Question

抗旱性農(nóng)作物因能在缺水環(huán)境下正常生長，所以其有重要的經(jīng)濟價值．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)根部細胞液內(nèi)的滲透壓，此代謝產(chǎn)物在葉肉細胞中卻很難找到．

（1）解釋為什么在抗旱性農(nóng)作物的葉肉細胞中很難找到與抗旱有關的代謝產(chǎn)物的根本原因

 

．
（2）現(xiàn)有一抗旱植物，其體細胞內(nèi)有一個抗旱基因R，其等位基因為r（不抗旱）．己知旱敏型rr植物的分生區(qū)某細胞在有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變．其產(chǎn)生的兩個子細胞基因型分別為Rr和rr，請在圖一右面方框內(nèi)畫出該分生區(qū)細胞突變后的有絲分裂中期圖．
（3）為培育能穩(wěn)定遺傳的具抗旱性和多顆粒產(chǎn)量的農(nóng)作物，科研人員按圖二流程圖進行雜交育種．（注：已知抗旱性和多顆粒屬顯性，各由一對等位基因控制．）
①雜交育種利用的遺傳學原理是

 

②在流程圖中的“篩選和交配”環(huán)節(jié)中．你會用什么方法篩選具抗旱性的植物，選出后讓抗旱性多顆粒植物自交，后代出現(xiàn)所需理想作物的概率是多少？

 

③最早在

 

代即可選出符合要求的品種．
④若考慮單倍體育種，則應在

 

代選取花粉粒．花粉細胞能發(fā)育成單倍體植株，表現(xiàn)出全能性，原因是

 

．

Answer 1

考點：雜交育種,細胞的分化,單倍體誘導與利用

專題：

分析：結合題意分析：細胞分化的原因就是不同細胞的遺傳信息的表達情況不同，但是它們的遺傳物質(zhì)是相同的．
基因突變發(fā)生在細胞分裂間期DNA復制時，當DNA分子的兩條鏈時，如果兩條鏈上的堿基均改變，則復制形成的2個DNA分子均發(fā)生突變，即由一個R變成兩個r基因；如果只有一條鏈上的堿基改變，則由一個R基因突變?yōu)镽r兩個基因．
在解答第三小題時，用基因型的方式寫出育種流程，再用基因自由組合定律進行解解題．

解答： 解：（1）根據(jù)題目所給信息“代謝產(chǎn)物能調(diào)節(jié)根部細胞液內(nèi)的滲透壓，而在葉肉細胞中卻很難找到”說明與之相關的基因只在根細胞中表達．
（2）根據(jù)提供的子細胞的基因組成（Rr和rr）可推知，rr復制后變成了Rrrr，即只涉及一個基因發(fā)生的突變．
（3）①雜交育種的遺傳學原理是基因突變．
②在流程圖中的“篩選和交配”環(huán)節(jié)中，由于抗旱植株具有抗旱能力，而旱敏植株不能正常生存，因此可在干旱的環(huán)境中種植以篩選抗旱性植物．根據(jù)題意可知，F(xiàn)₂中抗旱性多顆粒植物有四種基因型（可用

1

9

RRBB、

2

9

RRBb、

2

9

RrBB、

4

9

RrBb表示），該類型自交，后代出現(xiàn)所需理想作物（RRBB）的概率=

1

9

+

2

9

×

1

4

+

2

9

×

1

4

+

4

9

×

1

16

=

1

4

．
③F₂中就出現(xiàn)了所要的品種，但不能篩選出來；需要再自交一代，從F₃中選出我們需要的品種．
④F₁的細胞中就具有兩種優(yōu)良基因，經(jīng)過減數(shù)分裂，兩個優(yōu)良基因會重組在一個配子中，培養(yǎng)該配子，并在幼苗期用秋水仙素處理，就能得到我們需要的品種．配子細胞內(nèi)有一個染色體組，即控制該生物生長發(fā)育、遺傳變異的全部遺傳信息．
故答案為：
（1）基因選擇性表達
（2）見右圖

（3）①基因的自由組合規(guī)律（基因重組）
②在干旱的環(huán)境中種植以篩選抗旱性植物   

1

4

③F₃           
④F₁    細胞內(nèi)有全套遺傳物質(zhì)

點評：本題具有一定的難度，考查了細胞分化、基因突變、有絲分裂、基因的自由組合定律的應用、雜交育種、單倍體育種等方面的知識，具有一定的綜合性，要求考生具有一定的審題能力、識記能力、理解能力，并能熟練運用基因自由組合定律解題，對考生能力要求較高．