题目内容
【题目】玉米是二倍体植物,风煤异花传粉。自然界中的普通玉米(AABBDD)粒中蔗糖含量低,无甜味。现有2个超甜玉米和1个普甜玉米品种,它们都是普通玉米单基因突变的纯合体,其控制基因及其生化途径如下所示。请回答下列问题:
玉米品种(纯种) | 隐性突变基因 | 染色体(号) | 甜度 |
普甜玉米 | a | 4 | 微甜 |
超甜玉米 | b | 3 | 甜 |
d | ? | 甜 |
(1)普甜玉米和超甜玉米提高细胞内蔗糖含量的原理分别是___________、___________。
(2)表中普甜玉米品种的基因型为___________;表中超甜玉米品种的基因型为___________。
(3)两株不同品种的超甜玉米杂交,子一代为非甜玉米。请利用子一代玉米为材料,设计最简单的实验方案,鉴定d基因是否位于第3染色体上请写出实验方案并预期实验结果 ________________(不考虑突变及交叉互换)。
【答案】普甜玉米通过控制酶1的合成促进淀粉水解为蔗糖 超甜玉米通过抑制酶2的合成抑制蔗糖合成淀粉 aaBBDD AAbbDD、AABBdd 实验方案将子一代玉米自交(或杂交),统计子二代超甜玉米和非甜玉米的比例;
预期实验结果:若子二代中非甜玉米:超甜玉米=9:7,则d基因不位于第3(号)染色体上;若子二代中非甜玉来:超甜玉米=1:1,则d基因位于第3(号)染色体上
【解析】
根据题干中“普通玉米的基因型为AABBDD”以及“现有2个超甜玉米和1个普甜玉米品种,它们都是普通玉米单基因突变的纯合体”,结合基因对性状控制的途径和表格可知,突变型普甜玉米基因型为aaBBDD ,超甜玉米应为AAbbDD、AABBdd。
(1)普甜玉米通过控制酶1的合成促进淀粉水解为蔗糖从而提高细胞内蔗糖含量;超甜玉米通过抑制酶2的合成抑制蔗糖合成淀粉从而提高细胞内蔗糖含量。
(2)根据以上分析已知,表中普甜玉米品种的基因型为 aaBBDD,超甜玉米品种的基因型为AAbbDD、ABBdd。
(3)两株不同品种的超甜玉米杂交,子一代为非甜玉米,则亲本为 AAbbDD、 AABBdd,子代为 AABbDd。利用子一代玉米为材料,设计实验方案,鉴定d基因是否位于第3(号)染色体上的实验方案并预期实验结果如下:
实验方案:将子一代玉米自交(或杂交),统计子二代超甜玉米和非甜玉米的比例。
预期实验结果:若d基因不位于第3(号)染色体上,则子二代中非甜玉米:超甜玉米=9:7;若d基因位于第3(号)染色体上,则子二代中非甜玉米:超甜玉米=1:1。
【题目】小麦是我国北方的主要农作物,研究环境条件变化对其产量的影响对农业生产有重要意义。
(1)光合作用光反应利用光能分解______________,之后利用光反应产生的______________,将 CO2转化为糖类。其中,影响光合作用的内部因素包括______________(写出两个)。
(2)科研人员测定小麦一昼夜净光合速率(Pn)的变化,发现小麦与其他植物一样出现了“午睡”现象。一般认为,午后温度较高,植物通过蒸腾作用使叶片降温,同时,由于保卫细胞失水导致叶片气孔开度_____。这一变化影响了光合作用的_____过程,使午后小麦光合速率降低。
(3)科研人员测定了同一株小麦两种不同向光角度的叶片(接收直射光照面积不同)午后部分指标,结果如下表。
净光合速率(Pn) | 叶片温度(TL) | 胞间 CO2 浓度(Ci) | |
直立叶 | 12.9 | 37.5 | 250 |
平展叶 | 8.8 | 37.7 | 264 |
对相关数据进行直立叶和平展叶叶片温度无明显差异,说明二者的气孔开度________,但平展叶净光合速率却_____,此时胞间 CO2 浓度较高,说明气孔开闭引起的胞间 CO2 浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素。
(4)科研人员推测,午间强光照可能会导致_____上的由色素和蛋白质组成的光系统II 发生损伤,导致光合作用的光反应过程速率下降,进而抑制叶片的光合作用速率。D1 是对光系统Ⅱ 活性起调节作用的关键蛋白,科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的 D1 含量,结果如图 1 所示,实验中微管蛋白的作用是做参照以排除_____ 对实验结果的影响,分析可知_____,从而在一定程度上导致“午睡”现象。
(5)水杨酸(SA)是一种与植物抗热性有关的植物激素,科研人员用适宜浓度的 SA 喷洒小麦叶片后,测定两种光照条件下的 D1 蛋白含量,结果如图 2 所示,可推测,SA 对小麦午间光合作用的影响及机制是:_____。
(6)综合上述研究,请提出两项农业生产中减少“午睡”现象提高小麦产量的合理措施_____。