Question

番茄（2n=24）的正常植株（A）對矮生植株（a）為顯性，紅果（B）對黃果（b）為顯性，兩對基因獨立遺傳。請回答下列問題：

⑴現有基因型AaBB和aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有      種，        基因型的植株自交產生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現型及比例為           。

⑵在♀AA×♂aa雜交種中，若A基因所在的同源染色體在減數第一次分裂時不分離，產生的雌配子染色體數目為        ，這種情況下雜交后代的株高表現型可能是          。

⑶假設兩種純和突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產生的，檢測突變基因轉錄的mRNA，發現X的第二個密碼子中第二堿基由C變為U，Y在第二個密碼子的第二堿基前多了一個U。與正常植株相比，       突變體的株高變化可能更大，試從蛋白質水平解釋原因：                                                       。

⑷轉基因技術可以使某基因在植物體內過量表達，也可以抑制某基因表達。假設A基因通過控制赤霉素合成來控制番茄的株高，請完成如下實驗設計，以驗證假設是否成立。

①實驗設計：（借助轉基因技術，但不要求轉基因的具體步驟）

a.分別測定正常和矮生植株的赤霉素含量和株高

b.                                                 ；

c.                                                 。

②支持上述假設的預期結果：                                      。

③若假設成立，據此說明基因控制性狀的方式：                                   。

Answer 1

（1）4   aaBb    矮生紅果：矮生黃果=3：1    

  （2）13或11     正常或矮生

（3）Y     Y突變體的蛋白質中氨基酸的改變比X突變體可能更多（或：X突變體的蛋白質可能只有一個氨基酸發生改變，Y突變體的蛋白質氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都改變）。

（4）①答案一：  b. 通過轉基因技術，一是抑制正常植株A基因的表達，二是使A基因在矮生植株過量表達。

c. 測定兩個實驗組植株的赤霉素含量和植株。

答案二： b. 通過轉基因技術，抑制正常植株A基因的表達，測定其赤霉素含量和株高。

c. 通過轉基因技術，使A基因在矮生植株過量表達，測定其赤霉素含量和株高。

（答案二中b和c次序不做要求）

②與對照比較，正常植株在A基因表達被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；與對照比較，A基因在矮生植株中過量表達后，該植株赤霉素含量增加，株高增加。

③基因通過控制酶的合成來控制代謝途徑，進而控制生物性狀。

解析:

此題為遺傳學題目。（1）此題主要考察遺傳學兩大定律。

要想自交產生矮生黃果（aabb），找隱性基因最多的，即aaBb植株自交：

 

（2）此題考察減數分裂，此題容易考慮不全而失分。

減數第一次分裂時A基因所在的同源染色體不分離，情況有兩種，一種是兩條染色體均進入次級卵母細胞，這樣的話，經過正常的減數第二次分裂得到的雌配子染色體數目就為12+1=13條；另一種可能是兩天染色體均進入第一極體，這樣，次級卵母細胞進行正常的減數第二次分裂得到的雌配子染色體數目就為12-1=11條。 因此，得到的雌配子對于A基因來說就有O（表示不含A基因）和AA兩種，與aa產生的雄配子a結合得到的后代基因型就有a（注意此處是單體而非單倍體）和AAa（此處為三體而非三倍體）兩種，對應的株高表現型也就是矮生植株或正常植株。

（3）此題考察基因突變，堿基對的增添、缺失或改變，以及基因的表達過程。（詳見答案）

（4）此題綜合考察基因工程技術及實驗設計的方法，很容易只答一個方面，即只對矮生植株進行過量表達而忽略對正常植株A基因表達的抑制作用。對于第二種方法的思路比較簡單，可能想到的同學出錯能比較少。第③個問題比較簡單，考察基因對性狀的控制。