Question

【題目】研究者發(fā)現(xiàn)低葉綠素含量突變體水稻在不同濃度氮肥處理下，光飽和點比野生型水稻高為探究其生理機制，分別在空白氮（不施氮肥）、中氮和高氮三種不同濃度氮肥處理條件下，進行系列實驗。圖1表示突變體水稻與野生型水稻的光合強度隨光照強度變化的曲線。圖2表示突變體水稻與野生型水稻葉片中Rubisco酶含量隨氮肥濃度變化的曲線。回答以下問題：

（1）研磨葉片，用有機溶劑_____提取水稻的兩類光合色素，過濾定容，多次在_____光下測定吸光度，可計算出葉綠素含量。

（2）根據(jù)圖1所示的實驗結(jié)果分析可得知：_____（至少答兩點）

（3）Rubisco酶是固定CO2形成_____的酶。根據(jù)圖2結(jié)果可知：突變體的 Rubisco酶含量高于野生型水稻，結(jié)合圖1和圖2做出合理解釋：_____

（4）研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有大氣CO2濃度下，光照強度足以滿足植物生理代謝的需求，相對于野生型水稻，突變體水稻光飽和點更高從而可以提高光合產(chǎn)量的原因是_____。

Answer 1

【答案】無水乙醇 紅光/紅光和藍紫光 低光強下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強度差距不明顯無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強度都增加隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等 三碳化合物 突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成 突變體具有更多的 Rubisco酶在現(xiàn)有CO2濃度下，促進暗反應更高效進行光合作用/或促進暗反應

【解析】

據(jù)圖圖1實驗中，自變量是光照強度、水稻品種和氮肥使用量，因變量是光合強度；曲線表明，隨著光照強度增強，無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大，低光強下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強度都增加。圖2中，隨著氮肥使用量增加，兩種水稻的Rubisco酶含量均增加。據(jù)此分析作答。

（1）提取光合色素時需要使用無水乙醇作為溶劑。提取水稻光合色素后，過濾定容，需要多次在紅光和藍紫光條件下測定吸光度，可計算出葉綠素含量。
（2）圖1實驗的自變量是光照強度、水稻品種和氮肥使用量，因變量是光合強度；曲線表明，隨著光照強度增強，無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大，低光強下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強度都增加。
（3）Rubisco酶是固定CO2形成三碳化合物的酶。據(jù)圖2結(jié)果可知：突變體的 Rubisco酶含量高于野生型水稻，原因是突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成。
（4）據(jù)圖分析可知，突變體具有更多的 Rubisco酶，在現(xiàn)有CO2濃度下，可以促進暗反應更高效進行，故相對于野生型水稻，突變體水稻光飽和點更高。