Question

玉米（2N=20）是雌雄同株的重要粮食作物。图1所示某品种玉米2号染色体上的基因S在编码S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列，已知起始密码子为AUG或GUG；图2所示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ~Ⅲ）培育优良品种（HHRR）的过程，据图回答下列问题：

   

（1）育种学家要测定玉米基因组DNA序列，需测定________条染色体上的DNA碱基序列。

（2）基因S在编码蛋白质时，发生转录时的模板链是_________链，若基因S中箭头所指碱基对G-C缺失，则该处对应的密码子将改变为________________。

（3）玉米花序的正常和异常是由一队等位基因控制的相对性状。某植株X自交，F₁表现型及比例为正常花序∶异常花序=1∶1。取F₁正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。已知在上述过程中存在某种致死现象，由此推测____________________是显性性状，解释植株X自交的自带性状分离比为1∶1的原因______________________________________。

（4）玉米的易倒伏（H）对抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因吻别位于两对同源染色体上。需用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）培育优良品种（hhRR）的过程如图2，方法Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的育种原理分别是_____________、____________、____________，三种方法中最不容易获得优良品种（hhRR）的方法是_________________，原因是____________________________。

Answer

10 b GUU 正常花序 含有正常花序（显性）基因的花粉不育（配子致死），而含有异常花序（或隐性）基因的花粉可育（配子存活） 染色体变异 基因重组 基因突变 Ⅲ 基因突变是不定向的，而且频率很低

【解析】

1、分析上图：该图是基因的部分结构，已知起始密码子为AUG，按照碱基互补配对原则，转录起始密码子的模板链是TAC，分析基因中的a链和b链，b链中含有TAC，因此转录的模板链是b链。

2、分析下图：该图是几种育种方法，其中Ⅰ是单倍体育种，原理是染色体变异；Ⅱ是杂交育种，原理是基因重组；Ⅲ是诱变育种，原理是基因突变。

（1）玉米是雌雄同株的植物，2n=20，所以测定玉米基因组DNA序列，需测定10条染色体上的DNA碱基序列。

（2）根据分析可知，转录的模板链是b链，，如果箭头所指碱基对G/C缺失，则模板链中的该碱基序列由CA TAC/GTT/CAG/AGG变成CATAC/GTT/CAA/GG，因此该处对应的密码子将由GUC改变为GUU。

（3）由题意可知，植株X自交，F1出现性状分离，故植株X为杂合子。F1正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株，没有正常花序出现，说明正常花序为显性性状，而且显性基因的花粉不育，隐性基因的花粉可育，因此植株X自交的子代性状分离比为1∶1。

（4）方法Ⅰ是单倍体育种，原理是染色体变异；Ⅱ是杂交育种，原理是基因重组；Ⅲ是诱变育种，原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性，而且频率很低所以诱变育种获得优良品种的方法是最不容易的。