Question

以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变试验。将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3:1。经观察，这些叶舌突变都能真实遗传。请回答：

（1）甲和乙的后代均出现3∶1的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有________（一、二或多）个基因发生突变。

（2）甲株后代中，无叶舌突变基因的频率为______________。将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉一代，只收获正常株上所结的种子，若每株的结实率相同，则其中无叶舌突变类型的基因型频率为___________。

（3）现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料，设计杂交实验予以判断。

①实验设计思路：选取甲、乙后代的__________________进行单株杂交，统计F₁的表现型及比例。

②预测实验结果及结论：

（1）_______________________。

（2）_______________________。

Answer

（1）一 （2）50%（1/2） 16.7%（1/6）

（3）①无叶舌突变株；

②若F1全为无叶舌突变株，则甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上；若F1全为正常植株，则甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上

【解析】（1）已知亲本是纯合的正常叶舌，将辐射诱变后的种子单独隔离种植（自交），甲、乙两株的后代中，正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3:1，说明正常株对无叶舌的突变株是显性，进而说明甲、乙中各有1个基因发生了隐性突变。

（2）若与甲株相关的基因用A和a表示，则甲株的基因型为Aa，其后代的基因型及其比例为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,所以无叶舌突变基因的频率即a的频率＝纯合子的频率＋1/2杂合子的频率是＝1/4＋1/2×1/2＝50%。将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉一代，只收获正常株即1/3AA和2/3Aa上所结的种子，若每株的结实率相同，则其中无叶舌突变类型的基因型频率为2/3×1/2＝1/6（随机交配，亲子代的基因型频率不变）。

（3）①依题意可知：该实验研究的目的是探究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，所选取的实验材料应含有突变基因，因此实验设计思路是：选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交，统计F1的表现型及比例。

②若甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，则甲、乙后代的无叶舌突变株的基因型均为aa，二者杂交F1的基因型全为aa，全为无叶舌突变株；若甲、乙两株叶舌突变是发生在两对基因上，则甲、乙后代的无叶舌突变株的基因型分别为aaBB和AAbb，二者杂交F1的基因型均为AaBb，全为正常植株。（注：B和b表示与乙株相关的基因。）

【考点定位】基因的分离定律和基因的自由组合定律。