Question

科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，并测得在m光照强度下。突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，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图所示。请回答：

（1）叶绿素存在于叶绿体的__________上，需用__________提取叶片中的色素。从突变体中提取到的色素主要对______________光的吸收降低。

（2）光照强度低于m时，限制野生型光合速率的主要环境因素是_____________。光照强度为n时，突变体叶绿体的氧气产生速率____________（填“大于”、“等于”或“小于”）野生型叶绿体的氧气产生速率。

（3）光照强度为m时，突变体光合作用释放氧气速率更快，推测其最可能的原因是__________________________。

（4）栽培以后，突变体植株干重显著大于野生型，但籽实产量并不高，可能的原因是突变体叶片光合作用能力强，但光合产物___________________。

Answer

类囊体薄膜 无水乙醇 绿光 光照强度 大于 突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，吸收二氧化碳较多，提高了突变体叶片光合作用 向籽实运输的少

【解析】

1、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
2、当光照强度为n时野生型和突变体O2释放速率相等，但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大。光合作用中固定CO2形成C3，需要消耗光反应产生的NADPH、ATP。

（1）叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，需用无水乙醇提取叶片中的色素。从突变体中提取到的叶绿素和类胡萝卜素，主要对绿光的吸收降低。

（2）光照强度低于m时，限制野生型光合速率的主要环境因素是光照强度。

光照强度为n时，实际光合作用强度等于呼吸作用强度+净光合作用强度。根据水稻的O2释放速率与光照强度的关系曲线图，该突变体的呼吸作用强度大于野生型，当光照强度为n时，两者的O2净释放速率相等，所以突变体叶绿体的氧气产生速率大于野生型叶绿体的氧气产生速率。

（3）通过图示可知，光照强度为m时，同时突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，吸收二氧化碳较多，提高了突变体叶片光合作用，故突变体光合作用释放氧气速率更快。

（4）突变体光合作用能力强，但是向籽实运输的光合作用产物少，导致突变体植株籽实的产量并不高。