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，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____（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、統計后代表現性及比例

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】GUC UUC 4 a 1/4 4:1 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 用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植物雜交 寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為1：1 寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1 寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2：1

【解析】

（1）由起始密碼子（mRNA上）為AUG可知，基因M和基因R轉錄的模板分別為b鏈和a鏈。對M基因來說，箭頭處C突變為A，對應的mRNA上的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，若此植株的基因為RR，則DNA復制后，R基因最多可以有4個。

（2）F1基因型為MmHh，這兩對基因位于非同源染色體上，所以符合自由組合定律，F2中自交后性狀不分離的是純合子，共4種：MMHH、mmhh、MMhh mmHH，各占F2中的1/16，4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，其中1/9MMHH× mmhh后代全為寬葉高莖1/9，2/9MmHH× mmhh后代中出現寬葉高莖占后代的1/9，2/9MMHh× mmhh后代中寬葉高莖占后代的1/9，4/9MmHh× mmhh后代中寬葉高莖占總后代的1/9、窄葉矮莖占總后代的1/9，累計后代寬葉高莖：窄葉矮莖=4:1。

（3）減數第二次分裂應是姐妹染色單體的分離，而現在出現了Hh，說明最可能的原因是基因型為Hh的個體減數分裂過程聯會時同源染色體的非姐妹染色單體間發生了交叉互換，形成了基因型為Hh的次級性母細胞；配子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，說明是由于在減數第二次分裂時著絲點沒有分開造成的。

（4）讓缺失一條2號染色體的窄葉白花植物（mr）與該突變體雜交。由于m、r位于同一條染色體上，分離時連鎖，產生的配子一種為mr，另一種不含相應基因，又由于控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡，后代無該性狀的個體， 分別分析他們的后代表現型，可知突變體為甲時，子代中寬葉紅花與寬葉白花植物為1：1；該突變體為乙時，子代中寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1 ；該突變體為丙時，子代中寬葉紅花與窄葉白花植物的比例為2：1。