天然黃綠葉(ygl)突變體玉米,其表現(xiàn)為籽粒重量和穗重均降低,實(shí)驗(yàn)探究ygl突變體產(chǎn)量下降的機(jī)理。
(1)研究發(fā)現(xiàn),ygl突變體的Z基因中插入了51個(gè)堿基對(duì),該變異類型為
基因突變
基因突變
。
(2)ygl突變體的葉綠素含量低,會(huì)導(dǎo)致發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上
葉綠體的類囊體膜上
(場(chǎng)所)的光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP、[H]/NADPH
ATP、[H]/NADPH
減少,進(jìn)而影響玉米產(chǎn)量。研究者對(duì)野生型和ygl突變體中葉綠素前體物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如圖。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果為ygl突變體中葉綠素前體物質(zhì)A和P的含量均高于野生型
ygl突變體中葉綠素前體物質(zhì)A和P的含量均高于野生型
。
請(qǐng)推測(cè)ygl突變體中葉綠素含量下降的原因可能是由于Z基因突變導(dǎo)致ygl突變體不能將葉綠素前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葉綠素
由于Z基因突變導(dǎo)致ygl突變體不能將葉綠素前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葉綠素
。
(3)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)野生型和ygl突變體中某些基因的mRNA相對(duì)含量,結(jié)果如表。
含量 組別 |
光反應(yīng)相關(guān)基因 mRNA相對(duì)含量 |
胚乳傳遞細(xì)胞形成相關(guān)基因 mRNA相對(duì)含量 |
野生型 |
1.7 |
1.0 |
ygl突變體 |
0.6 |
0.3 |
注:胚乳傳遞細(xì)胞為胚乳傳遞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),間接影響籽粒中淀粉的積累
根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請(qǐng)推測(cè)ygl突變體產(chǎn)量下降的機(jī)理
光反應(yīng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量下降,從而影響光反應(yīng),進(jìn)而影響暗反應(yīng)有機(jī)物的合成;胚乳傳遞細(xì)胞形成相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄量下降,間接影響籽粒中淀粉的積累,從而影響到籽粒重量
光反應(yīng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量下降,從而影響光反應(yīng),進(jìn)而影響暗反應(yīng)有機(jī)物的合成;胚乳傳遞細(xì)胞形成相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄量下降,間接影響籽粒中淀粉的積累,從而影響到籽粒重量
。
(4)在世界范圍內(nèi),水澇是影響玉米產(chǎn)量的主要因素。為驗(yàn)證Z基因能夠提高在水澇條件下玉米的光合速率,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:對(duì)ygl突變體進(jìn)行了6天的淹水處理,野生型不做淹水處理。在水淹0天、6天后分別檢測(cè)兩組的葉綠素前體物質(zhì)含量。請(qǐng)?jiān)u價(jià)該實(shí)驗(yàn)方案并加以完善
該實(shí)驗(yàn)方案存在兩處缺陷:第一,野生型與ygl突變體應(yīng)均做6天淹水處理;第二,實(shí)驗(yàn)應(yīng)檢測(cè)CO2的吸收速率(O2的釋放速率/有機(jī)物的生成速率)
該實(shí)驗(yàn)方案存在兩處缺陷:第一,野生型與ygl突變體應(yīng)均做6天淹水處理;第二,實(shí)驗(yàn)應(yīng)檢測(cè)CO2的吸收速率(O2的釋放速率/有機(jī)物的生成速率)
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