出芽酵母的生活史如圖1所示,其野生型基因發(fā)生突變后,表現(xiàn)為突變型(如圖2所示)。研究發(fā)現(xiàn)該突變型酵母(單倍體)中有少量又恢復(fù)為野生型表型,請分析回答:
一字母 |
第二字母 |
第三字母 |
A |
U |
U |
終止 |
亮氨酸 |
G |
C |
谷氨酰胺 |
亮氨酸 |
G |
A |
天冬氨酸 |
異亮氨酸 |
C |
G |
谷氨酸 |
纈氨酸 |
A |
表 部分密碼子表
(1)酵母的生殖方式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,能發(fā)生基因重組的是方式
Ⅱ
Ⅱ
,使得該方式產(chǎn)生的后代具有更大的變異性。
(2)依據(jù)圖2和表1分析,A基因突變?yōu)閍后,轉(zhuǎn)錄形成的密碼子為
UAG
UAG
,這種變化導(dǎo)致合成的相應(yīng)蛋白功能缺失的原因是
UAG為終止密碼子,蛋白質(zhì)合成提前終止
UAG為終止密碼子,蛋白質(zhì)合成提前終止
。
(3)研究者提出兩種假設(shè)來解釋突變型酵母恢復(fù)為野生型表型的原因。
①假設(shè)一:a基因又突變回A基因。提出此假設(shè)的依據(jù)是基因突變具有
不定向
不定向
性。
②假設(shè)二:a基因未發(fā)生突變,編碼能攜帶谷氨酰胺的tRNA的基因B突變?yōu)閎基因(a、b基因位于非同源染色體上)。在a基因表達(dá)過程中,b基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的tRNA能識別突變后的密碼子,并攜帶
谷氨酰胺
谷氨酰胺
(填氨基酸名稱),最終保證a基因能指導(dǎo)合成出完整的、有功能的蛋白質(zhì)。
(4)為檢驗(yàn)以上假設(shè)是否成立,研究者將恢復(fù)后的單倍體野生型酵母與原始單倍體野生型酵母進(jìn)行雜交,獲取二倍體個(gè)體(F
1),培養(yǎng)F
1,使其減數(shù)分裂產(chǎn)生大量單倍體后代,檢測并統(tǒng)計(jì)這些單倍體的表型。結(jié)果顯示,單倍體子代野生型與突變型比例為3:1,該結(jié)果支持假設(shè)
二
二
,其中,野生型單倍體子代的基因型為
AB、Ab、ab
AB、Ab、ab
。