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G—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，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：

（1）如图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用 EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤（G）的N位置上均带有了乙基而成为7 -乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子（片段）的碱基序列 _____________________________ 。

（2）实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯（EMS）处理后，DNA序列中部分G—C碱基对转换成G—T碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有 _____________________________（至少写出两点）。

（3）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，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因：______________________。

Answer 1

【答案】 密码子具有简并性（或突变后的密码子对应同一种氨基酸）；突变发生在DNA的非编码区；该突变为隐性突变；突变后的基因在坏境中不能表达（写出两点即可） 高秆基因经处理发生（隐性）突变，自交后代（或F1 ）因性状分离出现矮秆

【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）根据题意可知，经过EMS浸泡后，DNA序列 中的G—C变为C—T，则以—ATCCCGTAA—为模板复制的 DNA分子应为一ATCCCGTAA—/—TAGGGTATT—， 以—TAGGGCATT—为模板复制的DNA分子应为 —TAGGGCATT—/—ATTTTGTAA—。

（2）基因突变后性状没有发生改变，原因很多种，如：①突变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；②根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸；③性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。

（ 3）高秆个体发生隐性突变（如AA—Aa），自交后代会因性状分离而出现矮秆。