Question

某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎 （H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

（1）若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由_________变为________。正常情况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于_________（填“a”或“b”）链中。

（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2自交性状不分离植株所占的比例为______；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为_________。

（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是_____。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然 出现了一个HH型配子，最可能的原因是_______。

（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）

实验步骤：①_______；②观察、统计后代表现型及比例。

结果预测：Ⅰ.若_________，则为图甲所示的基因组成。

Ⅱ.若__________，则为图乙所示的基因组成。

Ⅲ.若__________，则为图丙所示的基因组成。

Answer

（1）GUC UUC 4 a

（2）1/4 4:1

（3）（减数第一次分裂时的）交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离

（4）答案一①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交

Ⅰ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1:1

Ⅱ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为=2:1

Ⅲ.中宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2:1

答案二①选择缺失一条2号染色体的窄叶红花植株（mR）与该宽叶红花突变体进行杂交。

Ⅰ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3:1

Ⅱ.后代全部为宽叶红花植株

Ⅲ.宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2:1

【解析】

试题分析：

（1）密码子位于mRNA上，由起始密码子为AUG可推知，基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因而言，若箭头处碱基C突变为A，则对应的mRNA上的碱基由G变成U，所以密码子由GUC变成UUC。正常情况下，基因R在体细胞中是成对存在的，若题干中的“某二倍体植物”的基因组成为RR，则发生在DNA复制后，此时基因R在细胞中含有的数目最多，有4个。

（2）依题意可知，M和m、H和h这两对基因位于非同源染色体上，所以其遗传遵循基因的自由组合定律。基因型为MMHH和mmhh的植株杂交，F1的基因型为MmHh，F1自交所得F2中，纯合子所占的比例为1/16MMHH＋1/16MMhh＋1/16mmHH＋1/16mmhh＝1/4，因纯合子自交后代不发生性状分离，所以F2自交性状不分离植株所占的比例为1/4；在F2的宽叶高茎植株中，基因型为MMHH、MmHH、MMHh、MmHh的个体各占1/9、2/9、2/9、4/9，他们分别与mmhh测交，后代宽叶高茎（1/9MmHh＋2/9×1/2 MmHh＋2/9×1/2 MmHh＋4/9×1/4 MmHh）：窄叶矮茎（4/9×1/4mmhh）＝4:1。

（3）H和h是一对等位基因，等位基因所在的一对染色体是同源染色体，正常情况下，在减数第一次分裂过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离进入到不同的子细胞中，不可能出现处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞。若基因型为Hh的植株在减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是：在减数第一次分裂的四分体时期，H和h所在的一对同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。依题意可知：基因H、h在4号染色体上，缺失一条4号染色体的高茎植株，其体细胞只含有一条4号染色体，只含有一个H基因。减数第一次分裂前的间期，由于染色体的复制，细胞中会出现两个H基因，且位于同一条4号染色体的两条姐妹染色单体上。正常情况下，这两个H基因在减数第二次分裂中会因姐妹染色单体的分离而进入不同的配子中，即配子中只含有一个H基因。若偶然出现一个HH型配子，说明在减数第二次分裂后期，基因H所在的4号染色体、着丝点分裂后所形成的两条染色体没有分开。

（4）已知控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡。

方案一：欲确定该宽叶红花突变体的基因组成，可采取测交方案。让该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株（mr）杂交，观察、统计后代表现型及比例。

Ⅰ.若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro杂交，后代的基因型为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，表现型为宽叶红花：宽叶白花＝1:1；

Ⅱ.若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro杂交，后代的基因型为MmRr、MoRo、Mmro、Mooo（幼胚死亡），宽叶红花：宽叶白花＝2:1；

Ⅲ.若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moro，后代的基因型为MmRr、MoRo、moro、oooo（幼胚死亡），宽叶红花：窄叶白花＝2:1。

方案二：选择缺失一条2号染色体的窄叶红花植株（mR）与该宽叶红花突变体进行杂交。

Ⅰ.若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moRo杂交，后代的基因型为MmRR、MoRo、MmRr、Moro，宽叶红花：宽叶白花＝3:1；

Ⅱ.若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moRo，后代的基因型为MmRR、MoRo、MmRo、Mooo（幼胚死亡），后代全部为宽叶红花；

Ⅲ.若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moRo杂交，后代的基因型为MmRR、MoRo、moRo、oooo（幼胚死亡），表现型为宽叶红花：窄叶红花＝2:1。

考点：本题考查生物的变异、基因指导蛋白质的合成、减数分裂、遗传的基本规律的相关知识，意在考查

学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所

学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出

正确结论的能力。