Question

某二倍體植物寬葉（M）對窄葉（m）為顯性，高莖（H）對矮莖（h）為顯性，紅花（R）對白花（r）為顯性�；�因M、m與基因R、r在2號染色體上，基因H、h在4號染色體上。

（1）基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列如圖，起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳，其對應(yīng)的密碼子由    變?yōu)?u>    。正常情況下，基因R在細胞中最多有    個,其轉(zhuǎn)錄時的模板位于    （填“a”或“b”）鏈中。

（2）用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1，F(xiàn)1自交獲得F2，F(xiàn)2中自交性狀不分離植株所占的比例為    ，用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測交，后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為    。

（3）基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞，最可能的原因是                       。缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時，偶然出現(xiàn)一個HH型配子，最可能的原因是                           。

（4）現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測其體細胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正�！，F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請設(shè)計一步雜交實驗，確定該突變體的基因組成是哪一種。（注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡）

實驗步驟：①                              ；②觀察、統(tǒng)計后代表現(xiàn)性及比例

結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.若                                      ，則為圖甲所示的基因組成；

Ⅱ.若                                      ，則為圖乙所示的基因組成；

Ⅲ.若                                      ，則為圖丙所示的基因組成。

 

Answer 1

【答案】

（1）GUC   UUC    4     a；（2）1/4       4:1；（3）減數(shù)第一次分裂時交叉互換    減數(shù)第二次分裂時染色體未分離；（4）用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植物雜交

Ⅰ 寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為1：1

Ⅱ 寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1

Ⅲ 寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2：1

【解析】（1）由起始密碼子（mRNA上）為AUG可知，基因M和基因R轉(zhuǎn)錄的模板分別為b鏈和a鏈。對M基因來說，箭頭處C突變?yōu)锳，對應(yīng)的mRNA上的G變成U，所以密碼子由GUC變成UUC；正常情況下，基因成對出現(xiàn)，若此植株的基因為RR，則DNA復(fù)制后，R基因最多可以有4個。（2）F₁基因型為MmHh，這兩對基因位于非同源染色體上，所以符合自由組合定律，F(xiàn)₂中自交后性狀不分離的是純合子，共4種：MMHH、mmhh、MMhh mmHH，各占F₂中的1/16，4種純合子所占F₂的比例為(1/16)*4=1/4；F₂中寬葉高莖植株有四種基因型MMHH：MmHH：MMHh：MmHh=1：2：2：4，他們分別與mmhh測交，其中1/9MMHH× mmhh后代全為寬葉高莖1/9，2/9MmHH× mmhh后代中出現(xiàn)寬葉高莖占后代的1/9，2/9MMHh× mmhh后代中寬葉高莖占后代的1/9，4/9MmHh× mmhh后代中寬葉高莖占總后代的1/9、窄葉矮莖占總后代的1/9，累計后代寬葉高莖：窄葉矮莖=4:1。（3）減數(shù)第二次分裂應(yīng)是姐妹染色單體的分離，而現(xiàn)在出現(xiàn)了Hh，說明最可能的原因是基因型為Hh的個體減數(shù)分裂過程聯(lián)會時同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，形成了基因型為Hh的次級性母細胞；配子中應(yīng)只能含一個基因H，且在4號只有一條染色體的情況下，說明是由于在減數(shù)第二次分裂時著絲點沒有分開造成的。（4）讓缺失一條2號染色體的窄葉白花植物（mr）與該突變體雜交。由于m、r位于同一條染色體上，分離時連鎖，產(chǎn)生的配子一種為mr，另一種不含相應(yīng)基因，又由于控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡，后代無該性狀的個體， 分別分析他們的后代表現(xiàn)型，可知突變體為甲時，子代中寬葉紅花與寬葉白花植物為1：1；該突變體為乙時，子代中寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1 ；該突變體為丙時，子代中寬葉紅花與窄葉白花植物的比例為2：1。

【考點定位】基因控制蛋白質(zhì)的合成、基因的自由組合規(guī)律、有絲分裂、減數(shù)分裂異常、染色體變異等。