Question

淀粉的含量、直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例及支鏈淀粉的精細結(jié)構(gòu)等決定著水稻的產(chǎn)量和稻米的品質(zhì)，因此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．請回答：

（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？

 

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（2）用γ射線處理水稻進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)生了堿基對的

 

，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，鳥嘌呤占堿基總數(shù)的

 

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（3）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，一般要進行多代自交和選擇，自交的目的是

 

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②普通野生稻含有3.75×10⁴對基因，假定每個基因的突變率都是10^-5，那么在約有10⁷個個體的種群中，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是

 

，它們是進化的原材料，也將是改良栽培稻的資源．
③據(jù)調(diào)查，在近30年間，我國的一千多個普通野生稻分布點已消失了80%，從生物多樣性角度看，其直接后果是普通野生稻的

 

多樣性減少．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：

 

；

 

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Answer 1

考點：基因與性狀的關(guān)系,基因突變的特征

專題：

分析：基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一是基因通過控制酶的合成控制代謝進而間接控制生物的性狀，二是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀；基因突變是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，基因突變具有隨機性、低頻性和不定向性；基因突變?yōu)樯�物進化提供原材料，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變．

解答： 解：（1）分析題圖可知，AGPaes基因1通過控制酶的合成來控制水稻代謝過程，進而使水稻表現(xiàn)出低產(chǎn)（淀粉含量低）的性狀．
（2）分析題圖可知，發(fā)生基因突變后突變基因控制合成的蛋白質(zhì)多了兩個氨基酸，一定是堿基增添；雙鏈DNA中A=T=27%，G=C=23%，模板DNA單鏈中C=46%-22=24%，則RNA中G=24%．
（3）①雜合子自交，隨自交次數(shù)的增加，雜合子基因型頻率降低，純合子基因型頻率升高，自交的目的是獲得純合子．
②基因突變數(shù)=3.75×10⁴×2×10^-5×10⁷=7.5×10⁶．
③普通野生稻分布點消失直接后果是基因多樣性減少；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，選擇作用會有所不同．
故答案應(yīng)為：
（1）AGPaes基因1通過控制酶的合成來控制水稻代謝過程，進而使水稻表現(xiàn)出低產(chǎn)（淀粉含量低）的性狀（或答基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀）
（2）增添　　　　24%　
（3）①獲得純合子　　�、�7.5 x 10⁶ ③基因　　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，選擇作用會有所不同

點評：本題的知識點是基因與性狀的關(guān)系，基因突變的特征和作用，生物進化的實質(zhì)，生物多樣性的含義，對于基因與性狀的關(guān)系和基因突變概念的理解是解題的關(guān)鍵．