紋枯病是危害水稻的主要病害之一,對我國糧食安全構(gòu)成嚴重威脅。探究植物抵御病原體感染的機制對促進作物安全生產(chǎn)至關(guān)重要。
(1)科研人員發(fā)現(xiàn)水稻突變體M對紋枯病具有極高抗性。將M與野生型雜交獲得F1,F(xiàn)1自交后代中抗病植株約占14,說明M的抗病性狀受 隱隱性基因控制,遵循 分離分離定律。
(2)將M與某秈稻品系雜交,獲得F1及F1自交系F2。依據(jù)6、7號染色體的分子標記(特異性DNA序列)設(shè)計引物,對親本、F1和F2中抗病植株的基因組進行PCR,電泳結(jié)果如圖1。

據(jù)圖1分析,可將突變基因定位于6號染色體上,理由是 F2抗病植株的6號染色體分子標記擴增結(jié)果全部與突變體M一致;而7號染色體分子標記擴增結(jié)果中類型1:類型2:類型3=1:2:1F2抗病植株的6號染色體分子標記擴增結(jié)果全部與突變體M一致;而7號染色體分子標記擴增結(jié)果中類型1:類型2:類型3=1:2:1。
(3)在野生型體內(nèi)篩選到突變基因的等位基因ROD1,其控制合成的ROD1蛋白可抑制植物的免疫功能。將突變基因與ROD1基因進行序列對比(圖2),基于基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系分析突變體M抗病性增強的原因 突變基因缺失堿基G,其控制合成的ROD1蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,抑制免疫的功能降低,抗病性增強突變基因缺失堿基G,其控制合成的ROD1蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,抑制免疫的功能降低,抗病性增強。
(4)H2O2含量與抗病性成正相關(guān),CatB是降解H2O2的酶,推測ROD1蛋白可能通過與CatB結(jié)合發(fā)揮作用。為驗證上述推測,科研人員給煙草葉片的不同區(qū)域轉(zhuǎn)入不同基因,一段時間后檢測各區(qū)域熒光反應(yīng),檢測原理和結(jié)果分別如圖3、4所示。
①圖4中僅B區(qū)檢測到明顯熒光說明 ROD1能和CatB結(jié)合ROD1能和CatB結(jié)合,為排除N蛋白與C蛋白自發(fā)組裝產(chǎn)生熒光反應(yīng)而設(shè)置的對照組為 C、DC、D區(qū)(填字母)。
②已證實H2O2等過氧化物的大量積累會損傷細胞結(jié)構(gòu),對比突變體M與野生型在非疫區(qū)的生長發(fā)育狀況,結(jié)果應(yīng)為 突變體M生長狀況比野生型生長狀況差突變體M生長狀況比野生型生長狀況差。
(5)科研人員又篩選到一種RIP1蛋白,它可介導ROD1蛋白的降解,且其表達可被病原體感染所誘導。結(jié)合本題研究嘗試解釋野生型水稻未感染和感染病原體這兩種不同情況下,如何平衡抗病能力與生長發(fā)育的關(guān)系 未受感染時RIP1表達量低,ROD1與CatB結(jié)合促進H2O2降解,避免其損傷細胞,植物生長發(fā)育正常;病原體感染時誘導RIP1表達,ROD1降解使其不能與CatB結(jié)合,H2O2積累提高抗病能力。未受感染時RIP1表達量低,ROD1與CatB結(jié)合促進H2O2降解,避免其損傷細胞,植物生長發(fā)育正常;病原體感染時誘導RIP1表達,ROD1降解使其不能與CatB結(jié)合,H2O2積累提高抗病能力。。
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【答案】隱;分離;F2抗病植株的6號染色體分子標記擴增結(jié)果全部與突變體M一致;而7號染色體分子標記擴增結(jié)果中類型1:類型2:類型3=1:2:1;突變基因缺失堿基G,其控制合成的ROD1蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,抑制免疫的功能降低,抗病性增強;ROD1能和CatB結(jié)合;C、D;突變體M生長狀況比野生型生長狀況差;未受感染時RIP1表達量低,ROD1與CatB結(jié)合促進H2O2降解,避免其損傷細胞,植物生長發(fā)育正常;病原體感染時誘導RIP1表達,ROD1降解使其不能與CatB結(jié)合,H2O2積累提高抗病能力。
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:1難度:0.4
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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,單個品種種植時均正常生長。欲獲得兼具甲乙優(yōu)良性狀的品種,科研人員進行雜交實驗,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。回答下列問題:
(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,科研人員隨機選擇10株乙,在自交留種的同時,單株作為父本分別與甲雜交,統(tǒng)計每個雜交組合所產(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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2.在探索生命之謎的歷史長河中,許多生物科學家為之奮斗、獻身,以卓越的貢獻揚起了生物科學“長風破浪”的風帆?;卮鹣铝信c遺傳有關(guān)的問題:
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(2)沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,該模型以
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3.某植物有兩個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。
(1)根據(jù)上述雜交結(jié)果,控制紅花和白花這對相對性狀的等位基因至少有
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(3)該植物的HPR1蛋白定位于細胞的核孔處,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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