Question

2．水稻淀粉合成代謝的遺傳研究備受關注．相關研究的部分信息如圖所示．請回答：

部分密碼子表 絡氨酸（UAC） 絲氨酸（AGC）
（1）AGPaes基因1如何使水稻表現(xiàn)出低產（淀粉含量低）的性狀？AGPaes基因1通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進而影響生物的性狀．
（2）用γ射線處理水稻進行誘變育種培育高產水稻品種．從圖中可以看出，由于水稻AGPaes基因1中發(fā)生了堿基對的增添，因而突變?yōu)锳GPaes基因2而獲得高產水稻突變體品種．在該突變基因中，若腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條單鏈中，鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉錄的RNA中，鳥嘌呤占堿基總數(shù)的24%%．
（3）比較研究后發(fā)現(xiàn)，基因突變部位編碼的氨基酸分別為酪氨酸和絲氨酸，請寫出基因中編碼這兩個氨基酸的堿基序列ATG∥TAC、TCG∥AGC
（4）研究表明，普通野生型水稻中擁有許多決定稻米優(yōu)良品質的相關基因．
①育種工作者利用普通野生型水稻中存在的低比例直鏈淀粉突變體，以雜交育種方法培育出了優(yōu)質栽培水稻品種．在雜交育種過程中，從F₂代起，一般要進行多代自交和選擇，自交的目的是獲得純合子．
②普通野生稻含有3.75×10⁴對基因，假定每個基因的是10^-5，那么在約有10⁷個個體的種群中，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是7.5x10⁶，它們是改良栽培稻的資源，也是進化的原材料．我國的普通野生稻分布于南方8個�。▍^(qū)），每一個分布點的普通野生稻種群都是生物進化的基本單位
③據調查，我國不同地區(qū)的普通野生稻種群之間，含突變基因的雜合子的基因型頻率存在著明顯的差異．導致這種現(xiàn)象的原因有：不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同；不同的環(huán)境條件下，選擇作用會有所不同；（答夠2個原因即可）

Answer 1

分析 1、基因對性狀的控制方式：①基因通過控制酶的合成來影響細胞代謝，進而間接控制生物的性狀；②基因通過控制蛋白質分子結構來直接控制性狀．
2、分析題圖：圖示表示基因與性狀之間的關系，AGPaes基因通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進而影響生物的性狀，即使水稻表現(xiàn)低產（淀粉含量低）性狀．

解答 解：（1）由圖可知，AGPaes基因1通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進而影響生物的性狀，即使水稻表現(xiàn)低產（淀粉含量低）性狀．
（2）從圖中可以看出，AGPaes基因1通過控制AGPaes酶有n個氨基酸，而AGPaes基因2通過控制AGPaes酶有n+2個氨基酸，即突變后基因控制合成的蛋白質多了2個氨基酸，最可能是由于水稻AGPaes基因1中發(fā)生了堿基對的增添．在該突變基因中，若腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，即A+T=54%，則A=T=27%，G=C=23%，其中一條單鏈中，鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，根據堿基互補配對原則可知G=（G₁+G₂）÷2，則另一條單鏈中G=46%-22=24%，因此由該鏈轉錄的RNA中，鳥嘌呤占堿基總數(shù)的24%．
（3）根據密碼子在mRNA上可以推測DNA的序列，已知酪氨酸（UAC）和絲氨酸（AGC），則基因中編碼這兩個氨基酸的堿基序列分別是ATG∥TAC、TCG∥AGC．
（4）①雜合子連續(xù)自交，隨著自交次數(shù)的增加，雜合子的基因型頻率逐漸降低，純合子的基因型頻率逐漸升高，可見自交的目的是獲得純合子．
②普通野生稻含有3.75×10⁴對基因，假定每個基因的突變率都是10^-5，那么在約有10⁷個個體的種群中，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是2×3.75×10⁴×10^-5×10⁷=7.5×10⁶，它們是進化的原材料，也將是改良栽培稻的資源．（普通野生稻）種群都是生物進化的基本單位．
③我國不同地區(qū)的普通野生稻種群之間，含突變基因的雜合子的基因型頻率存在著明顯的差異，導致這種現(xiàn)象的原因不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同和不同的環(huán)境條件下，選擇作用會有所不同．
故答案為：
（1）AGPaes基因1通過控制AGPaes酶的合成來控制代謝過程，進而影響生物的性狀
（2）增添      24%
（3）ATG∥TAC、TCG∥AGC
（4）①獲得純合子　　�、�7.5 x 10⁶基本單位③不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同；不同的環(huán)境條件下，選擇作用會有所不同

點評 本題結合圖解，綜合考查DNA分子結構的主要特點、基因突變、基因與性狀之間的關系等知識，要求考生識記DNA分子結構的主要特點，掌握堿基互補配對原則的應用，能運用其延伸規(guī)律進行相關計算；識記基因突變的概念；識記基因控制性狀的途徑，能結合圖中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．