研究人员发现在沙漠中存在一种抗旱植物（该植物雌雄同株，细胞中有抗旱基因H）该植物通过细胞代谢，产生某些代谢产物，调节植物根部细胞的渗透压．（1）研究发现：这种植物细胞存

Question

研究人员发现在沙漠中存在一种抗旱植物（该植物雌雄同株，细胞中有抗旱基因H）该植物通过细胞代谢，产生某些代谢产物，调节植物根部细胞的渗透压．
（1）研究发现：这种植物细胞存在与抗旱有关的物质主要是糖类，由此推测，该抗旱基因控制抗旱性状是通过___实现的．
（2）现有某抗旱植物，基因型为Hh（h是旱敏基因），已知旱敏基因h是由抗旱基因H突变而来的；即H基因分子中可能发生___，从而引起基因结构的改变，使H基因变成了h基因．
（3）现有某抗旱植物（抗旱基因H、旱敏基因h，果实粒大由D基因控制、果粒小由d基因控制），两对等位基因分别位于两对同源染色体上．研究人员用一抗旱性粒大植株和某一植株甲作为亲本进行杂交，发现子代F₁中出现4种类型，统计结果显示，抗旱：旱敏=1：1，粒大：粒小=3：1．则植株甲的基因型为___．若选择子代F₁中抗旱性粒大植株运行自由授粉，则F₂的表现型及比例是___．
（4）研究人员希望通过转基因技术将抗旱基因H导入到不抗旱的农作物细胞中去，培育抗旱农作物新品种．但是转基因植物可以通过花粉将抗旱基因H扩散到其他植物，从而对生态环境造成潜在的危害．据此分析，为了降低此种风险，研究人员可以选择将目的基因（抗旱基因H）整合到___（填写“细胞核基因组”或“线粒体基因型”），你的理由是___．

Answer 1

（1）基因表达的直接产物是蛋白质，而根据题意可知“这种植物细胞存在与抗旱有关的物质主要是糖类”，根据基因控制生物性状的两种方式可以推测，该抗旱基因控制抗旱性状是通过基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状实现的．
（2）基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因结构的改变，从而使H基因变成了h基因．
（3）根据题干信息“两对等位基因分别位于两对同源染色体上”，因此遵循基因的自由组合定律．分别分析两对性状，“抗旱：旱敏=1：1”，该比例符合测交结果，因此亲本基因型为Hh×hh；“粒大：粒小=3：1”，该比例为杂合子自交的实验结果，因此亲本基因型为Dd×Dd，则亲本中抗旱性粒大植株的基因型为HhDd，植株甲的基因型为hhDd．根据亲本的基因型可以确定，子代F₁中抗旱性粒大植株的基因型有(1)/(3)HhDD、(2)/(3)HhDd，选择子代F₁中抗旱性粒大植株进行自由授粉，首先考虑Hh基因，自由授粉后的子二代中抗旱性（H_）：旱敏性（hh）=3：1；再考虑(1)/(3)DD、(2)/(3)Dd，这两种基因自由授粉，产生的后代粒大（D_）：粒小=8：1，因此子二代中，抗旱性粒大=(3)/(4)×(8)/(9)=(24)/(36)，旱敏性粒大=(1)/(4)×(8)/(9)=(8)/(36)，抗旱性粒小=(3)/(4)×(1)/(9)=(3)/(36)，旱敏性粒小=(1)/(4)×(1)/(9)=(1)/(36)．
（4）由于受精卵的细胞质是由母本（卵细胞）提供的，和雄性产生的花粉没有关系，为了降低此种风险，研究人员可以选择将目的基因（抗旱基因H）整合到线粒体基因组．
故答案为：
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
（2）碱基对的替换、增添和缺失
（3）hhDd
抗旱性粒大：旱敏性粒大：抗旱性粒小：旱敏性粒小=24：8：3：1
（4）线粒体基因组    由于受精卵的细胞质是由母本（卵细胞）提供的，和雄性产生的花粉没有关系（其他答案言之成理即可得分）．