大白菜(2n)原產(chǎn)于中國,為兩年生草本植物,第一年以營養(yǎng)生長為主,第二年春季抽薹開花,是重要的蔬菜作物。研究大白菜抽孽的調(diào)控機制可為育種提供理論依據(jù)。
(1)兩種早抽薹突變體甲和乙均由野生型大白菜的一對基因突變產(chǎn)生。將兩種早抽薹突變體甲和乙分別與野生型大白菜雜交,子代均為野生型,說明甲和乙的突變性狀均由 隱性隱性基因控制。
(2)欲探究甲、乙的突變基因在染色體上的位置關系,請設計一種實驗方案并預期實驗結(jié)果和結(jié)論(不考慮互換)。
實驗方案:將突變體甲和乙雜交得到F1,再讓F1自交得到F2,觀察并統(tǒng)計F2的表型及比例將突變體甲和乙雜交得到F1,再讓F1自交得到F2,觀察并統(tǒng)計F2的表型及比例。
預期實驗結(jié)果和結(jié)論:若F2全表現(xiàn)為早抽薹,則甲、乙的突變基因為等位基因;若F2中早抽薹個體所占比例為716,則甲、乙的突變基因為非同源染色體上的非等位基因;若F2中早抽薹個體所占比例為12,則甲、乙的突變基因為同源染色體上的非等位基因若F2全表現(xiàn)為早抽薹,則甲、乙的突變基因為等位基因;若F2中早抽薹個體所占比例為716,則甲、乙的突變基因為非同源染色體上的非等位基因;若F2中早抽薹個體所占比例為12,則甲、乙的突變基因為同源染色體上的非等位基因。
(3)研究發(fā)現(xiàn)突變體甲與一種甲基轉(zhuǎn)移酶基因突變有關,其表達產(chǎn)物可通過催化染色體中組蛋白的甲基化來影響F基因的表達,F(xiàn)基因是開花的主要抑制基因。
①分別測定突變基因和野生型基因表達出的甲基轉(zhuǎn)移酶的分子量,發(fā)現(xiàn)突變基因表達出的甲基轉(zhuǎn)移酶的分子量較小?;蛲蛔儗е录谆D(zhuǎn)移酶的分子量變小的原因是 由于甲基因突變后指導合成的mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn),最終導致其表達出的甲基轉(zhuǎn)移酶中氨基酸數(shù)目減少,分子量變小由于甲基因突變后指導合成的mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn),最終導致其表達出的甲基轉(zhuǎn)移酶中氨基酸數(shù)目減少,分子量變小。
②染色體中組蛋白甲基化影響F基因表達的現(xiàn)象稱為表觀遺傳。研究者進一步對野生型和突變體甲的F基因表達相對水平進行了檢測,結(jié)果如圖。據(jù)圖以箭頭和文字形式解釋早抽薹表型出現(xiàn)的原因是 基因突變→甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)和功能異?!旧w組蛋白甲基化水平降低→F基因表達水平下降→解除對開花的抑制→大白菜提前抽薹開花基因突變→甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)和功能異?!旧w組蛋白甲基化水平降低→F基因表達水平下降→解除對開花的抑制→大白菜提前抽薹開花。
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【考點】基因突變的概念、原因、特點及意義.
【答案】隱性;將突變體甲和乙雜交得到F1,再讓F1自交得到F2,觀察并統(tǒng)計F2的表型及比例;若F2全表現(xiàn)為早抽薹,則甲、乙的突變基因為等位基因;若F2中早抽薹個體所占比例為,則甲、乙的突變基因為非同源染色體上的非等位基因;若F2中早抽薹個體所占比例為,則甲、乙的突變基因為同源染色體上的非等位基因;由于甲基因突變后指導合成的mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn),最終導致其表達出的甲基轉(zhuǎn)移酶中氨基酸數(shù)目減少,分子量變小;基因突變→甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)和功能異常→染色體組蛋白甲基化水平降低→F基因表達水平下降→解除對開花的抑制→大白菜提前抽薹開花
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【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:1難度:0.6
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