Question

9．自交不親和性指某一植物的雌雄兩性機能正常，但不能進行自花傳粉或同一品系內(nèi)異花傳粉的現(xiàn)象，如某品種煙草為二倍體雌雄同株植物，卻無法自交產(chǎn)生后代．請回答：

（1）煙草的自交不親和性是由位于一對同源染色體上的復等位基因（S₁、S₂…S₁₅）控制，（S₁、S₂…S₁₅）互稱為，它們的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，同時也體現(xiàn)了該變異具有多方向性特點．
（2）煙草的花粉只有通過花粉管（花粉管由花粉萌發(fā)產(chǎn)生）輸送到卵細胞所在處，才能完成受精．如圖為不親和基因的作用規(guī)律：據(jù)此圖判斷在自然條件下，煙草不存在S系列基因的個體，結(jié)合示意圖說出理由．如果花粉所含S基因與母本的任何一個S基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精．將基因型為S₁S₂的花粉授于基因型為S₂S₃的煙草，則全部子代的基因型種類及比例為S₁S₂：S₁S₄=1：1．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，S基因控制合成S核酸酶和S蛋白因子的兩個部分，前者在雌蕊中表達，后者在花粉管中表達，導致雌蕊和花粉管中所含的等分子有所不同．傳粉后，雌蕊產(chǎn)生的S核酸酶進入花粉管中，與對應的S因子特異性結(jié)合，進而將花粉管中的rRNA降解，據(jù)此分析花粉管不能伸長的直接原因是缺少核糖體，無法合成蛋白質(zhì)．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：卵細胞是S₁和S₂時，S₁和S₂的花粉不能受精而S₃和S₄的花粉能受精．所以雄配子不能給相同基因組成的雌配子受粉．

解答 解：（1）控制同一性狀的不同表現(xiàn)型的基因互為等位基因；等位基因是基因突變產(chǎn)生的．由于產(chǎn)生的等位基因多，所以體現(xiàn)了基因突變的不定向性．
（2）由分析可知，當花粉所含S基因與卵細胞的S基因種類相同時，花粉管就不能伸長完成受精，所以自然條件下，煙草不存在S系列基因的純合個體．若基因型為S₁S₂的花粉授予基因型為S₂S3的煙草，S₂S₃的煙草產(chǎn)生的卵細胞是S₂和S₃，所以只能接受S₁的花粉，子代基因型為S₁S₂和S₁S₃．
（3）核糖體的主要成分是rRNA和蛋白質(zhì)，由于傳粉后，雌蕊產(chǎn)生的S核酸酶進入花粉管中，與對應的S因子特異性結(jié)合，進而將花粉管中的rRNA降解，所以花粉管不能伸長的直接原因是缺少核糖體，無法合成蛋白質(zhì)．
故答案為：
（1）基因突變 多方向性
（2）如果花粉所含S基因與母本的任何一個S基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精       S₁S₂：S₁S₃=1：1
（3）缺少核糖體，無法合成蛋白質(zhì)

點評 本題考查基因的分離規(guī)律的實質(zhì)及應用、育種相關知識，意在考查考生能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學知識解決相關的生物學問題．