Question

【題目】研究人員發(fā)現(xiàn)一種根短、白化的水稻突變體sral，利用該突變體可以深入研究植物葉綠體發(fā)育和光合作用的調(diào)控機制。下表為長勢一致且生長狀況良好的野生型水稻WT和突變體水稻sral植株，在適宜條件下測定的光合參數(shù)。請回答下列問題：

水稻品種	光合速率（μmol·m-2·s-1）	氣孔導(dǎo)度 （mol·m-2·s-1）	胞間CO2濃度 （μmol·m-2）
WT	11．77	0．30	298．44
sral	-3．61	0．18	424．52

（1）CO2的固定量直接反映植物光合作用過程中的___________反應(yīng)速率光合速率為負值表明_________。據(jù)上表分析，sral植株光合速率的顯著降低___________（填“是”或“不是）由攝入CO2的量變化引起的。

（2）利用分光光度計對WT和sral植株進行光合色素含量的測定，推測sral植株中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量____________________。

（3）研究還發(fā)現(xiàn)過氧化氫酶（CAT）參與水稻細胞內(nèi)有害物質(zhì)（超氧自由基）的分解，膜脂過氧化物（MDA）的增多會加劇膜的損傷。下圖為WT和sral植株中上述兩種物質(zhì)相對含量的測定結(jié)果：

實驗結(jié)果表明，sral植株中的CAT含量比WT植株中的低，推測sral植株光合速率下降的原因是____________導(dǎo)致超氧自由基含量增加，加速MDA的積累，造成____________膜結(jié)構(gòu)的損傷。

Answer 1

【答案】暗 呼吸速率大于光合速率 不是 都接近于零 CAT含量降低 葉綠體

【解析】

本題結(jié)合表格圖象主要課程影響光合作用的因素及光合作用的過程。據(jù)表該實驗的目的是探究不同水稻葉綠體發(fā)育和光合作用的調(diào)控機制，自變量是水稻的品種，因變量是凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度等。數(shù)據(jù)表明，突變型水稻的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度遠低于野生型水稻，但胞間二氧化碳濃度元高于野生型水稻，原因可能是突變型水稻缺少光合色素，葉綠體發(fā)育障礙導(dǎo)致的。題干中“光合速率”為凈光合速率。

（1）二氧化碳參與暗反應(yīng)階段的二氧化碳的固定過程，所以二氧化碳的固定量直接反映植物光合作用過程中的暗反應(yīng)速率。如果呼吸作用大于光合作用，則凈光合速率為負值。表格中，sra1組的胞間二氧化碳濃度遠高于WT組的，說明sra1凈光合速率的顯著降低不是由攝入二氧化碳量變化引起。

（2）光合色素的葉綠素和類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光，sra1植株不能利用光能，不進行光合作用故中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量都接近于零。

（3）圖2中，sra1中CAT的含量比WT低，會使使超氧自由基含量升高，加速MDA的合成，造成葉綠體膜結(jié)構(gòu)的損傷，從而導(dǎo)致sra1凈光合速率下降。