Question

【題目】水稻葉片寬窄受細胞數目和細胞寬度的影響，為探究水稻窄葉突變體的遺傳機理，科研人員進行了實驗。

（1）科研人員利用化學誘變劑處理野生型寬葉水稻，可誘發野生型水稻的DNA分子中發生堿基對的____________，導致基因突變，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胞數目和單個細胞寬度，結果如右圖所示。該結果說明窄葉是由于____________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____________，統計得到野生型122株，窄葉突變體39株。據此推測窄葉性狀是由____________控制。

（4）研究發現，窄葉突變基因位于2號染色體上。科研人員推測2號染色體上已知的三個突變基因可能與窄葉性狀出現有關。這三個突變基因中堿基發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	與野生型分子結構無差異	與野生型有一個氨基酸不同	長度比野生型明顯變短

由上表推測，基因Ⅰ的突變沒有發生在____________序列，該基因突變____________（填“會”或“不會”）導致窄葉性狀。基因Ⅲ突變使蛋白質長度明顯變短，這是由于基因Ⅲ的突變導致____________。

（5）隨機選擇若干株F2窄葉突變體進行測序，發現基因Ⅱ的36次測序結果中該位點的堿基35次為T，基因Ⅲ的21次測序結果中該位點均為堿基TT缺失。綜合上述實驗結果判斷，窄葉突變體是由于基因____________發生了突變。

（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（或填“替換、缺失”）

（2）細胞數目減少而不是單個細胞寬度變窄

（3）（單株）葉片寬窄 一對隱性基因

（4）密碼子對應（或“編碼”） 不會（1分） 翻譯提前終止

（5）Ⅱ、Ⅲ（同時）

（6）基因Ⅱ、Ⅲ之間未發生交叉互換（或“基因Ⅱ、Ⅲ中的一個突變對性狀無影響”）（3分）

【解析】試題分析：

（1）基因突變指的是DNA分子中的堿基對的增添、缺失或改變，導致基因結構的改變。

（2）根據圖形分析，野生型和突變型的葉子寬度相同，數目不同，說明窄葉是由于細胞數目減少而不是單個細胞寬度變窄所致。

（3）根據雜交實驗的過程，將窄葉突變體與野生型水稻雜交，F1均為野生型，F1自交，測定F2水稻的表現型，即（單株）葉片寬窄，結果為122:39≈3:1，說明該性狀受一對等位基因的控制，隱性性狀是窄葉。

（4）根據表格分析，基因Ⅰ的突變沒有引起蛋白質分子結構的改變，說明該突變沒有發生在密碼子對應（或“編碼”）的序列，不會導致性狀發生改變。基因Ⅲ突變使蛋白質長度明顯變短，這是由于基因Ⅲ的突變導致翻譯提前終止，導致突變位點以后都不能編碼蛋白質。

（5）隨機選擇若干株F2窄葉突變體進行測序，發現基因Ⅱ的36次測序結果中該位點的堿基35次為T，基因Ⅲ的21次測序結果中該位點均為堿基TT缺失，說明基因Ⅱ、Ⅲ都發生了突變，即窄葉突變體是由于基因Ⅱ、Ⅲ（同時）發生了突變。

（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之間未發生交叉互換。