Question

【題目】（18分）研究植物激素作用機(jī)制常使用突變體作為實(shí)驗(yàn)材料，通過化學(xué)方法處理萌動的擬南芥種子可獲得大量突變體。

（1）若誘變后某植株出現(xiàn)一個(gè)新形狀，可通過________________交判斷該形狀是否可以遺傳，如果子代仍出現(xiàn)該突變性狀，則說明該植株可能攜帶________________性突變基因，根據(jù)子代________________，可判斷該突變是否為單基因突變。

（2）經(jīng)大量研究，探明了野生型擬南芥中乙烯的作用途徑，簡圖如下。

由圖可知，R蛋白具有結(jié)合乙烯和調(diào)節(jié)酶T活性兩種功能，乙烯與_______________結(jié)合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，導(dǎo)致E蛋白被剪切，剪切產(chǎn)物進(jìn)入細(xì)胞核，可調(diào)節(jié)乙烯相應(yīng)基因的表達(dá)，植株表現(xiàn)有乙烯生理反應(yīng)。

（3）酶T活性喪失的純合突變體（1#）在無乙烯的條件下出現(xiàn)_____________（填“有”或“無”）乙烯生理反應(yīng)的表現(xiàn)型，1#與野生型雜交，在無乙烯的條件下，F(xiàn)1的表現(xiàn)型與野生型相同。請結(jié)合上圖從分子水平解釋F1出現(xiàn)這種表現(xiàn)型的原因：_____________。

（4）R蛋白上乙烯結(jié)合位點(diǎn)突變的純合體（2#）僅喪失了與乙烯結(jié)合的功能。請判斷在有乙烯的條件下，該突變基因相對于野生型基因的顯隱性，并結(jié)合乙烯作用途徑陳述理由：_____________。

（5）番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑，若番茄R蛋白發(fā)生了與2#相同的突變，則這種植株的果實(shí)成熟期會_____________。

Answer 1

【答案】

（1）自 顯 表現(xiàn)型的分離比

（2）R蛋白 被抑制

（3）有 雜合子有野生型基因，可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑

（4）2#與野生型雜交，中突變基因表達(dá)的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)，其表現(xiàn)型與2#一致，因此突變基因?yàn)轱@性

（5）推遲

【解析】

（1）對于植物而言，可通過自交看后代有無性狀分離來判斷。若親本為突變性狀，自交后代發(fā)生性狀分離，說明該突變性狀可遺傳，且為顯性突變。一對相對性狀的遺傳若為一對等位基因控制，則自交后代的性狀分離比為3：1，一對相對性狀的遺傳若為兩對或兩對以上的等位基因控制，則雜合子自交后代不會出現(xiàn)3:1的性狀分離比。

（2）由左右兩圖對比看出：酶T有活性時(shí)促進(jìn)ATP的水解，酶T活性受到抑制后，有利于乙烯生理反應(yīng)的進(jìn)行。由左圖看出當(dāng)酶T與R蛋白結(jié)合后，酶T活性受到抑制，不能催化E蛋白磷酸化，導(dǎo)致E蛋白被剪切，剪切產(chǎn)物進(jìn)入細(xì)胞核，可調(diào)節(jié)乙烯相應(yīng)基因的表達(dá)，植株表現(xiàn)有乙烯生理反應(yīng)。

（3）由圖可知：有無乙烯生理反應(yīng)發(fā)生，關(guān)鍵在于酶T有無活性，因此只要酶T無活性，存在不存在乙烯都會發(fā)生乙烯生理反應(yīng)。 若雜合子含有野生型基因，就可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑。

（4）2#與野生型雜交，中突變基因表達(dá)的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)，其表現(xiàn)型與2#一致，因此突變基因?yàn)轱@性

（5）由“番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑，若番茄R蛋白發(fā)生了與2#相同的突變”和“”突變基因表達(dá)的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)”由此可推知發(fā)生突變的該番茄植株果實(shí)的成熟期會推遲。