Question

油菜和大麻是两种重要的经济作物，前者是雌雄同株植物，后者是雌雄异株植物．为了培育优良作物，科学家利用二者进行了以下相关研究．请分析资料回答问题：

资料一图1甲表示油菜体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子内的两条转变途径．其酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成．科学家根据这一机制培育出高产油油菜，产油率由原来的35%提高到58%．
资料二图1乙表示大麻的性染色体示意图．图中同源部分（I片断）基因互为等位，非同源部分（Ⅱ₁，Ⅱ₂片断）基因不互为等位．科学家研究发现，大麻种群中雌雄个体均有抗病和不抗病的个体存在，已知抗病性状受显性基因D控制，为伴性遗传．
（1）图1甲中酶a与酶b结构上的区别是，构成它们的氨基酸的

 

可能不同，并且二者的空间结构也不同．根据图1甲中油脂或氨基酸的合成途径，说明基因可以通过

 

控制代谢过程，从而影响生物性状．
（2）已知基因B某一片断碱基排列如图2．其中α链是转录链，转录出α′链；科学家诱导β链也实现转录，转录出β′链，从而形成双链mRNA．请写出这个双链mRNA的碱基序列

 

．由于该双链mRNA不能与

 

结合，因此不能合成酶b；但细胞能正常合成酶a，所以高产油油菜的油脂产量高．
（3）要想提高氨基酸的产量，除上述方法外，还可采用

 

育种方法，培育出不能合成酶a的植株．
（4）由资料二信息可知，控制大麻的抗病基因不可能位于图乙中的

 

段．假设某物质在两个显性基因共同存在时才能合成，基因G、g位于I片断上，另一对等位基因（E、e）位于一对常染色体上．两个不能合成该物质的亲本杂交，子一代均能合成该物质，子二代中能合成该物质、不能合成该物质的比例为9﹕7，则两个亲本的基因型为

 

、

 

．

Answer 1

考点：基因、蛋白质与性状的关系,蛋白质分子结构多样性的原因,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：阅读题干和题图可知，本题涉及的知识有基因控制生物性状、伴性遗传和育种等，明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答． 基因控制生物性状的途径有两个，一是通过控制蛋白质分子结构直接控制生物的性状，二是通过控制酶的合成，来控制代谢过程，从而影响生物性状．

解答： 解：（1）酶a与酶b的本质都是蛋白质，所以酶a与酶b结构上的区别是构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序以及空间结构不同．基因对性状的控制可通过控制酶的结构来控制代谢这程，从而控制生物的性状；也可通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状．根据图1甲中油脂或氨基酸的合成途径，说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程，从而影响生物性状．
（2）转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的催化下，合成信使RNA 的过程．翻译是在细胞质的核糖体中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程．双链mRNA不能与核糖体结合，因此不能合成酶b．
（3）可采用人工诱变育种方法，培育出不能合成酶a的植株，从而提高氨基酸的产量．
（4）由于大麻种群中雌雄个体均有抗病和不抗病的个体存在，所以控制大麻的抗病基因不可能位于图乙中的Ⅱ₁段Y染色体上．由于某物质在两个显性基因共同存在时才能合成，所以能产生该物质的基因组成可能有FFGG、FFGg、FfGG、FfGg4种；两个不能合成该物质的亲本杂交，子一代均能合成该物质，说明亲本是纯合子，基因型分别是FFgg和ffGG；F₁雌雄个体相交即FFgg×ffGG→9F_G_（产生该物质）：7（3F_gg+3ffG_+1ffgg）（不能产生该物质）．又基因G、g位于I片断上，另一对等位基因（E、e）位于一对常染色体上，所以两个亲本的基因型为EEX^gY^g和eeX^GX^G 或EEX^gX^g和eeX^GY^G．
故答案为：
（1）种类、数目和排列顺序    控制酶的合成
（2）

核糖体
（3）诱变
（4）Ⅱ₁ EEX^gY^g   eeX^GX^G 或EEX^gX^g eeX^GY^G

点评：本题考查基因控制生物性状、基因的自由组合定律、伴性遗传的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力及识图分析能力；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问题进行解释、推理，并做出合理的判断的能力．