Question

【題目】甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥嘌呤（G）的N位置上帶有乙基而成為7 -乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶（C）配對(duì)而與胸腺嘧啶（T）配對(duì)，從而使DNA序列中G—C對(duì)轉(zhuǎn)換成G—T對(duì)。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用 EMS溶液浸泡，再在大田種植，通過選育可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請(qǐng)回答下列問題：

（1）如圖表示水稻一個(gè)基因片段的部分堿基序列。若用 EMS溶液浸泡處理水稻種子后，該DNA序列中所有鳥嘌呤（G）的N位置上均帶有了乙基而成為7 -乙基鳥嘌呤。請(qǐng)繪出經(jīng)過一次DNA復(fù)制后所形成的兩個(gè)DNA分子（片段）的堿基序列 _____________________________ 。

（2）實(shí)驗(yàn)表明，某些水稻種子經(jīng)甲磺酸乙酯（EMS）處理后，DNA序列中部分G—C堿基對(duì)轉(zhuǎn)換成G—T堿基對(duì)，但性狀沒有發(fā)生改變，其可能的原因有 _____________________________（至少寫出兩點(diǎn)）。

（3）水稻矮稈是一種優(yōu)良性狀。某純種高稈水稻種子經(jīng)EMS溶液浸泡處理，種植后植株仍表現(xiàn)為高稈，但其自交后代中出現(xiàn)了一定數(shù)量的矮稈植株。請(qǐng)簡(jiǎn)述該矮稈植株形成的原因：______________________。

Answer 1

【答案】 密碼子具有簡(jiǎn)并性（或突變后的密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸）；突變發(fā)生在DNA的非編碼區(qū)；該突變?yōu)殡[性突變；突變后的基因在壞境中不能表達(dá)（寫出兩點(diǎn)即可） 高稈基因經(jīng)處理發(fā)生（隱性）突變，自交后代（或F1 ）因性狀分離出現(xiàn)矮稈

【解析】

本題是對(duì)基因突變的概念、特點(diǎn)和誘變育種的考查，基因突變是基因的堿基對(duì)的增添、缺失或替換，基因突變具有低頻性、不定向性和多害少利性；由題意可知，甲磺酸乙酯（EMS）進(jìn)行育種的原理是甲磺酸乙酯（EMS）能使DNA中堿基對(duì)發(fā)生替換，因此屬于基因突變，該過程中染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目不變。

（1）根據(jù)題意可知，經(jīng)過EMS浸泡后，DNA序列 中的G—C變?yōu)?/span>C—T，則以—ATCCCGTAA—為模板復(fù)制的 DNA分子應(yīng)為一ATCCCGTAA—/—TAGGGTATT—， 以—TAGGGCATT—為模板復(fù)制的DNA分子應(yīng)為 —TAGGGCATT—/—ATTTTGTAA—。

（2）基因突變后性狀沒有發(fā)生改變，原因很多種，如：①突變產(chǎn)生的是一個(gè)隱性基因，并將該隱性基因傳給子代，而子代為雜合子，則隱性性狀不會(huì)表現(xiàn)出來；②根據(jù)密碼子的簡(jiǎn)并性，有可能翻譯出相同的氨基酸；③性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來等。

（ 3）高稈個(gè)體發(fā)生隱性突變（如AA—Aa），自交后代會(huì)因性狀分離而出現(xiàn)矮稈。