Question

7．有一雌雄同株的抗旱植物，其體細胞內(nèi)有一個抗旱基因H，其等位基因為h（旱敏基因）．H、h的部分核苷酸序列如下：
h：ATAAGCAGACATTA；H：ATAAGCAAGACATTA．
（1）抗旱基因突變?yōu)楹得艋�因的根本原因是堿基對缺失．研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，那么該抗旱基因控制抗旱性狀是通過控制酶的合成來控制生物的新陳代謝過程實現(xiàn)的．
（2）已知抗旱型（H）和高桿（D）屬于顯性性狀，且控制這兩種性狀的基因位于兩對同源染色體上．純合的旱敏型高桿植株與純合的抗旱型矮桿植株雜交，并讓F₁自交：
①F₂抗旱型高桿植株中純合子所占比例是$\frac{1}{9}$．
②若拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余植株自交．從理論上講F₃中抗旱型植株所占比例是$\frac{5}{6}$．
③某人用一植株和旱敏型高桿的植株作親本進行雜交，發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，性狀的統(tǒng)計結(jié)果顯示抗旱：旱敏=1：1，高桿：矮桿=3：1．若只讓F₁中抗旱型高桿植株相互受粉，則F₂中旱敏型高桿所占比例是$\frac{2}{9}$．
（3）請設(shè)計一個快速育種方案，利用抗旱型矮桿（Hhdd）和旱敏型高桿（hhDd）兩植物品種作親本，通過一次雜交，使后代個體全部都是抗旱型高桿雜交種（HhDd），用文字簡要說明．先用基因型為Hhdd和hhDd的植株通過單倍體育種得到基因型為HHdd和hhDD的植株，然后讓它們雜交得到抗旱型高桿雜交種（HhDd）．．

Answer 1

分析 1、基因突變是由于基因中堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，基因突變產(chǎn)生等位基因．
2、基因?qū)π誀畹目刂疲孩倩�因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，②基因通過控制酶的合成控制細胞代謝進而間接控制生物的性狀．
3、基因分離定律的實質(zhì)：進行有性生殖的生物在產(chǎn)生配子的過程中，等位基因隨同源染色體的分離而分離分別進入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代，自由組合定律的實質(zhì)：位于同源染色體上的等位基因分離的同時，位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合．
4、單倍體育種的方法：花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株，單倍體幼苗用秋水仙素處理，使染色體加倍，得到可育植株．

解答 解：（1）分析H和h基因的堿基序列可知，h的堿基序列是14個堿基，H的堿基序列是15個堿基，抗旱基因（H）突變?yōu)楹得艋�因（h）的根本原因是堿基對缺失；抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，說明抗旱性狀是通過控制酶的合成來控制生物的新陳代謝過程而實現(xiàn)的．
（2）①hhDD×HHdd→HhDd，F(xiàn)₁自交產(chǎn)生的F₂抗旱型高桿植株（H_D_）中純合子（HHDD）所占比
②F₂中旱敏型植株（hh）占$\frac{1}{4}$，若拔掉F₂中所有的旱敏型植株后，剩余植株$\frac{1}{3}$HH、$\frac{2}{3}$Hh，剩余植株自交．從理論上講F₃中旱敏型植株是hh=$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$，抗旱型植株所占比例是$\frac{5}{6}$．
③用一植株____×旱敏型高桿hhD_→抗旱：旱敏=1：1，高桿：矮桿=3：1，根據(jù)抗旱：旱敏=1：1，該植株的基因型為Hh；根據(jù)高桿：矮桿=3：1，兩植株的基因型均為Dd，兩親本基因型是HhDd×hhDd，
HhDd×hhDd→F1中抗旱型高桿植株為HhDD、HhDd，比例為1：2，F(xiàn)1中抗旱型高桿植株相互受粉，則F2中旱敏型高桿（hhD_）所占比例是$\frac{1}{4}×$（1-$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$）=$\frac{2}{9}$．
（3）利用抗旱型矮桿（Hhdd）和旱敏型高桿（hhDd）兩植物品種作親本，通過一次雜交，使后代個體全部都是抗旱型高桿雜交種（HhDd），其方法是先用基因型為Hhdd和hhDd的植株通過單倍體育種得到基因型為HHdd和hhDD的植株，然后讓它們雜交得到抗旱型高桿雜交種（HhDd）．
故答案為：
（1）堿基對缺失  　控制酶的合成來控制生物的新陳代謝過程
（2）①$\frac{1}{9}$ 　②$\frac{5}{6}$  ③$\frac{2}{9}$   
（3）先用基因型為Hhdd和hhDd的植株通過單倍體育種得到基因型為HHdd和hhDD的植株，然后讓它們雜交得到抗旱型高桿雜交種（HhDd）．

點評 本題的知識點是基因突變的概念和類型，基因?qū)π誀畹目刂�，單倍體育種和雜交育種，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識綜合解答問題．