题目内容
【题目】水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度的影响,为探究水稻窄叶突变体的遗传机理,科研人员进行了实验。
(1)科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻,可诱发野生型水稻的DNA分子中发生碱基对的____________,导致基因突变,获得水稻窄叶突变体。
(2)测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度,结果如右图所示。该结果说明窄叶是由于____________所致。
(3)将窄叶突变体与野生型水稻杂交,F1均为野生型,F1自交,测定F2水稻的____________,统计得到野生型122株,窄叶突变体39株。据此推测窄叶性状是由____________控制。
(4)研究发现,窄叶突变基因位于2号染色体上。科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。这三个突变基因中碱基发生的变化如下表所示。
突变基因 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
碱基变化 | C→CG | C→T | CTT→C |
蛋白质 | 与野生型分子结构无差异 | 与野生型有一个氨基酸不同 | 长度比野生型明显变短 |
由上表推测,基因Ⅰ的突变没有发生在____________序列,该基因突变____________(填“会”或“不会”)导致窄叶性状。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短,这是由于基因Ⅲ的突变导致____________。
(5)随机选择若干株F2窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失。综合上述实验结果判断,窄叶突变体是由于基因____________发生了突变。
(6)F2群体野生型122株,窄叶突变体39株,仍符合3:1的性状分离比,其原因可能是____________。
【答案】(1)增添、缺失、替换(或填“替换、缺失”)
(2)细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄
(3)(单株)叶片宽窄 一对隐性基因
(4)密码子对应(或“编码”) 不会(1分) 翻译提前终止
(5)Ⅱ、Ⅲ(同时)
(6)基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换(或“基因Ⅱ、Ⅲ中的一个突变对性状无影响”)(3分)
【解析】试题分析:
(1)基因突变指的是DNA分子中的碱基对的增添、缺失或改变,导致基因结构的改变。
(2)根据图形分析,野生型和突变型的叶子宽度相同,数目不同,说明窄叶是由于细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄所致。
(3)根据杂交实验的过程,将窄叶突变体与野生型水稻杂交,F1均为野生型,F1自交,测定F2水稻的表现型,即(单株)叶片宽窄,结果为122:39≈3:1,说明该性状受一对等位基因的控制,隐性性状是窄叶。
(4)根据表格分析,基因Ⅰ的突变没有引起蛋白质分子结构的改变,说明该突变没有发生在密码子对应(或“编码”)的序列,不会导致性状发生改变。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短,这是由于基因Ⅲ的突变导致翻译提前终止,导致突变位点以后都不能编码蛋白质。
(5)随机选择若干株F2窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失,说明基因Ⅱ、Ⅲ都发生了突变,即窄叶突变体是由于基因Ⅱ、Ⅲ(同时)发生了突变。
(6)F2群体野生型122株,窄叶突变体39株,仍符合3:1的性状分离比,其原因可能是基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换。