Question

玉米（2N=20）是重要的糧食作物之一．請分析回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問題：
（1）某玉米品種2號(hào)染色體上的基因S、s和M、m各控制一對(duì)相對(duì)性狀，基因S在編碼蛋白質(zhì)時(shí)，控制最前端幾個(gè)氨基酸的DNA序列如圖1所示．已知起始密碼子為AUG或GUG．
①基因S發(fā)生轉(zhuǎn)錄時(shí)，作為模板鏈的是圖1中的

 

鏈．若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì)G/C缺失，則該處對(duì)應(yīng)的密碼子將改變?yōu)?div id="czivi90" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
②某基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，在此過程中出現(xiàn)的變異的類型屬于

 

，其原因是在減數(shù) 分裂過程中發(fā)生了

 

．
（2）玉米的高桿易倒伏（H）對(duì)矮稈抗倒伏（h）為顯性，抗�。≧）對(duì)易感�。╮）為顯性，兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上．上圖2表示利用品種甲（HHRR）和乙（h hrr）通過三種育種方法（Ⅰ～Ⅲ）培育優(yōu)良品種（hhRR）的過程．
①利用方法工培育優(yōu)良品種時(shí)，獲得hR植株常用的方法為

 

，這種植株由于

 

，須經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后才能用于生產(chǎn)實(shí)踐．圖2所示的三種方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最難獲得優(yōu)良品種（hhRR）的是方法

 

，其原因是

 

．
②用方法Ⅱ培育優(yōu)良品種時(shí)，先將基因型為HhRr的植株自交獲得子代（F₂），F(xiàn)₂代植株中自交會(huì)發(fā)生性狀分離的基因型共有

 

種，這些植株在全部 F₂代中的比例為

 

．若將F₂代的全部高稈抗病植株去除雄蕊，用F₂代矮稈抗病植株的花粉隨機(jī)授粉，則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株占

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因突變的特征,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因重組及其意義,染色體數(shù)目的變異

專題：

分析：據(jù)圖1可知，由于起始密碼子為AUG或GUG，故其對(duì)應(yīng)的模板鏈堿基為TAC或CAC，由于b鏈中有TAC序列，故為模板鏈；據(jù)圖2可知，Ⅰ為單倍體育種，利用該方法工培育優(yōu)良品種時(shí)，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養(yǎng)；Ⅱ?yàn)殡s交育種，Ⅲ為誘變育種，這種方法最難獲得優(yōu)良品種（hhRR），因基因突變頻率很低而且是不定向的．

解答： 解：（1）①由于起始密碼子為AUG或GUG，故其對(duì)應(yīng)的模板鏈堿基為TAC或CAC，由于b鏈中有TAC序列，故為模板鏈；若基因S的b鏈中箭頭所指處原堿基序列為CAG，若堿基對(duì)G/C缺失，則堿基序列為CAA，故該處對(duì)應(yīng)的密碼子將由GUC改變?yōu)镚UU．
②基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，說明出現(xiàn)了基因重組，由于S、s和M、m基因均位于2號(hào)染色體上，為連鎖關(guān)系，故說明同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
（2）①據(jù)圖示可知，Ⅰ為單倍體育種，利用該方法工培育優(yōu)良品種時(shí)，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養(yǎng)，不過獲得的單倍體長勢弱小而且高度不育，須經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后才能用于生產(chǎn)實(shí)踐；Ⅲ為誘變育種，這種方法最難獲得優(yōu)良品種（hhRR），因基因突變頻率很低而且是不定向的．
②將基因型為HhRr的植株自交獲得子代（F₂），F(xiàn)₂代植株中自交后代基因型共有9中，其中純合體為4種，雜合體即發(fā)生性狀分離的基因型為5種；由于純合體共占

1

4

，故這些植株在全部 F₂代中的比例為1-

1

4

=

3

4

；若將F₂代的全部高稈抗病植株基因型為H_R_，矮稈抗病植株基因型為hhR_，則雜交所得子代hh的概率=

2

3

×

1

2

=

1

3

，雜交所得子代RR的概率=

2

3

×

2

3

=

4

9

，故后代中純合矮稈抗病植株hhRR概率為

4

27

．
故答案為：（1）①b   GUU
②基因重組   同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換
（2）①花藥離體培養(yǎng)    長勢弱小而且高度不育Ⅲ基因突變頻率很低而且是不定向的
②5     

3

4

   

4

27

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了基因突變及遺傳定律，意在考查學(xué)生的理解和應(yīng)用能力，試題難度中等．