稻瘟病菌侵染可導(dǎo)致水稻患稻瘟病,水稻細(xì)胞通過合成過氧化氫,啟動“免疫”反應(yīng),抵抗稻瘟病菌。
(1)科研人員將純合稻瘟病抗性突變體M與表現(xiàn)型為易感病的野生型(WT)植株雜交,F(xiàn)1均表現(xiàn)為易感病,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為易感?。嚎剐?3:1。據(jù)此可初步判斷,突變體M的抗性性狀由 隱隱性基因控制。
(2)對WT和抗性突變體M的R基因進(jìn)行測序分析,結(jié)果如圖1。
據(jù)圖1可知,與WT中R基因序列相比,抗性突變體M的R基因發(fā)生了 G//C堿基對G//C堿基對缺失。該突變基因控制合成的蛋白質(zhì)中,氨基酸 數(shù)目和排列順序數(shù)目和排列順序發(fā)生改變,導(dǎo)致該蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變,生理功能喪失。
(3)WT和突變體M均無A基因??蒲腥藛T將A基因?qū)隬T中(A基因與R基因不在同一染色體上),篩選得到純合植株N,表現(xiàn)為抗稻瘟病。
①將植株N與突變體M雜交,F(xiàn)1均表現(xiàn)為抗性,F(xiàn)1自交,若F2的表現(xiàn)型及比例為 抗?。阂赘胁?13:3抗?。阂赘胁?13:3,則支持“A基因抑制R基因的表達(dá)”的推測。
②利用現(xiàn)代生物技術(shù)可驗(yàn)證上述推測成立,如表為供選的材料、處理和預(yù)期結(jié)果。
水稻植株材料 | a | WT |
b | 突變體M | |
c | 植株N | |
對材料的處理 | d | 轉(zhuǎn)入R基因 |
e | 敲除R基因 | |
f | 轉(zhuǎn)入A基因 | |
g | 敲除A基因 | |
預(yù)期結(jié)果 | h | R基因表達(dá) |
i | R基因不表達(dá) |
方案二更合理;方案二中植株N具有正常R基因,敲除A基因后能檢測R基因表達(dá)情況,可驗(yàn)證A基因是否抑制R基因;方案一中突變體M的R基因發(fā)生突變,無法表達(dá)正常R蛋白,不適合作為實(shí)驗(yàn)材料
方案二更合理;方案二中植株N具有正常R基因,敲除A基因后能檢測R基因表達(dá)情況,可驗(yàn)證A基因是否抑制R基因;方案一中突變體M的R基因發(fā)生突變,無法表達(dá)正常R蛋白,不適合作為實(shí)驗(yàn)材料
。(4)研究表明,稻瘟病菌侵染W(wǎng)T過程中,正常R蛋白促進(jìn)過氧化氫酶催化過氧化氫分解,導(dǎo)致植株感病。綜合上述研究,完善稻瘟病菌侵染后,WT、突變體M或植株N中,細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的“免疫”反應(yīng)過程圖。請?jiān)谌N植株中任選一種植株,從A基因、R基因和過氧化氫三個(gè)角度分析。
【答案】隱;G//C堿基對;數(shù)目和排列順序;抗?。阂赘胁?13:3;方案二更合理;方案二中植株N具有正常R基因,敲除A基因后能檢測R基因表達(dá)情況,可驗(yàn)證A基因是否抑制R基因;方案一中突變體M的R基因發(fā)生突變,無法表達(dá)正常R蛋白,不適合作為實(shí)驗(yàn)材料
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:65引用:4難度:0.6
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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。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_ _bb?;卮鹣铝袉栴}:
(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。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
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(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
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第二步:將乙-2自交收獲的種子種植后作為親本,然后
選育結(jié)果:若某個(gè)雜交組合產(chǎn)生的F1全部成活,則發(fā)布:2025/1/6 9:0:6組卷:274引用:5難度:0.6 -
2.在探索生命之謎的歷史長河中,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)“長風(fēng)破浪”的風(fēng)帆?;卮鹣铝信c遺傳有關(guān)的問題:
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3.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。
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(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,推測該蛋白功能缺失的突變型細(xì)胞中,有更多的mRNA分布于發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.5
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