Question

水稻是重要的农作物，科学育种能改良水稻性状，提高产量。请根据材料回答：

1．甲硫磺酸乙酯（EMS ）能使鸟嘌呤（G）变为7 - 乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA 序列中C-C 对转换成C-T 对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS 溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。

( l ）下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS 溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA 序列中所有鸟嘌呤（G）均变为7 - 乙基鸟嘌呤。请在答题卡相应方框的空白处，绘出经过二次DNA 复制后所形成的两个DNA 分子（片段）的碱基序列。

（2）实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯（EMS ）处理后，DNA 序列中部分G -C 碱基对转换成G - T 碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有                    （至少写出两点）。

( 3 ）水稻矮杆是一种优良性状。某纯种高杆水稻种子经EMS 溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高杆，但其自交后代中出现了一定数量的矮杆植株。请简述该矮杆植株形成的原因                          。

（4）此育种方法称为           ，其优点是                    。

II．水稻品种是纯合体，生产上用种子繁殖，控制水稻高杆的基因A 和矮杆的基因a 是一对等位基因，控制水稻抗病的基因B 和控制水稻感病的基因b 是一对等位基因，两对基因位于两对同源染色体上。

（l）若要通过杂交育种的方式，选育矮杆抗病（aa BB ）的水稻新品种，所选择亲本的基因型是              ；确定表现型为矮杆抗病水稻是否为理想类型的最适合的方法是                     。

( 2 ）某同学设计了培育水稻矮杆抗病新品种的另一种育种方法，过程如右图所示。其中的③ 过程表示                ，④ 应在甲植株生长发育的               时期进行处理；乙植株中矮杆抗病个体占            。

Answer 1

I. （l）

（2）密码子具有简并性（或突变后的密码子对应同一种氨基酸）；突变发生在DNA 的非基因区段；该突变为隐性突变：突变后的基因在环境中不能表达。

（3）高杆基因经处理发生（隐性）突变，自交后代（或F₁）因性状分离出现矮杆

（4）诱变育种      提高突变率，短时间内获得更多的优良变异类型

II .（1） AABB 和aabb  连续自交，观察后代是否出现性状分离

（2）花药离体培养（l 分） 幼苗（l 分）25 % ( l 分）

解析:

考查DNA半保留复制，基因突变对性状的影响以及育种相关知识。Ⅰ（1）根据题意可知，经过EMS浸泡后，DNA序列中的G-C变为G-T，则以-ATCCCGTAA-为模板复制的DNA分子应为-ATCCCCGTAA-/-TAGGGGTATT-，以-TAGGGCATT-为模板复制的DNA分子应为-TAGGGCATT-/-ATTTTGTAA；

（2）碱基对改变基因就发生突变，但是性状不一定发生改变，其原因可能是突变前后密码子对应同一种氨基酸，突变发生在非编码区或发生在隐性基因中；

（3）处理后植株仍为高杆，说明矮秆为隐性性状，处理获得的高杆植株为杂合子，自交后发生性状分离出现矮秆植株；

（4）矮秆植株的出现是由于EMS溶液浸泡处理，诱发基因突变所致，该育种方式属于诱变育种；

Ⅱ（1）为选育aaBB类型植株，需要选取AABB和aabb类型植株杂交，矮秆抗病植株基因型可为aaBB或aaBb，为鉴定其是否为纯合可自交观察后代性状是否发生性状分离；

（2）由图示可知，该育种方式为单倍体育种，其中③过程为花药离体培养，获得的单倍体应该幼苗期进行染色体加倍处理，乙植株类型实际上就是F1的配子，F1可产生四中类型配子aB、Ab、AB和ab，aB型配子经加倍处理后形成aaBB植株，所占比例为1/4。