Question

【題目】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編碼各自蛋白質前3個氨基酸的DNA序列如圖丁所示，起始密碼子均為AUG．若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變為A，其對應的密碼子將由 變為 ．正常情況下，基因R在細胞中最多有 個，其轉錄時的模板位于 （選填“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，F1自交獲得F2，F2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的植株減數分裂時，出現了一部分處于減數第二次分裂中期的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分裂時，偶然出現一個HH型配子，最可能的原因是 ．

（4）現有一寬葉紅花突變體，推測其體細胞內與該表現型相對應的基因組成為如圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數目及結構正常．現只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請設計一步雜交實驗，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、統計后代表現型及比例．

結果預測：

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

【答案】（1）GUC UUC 4 a

（2） 4：1

（3）（減數第一次分裂時）交叉互換 減數第二次分裂時染色體未分離

（4）答案一：

實驗步驟：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

結果預測：

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．寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2：1

答案二：

實驗步驟：①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株雜交

結果預測：

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】

試題分析：（1）由以上分析可知，基因M中b鏈為轉錄的模板鏈，若b鏈中箭頭所指的堿基C突變為A，則基因由CAG→AAG，因此其轉錄形成的密碼子由GUC→UUC．正常情況下，基因R有2個，經過復制后數量最多，即有4個；由以上分析可知，基因R轉錄時的模板位于a鏈中．

（2）基因M、m在2號染色體上，基因H、h在4號染色體上，因此基因M、m與基因H、h可自由組合．用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交得F1（MmHh），F1自交得F2，F2中純合子所占的比例為，即F2自交后代不發生性狀分離植株所占的比例為；F2中寬葉高莖植株的基因型及比例為MMHH、MmHH、MMHh、MmHh，用隱性親本（mmhh）與F2中寬葉高莖植株測交，后代中寬葉高莖（M_H_）所占的比例為，窄葉矮莖植株（mmhh）的比例為，因此測交后代中寬葉高莖：窄葉矮莖=4：1．

（3）基因型為Hh的植株減數分裂時，出現了一部分處于減數第二次分裂中期的Hh型細胞，最可能的原因是（減數第一次分裂四分體時期發生了交叉互換．缺失一條4號染色體的高莖植株（H_）減數分裂時，偶然出現一個HH型配子，最可能的原因是減數第二次分裂后期，姐妹染色單體分開后未分離，移向同一極所致．

（4）檢測植株的基因組成最簡便的方法為自交，但是題干要求為雜交，故應選用測交方法來進行檢測．

①選擇缺失一條2號染色體的窄葉白花植株進行測交．

②結果如下：

Ⅰ．，F1中寬葉紅花：寬葉白花=1：1；

Ⅱ．，F1中寬葉紅花：寬葉白花=2：1；

Ⅲ．，F1中寬葉紅花：窄葉白花=2：1．

本題也可采取用該突變體與缺失一條2號染色體的寬葉白花植株雜交，分析同上．

故答案為：

（1）GUC UUC 4 a

（2） 4：1

（3）（減數第一次分裂時）交叉互換 減數第二次分裂時染色體未分離

（4）答案一：

實驗步驟：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

結果預測：

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．寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2：1

答案二：

實驗步驟：①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株雜交

結果預測：

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