Question

11．某二倍體植物的花色由位于三對同源染色體上的三對等位基因（Aa、Bb、Dd）控制，研究發(fā)現體細胞中的d基因數多于D基因時，D基因不能表達，且A基因對B基因表達有抑制作用，如圖1．

（1）根據圖1，正常情況下，黃花性狀的可能基因型有：aaBBdd、aaBbdd．
（2）基因型為AAbbdd的白花植株和純合黃花植株雜交，再自交，F2植株的表現型及比例為白花：黃花=13：3，F2白花中純合子的比例為$\frac{3}{13}$．基因型為aaBbDdd的突變體花色為黃色．
（3）若已經確定aaBbDdd植株，部分基因與染色體關系如右圖所示，其他基因均正常．讓該植株與基因型為aaBBDD的植株雜交，請寫出遺傳圖解，并說明子代情況（要求寫出配子）
（4）B基因可編碼某蛋白．轉錄時，首先與B基因啟動部位結合的酶是RNA聚合酶．B基因剛轉錄出來的RNA全長有4500個堿基，而翻譯成的瘦素蛋白是由167個氨基酸組成，說明轉錄出來的RNA需要加工才能翻譯．翻譯時，一個核糖體從起始密碼子到達終止密碼子約需4秒鐘，實際上合成100個瘦素蛋白分子所需的時間約為1分鐘，其原因是一條mRNA上有多個核糖體同時翻譯．若B基因中編碼第105位精氨酸的CCT突變成ACT，翻譯就此終止，由此推斷，mRNA上的UGA為終止密碼了．

Answer 1

分析 1、根據二倍體植物的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對基因控制，說明其遵循基因的自由組合定律．由于A抑制B的表達，所以形成橙紅色物質的基因組成為aaB_D_，基因型為aaB_dd的個體表現為黃花性狀，Aa____、aabb__表現為白色性狀．
2、由圖2可知，該細胞變異導致基因數目增加，屬于染色體結構變異，dd基因位于一條染色體上，在減數分裂過程中與D分離，產生兩種類型的配子，D、dd，且比例是1：1，與其他兩對等位基因遵循自由組合定律，因此解答（3），先寫出親本產生的配子的基因型及比例關系，利用雌雄配子結合是隨機的寫出遺傳圖解．
3、基因表達過程是轉錄和翻譯過程，轉錄過程的酶是RNA聚合酶，轉錄的產物是mRNA，mRNA經過轉錄形成后必須經過加工、修飾才能作為翻譯的模板；翻譯過程中，mRNA上的三個連續(xù)相鄰的堿基編碼一個氨基酸，稱為一個密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸；翻譯過程中一個mRNA可以與多個核糖體結合形成多聚核糖體，同時翻譯形成多條肽鏈，提高翻譯效率．

解答 解：（1）根據題意和圖示分析可知：正常情況下，黃花性狀的可能基因型有aaBBdd和aaBbdd兩種．
（2）基因型為AAbbdd的白花植株和純合黃花植株aaBBdd雜交，F₁植株的基因型為AaBbdd，自交得子二代的基因型及比例是A_B_dd：A_bbdd：aaB_bb：aabbdd=9：3：3：1，其中A_B_dd、A_bbdd、aabbdd表現為白花，aaB_dd表現為黃花，所以F₂植株的表現型及比例為白花：黃花=13：3，F₂白花中純合子（AABBdd、AAbbdd、aabbdd）的比例為$\frac{3}{13}$；由題意知，體細胞中的d基因數多于D基因時，D基因不能表達，因此
基因型為aaBbDdd的突變體花色為黃色．
（3）分析題圖可知，圖中dd基因連鎖在同一條染色體上，因此aaBbDdd植株產生的配子的基因型及比例關系是aBD：abdd：aBdd：abD=1：1：1：1，基因型為aaBBDD的植株只產生一種基因型的配子，配子基因型為
aBD，雌雄配子結合是隨機的，因此雜交后代的基因型是aaBBDD：aaBbDdd：aaBBDdd：aaBbDD=1：1：1：1，其中aaBBDD、aaBbDD表現為橙色，aaBbDdd、aaBBDdd表現為黃色，遺傳圖解如下：
．
（4）轉錄時，與B基因啟動部位（啟動子）結合的酶是RNA聚合酶翻譯成的瘦素蛋白是由167個氨基酸組成，翻譯過程的模板mRNA上堿基序列是167×3+3=504個堿基序列，遠少于B基因剛轉錄出來的RNA全長有4500個堿基，說明轉錄出來的RNA需要加工才能翻譯；翻譯時，由于一條mRNA上有多個核糖體同時翻譯，因此一個核糖體從起始密碼子到達終止密碼子約需4秒鐘，實際上合成100個瘦素蛋白分子所需的時間約為1分鐘，遠少于400秒；mRNA上的密碼子與基因中的堿基序列互補配對，與ACT配對的密碼子是UGA，由于B基因中編碼第105位精氨酸的CCT突變成ACT，翻譯就此終止，由此推斷，mRNA上的UGA為終止密碼．
故答案為：
（1）aaBBdd、aaBbdd
（2）白花：黃花=13：3    $\frac{3}{13}$     黃色   
（3）
（4）RNA聚合酶     轉錄出來的RNA需要加工才能翻譯   一條mRNA上有多個核糖體同時翻譯   UGA

點評 本題考查基因自由組合定律、染色體變異、基因與性狀關系、基因表達過程的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系形成知識網絡的能力，運用所學知識綜合分析問題的能力，及應用遺傳圖解解釋遺傳問題的能力．