Question

番茄(2n=24)的正常植株(A)對矮生植株(a)為顯性，紅果（B）對黃果（b）為顯性。兩對基因獨立遺傳。請回答下列問題：

（1）現(xiàn)有基因型AaBB與aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有種，基因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現(xiàn)型及比例為。

（2）在♀AA×♂aa雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為，這種情況下，雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是

（3）假設兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的，檢測突變基因轉錄的mRNA，發(fā)現(xiàn)X第二個密碼子中的第二個堿基由C變?yōu)閁，Y在第二個密碼子的第二個堿基前多了一個U。與正常植株相比，突變體的株高變化可能更大，試從蛋白質水平分析原因。

(4)轉基因技術可以使某基因在植物體內過量表達，也可以抑制某基因表達。假設A基因通過控制赤霉素的合成來控制番茄的株高，請完成如下實驗設計，已驗證假設是否成立。

①實驗設計：（借助轉基因技術，但不要求轉基因的具體步驟）

a．分別測定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。

b．

c．

②支持上述假設的預期結果：

③若假設成立，據(jù)此說明基因控制性狀的方式：

 

Answer 1

（1）4aaBb矮生紅果：矮生黃果=3：1（2）13和11；正常和矮生都有

（3）Y;X突變體只是一個氨基酸發(fā)生改變，而Y突變體由于其模板mRNA多了一個堿基使得氨基酸第一個往后都發(fā)生改變。（4）①b.在正常植株提取A基因，把A基因轉入矮生植株；c．過段時間測量高度，和原來的矮生植株作比較

②原來的矮生植株變正常植株　　 ③基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀。

 

本題綜合性強,考查了細胞的減數(shù)分裂,基因的分離定律與自由組合定律,基因的突變及基因的表達,基因與性狀的關系,以及實驗的設計、結果的預測與分析等知識，并注重考查綜合運用知識的能力。

（1）AaBB與aaBb雜交，其雜交子代有AaBB、aaBB、AaBb、aaBb四種基因型，有正常株紅果、矮生株紅果兩種表現(xiàn)型。AaBB自交產(chǎn)生矮生株黃果的概率為0。aaBb自交產(chǎn)生矮生紅果與矮生黃果兩種類型，其比例為3：1，其中產(chǎn)生矮生株黃果的概率為25%。

（2）♀AA植株的A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，則其產(chǎn)生的雌配子中要么有兩個A基因及相應的兩條染色體，故其產(chǎn)生的雌配子中染色體數(shù)目為13或11，這種情況下♀AA×♂aa雜交后代的基因型為AAa或a,表現(xiàn)型為正�；虬�生。

（3）在突變體X株高基因轉錄形成的mRNA中，第二個密碼子中第二個堿基由C變?yōu)閁，此為堿基替換導致基因突變，翻譯形成的蛋白質中最多只有一分子氨基酸發(fā)生了改變，甚至沒有改變。在突變體Y株高基因產(chǎn)生的mRNA中，第二個密碼子的第二堿基前多了一個U，此為堿基增添而引起的基因突變，在翻譯形成蛋白質時，含增多的堿基U及其后面的密碼子對應的氨基酸都可能發(fā)生了改變。

（4）①題干中提到“假設A基因通過控制赤霉素的合成來控制番茄的株高”。若要通過實驗來證明假設是正確的，則根據(jù)“轉基因技術可以使某基因在植物體內過量表達，也可以抑制某基因表達”而設計實驗的思路是：

a.分別測定正常株（AA或Aa）與矮生株（aa）的赤霉素含量和株高。（題中已給出，其引導作用是實驗現(xiàn)象的測量依據(jù)）

b.用轉基因技術使A基因在矮生株體內過量表達，用轉基因技術抑制A基因在正常株中的表達。（扣題干中的提示信息）

c.測定兩組植株體內的赤霉素含量和兩組植株的株高情況并記錄結果。（扣a中的引導信息）

②與③的答案已經(jīng)在題干文字信息中存在了，但需要變通。赤霉素不是蛋白質，基因是通過控制蛋白質的合成而控制生物性狀的，包括通過控制結構蛋白而直接控制生物性狀和通過酶的合成控制代謝，進而控制生物性狀兩種方式。