Question

【題目】玉米粒有白色、紅色和紫色，相關物質的合成途徑如下圖一所示，基因N和P及基因均分布在5號染色體上.基因N在編碼蛋白質時，控制最前端幾個氨基酸的DNA序列如圖二所示，已知起始密碼子為AUG或GUG。請回答下列問題

（1）基因N發生轉錄時，作為模板鏈的是圖二中的______鏈。判斷依據是_______，若基因N中箭頭處的堿基對G/C缺失，則發生了_______。則該基因控制合成的蛋白質中氨基酸數目變化情況為_________(填“増加”、“減少”或“不一定”)

（2）基因組成為的玉米自花傳粉，由于P(P)基因發生了交叉互換，后代中新出現的桿粒顏色性狀為______(與不發生交叉互換相比)，交叉互換發生在_____期____之間。

（3）決定玉米的高桿(D)與矮桿(d)的基因位于另一對同源染色體上，現有一株純合高桿紅色籽粒玉米和一株不攜帶P基因的純合矮稈白色籽粒玉米，欲使用其培育能穩定傳的矮桿紅色籽粒玉米品種，可使用雜交有種(I)、誘變育種(Ⅱ)等方法。請回答：

①上述育種方法中，方法Ⅱ很難獲得目標品種，其原因是___________。

②用方法I進行育種時需將兩親本進行雜交，并使得到的F1自交產生F2，選擇的母本植林都要進行______處理。

Answer 1

【答案】b鏈 只有b鏈轉錄出的mRNA上有起始密碼子 基因突變 不一定 紅色 減數分裂第一次分裂前期（四分體時期） 同源染色體的非姐妹染色單體 基因突變頻率低，且不定向 去雄（去除雄蕊）

【解析】

分析圖一可知：基因N存在而無P時，玉米表現為紅色，基因N、P同時存在時表現為紫色。如果沒有基因N時，玉米表現為白色。

分析圖二：由于起始密碼子為AUG或GUG，其對應的模板鏈堿基為TAC或CAC，因此b鏈為模板鏈。

雜交育種是指將具有不同優良性狀的親本雜交，使控制不同性狀的基因組合在一起，其原理是基因重組，雜交育種操作簡便，但是獲取顯性純合子時往往需要連續自交，因此該育種方式所需時間較長。誘變育種是采用一定的方法使基因發生突變，獲取具有優良性狀的品種，其原理是基因突變，該育種方式的優點是能夠大幅度改良某一性狀，但是由于基因突變的不定向性，該育種方式帶有一定的盲目性，有時候不一定獲取所需的優良品種。

（1）由于起始密碼子為AUG或GUG，其對應的模板鏈堿基為TAC或CAC，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，則發生了基因突變，那么堿基序列變為CAA，所以該處對應的密碼子將由GUC改變為GUU，則該基因控制合成的蛋白質中氨基酸數目可能不變，因此蛋白質中氨基酸數目不一定發生變化。

（2）基因組成為的玉米自花傳粉，如果不發生交叉互換，則產生配子為PN、pn2種，則自花傳粉后后代玉米顏色為紫色和白色；如果P(P)基因發生了交叉互換，則產生的配子有PN、Pn、pN、pn，其中Pn、pN屬于交叉互換后新產生的配子，那么玉米自花傳粉后后代中有16種組合，玉米的表現型有紫色、白色、紅色，則新出現的桿粒顏色性狀為紅色。交叉互換發生在減數第一次分裂的前期。

（3）①誘變育種，原理是基因突變，由于基因突變頻率很低而且是不定向的，因此這種方法最難獲得優良品種。

②用方法I雜交育種進行育種時需將具有不同優良性狀的兩親本進行雜交，并使得到的F1自交產生F2，選擇的母本植株時需要進行去雄處理。