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?yōu)辄S色．
（1）在黑暗條件下，野生型和突變型豌豆的葉片總?cè)~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SGR^Y蛋白和SGR^y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)，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(dǎo)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(shè)計了以下實驗，請完善．
（一）培育轉(zhuǎn)基因植株：
Ⅰ．植株甲：用含有空載體的農(nóng)桿菌感染

 

的細胞，培育并獲得純和植株．
Ⅱ．植株乙：

 

，培育并獲得含有目的基因的純合植株．
（二）預(yù)測轉(zhuǎn)基因植株的表現(xiàn)型：
植株甲：

 

維持“常綠”；植株乙：

 

．
（三）推測結(jié)論：

 

．

Answer 1

考點：基因突變的特征,葉綠體結(jié)構(gòu)及色素的分布和作用,基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：由據(jù)圖1可知，突變型應(yīng)是常綠，葉綠素含量不會下降，應(yīng)是A所示．據(jù)圖2推測，Y基因突變?yōu)閥基因時，①和②處氨基酸種類發(fā)生改變，③處多2個氨基酸，則①、②位點發(fā)生了堿基對的替換，③處是增添．Y蛋白和y蛋白都能進入葉綠體，推測是位點③處的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常．

解答： 解：（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重降低．分析圖，B從第六天開始總?cè)~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(jù)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(yīng)的喊基對發(fā)生了替換，③處多了一個氨基酸，所以可以確定是發(fā)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(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進入葉綠體，根據(jù)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(shè)計能力．欲通過轉(zhuǎn)基因?qū)嶒烌炞CY基因“能使子葉由綠色變?yōu)辄S色“的功能，首先應(yīng)塔育純合的常綠突變植株y2，然后用含有Y基因的農(nóng)桿菌感染純合的常綠突變植株y2，塔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(nóng)桿菌感染對植株的影響，應(yīng)用含有空載體的農(nóng)桿菌感染常綠突變植株y2作為對照．
故答案為：
（1）A   
（2）替換  增加   ③
（3）（一）突變植株y2   用Y基因的農(nóng)桿菌感染純和突變植株y2  
（二）能   不能維持“常綠”
（三）Y基因能使子葉由綠色變?yōu)辄S色

點評：本題考查生物體的變異、遺傳定律的綜合應(yīng)用、遺傳學(xué)的探究實驗等內(nèi)容和學(xué)生提取信息的能力，難度中等．