果莢開(kāi)裂并釋放種子，是植物繁衍后代的重要途徑。模式植物擬南芥果莢的開(kāi)裂與傳統(tǒng)油料作物具有相似的調(diào)控機(jī)制。研究者對(duì)擬南芥果莢開(kāi)裂機(jī)理進(jìn)行了系列研究。
（1）植物果莢開(kāi)裂區(qū)域細(xì)胞的細(xì)胞壁在 纖維素酶、果膠酶纖維素酶、果膠酶等酶的作用下被降解，導(dǎo)致果莢開(kāi)裂。野生型擬南芥果莢成熟后會(huì)完全開(kāi)裂，以便種子傳播。
（2）研究者通過(guò)篩選擬南芥T-DNA插入突變體庫(kù)，獲得兩個(gè)果莢不開(kāi)裂的突變體甲和乙。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)突變體甲的M酶活性喪失，推測(cè)編碼M酶的M基因由于插入T-DNA，突變?yōu)閙基因。研究者利用不同的引物對(duì)，分別進(jìn)行PCR，檢測(cè)野生型擬南芥及突變體甲的基因型，結(jié)果如圖1所示，驗(yàn)證了上述推測(cè)。在圖2中標(biāo)出引物1、2的位置及方向。
（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)突變體乙的E酶活性喪失。另有一突變體丙的果莢開(kāi)裂程度介于不開(kāi)裂與完全開(kāi)裂之間（中等開(kāi)裂）。突變體乙、丙的果莢開(kāi)裂程度分別由E/e、A/a基因控制。將上述突變體進(jìn)行雜交，后代表型及比例如表所示。
| 雜交組合 | F1表現(xiàn)型 | F2表現(xiàn)型及比例 |
| 乙×丙 | 完全開(kāi)裂 | 完全開(kāi)裂：中等開(kāi)裂：不開(kāi)裂=9：3：4 |
| 甲×丙 | 完全開(kāi)裂 | 完全開(kāi)裂：中等開(kāi)裂：不開(kāi)裂=2：1：1 |
全部子代果莢完全開(kāi)裂
全部子代果莢完全開(kāi)裂
，F(xiàn)1自交所得F2的表現(xiàn)型及比例為 完全開(kāi)裂：不開(kāi)裂=9：7
完全開(kāi)裂：不開(kāi)裂=9：7
。（4）突變體丙體內(nèi)的A蛋白缺失。為確定A蛋白的功能，研究者檢測(cè)了野生型及突變體丙體內(nèi)E基因及M基因的轉(zhuǎn)錄量，結(jié)果如圖4所示。
根據(jù)圖4數(shù)據(jù)推測(cè)A蛋白的功能是
促進(jìn)E基因及M基因的轉(zhuǎn)錄
促進(jìn)E基因及M基因的轉(zhuǎn)錄
，突變體丙果莢開(kāi)裂程度下降的原因是 突變體丙體內(nèi)E酶及M酶的數(shù)量減少，導(dǎo)致果莢開(kāi)裂區(qū)域細(xì)胞的細(xì)胞壁降解不完全，開(kāi)裂程度下降
突變體丙體內(nèi)E酶及M酶的數(shù)量減少，導(dǎo)致果莢開(kāi)裂區(qū)域細(xì)胞的細(xì)胞壁降解不完全，開(kāi)裂程度下降
。（5）一些油料作物如油菜，若果莢過(guò)早開(kāi)裂，會(huì)降低種子收獲產(chǎn)量，從而影響經(jīng)濟(jì)收入。預(yù)測(cè)本研究成果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
將擬南芥的研究成果轉(zhuǎn)化到油菜的培育中，精準(zhǔn)調(diào)控油菜果莢的開(kāi)裂程度，實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益
將擬南芥的研究成果轉(zhuǎn)化到油菜的培育中，精準(zhǔn)調(diào)控油菜果莢的開(kāi)裂程度，實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益
。【考點(diǎn)】基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用．
【答案】纖維素酶、果膠酶；；全部子代果莢完全開(kāi)裂；完全開(kāi)裂：不開(kāi)裂=9：7；促進(jìn)E基因及M基因的轉(zhuǎn)錄；突變體丙體內(nèi)E酶及M酶的數(shù)量減少，導(dǎo)致果莢開(kāi)裂區(qū)域細(xì)胞的細(xì)胞壁降解不完全，開(kāi)裂程度下降；將擬南芥的研究成果轉(zhuǎn)化到油菜的培育中，精準(zhǔn)調(diào)控油菜果莢的開(kāi)裂程度，實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益
；全部子代果莢完全開(kāi)裂；完全開(kāi)裂：不開(kāi)裂=9：7；促進(jìn)E基因及M基因的轉(zhuǎn)錄；突變體丙體內(nèi)E酶及M酶的數(shù)量減少，導(dǎo)致果莢開(kāi)裂區(qū)域細(xì)胞的細(xì)胞壁降解不完全，開(kāi)裂程度下降；將擬南芥的研究成果轉(zhuǎn)化到油菜的培育中，精準(zhǔn)調(diào)控油菜果莢的開(kāi)裂程度，實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：117引用：4難度：0.6
相似題
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1．某一年生植物甲和乙是具有不同優(yōu)良性狀的品種，單個(gè)品種種植時(shí)均正常生長(zhǎng)。欲獲得兼具甲乙優(yōu)良性狀的品種，科研人員進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)部分F1植株在幼苗期死亡。已知該植物致死性狀由非同源染色體上的兩對(duì)等位基因（A/a和B/b）控制，品種甲基因型為aaBB，品種乙基因型為_(kāi) _bb?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）品種甲和乙雜交，獲得優(yōu)良性狀F1的育種原理是。
（2）為研究部分F1植株致死的原因，科研人員隨機(jī)選擇10株乙，在自交留種的同時(shí)，單株作為父本分別與甲雜交，統(tǒng)計(jì)每個(gè)雜交組合所產(chǎn)生的F1表現(xiàn)型，只出現(xiàn)兩種情況，如下表所示。
①該植物的花是兩性花，上述雜交實(shí)驗(yàn)，在授粉前需要對(duì)甲采取的操作是甲（母本） 乙（父本） F1 aaBB 乙-1 幼苗期全部死亡 乙-2 幼苗死亡：成活=1：1 、。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，部分F1植株死亡的原因有兩種可能性：其一，基因型為A_B_的植株致死；其二，基因型為的植株致死。
③進(jìn)一步研究確認(rèn)，基因型為A_B_的植株致死，則乙-1的基因型為。
（3）要獲得全部成活且兼具甲乙優(yōu)良性狀的F1雜種，可選擇親本組合為：品種甲（aaBB）和基因型為的品種乙，該品種乙選育過(guò)程如下：
第一步：種植品種甲作為親本。
第二步：將乙-2自交收獲的種子種植后作為親本，然后，統(tǒng)計(jì)每個(gè)雜交組合所產(chǎn)生的F1表現(xiàn)型。
選育結(jié)果：若某個(gè)雜交組合產(chǎn)生的F1全部成活，則的種子符合選育要求。發(fā)布：2025/1/6 9:0:6組卷：273引用：5難度：0.6 -
2．某植物有兩個(gè)純合白花品系甲與乙，讓它們分別與一株純合的紅花植株雜交，F(xiàn)1均為紅花植株，F(xiàn)1自交得F2。由品系甲與純合紅花植株雜交得到的F2中紅花植株27株、白花植株37株，由品系乙與純合紅花植株雜交得到的F2中紅花植株27株、白花植株21株。
（1）根據(jù)上述雜交結(jié)果，控制紅花和白花這對(duì)相對(duì)性狀的等位基因至少有對(duì)，判斷的依據(jù)是。如果讓兩個(gè)雜交組合產(chǎn)生的F1再雜交，理論上后代紅花植株中雜合子占。上述兩個(gè)雜交組合產(chǎn)生的F2中白花植株雜合子自交后代（填“都會(huì)”或“都不會(huì)”或“有一組會(huì)”）發(fā)生性狀分離。
（2）要確定某一純合白花品系的基因型（用隱性純合基因?qū)?shù)表示），可讓其與純種紅花植株雜交獲得F1，然后再將F1與親本白花品系雜交獲得F2，統(tǒng)計(jì)F2中紅花、白花植株的比例。請(qǐng)預(yù)期可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并推測(cè)隱性純合基因?qū)?shù)。若F2中紅花植株：白花植株=，則該純合白花品系具有2對(duì)隱性純合基因。
（3）該植物的HPR1蛋白定位于細(xì)胞的核孔處，協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移，與野生型相比，推測(cè)該蛋白功能缺失的突變型細(xì)胞中，有更多的mRNA分布于（填“細(xì)胞核”或“細(xì)胞質(zhì)”），mRNA合成的原料是。研究該植物的線(xiàn)粒體基因與細(xì)胞核基因的表達(dá)過(guò)程時(shí)發(fā)現(xiàn)，即使由線(xiàn)粒體DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA和細(xì)胞核DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA堿基序列相同，二者經(jīng)翻譯產(chǎn)生的多肽鏈中相應(yīng)氨基酸的序列卻常有不同，從遺傳信息的傳遞過(guò)程分析，其可能的原因是。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.5 -
3．在探索生命之謎的歷史長(zhǎng)河中，許多生物科學(xué)家為之奮斗、獻(xiàn)身，以卓越的貢獻(xiàn)揚(yáng)起了生物科學(xué)“長(zhǎng)風(fēng)破浪”的風(fēng)帆?；卮鹣铝信c遺傳有關(guān)的問(wèn)題：
（1）在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類(lèi)型，R型菌是由SⅡ型突變產(chǎn)生。利用加熱殺死的SⅠ與R型菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)了S型菌，有人認(rèn)為S型菌出現(xiàn)是由于R型菌突變產(chǎn)生，但該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的S型菌全為型，否定了這種說(shuō)法。
（2）沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，該模型以排在外側(cè)構(gòu)成DNA的基本骨架，用來(lái)解釋DNA分子的多樣性。
（3）以下是基因控制生物體性狀的實(shí)例，乙醇進(jìn)入人體后的代謝途徑如圖。
①以上實(shí)例體現(xiàn)了基因控制生物體的性狀方式是。
②據(jù)圖判斷控制這兩種酶的基因在遺傳時(shí)遵循基因的自由組合定律，理由是。
③有些人喝了一點(diǎn)酒就臉紅，我們稱(chēng)為“紅臉人”，有些人飲酒后臉色基本不變但易醉，被稱(chēng)為“白臉人”，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)“紅臉人”體內(nèi)只有ADH，而“白臉人”體內(nèi)沒(méi)有ADH，此外還有一種人既有ADH，又有ALDH，號(hào)稱(chēng)“千杯不醉”。一對(duì)飲酒“紅臉”的夫妻，所生的兩個(gè)兒子中，一個(gè)飲酒“白臉”，一個(gè)飲酒“千杯不醉”，則母親的基因型為，該夫妻再生一個(gè)“紅臉”的女兒的概率是。發(fā)布：2025/1/15 8:0:2組卷：2引用：1難度：0.5
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