Question

5．某種油菜的黃化突變體葉片呈現(xiàn)黃化色澤．與野生型相比，突變體的葉綠素、類胡蘿卜素含量均降低．凈光合速率、呼吸速率及相關(guān)指標(biāo)見(jiàn)下表．

類型	類胡蘿卜素/葉綠素	葉綠素a/b	凈光合速率（μmol CO2•m-2•s-1）	胞間CO2濃度（μmol CO2•m-2•s-1）	呼吸速率（μmol CO2•m-2•s-1）
野生型	0.28	6.94	8.13	210.86	4.07
突變體	0.32	9.30	5.66	239.07	3.60

（1）欲確定突變體葉片所含色素的種類及相對(duì)含量，可先提取葉片的色素，然后用層析液（溶劑）分離，并觀察比較濾紙條上色素帶的數(shù)目（或顏色或分布）和寬度．
（2）CO₂濃度通過(guò)直接影響的產(chǎn)生來(lái)影響光合作用強(qiáng)度．若適當(dāng)降低CO₂濃度，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中[H]含量的變化是升高．
（3）據(jù)測(cè)定，突變體處于發(fā)育初期的葉片，類胡蘿卜素與葉綠素的比值為0.48，可以推測(cè)，葉綠素在色素組成中所占的比例隨葉片發(fā)育逐漸增加．與野生型相比，突變體中發(fā)生的改變可能抑制（促進(jìn)/抑制）葉綠素a向葉綠素b的轉(zhuǎn)化．
（4）突變體成熟葉片中葉綠體消耗CO₂的速率比野生型低2.94μmol CO₂•m^-2•s^-1．經(jīng)分析，研究人員認(rèn)為CO₂濃度不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素，依據(jù)是突變體葉片中胞間CO₂濃度較高．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．題表表明油菜的黃化突變體葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素及胞間CO2濃度升高，但呼吸作用速率和凈光合作用速率下降．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）光合作用的色素提取后需要使用層析液進(jìn)行分離，并且觀察比較濾紙條上色素帶的數(shù)目（或顏色或分布）和寬度．
（2）CO₂濃度通過(guò)其固定后形成的C₃來(lái)影響光合作用強(qiáng)度．若在光照條件下突然降低CO₂的供應(yīng)，二氧化碳固定減少，葉綠體內(nèi)三碳化合物的還原減慢，消耗[H]減少，短時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)不變，最終導(dǎo)致[H]含量升高．
（3）突變體處于發(fā)育初期的葉片，類胡蘿卜素與葉綠素的比值為0.48，而表中該比值為0.32，可以推測(cè)類胡蘿卜素在色素組成中所占的比例隨葉片發(fā)育逐漸降低，葉綠素在色素組成中所占的比例隨葉片發(fā)育逐漸增加．葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素升高，葉綠素減少使葉片呈現(xiàn)黃化色澤，可能的原因是突變可能抑制葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過(guò)程．
（4）根據(jù)題表可知，突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率為凈光合速率+呼吸速率=5.66+3.60=9.26，同理，野生型葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率為8.13+4.07=12.20，突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率比野生型低12.20-9.26=2.94μmolCO₂•m^-2•s^-1．由于突變體葉片中的胞間CO₂濃度較高，所以氣孔因素不是導(dǎo)致突變體光合速率降低的限制因素．
故答案為：
（1）層析液    數(shù)目（或顏色或分布）和寬度
（2）C₃       升高
（3）增加   抑制
（4）2.94     突變體葉片中胞間CO₂濃度較高

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查影響光合作用的因素，關(guān)鍵是弄清光合作用過(guò)程中相關(guān)的物質(zhì)和變化規(guī)律和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理能力．