题目内容
【题目】为研究水稻D基因的功能,研究者将T-DNA插入到D基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为d。现以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如下表所示。
杂交编号 | 亲本组合 | 结实数/授粉的小花数 | 结实率 |
① | ♀DD×♂dd | 16/158 | 10% |
② | ♀dd×♂DD | 77/154 | 50% |
③ | ♀DD×♂DD | 71/141 | 50% |
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(1)表中数据表明,D基因失活使________配子育性降低。为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的,可将________作为目的基因,导入到________(填野生或突变)植株的幼芽形成的愈伤组织中,最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。
(2)用光学显微镜观察并比较野生植株和突变植株的配子形成,结果表明无差异,则说明D基因失活不影响二者的________分裂。
(3)进一步研究表明,配子育性降低是因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。若让杂交①的F1给杂交②的F1授粉,预期结实率为________。
(4)研究表明D基因表达产物(D蛋白)含有WD40(氨基酸序列),而通常含有WD40的蛋白都定位在细胞核内。为探究D蛋白是否为核蛋白,研究者将D基因与黄色荧光蛋白基因融合,同时将已知的核蛋白基因与蓝色荧光蛋白基因融合作为标准对照,再将两种融合基因导入植物原生质体表达系统,如果________________________,则表明D蛋白是核蛋白。
【答案】雄??? D??? 突变??? 减数分裂??? 30%??? 两种荧光同时出现在细胞核中???
【解析】
分析表格:②③组都是DD做父本,结实率都约为50%,①组是dd做父本,结实率为10%,所以可以猜测D基因失活后会使雄配子的育性降低。且DD做父本,结实率都为50%,可以得出D的雄配子中可育的占1/2;dd做父本,结实率为10%,可以得出d的雄配子中可育的占1/10。
(1)②③两组中雄性个体的基因型均为DD,不论雌性个体的基因型是什么,后代结实率均为50%,说明D基因失活与雌配子的育性无关;又已知①中雄性个体的基因型为dd(D基因失活),后代结实率只有10%,说明D基因失活使雄配子育性降低;为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的,可将D基因作为目的基因,与载体连接后,导入到突变植株的愈伤组织中,最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。
(2)配子是减数分裂形成的,而减数分裂过程可用显微镜进行观察。
(3)在第(1)小问中:DD做父本,结实率都为50%,可以得出D的雄配子中可育的占1/2;dd做父本,结实率为10%,可以得出d的雄配子中可育的占1/10,若让杂交①的F1(Dd)给杂交②的F1(Dd)授粉,则结实率为(10%+50%)÷2=30%。
(4)从题中信息可以看到有一个对照实验,对照组:已知的核蛋白基因+蓝色荧光蛋白基因→植物原生质体表达系统;实验组:D蛋白基因+黄色荧光蛋白基因→植物原生质体表达系统。所以,如果两种颜色的荧光都出现在细胞核内,就表明D蛋白是核蛋白。
【题目】水分胁迫可导致植物体内水分代谢失调,影响植物代谢的进行。用浓度25%的聚乙二醇(PEG)对紫御谷幼苗浇灌,以模拟干旱胁迫条件,试验期间每天光照12h,光照强度3000lx,昼夜温度30℃/22℃,7天后取样检测相应指标,结果如表所示。请回答下列问题:
指标 处理 | 叶绿素a (mg/g鲜叶) | 叶绿素b (mg/g鲜叶) | 类胡萝卜素 (mg/g鲜叶) | 净光合速率 (μmolCO2/m2·s) |
对照 | 1.019 | 0.329 | 0.190 | 12.1 |
干旱胁迫 | 1. 009 | 0.258 | 0.190 | 8.5 |
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(1)对叶绿体超微结枃进行观察,干旱胁迫条件破坏了叶绿体的膜结构,使叶绿体______数量明显减少,堆叠不明显,并且排列疏松。分析表格数据,若用_______(试剂)分离干旱胁迫的叶片和正常叶片的光合色素,比较发现,自滤纸条从上向下的第____条色素带差异最明显,从光合色素的角度分析,干旱胁迫条件下光合速率降低的原因可能是_____________。
(2)本实验的对照组和干旱胁迫组均选用了多株生长状况相同的紫御谷幼苗,这样做的目的是_________________________。
(3)根据表格中的数据_______(能/不能)得到干旱胁迫条件下紫御谷幼苗的光合速率。原因是__________________________。