Question

10．以一個有正常葉舌的小麥純系種子為材料，進(jìn)行輻射處理．處理后將種子單獨(dú)隔離種植，發(fā)現(xiàn)其中有兩株（甲、乙）的后代分離出無葉舌突變株，且正常株與突變株的分離比例均接近3：1，這些葉舌突變型都能真實(shí)遺傳．請回答：
（1）上述試驗(yàn)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的特點(diǎn)． 甲和乙的后代均出現(xiàn)3：1的分離比，表明輻射處理最可能導(dǎo)致甲、乙中各有一（一、二或多）個基因發(fā)生突變．
（2）下圖是正常葉舌基因中的部分堿基序列，其編碼的蛋白質(zhì)中部分氨基酸序列為“…甲硫氨酸一絲氨酸一谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一酪氨酸…”（甲硫氨酸的密碼子是AUG，絲氨酸的密碼子是UCU、UCC、UCA、UCG，酪氨酸的密碼子是UAC、UAU，終止密碼子是UAA、UAG、UGA）．
研究發(fā)現(xiàn)，某突變株的形成是由于該片段2處（填“1”或“2”）的C∥G替換成了A∥T，結(jié)果導(dǎo)致基因表達(dá)時提早出現(xiàn)終止密碼子．
（3）將甲株的后代種植在一起，讓其隨機(jī)傳粉，只收獲正常株上所結(jié)的種子，若每株的授粉率和結(jié)籽率相同，則其中無葉舌突變類型的比例為$\frac{1}{6}$．
（4）現(xiàn)要研究甲、乙兩株葉舌突變是發(fā)生在一對基因上，還是分別發(fā)生在獨(dú)立遺傳的兩對基因上，可選甲、乙后代的無葉舌突變株進(jìn)行單株雜交，統(tǒng)計F₁的表現(xiàn)型及比例進(jìn)行判斷：
①若F₁全為無葉舌突變株，則甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在一對基因上；
②若F₁全為正常葉舌植株，則甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在兩對基因上．
請用遺傳圖解說明第②種情況．（基因符號用A/a，B/b表示，要求寫出配子）

Answer 1

分析 1、由題意知，常葉舌的小麥純系種子為材料，進(jìn)行輻射處理，屬于誘變育種，誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向和低頻性特點(diǎn)，因此誘變育種需要處理大量的實(shí)驗(yàn)材料才也可能獲得所需要的性狀；jia、乙植株是有舌葉，自交后代發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)3：1的性狀分離比，說明有舌葉對無舌葉是顯性性狀．
2、由題意知，甲硫氨酸的密碼子AUG，對應(yīng)的基因的模板鏈的堿基序列是TAC，因此轉(zhuǎn)錄過程是以b鏈為模板進(jìn)行的；終止密碼子是UAA、UAG、UGA，對應(yīng)的基因中的堿基序列是ATT、ATC、ACT，如果2處堿基對C∥G替換成了A∥T，則轉(zhuǎn)錄后密碼子由UAC變成UAA，UAA是終止密碼子，翻譯會提前結(jié)束，形成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列變短；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．

解答 解：（1）由于基因突變具有不定向性和低頻性，因此誘變育種需要用到大量的種子，甲和乙的后代均出現(xiàn)3：1的分離比，相當(dāng)于一對相對性狀的雜合子自交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此最可能導(dǎo)致甲乙各有一個基因發(fā)生突變．
（2）由分析可知，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(zhuǎn)錄后密碼子由UAC變成UAA，UAA是終止密碼子，翻譯會提前結(jié)束．
（3）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(xì)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(jī)傳粉，只收獲正常株上所結(jié)的種子，若每株的授粉率和結(jié)籽率相同，則其中無葉舌突變類型的比例為aa=$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{6}$．
（4）①如果甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在一對基因上，則甲、乙后代中無舌葉的基因型是aa、aa，雜交后代都是aa，表現(xiàn)為無舌葉．
②如果甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在兩對基因上，則甲、乙后代中無舌葉的基因型是aaBB、AAbb，雜交后代的基因型是AaBb，都表現(xiàn)為有舌葉，遺傳圖解如下：

故答案為：
（1）低頻     一
（2）2     提早出現(xiàn)終止密碼子（翻譯提前終止等其它類似敘述也給分）
（3）$\frac{1}{6}$ 
（4）①F₁全為無葉舌突變株；  
 ②F₁全為正常葉舌植株
遺傳圖解：

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是基因突變的概念、特點(diǎn)及誘變育種，基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理解答問題，學(xué)會應(yīng)用演繹推理的方法完善實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果、獲取結(jié)論，用遺傳圖解解釋相關(guān)問題．