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如下表所示。请分析回答下列有关问题：

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（μmolCO2·m^－^2·s^－^1）	呼吸速率 （μmolCO2·m^－^2·s^－^1）
突变体	9．30	0．32	5．60	239．07	3．60
野生型	6．94	0．28	8．13	210．86	4．07

（1）叶绿体中色素分布在__________________________上，可用______________（试剂）提取；如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）色素带在层析液中的溶解度最大。

（2）番茄细胞中可以产生CO₂的具体部位是_________________________________________________。

（3）番茄的黄化突变可能_____________（填促进或抑制）叶绿素a向叶绿素b转化的过程。

（4）突变体叶片中叶绿体对CO₂的消耗速率比野生型降低了__________（μmol·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_______________________________________。

（5）番茄果实在发育过程中，主要受____________________（激素）的调节。

Answer

类囊体薄膜（基粒） 无水乙醇（丙酮） a 细胞质基质和线粒体基质 抑制 3 突变体叶片中的细胞间CO2浓度高 生长素

【解析】

用纸层析法分离叶绿体色素的原理是：四种色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，在层析液中溶解度越大，扩散的速度越快，反之则越慢。滤纸条上的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b，色素带的宽窄与色素含量相关。

（1）叶绿体中进行光合作用的色素分布在类囊体薄膜（基粒）上，绿叶中的色素可以溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇（丙酮）提取绿叶中的色素。色素带距离滤液细线的距离越远，溶解度越大。

（2）番茄细胞有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸都可以产生CO2，部位分别是线粒体基质、细胞质基质。

（3）由表中数据可知，黄化突变体中叶绿素a/b大于野生型，可推知番茄的黄化突变可能抑制叶绿素a向叶绿素b转化的过程。

（4）突变体的实际光合作用速率=5.60+3.60=9.2（μmolCO2·m－2·s－1），野生型的实际光合作用速率=8.13+4.07=12.2（μmolCO2·m－2·s－1），突变体叶片中叶绿体对CO2的消耗速率比野生型降低了12.2-9.2=3（μmolCO2·m－2·s－1）。突变体的实际光合作用速率低于野生型，但胞间CO2浓度却高于野生型，因此推断，气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素。

（5）生长素能促进子房发育成果实，番茄果实在发育过程中，主要受生长素的调节。