Question

【题目】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图1。其中，反映突变型豌豆叶片总绿叶素含量变化的曲线是____________。

（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图2。据图2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，培育并获得纯合植株。

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

【答案】A 替换 增加 ③ 突变植株y2 用Y基因的农杆菌感染纯合突变植株 能 不能维持“常绿” Y基因能使子叶由绿色变为黄色

【解析】

1、基因突变：指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变。

2、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。

(1)根据题干所给信息“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，子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图1：在1-12天，A和B的叶绿素含有都逐渐下降，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2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，可以确定是发生了碱基的增添；从图2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,SGR上标y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）根据培育转基因植株中对植株乙处理方式中的信息“培育并获得含有目的基因的纯合植株”表明要导入一段目的基因；结合预测转基因植株的表现型中“植株甲常绿”设计受体细胞为突变植株y2的细胞。综上，设计实验如下：

（一）培育转基因植株：

Ⅰ.植株甲：用含有空载体的农杆菌感染突变植株y2的细胞，培育并获得纯合植株；

Ⅱ.植株乙：用Y基因的农杆菌感染纯和突变植株y2，培育并获得含有目的基因的纯合植株。

（这样的设计可以排除因为载体导入可能引起细胞变化）

（二）预测转基因植株的表现型：

植株甲：能维持“常绿”； 植株乙不能维持“常绿”。

（三）推测结论：Y基因能使子叶由绿色变为黄色。