Question

1．夜来香在自然界中存在二倍体和四倍体两种类型，其株型的平铺型与斜生型分别由3号染色体上的一对等位基因A、a控制．现有二倍体平铺型植株甲和四倍体平铺型植株乙，其细胞中3号染色体如图所示，请分析回答：

（1）平铺型植株甲的变异类型属于染色体缺失（或染色体结构变异）．若含有异常染色体的雌配子50%死亡，植株甲自交后代表现型及比例为平铺型：斜生型=5：1．若以植株甲为材料，想尽快得到可稳定遗传的平铺型植株，应选用的育种方法为单倍体育种．
（2）若植株乙的四条3号染色体在减数分裂过程中可以随机均等移向细胞两极，以植株乙为父本与二倍体斜生型植株杂交，后代表现型及比例为平铺型：斜生型=5：1．
（3）研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变，且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传，据此判断该突变为隐性（显性/隐性）突变．若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为I、Ⅱ，其氨基酸序列如图所示：

据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了碱基对的增添或缺失，进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于I，出现此现象的原因可能是终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后．

Answer 1

分析 1、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限．
2、基因突变是由基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，碱基对替换引起的变异往往只有一个氨基酸发生变化，碱基对增添或缺失引起的变异往往会引起蛋白质中的多个氨基酸发生变化．

解答 解：（1）由题图分析可知，植株甲a所在的染色体缺失一片断，因此该变异属于染色体结构变异中的染色体片段缺失；如果含有异常染色体的雌配子50%死亡，则该植株产生的有活力的雌配子的比例是A：a=2：1，雄配子的比例是A：a=1：1，该植株自交后代斜生植株的比例是aa=$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{6}$，平铺型植株是$\frac{5}{6}$，所以植株甲自交后代表现型及比例为平铺型：斜生型=5：1；可稳定遗传的平铺型植株的基因型是AA，单倍体育种可以缩短育种年限，尽快由甲获得能稳定遗传的平铺型植株．
（2）按照自由组合定律，植株乙产生的精子的基因型是AA：Aa：aa=1：4：1，二倍体斜生型植株的基因型啊aa，二者杂交，后代的基因型及比例是AAa：Aaa：aaa=1：4：1，即平铺型：斜生型=5：1．
（3）由题意知，突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传，因此该突变是隐性突变；分析I、Ⅱ，二者有多个氨基酸发生变化，因此最可能是碱基中碱基对的增添或缺失造成的基因突变；如果Ⅱ的相对分子质量明显大于I，则说明终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后，蛋白质中的氨基酸数目增加．
故答案为：
（1）染色体缺失（或染色体结构变异）    平铺型：斜生型=5：1    单倍体育种
（2）平铺型：斜生型=5：1
（3）隐性（2分）碱基对的增添或缺失  终止密码子位置后移，导致翻译（或蛋白质合成）终止延后

点评 本题的知识点是染色体变异的类型，基因突变的类型和特点，单倍体育种的优点，减数分裂过程染色体的行为变化，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络并应用相关知识结合题干信息综合解答问题的能力．