《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

18.(2024·广东梅州二模)为了适应全球气候逐渐变暖的大趋势，研究水稻耐高温的调控机制对水稻遗传改良具有重要意义。回答下列问题:
（1）研究获得一株耐高温突变体甲，高温下该突变体表皮蜡质含量较高。让甲与野生型（WT）杂交，F1自交后代中耐高温植株约占1/4，说明耐高温为__________性状，且最可能由__________对基因控制。
（2）已知突变体甲的耐高温突变基因位于水稻的3号染色体上，将突变体甲与缺失了一条3号染色体的野生型（WT′）水稻杂交获得F1，不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F1进行随机交配，则F2中耐高温水稻出现的概率是________。
（3）为进一步确定突变位点,研究者进行了系列实验,如下图所示。
　　　　　　　　　　　
　　
①图1中F1在______________期，3号染色体发生互换，产生F2中相应的植株，然后用F2植株进行自交，可获得纯合重组植株R1～R5。
②对R1～R5进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。分析可知，耐高温突变基因位于______________（分子标记）之间。
（4）基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，研究小组以突变体甲为对照组，实验组为敲除基因OsWR2的突变体甲，将两种水稻置于__________________中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测水稻的蜡质含量及耐高温性。预测实验结果：______________________________。

答案：
(1)隐性 1
(2)8/15
(3)①减数分裂Ⅰ前 ②caps3～caps4
(4)高温环境 实验组水稻植株的蜡质含量低于对照组，且不耐高温
解析：
(1)让甲与野生型(WT)杂交，F₁自交后代中耐高温植株约占1/4，即出现3：1的性状分离比，符合基因的分离定律，说明这对相对性状是由1对基因控制的，并且耐高温为隐性性状。
(2)若等位基因用A/a表示，突变体甲的基因型为aa，缺失了一条3号染色体的野生型(WT)水稻的基因型为AO，将突变体甲与该野生型水稻杂交，F₁的基因型为Aa、aO，F₁进行随机交配，产生的配子为1/4A、1/2a、1/4O，F₂中耐高温水稻出现的概率是[(1/2)×(1/2)＋2×(1/2)×(1/4)]/[1－(1/4)×(1/4)]＝8/15。
(3)①由图1可知，F₁在减数第一次分裂前期(或四分体时期)，3号染色体的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，产生F₂中相应的植株；自交可提高纯合子比例，故用F₂植株进行自交，可获得纯合重组植株R₁～R₅。②对R₁～R₅进行分子标记及耐高温性检测，据图3可知，R₂、R₃与甲耐高温率较高，据图2可知，植株R₂、R₃、甲和其他之间的差别是caps3～caps4，但R₂、R₃、甲耐高温，其他不耐高温，所以在分子标记caps3～caps4之间发生了基因突变。
(4)实验设计应该遵循对照原则，为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，则对照组为突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲，将两种水稻置于高温环境中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测水稻的蜡质含量及耐高温性。实验结果应该是实验组水稻植株的蜡质含量低于对照组，且不耐高温。