Question

10．豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性，两对性状独立遗传．请回答下列问题：
（1）R基因控制合成的淀粉分支酶能促进葡萄糖、蔗糖等合成淀粉，使种子表现为圆粒．与圆粒豌豆相比，皱粒豌豆味道更为甜美，原因是皱粒豌豆不能合成淀粉分支酶，其内葡萄糖、蔗糖的含量高．
（2）D基因可突变成d₁、d₂基因，它们的表达产物如下：

基因	表达产物（…表示氨基酸序列相同）
D	…丙氨酸（229位）…组氨酸（276位）…（376位）…（480位）
d1	…苏氨酸（229位）…组氨酸（276位）…（376位）…（480位）
d2	…苏氨酸（229位）…组氨酸（276位）…（376位）

据表可知，d₁在D的基础上发生了碱基对的替换．d₂在d₁的基础上发生了碱基对的替换或增添或缺失．
（3）豌豆为一年生植物，若想在一年内获得矮茎皱粒种子，可将高茎圆粒植株（DdRr）所结种子种植，从矮茎植株所结的豆粒中，选出皱粒豌豆种子．
（4）在圆粒豌豆群体中，结出了几粒皱粒种子，你如何鉴定其是可遗传变异，还是不可遗传变异？取皱粒种子种植在与圆粒豌豆相同的环境中，观察所结种子的形状，若全为皱粒，说明是可遗传变异；若全为圆粒，说明是不可遗传变异．（写出实验设计思路并预测实验结果和结论）

Answer 1

分析 1、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，基因突变后，基因中的碱基序列发生变化，转录形成的mRNA上的碱基序列发生改变，编码氨基酸的密码子发生改变，进而会引起翻译形成的蛋白质的氨基酸序列改变，导致生物性状的改变；碱基对替换引起的基因突变往往会使蛋白质中的一个氨基酸发生替换，碱基对增添或缺失往往会导致从突变位点之后的多个密码子发生改变，进而会导致蛋白质中的多个氨基酸改变．
2、基因对性状的控制途径：基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，基因还可以控制蛋白质的结构直接控制生物的性状．

解答 解：（1）R基因控制合成的淀粉分支酶能促进葡萄糖、蔗糖等合成淀粉，使种子表现为圆粒，皱粒豌豆不能合成淀粉分支酶，其内葡萄糖、蔗糖的含量高，因此皱粒种子更甜美．
（2）由表格信息可知，D突变为d₁后，表达产物，只有一个氨基酸发生变化，229位的丙氨酸变成组氨酸，因此d₁在D的基础上发生了碱基对替换；D突变为d₂后，表达肽链明显缩短，且229为氨基酸种类也发生替换，与d1表达的产物，肽链明显缩短，因此d₂在d₁的基础上发生了碱基对的替换或增添或缺失，使终止密码子提前出现．
（3）由题意知，DdRr表现为高茎圆粒，因此矮茎皱粒是隐性性状，隐性性状一旦出现就是纯合子，若想在一年内获得矮茎皱粒种子，可将高茎圆粒植株（DdRr）所结种子种植，从矮茎植株所结的豆粒中，选出皱粒豌豆种子即可．
（4）可遗传变异可以将性状传递给后代，不遗传变异不会将性状传递给后代，在圆粒豌豆群体中，结出了几粒皱粒种子，要判断是否是可遗传变异，可以取皱粒种子种植在与圆粒豌豆相同的环境中，观察所结种子的形状，若全为皱粒，说明是可遗传变异；若全为圆粒，说明是不可遗传变异．
故答案为：
（1）皱粒豌豆不能合成淀粉分支酶，其内葡萄糖、蔗糖的含量高
（2）替换      替换或增添或缺失
（3）从矮茎植株所结的豆粒中，选出皱粒豌豆种子
（4）取皱粒种子种植在与圆粒豌豆相同的环境中，观察所结种子的形状，若全为皱粒，说明是可遗传变异；若全为圆粒，说明是不可遗传变异

点评 本题要求考生理解基因突变的概念和类型，不同类型的基因突变对生物性状的影响，并根据蛋白质氨基酸序列的变化判断基因突变的种类；理解并识记基因对性状的控制途径；学会应用演绎推理的方法设计遗传实验，预期结果、获取结论．