[题目]阅读下面的材料.完成(1)~(4)题茄科植物是经济价值最大的植物类群之一.常见的有番茄.茄子.辣椒.还有酸浆属植物如毛酸浆等.茄科的花萼在受精后一般不落.成为果实的附属结构.酸浆属植物的果萼会显著膨大.甚至形成完美的“中国灯笼状结构.这种权为罕见的进化现象称为形态创新.研究发现.酸浆属“中国灯笼的进化发育受激素和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】阅读下面的材料，完成（1）~（4）题

茄科植物是经济价值最大的植物类群之一，常见的有番茄、茄子、辣椒，还有酸浆属植物如毛酸浆（俗称姑娘果）等。茄科的花萼在受精后一般不落，成为果实的附属结构。酸浆属植物的果萼会显著膨大，甚至形成完美的“中国灯笼”状结构，这种权为罕见的进化现象称为形态创新。

研究发现，酸浆属“中国灯笼”的进化发育受激素和遗传双重调控，其起源与雄性育性偶联。首先，“中国灯笼”仅在受精后才能形成，表明其发育受到受精信号的调控。其次，“中国灯笼”的起源有其遗传调控基础，“中国灯笼”的起源与M2基因在花器官中的异位表达密切相关。进一步研究发现“中国灯笼”的发育还与M3基因有关。在毛酸浆中，M3基因只表达在花器官中，它编码M3蛋白，可以和M2基因的启动子结合。而在番茄等茄属植物中，M2的同源基因S6在花中表达极低，这可能是由于M3蛋白结合了S6基因启动子上的G-BOX元件，抑制了该基因的表达，没有形成“中国灯笼”。在毛酸浆中，M3蛋白与MAS蛋白互作形成二聚体，结合在M2基因启动子中变异了的G-BOX元件，所以对M2基因表达的抑制显著降低，使得M2基因异位表达到花部器官，从而形成“中国灯笼”。这些与“中国灯笼”形成和发育有关的基因，还调控雄性育性。敲降M2基因后，“中国灯笼”变小，花粉数目显著降低，甚至无花粉，无“中国灯笼”形成；过量表达M2的同源基因使得马薯和拟南芥均产生膨大的花莩。敲降M3基因，花粉中的淀粉积累受阻，花萼增大；同时M2基因的表达在花萼和雄蕊中显著升高。M2和M3双基因敲降后，可以产生形态正常的花，成熟花粉的比例提高，但仍有约30%的花粉不能成熟。

请回答下列问题

（1）酸浆属植物具有明显区别于其他茄科植物的“中国灯笼”状结构，这一性状的形成是长期_______的结果，其原因是M2基因发生了_________，形成___________特定环境的新类型。

（2）M2基因在酸浆属花的发育中具有两个重要作用：“中国灯笼”的形成和__________________________。

（3）根掲“中国灯笼”的遗传机制，用衛头、+（表示促进）和ー（表示抑制）和必要的文字说明番茄等茄属植物没有形成“中国灯笼”的原因：M3基因---______________ ---- “中国灯笼

（4）由于“中国灯笼”的起源与雄性育性相偶联，一种观点认为这一结构的形成只是生物育性改变的进化过程中的副产品，是“搭车效应”的结果；另一种观点认为“中国灯笼”确实对果实的保护起到微环境的作用，属于有利变异才得以保留。你认为哪种观点正确？请说明你的理由。_____________

【答案】自然选择突变（变异、基因突变）适应雄性育性的决定（只要与育性相关即可）第一种观点正确。敲降M2基因后，花粉数目显著降低，甚至无花粉。敲降M3基因，花粉中的淀粉积累受阻。M2和M3双基因敲降后，可以产生形态正常的花夢，但仍有约30%的花粉不能成熟。这说明相关基因主要影响雄性育性。

第二种观点正确。发育中的“中国灯笼”可通过光合作用、微环境效应等保护果实发育，尤其是在极端低温等环境下可以显著提高植物的适合度。成熟的“中国灯笼”一方面可以延缓浆果由于直接暴露导致的果实腐烂和失水干瘪，为动物提供了尽可能新鲜的果实，有利于传播种子；另一方面，成熟的“中国灯笼”则可通过水流和风有效地辅助果实实现长距离传播，因此确实为有利变异

【解析】

1、适应性是指生物体与环境表现相适合的现象。适应性是通过长期的自然选择，需要很长时间形成的。

2、基因对性状的控制有两种方式：间接控制，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；直接控制，基因还能通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。

3、考查现代生物进化理论的内容。

种群是生物进化的基本基本单位，生物进化的实质是基因频率发生改变的过程；突变和基因重组是生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的产生是新物种产生的标志。突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个基本环节。共同进化导致了生物多样性的形成，不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。

1）酸浆属植物具有明显区别于其他茄科植物的“中国灯笼”状结构，这一性状的形成是长期自然选择的结果，由信息：“M2基因在花器官中的异位表达”可知：中国灯笼的形成与M2基因发生了突变（变异、基因突变，进而形成适应特定环境的新类型。

（2）由题意可知：M2基因在酸浆属花的发育中具有两个重要作用：“中国灯笼”的形成和雄性育性的决定（只要与育性相关即可）。

（3）根据“中国灯笼”的遗传机制，用箭头、+（表示促进）和-（表示抑制）和必要的文字说明番茄等茄属植物没有形成“中国灯笼”的原因：

（4）由于“中国灯笼”的起源与雄性育性相偶联，一种观点认为这一结构的形成只是生物育性改变的进化过程中的副产品，是“搭车效应”的结果；另一种观点认为“中国灯笼”确实对果实的保护起到微环境的作用，属于有利变异才得以保留。你认为哪种观点正确？请说明你的理由。第一种观点正确。敲降M2基因后，花粉数目显著降低，甚至无花粉。敲降M3基因，花粉中的淀粉积累受阻。M2和M3双基因敲降后，可以产生形态正常的花夢，但仍有约30%的花粉不能成熟。这说明相关基因主要影响雄性育性。

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