Question

【題目】玉米（2N=20）是重要的糧食作物之一．請分析回答下列有關遺傳學問題：

（1）某玉米品種2號染色體上的基因S、s控制一對相對性狀，基因S在編碼蛋白質時，控制最前端幾個氨基酸的DNA序列如圖1所示．已知起始密碼子為AUG或GUG。

①如果進行玉米的基因組測序，需要檢測__________條染色體的DNA序列。

②基因S發生轉錄時，作為模板鏈的是圖1中的__________鏈．若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對G/C缺失，則該處對應的密碼子將改變為___________。

（2）玉米的高桿易倒伏（H）對矮稈抗倒伏（h）為顯性，抗病（R）對易感病（r）為顯性，兩對基因分別位于兩對同源染色體上．上圖2表示利用品種甲（HHRR）和乙（hhrr）通過三種育種方法（Ⅰ～Ⅲ）培育優良品種（hhRR）的過程。

①利用方法Ⅰ培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為__________，這種植株由于__________，須經誘導染色體加倍后才能用于生產實踐．圖2所示的三種方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最難獲得優良品種（hhRR）的是方法__________，其原因是______________________________。

②用方法Ⅱ培育優良品種時，先將基因型為HhRr的植株自交獲得子代（F2），F2代植株中自交會發生性狀分離的基因型共有_____種，這些植株在全部F2代中的比例為___________________．若將F2代的全部高稈抗病植株去除雄蕊，用F2代矮稈抗病植株的花粉隨機授粉，則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株占_________。

Answer 1

【答案】 10 b GUU 花藥離體培養 長勢弱小而且高度不育 Ⅲ 基因突變頻率很低而且是不定向的 5 3/4 4/27

【解析】根據題意和圖示分析可知：圖1中，因為起始密碼子為AUG或GUG，故其對應的模板鏈堿基為TAC或CAC，因為b鏈中有TAC序列，故為模板鏈。圖2中，Ⅰ為單倍體育種，利用該方法工培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養；Ⅱ為雜交育種，Ⅲ為誘變育種，這種方法最難獲得優良品種（hhRR）,因基因突變頻率很低而且是不定向的。

(1)①因為玉米雌雄同體，細胞內沒有性染色體，所以進行玉米的基因組測序，只需要檢測10條染色體的DNA序列。

②因為起始密碼子為AUG或GUG，故其對應的模板鏈堿基為TAC或CAC，因為b鏈中有TAC序列，故為模板鏈；若基因S的b鏈中箭頭所指處原堿基序列為CAG，若堿基對G/C缺失，則堿基序列為CAA，故該處對應的密碼子將由GUC改變為GUU。

(2)①據圖示可知，Ⅰ為單倍體育種，利用該方法工培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養，不過獲得的單倍體長勢弱小而且高度不育，須經誘導染色體加倍后才能用于生產實踐；Ⅲ為誘變育種，這種方法最難獲得優良品種（hhRR）,因基因突變頻率很低而且是不定向的。

②將基因型為HhRr的植株自交獲得子代（F2）, F2代植株中自交后代基因型共有9種，其中純合體為4種，雜合體即發生性狀分離的基因型為5種；因為純合體共占1/4，故這些植株在全部F2代中的比例為1-1/4=3/4；若將F2代的全部高稈抗病植株基因型為H_R_，矮稈抗病植株基因型為hhr_。其中RR占1/3，Rr占2/3。則R的頻率為2/3，r的頻率為1/3。隨機授粉所得RR占2/3×2/3=4/9，故后代中純合矮稈抗病植株hhRR概率為4/27。