Question

1．某雌雄同株的二倍体植物，是我国重要的粮食作物之一．请分析回答：

（1）该植物的种皮颜色由两对基因（A/a和B/b）控制，基因A控制黑色素的合成，且AA和Aa效应相同；基因B控制颜色的深度（BB使色素颜色完全消失，Bb使色素颜色淡化）．如图l表示两亲本杂交得到的子代表现型情况．
①白色亲本的基因型为aaBB，F₁代的基因型为AaBb．
②F2代中种皮为白色的个体基因型共有5种．其中纯合子占的比例为$\frac{3}{7}$．
③若用F1代植株作母本进行测交实验，所得子代植株所结种子的种皮表现型比例为白色：黑色：黄褐色=2：1：1．
（2）该种植物的普通植株因抗旱能力弱致使产量低下，为了提高抗旱性，有人利用从近缘物种得到的抗旱基因（R）成功培育出具有高抗旱性的转基因植株．  ①若将最初得到的R基因大量扩增后再用于基因工程，扩增时除了向PCR仪中加入R基因和有关酶外，还必须加入4种脱氧核苷酸和ATP等．
②在基因工程的操作过程中，目的基因导入受体细胞前首先需用同种限制酶切割R基因和运载体，形成可黏合的末端；然后依靠DNA连接酶将两者的脱氧核糖与磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来．
③实验者从具有高抗旱性的转基因植株中筛选出体细胞含有两个R基因的植株，让这些植株自花传粉．（注：图2中黑点表示R基因的整合位点，假定R基因都能正常表达）
若子代高抗旱性植株所占比例为$\frac{15}{16}$，则目的基因的整合位点属于图2中的Ⅲ类型；
若子代高抗旱性植株所占比例为75%，则目的基因的整合位点属于图2中的Ⅱ类型；
若子代高抗旱性植株所占比例为100%，则目的基因的整合位点属于图2中的I类型．

Answer 1

分析 已知基因A控制黑色素的合成，且 AA和Aa效应相同，基因B为修饰基因，淡化颜色的深度 （BB使色素颜色完全消失，Bb使色素颜色淡化），所以黑色的基因型是A_bb，黄褐色基因型为A_Bb，白色的基因型为A_BB或aa__．
分析图1：子二代为7：6：3，是9：3：3：1的变形，说明子一代黄褐色基因型为AaBb，则亲本黑色是AAbb、白色是aaBB，据此答题．

解答 解：（1）①根据以上分析已知亲本的基因型为aaBB、AAbb，F₁代的基因型为AaBb．
②子一代黄褐色基因型为AaBb，则F₂代中种皮为白色的个体基因型为1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb，其中纯合子占的比例为$\frac{3}{7}$．
③若用F₁代植株AaBb作母本进行测交实验，后代基因型为AaBb、aaBb、Aabb、aabb，则表现型比例为黑色：黄褐色：白色=1：1：2．
（2）①基因是有遗传效应的DNA片段，所以在复制时需要模板、酶、能量ATP和原料脱氧核苷酸．
②基因工程操作中用到的工具的限制酶、DNA 连接酶、运载体；所以目的基因导人受体细胞前首先需用同种限制酶切割R基因和运载体，形成可黏合的末端；然后依靠DNA连接酶将两者的脱氧核糖与磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来．
③将具有高抗旱性的转基因植株中筛选出体细胞含有两个R基因的植株，让这些植株自花传粉，如果目的基因的整合位点属于图2中的III类型，则子代高抗旱性植株所占比例为$\frac{15}{16}$；如果目的基因的整合位点属于图2中的II类型，则子代高抗旱性植株所占比例为75%；如果目的基因的整合位点属于图2中的I类型，则子代高抗旱性植株所占比例为100%．
故答案为：
 （1）①aaBB    AaBb
②5     $\frac{3}{7}$    
③2：1：1  
（2）①脱氧核苷酸    ATP
②同种限制酶    DNA连接酶
③$\frac{15}{16}$   75%      100%

点评 本题考查了基因的自由组合的知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．