Question

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，子葉由綠色變為黃色．

（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甲．其中，反映突變型豌豆葉片總葉綠素含量變化的曲線是

 

．
（2）Y基因和y基因的翻譯產物分別是SGR^Y和SGR^y蛋白，其部分氨基酸序列見圖乙．據圖乙推測，Y基因突變為y基因的原因是發生了堿基對的

 

和

 

．進一步研究發現，SGR^Y蛋白和SGR^y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基因發生突變，也出現了類似的“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型：
植株甲：

 

維持“常綠”；
植株乙：

 

．
（三）推測結論：

 

．

Answer 1

考點：基因突變的特征,基因工程的應用

專題：

分析：由題意可知，突變型應是常綠，葉綠素含量不會下降．由圖可知①②處是堿基對的替換，③處是堿基對的增添，能進入葉綠體說明①②處的突變沒影響，應是③處突變的結果．實驗遵循單一變量原則，故植株甲是用含有普通質粒的農桿菌感染突變植株y2，植株乙是用含Y基因重組質粒的農桿菌感染突變植株y2細胞．如果出現甲能維持常綠，乙不能維持常綠．結論是Y基因能使子葉由綠色變為黃色．

解答： 解：（1）根據題干所給信息“野生型豌豆成熟后，子葉由綠色變為黃色“，可推測出野生型豌豆成熟后，子葉發育成的葉片中葉綠素含重降低．分析圖，B從第六天開始總葉綠素含重明顯下降，因此B代表野生型豌豆，A為突變型豌豆．
（2）根據圖可以看出，突變型的SGR^y蛋白和野生型的SGR^Y有3處変異，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喊基對發生了替換，③處多了一個氨基酸，所以可以確定是發生了喊基對的增添；從圖中可以看出SGR^Y蛋白的第12和38個氨基酸所在的區域的功能是引導該蛋白進入葉綠體，根據題意，SGR^y和SGR^Y都能進入葉綠體，說明①、②處的變異沒有改變其功能；所以突變型的SGR^y蛋白功能的改變，就是由③處變異引起的．
（3）本實驗通過具體情景考查對照實驗設計能力．欲通過轉基因實驗驗證Y基因“能使子葉由綠色變為黃色“的功能，首先應培育純合的常綠突變植株y₂，然后用含有Y基因的農桿菌感染純合的常綠突變植株y₂，培育出含有目的基因的純合植株觀察其葉片顏色変化．為了排除農桿菌感染對植株的影響，應用含有空載體的農桿菌感染常綠突變植株y₂作為對照．
故答案為：
（1）A　
（2）替換　   增添   　③
（3）y₂　     獲取Y基因，構建Y基因的表達載體，用含有該表達載體的農桿菌感染y₂的細胞
葉片衰老后　   葉片衰老后由綠變黃　   水稻Y基因通過調控葉綠素降解，使葉片衰老后由綠變黃

點評：本題考查基因突變與實驗的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，遺傳學的探究實驗等內容和學生提取信息的能力，難度中等．