Question

烟草是雌雄同株植物，却无法自交产生后代。这是由S基因控制的遗传机制所决定的，其规律如下图所示（注：精子通过花粉管输送到卵细胞所在处，完成受精）。

（1）烟草的S基因分为S₁、S₂、S₃等15种，它们互为__________，这是__________的结果。
（2）如图可见，如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精。据此推断在自然条件下，烟草不存在S基因的__________个体。
（3）将基因型为S₁S₂和S₂S₃的烟草间行种植，全部子代的基因型种类和比例为：__________。
（4）研究发现，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的两个部分，前者在雌蕊中表达，后者在花粉管中表达。传粉后，雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中，与对应的S因子特异性结合，进而将花粉管中的rRNA降解，据此分析花粉管不能伸长的直接原因是缺少__________，无法合成__________。
（5）自然界中许多植物具有与烟草一样的自交不亲和性，这更有利于提高生物遗传性状的__________，为__________提供更丰富的原材料，使之更好地适应环境。

Answer 1

（1）等位基因     基因突变
（2）纯合（子）
（3）S₁S₃ ：S₂S₃ ：S₁S₂ = 2:1:1
（4）核糖体    蛋白质
（5）多样性    物种的进化

解析试题分析：
（1）控制同一性状的不同表现型的基因互为等位基因；等位基因产生的根本来源是基因突变。
（2）由题意可知花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精作用，因此在自然条件下烟草不存在S基因的纯合个体。
（3）由前面（2）可知烟草不存在S基因的纯合个体，间行种植时，烟草植株可以自交和杂交两种交配方式，但是自交无法产生后代，S₁S₂作父本时，杂交后代有S₁S₃和S₁S₂，比例为1:1，S₂S₃作父本时，杂交后代有S₁S₃和S₂S₃，比例为1:1，综合分析可知，后代中共有三种基因型及其比例为：S₁S₃:S₂S₃:S₁S₂＝2:1:1。
（4）由于rRNA是核糖体的组成部分，S基因控制合成S核酸酶能够将rRNA水解，因此花粉管中缺少核糖体，造成无法合成蛋白质，从而花粉管不能伸长。
（5）自交不亲和性，有利于生物遗传性状的多样性，而遗传的多样性为生物进化提供了丰富的原材料，有利于生物进化。
考点：本题考查生物的变异、遗传规律和生物进化的有关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题；理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。