Question

出芽酵母的生活史如下图1所示，其野生型基因发生突变后，表现为突变型（如图2所示）。研究发现该突变型酵母（单倍体）中有少量又回复为野生型表现型，请分析回答：

（1）酵母的生殖方式Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ相比，在减数分裂过程中能发生     ，因而产生的后代具有更大的变异性。

（2）依据图2和表1分析，A基因的突变会导致相应蛋白质的合成         ，进而使其功能缺失。

（3）研究者提出两种假设来解释突变型酵母回复为野生型表现型的原因。

①假设一：a基因又突变回A基因。提出此假设的依据是基因突变具有    性。

②假设二：a基因未发生突变，编码能携带谷氨酰胺的tRNA的基因B突变为b基因（a、b基因位于非同源染色体上）。在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为________，识别的密码子为      ，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。

（4）为检验以上假设是否成立，研究者将回复后的单倍体野生型酵母与原始单倍体野生型酵母进行杂交，获取二倍体个体（F₁），培养F₁，使其减数分裂产生大量单倍体后代，检测并统计这些单倍体的表现型。

①若F₁的单倍体子代表现型为                                        ，则支持假设一。

②若F₁的单倍体子代野生型与突变型比例为3:1，则支持假设二，F₁的单倍体子代中野生型个体的基因型是                   ，来源于一个F₁细胞的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为     。

Answer

（1）基因重组 （2）提前终止

（3）①可逆性 ②谷氨酰胺 UAG

（4）①全部为野生型

②AB、Ab、ab 全部为野生型；野生型︰突变型＝3︰1 ；野生型︰突变型＝1︰1

【解析】

试题分析：（1）在减数分裂过程中能发生基因重组，使产生的后代具有更大的变异性。

（2）依据图2和表1分析，A基因的突变导致密码子由CAG变为UAG(终止密码)，因此A基因的突变会导致相应蛋白质的合成提前终止，进而使其功能缺失。

（3）①根据题意可知，a基因原本是由A基因突变而来的，现在假设a基因又突变回A基因，是依据基因突变具有可逆性。

② 结合（2）题分析和假设二可知，在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为谷氨酰胺，识别的密码子为UAG，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。

（4）可采用逆推法解题。①如果假设一成立，则回复后的单倍体野生型酵母(A)与原始单倍体野生型酵母（A）进行杂交，获取二倍体个体F1(AA)并培养，使其减数分裂产生大量单倍体后代（均为A），因此，F1的单倍体子代表现型为全部为野生型。

②如果假设二成立，则回复后的单倍体野生型酵母(ab)与原始单倍体野生型酵母（AB）进行杂交，获取二倍体个体F1(AaBb)，因此F1的单倍体子代中野生型个体的基因型AB、Ab、ab；如果一个F1细胞(AaBb)减数分裂的四分体时期发生了染色体的交叉互换，则来源于一个F1细胞(AaBb)的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为野生型(1AB、1Ab和1ab)︰突变型(1aB)＝3︰1；如果减数分裂过程中没有发生染色体的交叉互换，则来源于一个F1细胞(AaBb)的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为野生型(Ab)︰突变型(aB)＝1︰1或全部为野生型(AB、ab)。

考点：本题考查基因突变、减数分裂的相关知识，意在考查考生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的结论的能力。