Question

近年，抗除草劑植物的種類快速增加，引起了研究者的高度重視．野外生長的抗除草劑植物主要有兩個(gè)來源，一個(gè)來自于野生植物的基因突變，另一個(gè)則來自轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物的基因逃逸．表是莧菜“莠去凈”（一種除草劑）敏感品系和突變型（“莠去凈”抗性品系）的部分DNA堿基序列和氨基酸序列，該部分DNA序列位于葉綠體基因pbsA上．

氨基酸位置		227	228	229	230
植物品系	敏感	CGA 丙氨酸	AGT 絲氨酸	AAG 苯丙氨酸	TTA 天冬氨酸
	抗性	CGT 丙氨酸	GGT 甘氨酸	AAG 苯丙氨酸	TTA 天冬氨酸

（1）莧菜能抗“莠去凈”，是由于pbsA基因如何變化而導(dǎo)致的？

 

（2）利用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋莧菜抗“莠去凈”品系形成的原因．

 

（3）莧菜的pbsA基因在前后代的遺傳中是否遵循孟德爾遺傳定律？為什么？

 

（4）《新科學(xué)家》2006年8月10日?qǐng)?bào)道，美國一種抗除草劑轉(zhuǎn)基因草首次“逃逸”，引起了美國農(nóng)業(yè)部的高度重視．請(qǐng)列舉一例說明轉(zhuǎn)基因植物逃逸野外可能造成的不良影響．

 

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Answer 1

考點(diǎn)：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,基因突變的特征

專題：

分析：本題主要考查了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容．
種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變．突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種形成．在生物進(jìn)化過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件．

解答： 解：（1）由于pbsA基因上控制合成第228位氨基酸的堿基A突變成堿基G，莧菜能抗“莠去凈”．
（2）莧菜因?yàn)榛�因突變產(chǎn)生“莠去凈”抗性基因，“莠去凈”對(duì)抗藥變異個(gè)體進(jìn)行自然選擇，使種群中抗藥性基因的頻率定向增加．
（3）莧菜的pbsA基因在前后代的遺傳中不遵循孟德爾遺傳定律．孟德爾遺傳定律揭示的是有性生殖過程中細(xì)胞核基因的遺傳規(guī)律，而莧菜抗“莠去凈”的pbsA基因位于細(xì)胞質(zhì)中（葉綠體中）．
（4）轉(zhuǎn)基因植物逃逸野外可能造成的不良影響，比如：通過雜交將抗除草劑基因重組到其它植物，使抗除草劑植物大量增加，除草劑植物對(duì)除草劑有抗性，會(huì)導(dǎo)致除草劑使用量增加，造成環(huán)境污染；抗除草劑植物處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，可能會(huì)導(dǎo)至蔓延生長，破壞生物多樣性等．
故答案為：
（1）DNA上控制合成第228位氨基酸的堿基A突變成堿基G
（2）莧菜因?yàn)榛�因突變產(chǎn)生“莠去凈”抗性基因，“莠去凈”對(duì)抗藥變異個(gè)體進(jìn)行自然選擇，使種群中抗藥性基因的頻率定向增加
（3）否；孟德爾遺傳定律揭示的是有性生殖過程中細(xì)胞核基因的遺傳規(guī)律，而莧菜抗“莠去凈”的pbsA基因位于細(xì)胞質(zhì)中（葉綠體中）
（4）通過雜交將抗除草劑基因重組到其它植物，使抗除草劑植物大量增加，除草劑植物對(duì)除草劑有抗性，會(huì)導(dǎo)致除草劑使用量增加，造成環(huán)境污染；除草劑植物處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，可能會(huì)導(dǎo)至蔓延生長，破壞生物多樣性等

點(diǎn)評(píng)：本題考查的內(nèi)容很豐富，但知識(shí)點(diǎn)不難，只要耐心細(xì)致就能做對(duì)．還要注意，種群基因頻率改變意味著生物進(jìn)化了，但不一定產(chǎn)生新的物種．新物種的產(chǎn)生必須要經(jīng)過生殖隔離．生殖隔離的產(chǎn)生不一定要經(jīng)過長期的地理隔離，如多倍體的形成．突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種形成．