Question

4．在培養(yǎng)的二倍體水稻群體中發(fā)現(xiàn)一株黃葉色的植株甲．科研人員對(duì)此變異進(jìn)行深入研究．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）植株甲自交，后代出現(xiàn)黃葉致死：黃葉：綠葉=1：2：1，表明植株甲為雜合子（填“雜合子”或“純合子”），決定此種黃葉色基因記為Chy，則Chy在細(xì)胞中的位置為細(xì)胞核（填“細(xì)胞核”或“細(xì)胞質(zhì)”）．
（2）現(xiàn)已初步確定了Chy基因在11號(hào)染色體上，已知11號(hào)染色體上還有一個(gè)突變基因Chl9，其指導(dǎo)合成的酶與正常酶存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，影響葉綠素合成．植株中若有Chl9，則葉色偏黃．為確定Chy與Chl9的位置關(guān)系，用植株甲與Chl9純合子雜交（F₁中Chl9位置若無(wú)野生型基因則幼苗期致死）．
假設(shè)一：若F₁中出現(xiàn)致死幼苗，則這兩種基因的位置關(guān)系為等位基因（填“等位基因”或“非等位基因”）；
假設(shè)二：若F₁中無(wú)致死幼苗，則這兩種基因的位置關(guān)系為非等位基因（填“等位基因”或“非等位基因”）．
雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明假設(shè)一的位置關(guān)系成立，體現(xiàn)了基因突變具有不定向性（特點(diǎn)）．
（3）Chy表達(dá)產(chǎn)物參與圖1所示的相關(guān)代謝反應(yīng)過(guò)程，其中A、B、C、D表示相關(guān)化學(xué)反應(yīng)．測(cè)量植株甲與野生型植株中相關(guān)物質(zhì)含量的相對(duì)值，結(jié)果如圖2．

由圖1、2可知，與野生型相比，植株甲中原卟啉積累，其原因可能是Chy的
表達(dá)產(chǎn)物影響A（填圖1中字母）化學(xué)反應(yīng)．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：植株甲自交，后代出現(xiàn)黃葉致死：黃葉：綠葉=1：2：1，符合基因分離定律的性狀分離比．
基因?qū)π誀畹目刂品绞剑?br />①基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)影響細(xì)胞代謝，進(jìn)而間接控制生物的性狀，如白化病、豌豆的粒形；
②基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來(lái)直接控制性狀，如鐮刀形細(xì)胞貧血癥、囊性纖維�。�

解答 解：（1）設(shè)Chy 基因用C黃表示．植株甲自交后代出現(xiàn)性狀分離且分離比為：黃葉致死（C黃C黃）：黃葉（C黃C野）：綠葉（C野C野）=1：2：1，符合基因的分離定律，可推知植株甲為雜合子（C黃C野），相關(guān)基因在細(xì)胞核中的染色體上．
（2）甲與Chl9純合子雜交（Chl9 基因用C偏黃表示）：C黃C野×C偏黃C偏黃→F₁．
①若C黃、C偏黃、C野為11號(hào)染色體上的等位基因，即：$\frac{\underline{\;C黃\;}}{C野}$×$\frac{\underline{\;C偏黃\;}}{C偏黃}$$\stackrel{雜交}{→}$$\frac{\underline{\;\;\;C黃\;\;\;}}{C偏黃}$（幼苗致死）、$\frac{\underline{\;\;\;C野\;\;\;}}{C偏黃}$，其中$\frac{\underline{\;\;\;C黃\;\;\;}}{C偏黃}$不含野生基因，幼苗期致死．
②若C黃、C偏黃不是等位基因，即：$\frac{\underline{\;C黃C野\;}}{C野C野}$×$\frac{\underline{\;C野C偏黃\;}}{C野C偏黃}$$\stackrel{雜交}{→}$$\frac{\underline{\;\;\;C黃C野\;\;\;}}{C野C偏黃}$、$\frac{\underline{\;\;\;C野C野\;\;\;}}{C野C偏黃}$，則F₁都含野生基因，無(wú)致死幼苗．雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明C黃、C偏黃、C野為等位基因，體現(xiàn)了基因突變的不定向性．
（3）圖2中顯示，甲植株原卟啉含量高于野生植株而鎂原卟啉含量低于野生植株，可推知Chy 基因表達(dá)產(chǎn)物影響的是A反應(yīng)過(guò)程．
故答案為：
（1）雜合子      細(xì)胞核
（2）等位基因  非等位基因  不定向性
（3）原卟啉          A

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的分離定律和基因與性狀的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖分析能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．