Question

番茄(2n=24)的正常植株(A)對(duì)矮生植株(a)為顯性，紅果（B）對(duì)黃果（b）為顯性。兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）現(xiàn)有基因型AaBB與aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有種，基因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現(xiàn)型及比例為。

（2）在♀AA×♂aa雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)不分離，產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為，這種情況下，雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是

（3）假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的，檢測(cè)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，發(fā)現(xiàn)X第二個(gè)密碼子中的第二個(gè)堿基由C變?yōu)閁，Y在第二個(gè)密碼子的第二個(gè)堿基前多了一個(gè)U。與正常植株相比，突變體的株高變化可能更大，試從蛋白質(zhì)水平分析原因。

(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過(guò)量表達(dá)，也可以抑制某基因表達(dá)。假設(shè)A基因通過(guò)控制赤霉素的合成來(lái)控制番茄的株高，請(qǐng)完成如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，已驗(yàn)證假設(shè)是否成立。

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)，但不要求轉(zhuǎn)基因的具體步驟）

a．分別測(cè)定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。

b．

c．

②支持上述假設(shè)的預(yù)期結(jié)果：

③若假設(shè)成立，據(jù)此說(shuō)明基因控制性狀的方式：

Answer 1

（1）4aaBb矮生紅果：矮生黃果=3：1（2）13和11；正常和矮生都有

（3）Y;X突變體只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，而Y突變體由于其模板mRNA多了一個(gè)堿基使得氨基酸第一個(gè)往后都發(fā)生改變。（4）①b.在正常植株提取A基因，把A基因轉(zhuǎn)入矮生植株；c．過(guò)段時(shí)間測(cè)量高度，和原來(lái)的矮生植株作比較

②原來(lái)的矮生植株變正常植株     ③基因通過(guò)控制酶的合成間接控制生物體的性狀。

解析:

本題綜合性強(qiáng),考查了細(xì)胞的減數(shù)分裂,基因的分離定律與自由組合定律,基因的突變及基因的表達(dá),基因與性狀的關(guān)系,以及實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、結(jié)果的預(yù)測(cè)與分析等知識(shí)，并注重考查綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

（1）AaBB與aaBb雜交，其雜交子代有AaBB、aaBB、AaBb、aaBb四種基因型，有正常株紅果、矮生株紅果兩種表現(xiàn)型。AaBB自交產(chǎn)生矮生株黃果的概率為0。aaBb自交產(chǎn)生矮生紅果與矮生黃果兩種類型，其比例為3：1，其中產(chǎn)生矮生株黃果的概率為25%。

（2）♀AA植株的A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)不分離，則其產(chǎn)生的雌配子中要么有兩個(gè)A基因及相應(yīng)的兩條染色體，故其產(chǎn)生的雌配子中染色體數(shù)目為13或11，這種情況下♀AA×♂aa雜交后代的基因型為AAa或a,表現(xiàn)型為正�；虬�生。

（3）在突變體X株高基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，第二個(gè)密碼子中第二個(gè)堿基由C變?yōu)閁，此為堿基替換導(dǎo)致基因突變，翻譯形成的蛋白質(zhì)中最多只有一分子氨基酸發(fā)生了改變，甚至沒(méi)有改變。在突變體Y株高基因產(chǎn)生的mRNA中，第二個(gè)密碼子的第二堿基前多了一個(gè)U，此為堿基增添而引起的基因突變，在翻譯形成蛋白質(zhì)時(shí)，含增多的堿基U及其后面的密碼子對(duì)應(yīng)的氨基酸都可能發(fā)生了改變。

（4）①題干中提到“假設(shè)A基因通過(guò)控制赤霉素的合成來(lái)控制番茄的株高”。若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明假設(shè)是正確的，則根據(jù)“轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過(guò)量表達(dá)，也可以抑制某基因表達(dá)”而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路是：

a.分別測(cè)定正常株（AA或Aa）與矮生株（aa）的赤霉素含量和株高。（題中已給出，其引導(dǎo)作用是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的測(cè)量依據(jù)）

b.用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使A基因在矮生株體內(nèi)過(guò)量表達(dá)，用轉(zhuǎn)基因技術(shù)抑制A基因在正常株中的表達(dá)。（扣題干中的提示信息）

c.測(cè)定兩組植株體內(nèi)的赤霉素含量和兩組植株的株高情況并記錄結(jié)果。（扣a中的引導(dǎo)信息）

②與③的答案已經(jīng)在題干文字信息中存在了，但需要變通。赤霉素不是蛋白質(zhì)，基因是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成而控制生物性狀的，包括通過(guò)控制結(jié)構(gòu)蛋白而直接控制生物性狀和通過(guò)酶的合成控制代謝，進(jìn)而控制生物性狀兩種方式。