Question

12．二倍體番茄有高莖黃果抗病和矮莖紅果易感病兩個品種，控制三對性狀的基因是獨立遺傳的．實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗：
A組：
P純種高莖黃果抗病×純種矮莖紅果易感病→F₁高莖紅果抗病$\stackrel{自交}{→}$F₂矮莖紅果抗�、�
B組：
P純種高莖黃果抗病×純種矮莖紅果易感病→F₁高莖紅果抗病$\stackrel{花藥離體培養(yǎng)}{→}$植株Ⅱ
C組：
P純種矮莖黃果抗病$\stackrel{γ射線}{→}$矮莖紅果抗病Ⅲ$\stackrel{導(dǎo)入豌豆高莖基因}{→}$高莖紅果抗病
（1）A組方法所獲得的矮莖紅果抗�、耦愋椭�，能穩(wěn)定遺傳的植株所占的比率為$\frac{1}{9}$．
（2）B組方法通過花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株Ⅱ，所利用的原理是（植物）細(xì)胞的全能性，所得的植株Ⅱ不育（可育或不育），其原因是染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子．
（3）C組方法中，假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制果色的A基因突變產(chǎn)生．檢測突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，發(fā)現(xiàn)X第二個密碼子中的第二個堿基由C變?yōu)閁，Y在第二個密碼子的第二個堿基前多了一個U．與正常植株相比，Y突變體的株高變化可能更大．試從蛋白質(zhì)水平分析原因Y突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多（或：X突變體的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能只有一個氨基酸發(fā)生改變，Y突變體的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都改變）．
（4）科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，豌豆高莖基因是通過控制赤霉素的合成來控制株高這一性狀的．那么該基因控制性狀的方式可表述為基因通過控制酶的合成來控制代謝途徑，進而控制生物性狀．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：A組為雜交育種，原理是基因重組；B組為單倍體育種中的花藥離體培養(yǎng)，原理是染色體變異，由于花藥離體培養(yǎng)獲得的是單倍體，瘦弱、高度不育；C組為誘變育種，原理是基因突變，基因突變具有低頻性和不定向性等特點．

解答 解：（1）根據(jù)A組：P純種高莖黃果抗病×純種矮莖紅果易感病→F₁高莖紅果抗病，可知高莖紅果抗病為顯性性狀，設(shè)高莖和矮莖由A和a控制；紅果和黃果由B和b控制；抗病和易感病由C和c控制；則F₁高莖紅果抗病基因型為AaBbCc，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂矮莖紅果抗病Ⅰ的基因型為aaB-C-，其中能穩(wěn)定遺傳的植株所占的比率為$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$．
（2）B組方法通過花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株Ⅱ，借助于植物組織培養(yǎng)的手段，所利用的原理是植物細(xì)胞的全能性，所得的植株Ⅱ是單倍體，高度不育，其原因是染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子．
（3）Y突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多，因此與正常個體相比，Y突變體的性狀變化可能更大．
（4）赤霉素不是蛋白質(zhì)，基因可以通過控制酶的合成，來控制代謝途徑，進而影響赤霉素的合成，從而控制生物株高這一性狀．
故答案為：
（1）$\frac{1}{9}$
（2）植物細(xì)胞的全能性   不育    染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子
（3）Y   Y突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多（或：X突變體的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能只有一個氨基酸發(fā)生改變，Y突變體的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都改變）
（4）基因通過控制酶的合成來控制代謝途徑，進而控制生物性狀

點評 本題具有一定的難度，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的要求，考查了基因表達、雜交結(jié)果的分析、基因分離組合定律的應(yīng)用等知識，要求考生具有一定的判斷推理能力，并能熟練運用基因的分離定律進行相關(guān)計算．