野生型水稻葉片為綠色,但葉片太綠會(huì)阻止光的滲透、促進(jìn)光飽和進(jìn)而降低光合效率??蒲腥藛T在水稻培育過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了三種淺綠葉突變體甲、乙、丙,對(duì)其進(jìn)行相關(guān)研究。
(1)將三種突變體分別與野生型水稻進(jìn)行雜交,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。
組別 |
親本 |
F1表現(xiàn)型 |
F2表現(xiàn)型及數(shù)量 |
野生型 |
淺綠葉 |
Ⅰ |
甲×野生型 |
野生型 |
825 |
273 |
Ⅱ |
乙×野生型 |
野生型 |
615 |
192 |
Ⅲ |
丙×野生型 |
野生型 |
449 |
134 |
依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,初步判斷三種突變體均是由
一
一
對(duì)等位基因控制的
隱
隱
性遺傳。
(2)為探究不同突變體控制葉色基因位點(diǎn)之間的關(guān)系,科研人員以不同突變體為材料進(jìn)行系列雜交實(shí)驗(yàn)。
①“甲×乙”雜交,F(xiàn)
1、F
2所有植株均表現(xiàn)為淺綠葉,由此得出的結(jié)論是
等位基因或同一位點(diǎn)的突變基因
等位基因或同一位點(diǎn)的突變基因
。
②“甲×丙”雜交,F(xiàn)
1所有植株均表現(xiàn)為野生型。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)乙的淺綠葉基因位于10號(hào)染色體上,通過(guò)上述兩組實(shí)驗(yàn)
不能
不能
(能/不能)確定丙的淺綠葉基因位于10號(hào)染色體上。
如果能,理由是:
無(wú)
無(wú)
;
如果不能,請(qǐng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并預(yù)期結(jié)果:
實(shí)驗(yàn)方案:讓甲×丙雜交得到F1進(jìn)行自交若后代野生型:淺綠葉=9:7,則說(shuō)明丙的突變基因不位于10號(hào)染色體上;若后代野生型:淺綠葉=1:1,則說(shuō)明丙的突變基因位于10號(hào)染色體上
實(shí)驗(yàn)方案:讓甲×丙雜交得到F1進(jìn)行自交若后代野生型:淺綠葉=9:7,則說(shuō)明丙的突變基因不位于10號(hào)染色體上;若后代野生型:淺綠葉=1:1,則說(shuō)明丙的突變基因位于10號(hào)染色體上
。(不考慮交叉互換,請(qǐng)選擇能或不能的同學(xué)按照題目要求對(duì)應(yīng)作答)
(3)科研人員對(duì)野生型葉色基因與突變體甲的淺綠葉基因的模板鏈進(jìn)行基因測(cè)序,部分堿基序列結(jié)果如圖:
圖中四種不同形狀曲線代表四種堿基,峰的順序表示堿基序列,且一個(gè)峰對(duì)應(yīng)一個(gè)堿基。依據(jù)測(cè)序結(jié)果,突變體甲淺綠葉基因模板鏈的堿基在“↓”所指位置處發(fā)生了
C
C
→
A
A
的改變,導(dǎo)致氨基酸由
丙氨酸
丙氨酸
變?yōu)?
絲氨酸
絲氨酸
(部分氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子:精氨酸CGU;丙氨酸GCA;絲氨酸AGU、UCA),進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)異常,功能發(fā)生改變。