玉米是人类重要的粮食作物,起源于墨西哥类蜀黍,但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝,顶端优势明显,而墨西哥...
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玉米是人类重要的粮食作物,起源于墨西哥类蜀黍,但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝,顶端优势明显,而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝,二者的果穗也有很大差异,如下图所示 :
(1)玉米和墨西哥类蜀黍都有20条染*体,玉米和墨西哥类蜀黍之间不存在生殖隔离,两者的杂种F1在进行减数*时,来自玉米的染*体能和___________________进行正常的联会,形成________个四分体。
(2)将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交,F1代果穗的表现型形态介于两者之间(如上图所示),将F1代自交,F2代果穗的形态表现出连续的变异。若有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥类蜀黍,在不考虑等位基因的显隐*关系和基因之间的相互作用时,估计与果穗的表现型相关的基因数有_________。
(3)影响植物多侧枝和少侧枝的激素主要是________。进一步的研究发现,墨西哥类蜀黍多侧枝和玉米少侧枝是受一对等位基因控制的,该基因只在芽中表达,在玉米的芽中该基因的表达量远高于墨西哥类蜀黍,但在二者体内表达的蛋白质的氨基*序列没有差异,推测这对等位基因的不同是在基因的__________区,对该区段使用相同的引物进行PCR扩增,结果如下图:
其中泳道1-8为8个不同的玉米品种,9泳道为墨西哥类蜀黍,-为**对照,M为标准对照,可以断定:该基因在玉米体内有一段_________________。该等位基因的杂合子表现为________________(填多侧枝或少侧枝)。
(4)通过对玉米和墨西哥类蜀黍的遗传学分析,推测农民开始种植墨西哥类蜀黍的时间大约在9000年前,种植过程中,由于在墨西哥类蜀黍的种群中发生了_________,进而出现了多种多样的__________,再通过农民的____________*种植,使某些基因的频率发生了改变,最终进化成现代玉米。
【回答】
墨西哥类蜀黍的染*体 10 5 生长素 非编码区(调控区) DNA的*入 少侧枝 突变和基因重组(变异) 表现型(*状) 选择
【分析】
减数*过程中配对的两条同源染*体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染*体。同源染*体两两配对的现象叫做联会。联会后的每对同源染*体含有四个染*单体,叫做四分体。
生长素作用的两重*表现为,既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
基因突变产生的等位基因,通过有*生殖过程中的基因重组,可形成多种多样的基因型,从而使种群出现大量的可遗传变异,在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。因此,在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】
(1)玉米和墨西哥类蜀黍都有20条染*体,两者的杂种F1在进行减数*形成配子时,来自玉米和墨西哥类蜀黍的染*体之间进行正常的联会,形成10个四分体。
(2)将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交,F2代有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥类蜀黍,可推测出与果穗的表现型相关的基因数为5,F1产生的雌雄配子均为25种,故F2代中像玉米的个体为1/25×1/25≈1/1000,像墨西哥类蜀黍的个体为1/25×1/25≈1/1000。
(3)由于生长素具有两重*,若侧枝的生长素浓度低,可促进其生长;若侧枝的生长素浓度高则抑制生长。由题干信息,二者体内表达的蛋白质的氨基*序列没有差异,说明基因编码区相同,推测这对等位基因的不同是在调控基因表达的非编码区。根据图上8个不同玉米品种和墨西哥类蜀黍对照,玉米品种该区段为5500bp,远大于墨西哥类蜀黍该区段电泳条带,说明该基因在玉米体内有一段DNA的*入。含有*入DNA基因的玉米表现为少侧枝,说明含有*入DNA的基因为显*基因,该等位基因的杂合子表现为少侧枝。
(4)在长期的种植过程中,墨西哥类蜀黍的种群中会发生变异(基因突变、基因重组),进而可能表现出新的*状,优良的*状通过农民的选择*种植被保留下来,不断地积累,使相应基因的频率发生了改变,最终进化成现代玉米。
【点睛】
本题主要考查遗传、基因结构、生物进化等相关知识,意在考查对这些知识的理解和综合应用能力。
知识点:基因表达的调控过程
题型:综合题
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