Question

6．請(qǐng)分析回答下列有關(guān)玉米遺傳變異問(wèn)題：
（1）某玉米品種2號(hào)染色體上的基因S、s和M、m各控制一對(duì)相對(duì)性狀，基因S 在編碼蛋白質(zhì)時(shí)，控制最前端幾個(gè)氨基酸的DNA序列如圖1所示．已知起始密碼子為AUG或GUG．

①因S發(fā)生轉(zhuǎn)錄時(shí)，作為模板鏈的是圖1中的鏈．若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì)G/C發(fā)生替換，該基因所控制性狀未發(fā)生改變的最可能原因是密碼子的簡(jiǎn)并性（一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子）．
②某基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，在此過(guò)程中出現(xiàn)的變異類型是基因重組，其原因是在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換．
（2）玉米的高桿易倒伏（H）對(duì)矮稈抗倒伏（h）為顯性，抗�。≧）對(duì)易感�。╮）為顯性，兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上．圖2表示利用品種甲（HHRR）和乙（hhrr）通過(guò)三種育種方法（I-III）培育優(yōu)良品種（hhRR）的過(guò)程．
①用方法I培育優(yōu)良品種時(shí)，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養(yǎng)，與方法II相比的其優(yōu)勢(shì)是明顯縮短育種年限．
②圖2所示的三種方法（I-III）中，最難獲得優(yōu)良品種（hhRR）的是方法III，其原因是基因突變頻率很低而且是隨機(jī)的、不定向的．

Answer 1

分析 1、分析圖1：該圖是基因的部分結(jié)構(gòu)，已知起始密碼子為AUG或GUG，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，轉(zhuǎn)錄起始密碼子的模板鏈?zhǔn)荰AC或CAC，分析基因中的a鏈和b鏈，兩條鏈都不含有CAC，b鏈中含有TAC，因此轉(zhuǎn)錄的模板鏈?zhǔn)莃鏈；如果箭頭所指堿基對(duì)G/C缺失，則模板鏈中的該堿基序列由CA TAC GTT CAG AGG變成CA TAC GTT CAA GG，因此該處對(duì)應(yīng)的密碼子將由GUC改變?yōu)?GUU．
2、分析圖2：該圖是幾種育種方法，其中Ⅰ是單倍體育種，原理是染色體變異；Ⅱ是雜交育種，原理是基因重組；Ⅲ是誘變育種，原理是基因突變．

解答 解：（1）①由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因，基因突變不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變．
②由題意知，S、s和M、m各控制一對(duì)相對(duì)性狀，且同位于2號(hào)染色體上，不遵循自由組合定律，如果基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，最可能的原因是減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，該變異屬于基因重組中的交叉互換型．
（2）①Ⅰ是單倍體育種，單倍體育種過(guò)程中獲取單倍體植株hR常用的方法是花藥（花粉）離體培養(yǎng)；Ⅱ是雜交育種，與雜交育種相比，單倍體育種能明顯縮短育育種年限．
②由于基因突變具有不定向性和低頻性，采用方法Ⅲ最難獲得優(yōu)良品種（hhRR）．
故答案為：
（1）①密碼子的簡(jiǎn)并性（一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子）      ②基因重組       同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換
（2）①花藥離體培養(yǎng)       明顯縮短育種年限
②基因突變頻率很低而且是隨機(jī)的、不定向的

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是轉(zhuǎn)錄過(guò)程，基因突變特點(diǎn)，單倍體育種、雜交育種、誘變育種的過(guò)程和原理，基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)都內(nèi)在聯(lián)系并學(xué)會(huì)根據(jù)題干信息進(jìn)行推理、計(jì)算．