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）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          。

（3）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）（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

（3）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用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交

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）由起始密码子（mRNA上）为AUG可知，基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说，箭头处C突变为A，对应的mRNA上的即是G变成U，所以密码子由GUC变成UUC；正常情况下，基因成对出现，若此植株的基因为RR，则DNA复制后，R基因最多可以有4个。

（2）减数分裂第二次分裂应是姐妹染色单体的分离，而现在出现了Hh，说明最可能的原因是基因型为Hh的个体减数分裂过程联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，形成了基因型为Hh的次级性母细胞；配子为中应只能含一个基因H，且在4号只有一条染色体的情况下，说明错误是发生在减数第二次分裂时着丝点没有分开造成的。

（3）方案1 选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株（mr）与该宽叶红花突变体进行杂交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，宽叶红花：宽叶白花=1:1；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmro、Mooo（幼胚死亡），宽叶红花：宽叶白花=2:1；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moro，后代为MmRr、MoRo、moro、oooo（幼胚死亡），宽叶红花：窄叶白花=2:1。

方案2 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。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moRo杂交，后代为MmRR、MoRo、MmRr、Moro，宽叶红花：宽叶白花=3:1；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro，后代为MmRr、MoRo、MmRo、Mooo（幼胚死亡），后代全部为宽叶红花；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moRo杂交，后代为MmRR、MoRo、moRo、oooo（幼胚死亡），宽叶红花：窄叶红花=2:1。

考点：本题考查基因表达和基因的遗传定律相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和分析应用能力。