Question

19．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(zhì)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?yōu)锳，其對應的密碼子將變?yōu)閁UC，突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換．正常情況下，基因R在細胞中最多有4個，其轉(zhuǎn)錄時的模板位于a（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，F(xiàn)₁自交獲得F₂，F(xiàn)₂中自交性狀不分離植株所占的比例為$\frac{1}{4}$；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4：1．將F₂中的寬葉高莖植株選出進行隨機傳粉得到F₃，F(xiàn)₃中出現(xiàn)純合寬葉高莖植株的概率為$\frac{16}{81}$；
（3）基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞，最可能的原因是（減數(shù)第一次分裂時）交叉互換．

Answer 1

分析 分析題文：基因M、m與基因R、r在2號染色體上，則這兩對基因表現(xiàn)為連鎖遺傳；基因H、h在4號染色體上，因此基因M、m與基因H、h或基因R、r與基因H、h可自由組合．
分析題圖：圖示為基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列，根據(jù)起始密碼子（AUG）可以判斷出基因M轉(zhuǎn)錄的模板鏈為b鏈，而基因R中轉(zhuǎn)錄的模板鏈為a鏈．

解答 解：（1）由以上分析可知，基因M中b鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，若b鏈中箭頭所指的堿基C突變?yōu)锳，則基因由CAG→AAG，因此其轉(zhuǎn)錄形成的密碼子由GUC→UUC，屬于堿基對的替換．正常情況下，基因R有2個，經(jīng)過復制后數(shù)量最多，即有4個；由以上分析可知，基因R轉(zhuǎn)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），F(xiàn)₁自交得F₂，F(xiàn)₂中純合子所占的比例為$\frac{1}{4}$，即F₂自交后代不發(fā)生性狀分離植株所占的比例為$\frac{1}{4}$；F₂中寬葉高莖植株的基因型及比例為$\frac{1}{9}$MMHH、$\frac{2}{9}$MmHH、$\frac{2}{9}$MMHh、$\frac{4}{9}$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$\frac{4}{9}$，窄葉矮莖植株（mmhh）的比例為$\frac{1}{9}$，因此測交后代中寬葉高莖：窄葉矮莖=4：1．將F₂中的寬葉高莖植株選出進行隨機傳粉得到F₃，F(xiàn)₃中出現(xiàn)純合寬葉高莖植株的概率為$\frac{4}{9}$×$\frac{4}{9}$=$\frac{16}{81}$．
（3）基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞，最可能的原因是（減數(shù)第一次分裂四分體時期發(fā)生了交叉互換．
故答案為：
（1）UUC   替換   4   a
（2）$\frac{1}{4}$   4：1   $\frac{16}{81}$；
（3）（減數(shù)第一次分裂時）交叉互換

點評 本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因自由組合定律的實質(zhì)及應用、減數(shù)分裂，要求考生識記遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，能根據(jù)起始密碼子判斷出模板鏈；掌握基因自由組合定律的實質(zhì)，能運用逐對分析法計算相關(guān)概率；識記減數(shù)分裂不同時期的特點，有一定難度．