题目内容
【题目】子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。
(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见下图。其中,反映突变型豌豆叶片总绿叶素含量变化的曲先是____________。
(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见下图。据图推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。
(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。
(一)培育转基因植株:
Ⅰ.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染________的细胞,培育并获得纯和植株。
Ⅱ.植株乙:________,培育并获得含有目的基因的纯合植株。
(二)预测转基因植株的表现型:
植株甲:________维持“常绿”;植株乙:________。
(三)推测结论:________。
【答案】A 替换 增加 ③ 野生型豌豆 用Y基因的农杆菌感染野生型豌豆的细胞 不能 能维持“常绿” Y基因能使SGRy蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,使叶片衰老后仍为绿色
【解析】
(1)根据 “野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色”,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶中的叶绿素含量降低。由图10可知:B从第六天开始总叶绿素含量明显下降,因此B代表野生型豌豆,则A为突变型豌豆。
(2)根据图11可以看出,突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异,①处氨基酸由T变成S,②处氨基酸由N变成K,可以确定是基因相应的碱基发生了替换,③处多了一个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基的增添;从图11中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRy和SGRY都能进入叶绿体,说明①②处的变异没有改变其功能;所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是有由③处变异引起。
(3)欲通过转基因实验验证Y基因叶片衰老后仍为绿色的功能,首先应培育带有空载体纯合的野生型豌豆植株作为对照组,然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的野生型豌豆植株作为实验组,根据Y基因的功能,植株甲由于不含Y基因,所以叶片衰老后不能为绿色,植株乙由于含Y基因,所以叶片衰老后仍为绿色。由此可以推测Y基因能使SGRy蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,使叶片衰老后仍为绿色。