Question

11．在高光強環境下，將某突變型植株與野生型植株分別施以低氮肥與高氮肥．一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO₂和RuBP反應）的含量，結果如圖所示．

（1）該實驗表明，突變型的葉綠素a含量比野生型低，采用紙層析法分離突變型植株葉片色素，與野生型相比濾紙條上有的色素帶顏色變淺，變淺的色素帶位于濾紙條從上到下的第三條．
（2）高氮肥下，突變型植株的光合速率大于野生型植株．結合實驗結果分析，限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶的含量．

Answer 1

分析 葉綠體色素提取的原理：葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑，所以，可以在葉片被磨碎以后用乙醇提取葉綠體中的色素．
圖中，施肥后兩種水稻的Rubisco酶都提高，但突變體的Rubisco酶含量提高較多．據此分析作答．

解答 解：（1）該實驗表明，低氮肥和高氮肥處理的突變型的葉綠素a 含量比野生型低．用紙層析法提取色素．色素帶由上到下的色素為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b．
（2）在光合作用的暗反應階段，二氧化碳首先與五碳化合物結合而被固定為三碳化合物，在[H]、ATP和Rubisco 酶的作用下被還原．據圖分析，突變體的Rubisco酶含量高，故突變體葉綠素含量低但產量與野生型差別不大．實驗表明突變體更傾向于將氮素用于Rubisco酶的合成，而不是葉綠素的合成．結合實驗結果分析，限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶的含量
故答案為：
（1）葉綠素a    紙層析   三
（2）Rubisco酶的含量

點評 本題結合圖示主要考查影響光合作用的因素，意在強化學生對相關知識點理解與運用，題目難度中等．