甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌

甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G-C对转换成A-T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题:

(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后,该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请在下面方框的右侧空白处,绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。

-ATCCCGTAA-      EMS溶液浸泡处理后

 


-TAGGGCATT-       DNA复制

(2)水稻矮杆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高杆,但其自交后代中出现了一定数量的矮杆植株。请简述该矮杆植株形成的过程________________。

(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高,这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于__________(填细胞结构名称)中。

(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制,两对基因独立遗传,并表现为基因互作的累加效应,即:基因型为Sd1_Sd2_的植株表现为大穗,基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗,而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后,表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种,下一步应该采取的方法可以是________________。

(5)实验表明,某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后,DNA序列中部分G-C碱基对转换成A-T碱基对,但性状没有发生改变,其可能的原因有____________(至少写出两点)。

 

答案

(1)

 (2)高杆基因经处理发生(隐性)突变,自交后代(或F1)因性状分离出现矮杆

(3)细胞核、叶绿体

(4)取大穗水稻品种连续自交,直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养,用秋水仙素处理幼苗获取纯合体,选取其中的大穗个体即可)

(5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸);突变发生在基因的非编码序列;突变发生在DNA的非基因区段;该突变为隐性突变;突变后的基因在环境中不能表达。

 

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