Question

某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

（1）基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子由    变为    。正常情况下，基因R在细胞中最多
有    个,其转录时的模板位于    （填“a”或“b”）链中。
（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为    ，用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为    。
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是                       。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是                           。
（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）

实验步骤：①                                                                。
②观察、统计后代表现性及比例
结果预测：Ⅰ若                                      ，则为图甲所示的基因组成；
Ⅱ若                                      ，则为图乙所示的基因组成；
Ⅲ若                                      ，则为图丙所示的基因组成。

Answer 1

（1）GUC   UUC    4    a        （2）1/4       4:1
（3）（减数第一次分裂时）交叉互换      减数第二次分裂时染色体未分离
（4）答案一
①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为 1:1
II. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2:1
III. 宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1
答案二
①用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交
I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为3:1
II.后代中全部为宽叶红花
III. 宽叶红花与窄叶红花植株的比为2:1

解析试题分析：（1）起始密码为AUG，说明M基因以b链为模板，R基因以a链为模板，原本密码子应是GUC突变后应是UUC。基因R最多应有4个，在有丝分裂的前中期都有4个。
（2）子一代是MmHh,其自交后有16种结合方式，9种基因型4种表现型，有4份纯合子，故纯合子占1/4，宽叶高茎有1/9MMHH,4/9MmHh,2/9MmHH,2/9MMHh,与mmhh杂交后后代能出现M-R-的概率是1/9+4/9*1/2*1/2+2/9*1/2+2/9*1/2=4/9，出现mmhh的概率是4/9*1/2*1/2=1/9，故是4:1.
(3)Hh应是位于同源染色体上的等位基因，最可能是发生了交叉互换在减数第二次分裂中出现Hh，HH是位于姐妹染色单体上的基因，能出现HH型配子，最可能是在减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离到2个子细胞中。
（4）应选择用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，窄叶白花提供的是mr配子，如果子代中出现宽叶红花与宽叶白花植株的比为 1:1应是图甲情况，因为缺少2个基因时会死亡，如果子代出现宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2:1应是图乙情况，如果子代出现宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1，则应是图丙情况。
考点：本题考查基因自由组合定律和实验设计相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力及实验设计的应用能力。