Question

4．油菜细胞中有一种中间代谢产物简称为PEP，其运输到种子后有如图所示的两条转化途径．科研人员根据PEP的转化途径培育出了高油油菜（即产油率由原来的35%提高到了58%），请回答下列问题：

（1）基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有胸腺嘧啶和脱氧核糖．
（2）据图可知，油菜含油量提高的原因是物质C的形成，抑制了酶b合成中的翻译过程．此外，图中信息还提示可采取提高酶a的活性措施提高油菜的含油量．
（3）油菜的花色有黄、白之分，种子中芥酸含量有高、低之分，成熟时间有早、晚之分．黄花低芥酸早熟和白花高芥酸晚熟油菜杂交，F₁全部为白花高芥酸早熟，F₁自交得到F₂．请回答下列问题：
①三对相对性状中显性性状是白花、高芥酸、早熟．
②若三对基因遵循遗传的自由组合定律，则F₂的表现型有8种．F₂中高芥酸早熟个体的比例为$\frac{9}{16}$，其中纯合子占$\frac{1}{9}$．F₂中杂合的黄花低芥酸早熟个体的比例为$\frac{1}{32}$．

Answer 1

分析 分析题图：图示为PEP运输到种子后的两条转化途径，其中基因A控制合成的酶a能促进PEP转化为油脂；基因B控制合成的酶b能促进PEP转化为蛋白质，但基因B模板链和非模板链转录形成的mRNA结合形成的物质C能抑制酶b合成的翻译过程，进而提高油脂产量．

解答 解：（1）基因A的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基（A、C、G、T）组成；物质C的基本组成单位是核糖核苷酸，一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基（A、C、G、U）组成，因此基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有胸腺嘧啶（T）和脱氧核糖．
（2）由图可知，油菜含油量提高的原因是物质C（双链RNA）的形成，抑制了酶b合成中的翻译过程．酶a能催化PEP转化为油脂，酶b能催化PEP转化为蛋白质，因此提高酶a的活性或抑制酶b的活性都可提高油菜的含油量．
（3）油菜的花色有黄、白之分，种子中芥酸含量有高、低之分，成熟时间有早、晚之分．黄花低芥酸早熟和白花高芥酸晚熟油菜杂交，F₁全部为白花高芥酸早熟，F₁自交得到F₂．请回答下列问题．
①黄花低芥酸早熟和白花高芥酸晚熟油菜杂交，F₁全部为白花高芥酸早熟，说明白花相对于黄花为显性性状（用A、a表示）、高芥酸相对于低芥酸为显性性状（用B、b表示）、早熟相对于晚熟为显性性状用C、c表示）．
②黄花低芥酸早熟和白花高芥酸晚熟油菜杂交，F₁全部为白花高芥酸早熟，则亲本的基因型为aabbCC×AABBcc，F₁的基因型为AaBbCc，F₁自交得到F₂，采用逐对分析法计算可得F₂的表现型种类2×2×2=8种；F₂中高芥酸早熟（$\frac{1}{16}$BBCC、$\frac{2}{16}$BBCc、$\frac{2}{16}$BbCC、$\frac{4}{16}$BbCc）个体的比例为$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，其中纯合子占$\frac{1}{9}$．F₂中杂合的黄花低芥酸早熟个体（aabbCc）的比例为$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{32}$．
故答案为：
（1）胸腺嘧啶（T）    脱氧核糖
（2）物质C（双链RNA）　　　翻译   提高酶a的活性
（3）①白花、高芥酸、早熟
②8   $\frac{9}{16}$    $\frac{1}{9}$     $\frac{1}{32}$

点评 本题结合PEP运输到种子后的两条转化途径，考查遗传信息的转录和翻译、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程，能分析题图提取有效信息答题；掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法进行简单的概率计算．