《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

24.(13分)(2024·福建三明质检)杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献,水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高,但目前面临的问题是两者杂交子代会出现花粉不育的现象。回答下列问题：
(1)科研人员研究上述现象的遗传机制时发现,水稻的7号染色体上名为qH7的片段与此密切相关。他们用粳稻品种D(qH7片段的遗传组成为DD,花粉100％可育)与籼稻品种M(qH7片段的遗传组成为MM,花粉100％可育)进行杂交,得到水稻品系N(qH7片段的遗传组成为DM),品系N的表型为花粉50％可育,品系N自交,子代结果如下表所示：
　　　
实验结果说明品系N产生的含有 的花粉是不育的。据此推测水稻品系N(♂)与水稻品种D(♀)杂交,子代的遗传组成为 ，表型为 。
(2)为进一步研究上述花粉不育的机理,科研人员对水稻品系N（DM）的7号染色体qH7片段进行测序和分析,结果如图所示。
　　　　　　　　　　　　
科研人员利用基因工程向水稻品系N中导入基因F,获得转基因植株A,植株A的遗传组成为DMF-(F-表示在qH7区域外染色体上插入一个F基因),携带F基因的不育花粉可恢复育性。植株A自交,若F基因插入7号染色体上,子代的表型及比例为 ；若F基因插入非7号染色体上,则子代个体的遗传组成有 种,子代的表型及比例为 。
(3)物种之间存在 ，从生物进化的角度分析,上述导致杂交水稻部分花粉不育的基因是新物种形成的分子基础。

答案：
(1)M　DD　花粉100％可育　
(2)花粉50％可育:花粉100％可育 = 1:1或全为花粉100％可育　8　花粉50％可育:花粉75％可育:花粉100％可育 = 2:3:7　
(3)生殖隔离
解析：
(1)水稻品系N(qH7片段的遗传组成为DM)。品系N的表型为花粉50％可育，品系N自交，自交子代的遗传组成没有MM，说明品系N产生的含有M的花粉是不育的。据此推测水稻品系N(♂)产生含有D的花粉和含有M的花粉(不育)，水稻品种D(♀)只产生含D的雌配子，二者杂交的子代的遗传组成为DD，表型为花粉100％可育。
(2)若F基因插入7号染色体上，第一种导入的基因F在7号染色体且与基因D位于一条染色体上，植株A可产生的雌配子为DF和M，可产生的雄配子为DF、MF、D⁻、M⁻(不育)，则植株A自交，子代的表型及比例为花粉50％可育:花粉100％可育 = 1:1；第二种导入的基因F在7号染色体且与基因M位于一条染色体上，植株A可产生的雌配子为D和MF，可产生的雄配子为D和MF，则植株A自交，子代全为花粉100％可育；若导入的基因F在非7号染色体上，植株A可产生的雌配子为DF、MF、D⁻、M⁻(不育)，子代的基因型为DDFF、DMFF、DDF⁻、DMF⁻、MMFF、MMF⁻、DD⁻⁻、DM⁻⁻，子代个体的遗传组成有8种，携带F基因的不育花粉可恢复育性，DMF⁻的花粉育性为75％，MMF⁻、DM⁻⁻的花粉育性为50％，DDFF、DMFF、DDF⁻、MMFF、DD⁻⁻的花粉育性为100％，故子代的表型及比例为花粉50％可育:花粉75％可育:花粉100％可育 = 2:3:7。
(3)不同物种之间存在生殖隔离，从生物进化的角度分析，上述导致杂交水稻部分花粉不育的基因是新物种形成的分子基础。

25.(17分)(2024·广东深圳二调)普通小麦(AABBDD,A、B、D分别表示三个不同物种的染色体组)是世界上广为栽培的主要粮食作物之一,养活了约占全球三分之一以上的人口。白粉病严重影响小麦产量,选育抗白粉病优良小麦品种是保证粮食安全的重要途径。回答下列问题：
(1)普通小麦起源于皆为2n = 14的一粒小麦、山羊草和节节麦在自然条件下的远缘杂交。其染色体组的来源如图1。请完成图2中二粒小麦自然产生过程的图解：①是 ；②表示 诱导使染色体数目加倍。
　　
(2)普通小麦(AABBDD)每个染色体组的某条染色体上都有MLO基因。利用基因组编辑技术,敲除所有MLO基因后获得隐性突变体植株mlo - aabbdd,其性状表现与野生型相比,结果如下表。
　　
结果表明,MLO基因与具体性状的对应关系是 。
(3)科学家在mlo - aabbdd群体中发现一个新型突变株mlo - R32,在其B染色体组上mlo基因相邻位置缺失了304 kb的一个染色体大片段,导致局部染色体三维空间重排,激活了其上游紧邻的TMT3基因的表达,恢复了株高和产量,这种遗传现象称为表观遗传,其判断的依据是 。为验证正是TMT3基因的表达导致了mlo - R32株高和产量的恢复,请设计一个验证实验,要求写出实验思路和预期实验结果： 。
(4)科学家用杂交法进行验证,结果同样与预期相符,即用mlo - R32纯合突变体作为母系,并与两个不同的父系杂交:①mlo - R32×mlo - aaBBdd(感病、产量正常),②mlo - R32×mlo - aabbdd。请推测①杂交组合中科学家的预期结果：F2的表型及其比例为 。

答案：
(1)AB(幼苗)　低温(等自然条件的剧烈变化)　
(2)既控制感病性状又影响生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)　
(3)TMT3基因的碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体结构发生变化　实验思路：同等种植条件下，对比敲除mlo - R32上TMT3基因的小麦与mlo - R32小麦的株高和产量。预期结果：敲除TMT3基因的mlo - R32小麦的株高和产量下降　
(4)感病、产量正常:抗病、产量正常 = 3:1
解析：
(1)图2中一粒小麦(AA)与山羊草(BB)进行杂交，其产物是AB，细胞中具有2个染色体组；通过低温诱导或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使AB染色体数目加倍，形成二粒小麦(AABB)。图2为二粒小麦自然产生的过程，因此②表示低温等诱导使染色体数目加倍，①是AB(幼苗)。
(2)敲除所有MLO基因后获得隐性突变体植株，与野生型相比，突变体抗白粉病的能力提高，株高和产量下降，由此说明MLO基因既控制感病性状又影响生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)。
(3)表观遗传是指基因的碱基序列不发生变化，但基因的表达和表型却发生了可遗传的改变。由题意可知，TMT3基因的碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体结构发生变化，因此这种遗传现象称为表观遗传。为验证TMT3基因的表达导致了mlo - R32株高和产量的恢复，该实验的自变量为是否含有TMT3基因，因变量为mlo - R32小麦的株高和产量，故可设计在同等种植条件下，对比敲除mlo - R32上TMT3基因的小麦与mlo - R32小麦的株高和产量。若敲除TMT3基因的mlo - R32小麦的株高和产量下降，这说明TMT3基因的表达导致了mlo - R32株高和产量的恢复。
(4)mlo - R32纯合突变体(aabbdd)表现为抗病、产量正常，与mlo - aaBbdd(感病、产量正常)进行杂交，F₁的基因型为aaBbdd，F₁进行自交，F₁产生配子的种类及比例为aBd:abd = 1:1，F₂的基因型及比例为aaBBdd:aaBbdd:aabbdd = 1:2:1，F₂的表型及其比例为感病、产量正常:抗病、产量正常 = 3:1。