【題目】以一個(gè)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(wú)葉舌突變株,且正常株與突變株的分離比例均接近31,這些葉舌突變型都能真實(shí)遺傳。請(qǐng)回答:

1)輻射處理正常葉舌的小麥純系種子,其后代分離出無(wú)葉舌突變株,該育種方式是____________。該過(guò)程需要用到大量的種子,其原因是基因突變具有__________和低頻性。甲和乙的后代均出現(xiàn)31的分離比,表明輻射處理最可能導(dǎo)致甲、乙中各有_______(填“一”“二”或“多”)個(gè)基因發(fā)生突變。

2)無(wú)葉舌突變基因在表達(dá)時(shí),與基因啟動(dòng)部位結(jié)合的酶是______________。如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—絲氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—酪氨酸……”(甲硫氨酸的密碼子是AUG,絲氨酸的密碼子是UCUUCC、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方框2處的CG替換成了AT,結(jié)果導(dǎo)致基因表達(dá)時(shí)________。

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(wú)葉舌突變類型的比例為___________。

4)現(xiàn)要研究甲、乙兩株葉舌突變是發(fā)生在一對(duì)基因上,還是分別發(fā)生在獨(dú)立遺傳的兩對(duì)基因上,可選甲、乙后代的無(wú)葉舌突變株進(jìn)行單株雜交,統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例進(jìn)行判斷:①若___________________________________,則甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在一對(duì)基因上;②若___________________________________,則甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在兩對(duì)基因上。

【答案】誘變育種 不定向性 RNA聚合酶 提早出現(xiàn)終止密碼子(翻譯提前終止等其他類似敘述亦可) 1/6 F1全為無(wú)葉舌突變株 F1全為正常葉舌植株

【解析】

根據(jù)題意分析可知:自交的性狀分離比例均為31,說(shuō)明符合一對(duì)等位基因的分離定律,表明輻射誘變處理均導(dǎo)致甲、乙中各有一個(gè)基因發(fā)生突變。

用兩種類型的無(wú)葉舌突變株雜交,若甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在同一對(duì)基因上,則雜交后代應(yīng)為純合體,后代全為無(wú)葉舌突變株;若甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在兩對(duì)基因上則雜交后代應(yīng)為雜合體,后代全為正常植株。

1)輻射處理正常葉舌的小麥純系種子,其后代分離出無(wú)葉舌突變株,該育種方式是誘變育種。該過(guò)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稀有性。自交的性狀分離比例均為31,說(shuō)明符合一對(duì)等位基因的分離定律,表明輻射誘變處理均導(dǎo)致甲、乙中各有一個(gè)基因發(fā)生突變。

2)無(wú)葉舌突變基因在表達(dá)時(shí),與基因啟動(dòng)部位結(jié)合的酶是RNA聚合酶。由分析可知,1處堿基對(duì)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(duì)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(huì)提前結(jié)束。

3)甲植株后代的基因型是AA:Aa:aa=121,正常植株產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型及比例是A:a=21,所授花粉的基因型及比例是A:a=11,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(wú)葉舌突變類型的比例為aa=1/3×1/2=1/6。

4)①如果甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在一對(duì)基因上,則甲、乙后代中無(wú)舌葉的基因型是aa、aa,雜交后代都是aa,表現(xiàn)為無(wú)舌葉。

②如果甲乙兩株葉舌突變是發(fā)生在兩對(duì)基因上,則甲、乙后代中無(wú)舌葉的基因型是aaBBAAbb,雜交后代的基因型是AaBb,都表現(xiàn)為有舌葉。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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