Question

【題目】I.煙草是雌雄同株植物，有系列品種，只有不同品種間行種植才能產生種子，這與由S基因控制的遺傳機制有關。請分析回答下列問題：

（1）研究發現，煙章的S基因分為S1、S2、S3……等15種，它們互為等位基因，等位基因的產生是由于突變時基因分子結構中發生___________的結果。

（2）S基因在雌蕊中表達合成S核酸酶,在花粉管中表達合成S因子。傳粉后，雌蕊產生的S核酸酶進入花粉管中，只能與同型S基因表達合成的S因子特異性結合，進而將花粉管細胞中的mRNA降解，使花粉管不能伸長，無法完成受精作用。據此分析煙草不存在S基因的______________(填“純合”或“雜合”)個體。

（3）將基因型為S1S2和S1S3的煙草間行種植，全部子代的基因型為________________。

II. 當某些基因轉錄形成的mRNA分子難與模板鏈分離時，會形成RNA-DNA雜交體，這時非模板鏈、RNA-DNA雜交體共同構成R環結構。研究表明R環結構會影響DNA復制、轉錄和基因的穩定性等。下圖是原核細胞DNA復制及轉錄相關過程的示意圖。分析回答：

（1）R環結構通常出現在DNA非轉錄模板鏈上含較多堿基G的片段，R環中含有堿基G的核苷酸有_________，富含G的片段容易形成R環的原因是_____________。對這些基因而言，R環的是否出現可作為_____________的判斷依據。

（2） R環的形成會降低DNA的穩定性，如非模板鏈上胞嘧啶轉化為尿嘧啶，經_____________次DNA復制后開始產生堿基對C-G替換為_____________的突變基因。

Answer 1

【答案】 堿基對的增添、缺失和改變 純合(子) S2S3、S1S3、S1S2 鳥嘌呤脫氧核苷酸和鳥嘌呤核糖核苷酸 模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵比例高，mRNA不易脫離模板鏈 基因是否轉錄（或表達） 2 T-A

【解析】

I.（1）煙草的S基因分為S1、S2、S3……等15種，它們互為等位基因，等位基因的產生是由于堿基對的增添、缺失和改變；（2）由于雌蕊產生的S核酸酶進入花粉管中，只能與同型S基因表達合成的S因子特異性結合進而將花粉管細胞中的mRNA降解，使花粉管不能伸長，無法完成受精作用，若完成受精得到的后代應該都是不同的，故煙草不存在S基因的純合子；（3）將基因型為S1S2和S1S3的煙草間行種植，全部子代的基因型中沒有純合子的，故為S2S3、S1S3、S1S2。

II.（1）R環結構通常出現在DNA非轉錄模板鏈上含較多堿基G的片段，R環中含有堿基G的核苷酸有可能是DNA中的，也有可能是RNA中的，為此中含有堿基G的核苷酸有鳥嘌呤脫氧核苷酸和鳥嘌呤核糖核苷酸；富含G的片段模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵比例高，mRNA不易脫離模板鏈；為此，對于這些基因而言，R環的是否出現可作為基因是否轉錄（或表達）的判斷依據；（2）R環的形成會降低DNA的穩定性，如非模板鏈上胞嘧啶轉化為尿嘧啶，經2次DNA復制后開始產生堿基對C-G替換為T-A的突變基因。