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熱點6　農(nóng)作物的栽培與管理 專項專練,突破高考熱點大關(guān),沖刺滿分! 1.磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物細(xì)胞中的一種中間代謝產(chǎn)物,在兩對獨立遺傳的基因(A和a、B和b)的控制下,可轉(zhuǎn)化為油脂或蛋白質(zhì)。某科研小組通過RNA干擾的方式獲得了產(chǎn)油率更高的品種,基本原理如圖所示。下列說法正確的是 (　　) A.產(chǎn)油率高的植株和產(chǎn)蛋白質(zhì)高的植株的基因型分別為AAbb、aaBB B.圖示中過程①與過程②所需要的嘧啶堿基數(shù)量一定相同 C.該研究通過抑制基因B表達(dá)過程中的翻譯階段來提高產(chǎn)油率 D.圖示表明基因是通過控制蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的合成來控制性狀的 【解析】選C。產(chǎn)油率高的植株中有酶a無酶b,所以基因型是A_bb,產(chǎn)蛋白質(zhì)高的植株中無酶a有酶b,所以基因型是aaB_;過程①與過程②的模板鏈不同,所需要的嘧啶堿基數(shù)量不一定相同;由題圖可知,基因B的非模板鏈轉(zhuǎn)錄形成的單鏈能夠與mRNA形成雙鏈RNA,從而抑制基因B表達(dá)過程中的翻譯階段來提高產(chǎn)油率;題圖表明基因是通過控制酶的合成來控制性狀的。 2.下列有關(guān)生物育種實例與原理相符的是 (　　) A.無子西瓜的培育——基因重組 B.高產(chǎn)青霉素菌株——基因突變 C.用花粉(Ab)培養(yǎng)成幼苗,再用秋水仙素處理獲得純種植株(AAbb)——基因突變 D.培育能產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌——染色體結(jié)構(gòu)變異 【解析】選B。三倍體無子西瓜的培育是利用染色體變異的原理;高產(chǎn)青霉素菌株是用誘變劑處理青霉菌獲得的,其原理是基因突變;用花粉(Ab)培養(yǎng)成幼苗,再用秋水仙素處理獲得純種植株是利用染色體變異原理;通過基因工程培育能產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌是利用基因重組的原理。 3.我國科學(xué)家用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗,獲得四倍體植株,發(fā)現(xiàn)四倍體植株上所結(jié)的西瓜少子。再將萘乙酸(生長素類似物)涂抹在四倍體植株花的雌蕊上,誘導(dǎo)子房發(fā)育得到完全無子西瓜。下列相關(guān)敘述不正確的是 (　　) A.西瓜少子可能是四倍體聯(lián)會出現(xiàn)紊亂造成的 B.完全無子西瓜果肉細(xì)胞中只有2個染色體組 C.涂抹萘乙酸前后應(yīng)設(shè)法避免雌蕊接受花粉 D.涂抹的萘乙酸促進(jìn)了四倍體西瓜果實的發(fā)育 【解析】選B。四倍體西瓜植株在減數(shù)分裂過程中,由于部分細(xì)胞內(nèi)染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子,因此也無法通過受精作用形成種子,導(dǎo)致西瓜少子;由于完全無子西瓜是使用萘乙酸涂抹在四倍體植株花的雌蕊形成的,而萘乙酸只會促進(jìn)果實的發(fā)育,而不能改變其染色體及染色體組數(shù)目,因此完全無子西瓜果肉細(xì)胞中有4個染色體組;萘乙酸可以促進(jìn)四倍體西瓜果實的發(fā)育,但將萘乙酸涂抹在四倍體植株花的雌蕊獲得完全無子西瓜時,需要對四倍體植株花做去雄、套袋處理,如果接受了其他四倍體西瓜的花粉,會產(chǎn)生有子西瓜,C、D正確。 4.水稻是我國主要的糧食作物之一,它是自花傳粉的植物。提高水稻產(chǎn)量的一個重要途徑是利用雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢,即F1的性狀優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。 (1)雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢,卻只能種植一代,其原因是__________________,進(jìn)而影響產(chǎn)量。為了獲得雜交種,需要對______去雄,操作極為煩瑣。 (2)雄性不育水稻突變體S表現(xiàn)為花粉敗育。在制種過程中,利用不育水稻可以省略去雄操作,極大地簡化了制種程序。 ①將突變體S與普通水稻雜交,獲得的F1表現(xiàn)為可育,F2中可育與不育的植株數(shù)量比約為3∶1,說明水稻的育性由________等位基因控制,不育性狀為________性狀。 ②研究人員發(fā)現(xiàn)了控制水稻光敏感核不育的基因pms3,該基因并不編碼蛋白質(zhì)。為研究突變體S的pms3基因表達(dá)量和花粉育性的關(guān)系,得到如下結(jié)果(用花粉可染率代表花粉的可育性)。 不同光照、溫度條件下突變體S的花粉可染率(%) 短日低溫 短日高溫 長日低溫 長日高溫 41.9 30.2 5.1 0 不同光照、溫度條件下突變體S的pms3基因表達(dá)量差異 該基因的表達(dá)量指的是______的合成量。根據(jù)實驗結(jié)果可知,pms3基因的表達(dá)量和花粉育性關(guān)系是______________________________________。突變體S的育性是可以轉(zhuǎn)換的,在________條件下不育,在________條件下育性最高,這說明____________________________________。 (3)結(jié)合以上材料,請設(shè)計培育水稻雜交種并保存突變體S的簡要流程:____ ________________________________________________________________ ______________________________________________________。 【解析】(1)雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢,卻只能種植一代,其原因是F1是雜合子,自交后代會發(fā)生性狀分離現(xiàn)象,不能穩(wěn)定遺傳,進(jìn)而影響產(chǎn)量,為了獲得雜交種,需要對母本去雄。 (2)①將突變體S與普通水稻雜交,獲得的F1表現(xiàn)為可育,說明不育性狀為隱性性狀,F2中可育與不育的植株數(shù)量比約為3∶1,說明水稻的育性由一對等位基因控制。 ②花粉可染率代表花粉的可育性?；虻谋磉_(dá)過程是指通過轉(zhuǎn)錄形成mRNA,再通過翻譯形成蛋白質(zhì)的過程?？刂扑竟饷舾泻瞬挥幕騪ms3并不編碼蛋白質(zhì),因此該基因的表達(dá)量指的是RNA的合成量。表中信息顯示:在日照長度相同條件下,花粉可染率隨溫度的升高而降低,且短日照高于長日照;柱形圖顯示:在日照長度相同條件下,pms3基因相對表達(dá)量隨溫度的升高而降低,且短日照高于長日照。綜上信息可知:花粉育性變化與pms3基因的表達(dá)量呈正相關(guān)(pms3基因的表達(dá)量越高,花粉育性越高)。分析圖表信息可知:突變體S在長日高溫條件下不育,在短日低溫條件下育性最高,這說明表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。 (3)突變體S在長日高溫條件下雄性不育,據(jù)此可知:在長日高溫條件下,以突變體S為母本與普通水稻雜交,收獲突變體S植株上所結(jié)的種子,即為生產(chǎn)中所用的雜交種。突變體S在短日低溫條件下育性最高,因此可在短日低溫條件下,使突變體S自交,收獲種子,以備來年使用。 答案:(1)F1是雜合子,自交后代會發(fā)生性狀分離現(xiàn)象　母本 (2)①一對　隱性 ②RNA　花粉育性變化與pms3基因的表達(dá)量呈正相關(guān)(pms3基因的表達(dá)量越高,花粉育性越高) 長日高溫　短日低溫　表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果 (3)在長日高溫條件下,以突變體S為母本與普通水稻雜交,收獲突變體S植株上所結(jié)的種子,即為生產(chǎn)中所用的雜交種。在短日低溫條件下,使突變體S自交,收獲種子,以備來年使用 【加固訓(xùn)練】 1.科學(xué)家以玉米為實驗材料進(jìn)行遺傳實驗,實驗過程和結(jié)果如圖所示,則F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是 (　　) A.在產(chǎn)生配子的過程中,等位基因分離 B.射線處理導(dǎo)致配子中的染色體數(shù)目減少 C.射線處理導(dǎo)致配子中染色體片段缺失 D.射線處理導(dǎo)致控制莖顏色的基因發(fā)生突變 【解析】選C。由圖可知,在紫株親本產(chǎn)生配子的過程中,受到了射線照射,導(dǎo)致帶有PL基因的染色體部分缺失,發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異。缺失部分恰好帶有PL基因,所以帶有Pl基因的配子與帶有PL基因的配子結(jié)合后,子一代呈現(xiàn)綠株性狀,故選C。 2.以二倍體植物甲(2N=10)和二倍體植物乙(2n=10)進(jìn)行有性雜交,得到的F1不育。以物理撞擊的方法使F1在減數(shù)第一次分裂時整套的染色體分配到同一個次級性母細(xì)胞中,減數(shù)第二次分裂正常,再讓這樣的雌、雄配子結(jié)合,產(chǎn)生F2。則有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.植物甲和乙能進(jìn)行有性雜交,說明它們屬于同種生物 B.F1為四倍體,具有的染色體為N=10、n=10 C.若用適宜濃度的秋水仙素處理F1幼苗,則長成的植株是可育的 D.物理撞擊的方法導(dǎo)致配子中染色體數(shù)目加倍,產(chǎn)生的F2為二倍體 【解析】選C。植物甲和乙進(jìn)行有性雜交,得到的F1不育,說明它們存在生殖隔離,屬于不同種生物,A錯誤;F1為二倍體,具有的染色體為N=5、n=5,B錯誤;若用適宜濃度的秋水仙素處理F1幼苗,可使F1幼苗細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍,因此能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,所以長成的植株是可育的,C正確;物理撞擊的方法導(dǎo)致配子中染色體數(shù)目加倍,產(chǎn)生的F2為四倍體,D錯誤。