专题04 基因的复制、表达与遗传规律(2大考点)(天津专用)2026年高考生物二模分类汇编
2026-05-20
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 遗传的基本规律,遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 517 KB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 王蛋壳 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57947767.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中生物学二模试题汇编,聚焦基因复制表达与遗传规律,精选河东区等多区二模题,以棉花耐盐、水稻耐低温等科研案例为情境,融合基础判断与综合分析。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|7题|DNA甲基化、复制过程、基因表达调控|结合GhDMT7基因耐盐机制等前沿研究,考查生命观念|
|非选择题|4题|遗传定律、表观遗传、育种应用|拟南芥矮化杂交实验(F2表型分析)、水稻雄性不育机制探究,体现科学思维与探究实践,契合高考命题趋势|
内容正文:
专题04 基因的复制、表达与遗传规律
2大考点预览
考点1 基因的复制与表达
考点2 遗传规律及其应用
基因的复制与表达
考点1
1.(2026·河东区·二模)研究发现,在盐碱土壤条件下,GhDMT7基因的表达下调,棉花的DNA甲基化水平会降低,减少膜损伤并提升抗氧化能力,显著增强了棉花耐盐性。下列分析错误的是( )
A.DNA甲基化不改变基因的碱基排列顺序
B.不同的土壤条件下,GhDMT7基因的表达不存在差异
C.盐碱环境下,棉花通过改变DNA的甲基化水平来改变表型
D.可通过精准调控GhDMT7基因的表达或编辑其功能域,来培育适应盐碱地的棉花品种
2.(2026·河北区·二模)细胞内DNA复制时,DNA聚合酶不能从头合成子链,先需要一段RNA引物与DNA母链结合,再以引物的一端为起点催化子链延伸(如图所示)。子链合成后,RNA引物被切除形成“缺口”,随后在DNA聚合酶的作用下将这些“缺口”填补,并连接相邻DNA片段。
下列叙述错误的是( )
A.上述过程中存在A─T、A─U、G─C的碱基配对方式
B.填补“缺口”的原料是细胞内4种游离的脱氧核苷酸
C.一条子链中嘧啶数与嘌呤数的比值与另一条子链成反比
D.DNA聚合酶以RNA引物的5′端为起点催化子链合成
(2026·南开区·二模)阅读下列材料,回答第3、4题。
中国科研团队通过多代低温胁迫处理,使ACT1基因的甲基化水平发生改变,成功获得了能稳定遗传的耐低温水稻株系,从分子水平上证实了环境诱导的表观遗传与生物适应性性状的相关性,其机制如图所示。
3.下列关于水稻低温适应的表观遗传机制的叙述,正确的是( )
A.多代低温胁迫导致ACT1基因的碱基序列发生改变
B.DNA甲基转移酶能促进ACT1基因去甲基化
C.多代低温胁迫后,ACT1基因的甲基化程度降低
D.低甲基化有利于转录因子与ACT1基因的起始密码子结合
4.多代低温胁迫使水稻种群形成了稳定的耐低温特征。下列叙述正确的是( )
A.水稻的全部ACT1基因构成种群基因库
B.耐低温水稻和普通水稻已形成生殖隔离
C.水稻的耐低温变异是进化的动力和机制
D.水稻的耐低温性状是环境诱导的结果
(2026·部分区·二模)阅读下列材料,完成第5~7题。
我国中科院植物研究所种康院士团队最新研究发现,小麦中的TaWRKY44基因是调控小麦抗寒与产量的关键基因。该基因在低温胁迫下快速表达,其编码的蛋白质可结合到下游抗寒基因(如TaCOR14b)的启动子区域,激活抗寒基因转录,增强小麦细胞膜稳定性,减少低温对细胞的损伤。
研究证实,TaWRKY44基因的表达水平与小麦的抗寒能力呈正相关:该基因过量表达的小麦,抗寒能力显著提升且产量不受影响;若该基因发生碱基缺失突变,会导致其编码的蛋白质空间构象改变,无法结合下游抗寒基因,小麦抗寒能力大幅下降,且籽粒灌浆不足,产量降低。
在我国北方小麦产区,该基因的不同等位基因与小麦的抗寒适应性密切相关。
5.关于TaWRKY44基因对小麦抗寒与产量的调控作用,下列相关分析错误的是( )
A.低温可诱导TaWRKY44基因的表达
B.该基因通过调控其他基因转录发挥作用
C.该基因的表达产物可直接增强细胞膜的稳定性
D.该基因缺失突变会导致小麦抗寒能力下降
6.为验证TaWRKY44基因表达水平与小麦抗寒能力的关系,科研人员培育了该基因过量表达的转基因株系(OE)、基因敲低株系(KD)和野生型(WT),在低温处理后测定相关指标。下列预期结果中,能支持“该基因表达水平与抗寒能力正相关”的是( )
A.OE组的TaCOR14b基因转录水平显著高于WT组,且膜稳定性更强
B.KD组的TaCOR14b基因转录水平显著高于WT组,且籽粒产量更高
C.OE组的TaWRKY44蛋白含量低于WT组,且细胞损伤程度更轻
D.三组间TaWRKY44基因的mRNA含量无差异,但抗寒性差异显著
7.结合上述研究分析,下列关于小麦抗寒育种与栽培的叙述,合理的是( )
A.低温胁迫下,小麦抗寒能力的提升必然会导致产量下降
B.TaWRKY44基因的不同等位基因,对小麦抗寒适应性无影响
C.TaCOR14b基因的表达产物能提高细胞中的自由水的比例
D.可通过提高TaWRKY44基因表达量,培育抗寒高产小麦品种
遗传规律及其应用
考点2
1.(2026·和平区·二模)现有一个较大的大熊猫种群,雌雄数量相等且可以自由交配。该种群中B基因的频率为60%,b基因的频率为40%。下列有关说法正确的是( )。
A.自然选择使大熊猫种群的基因型频率定向改变,从而发生进化
B.大熊猫种群中全部个体所含有的B、b基因,叫作该种群的基因库
C.若这对等位基因位于常染色体上,则显性个体中杂合雌熊猫所占的比例为
D.若这对等位基因只位于X染色体上,则该种群XbXb、XbY这两个基因型的频率分别为16%、40%
2.(2026·河东区·二模)拟南芥是二倍体自花传粉植物,被誉为“植物界的果蝇”,是植物遗传学研究的模式生物。拟南芥的矮化突变是指植株生长迟缓,株高仅为野生型的,且茎秆纤细。该突变体即使在适宜的光照、温度条件下,也会稳定表现矮化表型。研究人员发现了一种新的矮化突变体DS,利用其与株高正常的野生型植株WT进行杂交实验,结果如表所示。
世代
单株或株系的数目
总数
野生型
矮化植株
F1
8
8
0
F2
1920
1801
119
F2∶3
─
─
─
注:表中F2∶3指将F2中显性单株收获种子并种植,每个单株收获的种子种植一行。
回答下列问题:
(1)根据实验结果可知,矮化突变性状最可能由________(填“一对”或“两对”)等位基因控制,且遗传遵循孟德尔遗传定律。DS的基因型特点是________________________。
(2)若将F1与DS植株回交,则理论上后代的表型及比例为______________________。按最可能的情况推测,F2∶3中,全为野生型和出现性状分离的行数比为____________。
(3)研究人员查阅资料后发现,目前已知拟南芥众多基因(GA1、GA2、GA3、GA4、GAI、GA5、GID1A、GID1B、GID1C)的突变均与拟南芥矮化突变性状的出现有关。为检验DS的突变基因是否属于已知突变基因中的一种,科研人员设计了2个实验对DS进行相关研究。
[实验一]测定WT和DS拟南芥茎尖分生组织中相关突变基因的表达量,结果如图所示。
①要测定基因的表达量,可以测定____________的含量。
②据图推测,DS的突变基因最可能为________。
[实验二]以WT、DS为材料,运用基因工程的方法验证上述推测,写出研究思路:_________________________________________________________________________________。
3.(2026·河北区·二模)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。雄性不育系是指植物雄性器官发育不正常,不能产生有功能的花粉,但雌性器官正常,可以接受外来花粉并完成受精作用。回答下列问题:
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(2)品系甲花粉中无淀粉积累,花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交,获得F1,用碘化钾溶液对花粉染色,甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。若该性状由一对等位基因控制,F1自交得到F2,则F2中花粉染色率为100%的植株所占比例为________。
(3)将上述育性恢复基因命名为A,为确定其在染色体上的位置,对F2群体进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育型亲本的分子标记,结果如表所示。
植株编号
植株染色体的分子标记
花粉育性(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
-
100%
2
+
+
-
100%
3
-
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“−”表示来自不育型亲本。
①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是______________________________。
②综合植株1~3的结果分析,A最可能位于分子标记________附近。
(4)研究者在乙的基础上获得了同时含有A、B两个育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。推测丙的育性恢复基因起作用的时期是______________。令F1自交得到F2,若F2植株花粉染色率的类型及比例为____________________,则可支持上述推测。
4.(2026·和平区·二模)小鼠的毛色由常染色体上独立遗传的基因A/a、B/b共同控制。酪氨酸在酶的催化下可转化为黑色素,使小鼠表现为黑毛;无酪氨酸酶的小鼠表现为白色;A基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶含量下降,抑制黑色素的合成,进而激活褐色素的合成,使小鼠表现为黄色。基因控制色素合成如图所示。
回答下列问题:
(1)黑色小鼠的基因型为________________。仅考虑A/a和B/b基因,令小鼠种群一只纯合黑色小鼠和一只纯合白色小鼠杂交,F1(多只)均为黄色,令F1自由交配,后代中小鼠的表型及比例为________________________________,其中白色小鼠的基因型为___________。
(2)小鼠还会表现为斑驳色(黑色和黄色混杂的毛色),进一步研究发现,这与A基因的甲基化(用Avy表示)有关。试推测:A基因的甲基化程度越高,产生的ASP越________(填“多”或“少”)。小鼠斑驳色的遗传是一种表观遗传,表观遗传的特点有__________(写出一项)。
(3)研究人员选择B基因纯合的小鼠,进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠(Avya)与黑色小鼠进行了如表所示两组杂交实验。
亲本组合
F1
斑驳色(♂)黑色(♀)
黄色∶黑色=1∶1
斑驳色(♀)×黑色(♂)
斑驳色∶黑色=1∶1
据实验结果推测,只有________(填“雌性”或“雄性”)小鼠的甲基化修饰才可遗传。若这一推测正确,以亲本组合中的斑驳色(Avya)雌雄鼠杂交,后代中出现斑驳色(Avya)的概率是________。
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专题04 基因的复制、表达与遗传规律
2大考点预览
考点1 基因的复制与表达
考点2 遗传规律及其应用
基因的复制与表达
考点1
1.(2026·河东区·二模)研究发现,在盐碱土壤条件下,GhDMT7基因的表达下调,棉花的DNA甲基化水平会降低,减少膜损伤并提升抗氧化能力,显著增强了棉花耐盐性。下列分析错误的是( )
A.DNA甲基化不改变基因的碱基排列顺序
B.不同的土壤条件下,GhDMT7基因的表达不存在差异
C.盐碱环境下,棉花通过改变DNA的甲基化水平来改变表型
D.可通过精准调控GhDMT7基因的表达或编辑其功能域,来培育适应盐碱地的棉花品种
【答案】B
【解析】A、DNA甲基化不改变基因的碱基排列顺序,A正确;
B、环境因素可以影响基因的表达,由题干信息可知,盐碱土壤条件下GhDMT7基因的表达下调,说明不同的土壤条件下棉花GhDMT7基因的表达存在差异,B错误;
C、盐碱环境下,棉花通过改变DNA的甲基化水平来改变表型,C正确;
D、可通过精准调控GhDMT7基因的表达或编辑其功能域,来培育适应盐碱地的棉花品种,D正确。
2.(2026·河北区·二模)细胞内DNA复制时,DNA聚合酶不能从头合成子链,先需要一段RNA引物与DNA母链结合,再以引物的一端为起点催化子链延伸(如图所示)。子链合成后,RNA引物被切除形成“缺口”,随后在DNA聚合酶的作用下将这些“缺口”填补,并连接相邻DNA片段。
下列叙述错误的是( )
A.上述过程中存在A─T、A─U、G─C的碱基配对方式
B.填补“缺口”的原料是细胞内4种游离的脱氧核苷酸
C.一条子链中嘧啶数与嘌呤数的比值与另一条子链成反比
D.DNA聚合酶以RNA引物的5′端为起点催化子链合成
【答案】D
【解析】A、题图所示的过程存在A─T、A─U、G─C的碱基配对方式,A正确;
B、填补“缺口”的原料是细胞内4种游离的脱氧核苷酸,B正确;
C、一条子链中嘧啶数与嘌呤数的比值与另一条子链成反比,C正确;
D、DNA复制过程中,游离的脱氧核苷酸结合在子链的3′端,所以DNA聚合酶以RNA引物的3′端为起点催化子链的合成,D错误。
(2026·南开区·二模)阅读下列材料,回答第3、4题。
中国科研团队通过多代低温胁迫处理,使ACT1基因的甲基化水平发生改变,成功获得了能稳定遗传的耐低温水稻株系,从分子水平上证实了环境诱导的表观遗传与生物适应性性状的相关性,其机制如图所示。
3.下列关于水稻低温适应的表观遗传机制的叙述,正确的是( )
A.多代低温胁迫导致ACT1基因的碱基序列发生改变
B.DNA甲基转移酶能促进ACT1基因去甲基化
C.多代低温胁迫后,ACT1基因的甲基化程度降低
D.低甲基化有利于转录因子与ACT1基因的起始密码子结合
【答案】C
【解析】A、低温胁迫会改变ACT1基因的表达水平,但不改变其碱基序列,A错误;
B、由题图可知,耐低温水稻中ACT1基因的甲基化水平较低,而低温胁迫可抑制DNA甲基转移酶基因的表达从而得到耐低温水稻,说明DNA甲基转移酶被抑制的结果是ACT1基因的甲基化水平降低,说明DNA甲基转移酶可促进ACT1基因发生甲基化,B错误;
C、题图显示,多代低温胁迫后,ACT1基因的甲基化程度降低,C正确;
D、起始密码子位于mRNA上,转录因子与基因结合的部位是启动子,D错误。
4.多代低温胁迫使水稻种群形成了稳定的耐低温特征。下列叙述正确的是( )
A.水稻的全部ACT1基因构成种群基因库
B.耐低温水稻和普通水稻已形成生殖隔离
C.水稻的耐低温变异是进化的动力和机制
D.水稻的耐低温性状是环境诱导的结果
【答案】D
【解析】A、水稻种群的基因库不仅包括水稻的全部ACT1基因,还包括水稻的其他基因,A错误;
B、当两个种群不能通过自然交配产生可育后代时,才能说明形成了生殖隔离,由题目所给信息无法判断耐低温水稻和普通水稻之间是否已形成生殖隔离,B错误;
C、水稻的耐低温性状是ACT1基因降低甲基化的结果,属于变异,但进化的动力是自然选择,变异为进化提供原材料,C错误;
D、由材料信息可知,低温环境诱导水稻的ACT1基因甲基化程度降低,从而使水稻表现出耐低温性状,D正确。
(2026·部分区·二模)阅读下列材料,完成第5~7题。
我国中科院植物研究所种康院士团队最新研究发现,小麦中的TaWRKY44基因是调控小麦抗寒与产量的关键基因。该基因在低温胁迫下快速表达,其编码的蛋白质可结合到下游抗寒基因(如TaCOR14b)的启动子区域,激活抗寒基因转录,增强小麦细胞膜稳定性,减少低温对细胞的损伤。
研究证实,TaWRKY44基因的表达水平与小麦的抗寒能力呈正相关:该基因过量表达的小麦,抗寒能力显著提升且产量不受影响;若该基因发生碱基缺失突变,会导致其编码的蛋白质空间构象改变,无法结合下游抗寒基因,小麦抗寒能力大幅下降,且籽粒灌浆不足,产量降低。
在我国北方小麦产区,该基因的不同等位基因与小麦的抗寒适应性密切相关。
5.关于TaWRKY44基因对小麦抗寒与产量的调控作用,下列相关分析错误的是( )
A.低温可诱导TaWRKY44基因的表达
B.该基因通过调控其他基因转录发挥作用
C.该基因的表达产物可直接增强细胞膜的稳定性
D.该基因缺失突变会导致小麦抗寒能力下降
【答案】C
【解析】A、低温可诱导TaWRKY44基因的表达,A正确;
B、TaWRKY44基因通过调控其他基因转录发挥作用,B正确;
C、由材料信息可知,TaWRKY44基因的表达产物的作用是激活抗寒基因的转录,间接增强细胞膜的稳定性,C错误;
D、TaWRKY44基因缺失突变会导致小麦抗寒能力下降,D正确。
6.为验证TaWRKY44基因表达水平与小麦抗寒能力的关系,科研人员培育了该基因过量表达的转基因株系(OE)、基因敲低株系(KD)和野生型(WT),在低温处理后测定相关指标。下列预期结果中,能支持“该基因表达水平与抗寒能力正相关”的是( )
A.OE组的TaCOR14b基因转录水平显著高于WT组,且膜稳定性更强
B.KD组的TaCOR14b基因转录水平显著高于WT组,且籽粒产量更高
C.OE组的TaWRKY44蛋白含量低于WT组,且细胞损伤程度更轻
D.三组间TaWRKY44基因的mRNA含量无差异,但抗寒性差异显著
【答案】A
【解析】AB、小麦抗寒能力增强的表现包括细胞膜稳定性增强以及籽粒产量不变或提高,因此若要支持TaWRKY44基因的表达水平与抗寒能力呈正相关,应观察到该基因过表达株系的细胞膜稳定性更强、籽粒产量不变或提高,敲除该基因的株系的细胞膜稳定性变差、籽粒产量下降,A符合题意,B不符合题意;
CD、OE组的TaWRKY44基因过表达,所以该组TaWRKY44的mRNA含量和蛋白含量应均高于其他两组,C、D不符合题意。
7.结合上述研究分析,下列关于小麦抗寒育种与栽培的叙述,合理的是( )
A.低温胁迫下,小麦抗寒能力的提升必然会导致产量下降
B.TaWRKY44基因的不同等位基因,对小麦抗寒适应性无影响
C.TaCOR14b基因的表达产物能提高细胞中的自由水的比例
D.可通过提高TaWRKY44基因表达量,培育抗寒高产小麦品种
【答案】D
【解析】AB、材料信息显示,TaWRKY44基因过表达的小麦,其抗旱能力提升且产量并不下降,该基因的不同等位基因对小麦的抗寒适应性影响可能不同,A、B错误;
C、细胞的抗逆性越强,则需要细胞中结合水所占比例越高,由材料信息可知,TaCOR14b基因的表达可增强小麦的抗寒性,所以其可能会降低细胞中自由水的比例,C错误。
D、可通过提高TaWRKY44基因表达量,培育抗寒高产小麦品种,D正确。
遗传规律及其应用
考点2
1.(2026·和平区·二模)现有一个较大的大熊猫种群,雌雄数量相等且可以自由交配。该种群中B基因的频率为60%,b基因的频率为40%。下列有关说法正确的是( )。
A.自然选择使大熊猫种群的基因型频率定向改变,从而发生进化
B.大熊猫种群中全部个体所含有的B、b基因,叫作该种群的基因库
C.若这对等位基因位于常染色体上,则显性个体中杂合雌熊猫所占的比例为
D.若这对等位基因只位于X染色体上,则该种群XbXb、XbY这两个基因型的频率分别为16%、40%
【答案】C
【解析】A、自然选择可以使种群发生进化,但进化是指种群的基因频率发生定向改变,而不是基因型频率发生定向改变,A错误;
B、种群的基因库不止包括全部个体的一对等位基因,而是指全部个体的全部基因,B错误;
C、若B/b位于常染色体上,则显性个体的基因型为B_,包括BB和Bb,基因型为BB的个体占整个种群的60%×60%=36%(即),基因型为Bb的个体占整个种群的60%×40%×2=48%=,所以显性个体共占整个种群的,杂合雌熊猫占整个种群的×=,因此显性个体中,杂合雌熊猫占=,C正确;
D、该种群中雌雄熊猫数量相等,即各占,若B/b基因位于X染色体上,则计算基因型频率时应分开计算:基因型为XbXb的雌熊猫在所有雌熊猫中占40%×40%=16%,基因型为XbY的雄熊猫在所有雄熊猫中占40%,所以对于整个种群而言,XbXb的基因型频率为=8%,XbY的基因型频率为20%,D错误。
2.(2026·河东区·二模)拟南芥是二倍体自花传粉植物,被誉为“植物界的果蝇”,是植物遗传学研究的模式生物。拟南芥的矮化突变是指植株生长迟缓,株高仅为野生型的,且茎秆纤细。该突变体即使在适宜的光照、温度条件下,也会稳定表现矮化表型。研究人员发现了一种新的矮化突变体DS,利用其与株高正常的野生型植株WT进行杂交实验,结果如表所示。
世代
单株或株系的数目
总数
野生型
矮化植株
F1
8
8
0
F2
1920
1801
119
F2∶3
─
─
─
注:表中F2∶3指将F2中显性单株收获种子并种植,每个单株收获的种子种植一行。
回答下列问题:
(1)根据实验结果可知,矮化突变性状最可能由________(填“一对”或“两对”)等位基因控制,且遗传遵循孟德尔遗传定律。DS的基因型特点是________________________。
(2)若将F1与DS植株回交,则理论上后代的表型及比例为______________________。按最可能的情况推测,F2∶3中,全为野生型和出现性状分离的行数比为____________。
(3)研究人员查阅资料后发现,目前已知拟南芥众多基因(GA1、GA2、GA3、GA4、GAI、GA5、GID1A、GID1B、GID1C)的突变均与拟南芥矮化突变性状的出现有关。为检验DS的突变基因是否属于已知突变基因中的一种,科研人员设计了2个实验对DS进行相关研究。
[实验一]测定WT和DS拟南芥茎尖分生组织中相关突变基因的表达量,结果如图所示。
①要测定基因的表达量,可以测定____________的含量。
②据图推测,DS的突变基因最可能为________。
[实验二]以WT、DS为材料,运用基因工程的方法验证上述推测,写出研究思路:_________________________________________________________________________________。
【答案】(1)两对 两对基因均为隐性纯合
(2)野生型∶矮化植株=3∶1 7∶8
(3)[实验一]①相应mRNA(或蛋白质) ②GA5
[实验二]将正常的GA5基因导入DS中,观察DS的表型是否恢复为野生型
【解析】(1)WT×DS产生的F1均为野生型株,F2中野生型株∶矮化植株≈15∶1,属于“9∶3∶3∶1”的变式,符合自由组合定律的表现,则可推测矮化性状最可能由2对等位基因控制,遗传遵循自由组合定律,DS为双隐性纯合子。
(2)假设WT的基因型为AABB,DS的基因型为aabb,则F1的基因型为AaBb,F1与DS回交即AaBb×aabb,则理论上后代表型及比例为野生型(Aabb+aaBb+AaBb)∶矮化型(aabb)=3∶1。结合题目信息提到的F2∶3的种植方式分析,在F2∶3长成的各行拟南芥植株中:全为野生型的几行,其种子的基因型为双显性纯合或单显性纯合,包括AABB、AABb、AaBB、aaBB和AAbb;发生性状分离的几行,其种子的基因型为双显性杂合,包括AaBb、Aabb、aaBb。因此全为野生型∶出现性状分离=7∶8。
(3)[实验一]基因的表达过程包括转录和翻译,转录产物是mRNA,翻译产物是蛋白质,所以若要测定基因的表达量,可检测相关的mRNA或蛋白质的含量。对比题图中WT和DS各基因表达量的差异可发现,DS的GA5基因表达量明显高于WT,可推测DS的突变基因最可能是GA5。[实验二]结合实验一中的推测分析,DS具有矮化性状可能是因为GA5基因过量表达,所以若要运用基因工程的方法验证这一推测,可将正常的GA5基因导入DS中,观察DS的表型是否恢复为野生型。
3.(2026·河北区·二模)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。雄性不育系是指植物雄性器官发育不正常,不能产生有功能的花粉,但雌性器官正常,可以接受外来花粉并完成受精作用。回答下列问题:
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(2)品系甲花粉中无淀粉积累,花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交,获得F1,用碘化钾溶液对花粉染色,甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。若该性状由一对等位基因控制,F1自交得到F2,则F2中花粉染色率为100%的植株所占比例为________。
(3)将上述育性恢复基因命名为A,为确定其在染色体上的位置,对F2群体进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育型亲本的分子标记,结果如表所示。
植株编号
植株染色体的分子标记
花粉育性(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
-
100%
2
+
+
-
100%
3
-
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“−”表示来自不育型亲本。
①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是______________________________。
②综合植株1~3的结果分析,A最可能位于分子标记________附近。
(4)研究者在乙的基础上获得了同时含有A、B两个育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。推测丙的育性恢复基因起作用的时期是______________。令F1自交得到F2,若F2植株花粉染色率的类型及比例为____________________,则可支持上述推测。
【答案】(1)去雄
(2)
(3)①F1减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换,导致A基因与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子
②M2
(4)①形成配子后(或减数分裂Ⅰ结束后)
②100%∶75%∶50%=7∶3∶2
【解析】(1)雄性不育植株无法产生有功能的花粉,但雌性器官正常,则在杂交育种时,其具有的优势是不必进行去雄操作。
(2)碘化钾可与淀粉反应产生蓝色物质,若花粉无法积累淀粉,则其不能被碘化钾染色,并且花粉败育。已知花粉积累淀粉的性状由一对等位基因控制,可假设相关基因为A/a,F1的花粉染色率为50%,说明F1产生的花粉中,可染色∶不可染色=1∶1,即可育∶败育=1∶1,说明F1产生的花粉基因组成及比例为A∶a=1∶1,则F1的基因型为Aa,甲的基因型为aa,乙的基因型为AA。F1自交时,其产生的可育配子中,雄配子只能含A基因,雌配子A∶a=1∶1,所以F2的基因型及比例为AA∶Aa=1∶1,其中基因型为AA的植株产生的花粉均可积累淀粉,均可被染色,所以F2中花粉染色率为100%的植株(即基因型为AA的植株)占。
(3)①上述杂交过程为甲×乙→F1F2,植株1~3均为F2中的植株。植株1~3的花粉育性为100%,说明其花粉均含有A基因。题表信息显示,植株1和植株2的M1和M2均来自恢复型亲本,但M3均来自不育型亲本,可推测M3有可能不是恢复性亲本8号染色体上原有的片段,说明其8号染色体有可能在减数分裂时期发生了片段交换,则可推测:F1细胞中的8号染色体一条来自恢复型亲本,另一条来自不育型亲本,在F1进行减数分裂Ⅰ的过程中,细胞中8号染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换,导致基因A与来自不育型亲本的那条8号染色体上的M3标记所在片段重新组合,进入配子中。②植株1~3均为花粉染色率100%的植株,且分子标记都与其他植株不同,其相同点是8号染色体都有M2标记,而已知育性恢复基因为A基因,因此可推测,A基因最可能位于M2标记附近。
(4)育性恢复基因可让花粉具有育性,减数分裂间期进行核DNA的复制,此时可能发生基因突变,而在减数分裂Ⅰ前期,有可能发生片段交换,此时会导致基因重组,在减数分裂Ⅰ完成后,配子的核基因基本不会发生变化,所以可推测丙的恢复育性基因起作用的时期是减数分裂Ⅰ结束后,也可认为是形成配子后。结合前述分析可知,丙的基因型为AABB,甲的基因型为aabb,甲×丙→F1的基因型为AaBb,其产生的花粉的基因组成及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,测得F1的花粉染色率为75%,说明其中基因组成为AB、Ab和aB的花粉可育。F1自交时,雌配子均可育,雄配子中AB、Ab和aB可育,则产生的F2植株中,基因型为AA_ _和_ _BB的植株,花粉染色率均为100%(共占),基因型为AaBb的植株,花粉染色率为75%(共占);基因型为aaBb和Aabb的植株,花粉染色率为50%(共占),因此若F2植株花粉染色率的类型及比例为100%∶75%∶50%=7∶3∶2,则说明丙的育性恢复基因在减数分裂Ⅰ完成后或形成配子后起作用。
4.(2026·和平区·二模)小鼠的毛色由常染色体上独立遗传的基因A/a、B/b共同控制。酪氨酸在酶的催化下可转化为黑色素,使小鼠表现为黑毛;无酪氨酸酶的小鼠表现为白色;A基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶含量下降,抑制黑色素的合成,进而激活褐色素的合成,使小鼠表现为黄色。基因控制色素合成如图所示。
回答下列问题:
(1)黑色小鼠的基因型为________________。仅考虑A/a和B/b基因,令小鼠种群一只纯合黑色小鼠和一只纯合白色小鼠杂交,F1(多只)均为黄色,令F1自由交配,后代中小鼠的表型及比例为________________________________,其中白色小鼠的基因型为___________。
(2)小鼠还会表现为斑驳色(黑色和黄色混杂的毛色),进一步研究发现,这与A基因的甲基化(用Avy表示)有关。试推测:A基因的甲基化程度越高,产生的ASP越________(填“多”或“少”)。小鼠斑驳色的遗传是一种表观遗传,表观遗传的特点有__________(写出一项)。
(3)研究人员选择B基因纯合的小鼠,进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠(Avya)与黑色小鼠进行了如表所示两组杂交实验。
亲本组合
F1
斑驳色(♂)黑色(♀)
黄色∶黑色=1∶1
斑驳色(♀)×黑色(♂)
斑驳色∶黑色=1∶1
据实验结果推测,只有________(填“雌性”或“雄性”)小鼠的甲基化修饰才可遗传。若这一推测正确,以亲本组合中的斑驳色(Avya)雌雄鼠杂交,后代中出现斑驳色(Avya)的概率是________。
【答案】(1)aaBB、aaBb 黄色∶黑色∶白色=9∶3∶4 AAbb、Aabb、aabb
(2)少 基因的碱基序列保持不变(或具有可遗传性;或具有可逆性;或受环境影响等)
(3)雌性
【解析】(1)黑毛小鼠的基因型为aaBB和aaBb。纯合黑毛小鼠的基因型为aaBB,纯合白毛小鼠的基因型为AAbb或aabb,若二者杂交产生的F1均为黄毛小鼠,说明亲本白毛小鼠的基因型为AAbb,F1黄毛小鼠的基因型为AaBb。F1小鼠自由交配,则F2小鼠的表型及比例为黄毛(A_B_)∶黑毛(aaB_)∶白毛(A_bb+aabb)=9∶3∶4,其中白毛小鼠的基因型包括AAbb、Aabb和aabb。
(2)由题干信息可知,若小鼠体内的A基因均顺利表达,则小鼠产生的ASP蛋白较多,小鼠为黄毛,因此可知,A基因的甲基化程度越高,则产生的ASP就越少。表观遗传的特点是基因的碱基序列不变,具有可遗传性和可逆性,此外还受环境影响。
(3)两组杂交实验中,只有雌性亲本小鼠为斑驳色的一组,F1才出现斑驳色小鼠,说明只有雌性小鼠的甲基化修饰才可遗传。若亲本雌雄小鼠均为斑驳色(Avya),则后代基因型及概率之比为AvyAvy∶Avya(Avy来自雌鼠)∶Avya(Avy来自雄鼠)∶aa=1∶1∶1∶1,其中只有Avya(Avy来自雌鼠)才为斑驳色,所以后代出现斑驳色的概率是。
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专题04 基因的复制、表达与遗传规律
2大考点预览
考点1 基因的复制与表达
考点2 遗传规律及其应用
基因的复制与表达
考点1
1.B
2.D
3.C
4.D
5.C
6.A
7.D
遗传规律及其应用
考点2
1.C
2.(1)两对 两对基因均为隐性纯合
(2)野生型∶矮化植株=3∶1 7∶8
(3)[实验一]①相应mRNA(或蛋白质) ②GA5
[实验二]将正常的GA5基因导入DS中,观察DS的表型是否恢复为野生型
3.(1)去雄
(2)
(3)①F1减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换,导致A基因与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子
②M2
(4)①形成配子后(或减数分裂Ⅰ结束后)
②100%∶75%∶50%=7∶3∶2
4.(1)aaBB、aaBb 黄色∶黑色∶白色=9∶3∶4 AAbb、Aabb、aabb
(2)少 基因的碱基序列保持不变(或具有可遗传性;或具有可逆性;或受环境影响等)
(3)雌性
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