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高中 | 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度,对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株,对其进行研究。
$\rm A$基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子,$\rm A$基因突变体($\rm aa$)表现为短日照条件下完全雄性不育,长日照条件下育性正常,$\rm AA$和$\rm Aa$在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由 共同控制。
$\rm A$基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子,$\rm A$基因突变体($\rm aa$)表现为短日照条件下完全雄性不育,长日照条件下育性正常,$\rm AA$和$\rm Aa$在长日照、短日照条件下均育性正常。水稻花药的育性受环境和基因的控制,这体现出生物性状由基因和环境共同控制。
$\rm B$基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子,纯合的$\rm B$基因突变体($\rm bb$)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有$\rm 50\%$可育),短日照条件下育性正常,$\rm BB$和$\rm Bb$在长日照、短日照条件下均育性正常。对$\rm B$和$\rm b$基因的测序结果如图$\rm 1$.
据图$\rm 1$分析,$\rm B$基因突变体($\rm bb$)长日照条件下雄性半不育的原因是 。
$\\rm b$基因编码区碱基缺失,翻译提前终止,肽链变短,$\\rm B$蛋白功能异常所致
"]]据图$\rm 1$分析可知,$\rm b$基因的碱基排列顺序与$\rm B$基因相比较,$\rm b$基因从编码$\rm S$氨基酸以后的部分碱基对发生了缺失,终止子提前出现,因此$\rm B$基因突变体($\rm bb$)长日照条件下雄性半不育的原因是$\rm b$基因编码区碱基缺失,翻译提前终止,肽链变短,$\rm B$蛋白功能异常所致。
为探索$\rm A$、$\rm B$基因在花粉育性中的作用,科研人员构建了双隐性突变体($\rm aabb$),检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性,结果如图$\rm 2$.结果显示,双隐性突变体的表型是 ,这说明在花粉发育中,$\rm A$、$\rm B$基因的作用关系为 。
在长日照条件下,花粉半不育,短日照条件下花粉全不育;
相互独立
"]]由图$\rm 2$结果可知,野生型在长日照和短日照条件下花粉全育,双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为$\rm 50\%$,而在短日照条件下,花粉育性为$\rm 0$。因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下,花粉半不育,短日照条件下花粉全不育,$\rm A$、$\rm B$基因的作用关系为相互独立,长短日照条件下野生型花粉的育性与双隐突变体没有关系。
已知$\rm a$和$\rm b$基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为$\rm aaBB$和$\rm AAbb$的亲本杂交,$\rm F_{1}$自交,得到$\rm F_{2}$请选择长日照或短日照条件之一,写出杂交的遗传图解 包括基因型、表型及$\rm F_{2}$比例)。
以基因型为$\rm aaBB$和$\rm AAbb$的亲本杂交,$\rm F_{1}$自交,得到$\rm F_{2}$,在长日照或短日照条件下遗传图解如下:
科研人员构建了$\rm A$、$\rm B$基因的启动子相互交换的重组表达载体(如图$\rm 3$),在短日照条件下得到图$\rm 4$所示结果。
本实验的结论是 。
由图$\rm 3$、图$\rm 4$结果可知,在$\rm B$基因编码区前插入$\rm A$基因启动子后,$\rm M$基因表达量与野生型相同,而$\rm B$基因启动子插入$\rm A$基因编码区前,$\rm M$基因表达量与突变体相同,可知$\rm B$基因编码区可以替代$\rm A$基因编码区,调控花药正常发育(或$\rm M$基因表达);启动子是调控花药正常发育(或$\rm M$基因表达)的关键。
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