Question

科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞细胞液的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。

(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压 (填“增大”或“减小”)。

(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到,而在根部细胞中却能产生的根本原因是 。

(3)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(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列如下:r:ATAAGCATGACATTA;R:ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是 。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,该抗旱基因控制抗旱性状是通过 实现的。

(4)已知抗旱性和多颗粒属于显性,各由一对等位基因控制(多颗粒由D决定,少颗粒由d决定),且分别位于两对同源染色体上。纯合的旱敏性多颗粒植株与纯合的抗旱性少颗粒植株杂交,F1自交:

①F2抗旱性多颗粒植株中双杂合子占的比例是 。

②若拔掉F2中所有的旱敏性植株后,剩余植株自交。从理论上讲F3中旱敏性植株的比例是 。

③某人用一植株和一旱敏性多颗粒的植株作为亲本进行杂交,发现后代出现4种类型,性状的统计结果显示:抗旱∶旱敏=1∶1,多颗粒∶少颗粒=3∶1。若只让F1中抗旱性多颗粒植株相互授粉,F2的性状分离比是 。

(5)请设计一个快速育种方案,利用抗旱性少颗粒(Rrdd)和旱敏性多颗粒(rrDd)两植物品种作亲本,通过一次杂交,使后代个体全部都是抗旱性多颗粒杂交种(RrDd),用文字简要说明。

 

Answer 1

(1)增大 (2)基因选择性表达

(3)碱基对替换 基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程

(4)4/9 1/6 24∶8∶3∶1

(5)先用Rrdd和rrDd通过单倍体育种得到RRdd和rrDD,然后让它们杂交得杂交种RrDd。

【解析】(1)抗旱植物的根细胞吸水能力较强,因此可判断该代谢产物的作用是使根细胞的细胞液渗透压增大。(2)不同细胞中代谢产物不同,根本原因在于基因的选择性表达。(3)据R、r的碱基序列差异可知,抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是一个碱基对的替换。与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,但基因表达的直接产物是蛋白质,因此抗旱基因是通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程间接控制生物性状的。(4)纯合的旱敏性多颗粒植株(rrDD)与纯合的抗旱性少颗粒植株(RRdd)杂交,F1为RrDd。①F1自交,F2抗旱性多颗粒植株中双杂合子(RrDd)占的比例是RrDd/ R D =(1/2×1/2)/(3/4×3/4)=4/9。②拔掉F2中所有的旱敏性植株后,剩余植株为RR(1/3)和Rr(2/3),自交后代F3中旱敏性植株的比例是2/3×1/4=1/6。③据F1中的性状分离比可知,亲本组合为rrDd×RrDd,F1中抗旱性多颗粒植株的基因型为RrDD(1/3)和RrDd(2/3),抗旱性多颗粒植株相互授粉,F2中抗旱∶旱敏=3∶1,多颗粒∶少颗粒=[1-(2/3×2/3×1/4)]∶(2/3×2/3×1/4)=8∶1,因此F2的性状分离比是(3∶1)×(8∶1)=24∶8∶3∶1。(5)欲通过一次杂交实验使后代全部是RrDd,亲本应是RRDD×rrdd或RRdd×rrDD。据题干信息,应先用Rrdd和rrDd通过单倍体育种得到RRdd和rrDD。