Question

1．科研人員利用化學(xué)誘變劑EMS誘發(fā)水稻D11基因突變，選育出一種純合矮稈水稻突變植株（甲）．將該矮稈水稻與正常水稻雜交，F(xiàn)₂表現(xiàn)型及比例為正常植株：矮稈 植株=3：1．D11基因的作用如圖所示．請(qǐng)分析并回答問(wèn)題：

（1）BR與BR受體結(jié)合卮，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長(zhǎng)，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流（或信息傳遞）功能．
（2）EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生隱性（顯性/隱性）突變，從而抑制（促進(jìn)/抑制）CYP724B1酶的合成，水稻植株內(nèi)BR含量減少（或降低），導(dǎo)致產(chǎn)生矮稈性狀．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，EMS也會(huì)誘發(fā)D61基因發(fā)生突變使BR受體合成受阻．由此說(shuō)明基因突變具有隨機(jī)性特點(diǎn)．
（4）科研人員利用EMS又選育出若干株純合矮稈水稻突變植株（乙）．現(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同（僅由D11基因突變引起的），還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的（其它情況不考慮）．
①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，則表明乙水稻矮稈性狀是由D61載因發(fā)生隱性（顯性/隱性）突變引起的．
②若雜交子代出現(xiàn)矮稈植株，尚不能確定乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因．請(qǐng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)操作較簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論．
實(shí)驗(yàn)方案：雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計(jì)植株的表現(xiàn)型及比例．
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若植株全為正常植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同；若植株全為矮稈植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為D11基因的作用機(jī)制圖．D11基因能控制合成CYP724B1酶，CYP724B1酶能促進(jìn)BR的合成，BR與細(xì)胞膜上的BR受體結(jié)合后可以促進(jìn)植株長(zhǎng)高．若D11基因發(fā)生突變，則會(huì)導(dǎo)致CYP724B1酶不能合成，進(jìn)一步導(dǎo)致BR不能合成，因此形成矮稈植株．

解答 解：（1）BR與BR受體結(jié)合后，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長(zhǎng)，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能．
（2）F₂表現(xiàn)型及比例為正常植株：矮稈植株=3：1，說(shuō)明正常相對(duì)于矮稈為顯性性狀，由此可見(jiàn)EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生隱性突變；D11基因能控制合成CYP724B1酶，EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生基因突變后會(huì)抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株內(nèi)BR含量減少，進(jìn)而產(chǎn)生矮稈性狀．
（3）EMS會(huì)誘發(fā)D11基因發(fā)生基因突變，也會(huì)誘發(fā)D611基因發(fā)生突變，可見(jiàn)基因突變具有隨機(jī)性特．
（4）純合矮稈水稻突變植株（甲）是D611基因發(fā)生隱性突變形成的．現(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同（僅由D11基因突變引起的），還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的．
①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，說(shuō)明D11基因能控制合成CYP724B1酶，進(jìn)而形成BR，且BR的受體正常，這有表明乙水稻矮稈性狀是由D6基因發(fā)生隱性突變引起的．
②若雜交子代皆表現(xiàn)為矮稈植株，可能乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同（僅由D11基因突變引起的），也可能是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的，需要進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來(lái)探究．若乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同（僅由D11基因突變引起的），則其矮稈性狀形成的原因是不能合成CYP724B1酶，導(dǎo)致BR不能形成所致，這可通過(guò)給雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計(jì)植株的表現(xiàn)型及比例來(lái)判斷，若植株全長(zhǎng)為正常植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同．
故答案為：
（1）信息交流（或信息傳遞）
（2）隱性   抑制  減少（或降低）
（3）隨機(jī)性
（4）①隱性   ②正常   矮稈

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因與性狀的關(guān)系、細(xì)胞膜的功能、基因突變、基因分離定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記基因的概念，掌握基因與性狀之間的關(guān)系；識(shí)記細(xì)胞膜的功能；識(shí)記基因突變的特點(diǎn)；掌握基因分離定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�完善�?shí)驗(yàn)步驟并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．