Question

20．進入秋冬時節，貴州某農戶種植的油菜中出現了葉片呈黃化色澤的突變體．通過測定，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、呼吸速率及相關指標見表．

材料	葉綠素a/b	類胡蘿卜素/葉綠互	凈光合速率（μmolCO2•m-2•s-1）	胞間CO2濃度（μmolCO2•m-2•s-1）	呼吸速率（μmolCO2•m-2•s-1）
突變性	9.30	0.32	5.66	239.07	3.60
野生型	6.94	0.28	8.13	210.86	4.07

回答下列問題：
（1）葉綠體的色素分布在類囊體薄膜（基粒、類囊體）上，可用無水乙醇提取；下圖為野生型葉片四種色素在濾紙條上的分離結果，其中CD（填字母）色素帶含有鎂元素．

（2）與野生型相比突變體中葉綠素a/b的比值增加（填“增加”或“減少”），其葉片呈現黃化色澤的原因是葉綠素的相對含量減少．另據測定，突變體處于發育初期的葉片，類胡蘿卜素與葉綠素的比值為0.48，可以推測，類胡蘿卜素在色素組成中所占的比例隨葉片發育逐漸減少．
（3）油菜葉肉細胞中CO₂濃度通過直接影響三碳化合物的產生來影響光合作用強度．若突然降低CO₂濃度，短時間內葉綠體中五碳化合物含量的變化是增加．
（4）突變體葉片中葉綠體的CO₂的消耗速率為9.26μmolCO₂•m²•s^-1．

Answer 1

分析 影響光合作用的環境因素主要有光照強度、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．據此分析作答．

解答 解：（1）類囊體薄膜（基粒、類囊體）上含有與光合作用有關的色素，不溶于水，可溶于無水乙醇；下圖為野生型葉片四種色素：A為類胡蘿素、B為葉黃素、C為葉綠素a、D為葉綠素b，在濾紙條上的分離結果，其中葉綠素a和b帶含有鎂元素．
（2）題表中突變體與野生型相比突變體中葉綠素a/b的比值為9.30，而野生型中葉綠素a/b的比值為6.94．葉綠素減少使葉片呈現黃化色澤．可能的原因是突變可能抑制葉綠素a向葉綠素b轉化的過程．突變體處于發育初期的葉片，類胡蘿卜素與葉綠素的比值為0.48，而表中該比值為0.32，可以推測類胡蘿卜素在色素組成中所占的比例隨葉片發育逐漸降低．
（3）CO₂濃度通過其固定后形成的C₃來影響光合作用強度，適當降低CO₂濃度，C₃產生減少，消耗C₅量減少，但生成量不變，因此C₅含量升高．
（4）根據題表可知，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=9.26μmolCO₂•m²•s^-1．
故答案為：
（1）類囊體薄膜（基粒、類囊體）   無水乙醇   CD
（2）增加    葉綠素  減少
（3）三碳化合物    增加
（4）9.26

點評 本題主要考查影響光合作用的因素，關鍵是弄清光合作用過程中相關的物質和變化規律和實驗數據的分析與處理能力．