Question

7．烟草是雌雄同株植物，有系列品种，只有不同品种间行种植才能产生种子，这与由S基因控制的遗传机制有关．请分析回答下列问题：
（1）研究发现，烟章的S基因分为S₁、S₂、S₃…等15种，它们互为等位基因，等位基因的产生是由于突变时基因分子结构中发生碱基对的增添、缺失和改变（或核苷酸序列发生改变）的结果．
（2）S基因在雌蕊中表达合成S核酸酶，在花粉管中表达合成S因子．传粉后，雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中，只能与同型S基因表达合成的S因子特异性结合，进而将花粉管细胞中的mRNA降解，使花粉管不能伸长．据此分析烟草不存在S基因的纯合（子）（填“纯合”或“杂合”）个体．
（3）将基因型为S₁S₂和S₁S₃的烟草间行种植，全部子代的基因型为S₂S₃、S₁S₃、S₁S₂．
（4）自然界中许多植物具有与烟草一样的遗传机制，这更有利于提髙生物遗传性状的多样性，对生物进化的意义是为生物进化提供丰富的原材料．

Answer 1

分析 1、基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化，导致基因结构改变．
2、基因突变的特点：①普遍性；②低频性：自然状态下，基因突变发生频率低；③不定向性（使一个基因变成它的等位基因）；④多害少利性；⑤随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上．

解答 解：（1）等位基因的产生是基因突变的结果，基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化，导致基因结构改变．
（2）根据题意可知，雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中，只能与同型S基因表达合成的S因子特异性结合，进而将花粉管细胞中的mRNA降解，使花粉管不能伸长，则含有S基因的雌配子和含有S基因的雄配子不能完成受精，因此将不存在SS的纯合子．
（3）由题意可知，当花粉所含S基因种类和母本相同时，就不能完成花粉管的伸长．现在S₁S₂和S₂S₃间行种植，由于S₂的卵细胞（或花粉）不能与S₂的花粉（或卵细胞）受精，因此全部子代的基因型为S₂S₃、S₁S₃、S₁S₂．
（4）自然界中许多植物具有与烟草一样的遗传机制，这更有利于提髙生物遗传性状的多样性，为生物进化提供丰富的原材料．
故答案为：
（1）碱基对的增添、缺失和改变（或核苷酸序列发生改变）
（2）纯合（子）
（3）S₂S₃、S₁S₃、S₁S₂
（4）多样性        为生物进化提供丰富的原材料

点评 本题考查基因的分离定律、基因突变的特征、生物进化与生物多样性的形成的相关知识，要求考生能够识记基因突变的定义，掌握遗传定律的应用，并结合题干信息准确判断．