Question

【題目】請分析回答下列有關玉米遺傳學問題：

（1）位于某玉米品種2號染色體上的基因S、s和M、m各控制一對相對性狀，基因S在編碼蛋白質時，控制最前端幾個氨基酸的DNA序列如圖1所示。已知起始密碼子為AUG或GUG。

①若圖中基因S的箭頭所指堿基對缺失，則該處對應的密碼子將改變為_______________。

②某基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現了4種表現型，在此過程中出現的變異類型屬于_________，其原因是在減數分裂過程中發生了______________。

（2）玉米的高稈易倒伏（H）對矮稈抗倒伏（h）為顯性，抗病（R）對易感病（r）為顯性，兩對基因分別位于兩對同源染色體上。圖2表示利用品種甲（HHRR）和乙（hhrr）通過三種育種方法（Ⅰ～Ⅲ）培育優良品種（hhRR）的過程。

①用方法Ⅰ培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為_________。

②圖2所示的三種方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最難獲得優良品種（hhRR）的是方法Ⅲ，其原因是___________。

Answer 1

【答案】 GUU 基因重組 同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換 花藥離體培養 基因突變頻率很低而且是不定向的

【解析】試題分析：解答（1）題，需以題意中的“起始密碼子”和“基因S、s和M、m與染色體的位置關系”為切入點，圍繞基因表達、減數分裂等相關基礎知識，對相關的問題情境進行分析判斷。解答（2）題，需理清常見的誘變育種、雜交育種、單倍體育種的過程、優缺點及原理，形成清晰的知識網絡。據此依題意和從圖示中提取信息進行相關問題的解答。

(1) ①起始密碼子為AUG或GUG，與其對應的模板鏈堿基為TAC或CAC；由于b鏈中有TAC序列，因此b鏈為模板鏈。基因S的b鏈中箭頭所指處原堿基序列為CAG，若堿基對G/C缺失，則堿基序列變為CAA，所以該處對應的密碼子將由GUC改變為GUU。

②基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現了4種表現型，說明出現了基因重組。由于S、s和M、m基因均位于2號染色體上，說明在減數分裂過程中發生了同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換。

(2) ①據圖示可知，方法Ⅰ為單倍體育種，利用該方法培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養，因過獲得的單倍體長勢弱小而且高度不育，須經誘導染色體加倍后才能用于生產實踐。

②方法Ⅲ為誘變育種，其原理是基因突變。這種方法最難獲得優良品種（hhRR）的原因是：基因突變頻率很低而且是不定向的。