题干
“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉，但雌蕊正常，其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示，遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞)，某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育，该性状可被核基因恢复。 回答下列问题： （1）研究表明，U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道，造成H+等小分子物质泄漏，会妨碍细胞的________呼吸，最终影响育性。 （2）不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合，其中Ⅰ的基因型为(S)aabb．据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。 （3）分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制)，结果如图甲；以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体蛋白质，结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合，可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前；②转录后翻译前；③翻译后加工前；④加工后运输前)。 注：图甲为mRNA检测结果，图乙为蛋白质检测结果；▃表示检测到少量mRNA或蛋白质 （4）结合表和图分析，植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本，不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性，但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性，可推测以植株Ⅴ为父本，植株Ⅵ(题表中)为母本杂交，后代的基因型及比例为________。 （5）综合上述，对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA；②完全清除U蛋白；③封闭一定量的U蛋白所形成的通道；④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。
答案
（1）有氧 （3）② （4） ①. (S)AABB ②. (S)AaBB:(S)aaBB=1:1 （5）③④
解析
线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，H+泄漏会破坏线粒体内膜的质子梯度，妨碍有氧呼吸。 由♀Ⅰ(S)aabb×♂Ⅳ，F2可育:不育=9:7（9:3:3:1的变式），可知育性由两对核基因控制，只有同时含两个显性基因才能恢复可育，且Ⅳ为纯合可育，基因型为AABB。又因为♀Ⅱ×♂Ⅳ，F2可育:不育=3:1，说明F1只有一对核基因杂合，因此初步推测Ⅱ为纯合不育（细胞质为S），基因型为(S)aaBB或(S)AAbb。 由图甲可知：有A基因的不育纯合植株Ⅲ的基因型为(S)AAbb，U基因的完整mRNA(2.0kb)被切割为1.4kb和0.6kb两段，说明A在U基因转录后（产生mRNA后）、翻译前（被切割后的mRNA无法翻译出完整U蛋白）发挥作用，因此选②。 根据上述推导，据图甲可知，Ⅳ含有U基因的mRNA，且为纯合可育，所以其基因型为(S)AABB。据图甲可知Ⅱ不含A，所以Ⅱ的基因型为(S)aaBB，Ⅵ是♀Ⅱ×♂Ⅳ的F1，基因型为(S)AaBB，作为母本产生卵细胞的核基因型为AB:aB=1:1，细胞质均为S；根据题干“Ⅴ不能恢复与Ⅱ（S）aaBB的后代育性（说明Ⅴ不含核基因AA），能恢复与Ⅲ（据图可知其基因型为（S）AAbb）的后代育性（说明Ⅴ含有核基因BB）”，故可知Ⅴ为纯合(N)aaBB，产生的精子核基因型全为aB，后代细胞质全部来自母本，因此后代基因型及比例为(S)AaBB:(S)aaBB=1:1。 ①由图甲可知：Ⅱ（含B）的U基因mRNA和无B的Ⅰ一样完整，说明B没有完全清除U的mRNA，①错误； ②由图乙可知：Ⅱ（含B）仍能检测到U蛋白，说明B没有完全清除U蛋白，②错误； ③④U蛋白的作用是形成跨膜通道导致泄漏，在有A基因的前提下，B不清除mRNA和蛋白，但可恢复育性，说明B可以封闭一定量的U蛋白通道，或一定程度上修补内膜渗漏造成的损伤，③④正确。 细胞核来源 激活的重构胚数量(个) 发育至桑葚胚的比例(%) 成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%) 脑 109 39.4 10.1 胰腺 85 15.3 1.2 心脏 82 6.1 0 地区 畜牧业情况 乳糖耐受个体的比例 乳糖耐受个体的高频率突变位点 变异来源 甲 发达 高 位点1 独立起源 乙 发达 高 位点2 独立起源 丙 发达 高 位点1 由基因流动引入 丁 不发达 低 位点3 独立起源 组别 叶绿素含量(mg·g-1) 净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) 气孔导度(mmolCO2·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) IAA含量(ng·g-1) 对照组 3.1 12.5 416.9 329.8 72.6 缺锌组 1.5 9.6 247.2 363.6 34.7 时间(年) 土壤中粒径较小组分含量(%) A(草本) A(草本) B(草本) B(草本) C(灌木) C(灌木) 时间(年) 土壤中粒径较小组分含量(%) 株数 盖度(%) 株数 盖度(%) 株数 盖度(%) 0 5.6 — — — — — — 1 6.0 — — 4.3 8.7 — — 2 7.2 23.3 1.3 7.7 11.5 — — 5 9.1 420.0 24.4 — — 1.3 12.1 10 10.2 — — — — 2.7 59.8 基因 与WT相比，萌发中的A-OE种子内相关基因表达水平 功能 B 上升 参与GA合成 C 下降 ________________ 处理方式 总径流量(m3·hm-2) 土壤中磷含量(mg·kg-1) 径流中磷总流失量(g·hm-2) 农作物总产量(t·hm-2) 常规施肥 10500 580 250 9.18 秸秆还田+常规施肥 8095 670 232 10.29 组别 处理 对照组 注射一定量的GH 对照组 注射等量的CSF(GH的对照) 低表达组 注射等量的GH 低表达组 注射等量的CSF(GH的对照) 杂交方式 F1表型比例 F2表型比例 ♀Ⅰ×♂Ⅳ 全为可育 可育∶不育=9∶7 ♀Ⅱ×♂Ⅳ 全为可育(植株Ⅵ) 可育∶不育=3∶1