题目内容

【题目】请结合植物光合作用相关知识和题目信息,回答下列问题。

1)植物叶片光合作用的产物,通常以蔗糖的形式运输到叶片以外的其他部位,因此如果需要用叶片干重变化反映(净)光合作用强度需要选取 ____(离体/不离体)叶片。如果植物光合作用产物不能正常运出叶片,产物在细胞中积累将直接抑制光合作用的 ___________阶段。一些器官接受蔗糖前先要蔗糖酶将蔗糖水解为 ________才能吸收。

2)番茄中INVIN基因编码一种与蔗糖代谢有关的蛋白质,该基因在果实中表达。利用RNA沉默技术构建INVIN蛋白产生受抑制的转基因植株INVINsi,测量获得的番茄果实中含糖量如图一所示,与野生型植株相比转基因植株果实含糖量较_____,说明INVIN蛋白可以____糖在番茄果实中的积累。

3)为探究INVIN基因作用机理,将细胞分裂素响应启动子Lin6INVIN基因连接, 利用 ____________________法转入烟草,构建Lin6INVIN转基因植株,用细胞分裂素处理可以诱导INVIN基表达。将细胞分裂素水液涂抹在叶片某一位,另一位涂抹____________________,测定野生植株和转基因植株不同部位的含糖量如图二示通过该图可以判断INVIN可以 ____________________蔗糖酶的活性。根据以上实验结果和相关信息解释转基因植株INVINsi果实含糖量提高的原因 __________________________

4)如果要证实上述说法,则实验组应选择的材料、检测指标_____

AINVINsi BLin6INVIN C.野生型植株 D.叶片中糖含量 E.果实中糖含量 F.叶片中蔗糖酶的活性 H.果实蔗糖酶活性

该实验的预期结果为 _____

【答案】离体 碳(暗)反应 葡萄糖和果糖 抑制 农杆菌转化 等量蒸馏水 INVINsi番茄果实中不产生INVIN基因编码蛋白,蔗糖酶活性不被抑制相对较高,来自叶片光合产物蔗糖,更多被分解为葡萄糖和果糖,更多糖被果实细胞吸收。 A H INVINsi果实蔗糖酶活性高于野生型

【解析】

1.蔗糖是二糖,由1分子葡萄糖和1分子果糖构成。

2. 分析直方图一可知:利用RNA沉默技术构建INVIN蛋白产生受抑制的转基因植株INVINsi,测量获得的番茄果实中含糖量中,与野生型植株(空白直方柱)相比转基因植株果实含糖量较高;说明INVIN蛋白可以抑制糖在番茄果实中的积累。

3. 分析图二可知,Lin6INVIN转基因植株的葡萄糖与果糖的含量比野生型植株的低,蔗糖可以被蔗糖酶水解成葡萄糖和果糖,故通过该图可以判断INVIN可以抑制(减少)蔗糖酶的活性。

1)植物叶片光合作用的产物,通常以蔗糖的形式运输到叶片以外的其他部位,因此如果需要用叶片干重变化反映(净)光合作用强度需要选取离体的叶片,以便称重。如果植物光合作用产物不能正常运出叶片,蔗糖等产物在细胞中积累将直接抑制光合作用的碳(暗)反应阶段。蔗糖是二糖,不能被直接吸收,一些器官接受蔗糖前先要蔗糖酶将蔗糖水解为葡萄糖和果糖才能吸收。

2)分析直方图一可知:利用RNA沉默技术构建INVIN蛋白产生受抑制的转基因植株INVINsi,测量获得的番茄果实中含糖量中,与野生型植株(空白直方柱)相比转基因植株果实含糖量较高;说明INVIN蛋白可以抑制糖在番茄果实中的积累。

3)常用农杆菌转化法将目的基因转入植物细胞如烟草中,构建Lin6INVIN转基因植株;用细胞分裂素处理可以诱导INVIN基表达。将细胞分裂素水液涂抹在叶片某一位,另一位涂抹等量蒸馏水做空白对照;测定野生植株和转基因植株不同部位的含糖量,分析图二可知,Lin6INVIN转基因植株的葡萄糖与果糖的含量比野生型植株的低,蔗糖可以被蔗糖酶水解成葡萄糖和果糖,故通过该图可以判断INVIN可以抑制(减少)蔗糖酶的活性。根据以上实验结果和相关信息可知,转基因植株INVINsi果实含糖量提高的原因是INVINsi番茄果实中不产生INVIN基因编码蛋白,蔗糖酶活性不被抑制相对较高,来自叶片的光合产物蔗糖,更多被分解为葡萄糖和果糖,更多糖被果实细胞吸收。

4)如果要证实转基因植株INVINsi果实含糖量提高的原因,则实验组应选择INVINsi植株为实验材料,故选A;其含糖量高的原因是INVINsi番茄果实中不产生INVIN基因编码蛋白,蔗糖酶活性不被抑制相对较高,来自叶片光合产物蔗糖,更多被分解为葡萄糖和果糖,更多糖被果实细胞吸收,故检测指标果实蔗糖酶活性,故选H。该实验的预期结果为INVINsi果实蔗糖酶活性高于野生型。

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【题目】坐果是指成熟花的子房向果实转变的过程。正常受粉时,子房在发育着的种子所分泌的激素作用下,发育成为果实。研究人员以在坐果期容易发生落果的葡萄品种作为试验材料,研究了激素对葡萄坐果的影响。

1)植物体的各项生命活动主要通过________________进行调节

2)在开花前10天给葡萄花序去雄并套袋。在开花日,用不同的植物生长调节剂(4CPA为生长素类似物、GA3 为赤霉素)或 PACGA3 合成抑制剂)处理未受粉的葡萄子房。在花后 21 天,统计坐果率,结果如图 1所示

去雄并套袋可以防止受粉,从而降低_____________________________对实验的干扰。

②对比图 1_________组结果,可知 4CPA GA3 单独处理均可提高葡萄坐果率;根据 46 组结果推测,4CPA通过____________来提高坐果率:第________组与 6 组结果比较,可进一步证实上述推理。

3)图 2 是转化酶介导的糖信号调控植物坐果的模型.据图所示解释,坐果结实和果实掉落的原因是_______________________________________________

4)有人假设:GA3通过提高转化酶活性提高了葡萄的坐果率.若用实验验证该假设,实验组需要用_____________处理葡萄子房,一段时间后取葡萄幼果研磨成匀浆,沉淀后取上清液,用透析法去除上清液中的可溶性糖(蔗糖和还原性糖)后,加入一定量的蔗糖反应 30min,利用斐林试剂进行检测.若检测结果为___________________,则支持该假设。

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