

解答 解：（1）分離色素時，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，葉片氣孔開放程度大的植株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[H]和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率．
（3）如果將突變體和野生型水稻分別種植在密閉小室內(nèi)，在光照、溫度等條件適宜的情況下，經(jīng)過一段時間，當(dāng)小室內(nèi)CO₂濃度不再發(fā)生變化時，植株產(chǎn)生氧氣速率（總光合速率）等于呼吸速率，突變體水稻呼吸速率大于野生型水稻．因此突變體水稻的單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率更快．
故答案為：
（1）最下端
（2）較大  　C₃ [H]、ATP
（3）突變體   當(dāng)小室內(nèi)CO₂濃度不再發(fā)生變化時，植株產(chǎn)生氧氣速率（總光合速率）等于呼吸速率，突變體水稻呼吸速率大于野生型水稻

點評 本題結(jié)合曲線圖，考查葉綠體中色素的提取與分離，光照強(qiáng)度對水稻光合作用強(qiáng)度的影響及相關(guān)知識，意在考查考生從圖表中獲取有效信息，解決問題的能力，屬于中檔題．