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下图。其中，反映突变型豌豆叶片总绿叶素含量变化的曲先是____________。

（2）Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见下图。据图推测，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，SGRY蛋白和SGRy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，培育并获得纯和植株。

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

（1）A （2）替换 增加 ③

（3）（一）野生型豌豆 用Y基因的农杆菌感染野生型豌豆的细胞

（二）不能 能维持“常绿”

（三）Y基因能使SGRy蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，使叶片衰老后仍为绿色

【解析】（1）根据 “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，子叶中的叶绿素含量降低。由图10可知：B从第六天开始总叶绿素含量明显下降，因此B代表野生型豌豆，则A为突变型豌豆。

(2)根据图11可以看出，突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异，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碱基发生了替换，③处多了一个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基的增添；从图11中可以看出SGRY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，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是有由③处变异引起。

(3)欲通过转基因实验验证Y基因叶片衰老后仍为绿色的功能，首先应培育带有空载体纯合的野生型豌豆植株作为对照组，然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的野生型豌豆植株作为实验组，根据Y基因的功能，植株甲由于不含Y基因，所以叶片衰老后不能为绿色，植株乙由于含Y基因，所以叶片衰老后仍为绿色。由此可以推测Y基因能使SGRy蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，使叶片衰老后仍为绿色。

【考点定位】本题以信息题的形式考查了学生对信息的理解和应用能力，并综合考查了基因突变，以及实验设计原则等知识。