1.烟草是雌雄同株植物,却无法自交产生后代
这是由 S 基因控制的遗传机制所决定的,其规律如图所示(注:精子通过花粉管输送到卵细胞所在处,完成受精)
(1)烟草的S基因分为S1、S2、S3等15种,它们互为__________,这是__________的结果
(2)如图可见,如果花粉所含 S 基因与母本的任何一个 S 基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精
据此推断在自然条件下,烟草不存在S 基因的__________个体
(3)将基因型为 S1S2 和 S2S3 的烟草间行种植,全部子代的基因型种类和比例为________________
(4)研究发现,S 基因包含控制合成 S 核酸酶和 S 因子的两个部分,前者在雌蕊中表达,后者在花粉管中表达,这导致雌蕊和花粉管细胞中所含的________________等分子有所不同
传粉后,雌蕊产生的 S 核酸酶进入花粉管中,与对应的 S 因子特异性结合,进而将花粉管中的 rRNA 降解,据此分析花粉管不能伸长的直接原因是________________
解析(1)基因突变可以使一个基因变成它的等位基因,因此烟草的 S 基因分为 S1、S2、S3 等 15 种是基因突变的结果,它们互为等位基因
(2)依据题干中信息及图示可知,烟草中不存在 S 基因纯合的个体,因为当花粉所含的 S基因与卵细胞的任何一个 S 基因种类相同时,花粉管就不能伸长并完成受精
(3)由题意可知,当花粉所含 S 基因种类和母本相同时,就不能完成受精
S1S2和 S2S3 间行种植,有两种交配方式:第一种:第二种:综上所述,子代中 S1S3∶S2S3∶S1S2=2∶1∶1
(4)基因的表达包括转录和翻译两个过程
rRNA 是构成核糖体的成分,当花粉管中的 rRNA 被降解后,会因缺少核糖体而无法合成蛋白质,直接导致花粉管不能伸长
答案(1)等位基因基因突变(2)