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)生堿基對的____________，導(dǎo)致基因突變，獲得水稻窄葉突變體。

（2）測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)果說明窄葉是由于___________所致。

（3）將窄葉突變體與野生型水稻雜交，F1均為野生型，F1自交，測定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號染色體上�？蒲腥藛T推測2號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)無差異	與野生型有一個(gè)氨基酸不同	長度比野生型明顯變短

由上表推測，基因Ⅰ的突變沒有發(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)行測序，發(fā)現(xiàn)基因Ⅱ的36次測序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T，基因Ⅲ的21次測序結(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】（1）增添、缺失、替換 （2）細(xì)胞數(shù)目減少（而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄）

（3）（單株）葉片寬窄 （一對）隱性基因

（4）密碼子對應(yīng)（或“編碼”） 不會(huì) 翻譯提前終止

（5）Ⅱ、Ⅲ（同時(shí)）

（6）基因Ⅱ、Ⅲ之間未發(fā)生交叉互換（或“基因Ⅱ、Ⅲ中的一個(gè)突變對性狀無影響”）

【解析】：（1）由基因突變的概念可知，導(dǎo)致基因突變的原因是堿基對的增添、缺失或替換．

（2）由柱形圖分析可知，窄葉性狀出現(xiàn)是由于基因突變導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目減少造成的，每個(gè)細(xì)胞的寬度沒有變窄．

（3）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，野生型與突變型之比接近3：1，說明突變型窄葉是隱性性狀，由一對隱性基因控制．

（4）由表格信息可知，基因Ⅰ的突變是堿基對增添造成的，突變基因控制合成的蛋白質(zhì)分子沒有改變，最可能的原因是突變發(fā)生在非編碼區(qū)；由于蛋白質(zhì)沒有發(fā)生變化，該基因突變不會(huì)導(dǎo)致窄葉性狀；基因Ⅲ突變使蛋白質(zhì)長度明顯變短，說明基因突變使基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上的終止密碼子提前，翻譯提前終止．

（5）選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測序，發(fā)現(xiàn)基因Ⅱ的36次測序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T，說明存在突變基因Ⅱ，基因Ⅲ的21次測序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失，說明該突變體同時(shí)存在突變基因Ⅲ．

（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，說明雖然同時(shí)存在突變基因Ⅱ、Ⅲ，但是其中一個(gè)突變對性狀無影響．