Question

【題目】研究植物激素作用機制常使用突變體作為實驗材料，通過化學方法處理萌動的擬南芥種子可獲得大量突變體。

（1）若誘變后某植株出現一個新形狀，可通過________________交判斷該形狀是否可以遺傳，如果子代仍出現該突變性狀，則說明該植株可能攜帶________________性突變基因，根據子代________________，可判斷該突變是否為單基因突變。

（2）經大量研究，探明了野生型擬南芥中乙烯的作用途徑，簡圖如下。

由圖可知，R蛋白具有結合乙烯和調節酶T活性兩種功能，乙烯與_______________結合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，導致E蛋白被剪切，剪切產物進入細胞核，可調節乙烯相應基因的表達，植株表現有乙烯生理反應。

（3）酶T活性喪失的純合突變體（1#）在無乙烯的條件下出現_____________（填“有”或“無”）乙烯生理反應的表現型，1#與野生型雜交，在無乙烯的條件下，F1的表現型與野生型相同。請結合上圖從分子水平解釋F1出現這種表現型的原因：_____________。

（4）R蛋白上乙烯結合位點突變的純合體（2#）僅喪失了與乙烯結合的功能。請判斷在有乙烯的條件下，該突變基因相對于野生型基因的顯隱性，并結合乙烯作用途徑陳述理由：_____________。

（5）番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑，若番茄R蛋白發生了與2#相同的突變，則這種植株的果實成熟期會_____________。

Answer 1

【答案】

（1）自 顯 表現型的分離比

（2）R蛋白 被抑制

（3）有 雜合子有野生型基因，可產生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑

（4）2#與野生型雜交，中突變基因表達的R蛋白不能與乙烯結合，導致酶T持續有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現為無乙烯生理反應，其表現型與2#一致，因此突變基因為顯性

（5）推遲

【解析】

（1）對于植物而言，可通過自交看后代有無性狀分離來判斷。若親本為突變性狀，自交后代發生性狀分離，說明該突變性狀可遺傳，且為顯性突變。一對相對性狀的遺傳若為一對等位基因控制，則自交后代的性狀分離比為3：1，一對相對性狀的遺傳若為兩對或兩對以上的等位基因控制，則雜合子自交后代不會出現3:1的性狀分離比。

（2）由左右兩圖對比看出：酶T有活性時促進ATP的水解，酶T活性受到抑制后，有利于乙烯生理反應的進行。由左圖看出當酶T與R蛋白結合后，酶T活性受到抑制，不能催化E蛋白磷酸化，導致E蛋白被剪切，剪切產物進入細胞核，可調節乙烯相應基因的表達，植株表現有乙烯生理反應。

（3）由圖可知：有無乙烯生理反應發生，關鍵在于酶T有無活性，因此只要酶T無活性，存在不存在乙烯都會發生乙烯生理反應。 若雜合子含有野生型基因，就可產生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑。

（4）2#與野生型雜交，中突變基因表達的R蛋白不能與乙烯結合，導致酶T持續有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現為無乙烯生理反應，其表現型與2#一致，因此突變基因為顯性

（5）由“番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑，若番茄R蛋白發生了與2#相同的突變”和“”突變基因表達的R蛋白不能與乙烯結合，導致酶T持續有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現為無乙烯生理反應”由此可推知發生突變的該番茄植株果實的成熟期會推遲。