1. 水稻为二倍体雌雄同株植物,花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致。回答下列问题:
(1) 进行水稻杂交实验时,应首先除去未成熟花的全部,并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1自交,F2的表现型及比例为
(2) 为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系,育种人员进行了杂交实验,杂交组合及F1叶色见下表。

实验分组

母本

父本

F1叶色

第1组

W

X

浅绿

第2组

W

Y

绿

第3组

W

Z

绿

第4组

X

Y

绿

第5组

X

Z

绿

第6组

Y

Z

绿

实验结果表明,W的浅绿叶基因与突变体的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上,育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换,预测如下两种情况将出现的结果:

①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,结果为

②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,结果为

(3) 叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现,突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,导致翻译出的肽链变短。据此推测,与正常基因转录出的mRNA相比,突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是
【考点】
基因的自由组合规律的实质及应用; 遗传信息的转录; 遗传信息的翻译;
【答案】

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3. 水稻是我国第-大粮食作物,极端高温天气可使水稻产量显著下降。科研人员研究发现水稻的高温抗性与其基因组中的序列I相关,品系C (抗高温非洲稻)和W (农艺性状优良但不抗高温的亚洲稻)的相关序列分别记为TC和TW
(1) 为验证品系C与品系W高温抗性的差异是否与序列T的差异相关,科研人员通过图a方法选育出品系N并进行实验(结果如图b示)。选育的品系N除序列T来源于品系C(TC纯合)外,其他遗传背景要尽可能与品系W相同。

①已知A、a和B、b是两对独立遗传的等位基因,两对基因均不位于序列T所在的染色体上。若品系C的基因型为AABB,品系W的基因型为aabb,选育品系N过程中F2代a的基因频率为,F3中aabb基因型频率为。随着回交代数的增加,回交后代的遗传背景逐渐向品系W偏移。

②图a中Fn经过筛选后还需 (填“自交”、“与品系C杂交”、“与品系W杂交”),从所得的子代中选出符合要求的品系N。

③图b中对照品系应选用品系

(2) 进一步研究发现,序列T中有两个调控高温抗性的基因TI和T2,分别表达T1蛋白和T2蛋白。为探究两种蛋白调控水稻高温抗性的机制,研究人员将T1和T2蛋白分别用红色、绿色荧光标记,观察常温和高温环境下W品系和C品系叶肉细胞中的荧光分布情况和叶绿体形态变化,结果见图。

①高温条件下品系W叶肉细胞叶绿体功能异常,据图a推测原因是在叶绿体内积累,对叶绿体造成破坏。

②由图b可知,品系C与品系W中的T1蛋白在功能上存在差异,据图推测品系C耐热性更强的分子机制是:在高温环境下,品系C叶肉细胞,从而在高温中保护了叶绿体。

(3) 选育的品系N具有品系W优良特性的同时,已具有一定的高温抗性。为进一步增强其耐热性能,请根据上述对T1、T2蛋白的研究结论,在分子水平上提出一项改进思路 。
实验探究题 普通