Question

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多數(shù)抗旱型農(nóng)作物能通過(guò)細(xì)胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細(xì)胞液的滲透壓，此代謝產(chǎn)物在葉肉細(xì)胞和莖部細(xì)胞中卻很難找到．
（1）該代謝產(chǎn)物能夠使細(xì)胞液的滲透壓

 

（填“增大”或“減小”）．
（2）這種代謝產(chǎn)物在莖部和葉肉細(xì)胞中很難找到，而在根部細(xì)胞中卻能產(chǎn)生的根本原因是

 

（3）現(xiàn)有一抗旱植物，其體細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)抗旱基因R，其等位基因?yàn)閞（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�因的根本原因�?div id="prn39v7" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．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(guò)

 

實(shí)現(xiàn)的．
（4）已知抗旱型（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(duì)同源染色體上．純合的旱敏型多顆粒植株與純合的抗旱型少顆粒植株雜交，F(xiàn)₁自交：
①F₂抗旱型多顆粒植株中雙雜合子所占比例是

 

．
②若拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余植株自交．從理論上講F₃中旱敏型植株所占比例是

 

．
③某人用一植株和一旱敏型多顆粒的植株作親本進(jìn)行雜交，發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，性狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示抗旱：旱敏=1：1，多顆粒：少顆粒=3：1．若只讓F₁中抗旱型多顆粒植株相互受粉，F(xiàn)₂的性狀分離比是

 

．
（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)快速育種方案，利用抗旱型少顆粒（Rrdd）和旱敏型多顆粒（rrDd）兩植物品種作親本，通過(guò)一次雜交，使后代個(gè)體全部都是抗旱型多顆粒雜交種（RrDd），用文字簡(jiǎn)要說(shuō)明．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：雜交育種,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因突變的原因

專題：

分析：1、由題意知，該抗旱農(nóng)作物能通過(guò)細(xì)胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細(xì)胞液的滲透壓增強(qiáng)抗旱性，因此是該代謝產(chǎn)物能夠使細(xì)胞液的滲透壓升高；
2、細(xì)胞分化是細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇表達(dá)，其遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變；
3、分析R和r的堿基序列可知，R和r有一個(gè)堿基發(fā)生變化，因此R突變成r是堿基對(duì)發(fā)生替換；由題意可知，該抗旱基因是通過(guò)影響糖類代謝影響抗旱性能的，因此是該抗旱基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物的新陳代謝過(guò)程進(jìn)而控制抗旱這一性狀的；
4、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(duì)同源染色體上，這兩對(duì)等位基因在遺傳時(shí)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；
5、由題意知，該實(shí)驗(yàn)的目的是用抗旱型少顆粒和旱敏型多顆粒通過(guò)一次雜交，培育抗旱型多顆粒雜交種，因此可以采用先用基因型為Rrdd和rrDd的植株通過(guò)單倍體育種得到基因型為RRdd和rrDD的植株，然后讓它們雜交得到抗旱型多顆粒雜交種．

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．
（2）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)．
（3）對(duì)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(duì)的替換引起的基因突變．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(shuō)明基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物的新陳代謝．
（4）由題干信息知，親本基因型為rrDD、RRdd，F(xiàn)₁的基因型為RrDd．①F₁自交，F(xiàn)₂抗旱型多顆粒植株中雙雜合子（RrDd）所占比例為

4

9

．②拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占

1

3

，Rr占

2

3

，自交所得F₃中旱敏型植株（rr）所占比例為

2

3

×

1

4

=

1

6

．③由題意知，該植株與旱敏型多顆粒植株的基因型分別為RrDd、rrDd，F(xiàn)₁中抗旱型多顆粒植株的基因型為

1

3

RrDD、

2

3

RrDd，它們相互受粉，用分解組合法解答是：Rr×Rr→3R_：1rr，基因型為DD和Dd的個(gè)體自由交配，產(chǎn)生的雌雄配子的基因型及比例分別是D：d=2：1，因此，自由交配后DD：Dd：dd=（

2

3

）²：2×

2

3

×

1

3

：（

1

3

）²=4：4：1，因此D_：dd=8：1，對(duì)于兩對(duì)性狀來(lái)說(shuō)，后代表現(xiàn)型的比例是（3R_：1rr）（8D_：1dd）=24R_D_：8rrD_：3R_dd：1rrdd，故F₂的性狀分離比是抗旱型多顆粒：旱敏感型多顆粒：抗旱型少顆粒：旱敏感型少顆粒=24：8：3：1
（5）通過(guò)一次雜交獲得抗旱型多顆粒雜交種（RrDd）需要用單倍體育種的方法．
故答案為：
（1）增大　
（2）基因選擇性表達(dá)　
（3）堿基對(duì)替換　控制酶的合成來(lái)控制生物的新陳代謝過(guò)程　
（4）

4

9

   　

1

6

　   24：8：3：1　
（5）先用基因型為Rrdd和rrDd的植株通過(guò)單倍體育種得到基因型為RRdd和rrDD的植株，然后讓它們雜交得到抗旱型多顆粒雜交種（RrDd）．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)基因分離定律和自由組合定律的理解應(yīng)用，把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．