Question

5．某二倍體植物寬葉（M）對窄葉（m）為顯性，高莖（H）對矮莖（h）為顯性，紅花（R）對白花（r）為顯性．基因M、m與基因R、r在2號染色體上，基因H、h在4號染色體上．

（1）基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列如圖1，起始密碼子均為AUG．若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳，其對應(yīng)的密碼子由GUC變?yōu)閁UC．
（2）現(xiàn)有寬葉矮莖白花與窄葉高莖紅花兩種純合品種，要培育寬葉矮莖紅花新品種．圖2是不同的育種方法，請據(jù)圖回答下列問題：
①F₁自交獲得F₂，F(xiàn)₂中自交后代不會發(fā)生性狀分離的植株所占的比例為$\frac{1}{8}$，用親本中寬葉矮莖白花個體與F₂中寬葉高莖紅花植株測交，后代中寬葉高莖紅花與寬葉矮莖白花植株的比例為1：1．
②A過程運用的原理是細胞全能性，甲植株發(fā)生的變異是染色體數(shù)目變異．
③與E過程相比，AB過程的最大優(yōu)點是明顯縮短育種年限，并后代是純合子，而CD過程最大的缺點是具有具有不定向性．
（3）現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，與該表現(xiàn)型相對應(yīng)體細胞的基因組成可能為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正常．現(xiàn)從已有植株A、B、C、D中選擇個體A或C，與該突變體進行一次雜交，即可確定該突變體具體是甲、乙、丙中的哪一種．（注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡）

Answer 1

分析 分析題圖1：圖示為基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列，根據(jù)起始密碼子（AUG）可以判斷出基因M轉(zhuǎn)錄的模板鏈為b鏈，而基因R中轉(zhuǎn)錄的模板鏈為a鏈．
根據(jù)題意和圖示2分析可知：AB是單倍體育種，E是雜交育種，C是誘變育種．
分析題文：基因M、m與基因R、r在同一對同源染色體上，則這兩對基因表現(xiàn)為連鎖遺傳；基因H、h在4號染色體上，因此基因M、m與基因H、h或基因R、r與基因H、h可自由組合．

解答 解：（1）由以上分析可知，基因M中b鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，若b鏈中箭頭所指的堿基C突變?yōu)锳，則基因由CAG→AAG，因此其轉(zhuǎn)錄形成的密碼子由GUC→UUC．
（2）①寬葉矮莖白花MMhhrr×窄葉高莖紅花mmHHRR→F₁（MmHhRr）$\stackrel{自交}{→}$F₂，F(xiàn)₂中自交后代不會發(fā)生性狀分離的植株所占的比例為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$．測交后代顯性：隱性=1：1．用親本中寬葉矮莖白花個體與F₂中寬葉高莖紅花植株測交，后代中寬葉高莖紅花與寬葉矮莖白花植株的比例為1：1．
②A過程是生殖細胞直接發(fā)育成完整的個體，體現(xiàn)了細胞全能性．甲植株在秋水仙素的作用下，染色體數(shù)目加倍，發(fā)生的變異是染色體數(shù)目變異．
③E過程是雜交育種，AB是單倍體育種．CD過程的誘變育種．與雜交育種相比，AB過程的最大優(yōu)點是明顯縮短育種年限，并后代是純合子，而CD過程最大的缺點是具有不定向性，另外具有可能性小，突變頻率低的特點．
（3）只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，即：A和C
故答案為：
（1）GUC UUC
（2）①$\frac{1}{8}$      1：1     
②植物細胞具有全能性     染色體數(shù)目變異   
③明顯縮短育種年限，并后代是純合子      具有不定向性
（3）A和C

點評 本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因自由組合定律的實質(zhì)及應(yīng)用、減數(shù)分裂，要求考生識記遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，能根據(jù)起始密碼子判斷出模板鏈；掌握基因自由組合定律的實質(zhì)，能運用逐對分析法計算相關(guān)概率；識記減數(shù)分裂不同時期的特點，有一定難度．