研究發(fā)現(xiàn),擬南芥的H基因突變體在22℃下生長與野生型無差別,而30℃下生長則葉片呈白色??蒲腥藛T對此進(jìn)行研究。
(1)30℃時,葉片呈白色的原因是葉綠體發(fā)育異常,
光合色素
光合色素
合成受阻所致。
(2)測序發(fā)現(xiàn),突變體的H基因發(fā)生了如圖1所示的突變,導(dǎo)致H蛋白異常??蒲腥藛T提取野生型和突變體的葉片蛋白,用抗原-抗體雜交方法檢測H蛋白,結(jié)果如圖2所示。
①對比圖1中野生型和突變體的內(nèi)含子序列,可知突變體的H基因發(fā)生的堿基對改變是G-C變?yōu)锳-T
G-C變?yōu)锳-T
,這導(dǎo)致mRNA增加了100多個堿基,推測其原因是(內(nèi)含子中堿基對改變導(dǎo)致)剪切位點(diǎn)改變,內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出來的序列(或“部分序列”)未被剪切掉
(內(nèi)含子中堿基對改變導(dǎo)致)剪切位點(diǎn)改變,內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出來的序列(或“部分序列”)未被剪切掉
。
②據(jù)圖2分析,在蛋白質(zhì)水平上,突變體的改變是無H蛋白
無H蛋白
。
(3)科研人員用特定抗體檢測H蛋白在葉綠體內(nèi)的分布,結(jié)果如圖3所示。
①圖3中的葉綠體蛋白、葉綠體基質(zhì)蛋白和類囊體蛋白,應(yīng)提取自野生型
野生型
(填“野生型”或“H基因突變體”)植株葉片。圖中各泳道的蛋白上樣量均保持一致。
②下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計的敘述,正確的是a
a
。
a.D1蛋白抗體和RbcL蛋白抗體的雜交結(jié)果表明葉綠體基質(zhì)蛋白和類囊體蛋白充分分離
b.D1蛋白抗體和RbcL蛋白抗體的雜交結(jié)果可作為H蛋白抗體與抗原陽性反應(yīng)的對照
c.H蛋白抗體雜交結(jié)果中1、2、3泳道條帶大小差異主要是操作誤差造成的
③依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是H蛋白主要分布于類囊體上
H蛋白主要分布于類囊體上
。
(4)H蛋白是一種熱應(yīng)激蛋白(溫度升高時表達(dá)),調(diào)控葉綠體基因編碼的RNA聚合酶的活性。據(jù)此推測,H基因突變體在30℃時葉子呈白色的原因是H基因突變導(dǎo)致H蛋白30℃時不表達(dá)(H蛋白失活),葉綠體中RNA聚合酶活性降低,影響類囊體上光合色素合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,使光合色素合成受阻
H基因突變導(dǎo)致H蛋白30℃時不表達(dá)(H蛋白失活),葉綠體中RNA聚合酶活性降低,影響類囊體上光合色素合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,使光合色素合成受阻
。