Question

【題目】科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。回答下列問題：

（1）提取水稻突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入______________以防止色素被破壞。用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的__________________________。

（2）該突變體和野生型水稻02釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如下圖所示。當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率______________。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，測(cè)得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測(cè)，突變伴固定的C02形成______________的速率更快，提高了光合放氧速率。

（3）如果水稻出現(xiàn)葉綠素a完全缺失的突變，將無法進(jìn)行光合作用，其原因是____________________。

（4）取一些剛剛提取到的葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫（約25℃）下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響，方法和結(jié)果如下表。

實(shí)驗(yàn)組號(hào)	葉綠素溶液（mL)	調(diào)pH至	處理時(shí)間（min）	溶液顏色
①	3.0	8.0	10	綠色
②	3.0	7.0	10	綠色
③	3.0	6.0	10	黃綠色
④	3.0	5.0	10	黃褐色

注：葉綠素被破壞后變成黃褐色

①若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于______________食品，否則_________________________。

②小李想了解葉綠素產(chǎn)品中是否含有其他色素，請(qǐng)你寫出主要步驟。______________________________。

Answer 1

【答案】 CaCO3 最下端 較大 C3 缺失葉綠素a不能完成光能轉(zhuǎn)換 酸性 由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì) a制備濾紙條；b畫色素液細(xì)線；c用層析液分離色素；d觀察色素帶

【解析】試題分析：當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)野生型和突變體O2釋放速率相等，但由圖可知，突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。分析表格：該實(shí)驗(yàn)的目的是探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響，所以自變量是pH，因變量是葉綠素的穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)以1.0作為pH梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所以Y為8.0PH為5.0和6.0時(shí)，溶液變?yōu)辄S綠色或黃褐色，說明酸性條件會(huì)破壞葉綠素。

（1）提取色素時(shí)，為了防止色素被破壞，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入CaCO3。分離色素時(shí)，葉綠素b在層析液中溶解度最低，擴(kuò)散的最慢，其色素帶位于濾紙條的最下端。

（2）據(jù)圖示曲線知，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。光照強(qiáng)度為m時(shí)，葉片氣孔開放程度大的植株C02供應(yīng)充足，固定C02形成C3的速率更快，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率。

（3）光合作用過程中，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能，若缺失葉綠素a就不能將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能，植物將無法進(jìn)行光合作用。

（4）①由表格信息可知，酸性條件下可使葉綠素變成黃褐色，所以若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于pH小于6.0的食品，否則葉綠素會(huì)因?yàn)樗嵝詐H值而被破壞。

②可借鑒課本中色素的分離方法進(jìn)行色素種類的鑒定，所以可采用紙層析法，其主要步驟：(1)制備濾紙條；(2)畫色素液細(xì)線；(3)用層析液分離色素；(4)觀察色素帶。