Question

某种番茄的黄化突变体与野生型相比，叶片中的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合作用速率（实际光合作用速率-呼吸速率）、呼吸速率及相关指标见下表。

材料	叶绿素a/b	类胡萝卜素/叶绿素	净光合作用速率 （μmolCO2·m^－^2·s^－^1）	细胞间CO2浓度 （μmol CO2·m^－^2·s^－^1）	呼吸速率 （μmolCO2·m^－^2·s^－^1）
突变体	9．30	0．32	5．66	239．07	3．60
野生型	6．94	0．28	8．13	210．86	4．07

（1）叶绿体中色素可用______________提取；下图为野生型叶片四种色素在滤纸条上的分离结果，其中____________（填标号）色素带含有镁元素。

（2）番茄的黄化突变可能_________（促进/抑制）叶绿素a向叶绿素b转化的过程。

（3）突变体叶片叶绿体对CO₂的消耗速率比野生型降低了_________μmolCO₂·m^－2·s^－1。研究人员认为气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是：__________________。   

（4）植物的CO₂补偿点，是指由于CO₂的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO₂浓度，己知甲种植物的CO₂补偿点大于乙种植物的，将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________（填“大于0”“等于0”“小于0”）。若将甲种植物密闭在无O₂、但其他条件适宜的小室中，照光培养—段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是____________。

Answer

无水乙醇 c、d 抑制 2.94 突变体叶片中的细胞间CO2浓度高 大于0 甲种植物光合作用释放的O2，而O2参与有氧呼吸第三阶段，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加

【解析】

1、分析表格：影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等.题表表明油菜的黄化突变体叶绿素a/b与类胡萝卜素/叶绿素及胞间CO2浓度升高，但呼吸作用速率和净光合作用速率下降.据此分析作答。

2、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。（2）层析液用于分离色素。（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。

3、分离绿叶中色素原理：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（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。

（1）叶绿体中色素分布在类囊体薄膜（基粒）上，可用无水乙醇提取；叶绿素a、叶绿素b含有镁元素，而且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，如图为野生型叶片四种色素在滤纸条上的分离结果，其中c、d色素带含有镁元素。

（2）题表中叶绿素a/b及类胡萝卜素/叶绿素均升高，叶绿素减少使叶片呈现黄化色泽，可能的原因是突变可能抑制叶绿素a向叶绿素b转化的过程。

（3）根据题表可知，突变体叶片中叶绿体的CO2的消耗速率为净光合速率+呼吸速率=5.66+3.60=9.26，同理，野生型叶片中叶绿体的CO2的消耗速率为8.13+4.07=12.20，突变体叶片中叶绿体的CO2的消耗速率比野生型低12.20-9.26=2.94μmolCO2·m－2·s－1。由于突变体叶片中的胞间CO2浓度较高，所以气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素。

（4）己知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，因此甲种植物净光合速率为0时（即CO2补偿点时），已经超过乙种植物的二氧化碳补偿点，因此其净光合速率大于0。若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，由于甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。