Question

【題目】研究人員發現一種根短、白化的水稻突變體sral，利用該突變體可以深入研究植物葉綠體發育和光合作用的調控機制。下表為長勢一致且生長狀況良好的野生型水稻WT和突變體水稻sral植株，在適宜條件下測定的光合參數。請回答下列問題：

水稻品種	光合速率（μmol·m-2·s-1）	氣孔導度 （mol·m-2·s-1）	胞間CO2濃度 （μmol·m-2）
WT	11．77	0．30	298．44
sral	-3．61	0．18	424．52

（1）CO2的固定量直接反映植物光合作用過程中的___________反應速率光合速率為負值表明_________。據上表分析，sral植株光合速率的顯著降低___________（填“是”或“不是）由攝入CO2的量變化引起的。

（2）利用分光光度計對WT和sral植株進行光合色素含量的測定，推測sral植株中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量____________________。

（3）研究還發現過氧化氫酶（CAT）參與水稻細胞內有害物質（超氧自由基）的分解，膜脂過氧化物（MDA）的增多會加劇膜的損傷。下圖為WT和sral植株中上述兩種物質相對含量的測定結果：

實驗結果表明，sral植株中的CAT含量比WT植株中的低，推測sral植株光合速率下降的原因是____________導致超氧自由基含量增加，加速MDA的積累，造成____________膜結構的損傷。

Answer 1

【答案】暗 呼吸速率大于光合速率 不是 都接近于零 CAT含量降低 葉綠體

【解析】

本題結合表格圖象主要課程影響光合作用的因素及光合作用的過程。據表該實驗的目的是探究不同水稻葉綠體發育和光合作用的調控機制，自變量是水稻的品種，因變量是凈光合速率、氣孔導度和胞間二氧化碳濃度等。數據表明，突變型水稻的凈光合速率和氣孔導度遠低于野生型水稻，但胞間二氧化碳濃度元高于野生型水稻，原因可能是突變型水稻缺少光合色素，葉綠體發育障礙導致的。題干中“光合速率”為凈光合速率。

（1）二氧化碳參與暗反應階段的二氧化碳的固定過程，所以二氧化碳的固定量直接反映植物光合作用過程中的暗反應速率。如果呼吸作用大于光合作用，則凈光合速率為負值。表格中，sra1組的胞間二氧化碳濃度遠高于WT組的，說明sra1凈光合速率的顯著降低不是由攝入二氧化碳量變化引起。

（2）光合色素的葉綠素和類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光，sra1植株不能利用光能，不進行光合作用故中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量都接近于零。

（3）圖2中，sra1中CAT的含量比WT低，會使使超氧自由基含量升高，加速MDA的合成，造成葉綠體膜結構的損傷，從而導致sra1凈光合速率下降。