Question

6．请分析回答下列有关玉米遗传变异问题：
（1）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1所示．已知起始密码子为AUG或GUG．

①因S发生转录时，作为模板链的是图1中的链．若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C发生替换，该基因所控制性状未发生改变的最可能原因是密码子的简并性（一种氨基酸可以有多个密码子）．
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是基因重组，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的交叉互换．
（2）玉米的高杆易倒伏（H）对矮秆抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上．图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（I-III）培育优良品种（hhRR）的过程．
①用方法I培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为花药离体培养，与方法II相比的其优势是明显缩短育种年限．
②图2所示的三种方法（I-III）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法III，其原因是基因突变频率很低而且是随机的、不定向的．

Answer 1

分析 1、分析图1：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．
2、分析图2：该图是几种育种方法，其中Ⅰ是单倍体育种，原理是染色体变异；Ⅱ是杂交育种，原理是基因重组；Ⅲ是诱变育种，原理是基因突变．

解答 解：（1）①由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物性状的改变．
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．
（2）①Ⅰ是单倍体育种，单倍体育种过程中获取单倍体植株hR常用的方法是花药（花粉）离体培养；Ⅱ是杂交育种，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育育种年限．
②由于基因突变具有不定向性和低频性，采用方法Ⅲ最难获得优良品种（hhRR）．
故答案为：
（1）①密码子的简并性（一种氨基酸可以有多个密码子）      ②基因重组       同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换
（2）①花药离体培养       明显缩短育种年限
②基因突变频率很低而且是随机的、不定向的

点评 本题的知识点是转录过程，基因突变特点，单倍体育种、杂交育种、诱变育种的过程和原理，基因自由组合定律的实质和应用，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识都内在联系并学会根据题干信息进行推理、计算．