Question

淀粉的含量、直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例及支鏈淀粉的精細結構等決定著水稻的產量和稻米的品質，因此水稻淀粉合成代謝的遺傳研究備受關注．相關研究的部分信息如圖所示．請回答：

（1）AGPaes基因1如何使水稻表現出低產（淀粉含量低）的性狀？

 

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（2）用γ射線處理水稻進行誘變育種培育高產水稻品種．從圖中可以看出，由于水稻AGPaes基因1中發生了堿基對的

 

，因而突變為AGPaes基因2而獲得高產水稻突變體品種．在該突變基因中，若腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數目的54%，其中一條單鏈中，鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數的22%和28%，則由該鏈轉錄的RNA中，鳥嘌呤占堿基總數的

 

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（3）研究表明，普通野生型水稻中擁有許多決定稻米優良品質的相關基因．
①育種工作者利用普通野生型水稻中存在的低比例直鏈淀粉突變體，以雜交育種方法培育出了優質栽培水稻品種．在雜交育種過程中，從F₂代起，一般要進行多代自交和選擇，自交的目的是

 

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②普通野生稻含有3.75×10⁴對基因，假定每個基因的突變率都是10^-5，那么在約有10⁷個個體的種群中，每一代出現的基因突變數是

 

，它們是進化的原材料，也將是改良栽培稻的資源．
③據調查，在近30年間，我國的一千多個普通野生稻分布點已消失了80%，從生物多樣性角度看，其直接后果是普通野生稻的

 

多樣性減少．我國不同地區的普通野生稻種群之間，含突變基因的雜合子的基因型頻率存在著明顯的差異．導致這種現象的原因有：

 

；

 

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Answer 1

考點：基因與性狀的關系,基因突變的特征

專題：

分析：基因對性狀的控制有兩條途徑，一是基因通過控制酶的合成控制代謝進而間接控制生物的性狀，二是基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀；基因突變是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變，基因突變具有隨機性、低頻性和不定向性；基因突變為生物進化提供原材料，生物進化的實質是種群基因頻率的改變．

解答： 解：（1）分析題圖可知，AGPaes基因1通過控制酶的合成來控制水稻代謝過程，進而使水稻表現出低產（淀粉含量低）的性狀．
（2）分析題圖可知，發生基因突變后突變基因控制合成的蛋白質多了兩個氨基酸，一定是堿基增添；雙鏈DNA中A=T=27%，G=C=23%，模板DNA單鏈中C=46%-22=24%，則RNA中G=24%．
（3）①雜合子自交，隨自交次數的增加，雜合子基因型頻率降低，純合子基因型頻率升高，自交的目的是獲得純合子．
②基因突變數=3.75×10⁴×2×10^-5×10⁷=7.5×10⁶．
③普通野生稻分布點消失直接后果是基因多樣性減少；我國不同地區的普通野生稻種群之間，含突變基因的雜合子的基因型頻率存在著明顯的差異，導致這種現象的原因不同地區基因突變頻率因環境的差異而不同和不同的環境條件下，選擇作用會有所不同．
故答案應為：
（1）AGPaes基因1通過控制酶的合成來控制水稻代謝過程，進而使水稻表現出低產（淀粉含量低）的性狀（或答基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀）
（2）增添　　　　24%　
（3）①獲得純合子　　　②7.5 x 10⁶ ③基因　　不同地區基因突變頻率因環境的差異而不同　不同的環境條件下，選擇作用會有所不同

點評：本題的知識點是基因與性狀的關系，基因突變的特征和作用，生物進化的實質，生物多樣性的含義，對于基因與性狀的關系和基因突變概念的理解是解題的關鍵．