Question

水稻有一个穗型突变体 T637，与特青相比，T637 穗簇生，植株矮化，粒型变小。回答下列问题．

（1） 欲证 明T637发生的 变 异是基 因 突变而 不 是染色 体 变异， 最 简单的 方法 是_____。研究发现，该突变体只有一条 4 号染色体上某基因插入了一段 DNA 序列， 可确定此种变异类型为______，且为_____（填“显性”或“隐性”）变异。

（2）配制 4 种浓度梯度的 24－epiBL（24—表油菜素内酯）分别处理特青和 T637，发现二者的叶夹角均会随着 24－epiBL 浓度的升高而增大，根据右 图可判断特青和 T637 对不同浓度 24－epiBL 的敏感程度，确认____为 油菜素内酯敏感型突变体。

（3）若将某种抗虫基因导入 T637 细胞并整合到染色体上，将此细胞进行植物组织培养，培养成完整 植株。为确定抗虫基因是否整合到 4 号染色体上，最简单的实验方案为_______________________。 现只考虑粒型及抗虫性状，预期结果及结论：

①若子代中粒型变小、抗虫∶粒型变小、不抗虫∶粒型正常、抗虫＝2∶1∶1，则抗虫基因整合到 了 4号染色体上，且与粒型变小的基因不位于一条 4 号染色体上。

②若子代中__________＝3∶1，则抗虫基因整合到了 4 号染色体上，且与粒型变小的基因 位于一条 4 号染色体上。

③若子代中粒型变小、抗虫：粒型变小、不抗虫：粒型正常、抗虫∶粒型正常、不抗虫＝9∶3∶3∶1，则_____。

Answer

取 T637 的分生组织细胞制成装片，在显微镜下观察染色体的形态和数目 基因突变 显性 T637 让导入抗虫基因后的 T637 植株自交，统计子代的表现型及比例 粒型变小、抗虫∶粒型正常、不抗虫 抗虫基因未整合到 4 号染色体上

【解析】

基因突变：
（1）若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则一般不能遗传。
（2）诱发因素可分为：①物理因素（紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA）；②化学因素（亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基）；③生物因素（某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。没有以上因素的影响，细胞也会发生基因突变，只是发生频率比较低，这些因素只是提高了突变频率而已。
（3）发生时期：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
（4）特点：a、普遍性；b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上；c、低频性； d、多数有害性； e、不定向性。
（5）意义：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。
（6）结果：产生了该基因的等位基因，即新基因。

（1）欲证明“T637”发生的变异是基因突变而不是染色体变异，最简单的方法是取“T637”的细胞做成装片，在显微镜下观察染色体的形态和数目。若突变体只有一条4号染色体L基因的第4外显子上有一段序列插入，则可确定此种变异类型为基因突变，由于突变性状在亲代就表现出来，说明为显性突变。
（2）配制4种浓度梯度的24-epiBL（24-表油菜素内酯）分别处理“TQ”和“T637”，发现二者的叶夹角均会随着24-epiBL浓度的升高而增大，根据图可判断“TQ”和“T637”对不同浓度24-epiBL的敏感程度，确认T637”为油菜素内酯敏感型突变体。
（3）若将一个抗虫基因导入“T637”细胞并整合到染色体上，将此细胞进行植物组织培养长成完整植株。为确定抗虫基因是否整合到4号染色体上，最简单的杂交方案为：让导入抗虫基因后的“T637”植株自交，统计子代的表现型及比例。
①若抗虫基因整合到了4号染色体上，且与粒型变小的基因不位于一条4号染色体上，则子代出现粒型变小、抗虫：粒型变小、不抗虫：粒型正常、抗虫=2：1：1。
②若抗虫基因整合到了4号染色体上，且与粒型变小的基因位于一条4号染色体上，则子代出现粒型变小、抗虫：粒型正常、不抗虫=3：1
③若子代出现粒型变小、抗虫：粒型变小、不抗虫：粒型正常、抗虫：粒型正常、不抗虫=9：3：3：1，则抗虫基因未整合到4号染色体上。