Question

某雌雄同株的二倍體植物，是我國重要的糧食作物之一．請分析回答：
（l）該植物的種皮顏色由兩對基因（A/a和B/b）控制，基因A控制黑色素的合成，且AA和Aa效應(yīng)相同；基因B控制顏色的深度（BB使色素顏色完全消失，Bb使色素顏色淡化）．下圖1表示兩親本雜交得到的子代表現(xiàn)型情況．
①白色親本的基因型為

 

，F(xiàn)₁代的基因型為

 

．
②F₂代中種皮為白色的個(gè)體基因型共有

 

種，其中雜合子占的比例為

 

．
③若用F₁代植株作母本進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)，所得子代植株所結(jié)種子的種皮表現(xiàn)型比例為黑色：黃褐色：白色=

 

．
（2）該種植物的普通植株因抗旱能力弱致使產(chǎn)量低下，為了提高抗旱性，有人利用從近緣物種得到的抗旱基因（R）成功培育出具有高抗旱性的轉(zhuǎn)基因植株．
①若將最初得到的R基因大量擴(kuò)增后再用于基因工程，擴(kuò)增時(shí)除了向PCR儀中加入R 基因和有關(guān)酶外，還必須加入

 

和4種

 

等．
②在基因工程的操作過程中，目的基因?qū)�人受體細(xì)胞前首先需用

 

切割R基因和運(yùn)載體，形成可黏合的末端；然后依靠

 

將兩者的脫氧核糖與磷酸交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口“縫合”起來．
③實(shí)驗(yàn)者從具有高抗旱性的轉(zhuǎn)基因植株中篩選出體細(xì)胞含有兩個(gè)R基因的植株，讓這些植株自花傳粉．（注：上圖2中黑點(diǎn)表示R基因的整合位點(diǎn)，假定R基因都能正常表達(dá)）
若子代高抗旱性植株所占比例為

 

，則目的基因的整合位點(diǎn)屬于圖2中的I類型；
若子代高抗旱性植株所占比例為

 

，則目的基因的整合位點(diǎn)屬于圖2中的II類型；
若子代高抗旱性植株所占比例為

 

，則目的基因的整合位點(diǎn)屬于圖2中的III類型．
④實(shí)驗(yàn)者還篩選出體細(xì)胞含有一個(gè)R基因的基因型為AaBb的植株，且R基因只能整合到上述兩對種皮顏色基因所在的染色體上（不考慮交叉互換）．讓其自花傳粉，若子代種皮顏色為黑色和黃褐色的植株全都具有高抗旱性，則R基因位于

 

基因所在染色體上；若子代種皮顏色為

 

色，則植株都不具有高抗旱性．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：控制植物種皮顏色的兩對基因位于位于非同源染色體上，減數(shù)分裂時(shí)，等位基因分離，非等位基因自由組合，符合孟德爾基因自由組合遺傳定律．

解答： 解：（1）①基因B控制顏色的深度，BB使色素顏色完全消失，Bb使色素顏色淡化．根據(jù)題意和圖示分析可知：親本白色的基因型為aaBB，黑色的基因型為AAbb，F(xiàn)₁代的基因型為AaBb．
②F₂代中種皮為白色的個(gè)體基因型共有有5種，AABB：AaBB：aaBB：aaBb：aabb=1：2：1：2：1，其中純種個(gè)體大約占3/7，雜合子占的比例為4/7．
③若用F₁代植株作母本進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)，所得子代植株所結(jié)種子的種皮基因型為AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1：，表現(xiàn)型比例為黑色：黃褐色：白色=1：1：2．
（2）①基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，所以在復(fù)制時(shí)需要模板、酶、能量ATP和原料脫氧核苷酸．
②基因工程操作中用到的工具的限制酶、DNA 連接酶、運(yùn)載體；所以目的基因?qū)�人受體細(xì)胞前首先需用同種限制酶切割R基因和運(yùn)載體，形成可黏合的末端；然后依靠DNA連接酶將兩者的脫氧核糖與磷酸交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口“縫合”起來．
③將具有高抗旱性的轉(zhuǎn)基因植株中篩選出體細(xì)胞含有兩個(gè)R基因的植株，讓這些植株自花傳粉，如果目的基因的整合位點(diǎn)屬于圖2中的I類型，則子代高抗旱性植株所占比例為100%；如果目的基因的整合位點(diǎn)屬于圖2中的II類型，則子代高抗旱性植株所占比例為75%；如果目的基因的整合位點(diǎn)屬于圖2中的III類型，則子代高抗旱性植株所占比例為15/16．
④體細(xì)胞含有一個(gè)R基因的基因型為AaBb的植株自花傳粉，若子代種皮顏色為黑色和黃褐色的植株全都具有高抗旱性，則R基因位于A或b基因所在染色體上；若植株都不具有高抗旱性，則子代種皮顏色為黑色．
答案：（1）①aaBB    AaBb 
②5    4/7 
③1：1：2
（2）①ATP     脫氧核苷酸
②同種限制酶     DNA連接酶
③100%     75%      15/16
④A或b     黑

點(diǎn)評：本題考查基因的自由組合定律和基因工程的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．