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 （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 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”）

【解析】：（1）由基因突變的概念可知，導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，窄葉性狀出現是由于基因突變導致細胞數目減少造成的，每個細胞的寬度沒有變窄．

（3）窄葉突變體與野生型水稻雜交，F1均為野生型，F1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分子沒有改變，最可能的原因是突變發生在非編碼區；由于蛋白質沒有發生變化，該基因突變不會導致窄葉性狀；基因Ⅲ突變使蛋白質長度明顯變短，說明基因突變使基因轉錄形成的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，說明存在突變基因Ⅱ，基因Ⅲ的21次測序結果中該位點均為堿基TT缺失，說明該突變體同時存在突變基因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，說明雖然同時存在突變基因Ⅱ、Ⅲ，但是其中一個突變對性狀無影響．