Question

6．請分析下列與遺傳和變異有關的問題：
Ⅰ、水稻（2N=24）正常植株（E）對矮生植株（e）為顯性，抗病（F）對不抗�。╢）為顯性．兩對基因獨立遺傳．
（1）在EE×ee雜交中，若E基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，產(chǎn)生的雌配子中染色體數(shù)目為13或11．
（2）假設兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的E基因突變產(chǎn)生的，檢測突變基因轉錄的mRNA，發(fā)現(xiàn)X第二個密碼子中的第二個堿基由U變?yōu)镃，Y在第二個密碼子的第二個堿基前多了一個C．與正常植株相比，Y突變體的株高變化可能更大，試從蛋白質(zhì)水平分析原因Y突變體比X突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變可能更多．
（3）現(xiàn)有正常不抗病和矮生抗病兩種純種水稻，希望快速得到正�？共〖兎N植株，應采取的育種方法是單倍體育種，理想的基因型以及該基因型所占比例依次是EEFF、$\frac{1}{4}$．
Ⅱ、圖1是某家族的兩種遺傳病的系譜圖．已知控制乙病的基因位于性染色體上，但不知是位于X、Y的同源區(qū)還是非同源區(qū)（如圖2所示）．甲病用A、a表示、乙病用B、b表示，若位于X、Y的同源區(qū)，則基因型的寫法是：X^BY^B、X^BY^b、X^bY^B、X^bY^b．

（4）據(jù)圖分析，乙病為隱性遺傳�。� 若Ⅲ₃和Ⅲ₄二者婚配后代男性都正常，女性都患乙病，則該基因位于X、Y的同源區(qū)（或答Ⅱ區(qū)）．
（5）若只考慮乙病基因，則Ⅲ₃的基因型是X^bX^b，Ⅲ₄的基因型是X^bY^B?．
（6）假設Ⅱ₆是甲、乙病的攜帶者，根據(jù)以上推斷，若Ⅱ₅和Ⅱ₆婚配，后代中同時患甲、乙兩種病的概率是$\frac{1}{48}$．

Answer 1

分析 1、基因分離定律的實質(zhì)是位于一對同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代；自由組合定律的實質(zhì)是非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合．
2、減數(shù)第一次分裂的特點：同源染色體聯(lián)會形成四分體，同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換，同源染色體分離，非同源染色體自由組合；減數(shù)第二次分裂的特點：著絲點分裂，姐妹染色單體分開，在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極．
3、甲�。焊鶕�(jù)Ⅰ₁、Ⅰ₂正常、Ⅱ₄患病，患病女兒致病基因來自父母，父母有致病基因而無病，故致病基因是隱性，父有致病基因而無病，此致病基因不可能位于X染色體上，所以是常染色體隱性遺傳病．
乙�。焊鶕�(jù)Ⅰ₁、Ⅰ₂正常、Ⅱ₂患病，屬于隱性遺傳�。�

解答 解：（1）EE×ee→若E基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，產(chǎn)生的雌配子是EEe和e，水稻是2N=24，所以配子染色體數(shù)目就是13或11．
（2）基因突變是DNA分子中喊基對的替換、增添和缺失引起的基因結構的改變，這樣轉錄的mRNA的序列也可能改變．突變體X第二個密碼子中的第二個喊基由U變?yōu)镃，這樣最多只有一個氨基酸種類發(fā)生改變，Y在第二個密碼子的第二個喊基前多了一個C．這樣可能后面密碼子都會改變，那么氨基酸的種類順序改變就較大了．
（3）親代是正常不抗病EEff×矮生抗病eeFF→F₁EeFf正�？共。�希望快速得到正�？共〖兎N植株，應采取的育種方法是單倍體育種，這樣可以縮短育種年限，理想的基因型為EEFF，比例是$\frac{1}{4}$．
（4）Ⅰ₁、Ⅰ₂正常，生了一個患病的孩子（Ⅱ₂），據(jù)此判斷為隱性遺傳．因為是隱性遺傳，女性患者的基因型必為X^bX^b．若基因位于Ⅰ區(qū)，不可能出現(xiàn)女性患者；若基因位于Ⅱ區(qū)，則Ⅲ₄的基因型為X^bY^B；若基因位于Ⅲ區(qū)，則Ⅲ₄的基因型只能為X^BY，但這樣后代女性不可能為患者，所以Ⅲ₄的基因型只能為X^bY^B，該基因位于X、Y的同源區(qū)．
（5）由（4）可知，若只考慮乙病基因，則Ⅲ₃的基因型是X^bX^b，Ⅲ₄的基因型是X^bY^B?．
（6）單獨考慮甲病，Ⅱ₅的基因型為$\frac{2}{3}$Aa、$\frac{1}{3}$AA，Ⅱ₆的基因型為Aa，則后代患甲病的概率為$\frac{1}{6}$，后代正常的概率為$\frac{5}{6}$；單獨考慮乙病，Ⅱ₅的基因型為$\frac{1}{2}$X^BX^B、$\frac{1}{2}$X^BX^b，則后代患乙病的概率為$\frac{1}{8}$，正常概率為$\frac{7}{8}$．同時考慮甲、乙兩病，則同時患甲、乙兩種病的幾率為$\frac{1}{6}×\frac{1}{8}=\frac{1}{48}$．
故答案為：
（1）13或11
（2）Y    Y突變體比X突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變可能更多（或：X突變體的蛋白質(zhì)可能只有一個氨基酸發(fā)生改變，Y突變體的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能從第一個氨基酸以后都改變）
（3）單倍體育種    EEFF、$\frac{1}{4}$
（4）隱    同源區(qū)（或答Ⅱ區(qū)）     
（5）X^bX^b     　X^bY^B??
（6）$\frac{1}{48}$

點評 本題綜合考查生物變異與育種以及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．