Question

（10分）光敏色素在植物個體發育的過程中能促進種子的萌發、調節幼苗的生長和葉綠體的發育等。下圖為光敏色素調節相關蛋白質合成的過程，請分析回答有關問題：

（1）圖中活性調節蛋白的作用是___________；若cab基因發生突變，則可能會影響光合作用的___________階段。

（2）需要氨基酸作為原料的過程是圖中序號____________。該過程的開始和終止分別與mRNA上的____________有關。

（3）由圖可知，遺傳信息的轉錄過程產生在___________中，葉綠體的發育受___________中的遺傳物質控制。

（4）葉綠體中植物吸收紅光的色素主要是___________。葉綠體中的DNA復制需要DNA聚合酶的催化，若要探究該酶的合成是受細胞核基因還是細胞質基因編碼，請你寫出實驗設計思路：__________________________________________________________________________________________。

Answer 1

（除注明外，每空1分，共10分）

（1）促進rbcS基因和cab基因的轉錄 光反應

（2）②④ 起始密碼和終止密碼

（3）細胞核、葉綠體（2分） 細胞核和細胞質

（4）葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b） 用藥物抑制核基因的表達，檢測葉綠體中是否有DNA聚合酶的合成（2分）

【解析】

試題分析：（1）分析圖示，活性調節蛋白經核孔進入細胞核與DNA分子的相應部位結合后，啟動了rbcS基因和cab基因的[①]轉錄過程，據此可知，圖中活性調節蛋白的作用是促進rbcS基因和cab基因的轉錄。cab基因的表達產物LHCⅡ參與類囊體膜上PSⅡ復合體的組成，類囊體是光反應的場所，所以若cab基因發生突變，則可能會影響光合作用的光反應階段。

（2）基因表達的翻譯過程需要氨基酸作為原料，即圖中②④的過程；該過程的開始和終止分別與mRNA上的起始密碼子和終止密碼子有關。

（3）分析圖示可知，[①]、[③]均為轉錄過程，分別發生在細胞核、葉綠體中。圖中rbcS核基因的表達產物SSU小亞基以及葉綠體中的DNA控制合成的LSU大亞基組裝成葉綠體中的酶，所以葉綠體的發育受細胞核和細胞質中的遺傳物質控制。

（4）葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b）主要吸收紅光和藍紫光。葉綠體中的DNA復制需要DNA聚合酶的催化，若要探究該酶的合成是受細胞核基因還是細胞質基因編碼，其實驗設計思路是：用藥物抑制核基因的表達，檢測葉綠體中是否有DNA聚合酶的合成。若有DNA聚合酶的合成，則說明該酶的合成是受細胞質基因編碼；若無DNA聚合酶的合成，則說明該酶的合成是受細胞核基因編碼。

考點：本題考查基因的表達、光合作用的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，能從題圖中提取有效信息并結合這些信息，運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確結論的能力以及具有對一些生物學問題進行初步探究的能力。