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有关水稻落粒性的进化作物的进化往往开始于不落果或不落粒的植物。
这种导致谷类作物进化的落粒性减轻的性状与大效应的遗传位点有关。
然而，这种关键的遗传过渡的分子基础仍然是未知的。
在此，我们证明水稻进化过程中落粒性的减少是由于人类对一个由未知功能的基因编码的DNA结合域处的一个替换蛋白质的选择。
谷粒从花梗上的脱落是由离层控制的,而这种替换破坏了离层正常发育所必需基因的功能。
水稻，作为世界上的主要食物，是从野生杂草发育而来。
因为野生杂草的谷粒成熟后自然脱落，所以谷物早期进化的必要阶段是选择成熟后不落粒的植物以达到有效收获的目的(1,2)（Fig.S1）。
这种选择进程并不一定是有意识的，因为不过早落粒的植物有较好的机会被收获并在下一年被种植。
因此，在进化过程中不落粒等位基因的频率增大并最终代替落粒的等位基因。
我们发现一个基因位点，该位点可以解释大多数谷类作物和它的原始亲本间的落粒性状的表型差异，这个发现证明对该基因位点的选择应该会加速进化过程(3-5)。
然而，选择的分子遗传基础尚未清楚。
水稻是由一个或两个亲缘关系很近的物种-O.nivara 和O.rufipogon-广布东南亚到印度(6,7)。
我们最近对O. sativa ssp. indica 和野生一年生的O. nivara杂交所获得的F2代群体进行分析发现了3个QTL-sh3, sh4 , sh8-是栽培稻的落粒性状减弱的主要因素(5)。
这些QTL中，sh4解释了69%的表型变异，其它两个QTL分别解释了6.0%，3.1%的表型变异。
故野生稻中的sh4基因是一个显性的引起落粒的基因。
两个先前使用O.sativassp.indica和野生多年生物种O.rufipogon..杂交来对QTL进行的研究发现四个和五个QTL(8,9)。
两个研究都在sh4的位置定位了一个QTL，并且这个QTL在检测到的QTL中具有最大或几乎最大的表型效应。
而且，对O.sativassp.indica japonica和O.rufipogon.以及其他两个亲缘关系很近的野生品种O. glumaepetula 和O.meridionalis的遗传分析发现了三个野生品种中都具有的一个单显性基因和落粒相关(10,11)。
江西省2024—2025学年上学期调研测试高三生物学（答案在最后）试卷共6页，21小题，满分100分。
考试用时75分钟。
注意事项：1．考查范围：必修1，必修2第1章～第3章。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。
在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。
1．生命系统是由物质组成的，生命活动的完成都离不开系统内的物质。
下列关于细胞中的元素和化合物的叙述，正确的是（）A．微量元素在人体内含量很少，因此其作用不大B．人摄食的蛋白质，可直接被小肠上皮细胞吸收C．缺Mg会影响植物叶绿素和人体血红素的合成D．脂质存在于所有细胞中，通常表现为不溶于水2．下列关于细胞器结构和功能的叙述，正确的是（）A．通过光学显微镜可以看到叶绿体的内部含有许多圆饼状的基粒B．内质网上都有核糖体附着，是蛋白质合成、加工、分类的场所C．线粒体具有内外双层膜，能通过内膜折叠形成嵴来增大膜面积D．液泡内含有糖类、光合色素等物质，能调节植物细胞内的环境3．细胞代谢离不开酶和ATP。
下列关于酶和ATP的叙述，错误的是（）A．酶的组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸B．溶菌酶溶解细菌需要适宜的温度和pHC．植物合成ATP时所需的能量可来自呼吸作用D．正常活细胞中ATP和ADP的比值保持相对稳定4．规范的实验操作是实验能否成功的关键。
下列对实验中出现异常实验现象的原因分析，不合理的是（）选项实验名称异常实验现象可能原因A检测生物组织中的还原糖没有出现砖红色沉淀未进行水浴加热B观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂看到的细胞呈长方形按压盖玻片时用力过大C绿叶中色素的提取和分离观察到的色素带颜色浅加入无水乙醇过多D性状分离比的模拟实验性状分离比与预期相差较大实验次数过少5．为探究植物细胞的吸水和失水，某同学使用0.3mol/L的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，观察到其原生质体（除细胞壁外的细胞结构）体积相对值的变化如下图所示。
水稻脱粒性的研究进展及展望鉴定出对应的同源基因，但这也在一定程度上说明了生长素对种子脱落有影响。
对OsGRF4的研究发现其调控CKX5和CKX1（细胞分裂素脱氢酶前体基因）的活性，影响了细胞分裂素的动态平衡，进而表现为穗型及脱粒性的改变[17]。
这说明细胞分裂素也参与了水稻的脱粒性。
前面已经知道脱粒相关基因SH5通过与KNOX蛋白相互作用，影响水稻脱粒。
在玉米分生组织中KN1（KNOX家族蛋白）诱导GA2ox1表达，在水稻花序分生组织OsGA3ox2，SLR1，OsGA20ox2也是高表达的。
因此推测赤霉素在水稻脱粒中可能扮演着重要角色。
虽然乙烯参与果实脱落（如苹果），但其在水稻脱粒中的作用还有待进一步研究[21]。
另外值得注意的是SH5和WRKY60都涉及了木质素的代谢调控，这可能对水稻脱粒性的研究提供了又一重要方向[18，19]。
4讨论与展望脱粒性是作物驯化的一个重要的农艺学性状，脱粒程度的高低是影响作物收获产量的一个重要指标。
事实上，在水稻中脱粒性作为重要农艺性状影响了水稻产量，是一种典型的植物器官脱落现象。
研究表明，器官的脱落常常伴随离区细胞的细胞间质和细胞壁的降解，进而导致器官（如种子、叶、花）脱离母体（即脱落现象）[22]。
离区的发育与功能行使是多基因参与的复杂精细的调控过程，且脱粒程度多样化，使得水稻脱粒的研究进展缓慢。
目前对水稻脱粒性的研究主要集中在对水稻护颖及枝梗之间的离层的发育调控上，且关注在离层发育调控的早期，即离层起始发育的时期。
研究表明，离层的分化与脱粒的难易程度显著相关[6]。
然而对于离层细胞发育后期的调控以及响应激素调节的分子机制尚不明朗，还有待进一步的研究。
而在对基因组重测序中发现几个参与激素代谢的基因位点，可能影响了水稻脱粒。
如gibberellin20oxidase2（LOC_Os01g66100）参与赤霉素代谢；LOC_Os09g08130预测参与生长素诱导的磷酸化。
押广东卷基因工程1、（2023广东高考）种子大小是作物重要的产量性状。
研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。
通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。
回答下列问题：（1）拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与_________植株的种子大小相近。
（2）用PCR反应扩增DAI基因，用限制性核酸内切酶对PCR产物和_________进行切割，用DNA连接酶将两者连接。
为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备_________。
（3）转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。
在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了_________。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约_________%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株_________（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到_________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段，再使用限制性核酸内切酶X切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息见下，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑_________。
【答案】（1）野生型（2）①. 载体（基因表达载体）②. 启动子和终止子（3）①. DAI基因和卡那霉素抗性基因②. 75 ③. 自交④. 100 ⑤. 【解析】【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换；基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期；基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
四川省达州市2024年中考试题猜想生物试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
1、玉米开花如果遇到连绵阴雨，果实产量就会下降。
下列哪项解释可作为玉米产量下降的原因：（）A．风大气温低，花粉不成熟 B．花粉被雨水冲落，影响风力传粉C．阴雨，子房不能发育D．风大、气温低，影响昆虫传粉2、就目前掌握的资料看，大约在15亿年前，真核生物在地球上出现之后，有性生殖作为一种新的生殖方式出现了．决定有性生殖比无性生殖更进步的根本原因是有性生殖（）A．能够快速大量产生后代B．后代具有更多的优良性状C．后代具有双亲的遗传信息D．后代具有更广的分布范围3、家庭制作甜米酒时，常常需要向煮熟的糯米中加入（）A．酵母菌B．乳酸菌C．蓝细菌D．醋酸菌4、如图中有关植物生殖方式的叙述中，不正确的是（）A．①是扦插②是嫁接，都是营养生殖B．③中种子中的胚由受精卵发育而来C．④是组织培养，可以加快植物繁殖的速度D．①②是无性生殖，③④是有性生殖5、蘑菇生长所需要的条件不包括（）A．水分B．温度C．有机物D．阳光6、夜间，菜农适当降低蔬菜大棚内的温度，主要目的是()A．可以减少蔬菜病害B．降低呼吸作用，减少有机物的消耗C．降低蒸腾作用，减少水分的散失D．增强光合作用，增加有机物的积累7、比较大熊猫与竹子的生物体结构层次，大熊猫特有的结构层次是（）。
A．细胞B．组织C．器官D．系统8、生物学研究的基本方法是（）A．观察与实验B．观察与分析C．取样与实验D．探究与实验9、细胞是生物体结构和功能的基本单位。
下图所示各项中，不参与组成人体的细胞是A．A B．B C．C D．D10、食物在口腔中充分咀嚼的重要意义是A．将食物彻底消化B．进一步释放食物营养C．有助于对食物的吸收D．减轻胃肠的负担11、夏秋季节都可以见到蝗虫，下列有关蝗虫的叙述正确的是（）A．蝗虫与家蚕的发育过程相同B．蝗虫的发育属于不完全变态发育C．跳蝻的形态和生活习性与成熟的蝗虫有明显的差别D．蝗虫的发育过程经历了卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段12、地面上的各种生态系统中，生活着多种多样的生物．它们各自有着各自的主要特征，并与人类有着密切的关系．下列有关图中四种植物的判断错误的是（）A．①代表裸子植物B．②代表被子植物C．③代表藻类植物D．④代表蕨类植物13、参照如图分析判断：“遇到巨大声响迅速张口以免被震破的、将鼓膜的振动传到内耳的、将外界声波刺激转变为神经冲动的、将神经冲动传到大脑皮层听觉中枢的”结构依次是（）A．④①⑦⑧B．④①⑤③C．⑧⑥⑤④D．④⑤⑧⑦14、下列有关动物的生殖、发育的叙述中，不正确的是（）A．“金蝉脱壳”中的“壳”指的是外骨骼B．两栖类的生殖发育都离不开水C．蝗虫是一种害虫，则幼虫期对农作物危害最大D．两栖类既能生活在水中又能生活在陆地上15、对于蘑菇和肾蕨的描述，你不认同下列哪种说法（）A．都能产生孢子进行生殖B．都由多个细胞构成生物体C．都进行光合作用制造有机物D．都能进行呼吸作用转化能量16、植物的根生长最快的部位是A．根冠B．分生区C．伸长区D．成熟区17、上个世纪，科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行，曾经设计类似下图实验。
