Question

13．已知小麥的抗旱性和多顆粒均屬顯性遺傳，且兩對控制基因獨立遺傳．現(xiàn)有純合的旱敏多顆粒、純合的抗旱少顆粒、雜合抗旱少顆粒（Rrdd）和旱敏多顆粒（rrDd）小麥品種．請回答下列問題：
（1）現(xiàn)有一雜合抗旱小麥，基因R、r分別控制合成蛋白R、蛋白r，研究發(fā)現(xiàn)，與蛋白r比較，誘變后的蛋白R氨基酸序列有兩個變化位點如圖：

據(jù)圖推測，r基因突變?yōu)镽基因時，導致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換，導致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對的增添或缺失．研究發(fā)現(xiàn)，蛋白R相對分子質(zhì)量明顯大于蛋白r，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是蛋白質(zhì)合成延遲終止，進一步研究發(fā)現(xiàn)與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，該抗旱基因控制抗旱性狀是通過控制酶的合成，控制代謝過程，進而控制生物體的性狀實現(xiàn)的．
（2）純合的旱敏多顆粒植株與純合的抗旱少顆粒植株雜交，F(xiàn)₁自交：
①F₂中抗旱多顆粒植株中，雙雜合子所占比例是$\frac{4}{9}$．
②若拔掉F₂中所有的旱敏植株后，剩余植株自交，從理論上講F₃中旱敏植株所占比例是$\frac{1}{6}$．
（3）請設(shè)計一個快速育種方案，利用抗旱少顆粒（Rrdd）和旱敏多顆粒（rrDd）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多顆粒雜交種（RrDd），簡述育種過程收集兩雜合子小麥的花粉，進行花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體幼苗；給該幼苗噴灑秋水仙素得純合子，選出抗旱型少顆粒（RRdd）和旱敏型多顆粒（rrDD）的植株，使之雜交得到抗旱型多顆粒雜交種（RrDd）．

Answer 1

分析 基因突變指的是DNA分子的堿基對的增添、缺失或替換；
根據(jù)題意分析：抗旱性和多顆粒屬顯性，各由一對等位基因控制，且分別位于兩對同源染色體上，說明兩對等位基因在遺傳過程中遵循基因自由組合定律，設(shè)抗旱基因用A表示，多顆�；�因用B表示．則純合的旱敏型多顆粒植株與純合的抗旱性少顆粒植株的基因型為aaBB和AAbb，子一代基因型為AaBb，據(jù)此答題．

解答 解：（1）據(jù)圖推測，r基因突變?yōu)镽基因時，導致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換，導致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對的增添或缺失．研究發(fā)現(xiàn)，蛋白R相對分子質(zhì)量明顯大于蛋白r，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是蛋白質(zhì)合成延遲終止，進一步研究發(fā)現(xiàn)與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，該抗旱基因控制抗旱性狀是通過控制酶的合成，控制代謝過程，進而控制生物體的性狀．
（2）由題意知，抗旱性和多顆粒屬顯性，各由一對等位基因控制，且分別位于兩對同源染色體上，說明兩對等位基因在遺傳過程中遵循基因自由組合定律，設(shè)抗旱基因用A表示，多顆�；�因用B表示．
①純合的旱敏型多顆粒植株與純合的抗旱性少顆粒植株的基因型為aaBB和AAbb，子一代基因型為AaBb，則F₂中抗旱多顆粒（A_B_）植株中，雙雜合子（AaBb）所占比例是$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$．
②子二代的抗旱與旱敏感型植物的比例是3：1，拔掉旱敏感型植物后，AA：Aa=1：2，子二代抗旱植株自交，從理論上講F₃中旱敏型植株的比例是$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{6}$．
（3）收集兩雜合子（抗旱少顆粒Rrdd和旱敏多顆粒rrDd）小麥的花粉，進行花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體幼苗；給該幼苗噴灑秋水仙素得純合子，選出抗旱型少顆粒（RRdd）和旱敏型多顆粒（rrDD）的植株，使之雜交得到抗旱型多顆粒雜交種（RrDd）．
故答案為：
（1）替換      增添或缺失      蛋白質(zhì)合成延遲終止      控制酶的合成，控制代謝過程，進而控制生物體的性狀
（2）$\frac{4}{9}$          $\frac{1}{6}$
（3）收集兩雜合子小麥的花粉，進行花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體幼苗；給該幼苗噴灑秋水仙素得純合子，選出抗旱型少顆粒（RRdd）和旱敏型多顆粒（rrDD）的植株，使之雜交得到抗旱型多顆粒雜交種（RrDd）

點評 對基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、雜交育種、基因突變的概念、基因?qū)π誀畹目刂仆緩郊盎�因的自由組合定律的綜合理解應(yīng)用把握知識點間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．