题目内容

14．南瓜的皮色有白色、黄色和绿色三种，该性状的遗传涉及两对基因（H、h和Y、y）．有人利用白色（甲）、黄色和绿色3个纯合品种进行了如下三个杂交实脸：
实验1：黄×绿，F1为黄色，F1自交，F2为3黄：1绿
实验2：白色（甲）×黄，F1为白色，F1自交，F2为12白：3黄：1绿
（1）与南瓜皮色有关的两对基因（H、h和Y、y）位于两（或不同）（1分）对同源染色体上．
（2）南瓜皮的色素、酶和基因的关系如图1所示：
①若H基因的作用是使酶1失去活性，而h基因无此效应，则控制酶2合成的基因应该是Y．
②上述杂交实验中，用作亲本的白色（甲）、黄色和绿色品种的基因型依次是HHyy、hhYY、hhyy．
③实验2得到的F2代南瓜中，白色南瓜的基因型有6种，其中纯合白色南瓜占全部白色南瓜的比例为$\frac{1}{6}$．
④实验者接着做了第三个实脸：白色（乙）×绿→F1为白色，然后对F1植株进行测交，F2为2白：1黄：1绿，则白色（乙）的基因型为HHYY，若将F2代白皮南瓜植株自交，理论上F3南瓜皮色的表现型比例为白：黄：绿=24：3：5．
（3）研究发现与正常酶1比较，失去活性的酶1的氨基酸序列有两个突变位点，如图2：
①可以推测，酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生突变的结果，其中a处是发生碱基对的替换导致的，b处是发生碱基对的增添或缺失导致的．
②研究还发现，失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，出现此现象的原因可能是基因突变导致翻译过程提前终止（或提前出现终止密码）．

分析 阅读题干和题图可知，本题涉及的知识有基因的自由组合定律、基因突变，明确知识点后梳理相关的基础知识，然后解析题图结合问题的具体提示综合作答．

解答 解：（1）因为实验2结果后代的性状分离比为12：3：1，为分离比9：3：3：1的变式，因此这两对基因位于两对同源染色体上，F2绿色基因型为hhyy，黄色为H_yy，白色H_Y_和hhY_或黄色hhY_，白色H_Y_和H_yy，将分析结果代入实验1验证，结果正确．
（2）①H基因使酶1失去活性，h基因无此效应，因此实验2中F2代黄色南瓜基因型为hhY_，由图可知，Y为控制酶2合成的基因．
②由①分析可知，F1中白色基因型为HhYy，亲代白色（甲）为HHyy，黄色为hhYY．
③实验2得到的F2白色南瓜基因型为H_Y_和H_yy，白色南瓜占$\frac{12}{16}$，而纯合白色南瓜占$\frac{2}{16}$，即可得纯合白色南瓜占全部白色南瓜比例为$\frac{1}{6}$．
④F1测交所得F2中，绿色南瓜基因型为hhyy，黄色南瓜基因型为hhYy，所以F1中一定有基因h和y及Y，结合前面分析可知，F1基因型为HhYy，亲本乙为HHYY；F2中白色南瓜基因型及比例为HhYy：Hhyy=1：1，HhYy自交后代表现型及比例为$\frac{1}{2}$（$\frac{12}{16}$白，$\frac{3}{16}$黄，$\frac{1}{16}$绿），Hhyy自交后代表现型及比例为$\frac{1}{2}$（$\frac{3}{4}$白，$\frac{1}{4}$绿），F3表现型及比例为白：黄：绿=24：3：5．
（3）①据图分析，a处基因突变只导致一个氨基酸改变，这种突变可能是碱基对的替换，而b处突变导致b处及其后肽链上所有氨基酸都发生变化，可能是碱基对的增添或缺失．
②失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，说明其肽链比正常的要短，可能为翻译提前终止．
故答案为：
（1）两（或不同）
（2）①Y
②HHyy、hhYY、hhyy
③6 $\frac{1}{6}$
④HHYY 24：3：5
（3）①替换 增添或缺失
②提前终止（或提前出现终止密码）

点评 本题考查基因的自由组合的概念理解，概率计算等相关知识，以及基因突变以及基因和性状的关系，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力，以及在熟练掌握知识的基础上，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，得到合乎情理的准确答案．

练习册系列答案
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