Question

9．棉是一種與人類生活關(guān)系密切的作物，科學(xué)家對棉植植株進(jìn)行了相關(guān)的研究．

（1）抗旱性棉能通過細(xì)胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細(xì)胞液內(nèi)的滲透壓．此代謝產(chǎn)物在葉肉和莖部細(xì)胞中很難找到，而在根部細(xì)胞中卻能產(chǎn)生，其根本原因是這些細(xì)胞中RNA（DNA、RNA、蛋白質(zhì)）分子不同．研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，那么可以推測出基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程實(shí)現(xiàn)的．
（2）現(xiàn)有一不抗旱棉（基因型rr）的根部分生區(qū)某細(xì)胞在有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變，產(chǎn)生兩個子細(xì)胞的基因型分別為Rr、rr．該細(xì)胞在有絲分裂中期染色體上基因突變情況為丙（從圖1甲、乙、丙、丁四圖中選出）．基因r與R的根本區(qū)別是脫氧核苷酸（堿基對或堿基）的排列順序不同．
（3）現(xiàn)有一抗旱棉（基因型Rrbb），其棉纖維呈深紅色，稱為深紅棉，發(fā)生了如圖2變化，產(chǎn)生了粉紅色的棉纖維（粉紅棉）的新品種．該變異屬于染色體的染色體結(jié)構(gòu)（成染色體缺失）變異，該變異可以發(fā)生于有絲分裂和減數(shù)分裂中（有絲分裂、減數(shù)分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂中），該抗旱粉紅棉新品種自交后，假如含有兩條異常染色體的個體不能成活，則成活后代中出現(xiàn)抗旱粉紅色棉的概率是$\frac{1}{2}$．
（4）擬采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良上述粉紅棉的抗蟲性．通常從其它物種獲得抗蟲基因（或目的基因），將其與運(yùn)載體（質(zhì)粒）用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割后，通過DNA連接酶酶連接，形成重組NDA分子，再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細(xì)胞中，經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株．

Answer 1

分析 1、據(jù)圖1分析，現(xiàn)有一不抗旱棉（基因型rr）的根部分生區(qū)某細(xì)胞在有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變．
2、據(jù)圖2分析，Ⅱ號染色體上缺失一個片段，少了基因b，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失．

解答 解：（1）抗旱型農(nóng)作物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物能夠使細(xì)胞液的滲透壓增大，從而增強(qiáng)根細(xì)胞的吸水能力．該代謝產(chǎn)物在莖、葉肉細(xì)胞中很難找到的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，使得RNA不完全相同．與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物是糖類，糖類的合成需要酶的催化，說明基因可以通過控制酶的合成來控制生物的新陳代謝．
（2）對比R基因與r基因的核苷酸序列可知，R基因上的A被T取代從而突變成了r基因，這是堿基對的替換引起的基因突變．
（3）據(jù)題意和圖示分析可知：Ⅱ染色體發(fā)生了部分缺失，說明該變異屬于染色體的結(jié)構(gòu)變異，使排列在染色體上的基因數(shù)量發(fā)生改變．該抗旱粉紅棉新品種自交后，加入所有的后代均可發(fā)育并成活，后代出現(xiàn)抗旱粉紅色棉的概率是$\frac{3}{4}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{1}{2}$．
（4）擬采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良上述粉紅棉的抗蟲性．通常從其它物種獲得抗蟲基因，將其與運(yùn)載體用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割后，通過DNA連接酶連接，形成重組NDA分子，再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細(xì)胞中，經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株．
故答案為：
（1）RNA    酶的合成來控制代謝過程
（2）丙    脫氧核苷酸（堿基對或堿基）的排列順序不同
（3）染色體結(jié)構(gòu)（成染色體缺失）    有絲分裂和減數(shù)分裂中   $\frac{1}{2}$
（4）抗蟲基因（或目的基因）  運(yùn)載體（質(zhì)粒）   DNA連接酶

點(diǎn)評 本題考查細(xì)胞分化、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因與性狀的關(guān)系等知識，要求考生識記細(xì)胞分化的概念，掌握細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及其應(yīng)用，能運(yùn)用逐對分析法進(jìn)行相關(guān)概率的計(jì)算；識記基因控制性狀的方式，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．