Question

2．大麻是一种雌雄异株的植物，性别由X、Y染色体决定．图1表示大麻（2N=20）叶肉细胞中基因表达的过程图解，“→”表示物质转移的路径和方向，请分析回答问题．

（1）图1中少量的1可以迅速合成大量产物（SSU），原因是一个mRNA分子可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成．
（2）LHCP是Cab基因表达的产物，推测LHCP将参与的生理过程是光合作用的光反应．
（3）图1中4是叶绿体中的小型环状DNA，它的基因表达产物是LUS．下面叙述错误的是D．
A．叶绿体中也可以进行转录和翻译过程   B．光合作用过程并非全部由细胞核基因控制
C．起催化作用的物质3是RNA聚合酶      D．该图解中包含了中心法则的全部内容
（4）图2为大麻的性染色体示意图，片段Ⅰ为同源区段，有等位基因．Ⅱ₁、Ⅱ₂为非同源区段．若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交．请回答问题．
①若子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，推测D、d基因可能位于Ⅰ或Ⅱ₂片段．
②若X染色体上有与致病基因相关的等位基因，请在图3中写出子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病的杂交过程遗传图解．

（5）为获得优质的纤维，可在定苗时选择留雄苗拔雌苗的方法，还可将雄株进行花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是18+XX或18+YY．
（6）在大麻野生型种群中，发现几株粗茎大麻（突变型），这种变异还可遗传．为了初步判断该突变的类型，可以设计如下简单实验：取粗茎大麻根尖制成装片，用光学显微镜观察分生区处于有丝分裂中期细胞的染色体．若观察到染色体数量（或结构）改变现象，属于染色体变异；若与普通大麻染色体无区别，则有可能发生了基因突变．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图1示高等植物细胞中细胞核基因和细胞质基因表达的过程，图中1表示信使RNA，2表示多肽，3表示RNA聚合酶，4表示环状DNA．
图2分析可知，Ⅱ为X、Y染色体的同源区，其上的基因互为等位基因，Ⅱ₁、Ⅱ₂片断分别是X和Y特有的片段，其上没有等位基因，会表现出伴性遗传，特别是Ⅱ₂片段上的基因只传给雄性后代．

解答 解：（1）由于一个mRNA分子可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成，所以图1中少量的1可以迅速合成大量产物．
（2）由于Cab基因表达的产物LHCP进入了叶绿体的类囊体薄膜上，所以可推测LHCP将参与的生理过程是光合作用的光反应．
（3）图1中4是叶绿体中的小型环状DNA，它的基因表达产物是LUS，说明在叶绿体中也能进行转录和翻译，但没有说明发生DNA复制，所以该图解中没有包含中心法则的全部内容．
（4）由题意可知是让雌性不抗病（隐性）和雄性抗病（显性）两个品种的大麻杂交，如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于Ⅰ或Ⅱ₁片段上，双亲的基因型为：X^dX^d×X^DY^d或X^dX^d×X^DY．如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于Ⅰ片段上，双亲的基因型为：X^dX^d×X^dY^D．遗传图解如下：

（5）大麻是一种雌雄异株的植物，性别由X、Y染色体决定．雄株的染色体组成为18+XY，其配子为9+X或9+Y．将雄株进行花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，染色体加倍后所得植株的染色体组成是18+XX或18+YY．
（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的染色体数目．若观察到染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变．
故答案为：
（1）一个mRNA分子可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成
（2）光合作用的光反应        
（3）D
（4）①Ⅰ或Ⅱ₂
②遗传图解：

（5）18+XX或18+YY
（6）处于有丝分裂中期细胞的染色体     染色体数量（或结构）改变     基因突变

点评 本题考查遗传信息的传递和表达、光合作用过程以及伴性遗传，重在考查遗传信息的表达和基因控制生物性状的两种方式，属于对识图、识记、理解层次的考查，解答本题的关键是审图，准确判断图中各物质和结构的名称，并能从图中提取有效信息答题．伴性遗传实验的设计和基因在染色体上的位置的判断是本题的难点．