Question

15．南瓜的皮色有白色、黃色和綠色三種，該性狀的遺傳涉及兩對(duì)基因（H、h和Y、y）．有人利用白色（甲）、黃色和綠色3個(gè)純合品種進(jìn)行了如下三個(gè)雜交實(shí)臉：
實(shí)驗(yàn)1：黃×綠，F(xiàn)₁為黃色，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂為3黃：1綠
實(shí)驗(yàn)2：白色（甲）×黃，F(xiàn)₁為白色，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂為12白：3黃：1綠
（1）與南瓜皮色有關(guān)的兩對(duì)基因（H、h和Y、y）位于兩（或不同）對(duì)同源染色體上．
（2）南瓜皮的色素、酶和基因的關(guān)系如圖1所示：

①若H基因的作用是使酶1失去活性，而h基因無此效應(yīng)，則控制酶2合成的基因應(yīng)該是Y．
②上述雜交實(shí)驗(yàn)中，用作親本的白色（甲）、黃色和綠色品種的基因型依次是HHyy、hhYY、hhyy．
③實(shí)驗(yàn)2得到的F₂代南瓜中，白色南瓜的基因型有6種其中純合白色南瓜占全部白色南瓜的比例為$\frac{1}{6}$．
④實(shí)驗(yàn)者接著做了第三個(gè)實(shí)臉：白色（乙）×綠→F₁為白色，然后對(duì)F₁植株進(jìn)行測(cè)交，F(xiàn)₂為2白：1黃：1綠，則白色（乙）的基因型為HHYY，若將F₂代白皮南瓜植株自交，理論上F₃南瓜皮色的表現(xiàn)型比例為白：黃：綠=24：3：5．
（3）研究發(fā)現(xiàn)與正常酶1比較，失去活性的酶1的氨基酸序列有兩個(gè)突變位點(diǎn)，如圖2：
①可以推測(cè)，酶1氨基酸序列a、b兩處的突變都是控制酶1合成的基因發(fā)生突變的結(jié)果，其中a處是發(fā)生堿基對(duì)的替換導(dǎo)致的，b處是發(fā)生堿基對(duì)的增添或缺失導(dǎo)致的．
②研究還發(fā)現(xiàn)，失活酶1的相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是基因突變導(dǎo)致翻譯過程提前終止（或提前出現(xiàn)終止密碼）．

Answer 1

分析 閱讀題干和題圖可知，本題涉及的知識(shí)有基因的自由組合定律、基因突變，明確知識(shí)點(diǎn)后梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，然后解析題圖結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)2結(jié)果后代的性狀分離比為12：3：1，為分離比9：3：3：1的變式，因此這兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，F(xiàn)₂綠色基因型為hhyy，黃色為H_yy，白色H_Y_和hhY_或黃色hhY_，白色H_Y_和H_yy，將分析結(jié)果代入實(shí)驗(yàn)1驗(yàn)證，結(jié)果正確．
（2）①H基因使酶1失去活性，h基因無此效應(yīng)，因此實(shí)驗(yàn)2中F2代黃色南瓜基因型為hhY_，由圖可知，Y為控制酶2合成的基因．
②由①分析可知，F(xiàn)₁中白色基因型為HhYy，親代白色（甲）為HHyy，黃色為hhYY．
③實(shí)驗(yàn)2得到的F₂白色南瓜基因型為H_Y_和H_yy，白色南瓜占$\frac{12}{16}$，而純合白色南瓜占$\frac{2}{16}$，即可得純合白色南瓜占全部白色南瓜比例為$\frac{1}{6}$．
④F₁測(cè)交所得F₂中，綠色南瓜基因型為hhyy，黃色南瓜基因型為hhYy，所以F₁中一定有基因h和y及Y，結(jié)合前面分析可知，F(xiàn)₁基因型為HhYy，親本乙為HHYY；F₂中白色南瓜基因型及比例為HhYy：Hhyy=1：1，HhYy自交后代表現(xiàn)型及比例為$\frac{1}{2}$（$\frac{12}{16}$白，$\frac{3}{16}$黃，$\frac{1}{16}$綠），Hhyy自交后代表現(xiàn)型及比例為$\frac{1}{2}$（$\frac{3}{4}$白，$\frac{1}{4}$綠），F(xiàn)₃表現(xiàn)型及比例為白：黃：綠=24：3：5．
（3）①據(jù)圖分析，a處基因突變只導(dǎo)致一個(gè)氨基酸改變，這種突變可能是堿基對(duì)的替換，而b處突變導(dǎo)致b處及其后肽鏈上所有氨基酸都發(fā)生變化，可能是堿基對(duì)的增添或缺失．
②失活酶1的相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，說明其肽鏈比正常的要短，可能為翻譯提前終止．
故答案為：
（1）兩（或不同）    
（2）①Y    
②HHyy、hhYY、hhyy   
 ③6    $\frac{1}{6}$    
④HHYY    24：3：5
（3）①替換  增添或缺失 
②提前終止（或提前出現(xiàn)終止密碼）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的自由組合的概念理解，概率計(jì)算等相關(guān)知識(shí)，以及基因突變以及基因和性狀的關(guān)系，意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力，以及在熟練掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，得到合乎情理的準(zhǔn)確答案．