Question

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)下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。请在下面方框的右侧空白处，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。

－ATCCCGTAA－　　 EMS溶液浸泡处理后   －TAGGGCATT－　　　 DNA复制

(2)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________________。

(3)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。

(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd₁和sd₁、Sd₂和sd₂)共同控制，两对基因独立遗传，并表现为基因互作的累加效应，即：基因型为Sd₁_Sd₂_的植株表现为大穗，基因型为sd₁sd1Sd₂_、Sd₁_sd₂sd₂的植株均表现为中穗，而基因型为sd₁sd₁sd₂sd₂的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种，下一步应该采取的方法可以是________________。

(5)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A－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)。

 

Answer 1

(1)

(2)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

(3)细胞核、叶绿体

(4)取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养，用秋水仙素处理幼苗获取纯合体，选取其中的大穗个体即可)

(5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸)；突变发生在基因的非编码序列；突变发生在DNA的非基因区段；该突变为隐性突变；突变后的基因在环境中不能表达。