Question

20．人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F₂中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占$\frac{1}{6}$．进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉分支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现终止密码（子）．试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F₁中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是显性基因表达，隐性基因不转录、或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低（说出两种情况）．
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F₁中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为2：2：48：48，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子．实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”这一基本条件．
（3）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性，此外，碱基互补配对的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递．
（4）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生．利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为SⅢ，否定了这种说法．

Answer 1

分析 1、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质．
3、DNA分子具有多样性和特异性，其具有多样性的原因是碱基对的排序顺序具有多样性，其具有特异性的原因是每种DNA分子具有特定的碱基排列序列．

解答 解：（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，F₁的基于型为YyRr，F₁自交所得F₂中，黄色皱粒豌豆的基因型及比例为YYrr：Yyrr=1：2，即其中Yyrr占$\frac{2}{3}$，因此黄色皱粒豌豆自交，子代中表现型为绿色皱粒（yyrr）的个体占$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$．r基因的碱基序列比R基因多，但r基因编码的蛋白质比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，由此可推知r基因转录的mRNA提前出现了终止密码子．在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F₁中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低．
（2）测交可用来鉴定某一个体的基因型和它形成的配子类型及其比例．摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F₁中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子；基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合，测交所得的四种表现型的比例不为1：1：1：1，可见该实验结果不符合自由组合定律，其原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”这一基本条件．
（3）DNA分自具有多样性的原因是碱基对排列顺序具有多样性；碱基互补配对原则的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递．
（4）基因突变具有不定向性，若利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，该实验中出现的S型菌全为SⅢ，则否认了S型菌出现是由于R型菌突变产生的说法．
故答案为：
（1）$\frac{1}{6}$  终止密码（子）   显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低
（2）4     非同源染色体上非等位基因
（3）碱基对排列顺序的多样性    碱基互补配对
（4）SⅢ

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用、肺炎双球菌转化实验、DNA分子的多样性和特异性等知识，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法进行相关概率的计算；识记肺炎双球菌转化实验的过程及实验结果；识记DNA分子具有多样性和特异性的原因，能结合所学的知识准确答题．