Question

10．某種植物兩不同個(gè)體細(xì)胞的部分染色體與基因組成如圖甲、乙所示，其中高莖（A）對(duì)矮莖（a）顯性．卷葉（B）對(duì)直葉（b）顯性，紅花（C）對(duì)白花（c）顯性，已知失去圖示三種基因中的任意一種都會(huì)導(dǎo)致配子致死，且甲、乙植物減數(shù)分裂不發(fā)生交叉互換．回答下列問題：
（1）該植株控制卷葉的基因是一段具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段，在基因B的表達(dá)過程中，首先需要來自細(xì)胞質(zhì)RNA聚合酶（物質(zhì)）穿過0層生物膜進(jìn)入細(xì)胞核與基因B的特定部位啟動(dòng)子結(jié)合，催化轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行．
（2）由圖判斷，圖乙植株可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異（變異），兩植株基因型是（填“是”或“否”）相同．
（3）若要區(qū)分甲、乙植株，可選擇性狀為矮莖直葉白花的植株進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，甲的測(cè)交后代有4種表現(xiàn)型，乙植株產(chǎn)生配子的基因型及其比例為AbC：aBc=1：1．
（4）甲、乙植株自交后代中，高莖卷葉植株所占比例分別為$\frac{9}{16}$和$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖甲表示Aa為位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，bC、Bc位于另一對(duì)同源染色體上．乙圖中a、B位置發(fā)生了易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．明確知識(shí)點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）基因是控制生物性狀遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位，是有遺傳效應(yīng)的DNA片段．轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶催化，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，合成場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)的核糖體，因此，在基因B的表達(dá)過程中，首先需要來自細(xì)胞質(zhì)的RNA聚合酶通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核與基因B的特定部位啟動(dòng)子結(jié)合，催化轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行，因而沒有直接通過膜結(jié)構(gòu)．
（2）根據(jù)題意和圖示分析可知：控制高莖與矮莖、卷葉與直葉的兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，所以乙圖中a、B位置發(fā)生了易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．由于易位后的基因仍在同一細(xì)胞中，所以兩植株的基因型相同．
（3）測(cè)交是用雜種子一代個(gè)體與隱性個(gè)體雜交，所以要區(qū)分甲、乙植株，可選擇性狀為矮莖直葉白花的隱性個(gè)體植株進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)．由于B與c、b與C基因位于一對(duì)同源染色體上，而A與a位于另一對(duì)同源染色體上，所以甲植株測(cè)交后代有4種表現(xiàn)型．乙植株經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc，由于失去圖示三種基因中的任意一種，都會(huì)使配子致死，所以正常的配子的基因型只有AbC：aBc，其比例是1：1．
（4）甲植株AaBb自交后代高莖卷葉（A_B_）占$\frac{9}{16}$；乙自交后代中因?yàn)槿笔б环N配子，自交后代基因型有AAbbCC、AaBbCc、aaBBcc三種，比例為1：2：1，高莖卷葉占$\frac{1}{2}$．
故答案為：
（1）具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段   RNA聚合酶   0   啟動(dòng)子
（2）染色體結(jié)構(gòu)變異   是
（3）矮莖直葉白花   4   AbC：aBc=1：1
（4）$\frac{9}{16}$和$\frac{1}{2}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的自由組合定律，有一定的難度，關(guān)鍵要發(fā)現(xiàn)圖乙發(fā)生了染色體的交叉互換，導(dǎo)致兩種配子致死．