Question

科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢产生一种代谢产物.从而调节根部细胞液的渗透压.请回答下列问题:

（1）经检测，这种代谢产物只能在根部细胞产生，而不能在其它部位的细胞产生.究其根本原因，是由于______________的结果。

（2）现有某抗旱作物，体细胞内有-个抗旱基因(R)，其等位基因为r（旱敏基因)。研究发现R,r基因的部分该苷酸序列如下:

据此分析，抗旱基因突变为旱敏基因的本原因是______________________，研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，则该抗旱基因控制抗旱性状的方式是____________________。

（3）已知抗旱性(R)对旱敏性(r)为显性，多颗粒(D)对少颗粒(d)为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体(常染色体)上，纯合的旱敏性多颗粒植株与纯合的抗旱性少颗粒植株杂交，F1自交，F2抗旱性多颗粒植株中双杂合子占的比例是_____________；若拔掉F2中所有的旱敏性植株后，剥余植株自交，F1中旱敏性植株的比例是____________________。

（4）请利用抗旱性少颗粒(Rrdd)和旱敏性多颗粒(rrDd )两植物品种作实验材料。设计一个快速育种方案(仅含一次杂交)，使后代个体全部都是抗旱性多颗粒杂交种 (RrDd），用文字简要表述:_________________。

Answer

基因的选择性表达 碱基对替换（基因突变或A-T替换成T-A碱基对） 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 4/9 1/6 先用Rrdd和rrDd通过单倍体育种得到RRdd和rrDD，然后让它们杂交得杂交种RrDd

【解析】

1、细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的选择表达，其遗传物质不发生改变；

2、抗旱型（R）和多颗粒（D）属于显性性状，且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上，这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，根据亲本的表现型写出亲本的基因型，根据基因自由组合定律解答。

（l）该代谢产物只能在根部细胞产生,在茎、叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因的选择性表达。
（2）对比R基因与r基因的核苷酸序列可以知道，R基因上的A被T取代从而突变成了r基因，这是碱基对的替换引起的基因突变。与抗旱有关的代谢产物是糖类，糖类的合成需要酶的催化，说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢。
（3）由题干信息知，亲本基因型为rrDD、RRdd，F1的基因型为RrDd。①F1自交， F2抗旱型多颗粒植株中（4RrDd、 2RRDd、 2RrDD、 1RRDD）双杂合子RrDd所占比例为4/9。②拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占1/3，Rr占2/3，自交所得F3中旱敏型植株rr所占比例为2/3×1/4=1/6。
（4）单倍体育种能明显缩短育种年限，因此要快速育种应该选用单倍体育种的方法，即先用Rrdd和rrDd通过单倍体育种得到RRdd和rrDD，然后让它们杂交得杂种RrDd。