科学家在基因型为 mm 的普通玉米（2n=20）群体中发现…——2023 高考生物第 22 题答案解析

【答案】 （1） ①. 减数分裂Ⅰ中期（MⅠ中，减Ⅰ中） ②. 10 条##十条 ③. 降低 ④. M 蛋
白使减数分裂细胞中 R 蛋白减少，影响染色体联会，造成同源染色体分离异常
（2）母本（♀）：Mm 父本（♂）mm
（3） ①. 3##三 ②. 分别研究 M 基因两个突变位点 A 突变为 G 和两个 A 分别突变为 G 后，对花粉
发育率的影响
【解析】
【分析】DNA 分子转录过程中只以其中的一条链为模板，即模板链，而按照碱基互补配对原则，形成的

mRNA 与 DNA 的非模板链序列是对应的；在 DNA 分子转录过程中，RNA 聚合酶沿着子链的 3'端延伸，
形成磷酸二酯键。
【小问 1 详解】
图 1 表示减数分裂，③细胞未分裂，染色体分布在赤道板的两侧，说明处于减数分裂Ⅰ中期；⑥为减数分
裂Ⅱ结束后形成的子细胞，染色体数目减半，细胞中染色体数目是10 条；图 2 中 mm、M-Del 以及突变体
中 R 蛋白含量依次降低，图 1 中三者花粉可育率依次降低，说明玉米减数分裂细胞中R 蛋白量减少，植株
的花粉可育率将降低；根据图 2 分析：显性基因 M 可编码蛋白质 M，突变体是杂合子，基因型是 Mm，
mm 不含 M 基因，不能合成 M 蛋白；根据图1 分析，突变体植株图 2 异常，即联会过程异常，故可推测
M 蛋白使减数分裂细胞中R 蛋白减少，影响染色体联会，造成同源染色体分离异常。
【小问 2 详解】
现有植株通过杂交方式获得种子用于 M 基因的后续研究，含有 M 的个体雄性不育，只能做母本，且不存
在 MM 个体，故选择的杂交组合为：母本（♀）Mm 和父本（♂）mm。
【小问 3 详解】
M 基因与m 基因DNA 序列相比，非模板链序列，对应了 mRNA 的序列，由于 x 氨基酸是第 358 位氨基
酸，mRNA 中每三个碱基决定一个氨基酸，358×$3=1074$，说明1072、1073、1074 共同决定了 x 氨基酸，
即 1072 位是是 x 氨基酸在 mRNA 的 5'端第一个位置，对应按 5＇-3＇的方向 tRNA 上反密码子第 3 位碱基
为 U。如需用定点突变方法分析M 基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响，则应该研究单独一个位
点突变及两个位点同时突变的影响，即分别研究 M 基因两个突变位点 A 突变为 G 和两个 A 分别突变为 G
后，对花粉发育率的影响。