Question

4．為研究葉片形態(tài)、稻穗飽滿程度對水稻產(chǎn)量的影響，科研人員進行了相關(guān)遺傳學(xué)實驗．
（1）利用誘變劑處理野生型寬葉水稻，獲得窄葉突變體．將窄葉突變體與野生型寬葉水稻雜交，F(xiàn)₁均為野生型：F₁自交，F(xiàn)₂中野生型寬葉水稻120株，窄葉突變體38株．據(jù)此推測水稻的葉形最可能受一對等位基因控制，隱性性狀為窄葉．
（2）進一步研究確定控制水稻葉片形態(tài)的基因位子2號染色體上，利用基因檢測手段與野生型寬葉水稻對比，發(fā)現(xiàn)窄葉突變體的2號染色體上有三個基因（記為甲、乙、丙）發(fā)生突變，其堿基變化如下表．

突變基因	甲	乙	丙
堿基變化	C→T	C→CG	CTT→C
蛋白質(zhì)	與野生型有一個氨基酸不同	與野生型結(jié)構(gòu)無差異	長度比野生型明顯變短

結(jié)果表明，控制窄葉性狀的突變基因可能為甲或丙．丙基因突變的原因是DNA分子中發(fā)生了堿基對的缺失，導(dǎo)致形成的mRNA提前出現(xiàn)終止密碼，從而使合成的蛋白質(zhì)長度明顯變短．
（3）雌配子致死可導(dǎo)致稻穂出現(xiàn)空粒，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量．研究表明水稻配子成活率由兩對獨立遺傳的等位基因控制，分別用A、a和B、b表示．基因型為ab的雌、雄配子均致死．據(jù)此分析，基因型為aaBB和AAbb的植株雜交，獲得的F₁自交，F(xiàn)₁所結(jié)的稻穗中，空粒占$\frac{1}{4}$，產(chǎn)生的F₂有6種基因型．

Answer 1

分析 基因突變是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變．
堿基對的增添、缺失或替換如果發(fā)生在基因的非編碼區(qū)，則控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列不會發(fā)生改變；
如果發(fā)生在編碼區(qū)，則可能因此基因控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變．堿基對替換往往只有一個密碼子發(fā)生改變，翻譯形成的蛋白質(zhì)中的一個氨基酸發(fā)生變化；堿基對增添或缺失往往會引起從突變點之后的多個密碼子發(fā)生變化，基因控制合成的蛋白質(zhì)的多個氨基酸發(fā)生改變．

解答 解：（1）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，野生型與突變型之比接近3：1，說明突變型窄葉是隱性性狀，由一對隱性基因控制．
（2）分析表格可知，甲突變和丙突變會引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而引起生物性狀的改變，而乙突變不會引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，因此控制窄葉性狀的突變基因可能為甲或丙．丙基因突變的原因是DNA分子中發(fā)生了堿基對的缺失，導(dǎo)致形成的mRNA提前出現(xiàn)終止密碼，從而使合成的蛋白質(zhì)長度明顯變短．
（3）雌配子致死可導(dǎo)致稻穂出現(xiàn)空粒，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量．研究表明水稻配子成活率由兩對獨立遺傳的等位基因控制，分別用A、a和B、b表示．基因型為ab的雌、雄配子均致死．基因型為aaBB和AAbb的植株雜交，獲得的F₁的基因型為AaBb，該植株自交，產(chǎn)生的配子種類有$\frac{1}{4}$AB、$\frac{1}{4}$Ab、$\frac{1}{4}$aB、$\frac{1}{4}$ab，由于基因型為ab的雌配子致死，雌配子致死可導(dǎo)致稻穂出現(xiàn)空粒，因此F₁所結(jié)的稻穗中空粒占$\frac{1}{4}$；又由于雄配子ab也致死，因此基因型為AB、Ab、aB的雌雄配子隨機結(jié)合，產(chǎn)生的F₂有6種基因型，包括AABB、AAbb、aaBB、AABb、AaBB、AaBb．
故答案為：
（1）一    窄葉
（2）甲或丙    缺失     終止密碼
（3）$\frac{1}{4}$    6

點評 本題考查了基因突變以及遺傳定律的應(yīng)用的有關(guān)知識，要求學(xué)生識記基因突變的改變，明確基因突變中堿基對的增添、缺失和改變而引起的生物性狀的改變之間的區(qū)別，能夠利用基因的分離定律和自由組合定律進行相關(guān)概率的計算．