Question

（2013山東卷）27、（14分）某二倍體植物寬葉（M）對(duì)窄葉（m）為顯性，高莖（H）對(duì)矮莖（h）為顯性，紅花（R）對(duì)白花（r）為顯性。基因M、m與基因R、r在2號(hào)染色體上，基因H、h在4號(hào)染色體上。

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

    （2）用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交得F₁，F(xiàn)₁自交得F₂，F(xiàn)₂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(cè)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(shí)，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細(xì)胞，最可能的原因是        。缺失一條4號(hào)染色體的高莖植株減數(shù)分裂時(shí)，偶然出現(xiàn)了一個(gè)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(cè)其體細(xì)胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對(duì)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一步雜交實(shí)驗(yàn)，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(shí)，幼胚死亡）

    實(shí)驗(yàn)步驟：①                ；

              ②觀察、統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。

    結(jié)果預(yù)測(cè)：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(shí)的）交叉互換       減數(shù)第二次分裂時(shí)染色體未分離

（4）答案一①用該突變體與缺失一條2號(hào)染色體的窄葉白花植株雜交

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株的比例為=2:1

III.中寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2:1 

答案二①用該突變體與缺失一條2號(hào)染色體的寬葉白花植株雜交

I.寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為3:1

II.后代全部為寬葉紅花植株

III.寬葉紅花與窄葉紅花植株的比例為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(duì)M基因來(lái)說(shuō)，箭頭處C突變?yōu)锳，對(duì)應(yīng)的mRNA上的即是G變成U，所以密碼子由GUC變成UUC；正常情況下，基因成對(duì)出現(xiàn)，若此植株的基因?yàn)镽R，則DNA復(fù)制后，R基因最多可以有4個(gè)。

（2）F1為雙雜合子，這兩對(duì)基因又在非同源染色體上，所以符合孟德?tīng)栕杂山M合定律，F(xiàn)2中自交后性狀不分離的指的是純合子，F(xiàn)2中的四種表現(xiàn)各有一種純合子，且比例各占F2中的1/16，故四種純合子所占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(cè)交，后代寬葉高莖：窄葉矮莖=4:1。

（3）減數(shù)分裂第二次分裂應(yīng)是姐妹染色單體的分離，而現(xiàn)在出現(xiàn)了Hh，說(shuō)明最可能的原因是基因型為Hh的個(gè)體減數(shù)分裂過(guò)程聯(lián)會(huì)時(shí)同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換，形成了基因型為Hh的次級(jí)性母細(xì)胞；配子為中應(yīng)只能含一個(gè)基因H，且在4號(hào)只有一條染色體的情況下，說(shuō)明錯(cuò)誤是發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時(shí)著絲點(diǎn)沒(méi)有分開(kāi)造成的。

（4）方案1   選擇缺失一條2號(hào)染色體的窄葉白花植株（mr）與該寬葉紅花突變體進(jìn)行雜交。若為圖甲所示的基因組成，即MMRr與moro雜交，后代為MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，寬葉紅花：寬葉白花=1:1；若為圖乙所示的基因組成，即MMRo與moro雜交，后代為MmRr、MoRo、Mmro、Mooo（幼胚死亡），寬葉紅花：寬葉白花=2:1；若為圖丙所示的基因組成，即MoRo與moro，后代為MmRr、MoRo、moro、oooo（幼胚死亡），寬葉紅花：窄葉白花=2:1。

方案2  選擇缺失一條2號(hào)染色體的窄葉紅花植株（mR）與該寬葉紅花突變體進(jìn)行雜交。若為圖甲所示的基因組成，即MMRr與moRo雜交，后代為MmRR、MoRo、MmRr、Moro，寬葉紅花：寬葉白花=3:1；若為圖乙所示的基因組成，即MMRo與moro，后代為MmRr、MoRo、MmRo、Mooo（幼胚死亡），后代全部為寬葉紅花；若為圖丙所示的基因組成，即MoRo與moRo雜交，后代為MmRR、MoRo、moRo、oooo（幼胚死亡），寬葉紅花：窄葉紅花=2:1。