玉米是人類重要的糧食作物,起源於墨西哥類蜀黍,但兩者在形態上差異很大。玉米只有一根長枝,頂端優勢明顯,而墨西哥...
問題詳情:
玉米是人類重要的糧食作物,起源於墨西哥類蜀黍,但兩者在形態上差異很大。玉米只有一根長枝,頂端優勢明顯,而墨西哥類蜀黍長有很多側枝,二者的果穗也有很大差異,如下圖所示 :
(1)玉米和墨西哥類蜀黍都有20條染*體,玉米和墨西哥類蜀黍之間不存在生殖隔離,兩者的雜種F1在進行減數*時,來自玉米的染*體能和___________________進行正常的聯會,形成________個四分體。
(2)將玉米和墨西哥類蜀黍進行雜交,F1代果穗的表現型形態介於兩者之間(如上圖所示),將F1代自交,F2代果穗的形態表現出連續的變異。若有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥類蜀黍,在不考慮等位基因的顯隱*關係和基因之間的相互作用時,估計與果穗的表現型相關的基因數有_________。
(3)影響植物多側枝和少側枝的激素主要是________。進一步的研究發現,墨西哥類蜀黍多側枝和玉米少側枝是受一對等位基因控制的,該基因只在芽中表達,在玉米的芽中該基因的表達量遠高於墨西哥類蜀黍,但在二者體內表達的蛋白質的氨基*序列沒有差異,推測這對等位基因的不同是在基因的__________區,對該區段使用相同的引物進行PCR擴增,結果如下圖:
其中泳道1-8為8個不同的玉米品種,9泳道為墨西哥類蜀黍,-為**對照,M為標準對照,可以斷定:該基因在玉米體內有一段_________________。該等位基因的雜合子表現為________________(填多側枝或少側枝)。
(4)通過對玉米和墨西哥類蜀黍的遺傳學分析,推測農民開始種植墨西哥類蜀黍的時間大約在9000年前,種植過程中,由於在墨西哥類蜀黍的種群中發生了_________,進而出現了多種多樣的__________,再通過農民的____________*種植,使某些基因的頻率發生了改變,最終進化成現代玉米。
【回答】
墨西哥類蜀黍的染*體 10 5 生長素 非編碼區(調控區) DNA的*入 少側枝 突變和基因重組(變異) 表現型(*狀) 選擇
【分析】
減數*過程中配對的兩條同源染*體,形態和大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方,叫做同源染*體。同源染*體兩兩配對的現象叫做聯會。聯會後的每對同源染*體含有四個染*單體,叫做四分體。
生長素作用的兩重*表現為,既能促進生長,也能抑制生長;既能促進發芽,也能抑制發芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
基因突變產生的等位基因,通過有*生殖過程中的基因重組,可形成多種多樣的基因型,從而使種群出現大量的可遺傳變異,在自然選擇的作用下,具有有利變異的個體有更多的機會產生後代,種群中相應基因的頻率會不斷提高;相反,具有不利變異的個體留下後代的機會少,種群中相應基因的頻率會下降。因此,在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發生定向改變,導致生物朝著一定的方向不斷進化。
【詳解】
(1)玉米和墨西哥類蜀黍都有20條染*體,兩者的雜種F1在進行減數*形成配子時,來自玉米和墨西哥類蜀黍的染*體之間進行正常的聯會,形成10個四分體。
(2)將玉米和墨西哥類蜀黍進行雜交,F2代有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥類蜀黍,可推測出與果穗的表現型相關的基因數為5,F1產生的雌雄配子均為25種,故F2代中像玉米的個體為1/25×1/25≈1/1000,像墨西哥類蜀黍的個體為1/25×1/25≈1/1000。
(3)由於生長素具有兩重*,若側枝的生長素濃度低,可促進其生長;若側枝的生長素濃度高則抑制生長。由題幹資訊,二者體內表達的蛋白質的氨基*序列沒有差異,說明基因編碼區相同,推測這對等位基因的不同是在調控基因表達的非編碼區。根據圖上8個不同玉米品種和墨西哥類蜀黍對照,玉米品種該區段為5500bp,遠大於墨西哥類蜀黍該區段電泳條帶,說明該基因在玉米體內有一段DNA的*入。含有*入DNA基因的玉米表現為少側枝,說明含有*入DNA的基因為顯*基因,該等位基因的雜合子表現為少側枝。
(4)在長期的種植過程中,墨西哥類蜀黍的種群中會發生變異(基因突變、基因重組),進而可能表現出新的*狀,優良的*狀通過農民的選擇*種植被保留下來,不斷地積累,使相應基因的頻率發生了改變,最終進化成現代玉米。
【點睛】
本題主要考查遺傳、基因結構、生物進化等相關知識,意在考查對這些知識的理解和綜合應用能力。
知識點:基因表達的調控過程
題型:綜合題
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