Question

玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下，正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题：

    (1)我国是玉米螟的多发区，而普通玉米植株的抗虫能力较低，每年因玉米螟造成的损

失高达产量的5％左右。上个世纪末，育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金

杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。

    ①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成，其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存

在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比，玉米细胞基因结构的主要特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②科学家获得抗虫基因后，将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒，这一过程必需

的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ③若经检测发现：受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白)，能否据此判定抗

虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ④抗虫基因成功导入玉米体细胞后，还需利用＿＿＿＿＿＿技术获得转基因植株，

该技术的理论基础是＿＿＿＿＿＿。

    (2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制，这两对基因分别位于两对同源染色

体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表：

    ①基因T的表达包括转录和＿＿＿两个阶段，在后一阶段中，＿＿＿＿＿＿能特异性地识别并转运氨基酸。

    ②选择多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，杂交后代植株的

性别仅有雄株和雌株两种，且比例各占50％，则亲本植株的基因型为＿＿＿＿＿＿。

    ③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后，授以bbTt玉米植株的花粉，杂交得到的后代

植株的性别及比例为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本，自交得到F₁代，让F₁代植株中的雄株和雌株

玉米杂交，则产生的F₂代中雌性玉米植株占的比例为＿＿＿＿＿＿。

    (3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交，F₁全部表现为有

色饱满。F₁自交后，F₂代的性状表现及比例为：有色饱满73％，有色皱缩2％，无色饱满2％，无色皱缩23％。(实验条件与操作均符合要求，后代数量足够多)

该同学据此判断，上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律，其依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。若欲进一步验证这一判断，最好选择表现型为＿＿＿＿＿＿的玉米与F₁植株杂交。预测结果是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②F₁自交后，F₂代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米，从减数分裂的角度分析出

现这一现象的细胞学原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

（1）①非编码区；编码区是间隔的、不连续的（或编码区由外显子和内含子两部分组成）；

②DNA限制性内切酶、DNA连接酶；

③不能；因为抗虫基因导入成功后不一定能直接表达；④植物组织培养；细胞的全能性；

（2）①翻译；tRNA；

②bbTt×bbtt；

③正常植株：雄株：雌株=3：3：2；

④1/3；

（3）

①F₂代的性状分离比不符合9：3：3：1；无色皱缩；有色饱满、有色皱缩、无色饱满、无色皱缩不会出现1：1：1：1的比例；

②有色、饱满基因位于一条染色体上，无色、皱缩基因位于与之同源的另一条染色体上，减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分交叉互换所导致。

解析:

以特定物质的遗传变异现象为考试信息载体，综合考查生物的遗传变异知识。(1)①RNA聚合酶的作用点在DNA的非编码区，玉米作为真核生物，其编码区是间隔的、不连续的，②基因工程的工具酶主要是DNA限制性内切酶和DNA连接酶，③基因的表达可能会影响蛋白质的生成，④植物细胞培养成多个植株的技术是植物组织培养，该技术的基础是细胞的全能型。（2）①基因的表达包括转录和翻译两个阶段，转运氨基酸的是tRNA.②杂交后代植株雄株和雌株两种，且比例各占50％，则亲本植株的基因型，即类似于测交，其亲本是bb T t、bbtt。③将基因型为BbTt的玉米植株去雄后，授以bbTt玉米植株的花粉，杂交得到的后代植株的性别及比例为：正常植株（B  T  ）：雄株（bbT  ）：雌株(两种情况)=3:3:2.。④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本，自交得到F1代，让F1代植株中的雄株和雌株玉米杂交，则产生的F2代中雌性玉米植株占的比例为1/3。（3）①F2的子代不满足9:3:3:1的性状比例，②有色、饱满基因位于一条染色体上，无色、皱粒基因位于与之对应的另一条染色体上，减数分裂第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色体单体之间发生部分交叉互换所导致。