Question

【題目】圖1為某基因編碼蛋白質的氨基酸序列示意圖，①②③為該基因三種變異類型。圖2為某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b。圖3為在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中發(fā)現的一個細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體，其他染色體均正常)。請回答以下問題：

(1)若圖1中②處堿基對A－T替換為G－C，則編碼的蛋白質第100位賴氨酸變?yōu)?/span>__________。若③處堿基對G－C替換為A－T，則生物的性狀未改變，由于密碼子編碼氨基酸具有________性。若①處插入堿基對G－C，②處缺失堿基對A－T，③處堿基對G－C被替換，其中對生物性狀影響最小的是__________處。

(2)若以圖2所示植株為父本，測交后代中部分表現為紅色性狀，應是減數第一次分裂時__________________________導致的。

(3)圖3中該細胞一定發(fā)生了____________________________________________，一定沒有發(fā)生__________。

Answer 1

【答案】 谷氨酸 簡并 ③ 同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換 染色體變異、基因突變 基因重組

【解析】試題分析：分析圖1：因甘氨酸密碼子是GGG，賴氨酸密碼子是：AAA、AAG，谷氨酰胺密碼子是：CAG、CAA，結合WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列，可以判斷WNK4基因上方那條鏈是編碼鏈（下方是模板鏈），它和mRNA上的堿基序列相同，只是在基因編碼鏈上是T的位置，在mRNA上是U；分析圖2：正常情況下，該植株為父本產生的花粉粒有B、b兩種，由于獲得該缺失染色體的花粉不育（即B），因此正常的測交結果后代應全表現為白色性狀。后代中部分出現紅色性狀，說明此時發(fā)生了變異，這種變異最有可能來源為非姐妹染色單體之間是發(fā)生了交叉互換。分析圖3，已知該個體的基因型為AA，而圖中出現了a，說明發(fā)生了基因突變，又因為圖中另一對同源染色體出現了三條，說明發(fā)生了染色體數目的變異。

（1）若②處堿基對A-T替換為G-C，編碼鏈（或mRNA）堿基序列為：…GGG/GAG/CAG/…，相應蛋白質中氨基酸序列為：…甘氨酸（99）-谷氨酸（100）-谷氨酰胺（101）；若③處堿基對G－C替換為A－T，密碼子由AAG變?yōu)锳AA，由于密碼子的簡并性，所以生物的性狀未改變；根據以上分析可知，若①處插入堿基對G－C，②處缺失堿基對A－T，③處堿基對G－C被替換，其中對生物性狀影響最小的是③處。

（2）在以該植株為父本，測交后代中部分表現為紅色性狀，最可能的原因是非姐妹染色單體之間是發(fā)生了交叉互換，即減數第一次分裂的前期同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換，缺失染色體上的B基因交換到正常染色體上，從而產生了帶有B基因的正常雄配子。

（3）根據以上分析已知，圖3中該細胞一定發(fā)生了基因突變和染色體數目的變異，但是同源染色體沒有分離，所以一定沒有發(fā)生基因重組。