Question

双子叶植物大庥（2N=20）为雌雄异株，性别决定为XY型，其叶肉细胞中的部分基因表达过程如图所示，请分析回答：
（1）图中rbcs基因表达的产物是的产物是

 

，图中少量的〔1〕就可以合成大量的SSU，原因是

 

．Cab基因表达的产物是LHCP，推测该物质能参与的生理过程是

 

．
（2）图中[4]是叶绿体中的小型环状DNA，其上的基因表达的产物是LUS，则能催化其中某过程的物质[3]是

 

．
（3）大麻的某一对相对性状由等位基因（M、m）控制，其中的一个基因在纯合时能使合子致死（注：MM、X^mX^m、X^mY等均视为纯合子）．用雌雄株大麻杂交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只．那么控制这一性状的基因位于

 

染色体上，成活大麻的基因型共有

 

种．若F1代雌株共有两种表现型，则致死基因是

 

（M、m）．
（4）已知大麻抗病（B）对不抗病（b）、粗茎（C）对细茎（c）、条形叶（D）对披针叶（d）为显性，这三对基因分别位于三对常染色体上．将纯合抗病粗茎条形叶雌株与纯合不抗病细茎披针叶雄株杂交产生F₁，F₁间杂交得到F₂，F₂中抗病细茎条形叶植株所占比例是

 

，F₂有

 

种基因型．
（5）为获得优质的纤维，可在定苗时选留雄苗拔除雌苗，还可将雄株进行花药离体培养，再将幼苗用水仙素处理，所得植株的染色体组成是

 

．
（6）在大麻野生型种群中，发现几株粗茎大麻（突变型），该性状是可遗传变异．请设计一个简单实验来判断该突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？

 

．

Answer 1

考点：基因、蛋白质与性状的关系

专题：

分析：分析题图：图示表示叶肉细胞中部分基因表达过程，其中1是转录形成的RNA，通过核孔进入细胞质，与核糖体结合；2是翻译形成的多肽链；3是催化转录过程的RNA聚合酶；4是叶绿体中的小型环状DNA分子．可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，其中基因突变和染色体变异统称为突变．染色体变异可以通过显微镜观察到，而基因突变是点突变，不能在显微镜下观察到．

解答： 解：（1）图中rbcs基因表达的产物是mRNA．因为一个一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成，因此少量的mRNA就可以短时间内合成大量的SSU．由图可知，Cab基因表达的产物是LHCP，LHCP产生后转移到叶绿体的类囊体膜上，而类囊体膜是光合作用光反应的场所，因此LHCP可能参与光反应．
（2）由以上分析可知：3是催化转录过程的RNA聚合酶．
（3）用雌雄株大麻杂交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只，可见雌株和雄株的数量比不为1，所以控制这一性状的基因位于X染色体上．F₁代雌株共有两种表现型，则成活大麻的基因型共有X^MX^m、X^mY、X^mX^m3种，由题意可知亲本为X^MX^m、X^mY，致死基因是M．
（4）将纯合抗病粗茎条形叶雌株与纯合不抗病细茎披针叶雄株杂交产生F₁（BbCcDd），F₁间杂交得到F₂，根据基因自由组合定律，F₂中抗病细茎条形叶植株（B_ccD_）所占比例是3/4×1/4×3/4=9/64，F₂基因型种类=3×3×3=27种．
（5）雄苗的染色体组成为18+XY，其配子为9+X或9+Y，加倍后为18+XX或18+YY．取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞（同源）染色体数目．若观察到（同源）染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变．
（6）染色体变异可以通过显微镜观察到，而基因突变是点突变，在显微镜下观察不到．在大麻野生型种群中，发现几株粗茎大麻（突变型），该性状是可遗传变异．要判断该突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致，可取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞（同源）染色体数目．若观察到（同源）染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变．
故答案：（1）mRNA    一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成   光反应 
（2）RNA聚合酶   
（3）X  3  M
（4）9/64    27   
（5）18+XX或18+YY
（6）取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞（同源）染色体数目．若观察到（同源）染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变．

点评：本题考查基因、蛋白质和性状的关系、遗传规律的应用和变异的相关知识，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界中的一些生物学问题．