题目内容
1.大麻是一种雌雄异株的植物,性别由X、Y染色体决定.如图1表示大麻(2N=20)叶肉细胞中基因表达的过程图解,“→”表示物质转移的路径和方向,请分析回答问题.(1)图中少量的1可以迅速合成大量产物(SSU),原因是一个mRNA分子可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链合成.
(2)LHCP是Cab基因表达的产物,推测LHCP将参与的生理过程是光合作用的光反应.
(3)图中4是叶绿体中的小型环状DNA,它的基因表达产物是LUS.下面叙述错误的是(单选)D
A.叶绿体中也可以进行转录和翻译过程 B.光合作用过程并非全部由细胞核基因控制
C.起催化作用的物质3是RNA聚合酶 D.该图解中包含了中心法则的全部内容
(4)如图2为大麻的性染色体示意图,片段Ⅰ为同源区段,有等位基因.Ⅱ1、Ⅱ2为非同源区段.若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制,现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交.请回答问题.
①子代雌性全为不抗病,雄性全为抗病,推测D、d基因可能位于Ⅰ或Ⅱ2片段.
②若X染色体上有与致病基因相关的等位基因,请在如图3方框中写出子代雌性全为不抗病,雄性全为抗病的杂交过程遗传图解.
(5)为获得优质的纤维,可在定苗时选择留雄苗拔雌苗的方法,还可将雄株进行花药离体培养,再将幼苗用秋水仙素处理,所得植株的染色体组成是18+XX或18+YY.
(6)在大麻野生型种群中,发现几株粗茎大麻(突变型),这种变异还可遗传.为了初步判断该突变的类型,可以设计如下简单实验:取粗茎大麻根尖制成装片,用光学显微镜观察分生区处于有丝分裂中期细胞的染色体.若观察到染色体数量(或结构)改变现象,属于染色体变异;若与普通大麻染色体无区别,则有可能发生了基因突变.
分析 根据题意和图示分析可知:图1示高等植物细胞中细胞核基因和细胞质基因表达的过程,图中1表示信使RNA,2表示多肽,3表示RNA聚合酶,4表示环状DNA.
图2分析可知,Ⅱ为X、Y染色体的同源区,其上的基因互为等位基因,Ⅱ1、Ⅱ2片断分别是X和Y特有的片段,其上没有等位基因,会表现出伴性遗传,特别是Ⅱ2片段上的基因只传给雄性后代
解答 解:(1)由于一个mRNA分子可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链合成,所以图1中少量的1可以迅速合成大量产物.
(2)由于Cab基因表达的产物LHCP进入了叶绿体的类囊体薄膜上,所以可推测LHCP将参与的生理过程是光合作用的光反应.
(3)图1中4是叶绿体中的小型环状DNA,它的基因表达产物是LUS,说明在叶绿体中也能进行转录和翻译,但没有说明发生DNA复制,所以该图解中没有包含中心法则的全部内容.
(4)由题意可知是让雌性不抗病(隐性)和雄性抗病(显性)两个品种的大麻杂交,如果子代雌性全为抗病,雄性全为不抗病,则这对基因位于Ⅰ或Ⅱ1片段上,双亲的基因型为:XdXd×XDYd或XdXd×XDY.如果子代雌性全为不抗病,雄性全为抗病,则这对基因位于Ⅰ片段上,双亲的基因型为:XdXd×XdYD.遗传图解如下:
(5)大麻是一种雌雄异株的植物,性别由X、Y染色体决定.雄株的染色体组成为18+XY,其配子为9+X或9+Y.将雄株进行花药离体培养,再将幼苗用秋水仙素处理,染色体加倍后所得植株的染色体组成是18+XX或18+YY.
(6)染色体变异可以通过显微镜观察到,而基因突变是点突变,在显微镜下观察不到.在大麻野生型种群中,发现几株粗茎大麻(突变型),该性状是可遗传变异.要判断该突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致,可取根尖分生区制成装片,显微镜观察有丝分裂中期细胞的染色体数目.若观察到染色体增倍,则属于染色体组加倍所致,否则为基因突变.
故答案为:
(1)一个mRNA分子可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链合成
(2)光合作用的光反应
(3)D
(4)①Ⅰ或Ⅱ2
②遗传图解如图
(5)18+XX或18+YY
(6)处于有丝分裂中期细胞的染色体 染色体数量(或结构)改变 基因突变
点评 本题考查遗传信息的传递和表达、光合作用过程以及伴性遗传,重在考查遗传信息的表达和基因控制生物性状的两种方式,属于对识图、识记、理解层次的考查,解答本题的关键是审图,准确判断图中各物质和结构的名称,并能从图中提取有效信息答题.伴性遗传实验的设计和基因在染色体上的位置的判断是本题的难点.
植株类型 | 叶绿素总量 | 净光合速率 | 实际光合速率 |
(mg•g-1) | (?molCO2•m-2•s-1) | (?molCO2•m-2•s-1) | |
黄化突变体玉米 | 9.06 | 6.55 | 7.03 |
正常玉米 | 13.63 | 8.32 | 9.23 |
(2)测定黄化突变体玉米和正常玉米的实际光合速率需要测定其呼吸速率,在测定过程中应将实验装置置于黑暗、22℃条件下进行,此时,叶肉细胞内合成[H]的作用是合成水
(3)在22℃、3klx条件下,黄化突变体玉米O2的转移方向是线粒体和细胞外.