高考生物：高中生物材料题专练！（51）

24. 科研人员应用X射线、γ射线和亚硝酸、碱基类似物等多次处理玉米，获得了位于玉米9号染色体上的抗虫性显性突变基因（以A表示）。请回答下列有关问题。

（1）经对该抗虫性玉米分析可知，玉米的抗虫性与组成酶M的一个氨基酸（苯丙氨酸→丝氨酸）发生变化有关。

①该抗虫性基因形成是因为碱基对的________________而导致其基因结构的改变。

②从基因、蛋白质和性状关系的角度分析，该抗虫性的表现机制是________________________________。

（2）为进一步确定该突变基因在9号染色体上的位置，获得了某一中间区段缺失的9号染色体。该染色体变异虽不影响减数分裂过程，却能造成雄配子不育。该染色体结构的改变可能会使排列在9号染色体上的基因的_________________发生改变而导致性状变异。

（3）现有普通玉米（染色体正常）和抗虫性玉米不含非抗虫性基因a，9号染色体中有一条上述区段缺失的染色体）。利用这些玉米进行实验，以判断抗虫性基因是否在缺失区段上。请简要叙述实验的基本思路:_______________________________，预期实验结果和结论:____________________________________。

【答案】

（1） ①. 替换    

②. 抗虫性基因通过控制酶M的合成来控制代谢过程，进而控制玉米的抗虫性

（2）数目    

（3） ①. 用所给抗虫性玉米作母本，普通玉米作父本进行杂交，获得F₁并统计表现型及其比例    

②. 若F₁中抗虫性:非抗虫性=1:1，则抗虫性基因在缺失区段上；若F₁全为抗虫性，则抗虫性基因不在缺失区段上

【解析】

【分析】1、基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。2、基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。3、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

【小问1详解】

①玉米的抗虫性与组成酶M的一个氨基酸发生替换有关，这与该抗虫性基因发生碱基对的替换导致基因结构的改变有关。②玉米的抗虫性与酶M有关，体现了基因对性状的控制途径为抗虫性基因通过控制酶M的合成来控制代谢过程，进而控制玉米的抗虫性。

【小问2详解】

若9号染色体某一中间区段缺失，即染色体结构变异，该变异会使排列在9号染色体上的基因的数目发生改变而导致性状变异。

【小问3详解】

现有染色体正常的糯性玉米和一条9号染色体中间区段缺失的非糯性玉米（该玉米不含a基因），由于染色体区段缺失的雄配子不育而雌配子可育，用所给普通玉米做父本，抗虫性玉米做母本进行杂交，获得F₁并统计表现型及比例；若控制抗虫性的基因在缺失区段上，即aa×A0→Aa：a0=1：1，则F₁中非抗虫性：抗虫性=1：1；若控制抗虫性的基因不在缺失区段上，即aa×AA→Aa，则F₁中全为抗虫性。

【点睛】本题以遗传现象为背景，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生判断基因型和表现型的能力，特别注意染色体区段缺失的雄配子不育而雌配子可育。