Question

甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7－乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對，從而使DNA序列中G－C對轉(zhuǎn)換成A－T對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通過選育可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答下列問題：

(1)下圖表示水稻一個基因片段的部分堿基序列。若用EMS溶液浸泡處理水稻種子后，該DNA序列中所有鳥嘌呤(G)的N位置上均帶有了乙基而成為7－乙基鳥嘌呤。請在下面方框的右側(cè)空白處，繪出經(jīng)過一次DNA復(fù)制后所形成的兩個DNA分子(片段)的堿基序列。

－ATCCCGTAA－　　 EMS溶液浸泡處理后   －TAGGGCATT－　　　 DNA復(fù)制

(2)水稻矮桿是一種優(yōu)良性狀。某純種高稈水稻種子經(jīng)EMS溶液浸泡處理后仍表現(xiàn)為高桿，但其自交后代中出現(xiàn)了一定數(shù)量的矮桿植株。請簡述該矮桿植株形成的過程________________。

(3)某水稻品種經(jīng)處理后光反應(yīng)酶的活性顯著提高，這可能與相關(guān)基因突變有關(guān)。在葉肉細胞內(nèi)控制光反應(yīng)酶的相關(guān)基因可能分布于__________(填細胞結(jié)構(gòu)名稱)中。

(4)已知水稻的穗形受兩對等位基因(Sd₁和sd₁、Sd₂和sd₂)共同控制，兩對基因獨立遺傳，并表現(xiàn)為基因互作的累加效應(yīng)，即：基因型為Sd₁_Sd₂_的植株表現(xiàn)為大穗，基因型為sd₁sd1Sd₂_、Sd₁_sd₂sd₂的植株均表現(xiàn)為中穗，而基因型為sd₁sd₁sd₂sd₂的植株則表現(xiàn)為小穗。某小穗水稻種子經(jīng)EMS處理后，表現(xiàn)為大穗。為了獲得穩(wěn)定遺傳的大穗品種，下一步應(yīng)該采取的方法可以是________________。

(5)實驗表明，某些水稻種子經(jīng)甲磺酸乙酯(EMS)處理后，DNA序列中部分G－C堿基對轉(zhuǎn)換成A－T堿基對，但性狀沒有發(fā)生改變，其可能的原因有____________(至少寫出兩點)。

 

Answer 1

(1)

(2)高桿基因經(jīng)處理發(fā)生(隱性)突變，自交后代(或F1)因性狀分離出現(xiàn)矮桿

(3)細胞核、葉綠體

(4)取大穗水稻品種連續(xù)自交，直至獲得能穩(wěn)定遺傳的大穗品種(或取該大穗水稻的花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理幼苗獲取純合體，選取其中的大穗個體即可)

(5)密碼子具有簡并性(或突變后的密碼子對應(yīng)同一種氨基酸)；突變發(fā)生在基因的非編碼序列；突變發(fā)生在DNA的非基因區(qū)段；該突變?yōu)殡[性突變；突變后的基因在環(huán)境中不能表達。