Question

【題目】請(qǐng)結(jié)合植物光合作用相關(guān)知識(shí)和題目信息，回答下列問(wèn)題。

（1）植物葉片光合作用的產(chǎn)物，通常以蔗糖的形式運(yùn)輸?shù)饺~片以外的其他部位，因此如果需要用葉片干重變化反映（凈）光合作用強(qiáng)度需要選取 ____（離體/不離體）葉片。如果植物光合作用產(chǎn)物不能正常運(yùn)出葉片，產(chǎn)物在細(xì)胞中積累將直接抑制光合作用的 ___________階段。一些器官接受蔗糖前先要蔗糖酶將蔗糖水解為 ________才能吸收。

（2）番茄中INVIN基因編碼一種與蔗糖代謝有關(guān)的蛋白質(zhì)，該基因在果實(shí)中表達(dá)。利用RNA沉默技術(shù)構(gòu)建INVIN蛋白產(chǎn)生受抑制的轉(zhuǎn)基因植株INVINsi，測(cè)量獲得的番茄果實(shí)中含糖量如圖一所示，與野生型植株相比轉(zhuǎn)基因植株果實(shí)含糖量較_____，說(shuō)明INVIN蛋白可以____糖在番茄果實(shí)中的積累。

（3）為探究INVIN基因作用機(jī)理，將細(xì)胞分裂素響應(yīng)啟動(dòng)子Lin6與INVIN基因連接， 利用 ____________________法轉(zhuǎn)入煙草，構(gòu)建Lin6：INVIN轉(zhuǎn)基因植株，用細(xì)胞分裂素處理可以誘導(dǎo)INVIN基表達(dá)。將細(xì)胞分裂素水液涂抹在葉片某一位，另一位涂抹____________________，測(cè)定野生植株和轉(zhuǎn)基因植株不同部位的含糖量如圖二示通過(guò)該圖可以判斷INVIN可以 ____________________蔗糖酶的活性。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)信息解釋轉(zhuǎn)基因植株INVINsi果實(shí)含糖量提高的原因 __________________________ 。

（4）如果要證實(shí)上述說(shuō)法，則實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的材料、檢測(cè)指標(biāo)_____。

A．INVINsi B．Lin6：INVIN C．野生型植株 D．葉片中糖含量 E．果實(shí)中糖含量 F．葉片中蔗糖酶的活性 H．果實(shí)蔗糖酶活性

該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果為 _____。

Answer 1

【答案】離體 碳（暗）反應(yīng) 葡萄糖和果糖 高 抑制 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 等量蒸餾水 抑 制 （ 減 少 ） INVINsi番茄果實(shí)中不產(chǎn)生INVIN基因編碼蛋白，蔗糖酶活性不被抑制相對(duì)較高，來(lái)自葉片光合產(chǎn)物蔗糖，更多被分解為葡萄糖和果糖，更多糖被果實(shí)細(xì)胞吸收。 A H INVINsi果實(shí)蔗糖酶活性高于野生型

【解析】

1.蔗糖是二糖，由1分子葡萄糖和1分子果糖構(gòu)成。

2. 分析直方圖一可知：利用RNA沉默技術(shù)構(gòu)建INVIN蛋白產(chǎn)生受抑制的轉(zhuǎn)基因植株INVINsi，測(cè)量獲得的番茄果實(shí)中含糖量中，與野生型植株（空白直方柱）相比轉(zhuǎn)基因植株果實(shí)含糖量較高；說(shuō)明INVIN蛋白可以抑制糖在番茄果實(shí)中的積累。

3. 分析圖二可知，Lin6：INVIN轉(zhuǎn)基因植株的葡萄糖與果糖的含量比野生型植株的低，蔗糖可以被蔗糖酶水解成葡萄糖和果糖，故通過(guò)該圖可以判斷INVIN可以抑制（減少）蔗糖酶的活性。

（1）植物葉片光合作用的產(chǎn)物，通常以蔗糖的形式運(yùn)輸?shù)饺~片以外的其他部位，因此如果需要用葉片干重變化反映（凈）光合作用強(qiáng)度需要選取離體的葉片，以便稱重。如果植物光合作用產(chǎn)物不能正常運(yùn)出葉片，蔗糖等產(chǎn)物在細(xì)胞中積累將直接抑制光合作用的碳（暗）反應(yīng)階段。蔗糖是二糖，不能被直接吸收，一些器官接受蔗糖前先要蔗糖酶將蔗糖水解為葡萄糖和果糖才能吸收。

（2）分析直方圖一可知：利用RNA沉默技術(shù)構(gòu)建INVIN蛋白產(chǎn)生受抑制的轉(zhuǎn)基因植株INVINsi，測(cè)量獲得的番茄果實(shí)中含糖量中，與野生型植株（空白直方柱）相比轉(zhuǎn)基因植株果實(shí)含糖量較高；說(shuō)明INVIN蛋白可以抑制糖在番茄果實(shí)中的積累。

（3）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞如煙草中，構(gòu)建Lin6：INVIN轉(zhuǎn)基因植株；用細(xì)胞分裂素處理可以誘導(dǎo)INVIN基表達(dá)。將細(xì)胞分裂素水液涂抹在葉片某一位，另一位涂抹等量蒸餾水做空白對(duì)照；測(cè)定野生植株和轉(zhuǎn)基因植株不同部位的含糖量，分析圖二可知，Lin6：INVIN轉(zhuǎn)基因植株的葡萄糖與果糖的含量比野生型植株的低，蔗糖可以被蔗糖酶水解成葡萄糖和果糖，故通過(guò)該圖可以判斷INVIN可以抑制（減少）蔗糖酶的活性。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)信息可知，轉(zhuǎn)基因植株INVINsi果實(shí)含糖量提高的原因是INVINsi番茄果實(shí)中不產(chǎn)生INVIN基因編碼蛋白，蔗糖酶活性不被抑制相對(duì)較高，來(lái)自葉片的光合產(chǎn)物蔗糖，更多被分解為葡萄糖和果糖，更多糖被果實(shí)細(xì)胞吸收。

（4）如果要證實(shí)轉(zhuǎn)基因植株INVINsi果實(shí)含糖量提高的原因，則實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇INVINsi植株為實(shí)驗(yàn)材料，故選A；其含糖量高的原因是INVINsi番茄果實(shí)中不產(chǎn)生INVIN基因編碼蛋白，蔗糖酶活性不被抑制相對(duì)較高，來(lái)自葉片光合產(chǎn)物蔗糖，更多被分解為葡萄糖和果糖，更多糖被果實(shí)細(xì)胞吸收，故檢測(cè)指標(biāo)果實(shí)蔗糖酶活性，故選H。該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果為INVINsi果實(shí)蔗糖酶活性高于野生型。

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