Question

油菜和大麻是兩種重要的經濟作物，前者是雌雄同株植物，后者是雌雄異株植物．為了培育優良作物，科學家利用二者進行了以下相關研究．請分析資料回答問題：

資料一 圖甲表示油菜體內的中間代謝產物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運輸到種子內的兩條轉變途徑．其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成．浙江農科院陳錦清教授根據這一機制培育出高產油油菜，產油率由原來的35%提高到58%．
資料二 圖乙表示大麻的性染色體簡圖．圖中同源部分（Ⅰ片段）基因互為等位，非同源部分（Ⅱ₁、Ⅱ₂片段） 基因不互為等位．科學家研究發現，大麻種群中雌雄個體均有抗病和不抗病的個體存在，已知抗病性狀受顯性基因D 控制，為伴性遺傳．
（1）圖甲中油脂或氫基酸的合成途徑，說明基因可以通過

 

來控制代謝過程，從而影響生物性狀．
（2）已知基因B某一片段堿基排列如圖丙所示其中α鏈是轉錄鏈，轉錄出α′鏈；陳教授及其助手誘導β鏈也實現轉錄，轉錄出β′鏈，從而形成雙鏈mRNA．則這個雙鏈mRNA的堿基序列是

 

．由于該雙鏈mRNA不能與

 

結合，因此不能合成酶b，但細胞能正常合成酶a，所以高產油油菜的油脂產量高．
（3）要想提高氨基酸的產量，除上述實驗基本思路外，還可以采用

 

育種方法，培育出不能合成酶a的植株．
（4）由資料二所給信息可知，控制大麻的抗病基因不可能位于圖乙中的

 

段．
（5）現有雌雄大麻純合子若干株，只做一代雜交試驗，推測雜交子一代可能出現的性狀，并推斷控制該性狀的基因位于哪個片段，則選用的雜交親本的表現型為

 

．如果子一代中

 

，則控制該性狀的基因位于圖中的Ⅱ₂片段；如果子一代中

 

，則控制該性狀的基因位于圖中的Ⅰ片段．
（6）假設某物質在兩個顯性基因共同存在時才能合成，基因G、g位于Ⅰ片段上，另一對等位基因（E、e）位于一對常染色體上．兩個不能合成該物質的親本雜交，子一代均能合成該物質，子二代中能合成該物質、不能合成該物質的比例為9：7，則兩個親本的基因型為

 

．

Answer 1

考點：伴性遺傳,基因與性狀的關系

專題：

分析：圖甲PEP在酶a和酶b的作用下，分別生成油脂和氨基酸；圖乙分析可知，Ⅰ為X、Y染色體的同源區，其上的基因互為等位基因，Ⅱ₁、Ⅱ₂片斷分別是X和Y特有的片段，其上沒有等位基因，會表現出伴性遺傳，特別是Ⅱ₂片段上的基因只傳給雄性后代．圖丙表示DNA的兩條鏈．

解答： 解：（1）基因對性狀的控制有兩種形式：一是基因通過控制酶的合成來控制代謝間接影響生物的性狀；二是基因通過控制蛋白質分子的結構直接影響生物的性狀．圖甲PEP在酶a和酶b的作用下，分別生成油脂和氨基酸，說明基因通過控制酶的合成來控制代謝間接影響生物的性狀的．
（2）雙鏈mRNA不可以與核糖體結合，故相應的蛋白質不能合成．已知基因B某一片段堿基排列如圖丙所示其中α鏈是轉錄鏈，轉錄出α′鏈；陳教授及其助手誘導β鏈也實現轉錄，轉錄出β′鏈，從而形成雙鏈mRNA．根據堿基互補配對原則，雙鏈mRNA序列為：

（3）根據甲圖代謝途徑分析，如果引導基因突變使酶a不能形成，則氨基酸的產量會增加．
（4）大麻種群中雌雄個體均有抗病和不抗病的個體存在，因此抗病基因可能位于X、Y染色體同源區段，也可能位于X染色體特有區域，但不可能位于Y染色體的特有區段Ⅱ₁，因為位于Y染色體特有區段的基因表現為伴Y遺傳，只有雄性個體患病．
（5）判斷控制該性狀的基因是位于同源區段還是僅位于X染色體上，相當于判斷控制該性狀的基因是位于常染色體上還是僅位于X染色體上，可以采用隱性的雌性個體與顯性的雄性個體交配．如果控制該性狀的基因位于同源區段上，則在雜交后代中無論雌性還是雄性都表現顯性性狀；如果控制該性狀的基因僅位于X染色體上，則在雜交后代中雌性表現顯性性狀，雄性表現隱性性狀，即性狀的遺傳與性別有關．
（6）因G、g位于X、Y染色體同源區段，另一對等位基因（E、e）位于一對常染色體上，且兩個顯性基因共同存在時才能合成某物質；兩個不能合成該物質的親本雜交，子一代均能合成該物質，這說明兩親本均為純合體，基因型為EEX^gY^g和eeX^GX^G或EEX^gX^g和eeX^GY^G，子一代基因型均為EeX^GX^g、EeX^GY^g或EeX^gY^G．
故答案是：
（l）控制酶的合成
（2）如圖所示：
              
 核糖體
（3）誘變            
（4）Ⅱ₁
（5）雌性不抗病和雄性抗病       雌性為抗病，雄性為不抗病    雌雄株均表現為抗病
（6）EEX^gY^g、eeX^GX^G或eeX^GY^G、EEX^gX^g

點評：本題考查伴性遺傳、基因與性狀的關系的相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養了學生分析題意、獲取信息、解決問題的能力．