Question

14．人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F₂中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占$\frac{1}{6}$．进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现2．
试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F₁中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是显性基因表达，隐性基因不转录（或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低）．
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F₁中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1：1：1：1，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子．实验结果不符合自由组合定律，原因是F₁　在减数分裂产生配子时发生了交叉互换．
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生．利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为SⅢ，否定了这种说法．
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性．

Answer 1

分析 本题主要考查基因、蛋白质和性状的关系．
基因通过中心法则控制性状，包括两种方式：
（1）可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状．例如：a．镰刀型细胞贫血症：血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状蔗糖多→水分保留少．b．囊性纤维病：CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常→功能异常．
（2）通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状．例如：a．豌豆粒型：豌豆淀粉分支酶基因异常（插入外来DNA序列）→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒．b．白化病：酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病．

解答 解：（1）纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，F₂中黄色皱粒为$\frac{1}{3}$YYrr和$\frac{2}{3}$Yyrr，若将F₂中黄色皱粒豌豆自交，只有$\frac{2}{3}$Yyrr自交才会长生绿色皱粒（yyrr），因此其子代中表现型为绿色皱粒（yyrr）的个体占$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{1}{6}$．若r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现终止密码（子）．由于显性基因表达，隐性基因不转录或不翻译；或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低，因此观察的7种性状的F₁中显性性状得以体现，隐性性状不体现．
（2）根据F₁中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明F₁中雌果蝇产生了4种配子．实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上的非等位基因”这一基本条件．
（3）由于变异存在不定向性，而该实验中出现的S菌全为SⅢ，说明不是突变产生的，从而否定了前面的说法．
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性，此外，碱基互补配对高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递．
故答案为：
（1）$\frac{1}{6}$   2    终止密码（子）2    显性基因表达，隐性基因不转录（或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低）
（2）4    交叉互换
（3）SⅢ
（4）碱基对排列顺序的多样性

点评 本题主要考查学生对知识的理解和掌握情况．要注意：1、生物的有些性状是受单基因控制的（如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制），而有些性状是由多对基因来决定的（如人的身高）．2、生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表观型=基因型+环境条件．