Question

甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥嘌呤（G）的N位置上帶有乙基而成為7乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶（C）配對而與胸腺嘧啶（T）配對，從而使DNA序列中G-C對轉(zhuǎn)換成A-T對．育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通過選育可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株．請回答下列問題：
（1）用EMS浸泡種子是為了提高

 

，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有

 

．EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的

 

不變．
（2）如圖表示水稻一個基因片段的部分堿基序列．若用EMS溶液浸泡處理水稻種子后，該DNA序列中所有鳥嘌呤（G）的N位置上均帶有了乙基而成為7乙基鳥嘌呤．請繪出經(jīng)過一次DNA復(fù)制后所形成的兩個DNA分子（片段）的堿基序列．

 

（3）水稻矮稈是一種優(yōu)良性狀．某純種高稈水稻種子經(jīng)EMS溶液浸泡處理后仍表現(xiàn)為高稈，但其自交后代中出現(xiàn)了一定數(shù)量的矮稈植株．請簡述該矮稈植株形成的過程．

 

．
（4）某水稻品種經(jīng)處理后光反應(yīng)酶的活性顯著提高，這可能與相關(guān)基因突變有關(guān)．在葉肉細(xì)胞內(nèi)控制光反應(yīng)酶的相關(guān)基因可能分布于

 

（填細(xì)胞結(jié)構(gòu)名稱）中．
（5）已知水稻的穗形受兩對等位基因（Sd₁和sd₁、Sd₂和sd₂）共同控制，兩對基因獨(dú)立遺傳，并表現(xiàn)為基因互作的累加效應(yīng)，即：基因型為Sd₁_Sd₂_的植株表現(xiàn)為大穗，基因型為sd₁sd₁Sd₂_、Sd₁_sd₂sd₂的植株均表現(xiàn)為中穗，而基因型為sd₁sd₁sd₂sd₂的植株則表現(xiàn)為小穗．某小穗水稻種子經(jīng)EMS處理后，表現(xiàn)為大穗．為了獲得穩(wěn)定遺傳的大穗品種，下一步應(yīng)該采取的方法可以是

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)表明，某些水稻種子經(jīng)甲磺酸乙酯（EMS）處理后，DNA序列中部分G-C堿基對轉(zhuǎn)換成A-T堿基對，但性狀沒有發(fā)生改變，其可能的原因有

 

（至少答對兩點(diǎn)）

Answer 1

考點(diǎn)：誘變育種

專題：

分析：本題是對基因突變的概念、特點(diǎn)和誘變育種的考查，基因突變是基因的堿基對的增添、缺失或替換，基因突變具有低頻性、不定向性和多害少利性；由題意可知，甲磺酸乙酯（EMS）進(jìn)行育種的原理是甲磺酸乙酯（EMS）能使DNA中堿基對發(fā)生替換，因此屬于基因突變，該過程中染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目不變．

解答： 解：（1）基因突變的特點(diǎn)是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機(jī)性、不定向性．誘變育種具有的優(yōu)點(diǎn)是可以提高突變率，縮短育種周期，以及能大幅度改良某些性狀．EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，所以染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目不變．
（2）由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，所以經(jīng)過一次DNA復(fù)制后所形成的兩個DNA分子（片段）的堿基序列為：
（3）由于高稈基因經(jīng)處理發(fā)生隱性突變，自交后代因性狀分離而出現(xiàn)矮稈．因此，純種高稈水稻種子經(jīng)EMS溶液浸泡處理后仍表現(xiàn)為高稈，但其自交后代中出現(xiàn)了一定數(shù)量的矮稈植株．
（4）在葉肉細(xì)胞內(nèi)控制光反應(yīng)酶的相關(guān)基因可能分布于細(xì)胞核、葉綠體中．
（5）由于雜合體自交后代會出現(xiàn)性狀分離，所以取大穗水稻品種連續(xù)自交，直至獲得能穩(wěn)定遺傳的大穗品種，即可獲得穩(wěn)定遺傳的大穗品種．
（6）基因突變不改變生物性狀：①體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞中不一定出現(xiàn)該基因．②若該親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變產(chǎn)生的是一個隱性基因，并將該隱性基因傳給子代，而子代為雜合子，則隱性性狀不會表現(xiàn)出來．③根據(jù)密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸．④性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來等．
故答案為：
（1）基因突變的頻率   不定向性     結(jié)構(gòu)和數(shù)目
（2）

（3）高稈基因經(jīng)處理發(fā)生隱性突變，自交后代因性狀分離而出現(xiàn)矮稈
（4）細(xì)胞核、葉綠體
（5）取大穗水稻品種連續(xù)自交，直至獲得能穩(wěn)定遺傳的大穗品種
（6）密碼子具有簡并性、突變發(fā)生在基因的非編碼序列、突變后的基因在環(huán)境中不能表達(dá)

點(diǎn)評：本題的知識點(diǎn)是基因突變的概念、基因突變的特點(diǎn)，誘變育種的原理，突變基因的顯隱性的判斷，對于有害基因的檢測方法等．對于基因突變的概念、基因突變的特點(diǎn)、誘變育種的原理的理解與掌握是解題的關(guān)鍵．