Question

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。请回答下列问题：

（1）现有某抗旱农作物，体细胞内有一个抗旱基因（R），其等位基因为r（旱敏基因）。研究发现R、r的部分核苷酸序列如下：

抗旱基因（R）：ATAAGCAAGACATTA    旱敏基因（r）：ATAAGCATGACATTA

①据此分析，抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是碱基对__________。

②研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，则该抗旱基因控制抗旱的方式是基因控制____________________来控制生物的新陈代谢过程。

（2）己知抗旱性（R）对旱敏性（r）为显性，多颗粒（D）对少颗粒（d）为显性，两对等位基因分别位于两对同源常染色体上。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，F₂抗旱性多颗粒植株中双杂合子占的比例是_______。若拔除F₂中所有的旱敏性植株后，剩余植株自交，F₃中旱敏性植株的比例是_______。

（3）请利用抗旱性少颗粒（Rrdd）和旱敏性多颗粒（rrDd）两植物品种作试验材料．设计一个快速育种方案，使后代个体全部都是抗旱性多颗粒杂交种（RrDd）:先用__________________________通过_________________育种得到（RRdd）和（rrDD） ,然后让它们杂交得杂交种(RrDd)。

Answer

替换（改变） 酶的合成 4/9 1/6 Rrdd和rrDd 单倍体

【解析】试题分析：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。

（1）①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。

②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。

（2）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4/9。②拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余的植株中RR占1/3，Rr占2/3，自交所得F3中旱敏型植株（rr）所占比例为2/3×1/4=1/6。

（3）单倍体育种能明显缩短育种年限，因此要快速育种应该选用单倍体育种的方法，即先用Rrdd和rrDd通过单倍体育种得到RRdd和rrDD，然后让它们杂交得杂种RrDd。