Question

18．某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图所示．已知起始密码子为AUG或GUG．
（1）基因S所在的DNA分子发生复制时随着染色体的复制而完成，通过细胞分裂分配到子细胞中去；基因S发生转录时，作为模板链的是图1中的b链．若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为GUU．
（2）某基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，在此过程中出现的变异类型属于基因重组，其原因是在减数分裂过程中发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换．

Answer 1

分析 分析题图可知，该图是基因的部分结构，已知起始密码子为AUG或GUG，按照碱基互补配对原则，转录起始密码子的模板链是TAC或CAC，分析基因中的a链和b链，两条链都不含有CAC，b链中含有TAC，因此转录的模板链是b链；如果箭头所指碱基对G/C缺失，则模板链中的该碱基序列由CA TAC GTT CAG AGG变成CA TAC GTT CAA GG，因此该处对应的密码子将由GUC改变为 GUU．

解答 解：（1）基因S所在的DNA分子发生复制时随着染色体的复制而完成，通过细胞分裂分配到子细胞中去；起始密码子为AUG或GUG，则转录起始密码子的模板链是TAC或CAC，分析基因中的a链和b链，ATC位于b链，因此转录的模板链是b链；基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，转录形成的mRNA该该处顺延一个碱基，该处的密码子变成GUU．
（2）由题意知，S、s和M、m各控制一对相对性状，且同位于2号染色体上，不遵循自由组合定律，如果基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，最可能的原因是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，该变异属于基因重组中的交叉互换型．
故答案为：
（1）染色体     细胞分裂      b     GUU
（2）基因重组   同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换

点评 本题综合考查了基因突变及基因的自由组合定律，意在考查学生的理解和应用能力，试题难度中等．