《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

25.(12分)(2024·湖北武汉模拟)果实颜色是番茄重要的品质性状之一。我国科研工作者在515份番茄资源中发现了7份果实呈现条斑状的变异材料,培育得到7份能稳定遗传的条斑状株系。回答下列问题:
(1)番茄果实颜色受TAGL1的调控。以其中一份条斑状株系gs为材料,获得TAGL1超表达株系和TAGL1敲除株系,并检测三者的叶绿素含量。发现______________________________，表明TAGL1的表达抑制叶绿素合成。
(2)gs株系同一果实表面有绿条斑(GS)和浅绿条斑(LGS),经检测,在浅绿条斑中TAGL1表达量高于绿条斑。推测浅绿条斑和绿条斑中TAGL1的碱基序列____________________。进一步探究TAGL1对条斑性状的调控,发现其分子机制和相关蛋白的表达量如图:
　　
结合图1、图2和(1),阐述TAGL1对绿条斑性状的调控路径:TAGL1转录形成siRNA和scaffoldRNA,____________________,表现为绿条斑。
(3)为进一步探究7份条斑状株系是否都有类似上述调控路径,先将野生型番茄分别与7份条斑状株系杂交,F₁均表现为野生型,推断条斑状性状是______________(填“显性”或“隐性”)性状。若以7份条斑状株系为实验材料,仅通过一代杂交实验确认它们是否为同一基因突变的结果,写出实验设计思路及预期结果:________。

答案： 25.
(1)TAGL1敲除株系的叶绿素含量＞gs的叶绿素含量＞TAGL1超表达株系的叶绿素含量
(2)相同 通过RdDM途径抑制(四种)去甲基化酶的表达，使TAGL1启动子的甲基化程度增加，从而抑制TAGL1的表达，对叶绿素合成的抑制作用减弱
(3)隐性 实验思路：将7份条斑状株系分别两两杂交，观察F₁果实的表型。预期结果：若F₁果实表现为野生型，则杂交亲本不是同一基因突变的结果；若F₁果实表现为条斑状，则杂交亲本是同一基因突变的结果
解析：
(1)番茄果实颜色受TAGL1的调控，若TAGL1的表达抑制叶绿素合成，则TAGL1超表达株系叶绿素含量最少，TAGL1敲除株系叶绿素含量最多，条斑状株系gs中叶绿素含量介于两者之间，即发现叶绿素含量：TAGL1敲除株系＞gs＞TAGL1超表达株系，表明TAGL1的表达抑制叶绿素的合成。
(2)由图1可知，GS和LGS的基因中启动子的甲基化程度不同，导致在浅绿条斑中TAGL1表达量高于绿条斑，但浅绿条斑和绿条斑中TAGL1的碱基序列相同。由图2可知，LGS中四种去甲基化酶活性均高于GS，使GS中甲基化水平升高，因此TAGL1转录形成siRNA和scaffoldRNA，通过RdDM途径抑制(四种)去甲基化酶的表达，使TAGL1启动子的甲基化程度增加，从而抑制TAGL1的表达，对叶绿素合成的抑制作用减弱。
(3)野生型番茄与条斑状株系杂交，F₁均表现为野生型，说明野生型为显性性状，条斑状为隐性性状。若想通过一代杂交实验确认7份条斑状株系是否为同一基因突变的结果，可将7份条斑状株系分别两两杂交，观察F₁果实表型。若F₁果实表现为野生型，则杂交亲本不是同一基因突变的结果；若F₁果实表现为条斑状，则杂交亲本是同一基因突变的结果。