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  • 1. (2019·门头沟模拟) 植物衰老问题的研究对于提高景观植物的观赏价值和作物的产量品质有重要意义,对保护濒危物种和有文物价值的名木古树也有一定的影响。衰老植物的细胞结构、物质含量发生改变,其代谢水平会发生一系列变化,因此可以以一些生理指标作为筛选衰老相关突变体的依据。

    1. (1) 经EMS化学试剂处理野生型(WT)拟南芥种子,发现叶绿素荧光参数明显改变的植株E61,即为变异性状,通过以下杂交实验,对其亲子代荧光参数统计如下。

      亲本

      F1

      F2

      WT(野生型)

      E61(变异植株)

      荧光参数平均值

      0.72

      0.64

      0.70

      0.71

      0.64

      表1:WT与E61杂交子代表现型统计

      (注:荧光参数:Fv/Fm;Fo:最小荧光量;Fm:最大荧光量,这是暗适应下潜在的最大荧光产量;Fv:可变荧光,Fv=Fm-Fo。)

      表2:F2代性状分离统计

      野生型表现型

      突变体表现型

      统计结果

      762

      242

      预期结果

      753

      251

      由此分析该变异性状可能是由对基因控制的性状。

    2. (2) 科学家将该突变定位在1号染色体基因E上,分别提取WT和E61的基因,序列比对结果如图1所示:

      所以E61中基因E发生了由导致的基因突变。

    3. (3) 为了验证E基因突变导致了植株荧光参数下降,获取野生型E基因,将其分别转入E61突变体和WT野生型植株中,分别检测其荧光参数发现说明E基因突变导致荧光参数下降,由此推测E基因与叶绿体或叶绿素有关。
    4. (4) 已知GUS基因可编码β-葡萄糖苷酸酶,该酶可在其表达位置将外源底物水解,出现肉眼可见的颜色变化(蓝色)。为确定E基因的组织表达定位,请设计实验步骤:将植株与外源底物共培养,现象如图2,说明E基因主要在中表达。

    5. (5) 为了检测E基因突变对植株的生理特征的影响,实验者分别做了以下实验:

      ①对野生型和E61突变体叶绿素含量检测,结果如图3所示,推测E基因可以

      ②在外源ABA(脱落酸)处理条件下,对WT野生型及E61突变体萌发情况进行统计,结果如图4,发现E61对ABA。综上所述,推测基因E可能通过哪些途径影响植物衰老

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