Question

【题目】甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。

（1）由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变，由隐性基因突变成显性基因叫显性突变。经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为____________（选填“显性”或“隐性”）突变。

（2）用EMS浸泡种子是为了提高____________ ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有____________。

（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 ____________不变。

（4）某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高，这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于____________（填细胞结构名称）中。

（5）水稻矮杆是一种优良性状．某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高杆，但其自交后代中出现了一定数量的矮杆植株．请简述该矮杆植株形成的过程____________。

Answer 1

【答案】显性 基因突变频率 不定向性 结构和数目 细胞核、叶绿体 高杆基因经处理发生（隐性）突变，自交后代（或F1）因性状分离出现矮杆

【解析】

本题是对基因突变的概念、特点和诱变育种的考查，基因突变是基因的碱基对的增添、缺失或替换，基因突变具有低频性、不定向性和多害少利性；由题意可知，甲磺酸乙酯（EMS）进行育种的原理是甲磺酸乙酯（EMS）能使DNA中碱基对发生替换，因此属于基因突变，该过程中染色体的结构和数目不变。

（1）一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明后代发生了性状分离，该植株是杂合子，杂合子表现出的性状是显性性状，控制显性性状的基因是显性基因，即经过处理后由隐性基因突变成显性基因，因此该变异是显性突变。

（2）基因突变具有低频性，用甲磺酸乙酯（EMS）浸泡种子可以提高突变频率，该方法称为化学诱变；某一性状出现多种变异类型，这说明基因突变具有不定向性。

（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化的原理是基因突变，其实质是基因中碱基对的增添、缺失或替换，染色体的结构和数目不变。

（4）某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高，这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于细胞核、叶绿体中。

（5）水稻矮秆是一种优良性状，某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株，说明高杆是显性性状，利用诱变育种获得矮杆植株的过程是：高秆基因经处理发生隐性突变，自交后代因性状分离而出现矮秆。