Question

烟草是雌雄同株植物，却无法自交产生后代．这是由S基因控制的遗传机制所决定的，其规律如图（注：精子通过花粉管输送到卵细胞所在处，完成受精）．
（1）烟草的S基因分为S₁、S₁、S₃等15种，它们互为

 

，这是

 

的结果．
（2）如图可见，如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精．据此推断在自然条件下，烟草不存在S基因的

 

个体．

（3）将基因型为S₁S₂和S₂S₃的烟草间行种植，全部子代的基因型种类和比例为：

 

．
（4）研究发现，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的两个部分，前者在雌蕊中表达，后者在花粉管中表达，这导致雌蕊和花粉管细胞中所含的

 

等分子有所不同．传粉后，雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中，与对应的S因子特异性结合，进而将花粉管中的rRNA降解，据此分析花粉管不能伸长的直接原因是

 

．
（5）自然界中许多植物具有与烟草一样的自交不亲和性，这更有利于提高生物遗传性状的多样性，为物种的进化提供更丰富的

 

，使之更好地适应环境．

Answer 1

考点：基因突变的特征,基因的分离规律的实质及应用,基因与性状的关系

专题：

分析：1、基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性．基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原材料．
2、细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此生物体内不同细胞中的mRNA和蛋白质种类有所区别．

解答： 解：（1）控制同一性状的不同表现型的基因互为等位基因；等位基因是基因突变产生的．
（2）当花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同时，花粉管就不能伸长完成受精作用，因此在自然条件下烟草不存在S基因的纯合个体．
（3）烟草不存在S基因的纯合个体，间行种植时，烟草植株可以自交和杂交两种交配方式，但是自交无法产生后代，S₁S₂作父本时，杂交后代有S₁S₃和S₁S₂，比例为1：1，S₂S₃作父本时，杂交后代有S₁S₃和S₂S₃，比例为1：1，综合以上可知，后代中共有三种基因型及其比例为：S₁S₃：S₂S₃：S₁S₂=2：1：1．
（4）S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的两个部分，前者在雌蕊中表达，后者在花粉管中表达，即基因的选择性表达，这会导致雌蕊和花粉管细胞中所含的mRNA和蛋白质有所区别．rRNA是核糖体的组成部分，S基因控制合成S核酸酶能够将rRNA水解，导致花粉管中缺少核糖体，造成蛋白质无法合成，从而使花粉管不能伸长．
（5）提高生物遗传性状的多样性能为物种的进化提供更丰富的原材料．
故答案为：
（1）等位基因　   基因突变      
（2）纯合             
（3）S₁S₃：S₂S₃：S₁S₂=2：1：1
（4）mRNA和蛋白质　（缺少核糖体）无法合成蛋白质      
（5）原材料

点评：本题结合图解，考查基因突变、基因分离定律的实质及应用、遗传信息的转录和翻译、生物进化，要求考生识记基因突变的概念、特点及意义；掌握基因分离定律的实质，能根据题中信息答题；识记遗传信息的转录和翻译过程；识记现代生物进化理论的主要内容．