Question

【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多數(shù)抗旱性農(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）這種代謝產(chǎn)物在莖部細(xì)胞和葉肉細(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________。

（2）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)?/span>r（旱敏基因）。R、r的部分核苷酸序列為r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA�？购祷�因突變?yōu)楹得艋�因的根本原因是發(fā)生了________。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。

（3）已知抗旱性（R）和多顆粒（D）屬顯性，各由一對(duì)等位基因控制，且分別位于兩對(duì)同源染色體上。純合的旱敏多顆粒植株與純合的抗旱少顆粒植株雜交得到F1，F1自交：

①F2抗旱多顆粒植株中雙雜合子占的比例是________。

②若拔掉F2中所有的旱敏植株后，剩余植株自交。從理論上講，F3中旱敏型植株的比例是________。

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

Answer 1

【答案】基因選擇性表達(dá) 堿基對(duì)替換 基因控制酶的合成來(lái)控制生物的新陳代謝過(guò)程 4／9 1／6 先用（Rrdd）和（rrDd）通過(guò)單倍體育種得到（RRdd）和（rrDD），然后讓它們雜交得到雜交種（RrDd）

【解析】

1．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；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．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．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。

(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；根是植物吸收水分的主要器官，因此該代謝產(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)。

(2)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，進(jìn)而控制生物的性狀。

(3) 由題干信息知，親本基因型為rrDD、RRdd，F1的基因型為RrDd，①F1自交，F2抗旱型多顆粒植株中雙雜合子(RrDd) 所占比例為。②拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占，Rr占，自交所得F3中旱敏型植株(rr) 所占比例為會(huì)。

(4)通過(guò)一次雜交獲得抗旱型多顆粒雜交種(RrDd)，可以先用單倍體育種的方法獲得RRdd和RrDD，然后讓二者雜交。