Question

（16分）科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答： 

(1) 提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入        ，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的        。

(2) 该突变体和野生型水稻的O₂释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率        。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO₂形成        的速率更快，对光反应产生的          消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。

(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是        。 

（4）该突变体叶绿素b完全缺失的原因是基因突变导致控制合成叶绿素b的            缺失造成的；若突变体水稻与野生型水稻杂交，F₁植株能够合成叶绿素b，则该突变属于         。

Answer

(1) CaCO3 最下端

（2）较大 C3 NADPH、ATP

（3）缺乏叶绿素a不能完成光能转换

（4）酶 隐性突变

【解析】

试题分析：

（1）提取色素时，为了防止色素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3；分离色素时，叶绿素b在层析液中溶解度最低，扩散的最慢，其色素带位于滤纸条的最下端。

（2）据图示曲线知，当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率较大；光照强度为m时，叶片气孔开放程度大的植株CO2供应充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快，从而提高了光合放氧速率。

（3）光合作用过程中，少数特殊状态的叶绿素a能吸收、传递并转化光能，若缺失叶绿素a就不能将光能转换成活跃的化学能，植物将无法进行光合作用。

（4）叶绿素不是蛋白质，因此基因不能直接控制叶绿素的合成，而是通过控制酶的合成来控制叶绿素b的合成；若突变体水稻与野生型水稻杂交，F1植株能够合成叶绿素b，说明这种突变是一种隐性突变。

考点：本题考查叶绿体中色素的提取和分离、光合作用、基因的分离定律的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。