Question

水稻是重要的農(nóng)作物，科學(xué)育種能改良水稻性狀，提高產(chǎn)量。請(qǐng)根據(jù)材料回答：

1．甲硫磺酸乙酯（EMS ）能使鳥嘌呤（G）變?yōu)? - 乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶（C）配對(duì)而與胸腺嘧啶（T）配對(duì)，從而使DNA 序列中C-C 對(duì)轉(zhuǎn)換成C-T 對(duì)。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(guò)選育可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。

( l ）下圖表示水稻一個(gè)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）均變?yōu)? - 乙基鳥嘌呤。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡相應(yīng)方框的空白處，繪出經(jīng)過(guò)二次DNA 復(fù)制后所形成的兩個(gè)DNA 分子（片段）的堿基序列。

（2）實(shí)驗(yàn)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(duì)轉(zhuǎn)換成G - T 堿基對(duì)，但性狀沒有發(fā)生改變，其可能的原因有                    （至少寫出兩點(diǎn)）。

( 3 ）水稻矮桿是一種優(yōu)良性狀。某純種高桿水稻種子經(jīng)EMS 溶液浸泡處理，種植后植株仍表現(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(qǐng)簡(jiǎn)述該矮桿植株形成的原因                          。

（4）此育種方法稱為           ，其優(yōu)點(diǎn)是                    。

II．水稻品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，控制水稻高桿的基因A 和矮桿的基因a 是一對(duì)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 是一對(duì)等位基因，兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上。

（l）若要通過(guò)雜交育種的方式，選育矮桿抗�。╝a BB ）的水稻新品種，所選擇親本的基因型是              ；確定表現(xiàn)型為矮桿抗病水稻是否為理想類型的最適合的方法是                     。

( 2 ）某同學(xué)設(shè)計(jì)了培育水稻矮桿抗病新品種的另一種育種方法，過(guò)程如右圖所示。其中的③ 過(guò)程表示                ，④ 應(yīng)在甲植株生長(zhǎng)發(fā)育的               時(shí)期進(jìn)行處理；乙植株中矮桿抗病個(gè)體占            。

Answer 1

I. （l）

（2）密碼子具有簡(jiǎn)并性（或突變后的密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸）；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(dá)。

（3）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

（4）誘變育種      提高突變率，短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型

II .（1） AABB 和aabb  連續(xù)自交，觀察后代是否出現(xiàn)性狀分離

（2）花藥離體培養(yǎng)（l 分） 幼苗（l 分）25 % ( l 分）

解析:

考查DNA半保留復(fù)制，基因突變對(duì)性狀的影響以及育種相關(guān)知識(shí)。Ⅰ（1）根據(jù)題意可知，經(jīng)過(guò)EMS浸泡后，DNA序列中的G-C變?yōu)镚-T，則以-ATCCCGTAA-為模板復(fù)制的DNA分子應(yīng)為-ATCCCCGTAA-/-TAGGGGTATT-，以-TAGGGCATT-為模板復(fù)制的DNA分子應(yīng)為-TAGGGCATT-/-ATTTTGTAA；

（2）堿基對(duì)改變基因就發(fā)生突變，但是性狀不一定發(fā)生改變，其原因可能是突變前后密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，突變發(fā)生在非編碼區(qū)或發(fā)生在隱性基因中；

（3）處理后植株仍為高桿，說(shuō)明矮稈為隱性性狀，處理獲得的高桿植株為雜合子，自交后發(fā)生性狀分離出現(xiàn)矮稈植株；

（4）矮稈植株的出現(xiàn)是由于EMS溶液浸泡處理，誘發(fā)基因突變所致，該育種方式屬于誘變育種；

Ⅱ（1）為選育aaBB類型植株，需要選取AABB和aabb類型植株雜交，矮稈抗病植株基因型可為aaBB或aaBb，為鑒定其是否為純合可自交觀察后代性狀是否發(fā)生性狀分離；

（2）由圖示可知，該育種方式為單倍體育種，其中③過(guò)程為花藥離體培養(yǎng)，獲得的單倍體應(yīng)該幼苗期進(jìn)行染色體加倍處理，乙植株類型實(shí)際上就是F1的配子，F(xiàn)1可產(chǎn)生四中類型配子aB、Ab、AB和ab，aB型配子經(jīng)加倍處理后形成aaBB植株，所占比例為1/4。