Question

番茄(2n=24)的正常植株(A)對矮生植株(a)為顯性，紅果（B）對黃果（b）為顯性。兩對基因獨立遺傳。請回答下列問題：

（1）現(xiàn)有基因型AaBB與aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有種，基因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現(xiàn)型及比例為。

（2）在♀AA×♂aa雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為，這種情況下，雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是

（3）假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的，檢測突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，發(fā)現(xiàn)X第二個密碼子中的第二個堿基由C變?yōu)閁，Y在第二個密碼子的第二個堿基前多了一個U。與正常植株相比，突變體的株高變化可能更大，試從蛋白質(zhì)水平分析原因。

(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過量表達，也可以抑制某基因表達。假設(shè)A基因通過控制赤霉素的合成來控制番茄的株高，請完成如下實驗設(shè)計，已驗證假設(shè)是否成立。

①實驗設(shè)計：（借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)，但不要求轉(zhuǎn)基因的具體步驟）

a．分別測定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。

b．

c．

②支持上述假設(shè)的預期結(jié)果：

③若假設(shè)成立，據(jù)此說明基因控制性狀的方式：

Answer 1

（1）4aaBb矮生紅果：矮生黃果=3：1（2）13和11；正常和矮生都有

（3）Y;X突變體只是一個氨基酸發(fā)生改變，而Y突變體由于其模板mRNA多了一個堿基使得氨基酸第一個往后都發(fā)生改變。（4）①b.在正常植株提取A基因，把A基因轉(zhuǎn)入矮生植株；c．過段時間測量高度，和原來的矮生植株作比較

②原來的矮生植株變正常植株     ③基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀。

解析:

本題綜合性強,考查了細胞的減數(shù)分裂,基因的分離定律與自由組合定律,基因的突變及基因的表達,基因與性狀的關(guān)系,以及實驗的設(shè)計、結(jié)果的預測與分析等知識，并注重考查綜合運用知識的能力。

（1）AaBB與aaBb雜交，其雜交子代有AaBB、aaBB、AaBb、aaBb四種基因型，有正常株紅果、矮生株紅果兩種表現(xiàn)型。AaBB自交產(chǎn)生矮生株黃果的概率為0。aaBb自交產(chǎn)生矮生紅果與矮生黃果兩種類型，其比例為3：1，其中產(chǎn)生矮生株黃果的概率為25%。

（2）♀AA植株的A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，則其產(chǎn)生的雌配子中要么有兩個A基因及相應的兩條染色體，故其產(chǎn)生的雌配子中染色體數(shù)目為13或11，這種情況下♀AA×♂aa雜交后代的基因型為AAa或a,表現(xiàn)型為正�；虬�生。

（3）在突變體X株高基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，第二個密碼子中第二個堿基由C變?yōu)閁，此為堿基替換導致基因突變，翻譯形成的蛋白質(zhì)中最多只有一分子氨基酸發(fā)生了改變，甚至沒有改變。在突變體Y株高基因產(chǎn)生的mRNA中，第二個密碼子的第二堿基前多了一個U，此為堿基增添而引起的基因突變，在翻譯形成蛋白質(zhì)時，含增多的堿基U及其后面的密碼子對應的氨基酸都可能發(fā)生了改變。

（4）①題干中提到“假設(shè)A基因通過控制赤霉素的合成來控制番茄的株高”。若要通過實驗來證明假設(shè)是正確的，則根據(jù)“轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過量表達，也可以抑制某基因表達”而設(shè)計實驗的思路是：

a.分別測定正常株（AA或Aa）與矮生株（aa）的赤霉素含量和株高。（題中已給出，其引導作用是實驗現(xiàn)象的測量依據(jù)）

b.用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使A基因在矮生株體內(nèi)過量表達，用轉(zhuǎn)基因技術(shù)抑制A基因在正常株中的表達。（扣題干中的提示信息）

c.測定兩組植株體內(nèi)的赤霉素含量和兩組植株的株高情況并記錄結(jié)果。（扣a中的引導信息）

②與③的答案已經(jīng)在題干文字信息中存在了，但需要變通。赤霉素不是蛋白質(zhì)，基因是通過控制蛋白質(zhì)的合成而控制生物性狀的，包括通過控制結(jié)構(gòu)蛋白而直接控制生物性狀和通過酶的合成控制代謝，進而控制生物性狀兩種方式。