水稻葉片寬窄受細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞寬度的影響,為探究水稻窄葉突變體的遺傳機(jī)理,科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
(1)科研人員利用化學(xué)誘變劑處理野生型寬葉水稻,可誘發(fā)野生型水稻的DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的
增添、缺失、替換
增添、缺失、替換
,導(dǎo)致基因突變,獲得水稻窄葉突變體。
(2)測(cè)定窄葉突變體和野生型寬葉水稻的葉片細(xì)胞數(shù)目和單個(gè)細(xì)胞寬度,結(jié)果如右圖所示。該結(jié)果說(shuō)明窄葉是由于細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄
細(xì)胞數(shù)目減少而不是單個(gè)細(xì)胞寬度變窄
所致。
(3)將窄葉突變體與野生型水稻雜交,F(xiàn)1均為野生型,F(xiàn)1自交,測(cè)定F2水稻的葉片寬窄
葉片寬窄
,統(tǒng)計(jì)得到野生型122株,窄葉突變體39株。據(jù)此推測(cè)窄葉性狀是由一對(duì)隱性基因
一對(duì)隱性基因
控制。
(4)研究發(fā)現(xiàn),窄葉突變基因位于2號(hào)染色體上??蒲腥藛T推測(cè)2號(hào)染色體上已知的三個(gè)突變基因可能與窄葉性狀出現(xiàn)有關(guān)。這三個(gè)突變基因中堿基發(fā)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(zhì) | 與野生型分子結(jié)構(gòu)無(wú)差異 | 與野生型有一個(gè)氨基酸不同 | 長(zhǎng)度比野生型明顯變短 |
由上表推測(cè),基因Ⅰ的突變沒(méi)有發(fā)生在
編碼
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序列,該基因突變
不會(huì)
不會(huì)
(填“會(huì)”或“不會(huì)”)導(dǎo)致窄葉性狀?;颌笸蛔兪沟鞍踪|(zhì)長(zhǎng)度明顯變短,這是由于基因Ⅲ的突變導(dǎo)致
翻譯提前終止
翻譯提前終止
。
(5)隨機(jī)選擇若干株F
2窄葉突變體進(jìn)行測(cè)序,發(fā)現(xiàn)基因Ⅱ的36次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)的堿基35次為T(mén),基因Ⅲ的21次測(cè)序結(jié)果中該位點(diǎn)均為堿基TT缺失。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,窄葉突變體是由于基因
Ⅱ、Ⅲ同時(shí)
Ⅱ、Ⅲ同時(shí)
發(fā)生了突變。
(6)F
2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
基因Ⅱ、Ⅲ中的一個(gè)突變對(duì)性狀無(wú)影響
基因Ⅱ、Ⅲ中的一個(gè)突變對(duì)性狀無(wú)影響
。