Question

4．干旱是影響農(nóng)作物產(chǎn)量的一個世界性災(zāi)害，科學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)多數(shù)抗旱性農(nóng)作物能通過細(xì)胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細(xì)胞細(xì)胞液的滲透壓，而代謝產(chǎn)物在葉肉細(xì)胞和莖部細(xì)胞中卻很難找到．
（1）現(xiàn)有一抗旱植物，其體細(xì)胞內(nèi)有一個抗旱基因R，其等位基因為r（旱敏基因）．R、r的部分核苷酸序列如下：r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA．抗旱基因突變?yōu)楹得艋�因的原因是堿基對發(fā)生替換．在顯微鏡下不能（能/不能）看到該變化過程．研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，該抗旱基因控制抗旱性狀是通過基因通過控制酶的合成控制代謝進而控制生物的性狀實現(xiàn)的．
（2）已知抗旱性和多顆粒屬于顯性，各由一對等位基因控制（多顆粒由D決定，少顆粒由d決定），且分別位于兩對同源染色體上．純合的旱敏性多顆粒植株與純合的抗旱性少顆粒植株雜交，F(xiàn)₁自交：
①請寫出親本雜交獲得F₁，F(xiàn)₁自交獲得F₂的遺傳圖解．

②若拔掉F₂中所有的旱敏性植株后，剩余植株自交，從理論上講F₃中旱敏性植株的比例是$\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 1、分析R和r的堿基序列可知，R和r有一個堿基發(fā)生變化，因此R突變成r是堿基對發(fā)生替換；由題意可知，該抗旱基因是通過影響糖類代謝影響抗旱性能的，因此是該抗旱基因是通過控制酶的合成來控制生物的新陳代謝過程進而控制抗旱這一性狀的；
2、由題意知，抗旱型（R）和多顆粒（D）屬于顯性性狀，且控制這兩種性狀的基因位于兩對同源染色體上，這兩對等位基因在遺傳時遵循基因的自由組合定律，根據(jù)親本的表現(xiàn)型寫出親本的基因型，根據(jù)基因自由組合定律解答．

解答 解：（1）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．基因突變在顯微鏡下不能觀察到．研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，該抗旱基因控制抗旱性狀是通過基因通過控制酶的合成控制代謝進而控制生物的性狀實現(xiàn)的．
（2）已知抗旱性和多顆粒屬于顯性，各由一對等位基因控制（多顆粒由D決定，少顆粒由d決定），且分別位于兩對同源染色體上．純合的旱敏性多顆粒植株與純合的抗旱性少顆粒植株雜交，F(xiàn)₁自交：
①根據(jù)題意可知，兩對基因遵循基因的自由組合定律，因此親本雜交獲得F₁，F(xiàn)₁自交獲得F₂的遺傳圖解可以表示為：

②拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占$\frac{1}{3}$，Rr占$\frac{2}{3}$，自交所得F₃中旱敏型植株（rr）所占比例為$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$．
故答案為：
（1）替換不能
基因通過控制酶的合成控制代謝進而控制生物的性狀
（2）

②$\frac{1}{6}$

點評 本題考查基因自由組合定律的實質(zhì)及應(yīng)用、基因與性狀的關(guān)系等知識，要求考生掌握基因自由組合定律的實質(zhì)及其應(yīng)用，能運用逐對分析法進行相關(guān)概率的計算；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．