Question

14．以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变试验．将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3：1．经观察，这些叶舌突变都能真实遗传．请回答：
（1）甲和乙的后代均出现3：1的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一（一、二或多）个基因发生突变．
（2）甲株后代中，无叶舌突变基因的频率为50%（$\frac{1}{2}$）．将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉一代，只收获正常株上所结的种子，若每株的结实率相同，则其中无叶舌突变类型的基因型频率为16.7%（$\frac{1}{6}$）．
（3）现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料，设计杂交实验予以判断．
①实验设计思路：选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交，统计F₁的表现型及比例．
②预测实验结果及结论：
（1）若F1全为无叶舌突变株，则甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上．
（2）若F1全为正常植株，则甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上．

Answer 1

分析 自交的性状分离比例均为3：1，说明符合一对等位基因的分离定律，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一个基因发生突变．
用两种类型的无叶舌突变株杂交，若甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，则杂交后代应为纯合体，后代全为无叶舌突变株；若甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上则杂交后代应为杂合体，后代全为正常植株．据此解答．

解答 解：（1）自交的性状分离比例均为3：1，说明符合一对等位基因的分离定律，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一个基因发生突变．
（2）若用A、a表示，甲株后代中AA：Aa：aa=1：2：1，将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉一代，符合遗传平衡定律，则产生A和a配子概率均为0.5，后代中AA=$\frac{1}{4}$，Aa=$\frac{1}{2}$，aa=$\frac{1}{4}$，若只收获正常株即AA和Aa上所结的种子，则只有Aa上结出aa的种子，用配子概率进行计算，概率为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，故若每株的结实率相同，则其中无叶舌突变类型的基因型频率占AA和Aa的后代的比例为aa=$\frac{\frac{1}{8}}{\frac{1}{4}+\frac{1}{2}}=\frac{1}{6}$．
（3）用两种类型的无叶舌突变株杂交，若甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，则杂交后代应为纯合体，后代全为无叶舌突变株；若甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上则杂交后代应为杂合体，后代全为正常植株．
故答案为：
（1）一
（2）50%（$\frac{1}{2}$）16.7%（$\frac{1}{6}$）
（3）①无叶舌突变株；
②若F1全为无叶舌突变株，则甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上
若F1全为正常植株，则甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上

点评 本题考查了基因的分离定律和遗传实验设计，意在考查学生的应用能力和实验探究能力，试题难度中等．