Question

【题目】（18分）研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料，通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。

（1）若诱变后某植株出现一个新形状，可通过________________交判断该形状是否可以遗传，如果子代仍出现该突变性状，则说明该植株可能携带________________性突变基因，根据子代________________，可判断该突变是否为单基因突变。

（2）经大量研究，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径，简图如下。

由图可知，R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能，乙烯与_______________结合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，导致E蛋白被剪切，剪切产物进入细胞核，可调节乙烯相应基因的表达，植株表现有乙烯生理反应。

（3）酶T活性丧失的纯合突变体（1#）在无乙烯的条件下出现_____________（填“有”或“无”）乙烯生理反应的表现型，1#与野生型杂交，在无乙烯的条件下，F1的表现型与野生型相同。请结合上图从分子水平解释F1出现这种表现型的原因：_____________。

（4）R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体（2#）仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下，该突变基因相对于野生型基因的显隐性，并结合乙烯作用途径陈述理由：_____________。

（5）番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变，则这种植株的果实成熟期会_____________。

Answer 1

【答案】

（1）自 显 表现型的分离比

（2）R蛋白 被抑制

（3）有 杂合子有野生型基因，可产生有活性的酶T，最终阻断乙烯作用途径

（4）2#与野生型杂交，中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应，其表现型与2#一致，因此突变基因为显性

（5）推迟

【解析】

（1）对于植物而言，可通过自交看后代有无性状分离来判断。若亲本为突变性状，自交后代发生性状分离，说明该突变性状可遗传，且为显性突变。一对相对性状的遗传若为一对等位基因控制，则自交后代的性状分离比为3：1，一对相对性状的遗传若为两对或两对以上的等位基因控制，则杂合子自交后代不会出现3:1的性状分离比。

（2）由左右两图对比看出：酶T有活性时促进ATP的水解，酶T活性受到抑制后，有利于乙烯生理反应的进行。由左图看出当酶T与R蛋白结合后，酶T活性受到抑制，不能催化E蛋白磷酸化，导致E蛋白被剪切，剪切产物进入细胞核，可调节乙烯相应基因的表达，植株表现有乙烯生理反应。

（3）由图可知：有无乙烯生理反应发生，关键在于酶T有无活性，因此只要酶T无活性，存在不存在乙烯都会发生乙烯生理反应。 若杂合子含有野生型基因，就可产生有活性的酶T，最终阻断乙烯作用途径。

（4）2#与野生型杂交，中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应，其表现型与2#一致，因此突变基因为显性

（5）由“番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变”和“”突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合，导致酶T持续有活性，阻断乙烯作用途径，表现为无乙烯生理反应”由此可推知发生突变的该番茄植株果实的成熟期会推迟。