慢慢解真题|遗传基本规律(11):T-DNA插入与花粉不育(2025河北卷)

（2025年河北卷第23题）T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题：

（1）基因内碱基的增添、缺失或_______都可导致基因突变。

（2）以Aa植株为____（填“父本”或“母本”）与野生型拟南芥杂交，F₁中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F₁中卡那霉素抗性植株的占比为_____。

（3）为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生_________种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为_____。该植株自交得到F₁。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F₁进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F₁植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为_____。F₁中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株，其原因为________________。

（4）实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验：

①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为_____的F₁植株。

②选出的F₁植株自交获得F₂。不考虑其他突变，若F₂植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为____________；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为_____。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因：________。

【参考答案】

（1）替换

（2）父本   1/2

（3）3   1/3    2/3    仅含a基因的花粉不育（或“可育花粉一定含有A基因”或“F₁没有基因型为aa的植株”或“F₁植株必含有A基因”）

（4）①AaEe

②两对基因位于一对同源染色体，且没有交换（或“两对基因都位于2号染色体，且没有交换”）       1/6   

该类植株占比还可能介于0-1/6之间，原因是两对基因位于一对同源染色体，且发生了交换

【考查内容】基因突变、分离定律和自由组合定律、配子不育、基因连锁、PCR检测

【试题解析】

一、审题，抓关键

（一）主题干

（二）第1小问

（三）第2小问

（四）第3小问

（五）第4小问

二、破题，找思路

三、解题，写过程

（一）第1小问

因为：基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变

所以：结合本小问题干信息，本小问应该填“替换”

（二）第2小问

（三）第3小问

1.第1空和第2空

2.第3空和第4空

（四）第4小问

1.问题①

2.问题②

因为：基因E/e和A/a在染色体上的位置关系有两种情况

情况一：基因E/e和A/a在一对同源染色体上

情况二：基因E/e和A/a在两对同源染色体上

所以：F₁植株AaEe自交结果如下

（1）第1空和第2空

（2）第3空

【易错提醒】

1.误认为a花粉不育是指含a就死，准确来说是不含正常A基因的花粉不育。若花粉中同时含a和A，仍可育。

2.忽略卡那霉素抗性是a的标记，

3.第(4)问只考虑自由组合，忽略连锁。两对基因位于一对同源染色体上，需考虑连锁（无交换/有交换两种情况）。

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