猕猴桃属于雌雄异株植物(XY型)。但其祖先是两性花植物,其发生雌雄异株演化背后的分子机制是什么?
猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因(SyGI)在发育着的雄花中特异性表达,通过减弱细胞分裂素的信号,进而抑制雄花中的心皮(本应发育为雌蕊的结构)的发育。研究还发现在其常染色体有一个SyGI的拷贝基因A,A在花器官各部分都不表达,却只在幼嫩叶片中高表达。分析推测,SyGI可能起源于200万年前,前体Y染色体获得了基因A.虽然SyGI与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同,但由于在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化,导致其表达部位完全不同,基因的功能也产生了分化。
继SyGI之后,研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据,发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达,推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生。为此,利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中FrBy的同源基因敲除,发现其雄性不育,花的表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究,科研人员提出“SyGI和FrBy双突变模型”,用以解释猕猴桃性别演化机制。阅读材料完成下列小题:
1.猕猴桃Y染色体上的SyGI与性别决定相关,其来源于基因A的过程未涉及( )
2.某同学综合资料分析,得出如下结论,其中不正确的是( )
3.下列结论不支持“双突变模型”演化机制的是( )
猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因(SyGI)在发育着的雄花中特异性表达,通过减弱细胞分裂素的信号,进而抑制雄花中的心皮(本应发育为雌蕊的结构)的发育。研究还发现在其常染色体有一个SyGI的拷贝基因A,A在花器官各部分都不表达,却只在幼嫩叶片中高表达。分析推测,SyGI可能起源于200万年前,前体Y染色体获得了基因A.虽然SyGI与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同,但由于在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化,导致其表达部位完全不同,基因的功能也产生了分化。
继SyGI之后,研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据,发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达,推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生。为此,利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中FrBy的同源基因敲除,发现其雄性不育,花的表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究,科研人员提出“SyGI和FrBy双突变模型”,用以解释猕猴桃性别演化机制。阅读材料完成下列小题:
1.猕猴桃Y染色体上的SyGI与性别决定相关,其来源于基因A的过程未涉及( )
A.基因突变 |
B.染色体结构变异 |
C.表达部位改变 |
D.表达的蛋白质结构改变 |
A.SyGI会抑制雌蕊的发育 |
B.FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中 |
C.Y染色体上存在SyGI和功能缺失突变的FrBy |
D.X染色体上存在功能缺失突变的FrBy |
A.性染色体上的FrBy和常染色体上的A起源相同 |
B.性染色体上的SyGI和FrBy在雄花中特异性表达 |
C.敲除猕猴桃雄株性染色体上的SyGI可获得两性花 |
D.转入FrBy的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代 |
更新时间:2024-05-24 08:58:16
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【推荐3】下列现象的原理分别属于( )
①21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条
②一对表现型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患红绿色盲的儿子
③组成血红蛋白的某氨基酸发生改变,导致血红蛋白结构异常的疾病
④某人的第5号染色体丢失一个片段,导致其患某种遗传病
①21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条
②一对表现型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患红绿色盲的儿子
③组成血红蛋白的某氨基酸发生改变,导致血红蛋白结构异常的疾病
④某人的第5号染色体丢失一个片段,导致其患某种遗传病
A.染色体数目变异 基因突变 基因重组 染色体结构变异 |
B.染色体结构变异 基因重组 基因突变 染色体数目变异 |
C.染色体结构变异 基因突变 基因重组 染色体数目变异 |
D.染色体数目变异 基因重组 基因突变 染色体结构变异 |
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