科學(xué)家在基因型為mm的普通玉米（2n=20）群體中發(fā)現(xiàn)了雜合雄性不育突變體，并從中克隆了控制不育性狀的顯性基因M（編碼蛋白質(zhì)M）。研究發(fā)現(xiàn)，突變體玉米雄性不育與花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂異常密切相關(guān)（圖1）；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，減數(shù)分裂細(xì)胞中影響染色體聯(lián)會(huì)的R蛋白量與M蛋白質(zhì)有關(guān)（圖2）。
注：M-Del：敲除M基因的突變體；①～⑤為依次發(fā)生的減數(shù)分裂Ⅰ或Ⅱ某時(shí)期；⑥為減數(shù)分裂Ⅱ結(jié)束后形成的子細(xì)胞；⑦為花粉及可育率
（1）圖1中③所示的時(shí)期為 減數(shù)分裂Ⅰ中期（MⅠ中，減Ⅰ中）減數(shù)分裂Ⅰ中期（MⅠ中，減Ⅰ中），⑥中單個(gè)正常細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為 1010。玉米減數(shù)分裂細(xì)胞中R蛋白量減少，植株的花粉可育率將 降低降低。推測(cè)玉米突變體中M蛋白質(zhì)影響減數(shù)分裂的機(jī)制為 M蛋白使減數(shù)分裂細(xì)胞中R蛋白減少，影響染色體聯(lián)會(huì)，造成同源染色體分離異常M蛋白使減數(shù)分裂細(xì)胞中R蛋白減少，影響染色體聯(lián)會(huì)，造成同源染色體分離異常。
（2）欲利用現(xiàn)有植株通過(guò)雜交方式獲得種子用于M基因的后續(xù)研究，雜交親本的基因型分別應(yīng)為 母本（♀）Mm,父本（♂）mm母本（♀）Mm,父本（♂）mm。
（3）M基因與m基因DNA序列相比，非模板鏈上第1072和1094位的兩個(gè)堿基突變?yōu)锳，致使M蛋白質(zhì)的第358和365位氨基酸分別變?yōu)閤和y（圖3）；按5'-3'的方向，轉(zhuǎn)運(yùn)x（第358位）的tRNA上反密碼子第 33位堿基必為U。如需用定點(diǎn)突變方法分析M基因的兩個(gè)突變位點(diǎn)對(duì)玉米花粉可育率的影響，可采取的分析思路為 分別研究M基因兩個(gè)突變位點(diǎn)A突變?yōu)镚和兩個(gè)A分別突變?yōu)镚后，對(duì)花粉發(fā)育率的影響分別研究M基因兩個(gè)突變位點(diǎn)A突變?yōu)镚和兩個(gè)A分別突變?yōu)镚后，對(duì)花粉發(fā)育率的影響。
【考點(diǎn)】細(xì)胞的減數(shù)分裂；基因突變的概念、原因、特點(diǎn)及意義．
【答案】減數(shù)分裂Ⅰ中期（MⅠ中，減Ⅰ中）；10；降低；M蛋白使減數(shù)分裂細(xì)胞中R蛋白減少，影響染色體聯(lián)會(huì)，造成同源染色體分離異常；母本（♀）Mm，父本（♂）mm；3；分別研究M基因兩個(gè)突變位點(diǎn)A突變?yōu)镚和兩個(gè)A分別突變?yōu)镚后，對(duì)花粉發(fā)育率的影響
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/21 0:0:8組卷：102引用：1難度：0.4
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1．研究表明，雌性動(dòng)物繁殖率下降與減數(shù)分裂異常密切相關(guān)。為了解減數(shù)分裂過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制，研究人員展開(kāi)了系列實(shí)驗(yàn)。
（1）減數(shù)第一次分裂的前期又可分為如圖1所示5個(gè)亞時(shí)期，其中偶線期和粗線期可見(jiàn)同源染色體發(fā)生并形成四分體。減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，非同源染色體的自由組合及之間的交叉互換，會(huì)導(dǎo)致配子基因組合的多樣性。
（2）小鼠卵原細(xì)胞在胚胎期就開(kāi)始了減數(shù)第一次分裂，但在出生前后被阻滯在雙線期之后、濃縮期之前的一個(gè)漫長(zhǎng)的靜止階段（稱為核網(wǎng)期）。研究發(fā)現(xiàn)，在此過(guò)程中，細(xì)胞中的環(huán)腺苷酸（簡(jiǎn)稱cAMP）含量逐漸上升，達(dá)到峰值后維持在較高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母細(xì)胞才少量分批繼續(xù)減數(shù)分裂過(guò)。
①cAMP被稱為細(xì)胞內(nèi)的第二信使。如圖2所示，當(dāng)信號(hào)分子與受體結(jié)合后，通過(guò)G蛋白激活酶A，在其催
化下由生成cAMP，作用于靶蛋白，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理過(guò)程。
②實(shí)驗(yàn)一：不同條件下體外培養(yǎng)特定時(shí)期的卵母細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由此可知，cAMP調(diào)控了細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程，判斷依據(jù)是。
③已知卵原細(xì)胞進(jìn)入粗線期時(shí)，在顯微鏡下可觀察到聯(lián)會(huì)復(fù)合體蛋白（簡(jiǎn)稱S蛋白）沿染色體軸分布，進(jìn)入
核網(wǎng)期時(shí)，S蛋白則已完全從染色體上解離下來(lái)。研究人員猜測(cè)cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的靶蛋白可能是S蛋白，并對(duì)此展開(kāi)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)二：選取特定時(shí)期的胚胎卵巢，實(shí)驗(yàn)組注射混有臺(tái)盼藍(lán)的干擾S基因表達(dá)的RNA（臺(tái)盼藍(lán)用于指示注射成功與否），則對(duì)照組應(yīng)注射。經(jīng)處理后分別進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，3天后，實(shí)驗(yàn)組有67.0%的卵母細(xì)胞進(jìn)入了核網(wǎng)期，對(duì)照期只有31.7%的卵母細(xì)胞進(jìn)入核網(wǎng)期，證明干擾S基因的表達(dá)會(huì)小鼠卵母細(xì)胞提前進(jìn)入核網(wǎng)期。
實(shí)驗(yàn)三：體外培養(yǎng)特定時(shí)期的卵母細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)組中添加酶A抑制劑，一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)組中可觀察到S蛋白沿染色體軸分布的卵母細(xì)胞為68.7%，對(duì)照組的相應(yīng)數(shù)據(jù)為39.0%，表明cAMP會(huì)S蛋白與染色體的解離。
④結(jié)合圖2及上述一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的機(jī)制為。發(fā)布：2025/1/6 9:0:6組卷：27引用：2難度：0.5 -
2．一個(gè)基因型為EeFf的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個(gè)基因型為EF的卵細(xì)胞，則同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)第二極體的基因型是（ ）
發(fā)布：2025/1/3 18:0:4組卷：13引用：7難度：0.9 -
3．某人體檢時(shí)被發(fā)現(xiàn)同時(shí)具備男性組織和女性組織，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)此人部分細(xì)胞性染色體組成為XO型，部分細(xì)胞性染色體組成為XYY型，所有細(xì)胞的常染色體都相同。推測(cè)此人出現(xiàn)這種性狀的原因是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2025/1/6 8:30:6組卷：26引用：5難度：0.6
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