Question

在适宜光照强度下，给某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥，已知高氮肥下，突变型植株的光合速率大于野生型。一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶（该酶催化CO₂和C₅反应）的含量，结果如下图所示。请回答下列问题：

  

（1）野生型和突变型植株吸收氮肥的方式是___________，氮元素进入细胞后可用于合成图中的____（填物质）。

（2）据图分析，低氮肥下，突变型植株的___________含量比野生型植株低，因而突变型植株光合速率低于野生型植株；高氮肥下，限制野生型植株光合速率的因素是______________________，因而野生型植株光合作用的暗反应阶段受影响。

（3）在低氮肥下，若突然降低光照强度，则野生型植株的叶绿体中C₃含量将___________；在高氮肥下，若突然降低CO₂浓度，则突变型植株的叶绿体中C₅含量将___________。

（4）图中突变型植株和野生酸植株叶片中光合色素的相对含量测定，可用___________（填试剂）对光合色素提取液进行层析分离，观察并比较______________________。

Answer

主动运输 叶绿素a、叶绿素b、Rubisco酶 叶绿素a Rubisco酶的含量 升高 升高 层析液 色素带的宽度

【解析】

光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。

（1）植物吸收矿质元素的方式是主动运输，图中的叶绿素a、叶绿素b和Rubisco酶都是含氮的物质，所以它们的合成都需要氮元素。

（2）据图可知，低氮肥下，突变型植株的叶绿素a和叶绿素b比野生型低，高氮肥的条件下，野生型的Rubisco酶的含量较低，限制了光合作用的速率。

（3）降低光照强度，而CO2的固定速度不断，所以C3生成速率不变，但光反应产物减少，导致C3的还原减少，所以C3的含量将上升，降低CO2浓度，则被固定的C5减少，C5含量将升高。

（4）层析分离是用层析液进行的，原理是不同色素在层析液中溶解度不同，进而在滤纸上扩散速度不同，观察比较色素带的宽度可判断各色素的相对含量。