专题4 环节3 “新情境”强化建模能力(Word教师用书)-【创新方案】2025年高考生物二轮复习专题辅导与测试(Ⅰ)

“新情境”强化建模能力——分析水稻育种的不同方法,凸显应用性和创新性 情境素材(一)　水稻是人类重要的粮食作物之一,种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳,通常糊粉层为单层活细胞,主要累积蛋白质、维生素等营养物质;淀粉胚乳为死细胞,主要储存淀粉。用诱变剂处理水稻幼苗,结穗后按图1处理种子,筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体ta1、ta2等。突变体ta1与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型∶突变型=3∶1。由tal建立稳定品系t,检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型,但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图2育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中,培育稳定遗传的高营养新品种。 　　[问题探究] (1)埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色,用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数增多的即为糊粉层加厚的种子。 (2)突变体ta1与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型∶突变型=3∶1,说明野生型为显性性状,相关基因遗传遵循基因分离定律。 (3)运用KASP技术对植物进行检测,在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR,加入野生型序列和突变型序列的相应引物,两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点,完成扩增后检测产物的荧光信号(红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光)。图2育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,请选择其中一个阶段,预期检测结果并从中选出应保留的植株。阶段1:检测结果出现红色和绿色荧光,保留出现绿色荧光信号的植株。阶段2:检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光,保留出现蓝色荧光信号的植株。将KASP技术应用于图2育种过程,优点是在幼苗期即可测定基因型,准确保留目标植株,加快育种进程。 　　情境素材(二)　水稻的穗粒数量和籽粒重量是决定其产量的两个关键性状,二者的量一般呈负相关,簇生稻(有三个籽粒簇生在一起)可在一定程度上实现上述两个性状的平衡优化。利用一对等位基因控制的簇生稻和非簇生稻作亲本杂交得到F1,F1自交得到F2,结果如图3所示。研究发现,水稻的簇生与非簇生由等位基因CL和cl控制,非糯性与糯性由等位基因WX/wx控制。为探究上述两对等位基因在染色体上的相对位置关系,研究人员以弱簇生非糯性水稻植株甲的花粉为实验材料,用以上两对等位基因的引物进行PCR扩增后,电泳结果如图4所示(图中花粉的基因型种类和比例与甲植株产生配子的理论值一致;不考虑致死)。 　　[问题探究] (1)根据图3结果不能(填“能”或“不能”)作出“非簇生为隐性性状”的判断。 (2)由图4结果可知,CL/cl与WX/wx的遗传不遵循(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是由电泳结果可知,甲植株的基因型为CLclWXwx且产生配子的类型及比例为CLWX∶CLwx∶clwx∶clWX=1∶2∶1∶2,不符合基因自由组合定律产生配子的比例。 (3)若已知水稻的簇生对非簇生是显性,非糯性对糯性为完全显性,利用甲与基因型相同的乙杂交,若F1中非簇生糯性水稻的比例为1/15,则该杂交过程中,乙产生基因型为clwx配子的概率为2/5,产生WXcl配子的概率为1/10。 (4)为确定基因CL在染色体上的具体位置,研究人员利用非簇生稻与6号染色体片段缺失的簇生稻杂交,统计子代植株的表型及比例。 ①若结果为子代植株表现为弱簇生∶非簇生=1∶1,则表明基因CL在6号染色体上,且位于缺失片段中。 ②若子代植株全表现为弱簇生,则不能(填“能”或“不能”)说明CL基因不在6号染色体上,原因是CL基因不在6号染色体或CL基因在6号染色体上但不位于缺失片段,后代都表现为弱簇生。 学科网（北京）股份有限公司 $$