将水稻宽叶粳(KYJ)品系,用甲基磺酸乙酯诱变获得窄叶突变体zy17。
(1)用甲基磺酸乙酯诱导水稻发生基因突变,会导致同一个体中有多个基因发生突变,说明诱变育种可以___________,如:A基因突变为a、B基因突变为b、c基因突变为C……
(2)纯合窄叶突变体zy17与纯合宽叶粳(KYJ)杂交获得F1,F1自交获得F2。
①若F2中出现___________现象,可判断此对相对性状受一对等位基因控制,且窄叶为隐性性状。将控制窄叶性状的基因记为a基因。
②若B、b基因与A、a基因位于不同的染色体上。上述突变体zy17(aabb)与纯合宽叶粳(AABB)杂交,得F1。F1经过___________分裂过程形成配子时,非同源染色体发生___________。F1自交获得的F2中,窄叶群体的B基因频率___________(填写“大于”、“等于”或“小于”)b基因频率。
(3)为确定控制窄叶性状的基因a在基因组中的位置,进行如下实验。
不同的染色体上有若干不同的特定DNA序列。提取F2群体中若干窄叶植株的DNA,不同株的DNA等量混合,得到DNA混合物。从DNA混合物中扩增某一特定DNA序列,以宽叶粳(KYJ)品系的相应特定DNA序列做为标准,统计扩增出的DNA片段中发生突变的核苷酸序列所占的比例。其他特定DNA序列也按上述方法扩增并进行统计。下图表示其中的两个结果。
①若序列比对结果为___________(填写“结果1”或“结果2”),则此序列可能位于窄叶基因a中。经统计发现有6个序列符合上述结果。
②6个突变序列中有4个被认为与窄叶突变体表型改变没有因果关系,请从突变序列在DNA上位置的角度说出做出这一判断的理由是____________________。
③另外2个突变序列分别位于基因甲、乙中。基因甲,编码一种蛋白质。甲中的某一位点的碱基序列“—GAT—”在突变体中变为“—AAT—”,改变前后均不对应终止密码子。这种变异属于基因突变中的碱基(对)的___________,若此突变导致___________,则可以认为此突变与表型的改变有关,需要针对此基因进一步研究。
基因乙的碱基序列丢失两个碱基,使得其编码的蛋白质的分子量与宽叶粳(KYJ)中的此蛋白质相比明显变小,推测其原因是____________________。结合其它研究结果,确定基因乙是决定“窄叶”的基因a。
(4)综合上述研究,请提出关于窄叶基因乙(a)的进一步研究的方向。____________________
(5)在实际生产中窄叶突变体的产量并不高,保留此类型的水稻的意义是___________________。
高三生物综合题困难题
将水稻宽叶粳(KYJ)品系,用甲基磺酸乙酯诱变获得窄叶突变体zy17。
(1)用甲基磺酸乙酯诱导水稻发生基因突变,会导致同一个体中有多个基因发生突变,说明诱变育种可以___________,如:A基因突变为a、B基因突变为b、c基因突变为C……
(2)纯合窄叶突变体zy17与纯合宽叶粳(KYJ)杂交获得F1,F1自交获得F2。
①若F2中出现___________现象,可判断此对相对性状受一对等位基因控制,且窄叶为隐性性状。将控制窄叶性状的基因记为a基因。
②若B、b基因与A、a基因位于不同的染色体上。上述突变体zy17(aabb)与纯合宽叶粳(AABB)杂交,得F1。F1经过___________分裂过程形成配子时,非同源染色体发生___________。F1自交获得的F2中,窄叶群体的B基因频率___________(填写“大于”、“等于”或“小于”)b基因频率。
(3)为确定控制窄叶性状的基因a在基因组中的位置,进行如下实验。
不同的染色体上有若干不同的特定DNA序列。提取F2群体中若干窄叶植株的DNA,不同株的DNA等量混合,得到DNA混合物。从DNA混合物中扩增某一特定DNA序列,以宽叶粳(KYJ)品系的相应特定DNA序列做为标准,统计扩增出的DNA片段中发生突变的核苷酸序列所占的比例。其他特定DNA序列也按上述方法扩增并进行统计。下图表示其中的两个结果。
①若序列比对结果为___________(填写“结果1”或“结果2”),则此序列可能位于窄叶基因a中。经统计发现有6个序列符合上述结果。
②6个突变序列中有4个被认为与窄叶突变体表型改变没有因果关系,请从突变序列在DNA上位置的角度说出做出这一判断的理由是____________________。
③另外2个突变序列分别位于基因甲、乙中。基因甲,编码一种蛋白质。甲中的某一位点的碱基序列“—GAT—”在突变体中变为“—AAT—”,改变前后均不对应终止密码子。这种变异属于基因突变中的碱基(对)的___________,若此突变导致___________,则可以认为此突变与表型的改变有关,需要针对此基因进一步研究。
基因乙的碱基序列丢失两个碱基,使得其编码的蛋白质的分子量与宽叶粳(KYJ)中的此蛋白质相比明显变小,推测其原因是____________________。结合其它研究结果,确定基因乙是决定“窄叶”的基因a。
(4)综合上述研究,请提出关于窄叶基因乙(a)的进一步研究的方向。____________________
(5)在实际生产中窄叶突变体的产量并不高,保留此类型的水稻的意义是___________________。
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许多化学药剂可以导致基因突变和染色体畸变。野生型水稻用甲磺酸乙酯( EMS)处理获得雄性不育突变体,且雄性不育基因与可育基因是一对等位基因。下列相关叙述正确的是
A.判断雄性不育基因的显隐性最简便的方法是让该突变体自交
B.若让EMS处理导致基因多个碱基对缺失,引起的变异为基因突变
C.若让该雄性不育突变体再经人工诱变则不能恢复为野生型
D.若该雄性不育突变体为一条染色体片段缺失所致,则雄性不育基因为显性基因
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许多化学药剂可以导致基因突变和染色体畸变。野生型水稻用甲磺酸乙酯( EMS)处理获得雄性不育突变体,且雄性不育基因与可育基因是一对等位基因。下列相关叙述正确的是
A. 判断雄性不育基因的显隐性最简便的方法是让该突变体自交
B. 若让EMS处理导致基因多个碱基对缺失,引起的变异为基因突变
C. 若让该雄性不育突变体再经人工诱变则不能恢复为野生型
D. 若该雄性不育突变体为一条染色体片段缺失所致,则雄性不育基因为显性基因
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许多化学药剂可以导致基因突变和染色体畸变。野生型水稻用甲磺酸乙酯( EMS)处理获得雄性不育突变体,且雄性不育基因与可育基因是一对等位基因。下列相关叙述正确的是
A.判断雄性不育基因的显隐性最简便的方法是让该突变体自交
B.若让EMS处理导致基因多个碱基对缺失,引起的变异为基因突变
C.若让该雄性不育突变体再经人工诱变则不能恢复为野生型
D.若该雄性不育突变体为一条染色体片段缺失所致,则雄性不育基因为显性基因
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许多化学药剂可以导致基因突变和染色体畸变。野生型水稻用甲磺酸乙酯(EMS)处理获得雄性不育突变体,且雄性不育基因与可育基因是一对等位基因。下列相关叙述正确的是
A.判断雄性不育基因的显隐性最简便的方法是让该突变体自交
B.若让EMS处理导致基因多个碱基对缺失,引起的变异为基因突变
C.若让该雄性不育突变体再经人工诱变则不能恢复为野生型
D.若该雄性不育突变体为一条染色体片段缺失所致,则雄性不育基因为显性基因
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水稻斑点叶突变体在叶片或叶鞘上形成类似于病斑的斑点,研究斑点叶突变体对揭示植物的抗病反应机理具有重要意义。
(1)经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得斑点叶突变体s1和s2,分别同野生型杂交,结果如下表所示:
杂交组合 | F1表现型 | F2群体 | |
野生型株数 | 突变型株数 | ||
s1 × 野生型 | 野生型 | 171 | 56 |
s2 × 野生型 | 野生型 | 198 | 68 |
说明突变性状由单一____________性基因控制。
(2)在s1突变位点的上、下游设计引物,PCR扩增后测序,如下图所示:
s1发生的碱基替换是____________。
(3)与野生型相比,s2突变位点具有相应限制酶的识别序列。PCR获得的对应DNA片段用该限制酶处理后电泳,s2的条带是下图中的____________。
(4)结合突变位点进一步分析,s1和s2是水稻E基因突变所致,体现了基因突变的____________性。s1突变使得转录产物加工形成的mRNA编码区域多出4个碱基,从而造成____________。s2突变导致E蛋白中一个苯丙氨酸变成半胱氨酸,已知苯丙氨酸的密码子为UUU、UUC;半胱氨酸的密码子为UGU、UGC,推知s2发生的碱基对替换为____________。
(5)水稻患白叶枯病时会在叶片上出现病斑,已知水稻E基因功能缺失表现出对白叶枯病原菌很好的抗性。为研究s1、s2突变体是否具有抗白叶枯病的性状,设计了如下实验:从每株s1、s2突变体选取发育状况一致的全部展开叶片各1片,接种白叶枯病菌,一段时间后测量并比较病斑的长度。请评价此实验设计的合理性并说明理由____________。
(6)基于上述研究成果,提出一种预防白叶枯病的方法。_________
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科学家用甲基磺酸乙酯(EMS)对青檀萌发的种子进行诱变处理,培育青檀彩叶植株,得到叶片表现为黄叶、金边、斑叶等多种变异类型。相关叙述错误的是( )
A.萌发的种子细胞分裂旺盛更易发生突变
B.EMS诱导叶色基因中碱基对替换导致染色体变异
C.获得不同类型的彩叶植株说明变异是不定向的
D.大量处理青檀种子可加快育种进程
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(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,结果如右图所示。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。据此推测窄叶性状是由____________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____________。
(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。
(6)F2群体野生型122株,窄叶突变体39株,仍符合3:1的性状分离比,其原因可能是____________。
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有关基因突变和染色体变异的叙述中正确的是
A. 两者都需要外界因素的诱导
B. 发生基因突变或染色体变异,性状必然改变
C. 基因突变属于染色体变异的一种
D. 诱变育种是通过基因突变在较短时间内获得优良品种
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下列关于诱变育种的理解正确的是( )
A.诱变育种是诱导生物发生变异,通过人工选择获得生产上所需的新物种
B.基因突变或染色体畸变方向不定向,所以诱变育种不能较短时间改良生物品种的某些性状
C.通过对生物的不断诱变处理,不会实现将多个优良性状集中到一个个体身上
D.高产量的青霉素是通过交替使用辐射诱变和化学诱变选育出来的
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