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,實驗探究ygl突變體產(chǎn)量下降的機理。
(1)研究發(fā)現(xiàn),ygl突變體的Z基因中插入了51個堿基對,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
(場所)的光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP、[H]/NADPH
ATP、[H]/NADPH
減少,進而影響玉米產(chǎn)量。研究者對野生型和ygl突變體中葉綠素前體物質(zhì)進行檢測,結(jié)果如圖。該實驗結(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
。
請推測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)實驗檢測野生型和ygl突變體中某些基因的mRNA相對含量,結(jié)果如表。
含量 組別 |
光反應(yīng)相關(guān)基因 mRNA相對含量 |
胚乳傳遞細胞形成相關(guān)基因 mRNA相對含量 |
野生型 |
1.7 |
1.0 |
ygl突變體 |
0.6 |
0.3 |
注:胚乳傳遞細胞為胚乳傳遞營養(yǎng)物質(zhì),間接影響籽粒中淀粉的積累
根據(jù)該實驗結(jié)果,請推測ygl突變體產(chǎn)量下降的機理
光反應(yīng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量下降,從而影響光反應(yīng),進而影響暗反應(yīng)有機物的合成;胚乳傳遞細胞形成相關(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),進而影響暗反應(yīng)有機物的合成;胚乳傳遞細胞形成相關(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。為驗證Z基因能夠提高在水澇條件下玉米的光合速率,設(shè)計了如下實驗方案:對ygl突變體進行了6天的淹水處理,野生型不做淹水處理。在水淹0天、6天后分別檢測兩組的葉綠素前體物質(zhì)含量。請評價該實驗方案并加以完善
該實驗方案存在兩處缺陷:第一,野生型與ygl突變體應(yīng)均做6天淹水處理;第二,實驗應(yīng)檢測CO2的吸收速率(O2的釋放速率/有機物的生成速率)
該實驗方案存在兩處缺陷:第一,野生型與ygl突變體應(yīng)均做6天淹水處理;第二,實驗應(yīng)檢測CO2的吸收速率(O2的釋放速率/有機物的生成速率)
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