Question

4．出芽酵母的生活史如圖1所示，其野生型基因發生突變后，表現為突變型（如圖2所示）．研究發現該突變型酵母（單倍體）中有少量又回復為野生型表現型，請分析回答：
部分密碼子表

第一個字母	第二個字母		第三個字母
	A	U
U	終止	亮氨酸	G
C	谷氨酰胺	亮氨酸	G
A	天冬酰胺	異亮氨酸	C
G	谷氨酸	氨酸	A

（1）依據圖2和表1分析，A基因的突變會導致相應蛋白質的合成提前終止，進而使其功能缺失．
（2）研究者提出兩種假設來解釋突變型酵母回復為野生型表現型的原因．
?假設一．a基因又突變回A基因．
?假設二．a基因未發生突變，編碼能攜帶谷氨酰胺的tRNA的基因B突變為b基因（a、b基因位于非同源染色體上）．在a基因表達過程中，b基因的表達產物攜帶的氨基酸為谷氨酰胺，識別的密碼子為UAG，使a基因指導合成出完整的、有功能的蛋白質．
（3）為檢驗以上假設是否成立，研究者將回復后的單倍體野生型酵母與原始單倍體野生型酵母進行雜交，獲取二倍體個體（F₁），培養F₁，使其減數分裂產生大量單倍體后代，檢測并統計這些單倍體的表現型．
①若的單倍體子代表現型為全部為野生型，則支持假設一．
②若的單倍體子代野生型與突變型比例為3：1，則支持假設二．F₂的單倍體子代中野生型個體的基因型是AB、Ab、ab，來源于一個F₁細胞的四個單倍體子代酵母細胞的表現型及比例可能為全部為野生型、野生型：突變型=3：1、野生型：突變型=1：1．

Answer 1

分析 1、酵母菌的生殖方式分無性繁殖和有性繁殖兩大類． 無性繁殖包括：芽殖，裂殖，芽裂． 有性繁殖方式：子囊孢子． 出芽繁殖：這是酵母菌進行無性繁殖的主要方式．成熟的酵母菌細胞，先長出一個小芽，芽細胞長到一定程度，脫離母細胞繼續生長，而后形成新個體．有多邊出芽、兩端出芽、和三邊出芽．圖1中Ⅰ為芽殖、Ⅱ為有性繁殖、Ⅲ為裂殖．芽殖、裂殖均為無性生殖．
2、分析圖2，野生型基因A對應的mRNA是CAG，根據密碼子表格，對應的是谷氨酰胺．突變型基因a對應的mRNA是UAG，根據密碼子表格，對應的是終止密碼子．

解答 解：（1）依據圖2和表1分析，A基因的突變為基因a，對應的mRNA是UAG，根據密碼子表格，對應的是終止密碼子，會導致相應蛋白質的合成提前終止，進而使其功能缺失．
（2）假設一：a基因又突變回A基因．提出此假設的依據是基因突變具有可逆性．
假設二：a基因未發生突變，編碼能攜帶谷氨酰胺的tRNA的基因B突變為b基因（a、b基因位于非同源染色體上）．在a基因表達過程中，b基因的表達產物攜帶的氨基酸為谷氨酰胺，識別的密碼子為UAG，使a基因指導合成出完整的、有功能的蛋白質．
（3）根據假設一：a基因又突變回A基因，則回復后的單倍體野生型酵母為A，與原始單倍體野生型酵母A進行雜交，獲取二倍體個體（F₁）AA，培養F₁，使其減數分裂產生大量單倍體后代，F₁的單倍體子代表現型為全部為野生型．
根據假設二可知，回復后的單倍體野生型酵母為ab，與原始單倍體野生型酵母AB進行雜交，獲取二倍體個體（F₁）AaBb，培養F₁，使其減數分裂產生大量單倍體后代，F₁的單倍體子代為AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，其中AB、Ab、ab為野生型個體，aB為突變型個體．來源于一個F₁細胞的四個單倍體子代酵母細胞的表現型及比例可能為：全部為野生型；野生型：突變型=3：1；野生型：突變型=1：1．
故答案為：
（1）提前終止
（2）谷氨酰胺；UAG
（3）全部為野生型     AB、Ab、ab    全部為野生型    野生型：突變型=3：1    野生型：突變型=1：1

點評 本題主要考查遺傳信息的轉錄和翻譯、基因突變、基因分離定律等相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力．