Question

（12分）去冬今春，云南、贵州、广西等地出现严重干旱，农作物减产或缺收。抗旱性农作物能在缺水环境下正常生长，所以其有重要的经济价值。多数抗旱性农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液内的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞中却很难找到。

   （1）解释为什么在抗旱性农作物的叶肉细胞中很难找到与抗旱有关的代谢产物                   

__________________________________________。

   （2）现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r（不抗旱）。R、r的部分核苷酸序列如下：r：ATAAGCATGACATTA  R：ATAAGCAAGACATTA.

①请写出r基因互补链核苷酸序列                                 。

②己知旱敏型rr植物的分生区某细胞在有丝分裂过程中发生了基因突变。其产生的两个子细胞基因型分别为Rr，rr，请在下面方框内画出该分生区细胞突变后的有丝分裂中期图。

（3）为培育能稳定遗传的具抗旱性和多颗粒产量的农作物，科研人员按以下流程图进行杂交育种。（注：已知抗旱性和多颗粒属显性，各由一对等位基因控制。）

①杂交育种利用的遗传学原理是________________________________。

②在流程图中的“筛选和交配”环节中。你会用什么方法筛选具抗旱性和多颗粒的植物?

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_____________________________________________________________________。

③最早在_____代即可选出符合要求的品种．

④若考虑单倍体育种，则应在______代选取花粉粒。花粉细胞能发育成单倍体植株，表现出全能性，原因是______________________________________________

Answer

（1）基因选择性表达   （2）①  TATTCGTACTGTAAT

        ②

（3）①基因重组（基因自由组合定律）   ②在干旱的环境中种植以筛选抗旱性植物，然后让抗旱植物自交，筛选多颗粒的植物作为种子，多次重复以上操作以提高纯合性

③  F3       ④  F1    细胞内有全部遗传信息

【解析】本题综合考查基因结构和作用、育种等相关知识，属于对理解、应用层次的考查。（１）根据题目所给信息“代谢产物能调节根部细胞液内的渗透压，而在叶肉细胞中却很难找到”说明与之相关的基因只在根细胞中表达。（２）根据碱基配对原则（Ａ和Ｔ配对、Ｃ和Ｇ配对），r基因互补链核苷酸序列应该为TATTCGTACTGTAAT。根据提供的子细胞的基因组成（Rr和rr）可推知，rr复制后变成了Rrrr，即只涉及一个基因发生的突变。（３）杂交育种的遗传学原理是基因突变。在杂交育种过程中，自交代数越多，所得的纯合体所占的比例越高。Ｆ２中就出现了所要的品种，但不能筛选出来；需要再自交一代，从Ｆ３中选出我们需要的品种。F1的细胞中就具有两种优良基因，经过减数分裂，两个优良基因会重组在一个配子中，培养该配子，并在幼苗期用秋水仙素处理，就能得到我们需要的品种。配子细胞内有一个染色体组，即控制该生物生长发育、遗传变异的全部遗传信息。