Question

去冬今春，河北、山西、山东、河南、江苏和安徽等地的严重干旱导致农作物减产，故具有抗旱性状的农作物有重要的经济价值．研究发现，多数抗旱性作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液内的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞中却很难找到．
（1）在抗旱性农作物的叶肉细胞中找不到与抗旱有关代谢产物的根本原因是

 

．
（2）现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r（不抗旱）．R、r基因转录链上部分核苷酸序列如：

r：…ATAAGCATGACATTA… R：…ATAAGCAAGACATTA…

①请写出R基因转录成的RNA链上的核苷酸序列：
…

 

…．这一片段编码的肽链中对应的氨基酸数目是

 

个．
②已知旱敏型rr植株的某一细胞基因型变成了Rr，则此变化是基因中

 

所导致的；若该细胞是一卵原细胞，则其分裂产生的卵细胞基因型是R的概率是

 

．
（3）现已制备足够多的R探针和r探针，通过探针来检测某植物相关的基因型．据图回答下列问题．

①若已提取到某抗旱植物Rr的叶肉细胞总DNA，（能、不能）

 

以DNA为模板直接扩增抗旱基因．
②细胞中R或r基因的解旋发生在

 

过程中．
③DNA杂交发生在

 

两者之间．
④若被检植物发生A现象，不发生C现象，则被检植物的基因型为

 

．
（4）为培育能稳定遗传、具抗旱性和多颗粒产量的农作物，科研人员按以下两种流程图进行育种．（已知抗旱性和多颗粒是显性，两对性状各由一对等位基因控制）
A．纯合旱敏性多颗粒产量农作物×纯合抗旱性少颗粒产量农作物-→F₁-→F₁

自交

-→F₂人工选择（汰劣留良）-→自交-→F₃-→人工选择-→自交…-→性状稳定的优良品种
B．纯合旱敏性多颗粒产量农作物×纯合抗旱性少颗粒产量农作物-→F₁-→F₁花药离体培养得到许多单倍体幼苗-→人工诱导染色体数目加倍-→若干植株-→F₁人工选择-→性状稳定的新品种．
①杂交育种利用的变异原理是

 

．
②A流程图中的“筛选和自交”环节从F₂代开始，这是因为

 

，具体操作是将F₂代的种子种植在

 

环境中，经多年筛选才能获得理想品种．
③B流程与A流程图相比，B流程育种的突出优点是

 

．花粉细胞能发育成单倍体植株，表现出全能性，原因是细胞内有

 

．

Answer 1

考点：生物变异的应用,细胞的分化

专题：

分析：分析题图：图示表示用R探针和r探针来检测某植物相关的基因型，A植物只能与R探针形成杂交带，说明其基因组为RR；B植物与探针R和探针r均能形成杂交带，说明其基因型为Rr；C植物只能与探针r形成杂交带，说明其基因型为rr．

解答： 解：（1）在抗旱性农作物的叶肉细胞中找不到与抗旱有关代谢产物的根本原因是抗旱基因杂叶肉细胞中不表达，即基因的选择性表达．
（2）①R基因转录链上部分核苷酸序列为…ATAAGCAAGACATTA…，根据碱基互补配对原则，其转录形成的RNA链上的核苷酸序列…UAUUCGUUCUGUAAU…．mRNA上相邻的3个碱基构成一个密码子，一个密码子编码一个氨基酸，因此这一片段编码的肽链中对应的氨基酸数目是5个（不考虑终止密码子）．
②比较基因R和r的碱基序列可知，两者的基因中只有一个碱基不同，因此旱敏型rr植株变成Rr是基因中碱基对的替换所导致．若该细胞是一卵原细胞，则其分裂产生的卵细胞基因型是R的概率是

1

2

．
（3）①抗旱植物Rr的叶肉细胞含有该生物全部的DNA，因此提取其总DNA，能以DNA为模板直接扩增抗旱基因．
②细胞中R或r基因的解旋发生在DNA复制与转录过程中．
③DNA杂交发生在探针与R基因或探针与r基因两者之间．
④若被检植物发生A现象，不发生C现象，说明该植物含有基因R，不含基因r，因此被检植物的基因型是RR．
（4）A表示杂交育种；B表示单倍体育种．
①杂交育种利用的变异原理是基因重组．
②A流程图中的“筛选和自交”环节从F₂代开始，这是因为F₂才出现符合要求的基因型和表现型，具体操作是将F₂代的种子种植在干旱（缺水）环境中，经多年筛选才能获得理想品种．
③B为单倍体育种，A为杂交育种，与杂交育种相比，单倍体育种的突出优点是明显缩短育种年限．花粉细胞能发育成单倍体植株，表现出全能性，原因是细胞内有一套完整的遗传信息．
故答案为：
（1）基因选择性表达
（2）①…UAUUCGUUCUGUAAU…5    ②碱基对的替换  

1

2

（3）①能    ②DNA复制与转录  ③探针与R或r基因（单链DNA） ④RR
（4）①基因重组  
②F₂才出现符合要求的基因型和表现型    干旱（缺水）
③明显缩短育种年限    该物种的全套遗传信息

点评：本题考查细胞分化、遗传信息的转录和翻译、生物变异及其应用，要求考生识记细胞分化的概念，掌握细胞分化的实质；识记遗传信息转录和翻译的过程，尤其是密码子的概念；掌握生物变异的类型及其在育种中的应用，能结合所学的知识准确答题．