科研人員研究玉米籽粒性狀時發(fā)現(xiàn),其飽滿程度由大到小有飽滿、中度飽滿、干癟等性狀,為探究這些性狀出現(xiàn)的原因,進行系列研究。
(1)玉米籽粒的飽滿程度由位于同源染色體相同位置的3個基因(S、S1、S2)決定,以上等位基因的出現(xiàn)是
基因突變
基因突變
的結果,同時也體現(xiàn)了該變異具有 不定向性
不定向性
特點。
(2)科研人員分別利用野生型、突變體1、突變體2進行研究,實驗步驟及結果如圖1所示。
①突變體1基因型為S1S1,干癟個體基因型為S2S2,根據(jù)雜交1、雜交2的結果,判斷S、S1、S2之間的顯隱性關系是 S對S1為顯性,S1對S2為顯性
S對S1為顯性,S1對S2為顯性
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②上述雜交實驗說明控制籽粒飽滿程度的基因遵循分離定律,證據(jù)是:雜交2中飽滿籽粒自交后代出現(xiàn)飽滿:中等飽滿=3:1,中等飽滿自交后代出現(xiàn)中等飽滿:干癟=3:1
雜交2中飽滿籽粒自交后代出現(xiàn)飽滿:中等飽滿=3:1,中等飽滿自交后代出現(xiàn)中等飽滿:干癟=3:1
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③進一步研究發(fā)現(xiàn),雜交2的子二代中方框內的“中等飽滿”籽粒中約有三分之一飽滿程度略高,從基因型差異的角度,解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因 S1基因的作用存在劑量效應(S1、S2基因表現(xiàn)為不完全顯性,S1S1表現(xiàn)為中等飽滿,S1S2表現(xiàn)為低等飽滿)
S1基因的作用存在劑量效應(S1、S2基因表現(xiàn)為不完全顯性,S1S1表現(xiàn)為中等飽滿,S1S2表現(xiàn)為低等飽滿)
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(3)科研人員推測突變體1籽粒中等飽滿是由于基因S中插入一段DNA序列(BTA)導致。如圖2。
檢測野生型和突變體1的相關基因表達情況。已知S基因編碼某種糖類轉運蛋白,推測突變體 1籽粒飽滿程度降低的原因是 BTA插入基因S中導致S基因突變,糖類轉運蛋白異常,糖類轉運到籽粒中受限,籽粒飽滿程度降低
BTA插入基因S中導致S基因突變,糖類轉運蛋白異常,糖類轉運到籽粒中受限,籽粒飽滿程度降低
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(4)根據(jù)籽粒飽滿程度的研究結果,闡釋你對“基因控制生物性狀”的理解。 基因結構的改變、基因數(shù)量的不同均影響基因編碼的蛋白質,進而影響生物的性狀
基因結構的改變、基因數(shù)量的不同均影響基因編碼的蛋白質,進而影響生物的性狀
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