《2025年资源库高中生物人教版》

例150 [江西2024·19]植物体表蜡质对耐干旱有重要作用。研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体)，其颖壳蜡质合成有缺陷（本题假设完全无蜡质）。初步研究表明，突变表型是因为C基因突变为c，使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻（本题假设完全阻断），符合孟德尔遗传规律。回答下列问题：
（1）在C基因两侧设计引物，PCR扩增，电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT，纯合体)的电泳结果。由图可知，c基因的突变类型是碱基缺失，判断依据是________。
（2）突变体Cer1(cc)与纯合野生型(CC)杂交，F₁全为野生型(Cc)，F₁与Cer1(cc)杂交，得到的后代中，野生型与突变体的比例为________。利用PCR扩增后代的基因组DNA，电泳检测PCR产物，可以分别得到与题图泳道________和________（从1~5中选择）相同的带型，两种类型的电泳带型比例为________。
（3）编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变成T，导致mRNA上一个密码子发生改变，但编码的氨基酸序列没有发生变化，这是因为________。
（4）假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变，产生基因d。CCDD与ccdd个体杂交，F₁的表型为野生型，F₁自交，F₂野生型与突变型的比例为________；完善以下表格：
F₂部分个体基因型|棕榈酸(填“有”或“无”)|16-羟基棕榈酸(填“有”或“无”)|颖壳蜡质(填“有”或“无”)
|---|---|---|---|
|Ccdd|有|①________|无|
|CCDd|有|有|②________|

答案： （1）突变体Cer1的c基因PCR产物长度（1100bp）比野生型C基因（1960bp）短，说明发生了碱基缺失
解析：电泳结果显示，Cer1的DNA片段长度小于野生型，可判断c基因因碱基缺失导致片段变短。
（2）1∶1 1 3 1∶1
解析：F₁（Cc）与Cer1（cc）测交，后代基因型Cc∶cc=1∶1，表型野生型∶突变体=1∶1。Cc的PCR产物为C（1960bp）和c（1100bp），对应泳道3；cc对应泳道1，带型比例1∶1。
（3）突变前后的密码子编码同一种氨基酸（密码子的简并性）
解析：DNA碱基替换导致mRNA密码子改变，但由于密码子简并性，不同密码子可能编码同一种氨基酸，使氨基酸序列不变。
（4）9∶7 ①无 ②有
解析：C/c和D/d独立遗传，F₁（CcDd）自交，F₂中C_D_（野生型）∶C_dd∶ccD_∶ccdd（突变型）=9∶3∶3∶1=9∶7。Ccdd中C基因正常合成棕榈酸，但d基因阻断16-羟基棕榈酸生成，无蜡质；CCDd中C和D基因均正常，有蜡质。