Question

【題目】在適宜光照強度下，給某突變型植株與野生型植株分別施以低氮肥與高氮肥，已知高氮肥下，突變型植株的光合速率大于野生型。一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應）的含量，結果如下圖所示。請回答下列問題：

（1）野生型和突變型植株吸收氮肥的方式是___________，氮元素進入細胞后可用于合成圖中的____（填物質）。

（2）據圖分析，低氮肥下，突變型植株的___________含量比野生型植株低，因而突變型植株光合速率低于野生型植株；高氮肥下，限制野生型植株光合速率的因素是______________________，因而野生型植株光合作用的暗反應階段受影響。

（3）在低氮肥下，若突然降低光照強度，則野生型植株的葉綠體中C3含量將___________；在高氮肥下，若突然降低CO2濃度，則突變型植株的葉綠體中C5含量將___________。

（4）圖中突變型植株和野生酸植株葉片中光合色素的相對含量測定，可用___________（填試劑）對光合色素提取液進行層析分離，觀察并比較______________________。

Answer 1

【答案】主動運輸 葉綠素a、葉綠素b、Rubisco酶 葉綠素a Rubisco酶的含量 升高 升高 層析液 色素帶的寬度

【解析】

光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。

（1）植物吸收礦質元素的方式是主動運輸，圖中的葉綠素a、葉綠素b和Rubisco酶都是含氮的物質，所以它們的合成都需要氮元素。

（2）據圖可知，低氮肥下，突變型植株的葉綠素a和葉綠素b比野生型低，高氮肥的條件下，野生型的Rubisco酶的含量較低，限制了光合作用的速率。

（3）降低光照強度，而CO2的固定速度不斷，所以C3生成速率不變，但光反應產物減少，導致C3的還原減少，所以C3的含量將上升，降低CO2濃度，則被固定的C5減少，C5含量將升高。

（4）層析分離是用層析液進行的，原理是不同色素在層析液中溶解度不同，進而在濾紙上擴散速度不同，觀察比較色素帶的寬度可判斷各色素的相對含量。