Question

I 某植物的氣孔是由葉片表皮上成堆的保衛(wèi)細(xì)胞及其之間的孔隙組成的．它是植物與外界進(jìn)行氣體交換的門戶和控制蒸騰作用的結(jié)構(gòu)．如圖1是氣孔張開的調(diào)節(jié)機理，情分析回答：

（1）由圖1可知，引起氣孔張開的主要非生物因素之一是

 

．
（2）晴朗的夏天中午，保衛(wèi)細(xì)胞

 

（填“吸水”或“失水”），其生理意義是

 

；這會導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞和葉肉細(xì)胞中C₅化合物含量

 

．
（3）將該植物葉片放入pH=7（此條件下淀粉水解酶活性增高）的溶液中，氣孔會

 

；若將其放人0.35/mL的蔗糖溶液中，氣孔會

 

．
（4）該植物花瓣中花青素在酸性時呈紅色，堿性時呈藍(lán)色，則上午花瓣上的氣孔張開時，保衛(wèi)細(xì)胞中的花青素呈

 

色．
Ⅱ有一種植物，其花色（白色、藍(lán)色和紫色）是由常染色體上的兩對獨立遺傳的等位基因（A和a、B和b）控制，如圖2為該植物的花色控制過程．請分析回答．
（1）圖2中的基因A控制酶1合成的信息傳遞過程是

 

．
（2）從該植物中直接分離出基因A并成功導(dǎo)人大腸桿菌，但該大腸桿菌不能合成酶1，原因是基因A編碼區(qū)中含有

 

，導(dǎo)致基因不能表達(dá)．
（3）現(xiàn)選用白花植株，其線粒體導(dǎo)人抗病基因，與藍(lán)花植株雜交，F(xiàn)，全為抗病紫花植株，則父本和母本控制花色的基因型分別是

 

．用F1中雌雄植株相互雜交，F(xiàn)₂的花色表現(xiàn)型及其比例為

 

．
（4）該種植物通常為窄葉，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)種群中生長著少數(shù)闊葉植株．有人認(rèn)為闊葉性狀是基因突變所致，也有人認(rèn)為闊葉植株是多倍體，具有多倍體的特點．請設(shè)計一個最簡單的實驗來鑒定闊葉性狀的出現(xiàn)是基因突變所致，還是染色體組加倍所致？

 

．

Answer 1

考點：水和無機鹽的作用的綜合,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,雜交育種

專題：

分析：Ⅰ分析題圖可知，該題圖顯示氣孔的打開或關(guān)閉的調(diào)節(jié)過程，光照通過保衛(wèi)細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的淀粉及淀粉的水解影響保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣孔的關(guān)閉，PH值通過調(diào)節(jié)鉀離子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞而改變滲透壓進(jìn)而調(diào)節(jié)氣孔的開放；Ⅱ是基因?qū)π誀畹目刂�，基因可以控制酶的合成控制�?xì)胞代謝進(jìn)而可知性狀，分析題圖可知，該植物的花色由兩對等位基因控制，當(dāng)A、B同時存在時表現(xiàn)為紫色，無A基因表現(xiàn)為白色，只有B基因表現(xiàn)為藍(lán)色；基因突變與染色體變異的區(qū)別是基因突變在顯微鏡下觀察不到，染色體變異可以在顯微鏡下觀察．

解答： 解：Ⅰ（1）分析題圖可知，光照條件下，保衛(wèi)細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的淀粉，淀粉水解成葡萄糖，內(nèi)滲透壓升高，細(xì)胞吸水氣孔張開，因此光照是引起氣孔張開的因素．
（2）晴朗的夏天中午，蒸騰作用旺盛，細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉以減少通過蒸騰作用散失水分；由于二氧化碳也是通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞間隙的，氣孔關(guān)閉后，二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞間隙受阻，二氧化碳固定消耗的五碳化合物減少，三碳化合物還原生成五碳化合物仍然進(jìn)行，因此葉綠體中五碳化合物含量升高．
（3）由題意可知，pH=7時，淀粉水解酶活性增高，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，細(xì)胞吸水，氣孔張開；若將其放人0.35/mL的蔗糖溶液中，保衛(wèi)細(xì)胞液的濃度小于環(huán)境溶液濃度，細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉．
（4）由題圖可知，PH升高，氣孔張開，因此上午花瓣上的氣孔張開時，PH升高，呈堿性，花瓣顯藍(lán)色．
Ⅱ（1）基因A控制酶1合成通過專利和翻譯過程，通過轉(zhuǎn)錄形成具有一定核糖核苷酸序列的mRNA，再通過翻譯過程形成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)．
（2）真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)中含有內(nèi)含子，大腸桿菌屬于原核生物，基因結(jié)構(gòu)中無內(nèi)含子，從植物中直接分離出基因并成功導(dǎo)人大腸桿菌，該基因在大腸桿菌不能表達(dá)．
（3）分析題圖可知，該植物的花色由兩對等位基因控制，白花和與藍(lán)花植株雜交，F(xiàn)，全為紫花植株，因此母本是純合子，基因型為AAbb（♂）和aaBB（♀），用F1中雌雄植株相互雜交，F(xiàn)₂的基因組合是：A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，花色表現(xiàn)型及其比例為 紫色：藍(lán)色：白色=9：3：4．
 （4）基因突變在顯微鏡下觀察不到，染色體變異可以在顯微鏡下觀察，因此若要確定變異是由于基因突變還是染色體變異可以分別取闊葉和窄葉植株的根尖制成裝片，顯微觀察分生區(qū)有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目，若觀察到闊葉植株的染色體數(shù)目是窄葉的增倍，則闊葉性狀是染色體組加倍所致，若兩者染色體數(shù)一致，則為基因突變所致．
故答案應(yīng)為：
I（1）光照
（2）失水：關(guān)閉氣孔，減少水分散失（或：關(guān)閉氣：孔，降低蒸騰作用）  上升
（3）張開：關(guān)閉  （4）藍(lán)
II（1）
（2）內(nèi)含子
（3）AAbb（♂）  aaBB（♀）    紫色：藍(lán)色：白色=9：3：4
（4）分別取闊葉和窄葉植株的根尖制成裝片，顯微觀察分生區(qū)有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目．若觀察到闊葉植株的染色體數(shù)目是窄葉的增倍，則闊葉性狀是染色體組加倍所致，若兩者染色體數(shù)一致，則為基因突變所致

點評：本題的知識點是光合作用的過程，氣孔關(guān)閉或開發(fā)的調(diào)節(jié)過程，真核細(xì)胞基因與原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)的不同，變異的類型和區(qū)別，基因?qū)π誀畹目刂�，基因的自由組合定律應(yīng)用，分析題圖獲取信息是解題的突破口，對于相關(guān)知識點的綜合應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．