Question

Ⅰ．在牧草中，白花三葉草有兩個(gè)穩(wěn)定遺傳的品種，葉片內(nèi)含氰（HCN）的和不含氰的．現(xiàn)已研究查明，白花三葉草的葉片內(nèi)的氰化物是經(jīng)下列生化途徑產(chǎn)生的：
某研究小組用甲乙兩個(gè)不產(chǎn)氰的牧草品種雜交，F(xiàn)₁全部產(chǎn)氰，F(xiàn)₁自交得F₂．將F₂植株的葉片提取液進(jìn)行了生化研究，發(fā)現(xiàn)F₂植株有四種品系，如下表所示：

F2植株類(lèi)型	葉片提取液	提取液中加入含糖苷	提取液中加入酸酶
品系Ⅰ	含氰	產(chǎn)氰	產(chǎn)氰
品系Ⅱ	不含氰	不產(chǎn)氰	產(chǎn)氰
品系Ⅲ	不含氰	產(chǎn)氰	不產(chǎn)氰
品系Ⅳ	不含氰	不產(chǎn)氰	不產(chǎn)氰

（1）由生化途徑可以看出基因控制生物性狀的途徑是基因通過(guò)

 

，進(jìn)而控制生物的性狀．
（2）根據(jù)研究結(jié)果判斷，D基因和H基因位于

 

（填同一或不同）對(duì)染色體上，品系Ⅱ的基因型可能為

 

．
（3）該雜交方案的F₂植株中，約有

 

的植株自交后代都能產(chǎn)氫，約有

 

的植株自交后代都不能產(chǎn)氫．
（4）如果將F₂中品系Ⅱ和品系Ⅲ雜交，子代的產(chǎn)氫植株占

 

．
Ⅱ．為提高該牧草的抗旱性，擬采用生物工程技術(shù)進(jìn)行改良．
（1）若采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其理論依據(jù)在于農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至植物細(xì)胞，并且整合到植物細(xì)胞的

 

上，能遵循基因分離或自由自合定律．根據(jù)這種特點(diǎn)，如果將（大麥的抗旱基因HVA）插入到T-DNA中，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，然后采用

 

技術(shù)可獲得抗旱轉(zhuǎn)基因牧草植株．
（2）某些轉(zhuǎn)基因牧草體細(xì)胞只含有一個(gè)HVA基因，讓該牧草自交，在所得子代中含有HVA基因個(gè)體的比例為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因與性狀的關(guān)系

專(zhuān)題：

分析：分析題圖：圖示為白花三葉草的葉片內(nèi)氰化物的產(chǎn)生途徑．基因D可以控制產(chǎn)氰糖苷酶的合成，而產(chǎn)氰糖苷酶能將前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為含氰糖苷；基因H能控制氰酸酶的合成，而氰酸酶能將含氰糖苷轉(zhuǎn)化為氰化物．因此能產(chǎn)生氰化物的個(gè)體的基因型為D_H_．

解答： 解：Ⅰ（1）圖示表示基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)影響細(xì)胞代謝，進(jìn)而間接控制生物的性狀．
（2）兩個(gè)不產(chǎn)氰的牧草品種雜交，F(xiàn)₁全部產(chǎn)氰，F(xiàn)₁自交得F₂，F(xiàn)₂植株有四種品系，說(shuō)明這兩對(duì)基因位于不同對(duì)染色體上，它們的遺傳遵循基因自由組合定律．品系Ⅱ的提取液中不含氰，在提取液中加入含糖苷也不能產(chǎn)生氰，但加入酸酶后能產(chǎn)生氰，說(shuō)明品系Ⅱ能合成糖苷，但不能合成酸酶，因此其基因型為DDhh或Ddhh．
（3）由以上分析可知，能產(chǎn)生氰化物的個(gè)體的基因型為D_H_．兩個(gè)不產(chǎn)氰的牧草品種雜交，F(xiàn)₁全部產(chǎn)氰，則這兩個(gè)牧草品種的基因型為DDhh和ddHH，F(xiàn)₁的基因型為DdHh，F(xiàn)₁自交得F₂，F(xiàn)₂植株中D_H_（產(chǎn)氰）：D_hh（不產(chǎn)氰）：ddH_（不產(chǎn)氰）：ddhh（不產(chǎn)氰）=9：3：3：1，其中DDHH自交后代均能產(chǎn)氰，占F₂的比例為

1

16

；D_hh、ddH_、ddhh的后代均不產(chǎn)氰，占F₂的比例為

3

16

+

3

16

+

1

16

=

7

16

．
（4）品系Ⅱ的基因型及比例為

1

3

DDhh、

2

3

Ddhh，品系Ⅱ的基因型為ddHH（

1

3

）、ddHh（

2

3

），它們雜交后代產(chǎn)氰（D_H_）的比例為（

1

3

+

2

3

×

1

2

）×（

1

3

+

2

3

×

1

2

）=

4

9

．
Ⅱ（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：將目的基因（抗旱基因HVA）插入到農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上，再利用導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌去侵染受體細(xì)胞，從而將目的基因整合到植物細(xì)胞的染色體DNA上，最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培養(yǎng)成抗旱牧草植株．
（2）某些轉(zhuǎn)基因牧草體細(xì)胞只含有一個(gè)HVA基因，可視為雜合子，讓該牧草自交，根據(jù)基因分離定律，子代中含有HVA基因個(gè)體的比例為

3

4

．
故答案為：
Ⅰ（1）控制酶的合成來(lái)控制生物的代謝過(guò)程
（2）不同      DDhh或Ddhh
（3）

1

16

    

7

16

（4）

4

9

Ⅱ（1）染色體DNA  植物組織培養(yǎng)
（2）

3

4

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合白花三葉草的葉片內(nèi)氰化物的產(chǎn)生途徑圖解，考查基因與性狀的關(guān)系、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記基因與性狀的關(guān)系，掌握基因控制性狀的方式；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)圖中信息判斷基因型與表現(xiàn)型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)答題．