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甲．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和SGR^y蛋白，其部分氨基酸序列见图乙．据图乙推测，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，SGR^Y蛋白和SGR^y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，培育并获得纯合植株．
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：

 

．

Answer 1

考点：基因突变的特征,基因工程的应用

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）本实验通过具体情景考查对照实验设计能力．欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色“的功能，首先应培育纯合的常绿突变植株y₂，然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y₂，培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色変化．为了排除农杆菌感染对植株的影响，应用含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y₂作为对照．
故答案为：
（1）A　
（2）替换　   增添   　③
（3）y₂　     获取Y基因，构建Y基因的表达载体，用含有该表达载体的农杆菌感染y₂的细胞
叶片衰老后　   叶片衰老后由绿变黄　   水稻Y基因通过调控叶绿素降解，使叶片衰老后由绿变黄

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．