[题目]番茄果实的成熟是一个复杂的过程.由复杂的基因网络调控.请回答下列问题:(1)果实成熟的性状是由成熟基因在酶的作用下.转录合成mRNA.进而以为原料.翻译后加工成相应的蛋白质.(2)研究发现.C基因和N基因在果实成熟过程中起着重要的调控作用.现选取长势一致的野生型植株(CCnn).C基因纯合突变株和N基因纯合突变株若干.将后两者突� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】番茄果实的成熟是一个复杂的过程，由复杂的基因网络调控。请回答下列问题：

（1）果实成熟的性状是由成熟基因在_________酶的作用下，转录合成mRNA，进而以___________为原料，翻译后加工成相应的蛋白质。

（2）研究发现，C基因和N基因在果实成熟过程中起着重要的调控作用，现选取长势一致的野生型植株（CCnn）、C基因纯合突变株和N基因纯合突变株若干，将后两者突变株进行杂交：

F1代表现型为__________________，F1进行自交，子代表现型为成熟：不成熟=3:13，则C基因和N基因的位置关系为________________________，若检测F1的基因组成，需对F1进行___________，后代的表现型及比例为_________________________。

（3）为了探究C基因和N基因的相关调控机制，科研人员做了如下研究。

①用CRISPR/Cas9基因编辑工具，分别处理野生型，使C基因或N基因中碱基对改变，导致_______________，从而获得果实均成熟延迟的C-CRISPR/Cas9突变株和N-CRISPR/Cas9突变株。

②为进一步分析C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9突变株果实成熟延迟的原因，科研人员对不同品系植株中不同基因的表达情况进行分析，根据表达的强弱程度绘制出热点图（如图），发现_________________等关键成熟基因在C突变株和N突变株中未表达，但在C- CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9中明显表达，从而促进了果实的成熟。同时，可知其他成熟基因在野生型中也有明显表达，从而表明调控果实成熟是由___________共同作用的结果。

【答案】RNA聚合酶氨基酸不成熟非同源染色体上的非等位基因测交成熟：不成熟=1：3 基因突变 ACS2、ACS4、ACO1 多对成熟基因

【解析】

转录的模板是DNA，产物是RNA；翻译的模板是mRNA，产物是多肽。

基因突变指DNA中碱基对的增添、缺失和替换等引起基因结构的改变。

（1）成熟基因转录时需要的酶是RNA聚合酶，翻译的原料是氨基酸。

（2）野生型植株的基因型为CCnn，C基因纯合突变株的基因型为ccnn，N基因纯合突变株的基因型为CCNN，将后两者突变株进行杂交，F1代的基因型为CcNn，表现为不成熟，F1进行自交，子代表现型为成熟：不成熟=3:13，即9:3:3:1的变式，说明C基因和N基因位于两对同源染色体上。可以对F1进行测交，野生型后代即C-nn占1/2×1/2=1/4，故成熟:不成熟=1:3。

（3）①基因中碱基对改变属于基因突变。

②由图可知，ACS2、ACS4、ACO1在在C突变株和N突变株中未表达，但在C- CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9中明显表达，从而促进了果实的成熟。同时，可知其他成熟基因如PSY1、PDS、ZDS、C等成熟基因在野生型中也有明显表达，从而表明调控果实成熟是由多对成熟基因共同作用的结果。

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