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2021年高考真题 生物 (山东卷)

分析题干信息:番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉,即可自交亦可杂交。M、m 基因位于 2号染色体上,基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上,基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果,可知基因M、m 和R、r 位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H            基因的雄配子死亡。

【详解】(1)基因型为 Mm 的植株自交,F1中 MM∶Mm∶mm=1∶2∶1 ,其中 MM、Mm 的植株表现为大花、可育, mm 的植株只产生可育雌配子,故只有1/3 MM和2/3Mm能够自交,则F2 中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育(Mm)晚熟红果(Rr)杂交种的基因型为MmRr,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,即自由交配,两对等位基因自由组合,产生的配子有MR、Mr、mR、mr,比例为1∶1∶1∶1,则F1中有9种基因型,分别为:1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr,雌配子种类及比例为:MR∶Mr∶mR∶mr=1∶1∶1∶1,,雄配子种类及比例为:MR∶Mr∶mR∶mr=2∶2∶1∶1,则 F2 中可育晚熟红果植株(基因型为M--Rr )所占比例为 1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=

10/24,即5/12。

(2)已知细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞,并获得转基因植株甲和乙,则 H 基因的可能位置有:插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上,植株甲和乙分别与雄性不育植株mm杂交,在形成配子时喷施 NAM,则含 H 基因的雄配子死亡,F1 均表现为雄性不育mm,说明含有M基因的雄配子死亡,即有H 基因插入了M基因所在的染色体上。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因,以上所得F1 均表现为雄性不育,说明F1 的体细胞中含有0个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因,则 H 基因插入了M基因所在的染色体上,即H与M基因连锁。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因,则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。

(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因,且H 基因插入了M基因所在的染色体上,在不喷施 NAM 的情况下,以雄性不育植株mm为母本、植体甲HMm为父本进行杂交,雌配子种类为m,雄配子为HM、m,则子代中大花植株(基因型为HMm)即为与植株甲基因型相同的植株(或:利用雄性不育株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)。

【点睛】本题考查基因自由组合定律的相关知识,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,难度较大。

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