Question

玉米的抗病（A）和不抗病（a）、高稈（B）和矮稈（b）是兩對獨(dú)立遺傳的相對性狀．現(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子（甲），研究人員欲培育抗病高稈玉米進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株（乙）和不抗病高稈1株（丙）．
實(shí)驗(yàn)二：將乙與丙雜交，F(xiàn)₁中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高桿和不抗病矮稈．選取F₁中抗病高稈植株上的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病髙稈植株（�。�．請回答：
（1）若要檢測白化苗是否是染色體變異的結(jié)果？最簡便快速的方案是

 

．
（2）若對白化苗進(jìn)一步深入研究發(fā)現(xiàn)，其控制葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，導(dǎo)致該基因不能正常表達(dá)，該變異類型屬于

 

．此事實(shí)表明基因控制性狀的方式之一為

 

．
（3）若根細(xì)胞膜上Mg⁺（合成葉綠素的成分）載體的一個氨基酸是色氨酸（密碼子只為UGG 一種），則運(yùn)載該氨基酸的轉(zhuǎn)移RNA上三個堿基（反密碼子）為

 

，如果mRNA上UGG因?yàn)榛�因突變成為UGC，則該玉米植株

 

 （選填“是”或“否”）為白化苗．
（4）若利用高桿抗病玉米培育固氮新品種，獲取目的基因時用到的工具酶是

 

、

 

．如果使用植物病毒為運(yùn)載體，則該病毒必須是以

 

為遺傳物質(zhì)的病毒．成功導(dǎo)入目的基因的玉米受體細(xì)胞培育成玉米植株表現(xiàn)了

 

．
（5）上述培育抗病高稈玉米的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了

 

等育種技術(shù)．秋水仙素處理幼苗誘導(dǎo)染色體恢復(fù)正常的原理是

 

．
（6）從基因組成看，乙與丙的基因型分別是

 

．
（7）選取F₁中全部抗病高桿植株進(jìn)行自交獲得F₂，F(xiàn)₂中全部抗病高稈植株再自交獲得F₃，則F₃中抗病高桿：抗病矮桿為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：生物變異的應(yīng)用,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因與性狀的關(guān)系

專題：

分析：基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換．
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(jìn)而控制生物體的性狀；而是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀．
根據(jù)題意分析可知：抗病矮稈（乙）和不抗病高稈（丙）的基因型為A_bb、aaB_，由于F₁中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高桿和不抗病矮稈，因此親本基因型為Aabb和aaBb，則F₁中抗病高桿植株基因型為AaBb，再根據(jù)基因自由組合定律解答即可．

解答： 解：（1）染色體的形態(tài)和數(shù)目可以在光學(xué)顯微鏡下觀察到，因此若要檢測白化苗是否是染色體變異的結(jié)果，最簡便快速的方案是取根尖制作有絲分裂裝片鏡檢．
（2）由于控制葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，導(dǎo)致該基因不能正常表達(dá)，所以該變異類型屬于基因突變．由于基因突變導(dǎo)致葉綠素合成受阻，所以基因通過控制酶的合成，控制代謝活動而控制生物性狀．
（3）由于運(yùn)載該氨基酸的轉(zhuǎn)移RNA上三個堿基與密碼子互補(bǔ)配對，所以轉(zhuǎn)移RNA上三個堿基為ACC．如果mRNA上UGG因?yàn)榛�因突變成為UGC，則對應(yīng)的氨基酸不是色氨酸，因而不能合成細(xì)胞膜上運(yùn)載Mg⁺的載體，從而使該玉米植株成為白化苗．
（4）在基因工程中，獲取目的基因時用到的工具酶是限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶．由于固氮基因的本質(zhì)是DNA，所以如果使用植物病毒為運(yùn)載體，則該病毒必須是以DNA為遺傳物質(zhì)的病毒．成功導(dǎo)入目的基因的玉米受體細(xì)胞培育成玉米植株表現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性．
（5）用合適劑量的γ射線照射植株，屬于誘變育種．用花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后選出純合二倍體，屬于單倍體育種．秋水仙素處理幼苗誘導(dǎo)染色體恢復(fù)正常的原理是秋水仙素能抑制有絲分裂過程中紡錘體形成，導(dǎo)致染色體加倍后不分離．
（6）抗病矮稈（乙）和不抗病高稈（丙）的基因型為A_bb、aaB_，由于F₁中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高桿和不抗病矮稈，因此親本基因型為Aabb和aaBb．
（7）根據(jù)親本基因型為Aabb和aaBb，則F₁中抗病高桿植株基因型為AaBb，F(xiàn)₁進(jìn)行自交獲得F₂，F(xiàn)₂中全部抗病高稈植株中有

1

9

AABB、

2

9

AABb、

2

9

AaBB、

4

9

AaBb，再自交獲得F₃，則F₃中抗病高桿出現(xiàn)的概率=

1

9

×1+

2

9

×

3

4

+

2

9

×

3

4

+

4

9

×

9

16

=

25

36

，抗病矮桿出現(xiàn)的概率=

2

9

×

1

4

+

4

9

×

3

16

=

5

36

．因此F₃中抗病高桿：抗病矮桿為5：1．
故答案為：
（1）取根尖制作有絲分裂裝片鏡檢
（2）基因突變   基因通過控制酶的合成，控制代謝活動而控制生物性狀
（3）ACC   是
（4）限制性內(nèi)切酶    DNA連接酶     DNA    植物細(xì)胞的全能性
（5）誘變育種、單倍體育種     秋水仙素抑制有絲分裂過程中紡錘體形成
（6）Aabb、aaBb
（7）5：1

點(diǎn)評：本題考查基因突變、基因工程和雜交育種的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．