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，基因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1所示，起始密碼子均為AUG．若基因M的b鏈中箭頭所指堿基G突變?yōu)锳，其對應的密 碼子將由

 

變?yōu)?div id="cejvaho" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．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是

 

；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)型相對應的基因組成為圖2甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正常．現(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)型及比例．
結(jié)構(gòu)預測：
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

考點：細胞的減數(shù)分裂,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型

專題：

分析：題目信息告訴我們基因的顯隱性關(guān)系，并且告訴我們是這兩對基因是非同源染色體的非等位基因，我們就可以結(jié)合自由組合定律以及減數(shù)分裂的過程解決（1）（2）（3）小題．第（4）小題的設(shè)計重點在于實驗結(jié)果的分析．由此作答．

解答： （1）由起始密碼子（mRNA上）為AUG則轉(zhuǎn)錄的DNA鏈可知TAC我們在基因M的b鏈和基因R的a鏈找到TAC，所以基因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G突變?yōu)锳，對應的mRNA上的即是C 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復制后，數(shù)量加倍，所以R基因最多可以有4個．
（2）F1為雙雜合子，這兩對基因又在非同源染色體上，所以符合孟德爾自由組合定律，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MMHH，MMhh，mmHH，mmhh，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)生交叉互換，形成了基因型為Hh的次級性母細胞；配子為中應只能含一個基因H，且在4號只有一條染色體的情況下，說明錯誤是發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時著絲點沒有分開造成的．
（4）方案1   選擇缺失一條2號染色體的窄葉白花植株（mr）與該寬葉紅花突變體進行雜交．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號染色體的窄葉紅花植株（mR）與該寬葉紅花突變體進行雜交．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．

點評：本題主要考查自由組合定律、基因突變，染色體等變異、減數(shù)分裂及實驗判斷，意在考查考生分析、理解、解決問題及實驗設(shè)計的能力．