Question

4．夜来香在自然界中存在二倍体和四倍体两种类型，其株型的平铺型与斜生型分别由3号染色体上的一对等位基因A、a控制，现有二倍体平铺型植株甲和四倍体平铺型植株乙，其细胞中3号染色体如图1所示，请分析回答：

（1）平铺型植株甲的变异类型属于染色体缺失（或染色体结构变异，若含有异常染色体的雌配子50%死亡，植株甲自交后代表现型及比例为平铺型：斜生型=5：1，若以植株甲为材料，想尽快得到可稳定遗传的平铺型植株，应选用的育种方法为单倍体育种．
（2）若植株乙的四条3号染色体在减数分裂过程中可以随机均等移向细胞两极，以植株乙为父本与二倍体斜生型植株杂交，后代表现型及比例为平铺型：斜生型=5：1．
（3）研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变，若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ，其氨基酸序列如图2所示：
据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了碱基对的增添或缺失，进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于Ⅰ，出现此现象的原因可能是终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后．

Answer 1

分析 1、染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，碱基对替换往往是一个密码子变化导致蛋白质中的一个氨基酸发生替换，碱基对的增添和缺失往往会导致突变点后多个密码子发生变化．
2、基因位于染色体上，在减数分裂过程中，基因的变化是随染色体行为变化而发生变化的，因此可以根据染色体的行为变化写出配子的基因型及比例，然后用雌雄配子结合方法，计算杂交后代的基因型、表现型及比例关系．

解答 解：（1）分析题图甲可知，该植物a基因所在的染色体缺失一个片段，变异类型属于染色体结构变异中的染色体片段缺失；若含有异常染色体的雌配子50%死亡，则雌配子的基因型及比例关系是A：a=2：1，雄配子的基因型及比例是A：a=1：1，雌雄配子结合，后代的基因型是AA：Aa：aa=2：3：1，其中A_表现为平铺，aa表现为斜生型．
可稳定遗传的平铺型植株的基因型是AA，单倍体育种可以缩短育种年限，尽快由甲获得能稳定遗传的平铺型植株．
（2）植株乙是四倍体，基因型为AAaa，产生的精子的基因型是：AA：Aa：aa=1：4：1，二倍体斜生型植株的基因型是aa，产生的卵细胞的基因型是a，杂交后代的基因型是AAa、Aaa：aaa=1：4：1，其中AAa、Aaa表现为平铺型，aaa表现为斜生型．
（3）如果突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传，说明该突变是隐性突变；分析题图可知，突变点之后的氨基酸序列都发生变化，说明该突变是碱基对增添或缺失造成的；如果Ⅱ的相对分子质量明显大于I，说明Ⅱ氨基酸数目增加，可能的原因是终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后．
故答案为：
（1）染色体缺失（或染色体结构变异）      平铺型：斜生型=5：1    单倍体育种
（2）平铺型：斜生型=5：1
（3）隐性    碱基对的增添或缺失   终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后

点评 本题旨在考查学生理解基因与染色体的平行关系，并利用相关知识进行推理、解答遗传问题，理解染色体结构变异，学会分析题图判断染色体变异的类型，理解基因突变的概念、类型和特点并学会根据题干信息进行推理、判断．