Question

【題目】某種野生型油菜存在一種突變體，葉綠素、類胡蘿卜素含量均低，其葉片呈現(xiàn)黃化色澤。野生型和突變體的成熟葉片凈光合速率、呼吸速率及相關(guān)指標(biāo)見下表。請(qǐng)分析并回答：

（1）葉綠素和類胡蘿卜素分布于葉綠體的_________上；欲分析色素種類，可用_________（溶劑）分離葉片中的色素。

（2）據(jù)測(cè)定，突變體處于發(fā)育初期的葉片，類胡蘿卜素與葉綠素的比值為0．48，可以推測(cè)，葉綠素在色素組成中所占的比例隨葉片發(fā)育逐漸_________。與野生型相比，突變體中發(fā)生的改變可能_________（促進(jìn)/抑制）葉綠素a向葉綠素b的轉(zhuǎn)化。

（3）野生型成熟葉片光合作用中，水光解的產(chǎn)物有___________，三碳糖的組成元素有___________，離開卡爾文循環(huán)的三碳糖大部分轉(zhuǎn)變成_______，供植物體所有細(xì)胞利用。

（4）野生型成熟葉片中葉綠體消耗CO2的速率比突變體高_________μmolCO2m-2s-1。

（5）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，野生型油菜葉片光合作用產(chǎn)生的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運(yùn)向種子有兩條代謝途徑（見下圖）。

已知基因與其反義基因分別轉(zhuǎn)錄出的RNA可相互結(jié)合，從而阻斷該基因表達(dá)的_____________過程。結(jié)合已知并據(jù)圖分析研究人員設(shè)計(jì)了________________（酶）基因的反義基因，并將其導(dǎo)入野生型油菜從而抑制種子中該酶的合成，最終培育出產(chǎn)油率提高的油菜

Answer 1

【答案】（1）類囊體膜 層析液

（2）增加 抑制

（3）H+、e、O2 C、H、O、P 蔗糖

（4）2．94

（5）翻譯 PEPcase酶Ⅱ

【解析】

試題分析：（1）葉綠體中的色素分布于葉綠體的類囊體薄膜；光合作用的色素不溶于水，易溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑，可以用無水乙醇提取光合色素。

（2）根據(jù)題意可以推測(cè)，葉綠素在色素組成中所占的比例隨葉片發(fā)育逐漸增加．題表中葉綠素a/b與類胡蘿卜素/葉綠素升高，葉綠素減少使葉片呈現(xiàn)黃化色澤．可能的原因是突變可能抑制葉綠素a向葉綠素b轉(zhuǎn)化的過程。

（3）水光解的產(chǎn)物有H+、e、O2，三碳糖的組成元素有C、H、O、P。離開卡爾文循環(huán)的三碳糖大部分轉(zhuǎn)變成蔗糖。

（4）根據(jù)題表可知，突變體葉片中葉綠體的CO2的消耗速率為凈光合速率+呼吸速率=5．66+3．60=9．26，同理，野生型葉片中葉綠體的CO2的消耗速率為8．13+4．07=12．20，突變體葉片中葉綠體的CO2的消耗速率比野生型低12．20-9．26=2．94μmolCO2m-2s-1。

（5）據(jù)圖分析可知，基因與其反義基因分別轉(zhuǎn)錄出的RNA可相互結(jié)合，從而阻斷該基因表達(dá)的翻譯過程．研究人員通過基因工程設(shè)計(jì)PEPcase酶Ⅱ基因的反義基因，并將其導(dǎo)入野生型油菜從而抑制種子中該酶的合成，最終培育出產(chǎn)油率提高的油菜。