Question

【题目】水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度的影响，为探究水稻窄叶突变体的遗传机理，科研人员进行了实验。

（1）科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻，可诱发野生型水稻的DNA分子中发生碱基对的__________，导致基因突变，获得水稻窄叶突变体。

（2）测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度，结果如下图所示。该结果说明窄叶是由于__________所致。

（3）将窄叶突变体与野生型水稻杂交，F1均为野生型，F1自交，测定F2水稻的__________，统计得到野生型122株，窄叶突变体39株。据此推测叶片宽窄是受__________对等位基因控制。

（4）研究发现，窄叶突变基因位于2号染色体上。科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。这三个突变基因中碱基发生的变化如下表所示。

突变基因	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
碱基变化	C→CG	C→T	CTT→C
蛋白质	与野生型分子结构无差异	与野生型有一个氨基酸不同	长度比野生型明显变短

由上表推测，基因Ⅰ的突变没有发生在__________序列，该基因突变__________（填“会”或“不会”）导致窄叶性状。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短，这是由于基因Ⅲ的突变导致mRNA提前出现__________。

（5）随机选择若干株F2窄叶突变体进行测序，发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T，基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失。综合上述实验结果判断，窄叶突变体是由于基因__________发生了突变。

a．Ⅱ b．Ⅲ c．Ⅱ和Ⅲ同时

Answer 1

【答案】增添、缺失、替换 细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄 （单株）叶片变窄 一对 密码子对应（或“编码”） 不会 终止密码子 C

【解析】

基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变；碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变，如果发生在编码区，则可能会导致基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变；碱基对替换往往只有一个密码子发生改变，翻译形成的蛋白质中的一个氨基酸发生变化；碱基对增添或缺失往往会引起从突变点之后的多个密码子发生变化，基因控制合成的蛋白质的多个氨基酸发生改变。

（1）由基因突变的概念可知，导致基因突变的原因是碱基对的增添、缺失或替换。

（2）由柱形图分析可知，窄叶性状的出现时由于基因突变导致细胞数目减少而造成的，每个细胞的宽度没有变窄。

（3）根据杂交实验的过程，将窄叶突变体与野生型水稻杂交，F1均为野生型，F1自交，测定F2水稻的表现型，即（单株）叶片变窄，结果为122:39≈3:1，说明该性状受一对等位基因的控制，隐性性状是窄叶。

（4）根据表格分析，基因Ⅰ的突变没有引起蛋白质分子结构的改变，说明该突变没有发生在密码子对应（或“编码”）的序列，不会导致性状发生改变。基因Ⅲ突变使蛋白质长度明显变短，这是由于基因Ⅲ的突变导致mRNA提前出现终止密码子，翻译提前终止。

（5）随机选择若干株F2窄叶突变体进行测序，发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T，说明存在突变基因Ⅱ；基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失，说明该突变体同时存在突变基因Ⅲ。