【一生】品品三大遗传定律一起上的2021高考生物大题！

喵喵 | 2021北京卷遗传大题

20. 玉米是我国重要农作物，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分离定律。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2/3。

• aa是那1/4，他是异常

（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”II③或III④。

• 可以将非同源染色体上的基因换元成B/b

• 转基因玉米：AaBb
• 野生型玉米：AAbb
• 自然状态下玉米是纯种
• 甲品系：Aabb
• I杂交后，一直有A，应该是1:0
• II杂交后，比例为7:1，
• III自交后，比例为15:1
• IV杂交后，一直有A，应该是1:0

（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Aa

甲品系果穗上的正常籽粒：AA、Aa

（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（mmAA）与基因型为MM的甲品系杂交得F₁（MMAa），F₁自交得F₂（MmAa）。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。

MMaa、Mmaa、mmaa

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数量极少的原因基因A/a和M/m在一对同源染色体上，M与A位于同一条染色体，m与a位于同一条染色体，在减数分裂中四分体发生了交叉互换，导致新产生了m与a位于同一条染色体但是很少，而类型3的干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的配子受精而成，因此类型3干瘪籽粒数极少。

• 比例并非1:2:1，不符合自由组合定律，所以基因A/a和M/m在一对同源染色体上
• 连锁经常跟互换一起考