题目内容
【题目】类病斑突变体是一类在没有外界病原菌侵染情况下，局部组织自发形成坏死斑的突变体，坏死斑的产生基本不影响植株生长，反而会增强植株对病原菌抗性。
（1）将某野生型粳稻品种用甲基磺酸乙酯（EMS）___________________获得类病斑突变体，收获突变体种子，在温室内种植，随着叶片发育逐渐出现病斑直至布满叶片，收获种子，连续多年种植，其叶片均产生类病斑，表明该类病斑表型可以___________________。
（2）突变体与野生型植株___________________产生的F1植株表型均一致，且F2中野生型和突变型植株的比例符合3∶1。表明突变体的类病斑表型受常染色体上的___________________控制。
（3）对F2群体中148个隐性单株和___________________进行序列分析，发现1号染色体上A基因的非模板链发生了单碱基突变，如下图所示，据此推测突变体出现类病斑的原因是：___________________。
（可能用到的密码子：AUG：起始密码子；CAA：谷氨酰胺；GAA：谷氨酸；CUU：亮氨酸；UAA：终止密码子；AUU：异亮氨酸）
（4）进一步实验发现，与野生型相比，类病斑突变体对稻瘟病和白叶枯病的抗性均有所提高。提取细胞中的总RNA，在___________酶的作用下合成cDNA，然后以防御反应相关基因P1、P2、P3的特有序列作___________进行定量PCR，检测这三种基因的表达量，结果如下图所示。推测突变体抗性提高的原因是___________。
【答案】诱变 稳定遗传 正、反交 1对隐性基因 野生型植株 非模板链的G变为T，使密码子由GAA变为UAA，翻译提前终止，合成的多肽链变短 逆转录 引物 A基因的突变提高了防御基因的表达
【解析】
突变体与野生型植株正、反交产生的F1植株表型均一致，且F2中野生型和突变型植株的比例符合3∶1，说明野生型为显性，突变型为隐性。基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程，基因表达产物通常是蛋白质。基因表达包括转录和翻译。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成相对应的RNA分子。翻译过程是以信使RNA（mRNA）为模板，指导合成蛋白质的过程。
（1）诱变可以提高突变的频率，将某野生型粳稻品种用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变获得类病斑突变体，收获突变体种子。连续多年种植，其叶片均产生类病斑，没有出现性状分离，表明该类病斑表型可以稳定遗传。
（2）若突变体的类病斑表型受常染色体上的1对隐性基因控制，与性别无关，因此突变体与野生型植株正、反交产生的F1植株表型均一致，且F2中野生型和突变型植株的比例符合3∶1。
（3）图中的序列为野生型和突变体的序列，因此是对F2群体中148个隐性单株（突变体）和野生型植株进行序列分析，发现1号染色体上A基因的非模板链发生了单碱基突变，如题图所示，据此推测突变体出现类病斑的原因是：非模板链的G变为T，使密码子由GAA（谷氨酸）变为UAA（终止密码子），翻译提前终止，合成的多肽链变短。
（4）RNA在逆转录酶的作用下合成cDNA。然后以防御反应相关基因P1、P2、P3的特有序列作引物进行定量PCR，检测这三种基因的表达量。从图中可知，突变体的P1、P2、P3表达量均明显提高，推测突变体抗性提高的原因是A基因的突变提高了防御基因的表达。
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