Question

煙草是雌雄同株植物，卻無法自交產生后代．這是由S基因控制的遺傳機制所決定的，其規(guī)律如下圖所示（注：精子通過花粉管輸送到卵細胞所在處，完成受精）．

（1）煙草的S基因分為S₁、S₂、S₃等15種，它們互為

 

，這是

 

的結果．
（2）如圖可見，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．據此推斷在自然條件下，煙草不存在S基因的

 

個體．
（3）將基因型為S₁S₂和S₂S₃的煙草間行種植，全部子代的基因型種類和比例為：

 

．
（4）研究發(fā)現(xiàn)，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的兩個部分，前者在雌蕊中表達，后者在花粉管中表達，這導致雌蕊和花粉管細胞中所含的

 

等分子有所不同．傳粉后，雌蕊產生的S核酸酶進入花粉管中，與對應的S因子特異性結合，進而將花粉管中的rRNA降解，據此分析花粉管不能伸長的直接原因是

 

．
（5）自然界中許多植物具有與煙草一樣的自交不親和性，這更有利于提高生物遺傳性狀的

 

，為物種的進化提供更豐富的

 

，使之更好地適應環(huán)境．

Answer 1

考點：基因的分離規(guī)律的實質及應用,基因與性狀的關系

專題：

分析：閱讀題干和題圖可知，本題涉及的知識有基因的分離定律、基因突變的特征、生物進化與生物多樣性的形成，明確知識點，梳理相關的基礎知識，并解析題圖結合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）煙草的S1、S2、S3基因是一組復等位基因，是基因突變的結果，體現(xiàn)了基因突變的不定向性．
（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，就是父本和母本不能有相同的S基因，子代就沒有純合子．
（3）由題意可知，當花粉所含S基因種類和母本相同時，就不能完成花粉管的伸長．現(xiàn)在S₁S₂和S₂S₃間行種植，就有兩種交配方式：①S₁S₂♂×S₂S₃♀和②S₁S₂♀×S₂S₃♂，①中的花粉S₂與卵細胞的S基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精，花粉只有S1一種類型，后代有S₁S₂和S₁S₃數量相同的兩種；②中的花粉S2與卵細胞的S基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精，花粉只有S₃一種類型，后代有S₁S₃和S₂S₃數量相同的兩種，所以子代S₁S₃：S₂S₃：S₁S₂=2：1：1．
（4）因為基因的選擇性表達，所以mRNA和蛋白質會有差異；rRNA是核糖體的重要組成成分，花粉管中的rRNA降解后，缺少核糖體，無法合成蛋白質，花粉管不能伸長．
（5）自交不親和，植物體必須雜交，接受外來花粉產生更多的遺傳性狀，提高了生物遺傳性狀的多樣性，為生物的進化提供了豐富的原材料．
故答案為：
（1）等位基因      基因突變       
（2）純合（子）
（3）S₁S₃：S₂S₃：S₁S₂=2：1：1
（4）①mRNA和蛋白質   ②缺少核糖體，無法合成蛋白質
（5）多樣性     原材料

點評：本題考查基因的分離定律、基因突變的特征、生物進化與生物多樣性的形成的相關知識，意在考查能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力及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，結合所學知識解決相關的生物學問題的能力．