Question

14．以一個具有正常葉舌的水稻純系的種子為材料，進行輻射誘變試驗．將輻射后的種子單獨隔離種植，發現甲、乙兩株的后代各分離出無葉舌突變株，且正常株與無葉舌突變株的分離比例均為3：1．經觀察，這些葉舌突變都能真實遺傳．請回答：
（1）甲和乙的后代均出現3：1的分離比，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有一（一、二或多）個基因發生突變．
（2）甲株后代中，無葉舌突變基因的頻率為50%（$\frac{1}{2}$）．將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉一代，只收獲正常株上所結的種子，若每株的結實率相同，則其中無葉舌突變類型的基因型頻率為16.7%（$\frac{1}{6}$）．
（3）現要研究甲、乙兩株葉舌突變是發生在同一對基因上，還是發生在兩對基因上，請以上述實驗中的甲、乙后代分離出的正常株和無葉舌突變株為實驗材料，設計雜交實驗予以判斷．
①實驗設計思路：選取甲、乙后代的無葉舌突變株進行單株雜交，統計F₁的表現型及比例．
②預測實驗結果及結論：
（1）若F1全為無葉舌突變株，則甲乙兩株葉舌突變是發生在同一對基因上．
（2）若F1全為正常植株，則甲乙兩株葉舌突變是發生在兩對基因上．

Answer 1

分析 自交的性狀分離比例均為3：1，說明符合一對等位基因的分離定律，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有一個基因發生突變．
用兩種類型的無葉舌突變株雜交，若甲乙兩株葉舌突變是發生在同一對基因上，則雜交后代應為純合體，后代全為無葉舌突變株；若甲乙兩株葉舌突變是發生在兩對基因上則雜交后代應為雜合體，后代全為正常植株．據此解答．

解答 解：（1）自交的性狀分離比例均為3：1，說明符合一對等位基因的分離定律，表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有一個基因發生突變．
（2）若用A、a表示，甲株后代中AA：Aa：aa=1：2：1，將甲株的后代種植在一起，讓其隨機傳粉一代，符合遺傳平衡定律，則產生A和a配子概率均為0.5，后代中AA=$\frac{1}{4}$，Aa=$\frac{1}{2}$，aa=$\frac{1}{4}$，若只收獲正常株即AA和Aa上所結的種子，則只有Aa上結出aa的種子，用配子概率進行計算，概率為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，故若每株的結實率相同，則其中無葉舌突變類型的基因型頻率占AA和Aa的后代的比例為aa=$\frac{\frac{1}{8}}{\frac{1}{4}+\frac{1}{2}}=\frac{1}{6}$．
（3）用兩種類型的無葉舌突變株雜交，若甲乙兩株葉舌突變是發生在同一對基因上，則雜交后代應為純合體，后代全為無葉舌突變株；若甲乙兩株葉舌突變是發生在兩對基因上則雜交后代應為雜合體，后代全為正常植株．
故答案為：
（1）一
（2）50%（$\frac{1}{2}$）16.7%（$\frac{1}{6}$）
（3）①無葉舌突變株；
②若F1全為無葉舌突變株，則甲乙兩株葉舌突變是發生在同一對基因上
若F1全為正常植株，則甲乙兩株葉舌突變是發生在兩對基因上

點評 本題考查了基因的分離定律和遺傳實驗設計，意在考查學生的應用能力和實驗探究能力，試題難度中等．