Question

6．以一个有正常叶舌的小麦纯系种子为材料，进行辐射处理．处理后将种子单独隔离种植，发现其中有两株（甲、乙）的后代分离出无叶舌突变株，且正常株与突变株的分离比例均接近3：1，这些叶舌突变型都能真实遗传．请回答：
（1）辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子，其后代分离出无叶舌突变株，该育种方式是诱变育种．该过程需要用到大量的种子，其原因是基因突变具有多方向性和稀有性．甲和乙的后代均出现3：1的分离比，表明辐射处理最可能导致甲、乙中各有一（一、二或多）个基因发生突变．
（2）无叶舌突变基因在表达时，与基因启动部位结合的酶是RNA聚合酶．如图是正常叶舌基因中的部分碱基序列，其编码的蛋白质中部分氨基酸序列为“…甲硫氨酸一丝氨酸-谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一酪氨酸…”（甲硫氨酸的密码子是AUG，丝氨酸的密码子是UCU、UCC、UCA、UCG，酪氨酸的密码子是UAC、UAU，终止密码子是UAA、UAG、UGA）． 研究发现，某突变株的形成是由于该片段方框2处的C∥G替换成了 A∥T，结果导致基因表达时提早出现终止密码子．

（3）将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉，只收获正常株上所结的种子，若每株的授粉率和结籽率相同，则其中无叶舌突变类型的比例为$\frac{1}{6}$．
（4）现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在一对基因上，还是分别发生在独立遗传的两对基因上，可选甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交，统计F₁的表现型及比例进行判断：
①若F₁全为无叶舌突变株，则甲乙两株叶舌突变是发生在一对基因上；
②若F₁全为正常叶舌植株，则甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上．
请用遗传图解说明第②种情况．（基因符号用A/a，B/b表示，要求写出配子）
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Answer 1

分析 根据题意分析可知：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）辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子，其后代分离出无叶舌突变株，该育种方式是诱变育种．该过程需要用到大量的种子，其原因是基因突变具有多方向性和稀有性．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）由分析可知，1处碱基对C∥G替换成了A∥T，密码子由UCC变成UCU，编码的氨基酸序列不发生改变，2处碱基对C∥G替换成了A∥T，则转录后密码子由UAC变成UAA，UAA是终止密码子，翻译会提前结束．
（3）甲植株后代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，正常植株产生的卵细胞的基因型及比例是A：a=2：1，所授花粉的基因型及比例是A：a=1：1，因此甲株的后代种植在一起，让其随机传粉，只收获正常株上所结的种子，若每株的授粉率和结籽率相同，则其中无叶舌突变类型的比例为aa=$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{6}$．
（4）①如果甲乙两株叶舌突变是发生在一对基因上，则甲、乙后代中无舌叶的基因型是aa、aa，杂交后代都是aa，表现为无舌叶．
②如果甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上，则甲、乙后代中无舌叶的基因型是aaBB、AAbb，杂交后代的基因型是AaBb，都表现为有舌叶，遗传图解见答案．
故答案为：
（1）诱变育种      多方向性    一
（2）RNA聚合酶     提早出现终止密码子（翻译提前终止等其它类似叙述也给分）
（3）$\frac{1}{6}$
（4）①F₁全为无叶舌突变株；
②F₁全为正常叶舌植株
遗传图解：

点评 本题的知识点是基因突变的概念、特点及诱变育种，基因的转录和翻译过程，基因分离定律和自由组合定律的实质，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理解答问题，学会应用演绎推理的方法完善实验步骤、预期结果、获取结论，用遗传图解解释相关问题．