Question

对正常绿叶的小麦纯系种子进行辐射处理，处理后将种子单独隔离种植，从其中两株正常绿叶（甲、乙）的后代中分离出了花斑叶的突变株。回答下列问题：

（1）辐射处理时，DNA分子中发生_____________，从而引起基因结构的改变，叫做基因突变。人工诱变时往往需要处理大量种子，才能选出人们需要的新类型，原因是__________________。

（2）若该辐射处理导致甲的单个基因发生突变，甲自交的子一代会出现____________的分离比。若将甲株子一代中的正常绿叶植株再进行自交，子二代中花斑叶植株的比例是_____________。

（3）若要研究甲、乙两株的单个基因突变是发生在同一对基因上，还是分别发生在独立遗传的两对基因上，可利用甲、乙后代的突变植株进行实验。请写出实验思路:________________；

并预测实验结果和结论:__________________________________________。

Answer

碱基对的替换、增添和缺失 基因突变具有不定向性和低频性 3:1 1/6 将甲、乙后代的突变植株进行单株杂交，统计F1代的表现型及比例 若F1代全为花斑叶植株，则突变发生在同一对基因上；若F1代全为正常叶植株，则突变分别发生在独立遗传的两对基因上

【解析】试题分析：根据题干信息分析，以正常绿叶的小麦纯系种子为材料，进行辐射处理，属于诱变育种，诱变育种的原理是基因突变。处理后将种子单独隔离种植，从其中两株正常绿叶（甲、乙）的后代中分离出了花斑叶的突变株，即正常绿叶自交后代出现了花斑叶，说明正常叶是显性性状，花斑叶是隐性性状。

（1）基因突变指的是DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失引起的基因结构的改变。由于基因突变具有不定向和低频性特点，因此诱变育种需要处理大量的实验材料才也可能获得所需要的性状。

（2）若该辐射处理导致甲的单个基因发生突变，说明甲发生的突变是隐性突变，即AA突变为Aa，则其自交后的子一代基因型及比例为AA：Aa:aa=1:2:1，则性状分离比为正常绿叶：花斑叶=3:1。子一代正常绿叶的基因型为1/3AA、2/3Aa，其自交产生的子二代中花斑叶植株的比例是2/3×1/4=1/6。

（3）要研究甲、乙两株的单个基因突变是发生在一对基因上，还是分别发生在独立遗传的两对基因上，可选甲、乙后代的突变植株进行单株杂交，统计F1代的表现型及比例进行判断：若F1代全为花斑叶植株，则突变发生在同一对基因上；若F1代全为正常叶植株，则突变分别发生在独立遗传的两对基因上。

【点睛】根据题干信息分析突变的类型、判断性状的显隐性关系，并能够写出相关个体的基因型，是解答本题的关键。