Question

【题目】棉花（体细胞染色体数为52）的棉纤维大多为白色，天然彩色棉很受大众喜爱。棉纤维的白色(B)和深红色(b)是一对相对性状，育种专家对深红棉做了如图(Ⅰ和Ⅱ为常染色体)所示的技术处理，得到了基因型为ⅡbⅡ的粉红棉新品种。请回答下列问题：

（1）图中培育新品种的处理过程发生了________变异，导致染色体上基因的________发生改变，该变异________(能，不能)通过镜检方法检出。

（2）该粉红色新品种自交后代发生了性状分离，出现了另一种白色棉，该新品种白色棉的基因型是(仅考虑颜色性状)________。如果你是育种工作者，你该如何从深红棉、粉红棉和新的白色棉中挑选合适的品种，培育出大量的粉红棉种子？__________________。

（3）A（抗旱）和a（不抗旱）是位于Ⅰ号染色体上的等位基因。在♀AA×♂aa杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子含有的染色体数目为_________,这种情况下杂交后代的表现型可能是____________（仅考虑是否抗旱）。

（4）假设两种纯合突变体X和Y都是由A基因突变产生的。检测突变基因转录的mRNA，发现X的第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比，_________突变体的抗旱性变化可能更大，请从蛋白质水平分析原因:______________________________________________________。

Answer 1

【答案】染色体结构 数目 能 ⅡⅡ 用深红棉与以上的新品种白色棉杂交(或ⅡbⅡb×ⅡⅡ→ⅡbⅡ) 25或27 不抗旱或抗旱 Y Y突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多(或：X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变，Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变。)

【解析】

本题以图文结合的形式，综合考查学生对染色体结构变异、基因的分离定律、基因突变对生物性状的影响等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1)分析图示可知：经过某种处理后，一条Ⅱ号染色体上缺失了基因b所在的片段，说明图中培育新品种的处理过程发生了染色体结构变异，导致染色体上基因的数目发生改变。染色体变异能通过镜检方法检出。

(2) 该粉红色新品种的基因型为ⅡbⅡ，其自交后代的基因型及其比例为ⅡbⅡb∶ⅡbⅡ∶ⅡⅡ＝1∶2∶1，其中出现的新品种白色棉的基因型是ⅡⅡ。欲从深红棉（ⅡbⅡb）、粉红棉（ⅡbⅡ）和新的白色棉（ⅡⅡ）中挑选合适的品种，培育出大量的粉红棉种子，可用深红棉与新品种白色棉杂交，子代均为粉红棉种子(ⅡbⅡ)。

(3) 棉花的体细胞含有52条染色体，正常情况下，减数分裂所产生的配子中含有26条染色体。在♀AA×♂aa杂交中，若母本A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，即在减数第一次分裂后期，A基因所在的同源染色体移向细胞同一极，则产生的雌配子含有的染色体数目为25条或27条，前者不含A基因，后者含有两个A基因，而父本只产生一种含a基因的雄配子。可见，这种情况下杂交后代的表现型可能是抗旱（AAa）或不抗旱（a）。

(4)纯合突变体X的突变基因转录的mRNA，第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，说明此基因突变类型为碱基对的替换，该突变基因所编码的蛋白质，可能只有一个氨基酸发生改变；纯合突变体Y的突变基因转录的mRNA，在第二个密码子中的第二个碱基前多了一个U，说明此基因突变类型为碱基对的增添，该突变基因所编码的蛋白质的氨基酸序列，可能从第一个氨基酸后都改变。综上分析，与正常植株相比，Y突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多，因此Y突变体的抗旱性变化可能更大。

类型	影响程度	对氨基酸的影响(不考虑终止密码子)
替换	小	只改变1个(或不改变)氨基酸
增添	大	插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失	大	缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列