Question

【題目】水稻葉片寬窄受細胞數目和細胞寬度的影響，為探究水稻窄葉突變體的遺傳機理，科研人員進行了實驗．
（1）科研人員利用化學誘變劑處理野生型寬葉水稻，可誘發野生型水稻的DNA分子中發生堿基對的 ， 導致基因突變，獲得水稻窄葉突變體．
（2）測定窄葉突變體和野生型寬葉水稻的葉片細胞數目和單個細胞寬度，結果如圖所示．該結果說明窄葉是由于所致．
（3）將窄葉突變體與野生型水稻雜交，F1均為野生型，F1自交，測定F2水稻的 ， 統計得到野生型122株，窄葉突變體39株．據此推測窄葉性狀是由控制．
（4）研究發現，窄葉突變基因位于2號染色體上．科研人員推測2號染色體上已知的三個突變基因可能與窄葉性狀出現有關．這三個突變基因中堿基發生的變化如表所示．

突變基因	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
堿基變化	C→CG	C→T	CTT→C
蛋白質	與野生型分子結構無差異	與野生型有一個氨基酸不同	長度比野生型明顯變短

由上表推測，基因Ⅰ的突變沒有發生在序列，該基因突變（填“會”或“不會”）導致窄葉性狀．基因Ⅲ突變使蛋白質長度明顯變短，這是由于基因Ⅲ的突變導致 ．
（5）隨機選擇若干株F2窄葉突變體進行測序，發現基因Ⅱ的36次測序結果中該位點的堿基35次為T，基因Ⅲ的21次測序結果中該位點均為堿基TT缺失．綜合上述實驗結果判斷，窄葉突變體是由于基因發生了突變．
（6）F2群體野生型122株，窄葉突變體39株，仍符合3：1的性狀分離比，其原因可能是 ．

Answer 1

【答案】
（1）增添、缺失、替換
（2）細胞數目減少而不是單個細胞寬度變窄
（3）（單株）葉片寬窄；一對隱性基因
（4）編碼；不會；翻譯提前終止
（5）Ⅱ、Ⅲ同時
（6）基因Ⅱ、Ⅲ中的一個突變對性狀無影響
【解析】解：（1）由基因突變的概念可知，導致基因突變的原因是堿基對的增添、缺失或替換．（2）由柱形圖分析可知，窄葉性狀出現是由于基因突變導致細胞數目減少造成的，每個細胞的寬度沒有變窄．（3）窄葉突變體與野生型水稻雜交，F1均為野生型，F1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．（4）由表格信息可知，基因Ⅰ的突變是堿基對增添造成的，突變基因控制合成的蛋白質分子沒有改變，最可能的原因是突變發生在非編碼區；由于蛋白質沒有發生變化，該基因突變不會導致窄葉性狀；基因Ⅲ突變使蛋白質長度明顯變短，說明基因突變使基因轉錄形成的mRNA上的終止密碼子提前，翻譯提前終止．（5）選擇若干株F2窄葉突變體進行測序，發現基因Ⅱ的36次測序結果中該位點的堿基35次為T，說明存在突變基因Ⅱ，基因Ⅲ的21次測序結果中該位點均為堿基TT缺失，說明該突變體同時存在突變基因Ⅲ．（6）F2群體野生型122株，窄葉突變體39株，仍符合3：1的性狀分離比，說明雖然同時存在突變基因Ⅱ、Ⅲ，但是其中一個突變對性狀無影響． 故答案為：（1）增添、缺失、替換（2）細胞數目減少而不是單個細胞寬度變窄（3）（單株）葉片寬窄 一對隱性基因（4）編碼 不會 翻譯提前終止（5）Ⅱ、Ⅲ同時（6）基因Ⅱ、Ⅲ中的一個突變對性狀無影響
1、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構的改變；堿基對的增添、缺失或替換如果發生在基因的非編碼區，則控制合成的蛋白質的氨基酸序列不會發生改變，如果發生在編碼區，則可能因此基因控制合成的蛋白質的氨基酸序列改變，堿基對替換往往只有一個密碼子發生改變，翻譯形成的蛋白質中的一個氨基酸發生變化，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生變化，基因控制合成的蛋白質的多個氨基酸發生改變．2、分析題圖可知，與突變體相比，野生型細胞個數明顯多于突變型，而野生型和突變體的每個細胞的寬度相同，因此突變體窄葉是由于細胞數目減少，而不是每個細胞的寬度變窄．