Question

科学家发现多数抗旱型农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。

(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压________(填“增大”或“减小”)。

(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中却能产生的根本原因是________________________________________________________________________。

(3)现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列如下：r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是________。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过________________实现的。

(4)已知抗旱型(R)和多颗粒(D)属于显性性状，且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上。纯合的旱敏型多颗粒植株与纯合的抗旱型少颗粒植株杂交，F1自交：

①F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子所占比例是________。

②若拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余植株自交。从理论上讲F3中旱敏型植株所占比例是________。

③某人用一植株和一旱敏型多颗粒的植株作亲本进行杂交，发现后代出现4种表现型，性状的统计结果显示抗旱∶旱敏＝1∶1，多颗粒∶少颗粒＝3∶1。若只让F1中抗旱型多颗粒植株相互受粉，F2的性状分离比是________。

(5)请设计一个快速育种方案，利用抗旱型少颗粒(Rrdd)和旱敏型多颗粒(rrDd)两植物品种作亲本，通过一次杂交，使后代个体全部都是抗旱型多颗粒杂交种(RrDd)，用文字简要说明。________________________________________________________________________。

 

Answer 1

(1)增大 (2)基因选择性表达 (3)碱基对替换 控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程 (4)4/9 1/6 24∶8∶3∶1 (5)先用基因型为Rrdd和rrDd的植株通过单倍体育种得到基因型为RRdd和rrDD的植株，然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种(RrDd)。

【解析】(1)抗旱型农作物产生的代谢产物能够使细胞液的渗透压增大，从而增强根细胞的吸水能力。(2)该代谢产物在茎、叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因的选择性表达。(3)对比R基因与r基因的核苷酸序列可知，R基因上的A被T取代从而突变成了r基因，这是碱基对的替换引起的基因突变。与抗旱有关的代谢产物是糖类，糖类的合成需要酶的催化，说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢。(4)由题干信息知，亲本基因型为rrDD、RRdd，F1的基因型为RrDd。①F1自交，F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子(RrDd)所占比例为4/9。②拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占1/3，Rr占2/3，自交所得F3中旱敏型植株(rr)所占比例为2/3×1/4＝1/6。③由题意知，该植株与旱敏型多颗粒植株的基因型分别为RrDd、rrDd，F1中抗旱型多颗粒植株的基因型为1/3RrDD、2/3RrDd，它们相互受粉，杂交类型为1/3RrDD×1/3RrDD、2/3RrDd×2/3RrDd、2×1/3RrDD×2/3RrDd，F2的性状分离比为24∶8∶3∶1。(5)通过一次杂交获得抗旱型多颗粒杂交种(RrDd)需要用单倍体育种的方法。