Question

【題目】以一個有正常葉舌的小麥純系種子為材料，進行輻射處理。處理后將種子單獨隔離種植，發現其中有兩株(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遺傳。請回答：

（1）輻射處理正常葉舌的小麥純系種子，其后代分離出無葉舌突變株，該育種方式是____________。該過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3∶1的分離比，表明輻射處理最可能導致甲、乙中各有_______（填“一”“二”或“多”）個基因發生突變。

（2）無葉舌突變基因在表達時，與基因啟動部位結合的酶是______________。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）。研究發現，某突變株的形成是由于該片段方框2處的C∥G替換成了A∥T，結果導致基因表達時________。

（3）將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉，只收獲正常株上所結的種子，若每株的授粉率和結籽率相同，則其中無葉舌突變類型的比例為___________。

（4）現要研究甲、乙兩株葉舌突變是發生在一對基因上，還是分別發生在獨立遺傳的兩對基因上，可選甲、乙后代的無葉舌突變株進行單株雜交，統計F1的表現型及比例進行判斷：①若___________________________________，則甲乙兩株葉舌突變是發生在一對基因上；②若___________________________________，則甲乙兩株葉舌突變是發生在兩對基因上。

Answer 1

【答案】誘變育種 不定向性 一 RNA聚合酶 提早出現終止密碼子（翻譯提前終止等其他類似敘述亦可） 1/6 F1全為無葉舌突變株 F1全為正常葉舌植株

【解析】

根據題意分析可知：自交的性狀分離比例均為3：1，說明符合一對等位基因的分離定律，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有一個基因發生突變。

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

（1）輻射處理正常葉舌的小麥純系種子，其后代分離出無葉舌突變株，該育種方式是誘變育種。該過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3：1，說明符合一對等位基因的分離定律，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有一個基因發生突變。

（2）無葉舌突變基因在表達時，與基因啟動部位結合的酶是RNA聚合酶。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生改變，2處堿基對C//G替換成了A/T，則轉錄后密碼子由UAC變成UAA，UAA是終止密碼子，翻譯會提前結束。

（3）甲植株后代的基因型是AA:Aa:aa=1：2：1，正常植株產生的卵細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，讓其隨機傳粉，只收獲正常株上所結的種子，若每株的授粉率和結籽率相同，則其中無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，表現為無舌葉。

②如果甲乙兩株葉舌突變是發生在兩對基因上，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，都表現為有舌葉。