Question

Ⅰ．在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰（HCN）的和不含氰的．现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：
某研究小组用甲乙两个不产氰的牧草品种杂交，F₁全部产氰，F₁自交得F₂．将F₂植株的叶片提取液进行了生化研究，发现F₂植株有四种品系，如下表所示：

F2植株类型	叶片提取液	提取液中加入含糖苷	提取液中加入酸酶
品系Ⅰ	含氰	产氰	产氰
品系Ⅱ	不含氰	不产氰	产氰
品系Ⅲ	不含氰	产氰	不产氰
品系Ⅳ	不含氰	不产氰	不产氰

（1）由生化途径可以看出基因控制生物性状的途径是基因通过

 

，进而控制生物的性状．
（2）根据研究结果判断，D基因和H基因位于

 

（填同一或不同）对染色体上，品系Ⅱ的基因型可能为

 

．
（3）该杂交方案的F₂植株中，约有

 

的植株自交后代都能产氢，约有

 

的植株自交后代都不能产氢．
（4）如果将F₂中品系Ⅱ和品系Ⅲ杂交，子代的产氢植株占

 

．
Ⅱ．为提高该牧草的抗旱性，拟采用生物工程技术进行改良．
（1）若采用农杆菌转化法，其理论依据在于农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至植物细胞，并且整合到植物细胞的

 

上，能遵循基因分离或自由自合定律．根据这种特点，如果将（大麦的抗旱基因HVA）插入到T-DNA中，通过农杆菌的转化作用就可以使目的基因进入植物细胞，然后采用

 

技术可获得抗旱转基因牧草植株．
（2）某些转基因牧草体细胞只含有一个HVA基因，让该牧草自交，在所得子代中含有HVA基因个体的比例为

 

．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,基因与性状的关系

专题：

分析：分析题图：图示为白花三叶草的叶片内氰化物的产生途径．基因D可以控制产氰糖苷酶的合成，而产氰糖苷酶能将前体物质转化为含氰糖苷；基因H能控制氰酸酶的合成，而氰酸酶能将含氰糖苷转化为氰化物．因此能产生氰化物的个体的基因型为D_H_．

解答： 解：Ⅰ（1）图示表示基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状．
（2）两个不产氰的牧草品种杂交，F₁全部产氰，F₁自交得F₂，F₂植株有四种品系，说明这两对基因位于不同对染色体上，它们的遗传遵循基因自由组合定律．品系Ⅱ的提取液中不含氰，在提取液中加入含糖苷也不能产生氰，但加入酸酶后能产生氰，说明品系Ⅱ能合成糖苷，但不能合成酸酶，因此其基因型为DDhh或Ddhh．
（3）由以上分析可知，能产生氰化物的个体的基因型为D_H_．两个不产氰的牧草品种杂交，F₁全部产氰，则这两个牧草品种的基因型为DDhh和ddHH，F₁的基因型为DdHh，F₁自交得F₂，F₂植株中D_H_（产氰）：D_hh（不产氰）：ddH_（不产氰）：ddhh（不产氰）=9：3：3：1，其中DDHH自交后代均能产氰，占F₂的比例为

1

16

；D_hh、ddH_、ddhh的后代均不产氰，占F₂的比例为

3

16

+

3

16

+

1

16

=

7

16

．
（4）品系Ⅱ的基因型及比例为

1

3

DDhh、

2

3

Ddhh，品系Ⅱ的基因型为ddHH（

1

3

）、ddHh（

2

3

），它们杂交后代产氰（D_H_）的比例为（

1

3

+

2

3

×

1

2

）×（

1

3

+

2

3

×

1

2

）=

4

9

．
Ⅱ（1）农杆菌转化法：将目的基因（抗旱基因HVA）插入到农杆菌中的Ti质粒上，再利用导入重组质粒的农杆菌去侵染受体细胞，从而将目的基因整合到植物细胞的染色体DNA上，最后采用植物组织培养技术将转基因细胞培养成抗旱牧草植株．
（2）某些转基因牧草体细胞只含有一个HVA基因，可视为杂合子，让该牧草自交，根据基因分离定律，子代中含有HVA基因个体的比例为

3

4

．
故答案为：
Ⅰ（1）控制酶的合成来控制生物的代谢过程
（2）不同      DDhh或Ddhh
（3）

1

16

    

7

16

（4）

4

9

Ⅱ（1）染色体DNA  植物组织培养
（2）

3

4

点评：本题结合白花三叶草的叶片内氰化物的产生途径图解，考查基因与性状的关系、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因与性状的关系，掌握基因控制性状的方式；掌握基因自由组合定律的实质，能根据图中信息判断基因型与表现型之间的对应关系，再结合所学的知识答题．