一道典型遗传高考真题评析
题目来源:2025年陕西、山西、宁夏、青海四省选考题18。
适合学生:高三普通生、高一高二选科后优等生。
新泰 陈龙
高考题是最好的练习题。该题难度适中,考查能力全面,下面逐题加以分析。
陕西等题18. 某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。

(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是________。
解析:根据表格可得,甲为 AABB齿、有,乙为 aaBB全、无,丙为 AAbb齿、无,丁为 aabb全、无,因此控制叶缘的基因是 A,控制分泌腔的是 A 和 B 基因共同决定的。(注意等位基因概念的扩展:野生为显性,敲除即为隐性;同样遇到转基因的问题时,转入基因的为显性,没有转入的为隐性)
也可采用单一变量原则加以分析:甲丙有A基因,叶缘齿状;乙丁无A基因,叶缘全缘,得出控制叶缘形状的基因是A。甲与乙丙丁比,甲A、B基因均有,有分泌腔,乙丙丁A、B基因少一或少二,无分泌腔,故控制分泌腔形成的基因是 A、B。
【答案】(1) A A、B
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明________________________。
解析:乙敲除A基因,但没有敲除B基因,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,但没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。
【答案】(2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达 (注意该题考查思维的缜密性,漏掉后一句话只能得一半的分)
为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________,则A、B基因位于两对同源染色体上。(注意该小题这两问就是孟德尔两对性状杂交实验迁移运用,前文中已经分析)在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
解析:假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,由此倒推亲本的选择,可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则满足自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4。
栽培品种(X)应该是 A 基因缺陷。理由如下:根据右侧遗传图解可知,野生型甲 AABB 和栽培种(aabb 或 aaBB 两种情况)杂交一代 F1的两种情况为 AaBb 或 AaBB,两者都是有分泌腔,F1自交,如果是 AaBb 的话,F2 比例为 9:7,如果是 AaBB 的话,F2 比例为 3:1,符合题意。因此栽培种基因型为 aaBB,缺乏 A 基因。
【答案】甲和丁或乙和丙齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4 A
最终评价:题干信息“某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔”,纯合栽培品种X虽然果实糖分含量高,但是其没有分泌腔,就没有萜烯等化合物,不抗虫,通过上述分析是因为其缺乏 A 基因,故可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质,实现其既果实糖分含量高又抗虫,两全其美。体现“从解题到解决问题”的新高考命题原则。