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【题目】玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一.请分析回答下列有关遗传学问题:

(1)某玉米品种2号染色体上的基因S、s控制一对相对性状,基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示.已知起始密码子为AUG或GUG。

①如果进行玉米的基因组测序,需要检测__________条染色体的DNA序列。

②基因S发生转录时,作为模板链的是图1中的__________链.若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失,则该处对应的密码子将改变为___________

(2)玉米的高杆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上.上图2表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ~Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。

①利用方法Ⅰ培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为__________,这种植株由于__________,须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践.图2所示的三种方法(Ⅰ~Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法__________,其原因是______________________________

②用方法Ⅱ培育优良品种时,先将基因型为HhRr的植株自交获得子代(F2),F2代植株中自交会发生性状分离的基因型共有_____种,这些植株在全部F2代中的比例为___________________.若将F2代的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2代矮秆抗病植株的花粉随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占_________

【答案】 10 b GUU 花药离体培养 长势弱小而且高度不育 基因突变频率很低而且是不定向的 5 3/4 4/27

【解析】根据题意和图示分析可知图1中因为起始密码子为AUG或GUG故其对应的模板链碱基为TAC或CAC因为b链中有TAC序列故为模板链图2中,Ⅰ为单倍体育种利用该方法工培育优良品种时获得hR植株常用的方法为花药离体培养;Ⅱ为杂交育种,Ⅲ为诱变育种这种方法最难获得优良品种(hhRR),因基因突变频率很低而且是不定向的

(1)①因为玉米雌雄同体细胞内没有性染色体所以进行玉米的基因组测序只需要检测10条染色体的DNA序列

因为起始密码子为AUG或GUG故其对应的模板链碱基为TAC或CAC因为b链中有TAC序列故为模板链若基因S的b链中箭头所指处原碱基序列为CAG若碱基对G/C缺失则碱基序列为CAA故该处对应的密码子将由GUC改变为GUU

(2)①据图示可知,Ⅰ为单倍体育种利用该方法工培育优良品种时获得hR植株常用的方法为花药离体培养不过获得的单倍体长势弱小而且高度不育须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践;Ⅲ为诱变育种这种方法最难获得优良品种(hhRR),因基因突变频率很低而且是不定向的

将基因型为HhRr的植株自交获得子代(F2), F2代植株中自交后代基因型共有9种其中纯合体为4种杂合体即发生性状分离的基因型为5种因为纯合体共占1/4,故这些植株在全部F2代中的比例为1-1/4=3/4;若将F2代的全部高秆抗病植株基因型为H_R_,矮秆抗病植株基因型为hhr_。其中RR占1/3,Rr占2/3。则R的频率为2/3,r的频率为1/3。随机授粉所得RR占2/3×2/3=4/9,故后代中纯合矮秆抗病植株hhRR概率为4/27。

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