水稻是一種重要的農(nóng)作物,研究者通過多種育種技術(shù)來提高水稻的產(chǎn)量。
(1)水稻種植區(qū)域廣泛,同一品種在不同生態(tài)區(qū)域產(chǎn)量差異明顯。研究發(fā)現(xiàn)作物品種的表型(P)是其基因型(G)、環(huán)境效應(yīng)(E)及基因型與環(huán)境之間的互作效應(yīng)(G×E)共同作用的結(jié)果,即P=G+E+G×E。G×E的大小反映了基因型與環(huán)境之間的相互作用程度的高低,G×E較小的品種一般適應(yīng)種植的區(qū)域
較大
較大
(填“較大”或“較小”)。表觀遺傳是G×E效應(yīng)的一種體現(xiàn),是指基因的
堿基序列
堿基序列
保持不變,但影響基因
表達(dá)
表達(dá)
,導(dǎo)致表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。
(2)水稻稻穗的大小會影響水稻產(chǎn)量。研究人員獲得了稻穗為大穗的單基因純合突變體1和突變體2,其稻穗顯著大于野生型。將突變體1和突變體2分別與野生型水稻雜交,獲得的F
1的稻穗大小與野生型相同,說明大穗為
隱性
隱性
(填“顯性”或“隱性”)性狀。為了研究兩突變基因的關(guān)系,將突變體1和突變體2雜交,若子代表現(xiàn)為大穗,說明突變體1和突變體2的突變基因的關(guān)系是
A
A
(選填“A、等位基因;B、同源染色體上的非等位基因;C、非同源染色體上的非等位基因”)。
(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)突變基因?yàn)锳基因,并對野生型和突變體1的A基因進(jìn)行測序,結(jié)果如圖1。據(jù)圖可知,由于堿基對的
替換
替換
使突變體1的A基因突變,其指導(dǎo)合成的mRNA上的堿基為
UAG
UAG
的終止密碼子提前出現(xiàn),肽鏈變短,最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)的
空間結(jié)構(gòu)
空間結(jié)構(gòu)
改變,功能異常。
(4)A基因表達(dá)一種甲基轉(zhuǎn)移酶,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(dá),F(xiàn)基因是稻穗發(fā)育的主要抑制基因。研究者進(jìn)一步做了如圖2所示檢測,據(jù)圖解釋突變體大穗出現(xiàn)的成因:
突變體由于A基因突變,導(dǎo)致A蛋白功能異常,組蛋白的甲基化水平改變(或降低),F(xiàn)基因表達(dá)水平下降,對稻穗發(fā)育的抑制作用降低,出現(xiàn)大穗現(xiàn)象
突變體由于A基因突變,導(dǎo)致A蛋白功能異常,組蛋白的甲基化水平改變(或降低),F(xiàn)基因表達(dá)水平下降,對稻穗發(fā)育的抑制作用降低,出現(xiàn)大穗現(xiàn)象
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