Question

12．對正常綠葉的小麥純系種子進行輻射處理．處理后將種子單獨隔離種植，發(fā)現(xiàn)其中有兩株（甲、乙）的后代分離出黃化斑葉的突變株．請回答：
（1）應用實驗法判斷該突變株屬于可遺傳變異，還是不可遺傳變異，實驗的基本思路一般是改變該突變株的生活環(huán)境，以觀察其性狀是否改變．
（2）現(xiàn)要研究甲、乙兩株的該突變是發(fā)生在一對基因上，還是分別發(fā)生在獨立遺傳的兩對基因上，可選甲、乙后代的該突變株進行單株雜交，統(tǒng)計F₁的表現(xiàn)型及比例．若F₁全為正常葉植株，請用遺傳圖解說明實驗結果．（基因符號用A/a或B/b表示，要求寫出配子）

（3）如圖是正常葉有關基因中的部分堿基序列，其編碼的蛋白質中部分氨基酸序列為“纈氨酸-半胱氨酸-酪氨酸-賴氨酸-天冬氨酸-甘氨酸…”，有關密碼子如表．

氨基酸	密碼子
纈氨酸	GUU、GUC、GUA、GUG
甘氨酸	GGU、GGC、GGA、GGG
終止密碼子	UAA、UAG、UGA

若該突變株的形成是基因突變造成的，原因是由于該基因中的部分堿基序列片段1處（填“1”或“2”）的C∥G替換成了A∥T，結果導致基因表達因提早出現(xiàn)終止密碼子，形成的蛋白質的氨基酸序列變短而出現(xiàn)突變株．
（4）該輻射處理過程需要用到大量的種子，原因是基因突變具有多方向性和低頻性特點．若甲和乙的后代均出現(xiàn)3：1的分離比，該輻射處理最可能導致甲、乙中各有1（1、2或多）個基因發(fā)生突變．
（5）若將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉，只收獲正常株上所結的種子，若每株的授粉率和結籽率相同，則其中該突變類型的比例為$\frac{1}{6}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：自交的性狀分離比例均為3：1，說明符合一對等位基因的分離定律，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有1個基因發(fā)生突變．
用兩種類型的黃化斑葉突變株雜交，若甲乙兩株黃化斑葉突變是發(fā)生在同一對基因上，則雜交后代應為純合體，后代全為黃化斑葉突變株；若甲乙兩株黃化斑葉突變是發(fā)生在兩對基因上則雜交后代應為雜合體，后代全為正常綠葉植株．

解答 解：（1）由于環(huán)境改變引起的變異是不遺傳的，所以應用實驗法判斷該突變株屬于可遺傳變異，還是不可遺傳變異，實驗的基本思路一般是改變該突變株的生活環(huán)境，以觀察其性狀是否改變．
（2）如果甲乙兩株黃化斑葉突變是發(fā)生在兩對基因上，則甲、乙后代中黃化斑葉的基因型是aaBB、AAbb，雜交后代的基因型是AaBb，都表現(xiàn)為正常綠葉植株．遺傳圖解如下：

（3）根據(jù)分析，1處堿基對C∥G替換成了A∥T，密碼子由UCC變成UCU，編碼的氨基酸序列不發(fā)生改變，2處堿基對C∥G替換成了A∥T，則轉錄后密碼子由UAC變成UAA，UAA是終止密碼子，翻譯會提前結束．
（4）輻射處理正常綠葉的小麥純系種子，其后代分離出黃化斑葉的突變株，該育種方式是誘變育種．該過程需要用到大量的種子，其原因是基因突變具有多方向性和低頻性特點．自交的性狀分離比例均為3：1，說明符合一對等位基因的分離定律，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有1個基因發(fā)生突變．
（5）甲植株后代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，正常植株產(chǎn)生的卵細胞的基因型及比例是A：a=2：1，所授花粉的基因型及比例是A：a=1：1，因此甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉，只收獲正常株上所結的種子，若每株的授粉率和結籽率相同，則其中突變類型的比例為aa=$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{6}$．
故答案為：
（1）改變該突變株的生活環(huán)境，以觀察其性狀是否改變
（2）
（3）1   提早出現(xiàn)終止密碼子，形成的蛋白質的氨基酸序列變短而出現(xiàn)突變株
（4）多方向   1    
（5）$\frac{1}{6}$

點評 本題的知識點是基因突變的概念、特點及誘變育種，基因的轉錄和翻譯過程，基因分離定律和自由組合定律的實質，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系，并運用相關知識結合題干信息進行推理解答問題，學會應用演繹推理的方法完善實驗步驟、預期結果、獲取結論，用遺傳圖解解釋相關問題．