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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