Question

某植物体的抗病对感病是显性，由一对等位基因（B、b）控制。下图为该植物体抗病基因的表达及对性状的控制过程。

（1）B基因的RNA聚合酶识别位点在“1”位置，转录时模板链为______（填“a”或“b”）；由图可知，B基因中发生了________而产生b基因。
（2）从基因表达产物与性状的关系角度分析，基因型为bb的植株不抗病的原因是_______。
（3）研究发现该种植物存在三体植株，三体细胞减数分裂时，配对的两条染色体分离到细胞两极，另一条染色体随机移向细胞任一极，最终产生两类配子：一类染色体数正常、另类较正常配子多条染色体。多条染色体的雄配子育性下降50%，其它配子育性正常。基因型为bbb的三体植株与基因型为BB的普通植株杂交取F₁中三体植株自交，F₂中出现基因型bbbb的概率为________。
（4）现有3号染色体三体的感病植株，要通过杂交实验来验证感病基因是否位于3号染色体上。
实验思路∶①取纯合抗病植株为父本，与上述三体植株杂交。

②从F₁中选出三体植株为父本与感病普通植株进行杂交。

③统计F₂抗病植株和意病植株的比例。

实验结果及结论∶①若F₂中抗病∶感病=______，则感病基因位于3号染色体上。
②若F₂中抗病∶感病= _____，则感病基因不位于3号染色体上。

Answer

a 碱基对的替换（T- A替换为G-C） 由于b基因发生了碱基序列的改变，导致其无法控制合成功能正常的酶，影响了抗性物质的形成。（其他合理答案亦可） 1/54 4∶5 1∶1

【解析】

染色体变异是指染色体结构和数目的改变；染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。

基因控制生物性状的方式：基一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；另一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。

（1）如果RNA聚合酶识别位点在“1”位置，根据翻译时核糖体结合的起始密码子AUG，其模板链为TAC，所以a链为模板链，从方框中的碱基对观察，是T//A变成了G//C,发生了碱基对的替换，导致B基因变为b基因。

（2）基因B编码的酶可以控制产生具有抗性的物质，而bb植株由于b基因发生了碱基序列的改变，导致其无法控制合成功能正常的酶，影响了抗性物质的形成。

（3）bbb三体和BB杂交，bbb可以产生bb和b的配子，比例为1∶1，因此子代是1/2Bb，1/2Bbb，Bbb自交，产生的雌配子B∶bb∶Bb∶b=1∶1∶2∶2，雄配子中有50%的含有多条染色体的不育，所以产生的配子及比例B∶bb∶Bb∶b=2∶1∶2∶4，所以后代产生bbbb的比例为1/6×1/9=1/54。

（4）如果感病基因位于3号染色体上，则纯合抗病植株基因型BB，感病植株基因型bbb，杂交后，三体植株基因型是Bbb，当其作为父本与感病普通植株bb杂交，父本可以产生B∶bb∶Bb∶b=2∶1∶2∶4，所以F2中抗病∶感病=4∶5。如果感病基因不在3号染色体上，纯合抗病植株基因型BB，感病植株基因型bb，F1三体植株基因型是Bb，和感病普通植株bb杂交，F2中抗病∶感病=1∶1。