《2026年直击高考高考真题汇编精选卷生物》

19. （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。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，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。
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）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。
（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。



说明：野生稻Bh基因的部分序列为：5’-GATTCGCTCAC A-3’，该链为非模板链，编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸。UAA、UAC为终止密码子。
与野生稻相比，栽培稻2是由于Bh基因发生了碱基的缺失，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、G、C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序列发生碱基的替换，导致mRNA提前出现终止密码子，合成的肽链变短，颖壳表现为黄色。

答案： 19.(除标明外，每空2分)
(1)9:9:6:8　11/32　
(2)将栽培稻1和栽培稻2杂交，观察子代表型。预期结果：子代颖壳颜色均为黄色，理由：如果两者的突变不是来自同一个基因，则子代表型为黑色；如果两者的突变来自同一个基因，则子代表型为黄色。(3分)
(3)碱基的缺失(1分)　碱基的替换(1分)　mRNA提前出现终止密码子，合成的肽链变短
遗传规律的应用、基因突变、电泳图　
(1)根据题干信息可知颖壳表型和基因型的对应关系，紫色颖壳的基因型为C_R_A_、棕红色颖壳的基因型为C_rr_A_、黄绿色颖壳的基因型为cc____。基因型为CcRrAa与Ccrraa的个体杂交，F₁中，紫色颖壳个体（C_R_Aa）占3/4×3/4×1/2 = 9/32，棕红色颖壳个体（C_rr_aa）占3/4×3/4×1/2 = 9/32，黄绿色颖壳个体（cc____）占1/4×1/4 = 3/16，浅绿色颖壳个体（cc____）占1/4，比例为9:9:6:8。自交后代不发生性状分离的F₁个体基因型有CCRRaa、CCrr__、cc____，分别占比为1/4×1/4×1/2 = 1/32、1/4×1/4×1/4 = 1/16、1/4，合计所占比例为11/32。
(2)假设两个突变基因是非等位基因，那么两栽培稻的基因型分别是b₁b₁B₂B₂、B₁B₁b₂b₂，杂交后代的基因型是B₁b₁B₂b₂，表型为黑色。如果两者的突变来自同一个基因，即两个突变基因是等位基因，那么两栽培稻基因型分别是b₁b₁、b₂b₂，杂交后代的基因型是b₁b₂，表型为黄色。
(3)根据图1可知，栽培稻2的bh基因迁移距离更远，说明其基因片段较野生稻的长度短，基因突变的类型是碱基的缺失。野生稻Bh基因的部分序列是5' - GATTCGCTCACA - 3'，分析图2可知，栽培稻1相关序列是5' - GATTAGCTCACA - 3'，与野生稻相比，栽培稻1的一个C碱基替换为了A碱基。又因为该链是非模板链，所以mRNA序列由5′ - GAUUCGCUCACA - 3'变为5' - GAUUAGCUCACA - 3'，提前出现了终止密码子UAG，翻译的肽链变短，蛋白质的功能发生改变，导致颖壳的表型改变。