Question

出芽酵母的生活史如下圖1所示，其野生型基因發(fā)生突變后，表現(xiàn)為突變型（如圖2所示）。研究發(fā)現(xiàn)該突變型酵母（單倍體）中有少量又回復(fù)為野生型表現(xiàn)型，請(qǐng)分析回答：

（1）酵母的生殖方式Ⅱ與Ⅰ、Ⅲ相比，在減數(shù)分裂過(guò)程中能發(fā)生 ，因而產(chǎn)生的后代具有更大的變異性。

（2）依據(jù)圖2和表1分析，A基因的突變會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成 ，進(jìn)而使其功能缺失。

（3）研究者提出兩種假設(shè)來(lái)解釋突變型酵母回復(fù)為野生型表現(xiàn)型的原因。

①假設(shè)一：a基因又突變回A基因。提出此假設(shè)的依據(jù)是基因突變具有 性。

②假設(shè)二：a基因未發(fā)生突變，編碼能攜帶谷氨酰胺的tRNA的基因B突變?yōu)閎基因（a、b基因位于非同源染色體上）。在a基因表達(dá)過(guò)程中，b基因的表達(dá)產(chǎn)物攜帶的氨基酸為_(kāi)_______，識(shí)別的密碼子為 ，使a基因指導(dǎo)合成出完整的、有功能的蛋白質(zhì)。

（4）為檢驗(yàn)以上假設(shè)是否成立，研究者將回復(fù)后的單倍體野生型酵母與原始單倍體野生型酵母進(jìn)行雜交，獲取二倍體個(gè)體（F1），培養(yǎng)F1，使其減數(shù)分裂產(chǎn)生大量單倍體后代，檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)這些單倍體的表現(xiàn)型。

①若F1的單倍體子代表現(xiàn)型為 ，則支持假設(shè)一。

②若F1的單倍體子代野生型與突變型比例為3:1，則支持假設(shè)二，F(xiàn)1的單倍體子代中野生型個(gè)體的基因型是 ，來(lái)源于一個(gè)F1細(xì)胞的四個(gè)單倍體子代酵母細(xì)胞的表現(xiàn)型及比例可能為 。

Answer 1

（1）基因重組 （2）提前終止

（3）①可逆性 ②谷氨酰胺 UAG

（4）①全部為野生型

②AB、Ab、ab 全部為野生型；野生型︰突變型＝3︰1 ；野生型︰突變型＝1︰1

【解析】

試題分析：（1）在減數(shù)分裂過(guò)程中能發(fā)生基因重組，使產(chǎn)生的后代具有更大的變異性。

（2）依據(jù)圖2和表1分析，A基因的突變導(dǎo)致密碼子由CAG變?yōu)閁AG(終止密碼)，因此A基因的突變會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成提前終止，進(jìn)而使其功能缺失。

（3）①根據(jù)題意可知，a基因原本是由A基因突變而來(lái)的，現(xiàn)在假設(shè)a基因又突變回A基因，是依據(jù)基因突變具有可逆性。

② 結(jié)合（2）題分析和假設(shè)二可知，在a基因表達(dá)過(guò)程中，b基因的表達(dá)產(chǎn)物攜帶的氨基酸為谷氨酰胺，識(shí)別的密碼子為UAG，使a基因指導(dǎo)合成出完整的、有功能的蛋白質(zhì)。

（4）可采用逆推法解題。①如果假設(shè)一成立，則回復(fù)后的單倍體野生型酵母(A)與原始單倍體野生型酵母（A）進(jìn)行雜交，獲取二倍體個(gè)體F1(AA)并培養(yǎng)，使其減數(shù)分裂產(chǎn)生大量單倍體后代（均為A），因此，F(xiàn)1的單倍體子代表現(xiàn)型為全部為野生型。

②如果假設(shè)二成立，則回復(fù)后的單倍體野生型酵母(ab)與原始單倍體野生型酵母（AB）進(jìn)行雜交，獲取二倍體個(gè)體F1(AaBb)，因此F1的單倍體子代中野生型個(gè)體的基因型AB、Ab、ab；如果一個(gè)F1細(xì)胞(AaBb)減數(shù)分裂的四分體時(shí)期發(fā)生了染色體的交叉互換，則來(lái)源于一個(gè)F1細(xì)胞(AaBb)的四個(gè)單倍體子代酵母細(xì)胞的表現(xiàn)型及比例可能為野生型(1AB、1Ab和1ab)︰突變型(1aB)＝3︰1；如果減數(shù)分裂過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生染色體的交叉互換，則來(lái)源于一個(gè)F1細(xì)胞(AaBb)的四個(gè)單倍體子代酵母細(xì)胞的表現(xiàn)型及比例可能為野生型(Ab)︰突變型(aB)＝1︰1或全部為野生型(AB、ab)。

考點(diǎn)：本題考查基因突變、減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。