Question

15．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(duì)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)~綠素含量的變化如圖1．其中，反映突變型豌豆葉片總?cè)~綠素含量變化的曲線是A時(shí)間/天．
（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(cè)，Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生堿基對(duì)的替換和增加．進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SGR^Y蛋白和SGR^y蛋白都能進(jìn)入葉綠體．可推測(cè)，位點(diǎn)③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(yàn)證水稻Y基因的功能，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完善．
（一）培育轉(zhuǎn)基因植株：
Ⅰ．植株甲：用含有空載體的農(nóng)桿菌感染突變植株y2的細(xì)胞，培育并獲得純合植株．
Ⅱ．植株乙：用含有Y基因的農(nóng)桿菌感染純合突變植株y2，培育并獲得含有目的基因的純合植株．
（二）預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)基因植株的表現(xiàn)型：
植株甲：能維持“常綠”；植株乙：不能維持“常綠”．
（三）推測(cè)結(jié)論：Y基因能使子葉由綠色變?yōu)辄S色．

Answer 1

分析 分析圖1：在1～12天，A和B的葉綠素含有都逐漸下降，其中第6天開始，B中葉綠素含量明顯降低．
分析圖2：突變型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3處變異：①處氨基酸由T變成S；②處氨基酸由N變成K；③處多了一個(gè)氨基酸．

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(cè)出野生型豌豆成熟后，子葉發(fā)育成的葉片中葉綠素含量降低．分析圖1，B從第六天開始總?cè)~綠素含量明顯下降，因此B代表野生型豌豆，則A為突變型豌豆． 
（2）根據(jù)圖2可以看出，突變型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3處變異，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)的堿基發(fā)生了替換；③處多了一個(gè)氨基酸，可以確定是發(fā)生了堿基的增添；從圖2中可以看出SGRY蛋白的第12和38個(gè)氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進(jìn)入葉綠體，根據(jù)題意，SGRy和SGRY都能進(jìn)入葉綠體，說明①②處的變異沒有改變其功能；所以突變型的SGRy蛋白功能的改變就是有由③處變異引起．  
（3）本實(shí)驗(yàn)通過具體情景考查對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力．欲通過轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證Y基因“能使子葉由綠色變?yōu)辄S色“的功能，首先應(yīng)培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，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(nóng)桿菌感染對(duì)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(duì)照．
故答案為：
（1）A         
（2）替換      增加       ③
（3）（一）突變植株y2 用含有Y基因的農(nóng)桿菌感染純合突變植株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(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因突變、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因突變的概念及遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的具體過程，能分析題圖獲取有效信息答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．