Question

番茄（2n=24）的正常植株（A）對矮生植株（a）為顯性，紅果（B）對黃果（b）為顯性．兩對基因獨立遺傳．請回答下列問題：
（1）現有基因型AaBB與aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有

 

種，其中基因型為

 

的植株自交產生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現型及比例為

 

．
（2）在♀AA×♂aa雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數第一次分裂時不分離，產生的雌配子染色體的數目為

 

，這種情況下，雜交后代的株高表現型可能是

 

．
（3）假設兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產生的，檢測突變基因轉錄的mRNA，發現X第二個密碼子中第二個堿基由C變U，Y在第二個密碼子的第二個堿基前多一個U．與正常植株相比，

 

突變體的株高變化可能性更大，試從蛋白質水平分析原因

 

．
（4）轉基因技術可以使植物體內某基因過量表達，也可以抑制某基因表達，假設A基因通過控制赤霉素合成來控制番茄的株高，請完成如下實驗設計，以驗證假設是否成立．
①實驗設計：（借助轉基因技術，但不必寫出轉基因的具體步驟）
A、分別測定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高．
B、

 

．
C、

 

．
②支持上述假設的預期結果：

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用,基因工程的應用

專題：

分析：第（1）題主要考察遺傳學兩大定律，較為簡單；第（2）題考察減數分裂，此題容易考慮不全而失分．減數第一次分裂時A基因所在的同源染色體不分離，情況有兩種，一種是兩條染色體均進入次級卵母細胞，這樣的話，經過正常的減數第二次分裂得到的雌配子染色體數目就為12+1=13條；另一種可能是兩天染色體均進入第一極體，這樣，次級卵母細胞進行正常的減數第二次分裂得到的雌配子染色體數目就為12-1=11條．第（3）題考查基因突變，堿基對的增添、缺失或改變，以及基因的表達過程．第（4）題綜合考查基因工程技術及實驗設計的方法，考生很容易只答一個方面，即只對矮生植株進行過量表達而忽略對正常植株A基因表達的抑制作用．第二種方法的思路比較簡單．

解答： 解：（1）基因型AaBB和aaBb的番茄雜交，后代的基因型有2×2=4種，即AaBB、aaBB、AaBb、aaBb；其中基因型為aaBb的植株自交產生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現型及比例為矮生紅果（aaBB、aaBb）：矮生黃果（aabb）=3：1．
（2）由于正常番茄體細胞中染色體為24條，所以A基因所在的同源染色體在減數第一次分裂時不分離，會導致雌配子染色體數目多一條或少一條，為13條或11條；如果雌配子染色體數目是13條，則雜交后代的株高表現型為正常，如果雌配子染色體數目是11條，則雜交后代的株高表現型為矮生，所以雜交后代株高為正�；虬�生．（3）由于X的第二個密碼子中第二堿基由C變為U，最多只有一個氨基酸發生變化；而Y在第二個密碼子的第二個堿基前多了一個U，蛋白質氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都改變，所以與正常植株相比，Y突變體的株高變化可能更大．
（4）本實驗的目的是驗證轉基因技術可以使某基因在植物體內過量表達，也可以抑制某基因表達．原理是通過轉基因技術促進或抑制A基因的表達，通過測定赤霉素含量和株高來說明問題．
①實驗設計：a．分別測定正常和矮生植株的赤霉素含量和株高
b．通過轉基因技術，抑制正常植株A基因的表達，測定其赤霉素含量和株高；
c．通過轉基因技術，使A基因在矮生植株過量表達，測定其赤霉素含量和株高．
②若轉基因技術可以使某基因在植物體內過量表達，也可以抑制某基因表達，則預期結果為：與對照比較，正常植株在A基因表達被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；與對照比較，A基因在矮生植株中過量表達后，該植株赤霉素含量增加，株高增加．
故答案為：
（1）4    aaBb     矮生紅果：矮生黃果=3：1       
（2）13或11   正常或矮生
（3）Y   Y突變體的蛋白質中氨基酸的改變比X突變體可能更多（或：X突變體的蛋白質可能只有一個氨基酸發生改變，Y突變體的蛋白質氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都改變）．
（4）①答案一：b．通過轉基因技術，一是抑制正常植株A基因的表達，二是使A基因在矮生植株過量表達．
c．測定兩個實驗組植株的赤霉素含量和植株．
答案二：b．通過轉基因技術，抑制正常植株A基因的表達，測定其赤霉素含量和株高．
c．通過轉基因技術，使A基因在矮生植株過量表達，測定其赤霉素含量和株高．（答案二中b和c次序不做要求）
②與對照比較，正常植株在A基因表達被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；與對照比較，A基因在矮生植株中過量表達后，該植株赤霉素含量增加，株高增加．

點評：本題綜合考查基因自由組合定律及應用、減數分裂、基因突變和驗證實驗，要求考生掌握基因自由組合定律的實質，能運用逐對分析法進行簡單計算；要求考生識記減數分裂不同時期的特征，特別是減數第一次分裂后期，推測一對同源染色體未分離導致的結果；能根據實驗目的設計簡單的實驗方法，預測實驗結論．