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下图所示。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？____________________________。
（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_____________。
（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__________。
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：_____________；____________。

Answer 1

（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

解析试题分析：（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。
（2）从图中可以看出，AGPaes基因2对应酶氨基酸数目比AGPaes基因1对应酶氨基酸数目多2个，表明AGPaes基因发生了碱基对的增添（6个碱基对），突变为AGPaes基因2。 A+T=54％，则A=T=27％，C=G=23％，一条单链中，G为22％，占DNA双链的11％，则另一条链G占双链23％-11％=12％，占另一条链的24％，则该单链C为24％，转录生成的RNA的G与之互补配对，占RNA的24％。
（3）①在杂交育种过程中，从F₂代起，一般要进行多代自交和选择，自交的目的是提高子代纯合子比例，获得需要的纯合子。
②每一代出现的基因突变数是：3.75×10⁴×2×10^-5×10⁷="7.5" x 10⁶ 
③一个种群个体数量下降会导致种群基因数量下降，即基因多样性下降。由于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，导致不同地区的普通野生稻种群突变基因的杂合子的基因型频率存在着明显的差异。
考点：本题考查遗传分子基础和生物进化相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法能力。