Question

玉米是一種重要的糧食作物。自然情況下，正常的玉米植株是雌雄同株異花的植物。請(qǐng)分析回答下列有關(guān)的問(wèn)題：

    (1)我國(guó)是玉米螟的多發(fā)區(qū)，而普通玉米植株的抗蟲能力較低，每年因玉米螟造成的損

失高達(dá)產(chǎn)量的5％左右。上個(gè)世紀(jì)末，育種科學(xué)家利用土壤農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功地將蘇云金

桿菌殺蟲結(jié)晶蛋白基因(即“抗蟲基因”)導(dǎo)人了玉米體細(xì)胞中。

    ①蘇云金桿菌的抗蟲基因由兩個(gè)區(qū)段組成，其中RNA聚合酶能識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)存

在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿區(qū)段。與蘇云金桿菌的抗蟲基因相比，玉米細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②科學(xué)家獲得抗蟲基因后，將其與土壤農(nóng)桿菌的質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒，這一過(guò)程必需

的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ③若經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：受體細(xì)胞始終沒(méi)有合成殺蟲結(jié)晶蛋白(即抗蟲蛋白)，能否據(jù)此判定抗

蟲基因未能成功導(dǎo)入這些受體細(xì)胞?為什么? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ④抗蟲基因成功導(dǎo)入玉米體細(xì)胞后，還需利用＿＿＿＿＿＿技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株，

該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是＿＿＿＿＿＿。

    (2)玉米植株的性別由兩對(duì)基因(B、b和T、t)控制，這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色

體上。玉米植株的基因型與性別的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

    ①基因T的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和＿＿＿兩個(gè)階段，在后一階段中，＿＿＿＿＿＿能特異性地識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。

    ②選擇多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，雜交后代植株的

性別僅有雄株和雌株兩種，且比例各占50％，則親本植株的基因型為＿＿＿＿＿＿。

    ③將基因型為RhTt的玉米植株去雄后，授以bbTt玉米植株的花粉，雜交得到的后代

植株的性別及比例為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ④讓基因型為BbTt的玉米植株作親本，自交得到F₁代，讓F₁代植株中的雄株和雌株

玉米雜交，則產(chǎn)生的F₂代中雌性玉米植株占的比例為＿＿＿＿＿＿。

    (3)某同學(xué)用純合有色飽滿籽粒的玉米與無(wú)色皺縮籽粒的玉米雜交，F(xiàn)₁全部表現(xiàn)為有

色飽滿。F₁自交后，F(xiàn)₂代的性狀表現(xiàn)及比例為：有色飽滿73％，有色皺縮2％，無(wú)色飽滿2％，無(wú)色皺縮23％。(實(shí)驗(yàn)條件與操作均符合要求，后代數(shù)量足夠多)

該同學(xué)據(jù)此判斷，上述兩對(duì)性狀的遺傳不符合基因的自由組合定律，其依據(jù)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。若欲進(jìn)一步驗(yàn)證這一判斷，最好選擇表現(xiàn)型為＿＿＿＿＿＿的玉米與F₁植株雜交。預(yù)測(cè)結(jié)果是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②F₁自交后，F(xiàn)₂代產(chǎn)生了少量的有色皺縮和無(wú)色飽滿玉米，從減數(shù)分裂的角度分析出

現(xiàn)這一現(xiàn)象的細(xì)胞學(xué)原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

（1）①非編碼區(qū)；編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的（或編碼區(qū)由外顯子和內(nèi)含子兩部分組成）；

②DNA限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶；

③不能；因?yàn)榭瓜x基因?qū)�入成功后不一定能直接表達(dá)；④植物組織培養(yǎng)；細(xì)胞的全能性；

（2）①翻譯；tRNA；

②bbTt×bbtt；

③正常植株：雄株：雌株=3：3：2；

④1/3；

（3）

①F₂代的性狀分離比不符合9：3：3：1；無(wú)色皺縮；有色飽滿、有色皺縮、無(wú)色飽滿、無(wú)色皺縮不會(huì)出現(xiàn)1：1：1：1的比例；

②有色、飽滿基因位于一條染色體上，無(wú)色、皺縮基因位于與之同源的另一條染色體上，減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分交叉互換所導(dǎo)致。

解析:

以特定物質(zhì)的遺傳變異現(xiàn)象為考試信息載體，綜合考查生物的遺傳變異知識(shí)。(1)①RNA聚合酶的作用點(diǎn)在DNA的非編碼區(qū)，玉米作為真核生物，其編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的，②基因工程的工具酶主要是DNA限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶，③基因的表達(dá)可能會(huì)影響蛋白質(zhì)的生成，④植物細(xì)胞培養(yǎng)成多個(gè)植株的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，該技術(shù)的基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能型。（2）①基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是tRNA.②雜交后代植株雄株和雌株兩種，且比例各占50％，則親本植株的基因型，即類似于測(cè)交，其親本是bb T t、bbtt。③將基因型為BbTt的玉米植株去雄后，授以bbTt玉米植株的花粉，雜交得到的后代植株的性別及比例為：正常植株（B  T  ）：雄株（bbT  ）：雌株(兩種情況)=3:3:2.。④讓基因型為BbTt的玉米植株作親本，自交得到F1代，讓F1代植株中的雄株和雌株玉米雜交，則產(chǎn)生的F2代中雌性玉米植株占的比例為1/3。（3）①F2的子代不滿足9:3:3:1的性狀比例，②有色、飽滿基因位于一條染色體上，無(wú)色、皺�；�因位于與之對(duì)應(yīng)的另一條染色體上，減數(shù)分裂第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色體單體之間發(fā)生部分交叉互換所導(dǎo)致。