Question

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图1．其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是

 

．
（2）Y基因和y基因的翻译产物分别是SGR^Y蛋白和SGR^y蛋白，其部分氨基酸序列见 图2．据图2推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的

 

．进一步研究发现，SGR^Y蛋白和SGR^y蛋白都能进人叶绿体．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）二倍体水稻有24条染色体，据研究发现水稻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．
Ⅰ若要对水稻基因组进行研究，应该研究

 

条染色体；若要培育四倍体水稻，应该用秋水仙素对

 

进行处理．
Ⅱ某校研究性学习小组为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请你将其完善．
A．培育转基因植株．
a．植株甲：用含有空载体的农杆菌感染突变植株y₂的细胞，培育并获得纯合植株．
b．植株乙：用含

 

，培育并获得含有目的基因的纯合植株．
B．预测转基因植株甲、乙的表现型，即

 

维持常绿．
C．推测结论：

 

．

Answer 1

考点：基因的分离规律的实质及应用,基因突变的特征

专题：

分析：由题意可知，突变型应是常绿，叶绿素含量不会下降．由图可知①②处是碱基对的替换，③处是碱基对的增添，能进入叶绿体说明①②处的突变没影响，应是③处突变的结果．实验遵循单一变量原则，故植株甲是用含有普通质粒的农杆菌感染突变植株y2，植株乙是用含Y基因重组质粒的农杆菌感染突变植株y2细胞．如果出现甲能维持常绿，乙不能维持常绿．结论是Y基因能使子叶由绿色变为黄色．

解答： 解：（1）根据题干所给信息“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，子叶发育成的叶片中叶绿素含重降低．分析图，B从第六天开始总叶绿素含重明显下降，因此B代表野生型豌豆，A为突变型豌豆．
（2）根据图可以看出，突变型的SGR^y蛋白和野生型的SGR^Y有3处変异，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喊基对发生了替换，③处多了一个氨基酸，所以可以确定是发生了喊基对的增添；从图中可以看出SGR^Y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，SGR^y和SGR^Y都能进入叶绿体，说明①、②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGR^y蛋白功能的改变，就是由③处变异引起的．
（3）Ⅰ．若要对水稻基因组进行研究，由于水稻体细胞含有12对24条染色体，所以应该研究12条染色体；若要培育四倍体水稻，应该用秋水仙素对萌发种子或幼苗进行处理，抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍．
Ⅱ．A．培育转基因植株：
a．植株甲：植株甲：用含有空载体的农杆菌感染突变植株y₂的细胞，培育并获得纯合植株．
b．植株乙：用含Y基因的农杆菌感染纯合突变植株y₂的细胞，培育并获得含有目的基因的纯合植株．
B．预测转基因植株甲、乙的表现型，即植株甲能维持常绿、植株乙不能维持常绿．
C．推测结论：Y基因能使子叶由绿色变为黄色即水稻Y基因通过调控叶绿素降解，使叶片衰老后由绿变黄．
故答案为：
（1）A　
（2）替换和增加   　③
（3）Ⅰ．12    萌发种子或幼苗
Ⅱ．A．Y基因的农杆菌感染纯合突变植株y₂的细胞
B．植株甲能维持常绿、植株乙不能
C．Y基因能使子叶由绿色变为黄色

点评：本题考查基因突变与实验的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，遗传学的探究实验等内容和学生提取信息的能力，难度中等．