Question

5．某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性．基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上．

（1）基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图1，起始密码子均为AUG．若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子由GUC变为UUC．
（2）现有宽叶矮茎白花与窄叶高茎红花两种纯合品种，要培育宽叶矮茎红花新品种．图2是不同的育种方法，请据图回答下列问题：
①F₁自交获得F₂，F₂中自交后代不会发生性状分离的植株所占的比例为$\frac{1}{8}$，用亲本中宽叶矮茎白花个体与F₂中宽叶高茎红花植株测交，后代中宽叶高茎红花与宽叶矮茎白花植株的比例为1：1．
②A过程运用的原理是细胞全能性，甲植株发生的变异是染色体数目变异．
③与E过程相比，AB过程的最大优点是明显缩短育种年限，并后代是纯合子，而CD过程最大的缺点是具有具有不定向性．
（3）现有一宽叶红花突变体，与该表现型相对应体细胞的基因组成可能为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常．现从已有植株A、B、C、D中选择个体A或C，与该突变体进行一次杂交，即可确定该突变体具体是甲、乙、丙中的哪一种．（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）

Answer 1

分析 分析题图1：图示为基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列，根据起始密码子（AUG）可以判断出基因M转录的模板链为b链，而基因R中转录的模板链为a链．
根据题意和图示2分析可知：AB是单倍体育种，E是杂交育种，C是诱变育种．
分析题文：基因M、m与基因R、r在同一对同源染色体上，则这两对基因表现为连锁遗传；基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h或基因R、r与基因H、h可自由组合．

解答 解：（1）由以上分析可知，基因M中b链为转录的模板链，若b链中箭头所指的碱基C突变为A，则基因由CAG→AAG，因此其转录形成的密码子由GUC→UUC．
（2）①宽叶矮茎白花MMhhrr×窄叶高茎红花mmHHRR→F₁（MmHhRr）$\stackrel{自交}{→}$F₂，F₂中自交后代不会发生性状分离的植株所占的比例为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$．测交后代显性：隐性=1：1．用亲本中宽叶矮茎白花个体与F₂中宽叶高茎红花植株测交，后代中宽叶高茎红花与宽叶矮茎白花植株的比例为1：1．
②A过程是生殖细胞直接发育成完整的个体，体现了细胞全能性．甲植株在秋水仙素的作用下，染色体数目加倍，发生的变异是染色体数目变异．
③E过程是杂交育种，AB是单倍体育种．CD过程的诱变育种．与杂交育种相比，AB过程的最大优点是明显缩短育种年限，并后代是纯合子，而CD过程最大的缺点是具有不定向性，另外具有可能性小，突变频率低的特点．
（3）只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，即：A和C
故答案为：
（1）GUC UUC
（2）①$\frac{1}{8}$      1：1     
②植物细胞具有全能性     染色体数目变异   
③明显缩短育种年限，并后代是纯合子      具有不定向性
（3）A和C

点评 本题结合图解，考查遗传信息的转录和翻译、基因自由组合定律的实质及应用、减数分裂，要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程，能根据起始密码子判断出模板链；掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法计算相关概率；识记减数分裂不同时期的特点，有一定难度．