Question

玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题：
（1）某玉米品种2号染色体上的基因队s和M、m各控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列如下图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。

①基因S发生转录时，作为模板链的是图1中的          链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为          。
②某基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，在此过程中出现的变异的类型属于          ，其原因是在减数分裂过程中发生了          。
（2）玉米的高杆易倒伏（H）对矮秆抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。上图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育优良品种（hhRR）的过程。
①利用方法工培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为       ，这种植株由于          ，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图2所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法          ，其原因是          。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F₂），F₂代植株中自交会发生性状分离的基因型共有         种，这些植株在全部 F₂代中的比例为         。若将F₂代的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F₂代矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占         。

Answer 1

（1）①b   GUU
②基因重组  同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换（2分）
（2）①花药离体培养   长势弱小而且高度不育  Ⅲ   基因突变频率很低而且是不定向的
②5（2分）   3/4（2分）   4/27（2分）

解析试题分析：（1）①根据起始密码是AUG或GUG，以及DNA两条链的碱基排列顺序可知b链为模板链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则DNA模板链的三个为碱基CAA，所以该处对应的密码子将改变为GUU。
②已知S、s和M、m位于同一对染色体上，所以SsMm的植株自花传粉，理论上应该有两种表现型的后代，但是后代出现了4种表现型，这是同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换的结果，属于基因重组。
（2）①hr属于单倍体植株，长势弱小而且高度不育，在农业生产上常用花药离体培养获得单倍体植株。方法Ⅲ是诱变育种，具有不定向性、多害性，且基因突变频率很低，很难获得优良品种hhRR。
②HhRr的植株自交获得子代的基因型有3*3=9种，其中纯合子4种（4个），杂合子5种（16-4=12个），杂合子自交后代会发生性状分离，所以F₂代植株中自交会发生性状分离的基因型共有5种，这些植株在全部 F₂代中的比例为12/16=3/4。若将F₂代的全部高秆抗病植株(H-R-，产生hR的概率为1/3*2/3=2/9)去除雄蕊，用F₂代矮秆抗病植株(hhR-，产生hR的概率为2/3)的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株(hhRR)=Hr*hR=2/9*2/3=4/27。
考点：本题考查遗传学的相关知识，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。