Question

17．對正常綠葉的小麥純系種子進(jìn)行輻射處理，處理后將種子單獨隔離種植，從其中兩株正常綠葉（甲、乙）的后代中分離出了花斑葉的突變株．回答下列問題：
（1）輻射處理時，DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，從而引起基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變．人工誘變時往往需要處理大量種子，才能選出人們需要的新類型，原因是基因突變具有不定向性和低頻性．
（2）若該輻射處理導(dǎo)致甲的單個基因發(fā)生突變，甲自交的子一代會出現(xiàn)3：1的分離比．若將甲株子一代中的正常綠葉植株再進(jìn)行自交，子二代中花斑葉植株的比例是$\frac{1}{6}$．
（3）若要研究甲、乙兩株的單個基因突變是發(fā)生在同一對基因上，還是分別發(fā)生在獨立遺傳的兩對基因上，可利用甲、乙后代的突變植株進(jìn)行實驗．請寫出實驗思路：將甲、乙后代的突變植株進(jìn)行雜交，統(tǒng)計F₁代的表現(xiàn)型及比例；并預(yù)測實驗結(jié)果和結(jié)論：若F₁代全為花斑葉植株，則突變發(fā)生在同一對基因上；若F₁代全為正常葉植株，則突變分別發(fā)生在獨立遺傳的兩對基因上．

Answer 1

分析 誘變育種的原理是基因突變．對正常綠葉的小麥純系種子進(jìn)行輻射處理，會導(dǎo)致DNA分子中發(fā)生基因突變．由于從其中兩株正常綠葉（甲、乙）的后代中分離出了花斑葉的突變株，說明正常綠葉是顯性，花斑葉是隱性．
用兩種類型的花斑葉突變株雜交，若甲乙兩株花斑葉突變是發(fā)生在同一對基因上，則雜交后代應(yīng)為純合體，后代全為花斑葉突變株；若甲乙兩株花斑葉突變是發(fā)生在兩對基因上則雜交后代應(yīng)為雜合體，后代全為正常植株．

解答 解：（1）輻射處理正常綠葉的小麥純系種子時，DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，從而引起基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變．由于基因突變具有不定向性和低頻性，所以人工誘變時往往需要處理大量種子，才能選出人們需要的新類型．
（2）若該輻射處理導(dǎo)致甲的單個基因發(fā)生突變，說明其相當(dāng)于雜合體，正常綠葉甲的后代中分離出了花斑葉的突變株，說明發(fā)生了隱性突變，所以甲自交的子一代會出現(xiàn)3：1的分離比．甲植株后代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，所以若將甲株子一代中的正常綠葉植株再進(jìn)行自交，子二代中花斑葉植株的比例是$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{6}$．
（3）若要研究甲、乙兩株的單個基因突變是發(fā)生在同一對基因上，還是分別發(fā)生在獨立遺傳的兩對基因上，可利用甲、乙后代的突變植株進(jìn)行實驗．具體實驗思路為：將甲、乙后代的突變植株進(jìn)行雜交，統(tǒng)計F₁代的表現(xiàn)型及比例；若F₁代全為花斑葉植株，則突變發(fā)生在同一對基因上，即a₁a₁×a₁a₁；若F₁代全為正常葉植株，則突變分別發(fā)生在獨立遺傳的兩對基因上，即a₁a₁BB×AAb₁b₁．
故答案為：
（1）堿基對的替換、增添和缺失     基因突變具有不定向性和低頻性
（2）3：1             $\frac{1}{6}$
（3）將甲、乙后代的突變植株進(jìn)行單株雜交，統(tǒng)計F₁代的表現(xiàn)型及比例               若F₁代全為花斑葉植株，則突變發(fā)生在同一對基因上；若F₁代全為正常葉植株，則突變分別發(fā)生在獨立遺傳的兩對基因上

點評 本題的知識點是基因突變的概念、特點及誘變育種，基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理解答問題，學(xué)會應(yīng)用演繹推理的方法完善實驗步驟、預(yù)期結(jié)果、獲取結(jié)論．