Question

（10分）光敏色素在植物个体发育的过程中能促进种子的萌发、调节幼苗的生长和叶绿体的发育等。下图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程，请分析回答有关问题：

（1）图中活性调节蛋白的作用是___________；若cab基因发生突变，则可能会影响光合作用的___________阶段。

（2）需要氨基酸作为原料的过程是图中序号____________。该过程的开始和终止分别与mRNA上的____________有关。

（3）由图可知，遗传信息的转录过程产生在___________中，叶绿体的发育受___________中的遗传物质控制。

（4）叶绿体中植物吸收红光的色素主要是___________。叶绿体中的DNA复制需要DNA聚合酶的催化，若要探究该酶的合成是受细胞核基因还是细胞质基因编码，请你写出实验设计思路：__________________________________________________________________________________________。

Answer

（除注明外，每空1分，共10分）

（1）促进rbcS基因和cab基因的转录 光反应

（2）②④ 起始密码和终止密码

（3）细胞核、叶绿体（2分） 细胞核和细胞质

（4）叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） 用药物抑制核基因的表达，检测叶绿体中是否有DNA聚合酶的合成（2分）

【解析】

试题分析：（1）分析图示，活性调节蛋白经核孔进入细胞核与DNA分子的相应部位结合后，启动了rbcS基因和cab基因的[①]转录过程，据此可知，图中活性调节蛋白的作用是促进rbcS基因和cab基因的转录。cab基因的表达产物LHCⅡ参与类囊体膜上PSⅡ复合体的组成，类囊体是光反应的场所，所以若cab基因发生突变，则可能会影响光合作用的光反应阶段。

（2）基因表达的翻译过程需要氨基酸作为原料，即图中②④的过程；该过程的开始和终止分别与mRNA上的起始密码子和终止密码子有关。

（3）分析图示可知，[①]、[③]均为转录过程，分别发生在细胞核、叶绿体中。图中rbcS核基因的表达产物SSU小亚基以及叶绿体中的DNA控制合成的LSU大亚基组装成叶绿体中的酶，所以叶绿体的发育受细胞核和细胞质中的遗传物质控制。

（4）叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光。叶绿体中的DNA复制需要DNA聚合酶的催化，若要探究该酶的合成是受细胞核基因还是细胞质基因编码，其实验设计思路是：用药物抑制核基因的表达，检测叶绿体中是否有DNA聚合酶的合成。若有DNA聚合酶的合成，则说明该酶的合成是受细胞质基因编码；若无DNA聚合酶的合成，则说明该酶的合成是受细胞核基因编码。

考点：本题考查基因的表达、光合作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力以及具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。