Question

油菜和大麻是兩種重要的經(jīng)濟(jì)作物，前者是雌雄同株植物，后者是雌雄異株植物．為了培育優(yōu)良作物，科學(xué)家利用二者進(jìn)行了以下相關(guān)研究．請(qǐng)分析資料回答問題：

資料一圖1甲表示油菜體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運(yùn)輸?shù)椒N子內(nèi)的兩條轉(zhuǎn)變途徑．其酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成．科學(xué)家根據(jù)這一機(jī)制培育出高產(chǎn)油油菜，產(chǎn)油率由原來(lái)的35%提高到58%．
資料二圖1乙表示大麻的性染色體示意圖．圖中同源部分（I片斷）基因互為等位，非同源部分（Ⅱ₁，Ⅱ₂片斷）基因不互為等位．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，大麻種群中雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病的個(gè)體存在，已知抗病性狀受顯性基因D控制，為伴性遺傳．
（1）圖1甲中酶a與酶b結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是，構(gòu)成它們的氨基酸的

 

可能不同，并且二者的空間結(jié)構(gòu)也不同．根據(jù)圖1甲中油脂或氨基酸的合成途徑，說(shuō)明基因可以通過(guò)

 

控制代謝過(guò)程，從而影響生物性狀．
（2）已知基因B某一片斷堿基排列如圖2．其中α鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，轉(zhuǎn)錄出α′鏈；科學(xué)家誘導(dǎo)β鏈也實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄出β′鏈，從而形成雙鏈mRNA．請(qǐng)寫出這個(gè)雙鏈mRNA的堿基序列

 

．由于該雙鏈mRNA不能與

 

結(jié)合，因此不能合成酶b；但細(xì)胞能正常合成酶a，所以高產(chǎn)油油菜的油脂產(chǎn)量高．
（3）要想提高氨基酸的產(chǎn)量，除上述方法外，還可采用

 

育種方法，培育出不能合成酶a的植株．
（4）由資料二信息可知，控制大麻的抗病基因不可能位于圖乙中的

 

段．假設(shè)某物質(zhì)在兩個(gè)顯性基因共同存在時(shí)才能合成，基因G、g位于I片斷上，另一對(duì)等位基因（E、e）位于一對(duì)常染色體上．兩個(gè)不能合成該物質(zhì)的親本雜交，子一代均能合成該物質(zhì)，子二代中能合成該物質(zhì)、不能合成該物質(zhì)的比例為9﹕7，則兩個(gè)親本的基因型為

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：閱讀題干和題圖可知，本題涉及的知識(shí)有基因控制生物性狀、伴性遺傳和育種等，明確知識(shí)點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答． 基因控制生物性狀的途徑有兩個(gè)，一是通過(guò)控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，二是通過(guò)控制酶的合成，來(lái)控制代謝過(guò)程，從而影響生物性狀．

解答： 解：（1）酶a與酶b的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，所以酶a與酶b結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是構(gòu)成它們的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序以及空間結(jié)構(gòu)不同．基因?qū)π誀畹目刂瓶赏ㄟ^(guò)控制酶的結(jié)構(gòu)來(lái)控制代謝這程，從而控制生物的性狀；也可通過(guò)控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)來(lái)直接影響性狀．根據(jù)圖1甲中油脂或氨基酸的合成途徑，說(shuō)明基因可以通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程，從而影響生物性狀．
（2）轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在RNA聚合酶的催化下，合成信使RNA 的過(guò)程．翻譯是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中，以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程．雙鏈mRNA不能與核糖體結(jié)合，因此不能合成酶b．
（3）可采用人工誘變育種方法，培育出不能合成酶a的植株，從而提高氨基酸的產(chǎn)量．
（4）由于大麻種群中雌雄個(gè)體均有抗病和不抗病的個(gè)體存在，所以控制大麻的抗病基因不可能位于圖乙中的Ⅱ₁段Y染色體上．由于某物質(zhì)在兩個(gè)顯性基因共同存在時(shí)才能合成，所以能產(chǎn)生該物質(zhì)的基因組成可能有FFGG、FFGg、FfGG、FfGg4種；兩個(gè)不能合成該物質(zhì)的親本雜交，子一代均能合成該物質(zhì)，說(shuō)明親本是純合子，基因型分別是FFgg和ffGG；F₁雌雄個(gè)體相交即FFgg×ffGG→9F_G_（產(chǎn)生該物質(zhì)）：7（3F_gg+3ffG_+1ffgg）（不能產(chǎn)生該物質(zhì)）．又基因G、g位于I片斷上，另一對(duì)等位基因（E、e）位于一對(duì)常染色體上，所以兩個(gè)親本的基因型為EEX^gY^g和eeX^GX^G 或EEX^gX^g和eeX^GY^G．
故答案為：
（1）種類、數(shù)目和排列順序    控制酶的合成
（2）

核糖體
（3）誘變
（4）Ⅱ₁ EEX^gY^g   eeX^GX^G 或EEX^gX^g eeX^GY^G

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因控制生物性狀、基因的自由組合定律、伴性遺傳的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力及識(shí)圖分析能力；考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)問題進(jìn)行解釋、推理，并做出合理的判斷的能力．