Question

【題目】圖1為某基因編碼蛋白質的氨基酸序列示意圖，①②③為該基因三種變異類型。圖2為某植株的一條染色體發生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b。圖3為在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中發現的一個細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體，其他染色體均正常)。請回答以下問題：

(1)若圖1中②處堿基對A－T替換為G－C，則編碼的蛋白質第100位賴氨酸變為__________。若③處堿基對G－C替換為A－T，則生物的性狀未改變，由于密碼子編碼氨基酸具有________性。若①處插入堿基對G－C，②處缺失堿基對A－T，③處堿基對G－C被替換，其中對生物性狀影響最小的是__________處。

(2)若以圖2所示植株為父本，測交后代中部分表現為紅色性狀，應是減數第一次分裂時__________________________導致的。

(3)圖3中該細胞一定發生了____________________________________________，一定沒有發生__________。

Answer 1

【答案】 谷氨酸 簡并 ③ 同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換 染色體變異、基因突變 基因重組

【解析】試題分析：分析圖1：因甘氨酸密碼子是GGG，賴氨酸密碼子是：AAA、AAG，谷氨酰胺密碼子是：CAG、CAA，結合WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列，可以判斷WNK4基因上方那條鏈是編碼鏈（下方是模板鏈），它和mRNA上的堿基序列相同，只是在基因編碼鏈上是T的位置，在mRNA上是U；分析圖2：正常情況下，該植株為父本產生的花粉粒有B、b兩種，由于獲得該缺失染色體的花粉不育（即B），因此正常的測交結果后代應全表現為白色性狀。后代中部分出現紅色性狀，說明此時發生了變異，這種變異最有可能來源為非姐妹染色單體之間是發生了交叉互換。分析圖3，已知該個體的基因型為AA，而圖中出現了a，說明發生了基因突變，又因為圖中另一對同源染色體出現了三條，說明發生了染色體數目的變異。

（1）若②處堿基對A-T替換為G-C，編碼鏈（或mRNA）堿基序列為：…GGG/GAG/CAG/…，相應蛋白質中氨基酸序列為：…甘氨酸（99）-谷氨酸（100）-谷氨酰胺（101）；若③處堿基對G－C替換為A－T，密碼子由AAG變為AAA，由于密碼子的簡并性，所以生物的性狀未改變；根據以上分析可知，若①處插入堿基對G－C，②處缺失堿基對A－T，③處堿基對G－C被替換，其中對生物性狀影響最小的是③處。

（2）在以該植株為父本，測交后代中部分表現為紅色性狀，最可能的原因是非姐妹染色單體之間是發生了交叉互換，即減數第一次分裂的前期同源染色體的非姐妹染色單體發生交叉互換，缺失染色體上的B基因交換到正常染色體上，從而產生了帶有B基因的正常雄配子。

（3）根據以上分析已知，圖3中該細胞一定發生了基因突變和染色體數目的變異，但是同源染色體沒有分離，所以一定沒有發生基因重組。