Question

【題目】水稻葉片寬窄受細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞寬度的影響，為探究水稻窄葉突變體的遺傳機(jī)理，科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

（1）科研人員利用化學(xué)誘變劑處理野生型寬葉水稻，可誘發(fā)野生型水稻的DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的____________，導(dǎo)致基因突變，獲得水稻窄葉突變體。

（2）測(cè)定窄葉突變體和野生型寬葉水稻的葉片細(xì)胞數(shù)目和單個(gè)細(xì)胞寬度，結(jié)果如右圖所示。該結(jié)果說(shuō)明窄葉是由于____________所致。

（3）將窄葉突變體與野生型水稻雜交，F(xiàn)1均為野生型，F(xiàn)1自交，測(cè)定F2水稻的____________，統(tǒng)計(jì)得到野生型122株，窄葉突變體39株。據(jù)此推測(cè)窄葉性狀是由____________控制。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，窄葉突變基因位于2號(hào)染色體上。科研人員推測(cè)2號(hào)染色體上已知的三個(gè)突變基因可能與窄葉性狀出現(xiàn)有關(guān)。這三個(gè)突變基因中堿基發(fā)生的變化如下表所示。

突變基因	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
堿基變化	C→CG	C→T	CTT→C
蛋白質(zhì)	與野生型分子結(jié)構(gòu)無(wú)差異	與野生型有一個(gè)氨基酸不同	長(zhǎng)度比野生型明顯變短

由上表推測(cè)，基因Ⅰ的突變沒(méi)有發(fā)生在____________序列，該基因突變____________（填“會(huì)”或“不會(huì)”）導(dǎo)致窄葉性狀。基因Ⅲ突變使蛋白質(zhì)長(zhǎng)度明顯變短，這是由于基因Ⅲ的突變導(dǎo)致____________。

（5）隨機(jī)選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)基因Ⅱ的36次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T，基因Ⅲ的21次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，窄葉突變體是由于基因____________發(fā)生了突變。

（6）F2群體野生型122株，窄葉突變體39株，仍符合3:1的性狀分離比，其原因可能是____________。

Answer 1

【答案】 增添、缺失、替換（或填“替換、缺失”） 細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄 （單株）葉片寬窄 一對(duì)隱性基因 密碼子對(duì)應(yīng)（或“編碼”） 不會(huì) 翻譯提前終止 Ⅱ、Ⅲ（同時(shí)） 基因Ⅱ、Ⅲ之間未發(fā)生交叉互換（或“基因Ⅱ、Ⅲ中的一個(gè)突變對(duì)性狀無(wú)影響”）

【解析】試題

（1）基因突變指的是DNA分子中的堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。

（2）根據(jù)圖形分析，野生型和突變型的葉子寬度相同，數(shù)目不同，說(shuō)明窄葉是由于細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄所致。

（3）根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，將窄葉突變體與野生型水稻雜交，F1均為野生型，F1自交，測(cè)定F2水稻的表現(xiàn)型，即（單株）葉片寬窄，結(jié)果為122:39≈3:1，說(shuō)明該性狀受一對(duì)等位基因的控制，隱性性狀是窄葉。

（4）根據(jù)表格分析，基因Ⅰ的突變沒(méi)有引起蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變，說(shuō)明該突變沒(méi)有發(fā)生在密碼子對(duì)應(yīng)（或“編碼”）的序列，不會(huì)導(dǎo)致性狀發(fā)生改變。基因Ⅲ突變使蛋白質(zhì)長(zhǎng)度明顯變短，這是由于基因Ⅲ的突變導(dǎo)致翻譯提前終止，導(dǎo)致突變位點(diǎn)以后都不能編碼蛋白質(zhì)。

（5）隨機(jī)選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)基因Ⅱ的36次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T，基因Ⅲ的21次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失，說(shuō)明基因Ⅱ、Ⅲ都發(fā)生了突變，即窄葉突變體是由于基因Ⅱ、Ⅲ（同時(shí)）發(fā)生了突變。

（6）F2群體野生型122株，窄葉突變體39株，仍符合3:1的性狀分離比，其原因可能是基因Ⅱ、Ⅲ之間未發(fā)生交叉互換。