Question

1．棉纤维白色（B）和红色（b）是一对相对性状，深红棉（棉纤维深红色）基因型为I^bI^b，其单倍体植株为粉红棉（棉纤维粉红色），深受消费者青睐，但产量低．科学家对深红棉作了如图甲（I表示染色体）所示的技术处理，得到了基因型为I^bI^-的粉红棉新品种（I^b表示有b基因，I^-表示没有b基因，它们之间不是显隐性关系），解决了单倍体植株产量低的难题．

（1）图甲中培育新品种的原理是染色体畸变（或染色体机构变异，染色体缺失）．新品种的种子不能大面积推广，理由是其自交后会发生性状分离，并产生一个新品种白色棉，其基因型是I^-I^-．欲得到大量推广的粉色棉种子，请利用上述新品种白色棉设计一个最简单的育种方法，用遗传图解表示．
（2）基因A和a位于Ⅱ号染色体上，分别控制抗旱和不抗旱性状，则基因型为AaI^bI^-的新品种自交产生的种子中，理论上抗旱粉红棉占总数的$\frac{3}{8}$．
（3）图乙表示彩棉细胞中与色素有关的基因D表达的过程，产物是E，据图分析，图中X蛋白最可能是RNA聚合酶，图中②在①上的移动方向是向左（填“向左”或“向右”），少量①就能合成大量的物质E，原因是一个mRNA分子可以同时和多个核糖体结合，合成多条肽链．
（4）若图中的物质E中有一段氨基酸序列为“--丝氨酸--谷氨酸--”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上能与遗传密码配对的碱基分别为AGA、CUU，则基因D中供转录的模板链上的碱基序列为--AGACTT--．

Answer 1

分析 1、根据图甲分析，深红棉形成粉红棉属于染色体部分片段的缺失．
2、根据图乙分析，DNA在RNA聚合酶（蛋白质X）的作用下，转录形成Ⅰ（信使RNA）；信使RNA翻译形成b（多肽）．

解答 解：（1）由图甲可知一条染色上的基因丢失，可推知为染色体缺失导致．
P：Ⅰ^bⅠ^-自交的后代F₁：1Ⅰ^bⅠ^b （深红棉）、2Ⅰ^b Ⅰ^-（粉红棉）、1Ⅰ^-Ⅰ^-（白色棉）．
欲得到大量推广的粉色棉种子，简单的育种方法：用深红棉与新品种白色棉杂交，图解如下，

（2）AaⅠ^bⅠ^-自交，采用逐对分析法，Aa→1AA、2Aa、1aa，则抗旱性状的概率$\frac{3}{4}$，Ⅰ^bⅠ^-→1Ⅰ^b Ⅰ^b （深红棉）、2Ⅰ^b Ⅰ^-（粉红棉）、1Ⅰ^-Ⅰ^-（白色棉），粉红棉的概率为$\frac{1}{2}$，因此后代理论上抗旱粉红棉占$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$．
（3）图乙中①为信使RNA、②核糖体，转录需要RNA聚合酶，所以X蛋白可能是RNA聚合酶．依据多肽链的长度分析，长得翻译在前，短的翻译在后，则核糖体在信使RNA上由右向左移动．多聚核糖体的存在使得一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成．
（4）物质b中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一谷氨酸一”，携带丝氨酸tRNA上的碱基为AGA，谷氨酸的tRNA上的碱基为CUU，则信使RNA上碱基序列为-UCUGAA-，基因b的模板链碱基序列为-AGACTT-．
故答案为：
（1）染色体畸变（或染色体机构变异，染色体缺失）       I^-I^-
（用深红色棉与新品种白色棉杂交）

（2）$\frac{3}{8}$
（3）RNA聚合酶   向左  一个mRNA分子可以同时和多个核糖体结合，合成多条肽链
（4）--AGACTT--

点评 本题考查染色体结构变异、基因自由组合定律、基因表达等相关知识，意在考查学生的识图、计算和理解能力，属于中档题．