Question

【题目】水稻有突变型植株和野生型植株两种类型，科学家研究发现两者酶种类数量无明显差异，且酶的最适温度都是30℃，于是在30℃下进一步探究光强度对两种植株光合速率的影响，结果如图所示，回答下列问题：

（1）该实验的自变量是______，因变量检测指标是单位时间单位叶面积内______。

（2）在200μmol·m-2·s-1光强度条件下，野生型植株叶肉细胞产生ATP的细胞器有______。

（3）若选择野生型植株在25℃条件下重复相关实验，则A点向______方移动。

（4）若突变型植株在400μmol·m-2·s-1光强度条件下进行该实验时，突然将光强度增大到800μmol·m-2·s-1，短时间内叶绿体内的C5含量将______。持续一段时间之后光合速率不再增大，其主要限制性环境因素是______。

（5）在高光照下，突变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，怎样证明？请简单说明实验思路：______________________________。

Answer 1

【答案】植株的种类和光照强度 氧气的释放量 线粒体和叶绿体 左下 增加 二氧化碳浓度 用无水乙醇提取两种植株叶片中的色素，用纸层析法进行分离，对比二者的色素带的宽度，即可确定是否是突变型植株色素含量增加所致

【解析】

由题意可知，自变量是光照强度和不同的品种，因变量是光合速率。在较强光照下，突变型的光合速率更大。

（1）根据题意可知，实验的自变量为不同的光照强度和不同的品种，检测指标是单位时间单位面积叶面积内氧气的释放量。

（2）在200μmol·m-2·s-1光强度条件下，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产生ATP，其中叶肉细胞的线粒体和叶绿体均可产生ATP。

（3）酶的最适温度都是30℃，若选择野生型植株在25℃条件下重复相关实验，则光合速率会减慢，光饱和点也会下降，故A点会向左下移动。

（4）若突变型植株在400μmol·m-2·s-1光强度条件下进行该实验时，突然将光强度增大到800μmol·m-2·s-1，光反应加快，对C3的还原加快，短时间内叶绿体内的C5含量会升高。当达到光饱和点之后，光照强度再增大，光合速率不再加快，此时主要的环境限制因素是二氧化碳。

（5）由于两者的酶的种类和数量无明显差异，最适温度也基本相同，在高光照下，突变型的光合速率大于野生型的光合速率，很可能是因为突变型植株的色素含量增加所致，可以用无水乙醇提取两种植株叶片中的色素，用纸层析法进行分离，对比二者的色素带的宽度即可。