Question

11．在高光强环境下，将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥．一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶（该酶催化CO₂和RuBP反应）的含量，结果如图所示．

（1）该实验表明，突变型的叶绿素a含量比野生型低，采用纸层析法分离突变型植株叶片色素，与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅，变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第三条．
（2）高氮肥下，突变型植株的光合速率大于野生型植株．结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶的含量．

Answer 1

分析 叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素．
图中，施肥后两种水稻的Rubisco酶都提高，但突变体的Rubisco酶含量提高较多．据此分析作答．

解答 解：（1）该实验表明，低氮肥和高氮肥处理的突变型的叶绿素a 含量比野生型低．用纸层析法提取色素．色素带由上到下的色素为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
（2）在光合作用的暗反应阶段，二氧化碳首先与五碳化合物结合而被固定为三碳化合物，在[H]、ATP和Rubisco 酶的作用下被还原．据图分析，突变体的Rubisco酶含量高，故突变体叶绿素含量低但产量与野生型差别不大．实验表明突变体更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成，而不是叶绿素的合成．结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶的含量
故答案为：
（1）叶绿素a    纸层析   三
（2）Rubisco酶的含量

点评 本题结合图示主要考查影响光合作用的因素，意在强化学生对相关知识点理解与运用，题目难度中等．