Question

淀粉的含量、直链淀粉和支链淀粉的比例及支链淀粉的精细结构等决定着水稻的产量和稻米的品质，因此水稻淀粉合成代谢的遗传研究备受关注．相关研究的部分信息如图所示．请回答：

（1）AGPaes基因1如何使水稻表现出低产（淀粉含量低）的性状？

 

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（2）用γ射线处理水稻进行诱变育种培育高产水稻品种．从图中可以看出，由于水稻AGPaes基因1中发生了碱基对的

 

，因而突变为AGPaes基因2而获得高产水稻突变体品种．在该突变基因中，若腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条单链中，鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的RNA中，鸟嘌呤占碱基总数的

 

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（3）研究表明，普通野生型水稻中拥有许多决定稻米优良品质的相关基因．
①育种工作者利用普通野生型水稻中存在的低比例直链淀粉突变体，以杂交育种方法培育出了优质栽培水稻品种．在杂交育种过程中，从F₂代起，一般要进行多代自交和选择，自交的目的是

 

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②普通野生稻含有3.75×10⁴对基因，假定每个基因的突变率都是10^-5，那么在约有10⁷个个体的种群中，每一代出现的基因突变数是

 

，它们是进化的原材料，也将是改良栽培稻的资源．
③据调查，在近30年间，我国的一千多个普通野生稻分布点已消失了80%，从生物多样性角度看，其直接后果是普通野生稻的

 

多样性减少．我国不同地区的普通野生稻种群之间，含突变基因的杂合子的基因型频率存在着明显的差异．导致这种现象的原因有：

 

；

 

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Answer 1

考点：基因与性状的关系,基因突变的特征

专题：

分析：基因对性状的控制有两条途径，一是基因通过控制酶的合成控制代谢进而间接控制生物的性状，二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，基因突变具有随机性、低频性和不定向性；基因突变为生物进化提供原材料，生物进化的实质是种群基因频率的改变．

解答： 解：（1）分析题图可知，AGPaes基因1通过控制酶的合成来控制水稻代谢过程，进而使水稻表现出低产（淀粉含量低）的性状．
（2）分析题图可知，发生基因突变后突变基因控制合成的蛋白质多了两个氨基酸，一定是碱基增添；双链DNA中A=T=27%，G=C=23%，模板DNA单链中C=46%-22=24%，则RNA中G=24%．
（3）①杂合子自交，随自交次数的增加，杂合子基因型频率降低，纯合子基因型频率升高，自交的目的是获得纯合子．
②基因突变数=3.75×10⁴×2×10^-5×10⁷=7.5×10⁶．
③普通野生稻分布点消失直接后果是基因多样性减少；我国不同地区的普通野生稻种群之间，含突变基因的杂合子的基因型频率存在着明显的差异，导致这种现象的原因不同地区基因突变频率因环境的差异而不同和不同的环境条件下，选择作用会有所不同．
故答案应为：
（1）AGPaes基因1通过控制酶的合成来控制水稻代谢过程，进而使水稻表现出低产（淀粉含量低）的性状（或答基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状）
（2）增添　　　　24%　
（3）①获得纯合子　　　②7.5 x 10⁶ ③基因　　不同地区基因突变频率因环境的差异而不同　不同的环境条件下，选择作用会有所不同

点评：本题的知识点是基因与性状的关系，基因突变的特征和作用，生物进化的实质，生物多样性的含义，对于基因与性状的关系和基因突变概念的理解是解题的关键．