Question

玉米是一種常見的糧食作物．請分析回答下列問題：
（1）玉米籽粒的甜與非甜是一對等位基因控制的一對相對性狀．
①新的等位基因出現(xiàn)是

 

的結果．
②非甜基因的部分堿基序列（含起始密碼信息）如圖所示：（注：起始密碼子為AUG，終止密碼子為UGA、UAA或UAG）
上述片段所編碼的氨基酸序列為“甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-纈氨酸”，如果該序列中箭頭所指堿基對G-C被替換成T-A，該基因上述片段編碼的氨基酸序列為：

 

．
③純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植，收獲時發(fā)現(xiàn)甜玉米穗上結有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的籽粒，據(jù)此可以判斷：

 

．玉米既可以自花授粉，也可異花授粉，假設兩種授粉方式出現(xiàn)的幾率相同，將上述非甜玉米果穗上所有玉米籽粒種植產生的子代玉米籽粒中，甜：非甜=

 

．現(xiàn)將剛采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保待其甜味，這是因為

 

．
（2）玉米的抗�。ˋ）和不抗�。╝）、高桿（B）和矮桿（b）是兩對獨立遺傳的相對性狀．現(xiàn)有純合的不抗病高桿和抗病矮桿兩個品種，研究人員進行了如下實驗：
第一步：純合的不抗病高桿和抗病矮桿雜交，得F₁．
第二步：F₁自交得F₂．
①F₂中的抗病高桿植株與不抗病矮桿進行雜交，則產生的后代表現(xiàn)型及比例為：

 

．
②F₂中全部抗病高桿植株再次自交獲得F₃，F(xiàn)₃中抗病高桿出現(xiàn)的概率為

 

．
③將F₂中全部抗病高桿植株選出進行隨機自由傳粉得到F₄，F(xiàn)₄中抗病高桿出現(xiàn)的概率為

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質及應用,基因突變的特征

專題：

分析：基因突變是基因結構的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換，其結果是該基因變?yōu)槠涞任换�因．酶的活性受溫度和PH值的影響，高溫、過酸和過堿都會使酶的活性失去．玉米的抗病和不抗病、高桿和矮桿是兩對獨立遺傳的相對性狀，遵循基因的自由組合定律．

解答： 解：（1）①在可遺傳的變異來源中，只有基因突變可產生新的基因．因此，新的等位基因出現(xiàn)是基因突變的結果．
②根據(jù)非甜基因的部分堿基序列可知，轉錄時是以下面一條鏈為模板進行轉錄，形成mRNA的．所編碼的氨基酸序列為“甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-纈氨酸”的密碼子為AUGCGGGCGGAUGAGGUC．當該序列中箭頭所指堿基對G-C被替換成T-A，則轉錄后形成mRNA的密碼子為AUGCGGGCGGAUUAGGUC，即谷氨酸的密碼子GAG變成了終止密碼子UAG，因此，該基因上述片段編碼的氨基酸序列為甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸．
③由于甜玉米穗上結有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的籽粒，所以非甜為顯性性狀．由于玉米既可以自花授粉，也可異花授粉，假設兩種授粉方式出現(xiàn)的幾率相同，所以非甜玉米果穗上所有玉米籽粒中一半是非甜純合體，一半是非甜雜合體．將上述非甜玉米果穗上所有玉米籽粒種植產生的子代玉米籽粒中，甜玉米的概率為

1

2

×

1

2

×

1

4

=

1

16

．因此，甜玉米：非甜玉米=1：15．將剛采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保待其甜味，這是因為高溫破壞了將可溶性糖轉化為淀粉的酶．
（2）①F₂中的抗病高桿植株的基因型及比例為AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，不抗病矮桿的基因型為aabb，它們進行雜交，產生的后代表現(xiàn)型及比例為：抗病高桿：抗病矮桿：不抗病高桿：不抗病矮桿=4：2：2：1．
②F₂中全部抗病高桿植株再次自交獲得F₃，F(xiàn)₃中抗病高桿出現(xiàn)的概率為

1

9

×1+

2

9

×

3

4

+

2

9

×

3

4

+

4

9

×

9

16

=

25

36

．
③將F₂中全部抗病高桿植株選出，則A的基因頻率為

12

18

=

2

3

，a的基因頻率為

1

3

；進行隨機自由傳粉得到F₄，F(xiàn)₄中抗病的概率為

2

3

×

2

3

+

2

3

×

1

3

×2=

8

9

．同理，B的基因頻率為

12

18

=

2

3

，b的基因頻率為

1

3

；進行隨機自由傳粉得到F₄，F(xiàn)₄中高桿的概率為

2

3

×

2

3

+

2

3

×

1

3

×2=

8

9

．因此，F(xiàn)₄中抗病高桿出現(xiàn)的概率為

8

9

×

8

9

=

64

81

．
故答案為：
（1）①基因突變
②甲硫氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸
③非甜為顯性性狀   1：15   高溫破壞了將可溶性糖轉化為淀粉的酶
（2）①抗病高桿：抗病矮桿：不抗病高桿：不抗病矮桿=4：2：2：1
②

25

36

③

64

81

點評：本題綜合考查基因突變、轉錄過程和基因自由組合定律的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．