Question

1．雌雄同株異花的二倍體植物柴油樹（體細(xì)胞染色體數(shù)為22條），可用于開發(fā)生物質(zhì)能，其種子榨出的油稍加提煉就可成為柴油．
（1）繪制柴油樹的基因組圖至少需測定11條染色體上的基因．
（2）為培育高產(chǎn)量和抗病性的品種，科學(xué)家在“神州六號”飛船上作了搭載幼苗實驗，用幼苗作為實驗材料的理由是幼苗細(xì)胞分裂旺盛，DNA復(fù)制時更容易發(fā)生基因突變．若發(fā)現(xiàn)返回地面的某幼苗長成的植株有高產(chǎn)抗病的特性，可用組織培養(yǎng)技術(shù)對其大規(guī)模繁殖，其依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，柴油樹產(chǎn)油的代謝途徑如下圖，圖中所示基因遵循自由組合定律，據(jù)此回答：

①這兩對基因的位置關(guān)系是非同源染色體上的非等位基因（或位于不同對同源染色體上的非等位基因）．
②圖示充分說明了基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀．
③若兩株不能產(chǎn)油的純合柴油樹雜交，F(xiàn)₁均能產(chǎn)油，則兩植株的基因型分別是AAbb、aaBB；F₁自交后代的表現(xiàn)型及比例是產(chǎn)油：不產(chǎn)油=9：7；F₂中產(chǎn)油的個體自交后代中符合生產(chǎn)要求的純合體比例是$\frac{1}{4}$．

Answer 1

分析 基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代，同時位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合；由細(xì)胞代謝途徑可知，產(chǎn)油的基因型是A_B_，A_bb、aaB_、aabb均不產(chǎn)油，由于2對等位基因遵循自由組合定律，因此甲、乙屬于非同源染色體．

解答 解：（1）柴油樹是雌雄同株，染色體數(shù)目是2n=22，含有2個染色體組，每個染色體組的染色體數(shù)目是11，因此繪制柴油樹的基因組圖至少需測定11條染色體上的基因．
（2）基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時，幼苗細(xì)胞分裂旺盛，細(xì)胞分裂間期發(fā)生DNA復(fù)制，受到微重力等因素影響更容易發(fā)生基因突變；由于植物細(xì)胞具有全能性，返回地面的某幼苗長成的植株有高產(chǎn)抗病的特性，可用組織培養(yǎng)技術(shù)對其大規(guī)模繁殖．
（3）①由題意知，2對等位基因自由組合，因此位于非同源染色體上．
②題圖可知，基因通過控制酶的合成，控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀．
③兩株不能產(chǎn)油的純合柴油樹雜交，F(xiàn)₁均能產(chǎn)油，則兩植株的基因型分別是AAbb、aaBB，子一代的基因型是AaBb，子一代自交后代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3；1，其中A_B_產(chǎn)油，A_bb、aaB_、aabb不產(chǎn)油，比例是9：7；F₂中產(chǎn)油的個體的基因型是A_B_，AA：Aa=1：2、BB：Bb=1：2，自交后代中，AA=$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$，BB=$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$，因此AABB=$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$．
故答案為：
（1）11
（2）幼苗細(xì)胞分裂旺盛，DNA復(fù)制時更容易發(fā)生基因突變      植物細(xì)胞的全能性
（3）①非同源染色體上的非等位基因（或位于不同對同源染色體上的非等位基因）
②控制酶的合成來控制代謝過程
③AAbb、aaBB      產(chǎn)油：不產(chǎn)油=9：7      $\frac{1}{4}$

點評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)、基因與性狀之間的關(guān)系、可遺傳變異等知識要點，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)知識及和遺傳規(guī)律進(jìn)行推理、綜合解答問題．