2020高考生物 临阵磨枪遗传题及答案

2020高考生物 临阵磨枪遗传题及答案

高考生物 临阵磨枪遗传题及答案 东城一模30.（18分） 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。‎ ‎（1）科研人员研究上述现象的遗传机制时发现，水稻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的表现型为花粉50%可育。品系N自交,子代结果如下表所示：‎ 自交子代遗传组成及数量 DM（236株）‎ DD（242株）‎ 表现型（可育花粉占比）‎ ‎50%‎ ‎100%‎ 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_________，表现型为____________。‎ ‎（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1所示。‎ 图1‎ 科研人员利用基因工程向水稻品系N（DM）的体细胞中导入基因F，获得转基因杂合植株A。植株A的遗传组成为DMF-（F-表示在qH7区域外含有一个基因工程导入的F基因）。植株A自交，子代结果如图2所示。‎ ① 据图2分析，利用基因工程导入的基因F插入到了______染色体上。基因F的功能是__________。‎ ‎ ②上述结果说明品系N 的花粉50%不育与基因ED有关，据图2简述理由______________。‎ ‎ ③为确定②的结论是否正确，最佳方案是将ED基因导入________的愈伤组织中，培育转基因植株。‎ ‎ A. 品种D B.品种M C. 品系N D. 植株A 若转基因植株的表现型为________________，则支持该结论。‎ ‎（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。‎ 西城一模30.(18分)科研人员研究E基因和F基因对拟南芥主根生长的影响。‎ ‎(1)拟南芥是生命科学研究的模式生物，2000年底已经完成全部基因测序，基因测序需要构建拟南芥的 文库，理由是 。‎ ‎(2)利用T-DNA转化拟南芥，PCR筛选E基因突变隐性纯合子(甲)，原理及结果如图1。‎ 据图分析，植株 分别为野生型纯合子和E基因突变隐性纯合子。‎ ‎(3)同样用上述方法筛选出F基因突变隐性纯合子(乙)。将甲和乙杂交，F1的表现型为 (填“野生型”或“突变型”)。F1自交，若F2中突变型的比例约为12，说明E基因和F基因在染色体上的位置关系是 ‎ 。F2中出现少量双突变体最可能的原因是： ‎ ‎(4)科研人员利用三种拟南芥研究F基因与主根生长的关系，结果如图2所示。据此推测F基因 。‎ ‎ ‎ ‎(5)将绿色荧光蛋白(GFP)基因和F基因融合，构建表达载体，获得转基因拟南芥，荧光鉴定结果如图3，该结果不足以确定F蛋白位于细胞膜上。继续用高浓度蔗糖溶液处理液泡较小的转基因成熟荧光细胞，使其发生 ，若观察到 可证明F蛋白在细胞膜上。同时还需要补充一组 作为对照。‎ ‎(6)双分子荧光互补技术可研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。将黄色荧光蛋白基因(YFP)分为2段(YFPN与YFPC)，分别与已知抗原基因和该抗原的抗体基因融合构建表达载体，将两种载体同时导入拟南芥细胞，在515nm激发光下可发出黄色荧光。‎ ‎①转基因拟南芥细胞能发出黄色荧光的原因是： 会使YFN与YFPC蛋白相互靠近。‎ ‎②研究者推测E蛋白和F蛋白在细胞内形成二聚体后发挥作用。为验证该假设，请参照上述技术写出实验组的设计思路： ‎ ‎ 。‎ 海淀一模 ‎30.（17分）在拟南芥种子发育过程中，由受精极核（相当于含有一套精子染色体和两套卵细胞染色体）发育的胚乳到一定时期会被子叶完全吸收。在拟南芥种子萌发过程中，子叶的功能是为胚发育为幼苗提供营养。‎ ‎（1）M基因具有抑制胚乳发育的作用。研究者利用___________法将T-DNA插入到拟南芥的M基因中，使M基因功能丧失（记为m），导致胚乳发育过度，而使种子败育。‎ ‎（2）M基因具有MD、MR两种等位基因，为研究M基因的遗传规律，研究者用不同基因型的拟南芥进行杂交实验（如下表）。‎ 实验一 实验二 实验三 实验四 母本 MDMD MRMR MDMD MDm 父本 MRMR MDMD MDm MDMD F1种子育性 可育 可育 可育 ‎1/2可育 ‎1/2败育 表中的正反交实验有_________。分析实验一和实验二，可得出的结论是MD和MR不影响_________。依据实验三和四的结果推测，来自______（选填“母本”或“父本”）的M基因不表达。‎ ‎（3）为进一步用杂交实验验证上述推测，将实验三的F1植株全部进行自交，若推测成立，F1植株所结种子中能发育成植株的占_________。‎ ‎（4）为从分子水平再次验证上述推测，研究者对实验一和实验二中所结种子的M基因的转录水平进行鉴定，结果如图1。‎ ‎①鉴定杂交结果时，分别提取种子中胚和胚乳的总RNA，通过______获得cDNA，进行PCR扩增后电泳。结果表明________________。‎ ‎②进行上述实验后，研究者提取MDMD和MRMR植株细胞的总RNA，按不同比例进行混合，按同样方法获得电泳结果，如图2。‎ 依据图2中_________，说明由图1结果得出的结论是可信的。‎ ‎（5）根据上述研究，拟南芥的M基因具有独特的遗传规律。请从胚乳的染色体组成角度，分析这种遗传规律对种子发育的生物学意义______ ______ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ __。‎ 朝阳一模30.（17分）紫米籽粒果皮与种皮因含有抗氧化作用的花色素苷而呈现紫色，比白米有更高的营养价值。‎ ‎（1）水稻籽粒的果皮与种皮黏连，由雌蕊的子房壁和珠被的细胞经过__________发育而来，‎ 因此籽粒果皮颜色由亲本中__________的基因型决定。研究者利用紫粒水稻与白粒水稻杂 交，得到表1结果。 ‎ 表1 紫粒水稻与白粒水稻正反交组合及所结籽粒果皮颜色统计结果 杂交组合 母本所结籽粒 F1自交所结籽粒 F2自交所结籽粒 紫色 白色 总数 紫粒水稻(♀)×白粒水稻(♂)‎ 紫色 紫色 ‎143‎ ‎47‎ ‎190‎ 白粒水稻(♀)×紫粒水稻(♂)‎ 白色 紫色 ‎132‎ ‎44‎ ‎176‎ 据结果判断，果皮颜色中__________为显性性状，控制果皮颜色基因的遗传遵循 基因的__________定律。预测F3自交所结籽粒的果皮颜色及比例为__________。 ‎ （2） SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同（如CA重复或GT 重复），不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同（如CACACA或CACACACA），因此常用于染色体特异性标记。研究者提取出F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号、8号等染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如下图。‎ 据图判断，控制果皮颜色的基因位于4号染色体上，依据是__________，2号和47号单株特殊的扩增结果最可能是__________所致；F2中结白色籽粒的50株单株8号染色体SSR的扩增结果有__________种，理论上比例为__________。‎ ‎（3）研究者扩增出F2植株相关基因的部分序列，利用BamHⅠ酶切割后，结果如表2。‎ ‎ 表2 酶切结果 样本来源 结紫色籽粒的F2单株 结白色籽粒的F2单株 酶切产物长度（碱基对）‎ ‎669 、529‎ ‎669 、529、1200‎ ‎1200‎ ‎ ‎ 由结果可知，紫色果皮基因__________（能/不能）被BamHⅠ酶切割，可能是与紫色果皮基因比白色果皮基因碱基数目__________有关。研究发现，紫色果皮基因表达产物有588个氨基酸，白色果皮基因表达产物有574个氨基酸，根据基因突变和基因表达的相关知识，解释上述现象：__________。‎ ‎（4）利用上述克隆出的水稻紫色果皮基因，请你提出一个进一步研究的课题：________________________________________________________________。‎ 石景山30．转座子是指一段可移动DNA片段，可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间发生转移。雄性不育植株不能产生正常功能的花粉，但雌蕊发育正常。研究人员利用已知序列的Mu转座子对雄性不育玉米植株进行了系列研究。‎ ‎（1）转座子插入可导致基因断裂，发生突变。利用雄性不育玉米植株Mo17和具有Mu转座子活性（有相应的转移酶，使转座子能移动）的玉米植株进行了系列杂交实验，最终获得育性恢复突变体（无转移酶，转座子不能移动），用H表示Mu插入的染色体。突变体植株通过________产生2种类型的花粉：含h染色体的花粉败育，含H染色体的花粉育性恢复。将该育性恢复突变体植株自交，子代的育性表现为：________。进一步观察发现，授粉16天后，果穗上出现了种子致死现象且比例为50%，则致死种子细胞中的染色体组成是________。‎ ‎（2）提取育性恢复突变体与________的DNA进行比对，仅突变体植株含有的特异片段即为________，再将其两端的碱基序列与玉米全基因组比对，最终确定了导致雄性不育的基因rpl6。‎ ‎（3）进一步研究发现，rpl6基因决定育性的机理如下图所示。图中①表示________，②发生的场所是________。由图可知，花粉的育性是由________控制的。据图推测Mu插入导致育性恢复的原因：________________。‎ ‎（4）显微观察发现，正常发育的种子可清晰地观察到2-3层BETL细胞（向籽粒输送营养物质的通道），致死种子BETL细胞数量明显减少。据此推测（1）中的种子致死的原因：________________。‎ ‎（5）将上述育性恢复突变体与另一育性恢复突变体杂交，发现无种子致死现象，说明两种突变体导致育性恢复的基因是________基因。‎ 东城30. （18分）（1） M DD 花粉100%可育（2）①非7号 恢复M型花粉的可育性② MMF-的花粉100%可育，而DMF-的花粉只有75%可育，说明花粉不育与D中基因有关，而基因F可以恢复M型花粉育性，因此基因ED导致M型花粉不育（3分）‎ ‎③B 花粉100%不育（3）生殖隔离（1分）‎ 西城30．（18分）（1）基因组（基因） 基因组文库理论上含有该生物的全部基因 ‎(2)1 3（3）野生型 位于一对同源染色体上 F1减数分裂过程中，E（e）基因和F（f）基因所在染色体发生交又互换，形成同时含有e和f的配子（交又互换产生同时含有E、F突变基因的重组型配子）（4）（表达产物）抑则主根的生长 ‎（5）质壁分离 只有细胞膜部位有绿色荧光（灾光区域或面积逐渐缩小）‎ 将含GFP基因的质粒导入拟南齐（其他处理同实验组）‎ ‎（6）①抗原抗体的特异性结合 ‎②E基因和F基因分别与YFPN及YFPC基因融和，分别构建表达载体，将2个重组表达载体同时导入拟南芥细胞，在515nm激发光下观察是否可发出黄色荧光 ‎ 海淀30.（17分）（1）农杆菌转化 （2）一和二、三和四 种子育性 父本 ‎ ‎（3）3/4 （4）①逆转录 M基因在胚细胞中均可转录，来自父本的M基因在胚乳细胞中不转录 ②只有某一基因的mRNA比例为零时，扩增结果为一条带 ‎（5）M基因抑制胚乳发育，来自父本的M基因不表达，使三倍体的胚乳不会因M基因表达过量而导致胚乳无法发育 朝阳30.（17分）（1）分裂、分化 母本 紫色 分离 ‎ 紫粒∶白粒=5∶3 ‎ ‎（2） 结白色籽粒的F2单株的4号染色体的SSR扩增结果与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致 ‎ 在F1形成配子过程中，果皮颜色基因与SSR标记之间发生了交叉互换，形成了同时含白色果皮基因和紫粒水稻亲本SSR标记的配子 ‎3 1∶2∶1‎ ‎（3）能 减少2对 与白色果皮基因相比，紫色果皮基因的碱基缺失导致mRNA上终止密码子延后出现 ‎（4）研究紫色果皮基因在4号染色体上的精细定位；研究紫色果皮基因与紫色果皮性状关系的分子机制；研究紫色果皮基因与其它基因的互作关系；研究环境因素对紫色果皮基因功能的影响；转紫色果皮基因作物的培育等（合理给分）‎ 石景山（1）减数分裂（1分） 均可育（2分） H/H（2分） （2）不育株Mo17（2分） Mu转座子（2分） （3）转录（1分） 核糖体（1分） 细胞核基因和线粒体基因共同（2分） Mu插入引起rpl6基因突变，不能合成rpl6蛋白，从而抑制不育蛋白的合成，使花粉的育性得以恢复（3分）（4）可育基因纯合导致BETL细胞层不能正常形成，从而中断营养物质向籽粒的运输，种子得不到足够的养分而死亡（2分）‎ （5） 非等位（2分）‎