Question

19．出芽酵母的生活史如图1所示，其野生型基因发生突变后，表现为突变型（如图2所示）．研究发现该突变型酵母（单倍体）中有少量又回复为野生型表现型，请分析回答：

第一字母	第二字母		第三字母
	A	B
U	终止	亮氨酸	G
C	谷氨酸氨	亮氨酸	G
A	大冬酸铵	异亮氨酸	C
G	谷酸铵	氨酸	A

（1）酵母的生殖方式Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ相比，在减数分裂过程中能发生基因重组，因而产生的后代具有更大的变异性．
（2）依据图2和表1分析，A基因的突变会导致相应蛋白质的合成提前终止，进而使其功能缺失．
（3）研究者提出两种假设来解释突变型酵母回复为野生型表现型的原因．
①假设一：a基因又突变回A基因．提出此假设的依据是基因突变具有可逆性．
②假设二：a基因未发生突变，编码能携带谷氨酰胺的tRNA的基因B突变为b基因（a、b基因位于非同源染色体上）．在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为谷氨酰胺，识别的密码子为UAG，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质．
（4）为检验以上假设是否成立，研究者将回复后的单倍体野生型酵母与原始单倍体野生型酵母进行杂交，获取二倍体个体（F₁），培养F₁，使其减数分裂产生大量单倍体后代，检测并统计这些单倍体的表现型．
①若F₁的单倍体子代表现型为全部为野生型，则支持假设一．1
②若F₁的单倍体子代野生型与突变型比例为3：1，则支持假设二，F₁的单倍体子代中野生型个体的基因型是AB、Ab、ab，来源于一个F₁细胞的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为全部为野生型；野生型：突变型=3：1；野生型：突变型=1：1．

Answer 1

分析 1、酵母菌的生殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类． 无性繁殖包括：芽殖，裂殖，芽裂． 有性繁殖方式：子囊孢子． 出芽繁殖：这是酵母菌进行无性繁殖的主要方式．成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，而后形成新个体．有多边出芽、两端出芽、和三边出芽．图1中Ⅰ为芽殖、Ⅱ为有性繁殖、Ⅲ为裂殖．芽殖、裂殖均为无性生殖．
2、分析图2，野生型基因A对应的mRNA是CAG，根据密码子表格，对应的是谷氨酰胺．突变型基因a对应的mRNA是UAG，根据密码子表格，对应的是终止密码子．

解答 解：（1）酵母的生殖方式Ⅱ有性繁殖与Ⅰ芽殖、Ⅲ裂殖等无性繁殖相比，在减数分裂过程中能发生基因重组，因而产生的后代具有更大的变异性．
（2）依据图2和表1分析，A基因的突变为基因a，对应的mRNA是UAG，根据密码子表格，对应的是终止密码子，会导致相应蛋白质的合成提前终止，进而使其功能缺失．
（3）①假设一：a基因又突变回A基因．提出此假设的依据是基因突变具有可逆性．
②假设二：a基因未发生突变，编码能携带谷氨酰胺的tRNA的基因B突变为b基因（a、b基因位于非同源染色体上）．在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为谷氨酰胺，识别的密码子为UAG，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质．
（4）①根据假设一：a基因又突变回A基因，则回复后的单倍体野生型酵母为A，与原始单倍体野生型酵母A进行杂交，获取二倍体个体（F₁）AA，培养F₁，使其减数分裂产生大量单倍体后代，F₁的单倍体子代表现型为全部为野生型．
②根据假设二可知，回复后的单倍体野生型酵母为ab，与原始单倍体野生型酵母AB进行杂交，获取二倍体个体（F₁）AaBb，培养F₁，使其减数分裂产生大量单倍体后代，F₁的单倍体子代为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，其中AB、Ab、ab为野生型个体，aB为突变型个体．来源于一个F₁细胞的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为：全部为野生型；野生型：突变型=3：1；野生型：突变型=1：1．
故答案为：
（1）基因重组
（2）提前终止
（3）①可逆
②谷氨酰胺     UAG
（4）①全部为野生型
②AB、Ab、ab          全部为野生型；野生型：突变型=3：1；野生型：突变型=1：1

点评 本题主要考查遗传信息的转录和翻译、基因突变、基因分离定律等相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．