Question

水稻是重要的農作物，科學育種能改良水稻性狀，提高產量。請根據材料回答：

1．甲硫磺酸乙酯（EMS ）能使鳥嘌呤（G）變為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C-C 對轉換成C-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。

( l ）下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）均變為7 - 乙基鳥嘌呤。請在答題卡相應方框的空白處，繪出經過二次DNA 復制后所形成的兩個DNA 分子（片段）的堿基序列。

（2）實驗表明，某些水稻種子經甲磺酸乙酯（EMS ）處理后，DNA 序列中部分G -C 堿基對轉換成G - T 堿基對，但性狀沒有發生改變，其可能的原因有                    （至少寫出兩點）。

( 3 ）水稻矮桿是一種優良性狀。某純種高桿水稻種子經EMS 溶液浸泡處理，種植后植株仍表現為高桿，但其自交后代中出現了一定數量的矮桿植株。請簡述該矮桿植株形成的原因                          。

（4）此育種方法稱為           ，其優點是                    。

II．水稻品種是純合體，生產上用種子繁殖，控制水稻高桿的基因A 和矮桿的基因a 是一對等位基因，控制水稻抗病的基因B 和控制水稻感病的基因b 是一對等位基因，兩對基因位于兩對同源染色體上。

（l）若要通過雜交育種的方式，選育矮桿抗病（aa BB ）的水稻新品種，所選擇親本的基因型是              ；確定表現型為矮桿抗病水稻是否為理想類型的最適合的方法是                     。

( 2 ）某同學設計了培育水稻矮桿抗病新品種的另一種育種方法，過程如右圖所示。其中的③ 過程表示                ，④ 應在甲植株生長發育的               時期進行處理；乙植株中矮桿抗病個體占            。

Answer 1

I. （l）

（2）密碼子具有簡并性（或突變后的密碼子對應同一種氨基酸）；突變發生在DNA 的非基因區段；該突變為隱性突變：突變后的基因在環境中不能表達。

（3）高桿基因經處理發生（隱性）突變，自交后代（或F₁）因性狀分離出現矮桿

（4）誘變育種      提高突變率，短時間內獲得更多的優良變異類型

II .（1） AABB 和aabb  連續自交，觀察后代是否出現性狀分離

（2）花藥離體培養（l 分） 幼苗（l 分）25 % ( l 分）

解析:

考查DNA半保留復制，基因突變對性狀的影響以及育種相關知識。Ⅰ（1）根據題意可知，經過EMS浸泡后，DNA序列中的G-C變為G-T，則以-ATCCCGTAA-為模板復制的DNA分子應為-ATCCCCGTAA-/-TAGGGGTATT-，以-TAGGGCATT-為模板復制的DNA分子應為-TAGGGCATT-/-ATTTTGTAA；

（2）堿基對改變基因就發生突變，但是性狀不一定發生改變，其原因可能是突變前后密碼子對應同一種氨基酸，突變發生在非編碼區或發生在隱性基因中；

（3）處理后植株仍為高桿，說明矮稈為隱性性狀，處理獲得的高桿植株為雜合子，自交后發生性狀分離出現矮稈植株；

（4）矮稈植株的出現是由于EMS溶液浸泡處理，誘發基因突變所致，該育種方式屬于誘變育種；

Ⅱ（1）為選育aaBB類型植株，需要選取AABB和aabb類型植株雜交，矮稈抗病植株基因型可為aaBB或aaBb，為鑒定其是否為純合可自交觀察后代性狀是否發生性狀分離；

（2）由圖示可知，該育種方式為單倍體育種，其中③過程為花藥離體培養，獲得的單倍體應該幼苗期進行染色體加倍處理，乙植株類型實際上就是F1的配子，F1可產生四中類型配子aB、Ab、AB和ab，aB型配子經加倍處理后形成aaBB植株，所占比例為1/4。