2023届高考生物热点猜测特训遗传模式植物“玉米”

2023届高考生物热点猜测特训——遗传模式植物“玉米”知识背景：玉米是一年生草本植物，在禾本科中植株较为高大，一般株高在2～3m，且雌雄同株异花，雄花序生长于植株顶部，雌花序生长于植株中部，这就决定了玉米最重要的生物学特性——异花授粉。在自然状态下，玉米天然异交率可达95%以上，相邻种植在方圆300m之内的不同玉米品种之间很容易发生串粉，造成生物学混杂；在人为控制下，连续自交还会导致玉米生长严重衰退，而杂交则使玉米生长势加强，即产生杂种优势。玉米的这一生物学特性虽然为配制玉米杂交种、利用其杂种优势提供了便利，同时也为种质资源繁殖和保存增加了难度。玉米是C4作物，也是短日照作物，要求光强、光质都较高，对日照时数也有比较严格的要求，特别在引种和资源更新繁殖时，对起源于不同生态区的玉米资源要特别注意，若温带品种引入热带，会使植株矮小，提早抽雄散粉，使产量降低或绝收；相反，若热带品种引入温带，则会使植株高大，茎叶繁茂，抽雄散粉推迟，甚至不能进入生殖生长阶段，导致绝产。2022年全国各地模拟题（部分）1．（2022·辽宁辽阳·一模）玉米是雌雄同株异花植物，其宽叶（A）与窄叶（a）是一对相对性状，黄粒（B）与白粒（b）是一对相对性状。现有一株宽叶白粒玉米和一株窄叶黄粒玉米作亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2中宽叶黄粒∶窄叶黄粒∶宽叶白粒∶窄叶白粒=9∶15∶3∶5。下列有关该实验的叙述错误的是（）A．与豌豆相比，利用玉米进行杂交实验的优势是无须去雄B．这两对性状的遗传遵循自由组合定律C．亲木的基因型为Aabb和aaBBD．理论上F1自由传粉产生窄叶白粒植株所占比例为5/162．（2022·重庆一中模拟预测）某研究所将拟南芥的三个耐盐基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米，筛选出成功整合的耐盐植株（三个基因都表达才表现为高耐盐性状）。下图表示三个基因随机整合的情况，让四株转基因植株自交，后代中高耐盐性状的个体所占比例为50%的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁3．（2022·浙江温州·二模）某玉米植株产生的配子种类及比例为YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1，除花粉YR只有50%具有受精能力外，其余均正常。若该个体自交，则理论上子代中基因型为YYRR个体所占的比例为（）A．1/28 B．1/32 C．1/49 D．1/644．（2022·海南·模拟预测）已知玉米的抗旱（A）对不抗旱（a）为显性，多颗粒（B）对少颗粒（b）为显性，这两对相对性状独立遗传。现有一袋抗旱多颗粒玉米种子，这些种子种下后让其随机受粉，统计子代的表型及比例，结果为抗旱多颗粒∶抗旱少颗粒∶不抗旱多颗粒∶不抗旱少颗粒＝24∶8∶3∶1，这袋玉米种子中基因型为AaBb的种子占（）A．2/3B．1/3C．1/6D．1/85．（2022·陕西渭南·一模）玉米籽粒的颜色有白色、红色和紫色，控制籽粒颜色的相关基因（M和m、N和n、E和e）独立遗传，相关物质的合成途径如图所示。现有一红色籽粒玉米植株自交，后代籽粒表现为紫色：红色：白色=0：3：1。则该植株的基因型可能为（）A．MMNNEE B．MmNnee C．MmNnEE D．MMNnee6．（2022·广东·模拟预测）玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同。见图1）；根据。亲本中某基因的差异，通过DNA片段电泳分离法以确定单倍体胚的来源，结果见图2．下列叙述正确的是（）A．突变体S的出现一定是基因突变的结果B．由图2的结果可以推测单倍体的胚是由卵细胞发育而来C．单倍体籽粒发育成的植株长得弱小且所结籽粒瘦小D．单倍体籽粒的形成是染色体变异的结果，不能为进化提供原材料7．（2022·福建省龙岩第一中学一模）下图所示为利用玉米（2n=20）的幼苗芽尖细胞（基因型AaBb）进行实验的流程示意图。下列分析错误的是（）A．在正常情况下，植株甲的基因型是AaBbB．植株丙是由花粉发育而来的单倍体，基因型可能有4种C．获得幼苗1和2的过程可体现出体细胞和生殖细胞的全能性D．秋水仙素能抑制纺锤体的形成，则植株乙的体细胞可能都含有四个染色体组8．（2022·北京密云·一模）水稻基因组中调控水稻穗粒数的基因OsKRN2与玉米基因组中调控玉米穗行数和穗粒数的基因KRN2是同源基因。科研人员利用基因编辑技术获得的玉米KRN2敲除系和水稻OsKRN2敲除系可分别提高10%的玉米产量和8%的水稻产量，且对其他性状没有明显负面影响。玉米KRN2敲除系和水稻OsKRN2敲除系（）A．是转基因玉米和水稻B．转入了其他物种的增产基因C．植株具有与常规诱变品种一样的优点D．不会诱发癌症或者其他安全问题9．（2022·吉林延边·一模）玉米籽粒的紫色与白色、非甜与甜、糯性与非糯性三对相对性状分别由A、a，B、b，C、c三对等位基因控制，这三对等位基因位于两对同源染色体上。当玉米籽粒为甜时，糯性与非糯性这对相对性状将无法表现。现利用甲、乙、丙三种纯合的玉米品系两两杂交得F1，F1再自交得F2，F2代性状分离比如下表所示。回答下列问题：编号杂交组合F2性状分离比I甲×乙紫色非甜非糯∶紫色甜∶白色非甜非糯∶白色甜=9∶3∶3∶1II甲×丙紫色非甜非糯∶紫色非甜糯性∶紫色甜=9∶3∶4III乙×丙紫色非甜非糯∶白色非甜非糯∶紫色非甜糯性=2∶1∶1（1）在玉米籽粒的三对相对性状中，显性性状分别是_________，__________，__________。亲代甲品系的基因型是____________________。（2）根据第________组杂交组合的F2性状分离比就可以判断，三对等位基因中位于一对同源染色体上的基因是______________，其理由是___________________________________。（3）第II组杂交组合的F2中，紫色甜玉米中纯合子所占的比例是___________。10．（2022·陕西榆林·二模）玉米种子糊粉层的有色对无色是完全显性，用A和a表示.饱满对凹陷是完全显性，用B和b表示。科学家为了研究这两对性状之间的关系，做了如下实验：有色饱满粒的植株与无色凹陷粒的植株杂交，得到的F1表现为有色饱满粒。然后科学家让F1与无色凹陷粒的植株继续杂交得到F2，F2中有4种表现型，但F2中只有3%左右的个体表现为有色凹陷粒。据此回答下列问题：（1）用玉米作杂交实验材料的优点有_____________（答出2点即可）。控制玉米种子糊粉层颜色和形状的两对基因的遗传_____________（填“符合”或“不符合”）基因的自由组合定律，原因是_____________。（2）F1的基因型是_____________，F1在减数分裂过程中通过_____________（填“基因突变”或“交叉互换”）形成了4种类型的配子，基因型为Ab的配子所占的比例为_____________。（3）在植物中，除了用测交法验证基因的遗传是否遵循自由组合定律以外，还可以利用F1产生的花粉进行_____________，然后用秋水仙素处理使细胞中的染色体数目加倍，通过观察和统计后代的表现型及比例进行验证。若_____________，则说明A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。11．（2022·江苏扬州·模拟预测）玉米（2n=20）种子颜色与糊粉层细胞含有的色素种类有关，糊粉层是由受精极核（2个极核和1个精子结合形成）发育而来，发育成同一种子的极核和卵细胞的基因型相同，参与受精的2个精子的基因型也相同。已知玉米糊粉层颜色由两对等位基因（Cl、C和Bz、bz）控制，其中基因Cl对C显性，且基因Cl抑制糊粉层细胞中色素的合成，基因Bz对bz显性，且基因Bz控制紫色色素合成，基因bz控制褐色色素合成。科研人员将甲（ClClBzBz）、乙（CCBzBz）玉米间行种植（如下图），并进行相关杂交实验。请据图回答问题。（1）玉米是遗传学研究的良好材料，具有_____等优点。玉米糊粉层细胞中含有_____条染色体。（2）经分析，植株甲雌花序Ⅱ结出无色玉米，且种子糊粉层细胞的基因型是ClClCBzBzBz，植株乙雌花序Ⅳ所结玉米种子糊粉层细胞的基因型是_____，植株乙雌花序Ⅲ所结玉米种子糊粉层颜色有_____。（3）将植株甲雌花序Ⅱ所结种子播种得到F1植株，让F1自交，F1植株上所结种子的糊粉层颜色及比例为_____。（4）为确定两对基因Cl、C和Bz、bz的位置关系，科研人员用基因型为CCbzbz和ClClBzBz的玉米植株杂交得F1，F1自交。若这两对基因位于非同源染色体上，则F1植株所结种子颜色及比例为_____。（5）研究发现，两对基因Cl、C和Bz、bz均位于9号染色体上。Ds基因能从一条染色体转移到另一条染色体上，并诱导染色体断裂，断裂后不含着丝粒的片段易丢失。下图是某糊粉层细胞中相关基因位置及染色体断裂结果：实验发现，某无色种子上出现了不同面积的褐色斑点，根据上图分析，出现褐色斑点的原因是_____，斑点面积越大，则染色体断裂发生的时期_____。12．（2022·山东菏泽·一模）玉米是重要的粮食作物和饲料作物，具有重要的遗传科研价值。I.玉米植株一般为雌雄同株异花，但也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。（1）玉米植株的上述性别由独立遗传的两对等位基因（B、b和T、t）来控制。其中B和T同时存在时，表现为雌雄同株异花，有T但没有B时，表现为雄株，有tt时表现为雌株。现选取两纯合亲本雌雄同株和雌株进行杂交，得到F1，F1自交得到F2。若F2没有雄株个体出现，则亲本的基因型是_______，取F2中的雌雄同株个体相互授粉，子代的雌株个体占_______。若F2有雄株个体出现，则亲本的基因型是_______，取F2中的雌雄同株个体相互授粉，子代的表现型及比例为_______。II.研究发现DNA序列D能在基因A表达的转移酶作用下，从序列D所在染色体的某个位置转移到其他位置，或随机转移到其他染色体上。科研人员利用这一原理来构建稳定遗传的玉米突变体库。（2）科研人员将均为纯合的转D植株与转A植株杂交，并根据转入两种植株中的DNA序列的差异，用PCR方法确定杂交是否成功，电泳结果如下图所示。据图可知，有_______个杂交组得到的是杂交成功的植株，与豌豆杂交相比，玉米杂交不需要操作的步骤是___________．（3）对杂交成功的所有F1植株进行序列D检测，发现其位置均没有发生转移，推测序列D的转移只发生在___（填“体细胞”或“配子”）中，按照这种推测，如果让杂交成功的F1植株自交，理论上F2植株中序列D发生了位置转移的最多可占___。（4）序列D随机转移会导致被插入基因发生突变，从而可以在F2植株中筛选得到多种突变体。让F2植株自交，应在F3中筛选出序列D和基因A为___的植株用作构建突变体库，原因是这种植株___。13．（2022·广东广东·一模）育种工作者发现一株雄性不育玉米突变体F，该突变体花粉粒数目减少，部分花粉粒败育。为研究突变基因的遗传特点和分子机制，科研人员进行了如下研究。杂交编号杂交组合F1表现型F2表现型杂交I突变体F♂×野生型♀野生型野生型73突变型24杂交Ⅱ突变体F♀×野生型♂野生型野生型69突变型22（1）据上表结果判断，_____为显性性状。突变基因于_____染色体上，依据是_____，该突变性状的遗传符合_____定律。（2）SSR是DNA分子中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同，不同品种的同源染色体的SSR重复次数不同，因此常用于染色体特异性标记。研究者利用玉米3号、4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，对野生型和突变体F杂交后代的SSR分析结果如下图所示。据图判断，突变基因位于3号染色体上，依据是_____；推测F2中突变体的4号染色体SSR扩增结果应有种类及比例？_____。（3）研究发现，突变体F的zm16基因起始密码子对应的ATG上游30bp处有1494bp序列插入，zm16基因启动子序列中存在低温响应元件及大量光响应元件（“响应元件”是启动子内的一段DNA序列，与特异的转录因子结合，调控基因的转录），这说明其表达可能受温度和光照等环境因素的影响。请推测突变体F花粉数目减少，部分花粉败育的原因。________________________________________________________________________。14．（2022·黑龙江·哈师大附中二模）NK603是通过基因工程将抗草甘膦基因转入玉米体内获得的一种转基因玉米。这种玉米对草甘膦除草剂“Roundup”具有抗药性，因此种植这种转基因玉米的农民可以放心使用Roundup，既不会对作物造成影响，又能节省费用。根据所学知识回答下列问题：（1）DNA重组技术的基本操作需要用到的工具酶有______________________________。（2）基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核心步骤是______________________________。（3）对玉米进行转基因时，可将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的__________上，转化过程中添加__________化合物，以吸引农杆菌移向受体细胞，并将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上。（4）选用玉米体细胞作为受体细胞而不选用玉米的受精卵作为受体细胞的原因是__________，将玉米体细胞培育成植株需要经历__________和__________过程。（5）在个体水平上鉴定转基因玉米NK603培育是否成功的措施是____________________。15．（2022·重庆·三模）玉米（2n=20）是一年生雌雄同株异花授粉植物，也是重要的粮食作物和饲料作物。华农887是我国适应性最广、播种面积最大的高产矮杆玉米新品种。请回答下列问题：（1）玉米（2n=20）是一年生雌雄同株异花授粉植物，要测定玉米基因组的序列，需要对_____条染色体进行DNA测序。（2）华农887是由B8和京66两品种杂交得到的。与豌豆相比用玉米进行杂交的优点是不需要_____；若杂交过程中发现甲品系有感病基因D，乙品系有抗病基因d，当使用了RNA干扰技术来减少D、d基因的翻译后，发现甲品系植株表现型由感病变为抗病，乙品系的植株抗性进一步增强。由此推测，D/d基因与抗病性的关系为_____。（3）玉米在栽培过程中会出现单体（比正常个体少一条染色体），从可遗传变异的类型来看，单体属于_____变异，鉴定此种变异最简便的方法是_____观察。（4）若华龙887在栽培过程中出现了6号单体（比正常个体少一条6号染色体），且该植株能够产生数目相等的n型和n-1型配子，则其自交后代（受精卵）的染色体组成类型及比例为_____。16．（2022·天津·模拟预测）已知玉米种子的有色（C）对无色（c）为显性，非糯性（W）对糯性（w）为显性，饱满（S）对皱粒（s）为显性。（1）已知基因C、c位于9号染色体上，现有研究小组要探究基因W、w是否也位于9号染色体上，如果用这2个基因杂合的植株与隐性亲本测交：理论上如果子代的表现型及比例为______，则说明基因W、w不位于9号染色体上。如果子代的表现型及比例为______，则说明基因W、w位于9号染色体上且9号染色体减数分裂时没有发生交叉互换。（2）研究小组用这3个基因杂合的植株与隐性亲本测交后得到如下的结果：籽粒总数6708有色，非糯性，皱粒2216无色，糯性，饱满2349有色，糯性，皱粒951无色，非糯性，饱满974有色，糯性，饱满99无色，非糯性，皱粒84有色，非糯性，饱满15无色，糯性，皱粒20①分析以上测交结果可知，基因W、w也位于9号染色体上且9号染色体在减数分裂第一次分裂______期发生了______。②进一步分析还可以确定基因S、s同样位于9号染色体上，如果同一条染色体上非等位基因间的重组概率越小说明它们在染色体上的距离越近，那么在9号染色体上呈线性排列的这三个基因中位于中间位置的是______。③假设该杂合体来自纯系亲本的杂交，写出亲本的基因型______。（3）糯性玉米籽粒的含糖量和赖氨酸含量均高于普通玉米，作为鲜食玉米深受人们的喜爱。①可以从（2）测交后代中选择无色糯性饱满的籽粒种植，通过______可获得稳定遗传的纯种，此育种方法操作简便，但种植时其周围200m以内的田块不能种植其他类型的玉米。②可以从（2）测交后代中选择有色糯性饱满的籽粒种植得到植株A，再进行如下操作：植株A经过减数分裂过程产生的花粉理论上有____种基因型（不考虑基因突变和染色体变异），将幼苗2经不同处理所产生的植株分别自交，可以获得有色糯性饱满且稳定遗传籽粒的植株是____（B或C）。17．（2022·全国·模拟预测）科研人员研究了zm3基因在种子形成过程中的作用。回答下列问题：（1）玉米（2n=20）是一种雌雄同株异花植物，现有两种野生的纯合玉米品系LH4和ZD8。科研人员对品系LH4进行诱变，获得了zm3基因突变的纯合玉米品系zm3。利用这三种品系玉米进行实验，并对所结种子发育是否出现异常进行统计，结果如表所示。杂交组合组别母本父本F1有无种子发育异常现象1LH4LH4无2LH4zm3有3ZD8LH4无4ZD8zm3有5zm3LH4无①杂交1进行的是LH4品系的_________交。杂交4中对ZD8进行授粉前，需要对ZD8进行_________处理。②由表中数据可知，zm3只有作为_________。（2）科研人员对杂交3、4中F1个体的细胞中的DNA含量进行了检测，结果如图1所示。据图推测zm3可能诱导产生单倍体的子代，判断的依据是_________。（3）由图1结果推测：杂交4子代中产生了单倍体。为确定该推测，对其亲本和子代进行品系特异DNA片段的检测，结果如图2所示。①由图可知F1-1、F1-2中，_________是单倍体。请结合（2）解释出现单倍体的原因的是_________。②F1中二倍体自交产生的F2（二倍体）中电泳有一条条带的个体所占比例约为_________。（4）已有的两种品系各有优点，LH4品系抗倒伏（隐性性状）、ZD8品系抗病（易性性状）。利用其F1的花药离体培养进行单倍体育种获得抗倒伏、抗病玉米种子的操作复杂，实验要求高。请你利用上述研究成果，写出一种既能缩短育种年限又能获得抗倒伏，抗病玉米种子的方案_________。18．（2022·黑龙江·模拟预测）雄性不育一般是指雄配子丧失生理机能的现象。玉米为二倍体雌雄同株植物，雄性不育基因（ms）对雄性可育基因（Ms）为隐性，该对等位基因位于6号染色体上。若某品系植株（甲）与雄性不育植株杂交，子代植株均表现为雄性不育，则甲为保持系。回答下列问题：（1）让雄性不育植株与纯合的雄性可育植株杂交，所得F1表现为____________。让F1自交，若所得F2的结果是_________________，则可验证基因分离定律；该F1不属于保持系，原因是________________。（2）研究人员获得了一种易位双杂合品系（乙），其染色体和相关基因如图1所示：注：6、9分别表示6号和9号染色体，69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上，96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上。①乙在产生配子时，染色体行为正常且产生的雌配子活力均正常。按图1的形式画出乙产生的含异常染色体的配子，要求标出染色体的编号和相关基因______________________。②将乙作为母本与染色体正常的杂合雄性可育植株杂交，从子代中挑选得到染色体和基因组合类型如图2所示的植株丙。丙在子代中所占的比例为_______。若丙能作为保持系，则其配子必须满足______________________________________这一条件。参考答案1．D2．D3．A4．A5．D6．B7．D8．D9．（1）紫色非甜非糯性AAbbCC（2）ⅢA、a和C、cF2紫色与白色、非糯性与糯性的性状分离比均为3∶1，但F2的性状分离却不为9∶3∶3∶1（3）1/210．（1）籽粒多，易栽培，有易于区分的相对性状，雌雄异花等不符合若两对基因的遗传符合自由组合定律，则测交后代的比例应该为1：1：1：1，但是F1与无色凹陷粒的植株测交，后代中只有3%左右的个体表现为有色凹陷粒（2）AaBb交叉互换3%（3）花药离体培养后代的表现型及比例为有色饱满粒：有色凹陷粒：无色饱满粒：无色凹陷粒≈1：1：1：111．（1）后代数量多，有多对易于区分的相对性状30（2）ClCCBzBzBz无色、紫色（3）无色：紫色=3