Question

8．煙草是雌雄同株植物，卻無(wú)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，其規(guī)律如下圖所示（注：精子通過(guò)花粉管輸送到卵細(xì)胞所在處，完成受精）．

（1）煙草的S基因分為S₁、S₂、S₃等15種，它們互為等位基因，這是基因突變的結(jié)果．如圖可見，如果花粉所含S基因與母本的任何一個(gè)S基因種類相同，花粉管就不能伸長(zhǎng)完成受精．據(jù)此推斷在自然條件下，煙草不存在S基因的純合個(gè)體．
（2）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(gè)部分，前者在雌蕊中表達(dá)，后者在花粉管中表達(dá)，這導(dǎo)致雌蕊和花粉管細(xì)胞中所含的mRNA和蛋白質(zhì)等分子有所不同．傳粉后，雌蕊產(chǎn)生的S核酸酶進(jìn)入花粉管中，與對(duì)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(zhǎng)的直接原因是缺少核糖體，不能合成蛋白質(zhì)．
（3）自然界中許多物具有與煙草一樣的自交不親和性，這更有利于提高生物遺傳性狀的多樣性，為物種的進(jìn)化提供更豐富的原材料，使之更好地適應(yīng)環(huán)境．

Answer 1

分析 1、基因突變的特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性和多害少利性．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源，能為生物進(jìn)化提供原材料．
2、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，因此生物體內(nèi)不同細(xì)胞中的mRNA和蛋白質(zhì)種類有所區(qū)別．

解答 解：（1）煙草的S₁、S₂、S₃基因是一組復(fù)等位基因，是基因突變的結(jié)果，體現(xiàn)了基因突變的不定向性．如果花粉所含S基因與母本的任何一個(gè)S基因種類相同，花粉管就不能伸長(zhǎng)完成受精，就是父本和母本不能有相同的S基因，子代就沒(méi)有純合子．
（2）因?yàn)榛�因的選擇性表達(dá)，所以mRNA和蛋白質(zhì)會(huì)有差異．rRNA是核糖體的重要組成成分，花粉管中的rRNA降解后，缺少核糖體，無(wú)法合成蛋白質(zhì)，花粉管不能伸長(zhǎng)．
（3）自交不親和，植物體必須雜交，接受外來(lái)花粉產(chǎn)生更多的遺傳性狀，提高了生物遺傳性狀的多樣性，為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料．
故答案為：
（1）等位基因 基因突變  純合 
（2）mRNA和蛋白質(zhì)  缺少核糖體，不能合成蛋白質(zhì) 
（3）多樣性 原材料

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的分離定律、基因突變的特征、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成的相關(guān)知識(shí)，意在考查能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力及能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題的能力．