Question

【题目】请分析回答下列有关玉米遗传学问题：

（1）位于某玉米品种2号染色体上的基因S、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序列如图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。

①若图中基因S的箭头所指碱基对缺失，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类型属于_________，其原因是在减数分裂过程中发生了______________。

（2）玉米的高秆易倒伏（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。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用方法Ⅰ培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为_________。

②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Ⅲ，其原因是___________。

Answer 1

【答案】 GUU 基因重组 同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 花药离体培养 基因突变频率很低而且是不定向的

【解析】试题分析：解答（1）题，需以题意中的“起始密码子”和“基因S、s和M、m与染色体的位置关系”为切入点，围绕基因表达、减数分裂等相关基础知识，对相关的问题情境进行分析判断。解答（2）题，需理清常见的诱变育种、杂交育种、单倍体育种的过程、优缺点及原理，形成清晰的知识网络。据此依题意和从图示中提取信息进行相关问题的解答。

(1) ①起始密码子为AUG或GUG，与其对应的模板链碱基为TAC或CAC；由于b链中有TAC序列，因此b链为模板链。基因S的b链中箭头所指处原碱基序列为CAG，若碱基对G/C缺失，则碱基序列变为CAA，所以该处对应的密码子将由GUC改变为GUU。

②基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，说明出现了基因重组。由于S、s和M、m基因均位于2号染色体上，说明在减数分裂过程中发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。

(2) ①据图示可知，方法Ⅰ为单倍体育种，利用该方法培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为花药离体培养，因过获得的单倍体长势弱小而且高度不育，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。

②方法Ⅲ为诱变育种，其原理是基因突变。这种方法最难获得优良品种（hhRR）的原因是：基因突变频率很低而且是不定向的。