Question

【題目】某二倍體植物為兩性花，進行自花傳粉，其寬葉（M）對窄葉（m）為顯性，紅花（R）對白花（r）為顯性，這兩對基因都在2號染色體上。請回答：

（1）基因M、R編碼各自蛋白質前3個氨基酸的DNA序列如上圖，起始密碼子均為AUG。基因R轉錄時的模板位于________（填“a”或“b”）鏈中，若b鏈中箭頭所指堿基T突變為A，其對應的密碼子將由________突變為________。已知突變前后編碼的氨基酸均為亮氨酸，原因是_______________________________。

（2）tRNALeu是亮氨酸的轉運RNA，其在細胞中是以_______________________為模板合成的。tRNALeu在翻譯過程中既能攜帶亮氨酸，又能______________________。

（3）基因M、m和基因R、r的遺傳遵循孟德爾的______________定律。現有基因型為MMRR和mmrr的植株進行雜交得F1，F1自交得F2。若F2中有2種表現型，則其表現型及其比例為_______________________________；若F2中有4種表現型，則其變異的來源最可能是________________。

Answer 1

【答案】b CUA CUU 密碼子具有簡并性（亮氨酸具有多個密碼子） DNA的一條鏈 識別mRNA上亮氨酸的密碼子 分離 寬葉紅花︰窄葉白花＝3︰1 基因重組（交叉互換）

【解析】

基因M、m與基因R、r在2號染色體上，則這兩對基因表現為連鎖遺傳(不符合基因自由組合定律)；圖示為基因M、R編碼各自蛋白質前3個氨基酸的DNA序列，根據起始密碼子（AUG）可以判斷出基因M轉錄的模板鏈為a鏈，而基因R轉錄的模板鏈為b鏈，據此答題。

（1）根據上述分析可知，基因R轉錄時的模板位于b鏈中，且由右側向左側轉錄，若b鏈中箭頭所指堿基T突變為A，則基因的模板鏈由GAT→GAA，因此其轉錄形成的密碼子由CUA→CUU。由于密碼子具有簡并性（亮氨酸具有多個密碼子），故突變前后編碼的氨基酸均為亮氨酸。

（2）tRNALeu是亮氨酸的轉運RNA，其在細胞中是以DNA的一條鏈為模板合成的。tRNALeu在翻譯過程中既能攜帶亮氨酸，其反密碼子又能識別mRNA上亮氨酸的密碼子。

（3）基因M、m和基因R、r都在2號染色體上，表現為連鎖現象，故基因M、m和基因R、r的遺傳遵循孟德爾的分離定律。基因型為MMRR和mmrr的植株進行雜交得F1（MmRr），根據親本基因型可知，M和R連鎖，m和r連鎖，不考慮交叉互換，MmRr 產生MR和mr兩種數量相等的配子，故F1自交得F2，1MMRR和2MmRr表現為寬葉紅花，1mmrr表現為窄葉白花，即寬葉紅花︰窄葉白花＝3︰1。若F2中有4種表現型，則說明F1（MmRr）產生了四種配子，故其變異的來源最可能是減數第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發生了交叉互換。