21.大豆是光周期反應(yīng)敏感的作物。當高緯度地區(qū)大豆品種引入低緯度的熱帶、亞熱帶地區(qū)后,會出現(xiàn)開花期顯著提前、生育期明顯縮短、產(chǎn)量大幅下降的問題。開發(fā)和選育適應(yīng)低緯度環(huán)境條件的大豆品種,研究其遺傳規(guī)律和分子機制對我國大豆育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。
(1)大豆早花和晚花是一對
。華夏3號是我國科學(xué)家選育的在低緯度環(huán)境條件下晚花高產(chǎn)的大豆品種。將華夏3號與野生型雜交,F(xiàn)2中早花植株和晚花植株的數(shù)量比例約為3:1,說明晚花性狀由等位基因(J/j)中的
控制。
(2)以華夏3號為材料,研究者通過化學(xué)誘變篩選到比華夏3號更晚花的突變體E。該突變位于11號染色體上,由非編碼鏈測序結(jié)果圖1可知,突變體E的L基因中發(fā)生了
。該突變影響了L基因表達產(chǎn)物與特定DNA片段的結(jié)合能力,請從分子水平分析原因。
UAC |
CUG |
AAA |
CCG |
酪氨酸 |
亮氨酸 |
賴氨酸 |
脯氨酸 |
(3)為確認L基因突變與突變體E晚花表型的關(guān)系,研究者用轉(zhuǎn)基因方法在上述突變體E中表達正常L基因,獲得材料甲。在短日照條件下栽培野生型、突變體E和材料甲并檢測L基因的轉(zhuǎn)錄和植株的花期(從發(fā)芽到開第一朵花的時間),分析圖2結(jié)果可得出結(jié)論:L基因突變是導(dǎo)致突變體E晚花的原因。得出結(jié)論的依據(jù)為:
。
(4)生長在我國南方的野生大豆Z中存在L基因的另一突變l,這是在短日照環(huán)境中,經(jīng)過長期
的結(jié)果。為探究野生大豆Z中的l基因能否進一步延長華夏3號的花期,需先通過雜交實驗將野生大豆Z中的l基因整合到華夏3號中,請寫出培育流程。(在答題卡上用文字或圖示作答均可)
(5)進一步比較基因型JJll、jjLL、jjll的植株與野生型植株在短日照條件下的花期,結(jié)果如圖3。已知J基因、L基因表達產(chǎn)物會形成EC復(fù)合體并調(diào)控開花抑制因子El的表達。根據(jù)圖3和上述所有實驗結(jié)果,以下關(guān)于L基因和J基因調(diào)控大豆花期的推測正確的是
。
A.EC復(fù)合體能夠調(diào)控El的轉(zhuǎn)錄過程
B.EC復(fù)合體能調(diào)控El的mRNA的翻譯
C.野生型的EC復(fù)合體促進El的表達
D.野生型的EC復(fù)合體抑制El的表達
E.J基因?qū)ㄆ诘挠绊懘笥贚基因
F.L基因?qū)ㄆ诘挠绊懘笥贘基因
G.l基因不能進一步延長華夏3號的花期
H.l基因能夠進一步延長華夏3號的花期