水稻為二倍體雌雄同株植物,花為兩性花,現(xiàn)有四個(gè)水稻淺綠葉突變體W、X、Y、Z,這些突變體的淺綠葉性狀均為單基因隱性突變(顯性基因突變?yōu)殡[性基因)導(dǎo)致?;卮鹣铝袉栴}:
(1)進(jìn)行水稻雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)首先除去
母本
母本
未成熟花的全部 雄蕊
雄蕊
,并套上紙袋。若將W與野生型純合綠葉水稻雜交,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為 綠葉:淺綠葉=3:1
綠葉:淺綠葉=3:1
。
(2)為判斷這四個(gè)突變體所含的淺綠葉基因之間的位置關(guān)系,育種人員進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn),雜交組合及F1葉色見下表。
實(shí)驗(yàn)分組 |
母本 |
父本 |
F1葉色 |
第1組 |
W |
X |
淺綠 |
第2組 |
W |
Y |
綠 |
第3組 |
W |
Z |
綠 |
第4組 |
X |
Y |
綠 |
第5組 |
X |
Z |
綠 |
第6組 |
Y |
Z |
綠 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,W的淺綠葉基因與突變體
Y、Z
Y、Z
的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换?。為進(jìn)一步判斷X、Y、Z的淺綠葉基因是否在同一對(duì)染色體上,育種人員將第4、5、6三組實(shí)驗(yàn)的F
1自交,觀察并統(tǒng)計(jì)F
2的表現(xiàn)型及比例。不考慮基因突變、染色體變異和互換,預(yù)測(cè)如下兩種情況將出現(xiàn)的結(jié)果:
①若突變體X、Y、Z的淺綠葉基因均在同一對(duì)染色體上,結(jié)果為
三組均為綠葉:淺綠葉=1:1
三組均為綠葉:淺綠葉=1:1
。
②若突變體X、Y的淺綠葉基因在同一對(duì)染色體上,Z的淺綠葉基因在另外一對(duì)染色體上,結(jié)果為
第4組綠葉:淺綠葉=1:1;第5組和第6組綠葉:淺綠葉=9:7
第4組綠葉:淺綠葉=1:1;第5組和第6組綠葉:淺綠葉=9:7
。
(3)葉綠素a加氧酶的功能是催化葉綠素a轉(zhuǎn)化為葉綠素b。研究發(fā)現(xiàn),突變體W的葉綠素a加氧酶基因OsCAO1某位點(diǎn)發(fā)生堿基對(duì)的替換,造成mRNA上對(duì)應(yīng)位點(diǎn)堿基發(fā)生改變,導(dǎo)致翻譯出的肽鏈變短。據(jù)此推測(cè),與正常基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA相比,突變基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中可能發(fā)生的變化是
終止密碼提前出現(xiàn)
終止密碼提前出現(xiàn)
。