《2026年新高考5年真题生物河北专版》

5. [2025·安徽卷,19T,12分]水稻籽粒外壳(颖壳)表型有黄色、黑色、紫色和棕红色等,种植颖壳表型不同的彩色稻,既可满足国家粮食安全需要,又可形成优美画卷,用于旅游开发。请回答下列问题:
(1)研究发现,水稻颖壳的紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的形成与类黄酮化合物的代谢有关。假设显性基因C、R、A控制颖壳色素的形成,且独立遗传,相应的隐性等位基因不具有该效应。色素合成代谢途径如图。

现有基因型为CcRrAa与CcRraa的两品种水稻杂交,$F_{1}$中颖壳表型为紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的比例为9:9:6:8。$F_{1}$中,颖壳颜色在后代持续保持不变的个体所占比例为11/32。
(2)野生稻的颖壳为黑色,经过突变和驯化,目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由一对等位基因控制,且黑色(Bh)对黄色(bh)为显性。科研小组对多个品种进行分析,发现有两个黄色颖壳突变类型(栽培稻1、2),推测两者的突变可能是来自同一个基因。设计一个杂交实验,以验证该推测,并说明判断理由:选取多株栽培稻1、2进行杂交，观察并统计子代颖壳颜色。预测实验结果:子代颖壳颜色均为黄色。判断理由:当两者突变来自同一个基因，栽培稻1、2均为隐性纯合子(bhbh)，杂交子代基因型仍然为bhbh;若为不同基因突变，则杂交后代会表现为黑色。
(3)科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,电泳结果见图1。
与野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因发生了碱基对的缺失,颖壳表现为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图2(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致;A、T、C、G表示4种碱基)。比较两者DNA碱基序列,发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生碱基C→A的替换,导致终止密码子提前出现，翻译提前中止，翻译出的蛋白质肽链变短，表达的蛋白质结构发生改变，颖壳颜色表现为黄色,颖壳表现为黄色。

答案： 5.参考答案
(1)9:9:6:8 11/32
(2)选取多株栽培稻1、2进行杂交，观察并统计子代颖壳颜色。预测实验结果:子代颖壳颜色均为黄色。判断理由:当两者突变来自同一个基因，栽培稻1、2均为隐性纯合子(bhbh)，杂交子代基因型仍然为bhbh;若为不同基因突变，则杂交后代会表现为黑色
(3)碱基对的缺失 碱基C→A的替换 终止密码子提前出现，翻译提前中止，翻译出的蛋白质肽链变短，表达的蛋白质结构发生改变，颖壳颜色表现为黄色。
命题意图本题主要考查自由组合定律、基因和蛋白质与性状的关系的相关知识，意在考查考生的理解能力和综合运用能力。
解题思路
(1)据色素合成代谢途径图可知,颖壳表型为紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色对应的基因型分别是C_R_A_、C_R_aa、C_rr____、cc________，三对基因独立遗传。基因型为CcRrAa与CcRrAa的个体杂交，单独考虑C/c，子代基因型及比例为C_:cc=3:1;单独考虑R/r，子代基因型及比例为R_:rr=3:1;单独考虑A/a，子代基因型及比例为Aa:aa=1:1。由于三对基因遵循自由组合定律，故F1中颖壳表型为紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的比例为9:9:6:8。对于浅绿色个体而言，其基因型为cc________，由于缺少酶I，其后代表型均保持不变，占比8/32;对于黄绿色个体而言，基因型为CCrr____的个体，由于缺少酶II，后代表型保持不变，占比2/32;对于棕红色个体而言，基因型为CCRRaa的个体，由于缺少酶III，后代表型保持不变，占比1/32;对于紫色个体(C_R_Aa)而言，后代均会发生性状分离，即F1中，颖壳颜色在后代持续保持不变的个体所占比例为11/32。
(2)由题意可知，黑色对黄色为显性，故若栽培稻1、2都是由Bh基因突变而来，那么突变的两个基因均相对于Bh基因为隐性基因。让黄色栽培稻1、2进行杂交，当两者突变来自同一个基因，栽培稻1、2均为隐性纯合子(bhbh)，杂交子代基因型仍然为bhbh，表型为黄色;若为不同基因突变，则子代相当于杂合子(Bhbh)，后代表型为黑色。
(3)由题图可知，野生稻和栽培稻1的Bh/bh基因的电泳结果相同，而栽培稻2的电泳条带较短，即与野生稻相比，栽培稻2是由于Bh基因发生了碱基对的缺失，栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生了碱基对的替换。且由图2可知，野生稻Bh基因的部分序列为5' - GATTCGCTCACA - 3'，栽培稻1bh基因的部分序列为5' - GATTAGCTCACA - 3'，而非模板链与mRNA碱基序列相同，只存在T、U的不同，即栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生了碱基C→A的替换，导致提前出现了终止密码子UAG，翻译提前终止，翻译出的蛋白质肽链变短，表达的蛋白质结构发生改变，颖壳颜色表现为黄色。