专题14 变异、育种-2021年高考生物真题分类汇编

学而优·教有方PAGEPAGE1专题14变异、育种1.（2021·6浙江月选考）α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1-138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明（）A.该变异属于基因突变B.基因能指导蛋白质的合成C.DNA片段的缺失导致变异D.该变异导致终止密码子后移2.（2021天津）8.某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。个体母亲父亲姐姐患者表现型正常正常正常患病SC基因测序结果[605G/A][731A/G][605G/G]；[731A/A]？注：测序结果只给出基一条链（编码链）的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A，其他类似。若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基应为（）A.B.C.D.3.（2021福建）16.水稻等作物在即将成熟时，若经历持续的干热之后又遇大雨天气，穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用，同等条件下，种子对脱落酸越敏感，越容易休眠。研究发现，XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如下图所示。下列分析错误的是（）A.位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低B.位点2突变可以是碱基对发生替换造成的C.可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止D.位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象4．（2021·湖南高考真题）血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白（LDL），LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是（）A．引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高B．PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平C．引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高D．编码apoB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高5．（2021·1月浙江选考）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的（）A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位6．（2021·河北高考真题）图中①、②和③为三个精原细跑，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（）A．①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会B．②经减数分裂形成的配子有一半正常C．③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子D．①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到7．（2021·广东高考真题）人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（）A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D．女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）8．（2021·1月浙江选考）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。回答下列问题：（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是________，乙的核型为__________。（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有_______种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为__________。（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是_________。（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。_______________9.（2021辽宁）25.水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去__________未成熟花的全部__________，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为__________。（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。实验分组母本父本F1叶色第1组WX浅绿第2组WY绿第3组WZ绿第4组XY绿第5组XZ绿第6组YZ绿实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体__________的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为__________。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为__________。（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是__________。10.（2021北京）20.玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为________。（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”________。实验方案预期结果I．转基因玉米×野生型玉米II．转基因玉米×甲品系III．转基因玉米自交IV．野生型玉米×甲品系①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为_________。（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因________。专题14变异、育种1.（2021·6浙江月选考）α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1-138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明（）A.该变异属于基因突变B.基因能指导蛋白质的合成C.DNA片段的缺失导致变异D.该变异导致终止密码子后移【答案】C【解析】【分析】基因突变1、概念：基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。2、特点：（1）普遍性：基因突变是普遍存在的；在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均可发生；（2）多方向性：染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因；（3）稀有性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；（4）有害性：大多数突变是有害的；（5）可逆性：基因突变可以自我回复(频率低)。【详解】A、该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的，故属于基因突变，A不符合题意；B、基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变，说明基因能指导蛋白质的合成，B不符合题意；C、分析题意可知，该变异发生了一个碱基对的缺失，而非DNA片段的缺失，C符合题意；D、α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多，可推测该变异导致终止密码子后移，D不符合题意。故选C。2.（2021天津）8.某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。个体母亲父亲姐姐患者表现型正常正常正常患病SC基因测序结果[605G/A][731A/G][605G/G]；[731A/A]？注：测序结果只给出基一条链（编码链）的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A，其他类似。若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基应为（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】根据题意写出父亲和母亲生下正常女儿的同源染色体上模板链上碱基组合如下图所示：由于女儿表现型是正常的，所以第605号正常的碱基是G，731号正常的碱基是A，结合女儿DNA上的基因，可以推测母亲同源染色体上模板链的碱基如下：父亲同源染色体上模板链的碱基如下：因此他们生下患病的孩子的同源染色体上的碱基是两条链上都发生了突变，即：故选A。3.（2021福建）16.水稻等作物在即将成熟时，若经历持续的干热之后又遇大雨天气，穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用，同等条件下，种子对脱落酸越敏感，越容易休眠。研究发现，XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如下图所示。下列分析错误的是（）A.位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低B.位点2突变可以是碱基对发生替换造成的C.可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止D.位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象【答案】C【解析】【分析】1、在植物的生长发育过程和适应环境变化的过程中，各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的；生长素既能促进生长也能抑制生长，既能促进发芽也能抑制发芽，既能防止落花落果也能疏花疏果；赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植物的增高，促进种子的萌发和果实的发育；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟；细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。2、分析图表可知，XM蛋白可使种子对脱落酸的敏感性增强。【详解】A、种子正常休眠，主要由脱落酸起作用，而位点1突变则无XM蛋白产生，休眠减少，可推测脱落酸作用减弱，即敏感性降低，A正确；B、比较表中位点2突变和无突变表达的蛋白质图示，蛋白质长度相同，只是中间有一小段氨基酸序列不同，可推测该突变可能是碱基对发生替换造成的，B正确；C、比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白质图示，蛋白质长度变短，可推测模板mRNA上的终止密码提前，翻译提前终止，C错误；D、位点4突变是XM蛋白的表达倍增，使得种子对脱落酸的敏感性增强，雨后穗上的种子不易解除休眠而萌发，D正确。故选C。4．（2021·湖南高考真题）血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白（LDL），LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是（）A．引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高B．PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平C．引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高D．编码apoB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高【答案】C【分析】分析题干，血浆胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白与细胞表面的受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而使血浆中的胆固醇含量降低；LDL受体减少和载脂蛋白apoB-100减少，均会影响胆固醇被细胞利用，导致血浆中的胆固醇含量较高。【详解】A、LDL受体缺失，则LDL不能将胆固醇运进细胞，导致血浆中的胆固醇含量升高，A正确；B、由于密码子的简并性，PCSK9基因的某些突变不一定会导致PCSK9蛋白活性发生改变，则不影响血浆中LDL的正常水平，B正确；C、引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少，使血浆中胆固醇的含量增加，C错误；D、编码apoB-100的基因失活，则apoB-100蛋白减少，与血浆中胆固醇结合形成LDL减少，进而被运进细胞的胆固醇减少，使血浆中的胆固醇含量升高，D正确。故选C。【点睛】5．（2021·1月浙江选考）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的（）A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位【答案】B【分析】染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失（染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失）、重复（染色体上增加了某个相同片段）、倒位（一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒）、易位（染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上）4种类型。【详解】分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上b片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确，ACD错误。故选B。6．（2021·河北高考真题）图中①、②和③为三个精原细跑，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（）A．①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会B．②经减数分裂形成的配子有一半正常C．③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子D．①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到【答案】C【分析】1、精原细胞①中有四条染色体，含有A、a、R、r四种基因，对比正常精原细胞③可知，精原细胞①发生了染色体结构变异中的易位，R基因和a基因发生了位置互换；2、精原细胞②中含有a基因的染色体多了一条，发生了染色体数目变异。【详解】A、①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；B、②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR，其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR，刚好占一半，B正确；C、③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；D、①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。故选C。7．（2021·广东高考真题）人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（）A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D．女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）【答案】C【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【详解】A、14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；B、题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；C、由于发生14/21平衡易位染色体，该女性卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体，C错误；D、女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图6中的3种染色体）分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。故选C。8．（2021·1月浙江选考）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。回答下列问题：（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是________，乙的核型为__________。（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有_______种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为__________。（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是_________。（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。_______________【答案】（1）果胶酶2n-1=23（2）21/8（3）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（4）

【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，则甲为显性纯合子AABB，据此分析作答。【详解】（1）植物细胞有细胞壁，胞间层有果胶，这将导致压出的片子没有效果，应经过酶解处理，除去细胞之间的果胶层，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则染色体可分为12组，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故乙的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，基因B（b）位于11号染色体上，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1为AaBB：AaBO=1：1，共2种；F1自交，其中AaBB自交，子代核型均为2n=24；其中AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），自交子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下：。【点睛】本题考查染色体数目变异、生育种的应用的相关知识点，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力，分析题意、解决问题的能力。9.（2021辽宁）25.水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去__________未成熟花的全部__________，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为__________。（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。实验分组母本父本F1叶色第1组WX浅绿第2组WY绿第3组WZ绿第4组XY绿第5组XZ绿第6组YZ绿实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体__________的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为__________。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为__________。（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是__________。【答案】（1）①.母本

②.雄蕊

③.绿叶：浅绿叶=3：1（2）①.Y、Z②.三组均为绿叶：浅绿叶=1：1③.第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7（3）终止密码提前出现【解析】【分析】基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【小问1详解】水稻为雌雄同株两性花，利用水稻进行杂交时，应先除去母本未成熟花的全部雄蕊（防止自花受粉），并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1为杂合子，自交后代F2的表现型及比例为绿叶：浅绿叶=3：1。【小问2详解】分析表格：W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，第1组W、X杂交，F1仍为浅绿叶，说明W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，说明W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即属于非等位基因。设W（X）的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）×Y（AAbbCC），F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交后代F2为1aaBBCC（浅绿叶）、1AAbbCC（浅绿叶）、2AaBbCC（绿叶），即绿叶：浅绿叶=1：1；同理第5组和第6组的结果也是绿叶：浅绿叶=1：1。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）×Y（AAbbCC），结果与上一小问X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上时相同，即绿叶：浅绿叶=1：1；第5组为X（aaBBCC）×Z（AABBcc），F1基因型为AaBBCc，F1产生配子时，A、a和C、c可以进行自由组合，产生4种配子，自交后代F2符合9：3：3：1，由于何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，则F2的表现型为绿叶：浅绿叶=9：7；第6组为Y（AAbbCC）×Z（AABBcc），F1基因型为AABbCc，F1产生配子时，B、b和C、c可以进行自由组合，F2结果与第5组相同，即绿叶：浅绿叶=9：7。【小问3详解】分析题意可知，OsCAO1基因某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，有可能使终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。【点睛】本题结合可遗传变异，考查基因的分离定律和基因的自由组合定律的相关知识，解题本题关键是根据杂交实验的表格获取到基因类型和所在位置，再结合所学知识解决问题。10.（2021北京）20.玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为________。（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”________。实验方案预期结果I．转基因玉米×野生型玉米II．转基因玉米×甲品系III．转基因玉米自交IV．野生型玉米×甲品系①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为_________。（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因________。【答案】（1）①.分离②.2/3（2）III④/II③（3）Aa（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时