近日,袁隆平團(tuán)隊(duì)培育的進(jìn)行自花傳粉“超級稻”畝產(chǎn)1365公斤,創(chuàng)下了我國雙季稻產(chǎn)量新高。
Ⅰ研究發(fā)現(xiàn)水稻的 7 號染色體上的一對等位基因 Dd 與水稻的產(chǎn)量相關(guān),D 基因控制高產(chǎn)性狀,d 基因控制低產(chǎn)性狀。水稻至少有一條正常的7 號染色體才能存活。研究人員發(fā)現(xiàn)兩株染色體異常稻(體細(xì)胞染色體如圖1所示),請據(jù)圖1分析回答:
突變基因 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
堿基變化 | C→CG | C→T | CTT→C |
蛋白質(zhì) | 與野生型分子結(jié)構(gòu)無差異 | 與野生型有一個(gè)氨基酸不同 | 長度比野生型明顯變短 |
染色體結(jié)構(gòu)變異
染色體結(jié)構(gòu)變異
,請簡要寫出區(qū)分該變異類型與基因突變最簡單的鑒別方法用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分
用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分
。(2)已知植株甲的基因型為Dd,若要確定D基因位于正常還是異常的7號染色體上,請?jiān)囉米詈唵蔚姆椒ㄔO(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明D基因的位置(請寫出雜交組合預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)
①
讓甲植株自交產(chǎn)生種子
讓甲植株自交產(chǎn)生種子
,將種子種植后觀察子代植株的產(chǎn)量,統(tǒng)計(jì)性狀分離比;②若子代均為
高產(chǎn)植株
高產(chǎn)植株
,D 基因在 7 號正常染色體上;若子代高產(chǎn)植株:低產(chǎn)植株為 2:1,D 基因在 7 號異常染色體上;(3)經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定基因D位于異常染色體上,以植株甲為父本,正常的低產(chǎn)植株為母本進(jìn)行雜交,子代中發(fā)現(xiàn)了一株植株乙。若植株乙的出現(xiàn)是精子異常所致,則具體原因是
MⅠ后期,同源染色體未分離,移向一極
MⅠ后期,同源染色體未分離,移向一極
。(4)若D位于異常染色體上,若讓植株甲、乙進(jìn)行雜交,假設(shè)產(chǎn)生配子時(shí),三條互為同源的染色體其中任意兩條隨機(jī)聯(lián)會(huì),然后分離,多出的一條隨機(jī)分配到細(xì)胞的一極,則子代表現(xiàn)型及比例為
高產(chǎn):低產(chǎn)=8:3
高產(chǎn):低產(chǎn)=8:3
。Ⅱ水稻葉片寬窄受細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞寬度的影響,為探究水稻窄葉突變體的遺傳機(jī)理,科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。科研人員利用化學(xué)誘變劑處理野生型寬葉水稻,可誘發(fā)野生型水稻基因突變,獲得水稻窄葉突變體。
(1)測定窄葉突變體和野生型寬葉水稻的葉片細(xì)胞數(shù)目和單個(gè)細(xì)胞寬度,結(jié)果如圖2所示。該結(jié)果說明窄葉是由于
細(xì)胞數(shù)目減少
細(xì)胞數(shù)目減少
而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄所致。(2)將窄葉突變體與野生型水稻雜交,F(xiàn)1均為野生型,F(xiàn)1自交,測定F2水稻的(單株)葉片寬窄,統(tǒng)計(jì)得到野生型118株,窄葉突變體41株,據(jù)此推測窄葉性狀是
隱性
隱性
性狀。(3)研究發(fā)現(xiàn),窄葉突變基因位于2號染色體上??蒲腥藛T推測2號染色體上已知的三個(gè)突變基因可能與窄葉性狀出現(xiàn)有關(guān)。這三個(gè)突變基因中堿基發(fā)生的變化如表所示。
由表推測,基因Ⅰ的突變沒有發(fā)生在
密碼子對應(yīng)
密碼子對應(yīng)
序列,該基因突變不會(huì)
不會(huì)
(填“會(huì)”或“不會(huì)”)導(dǎo)致窄葉性狀。基因Ⅲ突變使蛋白質(zhì)長度明顯變短,這是由于基因Ⅲ的突變導(dǎo)致翻譯提前終止
翻譯提前終止
。(4)隨機(jī)選擇若干株F2窄葉突變體進(jìn)行測序,發(fā)現(xiàn)基因Ⅱ的36次測序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T,基因Ⅲ的21次測序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,窄葉突變體是由于基因
c
c
發(fā)生了突變。a.Ⅱ
b.Ⅲ
c.Ⅱ和Ⅲ同時(shí)
【考點(diǎn)】生物變異的類型綜合.
【答案】染色體結(jié)構(gòu)變異;用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分;讓甲植株自交產(chǎn)生種子;高產(chǎn)植株;MⅠ后期,同源染色體未分離,移向一極;高產(chǎn):低產(chǎn)=8:3;細(xì)胞數(shù)目減少;隱性;密碼子對應(yīng);不會(huì);翻譯提前終止;c
【解答】
【點(diǎn)評】
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