Question

13．科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞细胞液的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到．
（1）该代谢产物能够使细胞液的渗透压增大 （填“增大”或“减小”）．
（2）这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中却能产生的根本原因是基因选择性表达．
（3）现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r（旱敏基因）．R、r的部分核苷酸序列如下：r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA．抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是碱基对替换．研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程实现的．
（4）已知抗旱性和多颗粒属于显性，各由一对等位基因控制（多颗粒由D决定，少颗粒由d决定），且分别位于两对同源染色体上．纯合的旱敏性多颗粒植株与纯合的抗旱性少颗粒植株杂交，F₁自交：
①F₂抗旱性多颗粒植株中双杂合子占的比例是$\frac{4}{9}$．
②若拔掉F₂中所有的旱敏性植株后，剩余植株自交．从理论上讲F₃中旱敏性植株的比例是$\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 1、由题意知，该抗旱农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液的渗透压增强抗旱性，因此是该代谢产物能够使细胞液的渗透压升高；
2、细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的选择表达，其遗传物质不发生改变；
3、分析R和r的碱基序列可知，R和r有一个碱基发生变化，因此R突变成r是碱基对发生替换；由题意可知，该抗旱基因是通过影响糖类代谢影响抗旱性能的，因此是该抗旱基因是通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程进而控制抗旱这一性状的；
4、由题意知，抗旱型（R）和多颗粒（D）属于显性性状，且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上，这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，根据亲本的表现型写出亲本的基因型，根据基因自由组合定律解答．

解答 解：（1）抗旱型农作物产生的代谢产物能够使细胞液的渗透压增大，从而增强根细胞的吸水能力．
（2）该代谢产物在茎、叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因的选择性表达．
（3）对比R基因与r基因的核苷酸序列可知，R基因上的A被T取代从而突变成了r基因，这是碱基对的替换引起的基因突变．与抗旱有关的代谢产物是糖类，糖类的合成需要酶的催化，说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢．
（4）由题干信息知，亲本基因型为rrDD、RRdd，F₁的基因型为RrDd．①F₁自交，F₂抗旱型多颗粒植株中（4RrDd、2RRDd、2RrDD、1RRDD）双杂合子（RrDd）所占比例为$\frac{4}{9}$．②拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占$\frac{1}{3}$，Rr占$\frac{2}{3}$，自交所得F₃中旱敏型植株（rr）所占比例为$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{6}$．
故答案为：
（1）增大    
（2）基因选择性表达
（3）碱基对替换   基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程
（4）$\frac{4}{9}$    $\frac{1}{6}$

点评 本题考查细胞分化、基因自由组合定律的实质及应用、基因与性状的关系等知识，要求考生识记细胞分化的概念，掌握细胞分化的实质；掌握基因自由组合定律的实质及其应用，能运用逐对分析法进行相关概率的计算；识记基因控制性状的方式，能结合所学的知识准确答题．