Question

【題目】煙草是雌雄同株植物，卻無法自交產(chǎn)生后代。這是由S基因控制的遺傳機(jī)制所決定的，S基因分為S1、S2、S3等15種。圖表示煙草植物傳粉受精的遺傳機(jī)制示意圖（注：精子通過花粉管輸送到卵細(xì)胞所在處，完成受精）。

【1】煙草的15種S基因互稱為_______，來源于_________。

【2】據(jù)圖推測煙草無法自交產(chǎn)生后代的原因是（ ）

A.花粉基因與卵細(xì)胞基因一致，花粉管能伸長

B.花粉基因與卵細(xì)胞基因不一致，花粉管能伸長

C.花粉基因與卵細(xì)胞基因一致，花粉管不能伸長

D.花粉基因與卵細(xì)胞基因不一致，花粉管不能伸長

【3】研究發(fā)現(xiàn)，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的兩個部分，前者在雌蕊中表達(dá)，后者在花粉管中表達(dá)。傳粉后，雌蕊產(chǎn)生的S核酸酶進(jìn)入花粉管中，與對應(yīng)的S因子特異性結(jié)合，進(jìn)而將花粉管中的rRNA降解，據(jù)此分析花粉管不能伸長的直接原因是______________________。

【4】將基因型為S1S2和S2S3的煙草間行種植，全部子代的基因型種類可能有（ ）

A.S1S2B.S2S3C.S1S3D.S2S2

【5】自然界中有許多與煙草一樣具有自交不育特性的植物，從進(jìn)化角度來說是____________的結(jié)果，這種特性的生物學(xué)意義是（______）

A．有利于提高遺傳多樣性

B．有利于提高物種多樣性

C．為物種的進(jìn)化提供了更豐富的原材料

D．體現(xiàn)了雜種優(yōu)勢，更有利于該物種的發(fā)展

Answer 1

【答案】

【1】 復(fù)等位基因 基因突變

【2】C

【3】缺少核糖體，無法合成蛋白質(zhì)

【4】ABC

【5】 自然選擇 ACD

【解析】

【1】煙草的S1、S2、S3等15種S基因是一組復(fù)等位基因，它們之間的根本區(qū)別是基因中堿基對的排列順序不同，等位基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果。

【2】分析左側(cè)題圖，父本可產(chǎn)生S3、S4兩種配子，母本可產(chǎn)生S1、S2兩種配子，花粉管能伸長；分析中間題圖，父本可產(chǎn)生S1、S2兩種配子，母本可產(chǎn)生S1、S2兩種配子，花粉管不能伸長；分析右側(cè)題圖，父本可產(chǎn)生S1、S3兩種配子，母本可產(chǎn)生S1、S2兩種配子，S3花粉管能伸長，S1花粉管不能伸長；綜合分析三個圖，推測煙草無法自交產(chǎn)生后代的原因是：當(dāng)花粉基因與卵細(xì)胞基因一致時，花粉管不能伸長，C正確；A、B、D錯誤。

【3】根據(jù)題意分析，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的兩個部分，前者在雌蕊中表達(dá)，后者在花粉管中表達(dá)，即基因的選擇性表達(dá)，這會導(dǎo)致雌蕊和花粉管細(xì)胞中所含的mRNA和蛋白質(zhì)有所區(qū)別。rRNA是核糖體的組成部分，S基因控制合成S核酸酶能夠?qū)?/span>rRNA水解，導(dǎo)致花粉管中缺少核糖體，造成蛋白質(zhì)無法合成，從而使花粉管不能伸長。

【4】由題意可知，當(dāng)花粉所含S基因種類和母本相同時，就不能完成花粉管的伸長。現(xiàn)在S1S2和S2S3間行種植，就有兩種交配方式：①S1S2♂×S2S3♀和②S1S2♀×S2S3♂，①中的花粉S2與卵細(xì)胞的S2基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精，花粉只有S1一種類型，后代有S1S2和S1S3數(shù)量相同的兩種；②中的花粉S2與卵細(xì)胞的S2基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精，花粉只有S3一種類型，后代有S1S3和S2S3數(shù)量相同的兩種，所以子代的基因型有S1S3、S2S3、S1S2。

【5】自然界中有許多與煙草一樣具有自交不育特性的植物，從進(jìn)化角度來說是自然選擇的結(jié)果，這種特性的生物學(xué)意義是：當(dāng)花粉所含S基因與母本的任何一個S基因種類相同時，花粉管就不能伸長完成受精作用，因此在自然條件下煙草不存在S基因的純合個體，有利于提高遺傳多樣性，為物種的進(jìn)化提供了更豐富的原材料，體現(xiàn)了雜種優(yōu)勢，更有利于該物種的發(fā)展，故選ACD。