Question

【題目】科學家發(fā)現(xiàn)多數(shù)抗旱性農(nóng)作物能通過細胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細胞液的滲透壓，此代謝產(chǎn)物在葉肉細胞和莖部細胞中卻很難找到。請回答下列問題：

（l）這種代謝產(chǎn)物在莖部和葉肉細胞中很難找到，而在根部細胞中卻能找到，究其根本原因是____________。

（2）現(xiàn)有某抗旱農(nóng)作物，體細胞內(nèi)有一個抗旱基因（R），其等位基因為r（旱敏基因）。

研究發(fā)現(xiàn)R、r的部分核苷酸序列如下：抗旱基因（R）：CAAG 旱敏基因（r）：CATG。據(jù)此分析，抗旱基因突變?yōu)楹得艋虻母驹蚴?/span>____________。

（3）己知抗旱性（R）對旱敏性（r）為顯性，多顆粒（D）對少顆粒（d）為顯性，兩對等位基因分別位于兩對同源常染色體上。純合的旱敏性多顆粒植株與純合的抗旱性少顆粒植株雜交，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2抗旱性多顆粒植株中雙雜合子占的比例是____________。若拔除F2中所有的旱敏性植株后，剩余植株隨機交配，F(xiàn)3中旱敏性植株的比例是____________。

（4）請利用抗旱性少顆粒（Rrdd）和旱敏性多顆粒（rrDd）兩植物品種作試驗材料，設計一個快速育種方案，使后代個體全部都是抗旱性多顆粒雜交種（RrDd），用文字簡要說明

第一步：_______________________________________________________________________；

第二步：________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 基因的選擇性表達 堿基對替換 4/9 1/9 用（Rrdd）和（rrDd）通過單倍體育種得到（RRdd）和（rrDD） 然后讓它們雜交得雜交種(RrDd)

【解析】試題分析：梳理細胞分化、基因突變、基因的自由組合定律等相關(guān)基礎(chǔ)知識，形成清晰的知識網(wǎng)絡。據(jù)此從題意中提取有效信息，進行相關(guān)問題的解答。

(1) 莖部細胞、葉肉細胞和根部細胞的形成都是細胞分化的結(jié)果，而細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇表達，所以該代謝產(chǎn)物在莖、葉肉細胞中很難找到、而在根部細胞中卻能找到的根本原因是基因的選擇性表達。

(2)已知抗旱基因（R）和旱敏基因（r）的部分核苷酸序列分別為CAAG和CATG ，對比分析R基因與r基因的核苷酸序列可知，R基因上的A被T取代從而突變成了r基因，這是堿基對的替換引起的基因突變。

(3) 由題意可知，親本純合的旱敏性多顆粒植株與純合的抗旱性少顆粒植株的基因型分別為rrDD、RRdd，二者所得雜交F1的基因型為RrDd。F1自交，F(xiàn)2抗旱性多顆粒植株中雙雜合子（RrDd）占的比例是（1/2 Rr×1/2Dd）÷（3/4R_×3/4D_）＝4/9。若拔除F2中所有的旱敏性植株后，剩余植株中RR∶Rr＝1∶2，產(chǎn)生的雌配子和雄配子均為2/3 R、1/3r，所以剩余植株隨機交配，F(xiàn)3中旱敏性植株的比例是1/3r×1/3r＝1/9rr。

(4) 由題意可知：該實驗的目的是利用抗旱性少顆粒（Rrdd）和旱敏性多顆粒（rrDd）兩植物品種作試驗材料，快速培育使后代個體全部都是抗旱性多顆粒雜交種（RrDd），因此可采用單倍體育種的方法，其過程為：先用基因型為Rrdd和rrDd的植株通過單倍體育種得到基因型為RRdd和rrDD的植株，然后讓它們雜交得到抗旱型多顆粒雜交種(RrDd)。