Question

13．研究人員發(fā)現(xiàn)，與水稻增產(chǎn)密切相關(guān)的基因d在水稻的氮肥高效利用方面發(fā)揮著重要調(diào)控作用，尤其在水稻生殖發(fā)育期對(duì)氮的吸收和利用率提高，而其等位基因D（D對(duì)d完全顯性）卻表現(xiàn)出對(duì)氮低效利用．現(xiàn)有一批對(duì)氮低效利用的純合子水稻甲，經(jīng)過連續(xù)種植偶然發(fā)現(xiàn)一株水稻乙，對(duì)其進(jìn)行自交后發(fā)現(xiàn)，子代均表現(xiàn)出對(duì)氮高效利用．請(qǐng)問答下列問題：
（1）氮作為植物體內(nèi)重要的元素，在光合作用中主要作用有氮是葉綠素的成分、光合酶的成分、ATP、NADPH的成分等（舉兩例）．
（2）水稻乙的基因型為dd，在該封閉環(huán)境中，水稻甲偶然出現(xiàn)的基因突變屬于自發(fā)突變．
（3）D、d基因都與G蛋白（植物生長(zhǎng)發(fā)育重要的信號(hào)傳導(dǎo)蛋白）編碼相關(guān)，但G蛋白活性有差異，根本原因是堿基排列順序不同．
（4）研究人員為了提高水稻對(duì)氮的高效利用，選取一批對(duì)氮低效利用水稻進(jìn)行誘變處理，僅發(fā)生一種遺傳變異，得到一株對(duì)氮高效利用水稻丙，對(duì)其進(jìn)行染色體組型（或核型）分析，并與水稻甲進(jìn)行針對(duì)性比較，得到如圖（序號(hào)分別表示1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)染色體）．該育種方式為誘變育種．通過比較可知，誘變導(dǎo)致染色體缺失（或染色體結(jié)構(gòu)變異），從而使D基因丟失（用“D^-”表示）．已知該變異會(huì)導(dǎo)致花粉不育，請(qǐng)用遺傳圖解表示水稻丙自交過程（請(qǐng)寫出配子）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：dd表現(xiàn)為氮肥高效利用，DD、Dd表現(xiàn)為對(duì)氮肥的低效利用，則對(duì)氮低效利用的純合子水稻甲，其基因突變產(chǎn)生的乙自交后發(fā)現(xiàn)，子代均表現(xiàn)出對(duì)氮高效利用，則乙的基因型是dd，據(jù)此答題．

解答 解：（1）N元素參與細(xì)胞內(nèi)很多重要化合物的合成，如光合作用中的氮是葉綠素的成分、光合酶的成分、ATP、NADPH的成分等．
（2）據(jù)題分析已知乙的基因型是dd，是甲DD偶然出現(xiàn)的基因突變產(chǎn)生的，屬于自然突變．
（3）D、d是等位基因，它們的本質(zhì)區(qū)別是堿基排列順序不同．
（4）通過染色體組型分析可知，水稻甲魚水稻丙染色體組成不同，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異．因?yàn)檫M(jìn)行的是誘變處理，所以屬于誘變育種．根據(jù)題干信息可知該缺失染色體上有D，會(huì)導(dǎo)致花粉不育，則只能產(chǎn)生d雄配子，所以丙自交遺傳圖解如下圖所示：

故答案為：
（1）氮是葉綠素的成分、光合酶的成分、ATP、NADPH的成分等
（2）dd       自發(fā)突變  
（3）堿基排列順序不同  
（4）染色體組型（或核型）       誘變育種    染色體缺失（或染色體結(jié)構(gòu)變異）  
遺傳圖解如右圖：

點(diǎn)評(píng) 本題考查了生物變異的應(yīng)用，意在考查學(xué)生的應(yīng)用能力和推理能力，試題難度中等．