Question

【題目】子葉黃色（Y，野生型）和綠色（y，突變型）是孟德爾研究的豌豆相對性狀之一。野生型豌豆成熟后，子葉由綠色變?yōu)辄S色。

（1）在黑暗條件下，野生型和突變型豌豆的葉片總葉綠素含量的變化見圖1。其中，反映突變型豌豆葉片總綠葉素含量變化的曲線是____________。

（2）Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列見圖2。據(jù)圖2推測，Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對的_______和_______。進一步研究發(fā)現(xiàn)，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進入葉綠體。可推測，位點_______的突變導致了該蛋白的功能異常，從而使該蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱，最終使突變型豌豆子葉和葉片維持“常綠”。

（3）水稻Y基因發(fā)生突變，也出現(xiàn)了類似的“常綠”突變植株y2，其葉片衰老后仍為綠色。為驗證水稻Y基因的功能，設計了以下實驗，請完善。

（一）培育轉基因植株：

Ⅰ.植株甲：用含有空載體的農(nóng)桿菌感染________的細胞，培育并獲得純合植株。

Ⅱ.植株乙：_________________，培育并獲得含有目的基因的純合植株。

（二）預測轉基因植株的表現(xiàn)型：

植株甲：______維持“常綠”； 植株乙：________。

（三）推測結論：_____________________________________。

Answer 1

【答案】A 替換 增加 ③ 突變植株y2 用Y基因的農(nóng)桿菌感染純合突變植株 能 不能維持“常綠” Y基因能使子葉由綠色變?yōu)辄S色

【解析】

1、基因突變：指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失而引起的基因結構的改變。

2、將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉化法。

(1)根據(jù)題干所給信息“野生型豌豆成熟后，子葉由綠色變?yōu)辄S色”，可推測出野生型豌豆成熟后，子葉發(fā)育成的葉片中葉綠素含量降低。分析圖1：在1-12天，A和B的葉綠素含有都逐漸下降，B從第六天開始總葉綠素含量明顯下降，因此B代表野生型豌豆，則A為突變型豌豆。

(2)根據(jù)圖2可以看出，突變型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3處變異，①處氨基酸由T變成S，②處氨基酸由N變成K，可以確定是基因相應的堿基發(fā)生了替換；③處多了一個氨基酸，可以確定是發(fā)生了堿基的增添；從圖2中可以看出SGRY蛋白的第12和38個氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導該蛋白進入葉綠體，根據(jù)題意,SGR上標y和SGRY都能進入葉綠體，說明①②處的變異沒有改變其功能；所以突變型的SGRy蛋白功能的改變就是有由③處變異引起。

（3）根據(jù)培育轉基因植株中對植株乙處理方式中的信息“培育并獲得含有目的基因的純合植株”表明要導入一段目的基因；結合預測轉基因植株的表現(xiàn)型中“植株甲常綠”設計受體細胞為突變植株y2的細胞。綜上，設計實驗如下：

（一）培育轉基因植株：

Ⅰ.植株甲：用含有空載體的農(nóng)桿菌感染突變植株y2的細胞，培育并獲得純合植株；

Ⅱ.植株乙：用Y基因的農(nóng)桿菌感染純和突變植株y2，培育并獲得含有目的基因的純合植株。

（這樣的設計可以排除因為載體導入可能引起細胞變化）

（二）預測轉基因植株的表現(xiàn)型：

植株甲：能維持“常綠”； 植株乙不能維持“常綠”。

（三）推測結論：Y基因能使子葉由綠色變?yōu)辄S色。