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1. “端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员开展了大量的研究。

材料一：二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表所示。通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析，发现基因S与作物M的甜度相关，再通过基因重组技术，以Ti质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培育出转S基因的新品系。

杂交组合

F1表型

F2表型

甲×乙

不甜

1/4甜、3/4不甜

甲×丙

甜

3/4甜、1/4不甜

乙×丙

甜

13/16甜、3/16不甜

根据研究组的实验研究，回答下列问题：

(1) 假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交组合的F2中表型为甜的植株基因型有种。若用乙、丙杂交组合的F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为 。
(2) 据题意，将S基因导入品系甲子房中采用的是法。
(3) 材料二：大豆原产中国，通称黄豆，现广泛栽培于世界各地，是重要的粮食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。

科学家用射线对大豆种群进行诱变处理，并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和乙，均为单基因隐性突变体。

①诱变可以使同一基因朝着不同的方向突变，也可使不同的基因突变，这体现了基因突变具有的特点。

②某研究小组为探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致，进行了如下实验：将突变体甲与野生型大豆杂交获得F1 ， 再将F1与突变体乙杂交得F2 ， 观察并统计F2雄性可育与雄性不育的比例。

Ⅰ.本实验不能直接将突变体甲与乙进行杂交的原因是。

II.按本实验方案实施，预测其实验结果及结论：若，说明这两种突变体是由不同基因突变所致。若，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
【考点】
基因的自由组合规律的实质及应用;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
真题演练
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1. 蝴蝶翅色中紫翅（A）对黄翅（a）为显性，眼色绿眼（B）对白眼（b）为显性。让紫翅绿眼蝴蝶和紫翅白眼蝴蝶杂交，F1中出现4种表型，其性状统计结果如图所示。请回答下列问题：

(1) 蝴蝶翅色和眼色的遗传遵循定律，亲本紫翅绿眼蝴蝶的基因型是其产生配子有种，受精时雌雄配子的结合方式有种。
(2) F1中亲本型所占的比例是，F1中黄翅绿眼蝴蝶所占的比例是，F1中紫翅绿眼蝴蝶的基因型是。
(3) 若用F1中任意一只紫翅绿眼与一只黄翅白眼（为一对雌雄蝴蝶）杂交，F2的性状类型及比例为。
(4) 现有一只基因型未知的雌性紫翅白眼蝴蝶，请你设计实验来测定该紫翅白眼蝴蝶的基因型。

实验步骤：让该雌性紫翅白眼蝴蝶与雄性蝴蝶进行交配，观察并统计后代的表型及其比例。

实验结果：若后代中，则其基因型为AAbb；若后代中，则其基因型为Aabb。
实验探究题 普通
2. 水稻是我国第-大粮食作物，极端高温天气可使水稻产量显著下降。科研人员研究发现水稻的高温抗性与其基因组中的序列I相关，品系C （抗高温非洲稻）和W （农艺性状优良但不抗高温的亚洲稻）的相关序列分别记为TC和TW。
(1) 为验证品系C与品系W高温抗性的差异是否与序列T的差异相关，科研人员通过图a方法选育出品系N并进行实验（结果如图b示）。选育的品系N除序列T来源于品系C（TC纯合）外，其他遗传背景要尽可能与品系W相同。

①已知A、a和B、b是两对独立遗传的等位基因，两对基因均不位于序列T所在的染色体上。若品系C的基因型为AABB，品系W的基因型为aabb，选育品系N过程中F2代a的基因频率为，F3中aabb基因型频率为。随着回交代数的增加，回交后代的遗传背景逐渐向品系W偏移。

②图a中Fn经过筛选后还需 （填“自交”、“与品系C杂交”、“与品系W杂交”），从所得的子代中选出符合要求的品系N。

③图b中对照品系应选用品系。
(2) 进一步研究发现，序列T中有两个调控高温抗性的基因TI和T2，分别表达T1蛋白和T2蛋白。为探究两种蛋白调控水稻高温抗性的机制，研究人员将T1和T2蛋白分别用红色、绿色荧光标记，观察常温和高温环境下W品系和C品系叶肉细胞中的荧光分布情况和叶绿体形态变化，结果见图。

①高温条件下品系W叶肉细胞叶绿体功能异常，据图a推测原因是在叶绿体内积累，对叶绿体造成破坏。

②由图b可知，品系C与品系W中的T1蛋白在功能上存在差异，据图推测品系C耐热性更强的分子机制是：在高温环境下，品系C叶肉细胞，从而在高温中保护了叶绿体。
(3) 选育的品系N具有品系W优良特性的同时，已具有一定的高温抗性。为进一步增强其耐热性能，请根据上述对T1、T2蛋白的研究结论，在分子水平上提出一项改进思路 。
实验探究题 普通
3. 某团队对小麦籽粒颜色的遗传进行了研究。用一株深红粒小麦和一株白粒小麦杂交，F1均为中等红色。F1自交，F2的表型及比例为深红色：红色：中等红：淡红色：白色=1：4：6：4：1

为了解释这一现象，提出如下假设：

假设一：籽粒颜色由复等位基因A1、A2、A3、A4控制；

假设二：籽粒颜色由A/a和B/b两对基因控制，每当有一个显性基因存在时籽粒颜色就会红一些，A和B的效果相同且可以叠加。

回答下列问题：

(1) 依据假设一，小麦籽粒颜色相关的基因型共有种，若要出现五种不同的颜色的表型，还需要A1对A2、A3、A4为显性。A2对A3、A4为显性，且A3、A4之间为。但仍然无法解释F2的比例。
(2) 若假设二正确，则A/a和B/b两对基因遵循。中等红籽粒的基因型共有种，挑选F2中中等红的个体自由交配，子代深红色个体的比例为。
(3) 若籽粒颜色由三对基因控制，且每对基因的功能如假设二所描述，那么 AaBbCc个体自交的子代表型种类为种。
(4) 为进一步研究这些基因的功能；尝试用CRISPR-Css9系统对A基因进行敲除，获得了A基因的一段正常靶序列的4种突变类型，如下表所示（表中序列外的其余序列均正常）。这4种类型中A蛋白最有可能功能正常的是，A蛋白中氨基酸数一定变少的是。

突变类型

编码链的部分序列

正常靶序列

AGG（对应精氨酸）

A

AGGA

B

AC

C

TGA

D

AGA

注：精氨酸的密码子包括AGC；终止密码子为UAG、UAA或UGA
(5) 科学家最新发明了一种dCss9系统，该系统可以将甲基化酶携带至目的基因处，对目的基因的碱基进行甲基化修饰，该修饰不改变DNA序列但改变生物性状且有可能遗传给后代。这种改变属于修饰。
实验探究题 困难