Question

【題目】水稻有突變型植株和野生型植株兩種類型，科學家研究發現兩者酶種類數量無明顯差異，且酶的最適溫度都是30℃，于是在30℃下進一步探究光強度對兩種植株光合速率的影響，結果如圖所示，回答下列問題：

（1）該實驗的自變量是______，因變量檢測指標是單位時間單位葉面積內______。

（2）在200μmol·m-2·s-1光強度條件下，野生型植株葉肉細胞產生ATP的細胞器有______。

（3）若選擇野生型植株在25℃條件下重復相關實驗，則A點向______方移動。

（4）若突變型植株在400μmol·m-2·s-1光強度條件下進行該實驗時，突然將光強度增大到800μmol·m-2·s-1，短時間內葉綠體內的C5含量將______。持續一段時間之后光合速率不再增大，其主要限制性環境因素是______。

（5）在高光照下，突變型植林比野生型植株光合速率高的可能原因是色素含量增加，怎樣證明？請簡單說明實驗思路：______________________________。

Answer 1

【答案】植株的種類和光照強度 氧氣的釋放量 線粒體和葉綠體 左下 增加 二氧化碳濃度 用無水乙醇提取兩種植株葉片中的色素，用紙層析法進行分離，對比二者的色素帶的寬度，即可確定是否是突變型植株色素含量增加所致

【解析】

由題意可知，自變量是光照強度和不同的品種，因變量是光合速率。在較強光照下，突變型的光合速率更大。

（1）根據題意可知，實驗的自變量為不同的光照強度和不同的品種，檢測指標是單位時間單位面積葉面積內氧氣的釋放量。

（2）在200μmol·m-2·s-1光強度條件下，野生型植株光合速率大于呼吸速率，故呼吸作用和光合作用均可產生ATP，其中葉肉細胞的線粒體和葉綠體均可產生ATP。

（3）酶的最適溫度都是30℃，若選擇野生型植株在25℃條件下重復相關實驗，則光合速率會減慢，光飽和點也會下降，故A點會向左下移動。

（4）若突變型植株在400μmol·m-2·s-1光強度條件下進行該實驗時，突然將光強度增大到800μmol·m-2·s-1，光反應加快，對C3的還原加快，短時間內葉綠體內的C5含量會升高。當達到光飽和點之后，光照強度再增大，光合速率不再加快，此時主要的環境限制因素是二氧化碳。

（5）由于兩者的酶的種類和數量無明顯差異，最適溫度也基本相同，在高光照下，突變型的光合速率大于野生型的光合速率，很可能是因為突變型植株的色素含量增加所致，可以用無水乙醇提取兩種植株葉片中的色素，用紙層析法進行分離，對比二者的色素帶的寬度即可。