Question

【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____________。

Answer 1

【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。