Question

煙草是雌雄同株植物，卻無法自交產(chǎn)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(jié)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(jù)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(dǎo)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(chǎn)生的S核酸酶進入花粉管中，與對應(yīng)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

 

．
（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(yīng)環(huán)境．

Answer 1

考點：基因的分離規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用,基因與性狀的關(guān)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(guān)的基礎(chǔ)知識，并解析題圖結(jié)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(fù)等位基因，是基因突變的結(jié)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(shù)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(shù)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(zhì)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(zhì)，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(chǎn)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(zhì)   ②缺少核糖體，無法合成蛋白質(zhì)
（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(guān)知識，意在考查能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力及能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題的能力．