學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(5)題
神奇的“轉(zhuǎn)座子”某些玉米棒上結(jié)有多種顏色的種子,其形成機(jī)制與“轉(zhuǎn)座子”有關(guān)。轉(zhuǎn)座子是在染色體不同位置復(fù)制和移動的DNA片段,曾被稱為跳躍基因。
20世紀(jì)40年代,美國遺傳學(xué)家芭芭拉?麥克林托克在研究玉米時第一次發(fā)現(xiàn)了可以轉(zhuǎn)座的Ds/Ac系統(tǒng),其作用方式和結(jié)果如圖所示。R基因可以控制玉米籽粒中紫色色素的合成,而r基因則不能。rr基因型籽粒表現(xiàn)為黃色(圖A)。Rr基因型籽粒表現(xiàn)為紫色(圖B)?;罨蜃覣c可以合成轉(zhuǎn)座酶,激活轉(zhuǎn)座因子Ds插入到R基因中,導(dǎo)致Rr基因型籽粒細(xì)胞中無法合成紫色色素,籽粒表現(xiàn)為黃色(圖C)。圖C所示基因型的細(xì)胞中Ac也可能激活Ds從R基因中轉(zhuǎn)出,使細(xì)胞又可以合成紫色色素,籽粒表現(xiàn)為紫色或花斑狀(圖D)。

圖1玉米籽粒顏色與轉(zhuǎn)座子的關(guān)系
我們熟悉的許多變異現(xiàn)象都和轉(zhuǎn)座子有著密切的關(guān)系。孟德爾豌豆雜交實驗所用的皺粒豌豆的產(chǎn)生,就是因為一個轉(zhuǎn)座因子插入淀粉分支酶基因中,導(dǎo)致基因失活,進(jìn)而影響了種子中淀粉的合成和水分的保持。玉米、小麥、小鼠和人類基因組中轉(zhuǎn)座子都占有相當(dāng)高的比例。細(xì)菌和病毒等微生物基因組中同樣有著大量的轉(zhuǎn)座子,這些微生物轉(zhuǎn)座子甚至可以轉(zhuǎn)給高等動植物??茖W(xué)家檢測發(fā)現(xiàn),狒狒的基因組中含有許多與逆轉(zhuǎn)錄病毒同源的序列,其中c型病毒基因組序列已在所有舊大陸猴的DNA序列中檢出,據(jù)推算該病毒基因組在靈長類中至少已存在了3000萬年,這為生物進(jìn)化理論提供了有力的分子生物學(xué)證據(jù)。研究人員發(fā)現(xiàn)果蠅的某些品系間雜交產(chǎn)生的后代不可育,這種現(xiàn)象也是由轉(zhuǎn)座子造成的,這種現(xiàn)象形成品系間或群體間雜交的屏障,促進(jìn)生殖隔離的產(chǎn)生,對物種的形成極為重要。
(1)圖C中由Ds轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)移引起的變異類型為 基因突變基因突變。
(2)圖D中花斑籽粒的紫色斑點(diǎn)出現(xiàn)的原因是種子形成過程中,細(xì)胞中Ac激活Ds從R基因處移走,R基因表達(dá)產(chǎn)物恢復(fù)正常,細(xì)胞中合成紫色色素細(xì)胞中Ac激活Ds從R基因處移走,R基因表達(dá)產(chǎn)物恢復(fù)正常,細(xì)胞中合成紫色色素。紫色斑點(diǎn)的大小由 種子發(fā)育過程中Ds從R基因上移走的時間早晚種子發(fā)育過程中Ds從R基因上移走的時間早晚決定。
(3)研究發(fā)現(xiàn)豌豆種子中控制皺粒的r基因的堿基序列比控制圓粒的R基因多了800個堿基對,但r基因編碼的蛋白質(zhì)比R基因編碼的淀粉分支酶少了末端的61個氨基酸,推測r基因轉(zhuǎn)錄的mRNA上發(fā)生的與肽鏈變短有關(guān)的變化是 提前出現(xiàn)終止密碼子提前出現(xiàn)終止密碼子。
(4)依據(jù)上述機(jī)理,利用Ac和序列已知的Ds作為工具,可以進(jìn)行哪些遺傳學(xué)問題的研究,或解決哪些育種實踐中的問題?獲得突變體、研究被插入基因的功能、研究基因突變的位置等獲得突變體、研究被插入基因的功能、研究基因突變的位置等(寫出一例)。
(5)研究人員認(rèn)為轉(zhuǎn)座子是生物進(jìn)化的重要驅(qū)動力,請綜合本文信息與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,闡述這一觀點(diǎn)的合理性:①轉(zhuǎn)座子可以引起突變和基因重組,為生物進(jìn)化提供原材料;②轉(zhuǎn)座子可造成某些品系間雜交后代不可育,促進(jìn)生殖隔離的產(chǎn)生①轉(zhuǎn)座子可以引起突變和基因重組,為生物進(jìn)化提供原材料;②轉(zhuǎn)座子可造成某些品系間雜交后代不可育,促進(jìn)生殖隔離的產(chǎn)生。
【考點(diǎn)】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯;現(xiàn)代生物進(jìn)化理論及其發(fā)展;基因突變的概念、原因、特點(diǎn)及意義;基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系.
【答案】基因突變;細(xì)胞中Ac激活Ds從R基因處移走,R基因表達(dá)產(chǎn)物恢復(fù)正常,細(xì)胞中合成紫色色素;種子發(fā)育過程中Ds從R基因上移走的時間早晚;提前出現(xiàn)終止密碼子;獲得突變體、研究被插入基因的功能、研究基因突變的位置等;①轉(zhuǎn)座子可以引起突變和基因重組,為生物進(jìn)化提供原材料;②轉(zhuǎn)座子可造成某些品系間雜交后代不可育,促進(jìn)生殖隔離的產(chǎn)生
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/5 8:0:7組卷:21引用:1難度:0.5
相似題
-
1.減數(shù)第一次分裂之前的間期需進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在DNA的復(fù)制過程中,DNA在
(2)某基因中非模板鏈上的一段序列堿基為…TAT GAG CTC GAG TAT GAG CTC ……,根據(jù)下表提供的遺傳密碼推測該堿基序列對應(yīng)的DNA片段所編碼的氨基酸序列為:密碼子 CAC UAU AUA CUC GUG UCC GAG 氨基酸 組氨酸 酪氨酸 異亮氨酸 亮氨酸 纈氨酸 絲氨酸 谷氨酸 發(fā)布:2025/1/21 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.6 -
2.下列關(guān)于密碼子的敘述,正確的是( )
發(fā)布:2025/1/14 8:0:1組卷:1引用:1難度:0.8 -
3.RNA編輯是某些RNA,特別是mRNA前體的一種加工方式,如插入、刪除或取代一些核苷酸,導(dǎo)致DNA所編碼的mRNA發(fā)生改變。載脂蛋白基因編碼區(qū)共有4563個密碼子對應(yīng)的堿基對,在表達(dá)過程中存在RNA編輯現(xiàn)象。如圖是在哺乳動物肝臟和腸組織中分離到的載脂蛋白mRNA序列,兩種RNA只有圖示中的堿基不同。據(jù)此分析,下列敘述正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.8
相關(guān)試卷