Question

2．水稻淀粉合成代謝的遺傳研究備受關(guān)注．相關(guān)研究的部分信息如圖所示．請(qǐng)回答：

部分密碼子表 絡(luò)氨酸（UAC） 絲氨酸（AGC）
（1）AGPaes基因1如何使水稻表現(xiàn)出低產(chǎn)（淀粉含量低）的性狀？AGPaes基因1通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而影響生物的性狀．
（2）用γ射線處理水稻進(jìn)行誘變育種培育高產(chǎn)水稻品種．從圖中可以看出，由于水稻AGPaes基因1中發(fā)生了堿基對(duì)的增添，因而突變?yōu)锳GPaes基因2而獲得高產(chǎn)水稻突變體品種．在該突變基因中，若腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條單鏈中，鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的RNA中，鳥嘌呤占?jí)A基總數(shù)的24%%．
（3）比較研究后發(fā)現(xiàn)，基因突變部位編碼的氨基酸分別為酪氨酸和絲氨酸，請(qǐng)寫出基因中編碼這兩個(gè)氨基酸的堿基序列ATG∥TAC、TCG∥AGC
（4）研究表明，普通野生型水稻中擁有許多決定稻米優(yōu)良品質(zhì)的相關(guān)基因．
①育種工作者利用普通野生型水稻中存在的低比例直鏈淀粉突變體，以雜交育種方法培育出了優(yōu)質(zhì)栽培水稻品種．在雜交育種過程中，從F₂代起，一般要進(jìn)行多代自交和選擇，自交的目的是獲得純合子．
②普通野生稻含有3.75×10⁴對(duì)基因，假定每個(gè)基因的是10^-5，那么在約有10⁷個(gè)個(gè)體的種群中，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是7.5x10⁶，它們是改良栽培稻的資源，也是進(jìn)化的原材料．我國的普通野生稻分布于南方8個(gè)�。▍^(qū)），每一個(gè)分布點(diǎn)的普通野生稻種群都是生物進(jìn)化的基本單位
③據(jù)調(diào)查，我國不同地區(qū)的普通野生稻種群之間，含突變基因的雜合子的基因型頻率存在著明顯的差異．導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因有：不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同；不同的環(huán)境條件下，選擇作用會(huì)有所不同；（答夠2個(gè)原因即可）

Answer 1

分析 1、基因?qū)π誀畹目刂品绞剑孩倩�因通過控制酶的合成來影響細(xì)胞代謝，進(jìn)而間接控制生物的性狀；②基因通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來直接控制性狀．
2、分析題圖：圖示表示基因與性狀之間的關(guān)系，AGPaes基因通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而影響生物的性狀，即使水稻表現(xiàn)低產(chǎn)（淀粉含量低）性狀．

解答 解：（1）由圖可知，AGPaes基因1通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而影響生物的性狀，即使水稻表現(xiàn)低產(chǎn)（淀粉含量低）性狀．
（2）從圖中可以看出，AGPaes基因1通過控制AGPaes酶有n個(gè)氨基酸，而AGPaes基因2通過控制AGPaes酶有n+2個(gè)氨基酸，即突變后基因控制合成的蛋白質(zhì)多了2個(gè)氨基酸，最可能是由于水稻AGPaes基因1中發(fā)生了堿基對(duì)的增添．在該突變基因中，若腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，即A+T=54%，則A=T=27%，G=C=23%，其中一條單鏈中，鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知G=（G₁+G₂）÷2，則另一條單鏈中G=46%-22=24%，因此由該鏈轉(zhuǎn)錄的RNA中，鳥嘌呤占?jí)A基總數(shù)的24%．
（3）根據(jù)密碼子在mRNA上可以推測(cè)DNA的序列，已知酪氨酸（UAC）和絲氨酸（AGC），則基因中編碼這兩個(gè)氨基酸的堿基序列分別是ATG∥TAC、TCG∥AGC．
（4）①雜合子連續(xù)自交，隨著自交次數(shù)的增加，雜合子的基因型頻率逐漸降低，純合子的基因型頻率逐漸升高，可見自交的目的是獲得純合子．
②普通野生稻含有3.75×10⁴對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10^-5，那么在約有10⁷個(gè)個(gè)體的種群中，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是2×3.75×10⁴×10^-5×10⁷=7.5×10⁶，它們是進(jìn)化的原材料，也將是改良栽培稻的資源．（普通野生稻）種群都是生物進(jìn)化的基本單位．
③我國不同地區(qū)的普通野生稻種群之間，含突變基因的雜合子的基因型頻率存在著明顯的差異，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同和不同的環(huán)境條件下，選擇作用會(huì)有所不同．
故答案為：
（1）AGPaes基因1通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而影響生物的性狀
（2）增添      24%
（3）ATG∥TAC、TCG∥AGC
（4）①獲得純合子　　�、�7.5 x 10⁶基本單位③不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同；不同的環(huán)境條件下，選擇作用會(huì)有所不同

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，綜合考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)、基因突變、基因與性狀之間的關(guān)系等知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，掌握堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用，能運(yùn)用其延伸規(guī)律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；識(shí)記基因突變的概念；識(shí)記基因控制性狀的途徑，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．