《2026年理想树试题攻略高中生物》

20. （12分）大部分家鼠的毛色是鼠灰色，经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因：A^y决定黄色，A决定鼠灰色，a^t决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系为A^y＞A＞a^t＞a，其中基因型为A^yA^y的纯合鼠胚胎致死。B基因位点存在2个等位基因：B（黑色）对b（棕色）为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有9种，表型有4种。
（2）基因型为A^yaDb的黄色鼠交配，后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8:3:1，产生这种分离比的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，只要含有A’就表现为黄色，且A’A’纯合致死。
（3）黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交，F₁产生了3/8黄腹黑背鼠，3/8黄腹棕背鼠，1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀a’aBb，♂a’abb。
（4）D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状。让一只白化雄鼠和多只鼠灰色纯种鼠杂交，F₁的表型及其比例为黄色鼠：鼠灰色鼠=1:1，若想进一步确定白化雄鼠基因型，可从F₁中选择鼠灰色个体进行杂交并根据后代表型判断。

答案：
20.(每空2分，共12分)
(1)9 4
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，只要含有A’就表现为黄色，且A’A’纯合致死
(3)a’aBb a’abb
(4)鼠灰色
重难考点 孟德尔遗传定律、复等位基因
思路分析：某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D，分析A基因位点：存在4个不同的复等位基因，A’决定黄色，A决定鼠灰色，a’决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系为A’＞A＞a’＞a，对应的表型及基因型如表：
表型 黄色 鼠灰色 腹部黄色 黑色
基因型 A’A’(致死)、A’A、A’a’、A’a AA、Aa’、Aa a’a’、a’a aa
分析B基因位点：存在2个等位基因，B(黑色)对b(棕色）为完全显性，即B_（黑色）、bb（棕色）。
[深度解析]
(1)只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有9种，分别为A’A、A’a’、A’a、AA、Aa’、Aa、a’a’、a’a、aa，表型有4种，包括黄色、鼠灰色、腹部黄色和黑色。
(2)基因型为A’aBb的黄色鼠交配，后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠 = 8:3:1，为9:3:3:1的变式，说明两对基因的遗传遵循自由组合定律，且存在致死现象（关键点：致死基因与其等位基因仍遵循自由组合定律，不同之处在于致死基因导致配子或个体的死亡而引起与9:3:3:1这一比例的偏差）。利用拆分法计算子代表型：①A’a×A’a，由于基因型为A’A’的个体死亡，则后代存活个体的基因型（表型）及比例为A’a(黄色):aa(黑色)=2:1；②Bb×Bb，后代的基因型（表型）及比例为B_（黑色）:bb（棕色）=3:1，组合结果为黄色鼠（A’aB_、A’abb）:黑色鼠（aaB_）:巧克力色鼠（aabb）=8:3:1，说明只要含有A’基因就表现为黄色，且A’A’纯合致死。
(3)黄腹黑背雌鼠（a’a’B_或a’aB_）和黄腹棕背雄鼠（a’a’bb或a’abb）杂交，根据子代出现巧克力色鼠（aabb）可推知，亲本雌鼠、雄鼠的基因型分别为a’aBb、a’abb。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状，则白化雄鼠基因型为dd_ - ，鼠灰色纯种鼠基因型为DDAA，两者杂交遗传图解如下：

根据F₁存在黄色鼠可推知，亲本白化雄鼠一定含有A’基因，即基因型可能为ddA’A、ddA’a’或ddA’a，确定了F₁鼠灰色个体的基因型，即可确定亲本白化雄鼠基因型，因此，可从F₁中选择鼠灰色个体进行杂交，根据后代表型判断亲本白化雄鼠基因型。

21. （12分）多环芳烃是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌导入重组质粒，制备多环芳烃生物传感器，为环境污染治理提供新方法。部分信息如图所示。

(1)启动子的作用是RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA，nahR和mrfp转录的模板链不是(填“是”或“不是”)DNA分子的同一条链。
(2)环境中存在多环芳烃时，多环芳烃—调控蛋白复合物可激活启动子Ps，促进mrfp基因的表达，表达载体上连接mrfp基因的目的是表达红色荧光蛋白，通过红色荧光检测水体中的多环芳烃。
（3）环羟基化双加氧酶基因（baaA）编码的相关酶可以降解多环芳烃，baaA与mrfp连接成融合基因，则可利用同一个启动子同时驱动两个基因的表达，实现对多环芳烃的动态检测和清除。现欲通过PCR判定两基因是否融合成功，应选择图2中的引物组合是引物1和3。

(4)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但大肠杆菌菌株本身会造成水源安全隐患。已知Bc1基因表达毒蛋白可使工程菌致死，Bc2基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效。科学家将Bc1、Bc2两个基因插入原有序列中，使多环芳烃被耗尽时菌株即启动“自毁”。则需在图3部分表达载体片段的A和B位点分别插入Bc1、Bc2基因。

答案：
21.(除标注外，每空2分，共12分)
(1)RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA 不是(1分)
(2)多环芳烃—调控蛋白复合物 启动子Ps(1分) 表达红色荧光蛋白，通过红色荧光检测水体中的多环芳烃
(3)引物1和3
(4)Bc1(1分) Bc2(1分)
重难考点 基因工程及其应用
[深度解析]
(1)启动子位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出相应的mRNA；分析题图1，根据启动子方向可确定基因的转录方向，启动子Pc驱动nahR基因的转录，其转录方向为从右到左，启动子Ps驱动mrfp基因的转录，其转录方向为从左到右，由于子链的延伸方向为5’→3’，所以nahR和mrfp转录的模板链不是DNA分子的同一条链。
(2)通过向大肠杆菌导入重组质粒，制备多环芳烃生物传感器，重组质粒中，Pc为持续表达启动子，会一直驱动nahR基因转录，表达出调控蛋白，当环境中存在多环芳烃时，多环芳烃与调控蛋白结合形成多环芳烃—调控蛋白复合物，进而激活Ps启动子，驱动mrfp基因表达出红色荧光蛋白；当环境中不存在多环芳烃时，不能形成多环芳烃—调控蛋白复合物，Ps启动子不能被激活，mrfp基因不表达，因此，表达载体上连接mrfp基因的目的是表达红色荧光蛋白，通过红色荧光检测水体中的多环芳烃。
(3)转录时，子链的合成方向为5’端到3’端，据此分析baaA与mrfp基因转录方向，如下图：

构建baaA与mrfp融合基因时，利用同一个启动子同时驱动两个基因的表达，由题图2中融合基因的启动子位置可知，融合基因的转录方向为从左到右，为保证两基因的正常表达，其正确连接如下图：

利用PCR判定两基因是否融合成功，应选择引物1和引物3。
(4)Bc1基因表达毒蛋白可使工程菌致死，Bc2基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，Pc启动子能持续启动下游基因表达，Ps启动子在多环芳烃存在时，才会被激活，启动下游基因表达，现为使菌株在多环芳烃耗尽时即启动“自毁”，因为无多环芳烃时，B位点的基因不表达，A位点的基因表达，导致该工程菌死亡，所以需要将Bc2基因插入B位点，Bc1基因插入A位点。