專題12生物的變異

考點1基因突變和基因重組

1.（2023海南,8,3分）我國航天員乘坐我國自主研發的教人飛船，順利進入空間實驗室，并在太空中安全地生活

與工作。航天服具有生命保障系統,為航天員提供了類似地面的環境。下列有關航天服及其生命保障系統

的敘述福誤的是（）

A.能清除微量污染.減少航天員相關疾病的發生

B.能阻隔太空中各種射線,避免航天員機體細胞發生誘發突變

C.能調控航天服內的溫度,維持航天員的體溫恒定不變

D.能控制航天服內的壓力，避免航天員的肺由于環境壓力變化而發生損傷

答案C

2.（2023廣東22分）中外科學家經多年合作研究，發現circDNMTl（一種RNA分子）通過與抑癌基因p53表達

的蛋白結合誘發乳腺癌.為解決乳腺癌這一威脅全球女性健康的重大問題提供了新思路。下列敘述錯誤的

是（）

A.p53基因突變可能引起細胞癌變

B.p53蛋白能夠調控細胞的生長和增殖

C.circDNMTl高表達會使乳腺癌細胞增殖變慢

D.circDNMTl的基因編輯可用于乳腺癌的基礎研究

答案C

3.（2023湖南,3,2分）酗酒危害人類健康,乙醇在人體內先轉化為乙醛,在乙醛脫氫酶2（ALDH2）作用下再轉

化為乙酸.最終轉化成CO?和水。頭狗類藥物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突變導致ALDH2活

性下降或喪失.在高加索人群中該突變的基因頻率不足5%,而東亞人群中是30%~50%。下列敘述錯誤的

是（）

A.相對于高加索人群，東亞人群飲酒后面臨的風險更高

B.患者在服用頭抱類藥物期間應避免攝入含酒精的藥物或食物

C.ALDH2基因突變人群對酒精耐受性下降,表明基因通過蛋白質挖制生物性狀

D.飲酒前口服ALDH2的制劑可催化乙醛轉化成乙酸,從而預防酒精中毒

答案D

4.（2022湖南,5,2分）關于癌癥，下列敘述錯誤的是（）

A.成纖維細胞癌變后變成球形，其結構和功能會發生相應改變

B.癌癥發生的頻率不是很高,大多數癌癥的發生是多個基因突變的累積效應

C.正常細胞生長和分裂失控變成癌細胞.原因是抑癌基因突變成原癌基因

D.樂觀向上的心態、良好的生活習慣，可降低癌癥發生的可能性

答案C

5.（2022山東62分）野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣，研究影響其葉片形狀的基因時,發現了6個不同的隱

性突變，每個隱性突變只涉及1個基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現為鋸齒狀邊緣。利用上述突變

培育成6個不同純合突變體a⑥，每個突變體只有i種隱性突變。不考慮其他突變、根據表中的雜交實驗結

果.下列推斷錯誤的是（）

雜交組合子代葉片邊緣

①X②光滑形

①X③鋸齒狀

①X④鋸齒狀

①x⑤光滑形

②X⑥鋸齒狀

A.②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑形

B.③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀

C.②和⑤雜交，子代葉片邊緣為光滑形

D.④和⑤雜交.子代葉片邊緣為光滑形

答案C

6.（2023北京,20,12分）學習以下材料，回答（1卜（4）題。

調控植物細胞活性氧產生機制的新發現

能量代謝本質上是一系列氧化還原反應。在植物細胞中，線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉

綠體內氧化還原穩態的維持對0慘體行使正常功能非常重要。在細胞的氧化還原反應過程中會有活性氧產

生.活性氧可以調控細胞代謝，并與細胞凋亡有關。

我國科學家發現一個擬南芥突變體m（M基因突變為m基因）在受到長時間連續光照時.植株會出現因

細胞凋亡而引起的葉片黃斑急型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比.突變體

m中M酶活性下降.脂肪酸含量顯著解氐。

為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因，研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現細胞凋亡，但仍

保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析,發現葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH

酶和線粒體內膜復合物【（催化有氧呼吸第三階段的酶）等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產

生的新途徑（如圖）:A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調節物質，從葉綠體經細胞質基質進入到線粒體口在

mMDH酶的作用下產生NADHUH］）和B酸,NADH被氧化會產生活性氧。活性氧超過一定水平后引發細胞

凋亡。

在上述研究中，科學家從擬南芥突變體m入手.揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循

環途徑。對A酸-B酸循環的進一步研究.將為探索植物在不同環境脅迫下生長的調控機制提供新的思路。

（I）葉綠體通過作用符C02轉化為糖。從文中可知，葉綠體也可以合成脂肪的組分o

（2）結合文中圖示分析,M基因突變為m后，植株在長時間光照條件下出現細胞凋亡的原因

是:_________________________________________________________________________________________

,A酸轉運到線粒體，最終導致產生過量活性氧并誘發細胞凋亡。

⑶請將下列各項的序號排序，以呈現本文中科學家解析"M基因突變導致細胞凋亡機制”的研究思

路。______

①確定相應蛋白的細胞定位和功能

②用誘變劑處理突變體m

③鑒定相關基因

④篩選保留m基因但不表現凋亡的突變株

（4）本文拓展了高中教材中關于細胞器間協調配合的內容.請從細胞器間協作以維持穩態與平衡的角度加以

概括說明。

答案（I）光合脂肪酸（2）長時間光照促進葉綠體內NADH的產生.突變體m中M酶活性下降.導致

NADH的消耗減少，故NADH更多地在pMDH酶的催化作用下將B酸還原為A酸⑶②④①③（41線粒

體和葉綠體之間通過A酸-B酸循環途徑調節線粒體內活性氧的合成及NADH與NAD+的相互轉化,使得二

者內部氧化還原穩態得以維持.

7.（2022重慶,24.14分）科學家用基因編輯技術由野生型番茄（HH）獲得突變體番茄（hh）.發現突變體中DML2

基因的表達發生改變，進而影D向乙烯合成相關基因ACS2等的表達及果實中乙烯含量（圖I、H）,導致番茄果

實成熟期改變,請回答以下問題:

蛋白II:II179個笈基版

里白h：||86個氨基酸

基因H:……CACCAGCCCATC……（非因板鏈）轉錄、

玷閃h:……CACCACCgGCATC……（皆模板鏈）翻譯

1

第146位

野生型

一

一突變體

營

遷

\

w

_

-

u

開花后時間（天）

開花后時間（天）

30r乙烯含量|n17（g?h）J

開花屋時間（大j

圖II

⑴圖I中，基因h是由基因H編碼區第146位堿基后插入一個C（虛線框所示）后突變產生，致使h蛋白比H

蛋白少93個氨基酸，苴原因是°基因h轉錄形成的mRNA上第49個密

碼子為o另有研究發現，基因H發生另一突變后,其轉錄形成的mRNA上有一密碼子發生改變.但

翻譯的多肽鏈氨基酸序列和數量不變,原因是。

（2）圖II中,112時段,突變體番茄中DML2基因轉錄的mRNA相對量低于野生型，推測在該時間段,H蛋白對

DML2基因的作用是。突變體番茄果實成熟期改變的可能機制為:H突變為h

后，由于DML2基因的作用,果實中ACS2基因，導致果實成熟期（填"提前，或

“延遲”）。

（3）番茄果肉紅色（R）對黃色⑴為顯性。現用基因型為RrHH和Rrhh的番茄雜交，獲得果肉為紅色、成熟期

為突變體性狀的純合體番茄，請寫出雜交選育過程（用基因型表示）。.

答案⑴h基因轉錄出的mRNA中,終止密碼子提前出現GCC密碼子具有簡并性（2）促進DML2基因

的轉錄過程表達延遲延遲（3）RrHH和Rrhh番茄雜交獲得F舊中選取紅色早熟個體（RRHh、RrHh）

分別自交.取果肉全部為紅色的番茄植株（RRHh）的后代（RRHH、RRHh、RRhh）繼續自交.所結果實均為紅色

晚熟（RRhh）的植株即目標番茄品種,

考點2染色體變異

1.（2022湖南,9,2分）人鼠控制黑眼/紅眼的基囚和控制黑毛/白化的基囚位于同一條染色體上。某個體測交后

代表現型及比例為黑眼黑毛：黑眼白化：紅眼黑毛：紅眼白化=1：1：1：1。該個體最可能發生了下列哪

種染色體結構變異（)

C4K17XTT7TT)

I?dpC<iI?,Io

B

包及

oGIMk]D8113tgocrnTD

CLI<,I]<,Io

GTflpoCiI11dI「TO

D

答案C

2.（2021廣東,16.4分）人類（2n=46）14號與21號染色體二者的長臂在著絲點（粒）處融合形成14/21平衡易位

染色休，該染色體攜帶者具有正常的表現型,但在產生生殖細胞的過程中，苴細胞中形成復雜的聯會復合物（如

圖）。在進行減數分裂時，若該聯會復合物的染色體遵循正常的染色體行為規律（不考慮交叉互換），下列關于

平衡易位染色體攜帶者的敘述，曾誤的是（）

14/21平衡易位

染色體21號

染色體

14號染色體

平衡易位攜帶者的聯會復合物

A.觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞

B.男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體

C.女性攜帶者的卵子最多含2乙種形態不同的染色體

D.女性攜帶者的卵子可能有6種類型（只考慮圖中的3種染色體）

答案c

3.（2021遼寧92分）被子植物的無融合生殖是指卵細胞、助細胞和珠心細胞等直接發育成胚的現象.助細

胞與卵細胞染色體組成相同，珠心細胞是植物的體細胞。下列有關某二倍體被子植物無融合生殖的敘述，錯

誤的是（）

A.由無融合生殖產生的植株有的是高度不育的

B.由卵細胞直接發育成完整個體體現了植物細胞的全能性

C.由助細胞無融合生殖產生的個體保持了親本的全部遺傳特性

D.由珠心細胞無融合生殖產生的植株體細胞中有兩個染色體組

答案C

4.（2020江蘇82分）下列敘述中與染色體變異不去的是（）

A.通過孕婦產前篩查.可降低21三體綜合征的發病率

B.通過連續自交，可獲得純合基因品系玉米

C.通過植物體細胞殊文，可獲得白菜一甘藍

D.通過普通小麥和黑麥雜交，培育出了小黑麥

答案B

考點3育種

1.（2021北京,7,2分）研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥（2n=14）的優良性狀導入普通小麥（2n=42）中。用

簇毛麥花粉給數以千計的小麥小花授粉,10天后只發現兩個雜種幼胚，將其離體培養,產生愈傷組織.進而獲

得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述錯誤的是（）

A.簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離

B.培養過程中幼胚細胞經過脫分化和再分化

C.雜種植株減數分裂時染色體能正常聯會

D.雜種植株的染色體加倍后能產生可育植株

答案C

2.（2021廣東,11,2分）白菜型油菜（2n=20）的種子可以榨取食用油（菜籽油）。為了培育高產新品種，科學家誘導

該油菜未受精的卵細胞發育形成完整植株Be。下列敘述錯誤的是（）

A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組

B.將Be作為育種材料.能縮短育種年限

C.秋水仙素處理Be幼苗可以培育出純合植株

D.自然狀態下Be因配子發育異常而高度不育

答案A

P野生型X黃化葉

1

F,野生型

|0

F2野生型黃化葉

980346

圖1

3.（2023北京,19,12分）

二十大報告提出“種業振興行動”。油菜是重要的油料作物，篩選具有優良性狀的育種材料并探究相應遺

傳機制，對創制高產優質新品種意義重大。

（1）我國科學家用誘變劑處理野生型油菜（綠葉），獲得了新生葉黃化突變體（黃化葉）。突變體與野生型雜交，結

果如圖1,其中隱性性狀是°

引物的解一位點

痛

圖2

（2）科學家克隆出導致新生葉黃化的基因.與野生型相比,它在DNA序列上有一個堿基對改變.導致突變基因

上出現了一個限制酶B的酶切位點（如圖2）。據此.檢測Fz基因型的實驗步驟為:提取基因組DNA-PCRT

回收擴增產物■>?>電泳。Fz中雜合子電泳條帶數目應為條。

（3）油菜雄性不育品系A作為母本與可育品系R雜交.獲得雜交油莢種子S（雜合子），使雜交油菜的大規模種

植成為可能。品系A1育性正常，其他性狀與A相同,A與A1雜交.子一代仍為品系A,由此可大量繁殖A。

在大量繁殖A的過程中，會因其他品系花粉的污染而導致A不純,進而影響種子S的純度.導致油菜籽

減產。油菜新生葉黃化表型易辨識，且對產量沒有顯著影響。科學家設想利用新生葉黃化性狀來提高種子S

的純度。育種過程中首先通過一系列操作,獲得了新生葉黃化的A1,利用黃化A1生產種子S的育種流程見

圖3。

黃化A1黃GLA1黃化AI黃］牝AlR

］授粉

授粉授粉授粉［授粉

綜州?黃化一化-黃化收獲種Fs

A植株'---->=

雄性不:育植株磁株Atm植株（供生產種植）

試驗育種階段大田生產種子大田生產種子

（無花粉污染）階段一階段:

（存在花粉污染）

圖例：<=>收荻種子、種植

圖3

①圖3中,A植株的綠葉雄性不育子代與黃化Al雜交,篩選出的黃化A植株占子一代總數的比例約

為o

②為減少因花粉污染導致的種子S純度下降,簡單易行的田間操作是

答案（1）黃化葉（2）用限制醯B酶切3（3）1/4（或25%）除去新生葉不黃化的A植株

4.（2020北京,21.12分）遺傳組成不同的兩個親本雜交所產生的雜種一代產量等多個性狀常優于雙親.這種現

象稱為雜種優勢。獲得具有雜種優勢的雜合種子是提高水稻產量的重要途徑。

（1）中國是最早種植水稻的國家，已有七千年以上歷史。我國南方主要種植軸稻,北方主要種植粳稻。軸稻和

粳稻是由共同的祖先在不同生態環境中，經過長期的，進化形成的。

（2）將多個不同的軸稻、粳稻品種間進行兩兩雜交,獲得三種類型R（分別表示為軸-軸，袖-粳.粳-粳）.統計B

的小花數、干重等性狀的平均優勢（數值越大，雜種優勢越明顯），結果如圖1。可知軸-粳具有更強的雜種優

勢,說明兩個條文親本的________差異越大，以上性狀的雜種優勢越明顯。

圖1

（3）盡管袖-粳具有更強的雜種優勢.但由于部分配子不育.使結實率低，從而制約釉-粳雜種優勢的應用。研究

發現,這種不育機制與位于非同源染色體上的兩對基因（Ai、A?和Bi、B”有關。通常情況下,釉稻的基因型

為人小山上|,粳稻為A2A小田2。AIA2雜合子所產生的含A2的雌配子不育BB2雜合子所產生的含B2的雄

配子不育。

①根據上述機制.補充釉稻x粳稻產生B及Fi自交獲得F2的示意圖.用以解釋Fi結實率低的原因。

②為克服初-粳雜種部分不育，研究者通過雜交、連續多代回交和篩選，培育出育性正常的釉-粳雜交種，過程

如圖2。通過圖中虛線框內的連續多代回交、得到基因型AIAIBIBI的粳稻。若植稻作為連續回交的親本、則

不能得到基因型A2A小2B?的社稻，原因是FMA1A2B1B2）產生基因型為的配子不育。

袖稻？度稻

r.................r..............................1

!F葉便稻!

:篩選玷因型為LA,B/,的植株：

：1xk?i：

:|（連續多代）：

：篩選基因型為-A再B、的便秘：

篩選基因型為A5小腎的粳稻x軸稻\A|B陷

軸-便加交種

（育性正常）

圖2

③在產量低的甲品系水稻中發現了A、B基因的等位基因As、B3［廣親和基因）,含有廣親和基因的雜合子,

雌雄配子均可育。請寫出利用甲品系培育出育性正常的粒-粳雜交稻的流程。（用文字或圖示作答均可）

答案（1）選擇（2）遺傳組成（背景）

⑶①

P軸稻AIAIBIBIXA2A2B2B2粳稻

I

FiA1A2B1B2

I0

雌配子

F2

A1B1A1B2AuBi（不育）AzB"不育）

AiBiA1A1B1B1A1A1B1B2XX

A2B1A1A2B1B）A1A2B1B2XX

A.

子XXXX

（不育）

A2B2

XXXX

（不育）

②A?B2③用甲品系（A3A3B3B3）與粳稻（釉稻）雜交獲得FI,FI與粳稻（袖稻）連續多代回交、篩選基因型為

A2A3B2B3（AlA3BlB。的植株，最終獲得A2A3B小3（AlA3BlB3）粳稻（釉稻）。通過自交、篩選獲得A3A出小3的

粳稻（軸稻），再與軸稻AiAiB/i（粳稻AgzBiB?）雜交.得到育性正常的軸-粳雜交種（A1A3B1B3/A2A3B2B。。

或

甲品系（A3A3由由）X模稻（袖稻）

Fix粳稻（釉稻）

篩選基因型為A2A3B2B3的植株（A1A3B出3的植株）

lx粳稻（軸稻）

〃連續多代）

篩選基因型為A2A3B2B3的粳稻（AiAaB山3的軸稻）

10

篩選基因型為A3A正3B3的粳稻（釉稻）

X

釉稻AlAiBiBM粳稻A2A2B;B2）

I

釉-粳雜交種（A1A3B1B3/A2A3B?B”（育性正常）

一、選擇題

1.（2022海淀一模5）栽培品種香蕉染色體組成為AAA（字母代表染色體組）,易患黃葉病,野生蕉染色體組成

為RR,含有純合的抗黃葉病基1L經過雜交、篩選，獲得染色體組成為AAR的抗黃葉病香蒸新品種.下列

有關敘述，不正確的是（）

A.栽培品種高度不育

B.新品種含有三個染色體組

C新品種細胞中無同源染色體

D.栽培品種減數分裂時聯會紊亂

答案C

2.（2023豐臺一模,5）某些植物中含有一種天然成分一補骨脂素，在紫外線輻射下可以插入DNA特定的堿

基對之間并發生交聯反應，使DNA雙鏈結構難以打開，同時此反應可能引起皮炎的發生，最終導致皮膚色素

沉著。下列敘述錯誤的是（）

A.補骨脂素的插入可能會影響相關基因的表達水平

B.補骨脂素可特異性識別并嵌入雙鏈DNA的特定序列

C補骨脂素的插入導致DNA堿基對之間磷酸二酯鍵斷裂

D.皮膚接觸富含補骨脂素的物質后應避免在陽光下直曬

答案C

3.（2023東城期末,7）蕓要屬栽培種中二倍體種蕓蔓、黑芥和甘藍通過相互雜交和自然加倍形成了四倍體種,

關系如圖（圖中A、B、C分別代表不同的染色體組，數字代表體細胞中的染色體數目）。下列敘述錯誤的是

()

蕓蒜黑芥甘藍

（AA：2O條）明良16條）（CC.18條）

芥菜甘藍型油菜埃塞俄比亞芥

(AABB.36條)（AACC,38條）（BBCC.34條）

A.驟然低溫能夠通過抑制紡錘體的形成引起染色體自然加倍

B.黑芥與蕓要培育芥菜的過程中發生了染色體數目變異和基因重組

C.若甘藍型油菜與黑芥雜交.產生的子代體細胞中含同源染色體

D.若芥菜與甘藍雜交.后代體細胞含3個染色體組，減數分裂中無法正常聯會

答案C

4.（2023朝陽二模,5）野生型馬鈴著大多自交不親和。研究者培育DMP基因突變的馬鈴箸，開展如下雜交實

驗。

篩選并鑒定

DMP基因突變

僅行母本來

的馬鈴普

源染色體的秋水訕素細心

（九父本）種種子幼處珅吃；I

x一子苗.In

野生型馬鈴薯體植株

（2“,母木）

下列敘述錯誤的是（）

A.分析種子中雙親的特異性DNA序列可確定其染色體來源

B.DMP基因突變可使父本來源染色體全部或部分消失

C雜交實驗過程中獲得的單倍體幼苗由種子發育而來

D.經秋水仙素處理即可獲得具有母本優良性狀的植株

答案D

5.（2023西城一模.6）栽培稻由野生稻馴化而來,但馴化過程使其失去多年生能力。我國科研人員將野生稻與

栽培稻雜交,培育出多年生栽培稻PR24。又通過PR24,將多年生相關基因引入栽培稻“楚粳28”,培育出多年

生栽培稻新品系（如圖），降低了勞動力投入，提高了生產效益。下列敘述錯誤的是（）

PR24X楚粳28

I

F.

舸選,連續多代何交

BCE

卜選,連續多代自交

多年生品聚PR2428

A.可利用現代生物技術在DNA水平篩選含有多年生基因的植株

B.應將篩選出的植株與PR24回交，以逐步清除楚粳28的基因

C.連續多代自父是為了獲得多年生性狀穩定遺傳的品系

D.保護野生稻等生物資源是維護國家生物安全的重要措施

答案B

二、非選擇題

6.（2023海淀一模,21）虎的典型毛色為黃色底黑條紋（黃虎），此外還有白虎、金虎和雪虎等毛色變異。科研人

員對虎毛色形成機理進行研究“

⑴白虎是由黃虎的單基因突變引起的。科研人員在圖1所示家系中選擇子代碓雄黃虎相互交配,后代出

現.確定白色由常染色體上的隱性基因控制。

口丁.□雄性白虎

O雌性白虎

口雄性黃虎

°OO雌性黃虎

圖1

（2）虎的毛發分為底色毛發和條紋毛發兩種,毛發顏色由毛囊中的黑色素細胞分泌的真黑色素和褐黑色素決

定。褐黑色索使毛發呈現黃色真黑色素使毛發呈現黑色。幾種虎的毛發顏色如圖2。

黃虎白虎

黃N

底色毛發條紋毛發底色毛發條紋毛發

底色毛發條紋毛發底色整發條紋毛發

圖2

①測序發現,白虎常染色體上的S基因突變導致功能喪失。S基因編碼的S蛋白是兩種毛發的真黑色案或

褐黑色素合成的必要蛋白,這無法解稀白虎的現象、

②進一步研究發現，還存在另一個真黑色素的合成途徑,E基因表達產物可激活真黑色素的合成。結合白虎

的毛色分析,E基因在底色毛發處。

(3)與毛囊伴生的另一種DP細胞能合成A蛋白，分泌至胞外作用于黑色素細胞.促進真黑色素轉化成褐黑色

素。金虎的DP細胞中C基因突變導致功能喪失。科研人員推測C蛋白不影響DP細胞中A基因的表達，

但能降解胞外A蛋白，導致A蛋白無法作用于黑色素細胞。為聆記上述假設，研究者將相關基因導入不表達.

的受體細胞，導入基因和部分電泳結果如圖3。請在虛線框內補充出應有的電泳條帶。

12323

C蛋白|―

A蛋白....

受體細胞的裂解液受體細胞培養液

的上清液

注：

I：,轉入A基因

2：轉入C基因+A基因

3：轉入突變C用因+A然因

圖3

(4)研究發現.雪虎為S和C基因雙突變純合子。綜合上述信息推測S和C基因雙突變可能導

致、方能解釋雪虎的毛色為白色。

答案(1)雌性白虎(2)①條紋毛發為黑色②不表達(3)C和A基因

123I23

A蛋白—

細胞裂解液培界液上清液

(4)E基因表達被抑制

7.(2023朝陽期末.21)水稻雄性不育被廣泛應用于雜交育種，研究者對一雄性不育品系甲的不育及育性恢復

機制進行研究,

⑴取可育品系乙與品系甲雜交,子代均不育。基因組測序發現，與乙相比，甲的線粒體中存在M基因。將M

基因導入品系乙,與對照組相比，轉基因植株花粉粒活性，說明線粒體基因M導致品系甲雄性不

育。

(2)品系丙與品系甲的線粒體基因一致，但品系丙的育性正常。將品系甲與品系丙雜交E出現1799株育性

正常和571株雄性不育的植株,說明丙的育性恢復由性基因控制，遵循定律。

(3)利用10號染色體上特異的分子標記對(2)中親本、R和F2進行PCR擴增.證實育性恢復基因R位于10

號染色體上。

品系甲品系丙F.F、某單株

___________________________________I_________?____________

①圖1中F?某單株的育性為o

②為驗證R是育性恢復基因.進行轉基因實驗.僅將一個R基因導入（選填下列字母）,并與品系甲雜

交.預期結果為（選填下列字母）。

A.品系甲B.品系丙

C.Fi中可育：不育=1：1D.Fi全部可育

（4）為在同一遺傳背景下研究育性恢復基因R與不育基因M的關系.研究者取水稻品系乙進行如圖2雜交實

驗。

10n

谷

霜

E

56

I1品系甲X品系乙w

?34

1篡

X品系乙

2

連續多代ol1_1____□一

晶系乙-A圖2品系乙-A品系乙-B圖3

①為獲得絕大多數核基因來自品系乙，且線粒體基因為不育型的可育品系乙-B,請選擇合適品系，寫出雜交實

驗流程C

②檢測品系乙-A和乙-B花藥組織中M基因轉錄水平，如圖3。取品系乙-A葉制備原生質體并用紅色熒光

標記線粒體，將R基因和綠色熒光蛋白基因融合后構建表達裁體,導入該原生質體，對照組應導

入，結果顯示實驗組綠色熒光與紅色熒光位置重疊.據以上結果分析R基

因恢復育性的機制。

答案⑴較低⑵顯分離（3）①可育或不育②AC（4）①

P品系丙（母本）j品系乙（父本）

耳

x品系乙

連續多代

品系乙-H

②不含R基因但包含綠色熒光蛋白基因的表達載體育性恢復基因R表達的蛋白質進入線粒體中、通過一

定的途徑使M基因的mRNA含量降低，進而解除由M基因表達引起的雄性不育。

8.（2023海淀二模.21）通過研究雄性不育機制可大幅降低雜交水稻的培育難度.對保障糧食安全具有重要意

義。我國科研人員發現兩個光周期依賴的雄性不育突變株.對其進行研究°

(DA基因編碼水稻花藥正常發育必要的轉錄因子,A基因突變體(aa)表現為短日照條件下完全雄性不育，長

日照條件下育性正常、AA和Aa在長日照、短日照條件下均育性正常。這體現出生物性狀由

共同控制。

(2)B基因編碼水稻花藥正常發育必要的另一種轉錄因子,純合的B基因突變體(bb)在長日照條件下表現為

雄性半不育(花粉只有50%可育)，短曰照條件下育性正常,BB和Bb在長日照、短曰照條件下均育性正常。

對B和b基囚的測序結果如囪1。

DNAIGGACATCTT（；GGAGCITCGGTGGATCAACCATCH；AGGCCi'AAC

氨基酸WTSWELRWMNHL?PN

DNA7CGACATCT------------TICOCTCCATOA

‘型"氨基酸WTSFCC"

注：起始密碼子為AUG、GUG;終止密碼子為UAA、UAG.UGA：

圖中代表無相應堿基.“■”代表終止c

圖1

據圖I分析,B基因突變體(bb)在長日照條件下雄性半不育的原因

是_____________________________________________________________

(3)為探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人員構建了雙隱性突變體(aabb).檢測野生型和雙隱性突變體

在長日照和短曰照條件下的花粉育性，結果如圖2。結果顯示,雙隱性突變體的表型

是，這說明在花粉發育中,A、R基因的

作用關系為

?：野生型

II：雙隱性突變體

0InIn

長日照短日照

圖2

(4)已知a和b基因位于非同源染色體上。若育種工作中以基因型為aaBB和AAbb的親本雜交,B自交，得

到Fz。請寫出長日照或短日照條件下雜交的遺傳圖解(包括基因型、表型及F?比例)。

(5)科研人員構建了A、B基因的啟動子相互交換的重組表達載體(如圖3).在短日照條件下得到圖4所示結

果。

學

7一

溝I:野生酣

S5

獎J(KL,L,U：A基因突變體

32