Question

4．在培養(yǎng)的二倍體水稻群體中發(fā)現(xiàn)一株黃葉色的植株甲．科研人員對此變異進行深入研究．請回答下列問題：
（1）植株甲自交，后代出現(xiàn)黃葉致死：黃葉：綠葉=1：2：1，表明植株甲為雜合子（填“雜合子”或“純合子”），決定此種黃葉色基因記為Chy，則Chy在細胞中的位置為細胞核（填“細胞核”或“細胞質(zhì)”）．
（2）現(xiàn)已初步確定了Chy基因在11號染色體上，已知11號染色體上還有一個突變基因Chl9，其指導合成的酶與正常酶存在競爭關系，影響葉綠素合成．植株中若有Chl9，則葉色偏黃．為確定Chy與Chl9的位置關系，用植株甲與Chl9純合子雜交（F₁中Chl9位置若無野生型基因則幼苗期致死）．
假設一：若F₁中出現(xiàn)致死幼苗，則這兩種基因的位置關系為等位基因（填“等位基因”或“非等位基因”）；
假設二：若F₁中無致死幼苗，則這兩種基因的位置關系為非等位基因（填“等位基因”或“非等位基因”）．
雜交實驗結果證明假設一的位置關系成立，體現(xiàn)了基因突變具有不定向性（特點）．
（3）Chy表達產(chǎn)物參與圖1所示的相關代謝反應過程，其中A、B、C、D表示相關化學反應．測量植株甲與野生型植株中相關物質(zhì)含量的相對值，結果如圖2．

由圖1、2可知，與野生型相比，植株甲中原卟啉積累，其原因可能是Chy的
表達產(chǎn)物影響A（填圖1中字母）化學反應．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：植株甲自交，后代出現(xiàn)黃葉致死：黃葉：綠葉=1：2：1，符合基因分離定律的性狀分離比．
基因?qū)π誀畹目刂品绞剑?br />①基因通過控制酶的合成來影響細胞代謝，進而間接控制生物的性狀，如白化病、豌豆的粒形；
②基因通過控制蛋白質(zhì)分子結構來直接控制性狀，如鐮刀形細胞貧血癥、囊性纖維�。�

解答 解：（1）設Chy 基因用C黃表示．植株甲自交后代出現(xiàn)性狀分離且分離比為：黃葉致死（C黃C黃）：黃葉（C黃C野）：綠葉（C野C野）=1：2：1，符合基因的分離定律，可推知植株甲為雜合子（C黃C野），相關基因在細胞核中的染色體上．
（2）甲與Chl9純合子雜交（Chl9 基因用C偏黃表示）：C黃C野×C偏黃C偏黃→F₁．
①若C黃、C偏黃、C野為11號染色體上的等位基因，即：$\frac{\underline{\;C黃\;}}{C野}$×$\frac{\underline{\;C偏黃\;}}{C偏黃}$$\stackrel{雜交}{→}$$\frac{\underline{\;\;\;C黃\;\;\;}}{C偏黃}$（幼苗致死）、$\frac{\underline{\;\;\;C野\;\;\;}}{C偏黃}$，其中$\frac{\underline{\;\;\;C黃\;\;\;}}{C偏黃}$不含野生基因，幼苗期致死．
②若C黃、C偏黃不是等位基因，即：$\frac{\underline{\;C黃C野\;}}{C野C野}$×$\frac{\underline{\;C野C偏黃\;}}{C野C偏黃}$$\stackrel{雜交}{→}$$\frac{\underline{\;\;\;C黃C野\;\;\;}}{C野C偏黃}$、$\frac{\underline{\;\;\;C野C野\;\;\;}}{C野C偏黃}$，則F₁都含野生基因，無致死幼苗．雜交實驗結果證明C黃、C偏黃、C野為等位基因，體現(xiàn)了基因突變的不定向性．
（3）圖2中顯示，甲植株原卟啉含量高于野生植株而鎂原卟啉含量低于野生植株，可推知Chy 基因表達產(chǎn)物影響的是A反應過程．
故答案為：
（1）雜合子      細胞核
（2）等位基因  非等位基因  不定向性
（3）原卟啉          A

點評 本題考查基因的分離定律和基因與性狀的相關知識，意在考查學生的識圖分析能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．