《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

17.（2024·湖北新高考协作体一模）斑点叶突变体是水稻在正常生长条件下在叶片或叶鞘上自发形成斑点的一类突变体，研究斑点叶突变体对揭示水稻的抗病反应机理具有重要意义。对野生型水稻进行诱变处理，获得一个水稻斑点叶突变体S。
【实验一】将突变体S与野生型水稻杂交，F₁植株均为野生型。F₁自交产生的F₂植株中，野生型与斑点叶型的比例接近3∶1。
【实验二】检测发现，突变体S出现斑点叶型是水稻中E基因突变所致（记为Eˢ）。再对野生型与突变体S进行PCR扩增测序，测得相关基因和转录剪切后的mRNA的部分序列如图所示。

【实验三】进一步检测野生型和突变体S中E基因的相对表达量，发现突变体S中的表达量相较野生型显著下降。
回答下列问题：
（1）实验一F₂植株出现野生型与斑点叶型的比例为3∶1的原因是______________________________。
（2）实验二中，与野生型E基因序列相比，突变体S的Eˢ基因中碱基对发生的变化为______________________。
（3）转录过程中通过______________酶的作用合成mRNA。真核生物中转录合成的mRNA在特定位点被识别后，部分序列在此会被剪切掉，其余序列加工形成成熟的mRNA。据此推测，突变体S成熟mRNA序列中只多出“A U A G”4个碱基的原因是________。
（4）E基因表达水平的变化可通过分析水稻叶肉细胞中________（填“DNA”或“mRNA”）含量得出。科学家发现突变体S表现出对白叶枯病很高的抗性，而白叶枯病是影响水稻产量的主要病害之一。根据实验三，提出一种预防水稻感染白叶枯病的方法:____。

答案：
(1)在形成配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离,造成性状分离　
(2)G−C被替换成A−T　
(3)RNA聚合酶 GU位置被识别并在之前进行切割　　
(4)mRNA　抑制E基因的表达
　解析:
(1)根据突变体S与野生型杂交,F₁都是野生型,F₂中野生型:突变型≈3:1,说明这对性状的遗传是由一对等位基因控制的，遵循分离定律，且突变型是隐性性状。实验一F₂ 植株出现野生型与斑点叶型的比例为3:1的原因是在形成配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，造成性状分离。
(2)由题图可以直接看出，野生型E基因的碱基对从左向右数第七位是G−C，Eˢ基因的碱基对从左向右数第七位是A−T，碱基对发生的变化为G−C被替换成A−T。
(3)转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，该过程需要的酶是RNA聚合酶。由题图可知,G−C突变为A−T导致剪切识别位点改变，剪切位点后移，且识别位点为GU，突变体S成熟mRNA序列中只多出“AUAG”4个碱基的原因是GU位置被识别并在之前进行切割。
(4)基因表达包括转录和翻译过程，转录的产物是RNA，E基因表达水平的变化可通过分析水稻叶肉细胞中mRNA含量得出。由题目所给信息“突变体S中的表达量相较野生型显著下降”和“突变体S表现出对白叶枯病很高的抗性”可推出，抑制E基因的表达可以预防水稻感染白叶枯病。