Question

10．某種植物兩不同個體細胞的部分染色體與基因組成如圖甲、乙所示，其中高莖（A）對矮莖（a）顯性．卷葉（B）對直葉（b）顯性，紅花（C）對白花（c）顯性，已知失去圖示三種基因中的任意一種都會導致配子致死，且甲、乙植物減數分裂不發生交叉互換．回答下列問題：
（1）該植株控制卷葉的基因是一段具有遺傳效應的DNA分子片段，在基因B的表達過程中，首先需要來自細胞質RNA聚合酶（物質）穿過0層生物膜進入細胞核與基因B的特定部位啟動子結合，催化轉錄的進行．
（2）由圖判斷，圖乙植株可能發生了染色體結構變異（變異），兩植株基因型是（填“是”或“否”）相同．
（3）若要區分甲、乙植株，可選擇性狀為矮莖直葉白花的植株進行測交實驗，甲的測交后代有4種表現型，乙植株產生配子的基因型及其比例為AbC：aBc=1：1．
（4）甲、乙植株自交后代中，高莖卷葉植株所占比例分別為$\frac{9}{16}$和$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖甲表示Aa為位于一對同源染色體上的等位基因，bC、Bc位于另一對同源染色體上．乙圖中a、B位置發生了易位，屬于染色體結構變異．明確知識點，梳理相關的基礎知識，分析題圖，結合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）基因是控制生物性狀遺傳的功能單位和結構單位，是有遺傳效應的DNA片段．轉錄需要RNA聚合酶催化，其化學本質是蛋白質，合成場所是細胞質的核糖體，因此，在基因B的表達過程中，首先需要來自細胞質的RNA聚合酶通過核孔進入細胞核與基因B的特定部位啟動子結合，催化轉錄的進行，因而沒有直接通過膜結構．
（2）根據題意和圖示分析可知：控制高莖與矮莖、卷葉與直葉的兩對基因分別位于兩對同源染色體上，所以乙圖中a、B位置發生了易位，屬于染色體結構變異．由于易位后的基因仍在同一細胞中，所以兩植株的基因型相同．
（3）測交是用雜種子一代個體與隱性個體雜交，所以要區分甲、乙植株，可選擇性狀為矮莖直葉白花的隱性個體植株進行測交實驗．由于B與c、b與C基因位于一對同源染色體上，而A與a位于另一對同源染色體上，所以甲植株測交后代有4種表現型．乙植株經減數分裂產生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc，由于失去圖示三種基因中的任意一種，都會使配子致死，所以正常的配子的基因型只有AbC：aBc，其比例是1：1．
（4）甲植株AaBb自交后代高莖卷葉（A_B_）占$\frac{9}{16}$；乙自交后代中因為缺失一種配子，自交后代基因型有AAbbCC、AaBbCc、aaBBcc三種，比例為1：2：1，高莖卷葉占$\frac{1}{2}$．
故答案為：
（1）具有遺傳效應的DNA分子片段   RNA聚合酶   0   啟動子
（2）染色體結構變異   是
（3）矮莖直葉白花   4   AbC：aBc=1：1
（4）$\frac{9}{16}$和$\frac{1}{2}$

點評 本題考查基因的自由組合定律，有一定的難度，關鍵要發現圖乙發生了染色體的交叉互換，導致兩種配子致死．