高中 | 第2节 基因表达与性状的关系 题目答案及解析

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高中 | 第2节 基因表达与性状的关系题目答案及解析如下,仅供参考!

必修二 遗传与进化

第四章 基因的表达

第2节 基因表达与性状的关系

春天来了,又到百花齐放,姹紫嫣红的时节,但自然界也有少数植物的花瓣为绿色。有研究者研究了某种突变型拟南芥绿色花瓣发育的机制,结果见图$\rm 1$$\rm 2$$\rm 3$。分析回答下列问题:

  

$\rm 1$为野生型和突变型拟南芥花瓣发育的过程。从成分上分析,野生型花瓣远端由绿变白是由于细胞中的                 减少。对成熟后野生型和突变型花瓣远端细胞的叶绿体进行电镜观察,结果如图$\rm 2$。从结构上分析,野生型花瓣远端由绿变白是由于                 

[["光合色素$\\rm /$叶绿素和类胡萝卜素","叶绿体类囊体减少"]]

$\rm 1$为野生型和突变型拟南芥花瓣发育的过程。从成分上分析,野生型花瓣远端由绿变白是由于细胞中的叶绿体色素减少,因为植物的绿色是由于叶绿体色素呈现出来的。对成熟后野生型和突变型花瓣远端细胞的叶绿体进行电镜观察,结果如图$\rm 2$。根据图示可知,野生型花瓣远端由绿变白是因为叶绿体中的类囊体减少引起的。

有研究发现$\rm TCP4$基因是影响花瓣颜色的关键基因。利用转基因技术,先将$\rm TCP4$基因插入                 中,再通过农杆菌的转化作用使$\rm TCP4$基因整合到突变型拟南芥的                 上,可使上述突变型拟南芥恢复为野生型。

[["$\\rm Ti$质粒的$\\rm T-DNA$","染色体$\\rm DNA$"]]

有研究发现$\rm TCP4$基因是影响花瓣颜色的关键基因。利用转基因技术,先将$\rm TCP4$基因插入农杆菌的$\rm Ti$质粒的$\rm T-DNA$中,以便通过农杆菌转化法将目的基因转移到受体细胞的染色体$\rm DNA$中,即通过农杆菌的转化作用使$\rm TCP4$基因整合到突变型拟南芥的染色体$\rm DNA$上,可使上述突变型拟南芥恢复为野生型,即恢复远端花瓣的白色状态。

已知基因$\rm PORB$是叶绿素合成酶基因,基因$\rm PAO$是叶绿素分解酶基因。为获得叶绿素合成和分解相关酶基因的表达情况,研究者提取了野生型花瓣远端(甲)、野生型花瓣近端(乙)、突变型花瓣远端(丙)、突变型花瓣近端(丁)的细胞的                 (填“总$\rm DNA$”、“总$\rm mRNA$”、“叶绿素合成酶和分解酶”)进行了定量$\rm PCR$,结果如图$\rm 3$。结合($\rm 2$)、($\rm 3$)结果推测突变型花瓣始终保持绿色的机制是                 (填入合适选项)

$\rm A$$\rm TCP4$基因的缺失,抑制了叶绿素分解酶的表达

$\rm B$$\rm TCP4$基因的缺失,促进了叶绿素分解酶的表达

$\rm C$$\rm TCP4$基因的缺失,减弱了对叶绿素合成酶表达的抑制

$\rm D$$\rm TCP4$基因的缺失,增强了对叶绿素合成酶表达的抑制

[["总$\\rm mRNA$","$\\rm C$"]]

已知基因$\rm PORB$是叶绿素合成酶基因,基因$\rm PAO$是叶绿素分解酶基因。为获得叶绿素合成和分解相关酶基因的表达情况,研究者提取了野生型花瓣远端(甲白色)、野生型花瓣近端(乙绿色)、突变型花瓣远端(丙绿色)、突变型花瓣近端(丁绿色)的细胞的总$\rm mRNA$进行了定量$\rm PCR$,这样可以检测出这些细胞中进行表达基因的差异,结果如图$\rm 3$。结合($\rm 2$)、($\rm 3$)结果可推测突变型花瓣始终保持绿色的机制。

$\rm A$$\rm TCP4$基因是影响花瓣颜色的关键基因,对比甲和丙、乙和丁的结果可知,$\rm TCP4$基因的缺失,叶绿素分解酶基因的表达量增加,说明$\rm TCP4$基因抑制了叶绿素分解酶的表达,但无法解释变绿的机制,$\rm A$错误;

$\rm B$$\rm TCP4$基因是影响花瓣颜色的关键基因,对比甲和丙、乙和丁的结果可知,$\rm TCP4$基因的缺失,叶绿素分解酶基因的表达量增加,说明$\rm TCP4$基因抑制了叶绿素分解酶的表达,但无法解释变绿的机制,$\rm B$错误;

$\rm C$、对比甲和丙的结果可知,$\rm TCP4$基因能抑制了叶绿素合成酶基因的表达,因此$\rm TCP4$基因的缺失减弱了对叶绿素合成酶表达的抑制,因而花瓣变绿,$\rm C$正确;

$\rm D$、对比甲和丙的结果可知,$\rm TCP4$基因能抑制了叶绿素合成酶基因的表达,因此$\rm TCP4$基因的缺失减弱了对叶绿素合成酶表达的抑制,$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

传粉者会影响被传粉植物的进化,从该角度分析,绿色花瓣在自然界中不常见的原因是                                                                

[["

绿色花瓣干扰了传粉者对花和叶的识别,进而降低了传粉率,使得绿色花结实率下降,因而导致控制绿色花的基因频率下降

"]]

传粉者会影响被传粉植物的进化,绿色花瓣的存在使得传粉者无法区分花瓣和叶片,因而导致传粉率下降,不利于受精过程的完成,因而使开绿色花基因频率的下降,所以在自然界中绿色花不常见。

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