Question

7．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．

組合	親本表現(xiàn)型	F1表現(xiàn)型和植株數(shù)目
		紅花	白花
Ⅰ	紅花×白花	503	497
Ⅱ	紅花×白花	928	1

（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1，起始密碼子均為AUG．正常情況下，基因M在細(xì)胞中最多有4個，其轉(zhuǎn)錄時的模板位于b（填“a”或“b”）鏈中．若基因R的b鏈中箭頭所指堿基對T-A突變?yōu)锳-T，其對應(yīng)的密碼子由UAG變?yōu)閁UG．
（2）某同學(xué)用紅花和白花進(jìn)行了兩組雜交實(shí)驗(yàn)如上表格1．該實(shí)驗(yàn)的目的是測定親本中紅花（填性狀）個體的基因型，此類雜交實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)上稱為測交．組合Ⅱ的F₁中，出現(xiàn)一株白花的原因最可能是基因突變．
（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(xì)胞，最可能的原因是減數(shù)第一次分裂時交叉互換．缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時，偶然出現(xiàn)一個HH型配子，最可能的原因是減數(shù)第二次分裂時染色體未分離．
（4）現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測其體細(xì)胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對應(yīng)的基因組成為圖2甲、乙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正常．現(xiàn)利用缺失一條染色體的植株可供選擇，請?jiān)O(shè)計(jì)一步雜交實(shí)驗(yàn)，確定該突變體的基因組成是哪一種．（注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡，不考慮交叉互換和基因突變）
實(shí)驗(yàn)步驟：①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交；
②觀察、統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例．
結(jié)果預(yù)測：Ⅰ．若寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1，則為圖甲所示的基因組成；
Ⅱ．若寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2：1，則為圖乙所示的基因組成．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：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．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．

解答 解：（1）正常情況下，基因M有2個，經(jīng)過復(fù)制后數(shù)量最多，即有4個；根據(jù)起始密碼子（AUG）可以判斷，基因M轉(zhuǎn)錄時的模板位于b鏈中．根據(jù)分析可知，基因R中轉(zhuǎn)錄的模板鏈為a鏈．若基因R的b鏈中箭頭所指堿基對T-A突變?yōu)锳-T，其對應(yīng)的密碼子由UAG突變?yōu)閁UG．
（2）根據(jù)題意和圖表分析可知：組合Ⅰ紅花×白花的后代為1：1，而組合Ⅱ紅花×白花的后代幾乎都是紅花，說明紅花是顯性性狀．因此，該實(shí)驗(yàn)的目的是測定親本中紅花個體的基因型，此類雜交實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)上稱為測交．組合Ⅱ的F₁中，出現(xiàn)一株白花的原因最可能是基因突變．
（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(xì)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．缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時，偶然出現(xiàn)一個HH型配子，最可能的原因是減數(shù)第二次分裂時染色體未分離，移向了細(xì)胞的同一極．
（4）檢測植株的基因組成最簡便的方法為自交，但是題干要求為雜交，故應(yīng)選用測交方法來進(jìn)行檢測．
①選擇缺失一條2號染色體的窄葉白花植株進(jìn)行雜交．
②結(jié)果如下：
Ⅰ．，F(xiàn)₁中寬葉紅花：寬葉白花=2：1；
Ⅱ．，F(xiàn)₁中寬葉紅花：窄葉白花=2：1．
故答案為：
（1）4      b     UAG     UUG          
（2）紅花     測交     基因突變
（3）減數(shù)第一次分裂時交叉互換    減數(shù)第二次分裂時染色體未分離
（4）缺失一條2號染色體的窄葉白花
 寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1
寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2：1

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，考查基因的分離定律和基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、減數(shù)分裂，要求考生掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能運(yùn)用逐對分析法計(jì)算相關(guān)概率；識記減數(shù)分裂不同時期的特點(diǎn)，有一定難度．