Question

（2013山東卷）27、（14分）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）若基因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鏈中箭頭所指的堿基C突變?yōu)锳，其對應(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，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(xì)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)了一個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(xì)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)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)第一次分裂時的）交叉互換       減數(shù)第二次分裂時染色體未分離

（4）答案一①用該突變體與缺失一條2號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M基因來說，箭頭處C突變?yōu)锳，對應(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，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(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)生交叉互換，形成了基因型為Hh的次級性母細(xì)胞；配子為中應(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(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。