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。
联系客服