Question

8．科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光照環(huán)境的適應能力更強．請回答：
（1）提取水稻突變體的光合色素，應在研磨葉片時加入少量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釋放速率與光照強度的關系如圖所示．當光照強度為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，對光反應產(chǎn)生的ATP和[H]消耗也更快，進而提高了光合放氧速率．
（3）當光照強度在n以下時，突變體的放氧速率低于野生型，推測其原因可能是突變體所含的色素種類少于野生型，致使光反應過程葉綠體吸收光能的效率低于野生型．

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散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢．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、當光照強度為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，需要消耗光反應產(chǎn)生的NADPH、ATP．

解答 解：（1）提取色素時，為了防止色素被破壞，應在研磨葉片時加入CaCO₃．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；當光照強度為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．光照強度為m時，葉片氣孔開放程度大的植株CO₂供應充足，固定CO₂形成C₃的速率更快，消耗光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率．
（3）當光照強度在n以下時，突變體的放氧速率低于野生型，推測其原因可能是突變體所含的色素種類少于野生型，致使光反應過程葉綠體吸收光能的效率低于野生型．
故答案為：
（1）CaCO₃ 最下端
（2）C₃（三碳化合物）    ATP[H]
（3）色素   吸收光能

點評 本題考查色素的提取和分離、光合作用、基因突變的相關知識，提升學生的識記、理解能力和從提干中獲取信息的能力，難度適中．