Question

牧草中的白花三葉草有葉片內含氰（HCN）和不含氰的兩個穩定遺傳的品種．研究證實，白花三葉草葉片內的氰化物是經如圖所示的代謝途徑產生，染色體上的基因D、H分別決定產氰糖苷酶和氰酸酶的合成，兩種酶在氰的形成過程中先后發揮作用，基因d、h無此功能．某研究小組用甲乙兩個不產氰的牧草品種雜交，F₁全部產氰，F₁自交得F₂．將F₂植株的葉片提取液進行了實驗研究，發現F₂植株有四種品系，如表所示：
前體物質

產氰糖化酶

基因D

含氰糖苷

氰酸酶

基因H

氰

F2植株類型	葉片提取液	提取液中加入含氰糖苷	提取液中加入氰酸酶
品系Ⅰ	含氰	產氰	產氰
品系Ⅱ	不含氰	不產氰	產氰
品系Ⅲ	不含氰	產氰	不產氰
品系Ⅳ	不含氰	不產氰	不產氰

（1）該實例說明基因可以通過

 

過程，進而控制生物體的性狀．
（2）根據研究結果判斷，D基因和H基因位于

 

（填同一或不同）對同源染色體上，品系Ⅲ的基因型可能為

 

．
（3）該雜交方案的F₂植株中，約有

 

的植株自交后代都能產氫，四種品系中的

 

植株自交后代都不能產氫．
（4）利用基因工程方法可提高該牧草的抗旱性．首先，將大麥的抗旱基因HVA插入到農桿菌中的Ti質粒上轉移至植物細胞，并整合到植物細胞的

 

上，然后采用

 

技術獲得抗旱牧草植株，形成穩定遺傳的新品種．
（5）有科學研究認為，轉基因作物所攜帶的外源基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，可能造成

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用,基因與性狀的關系,基因工程的應用

專題：

分析：根據基因D、H分別決定產氰糖苷酶和氰酸酶的合成，可推知：白花三葉草的葉片內的氰化物合成符合基因的自由組合定律．明確知識點，梳理相關的基礎知識，分析圖表，結合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；二是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀．該實例說明基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀．
（2）根據研究結果判斷，D基因和H基因位于不同對同源染色體上．由于品系Ⅲ在提取液中加入含氰糖苷后能產氰，說明無合成產氰糖苷酶的顯性基因，所以基因型可能為ddHH或ddHh．
（3）F₂植株中，只有DDHH植株自交后代都能產氫，占F₂植株的

1

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．由于品系Ⅱ、品系Ⅲ和品系Ⅳ中至少有一對基因是隱性純合，所以它們自交后代都不能產氫．
（4）利用基因工程方法可提高該牧草的抗旱性．首先，將大麥的抗旱基因HVA插入到農桿菌中的Ti質粒上轉移至植物細胞，并整合到植物細胞的染色體DNA上，然后采用植物組織培養技術獲得抗旱牧草植株，形成穩定遺傳的新品種．
（5）轉基因作物所攜帶的外源基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，可能造成基因污染，因此，可將抗旱基因HVA整合到植物細胞的葉綠體DNA上．
故答案為：
（1）控制酶的合成來控制生物的代謝
（2）不同     ddHH或ddHh
（3）

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    品系Ⅱ、品系Ⅲ和品系Ⅳ
（4）染色體DNA       植物組織培養
（5）基因污染

點評：本題考查基因控制性狀和基因自由組合定律的相關知識，意在考查學生分析圖表的能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．