《2026年薪火金卷高考仿真模拟卷生物》

20. (13 分)玉米(2n=20)是常见的遗传学实验材料,某同学选取某品种玉米的高茎(A)与矮茎(a)、常态叶(B)与皱叶(b)、抗病(E)与感病(e)三对相对性状进行相关实验研究,先让纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F₁仅有一种表型;将 F₁的种子播种后,获得 F₂的玉米,然后随机选取 F₂中的部分植株进行性状统计,每种性状的植株平均值如下表。请回答下列相关问题:

(1) 玉米是雌雄同株异花植物,在玉米杂交实验中,为避免玉米自交,常对母本未成熟的雌、雄花分别采取的措施是套袋、去雄,玉米作为遗传学研究材料的优点有相对性状明显(或后代数目多、生长周期短等)(填一条即可)。
(2) 根据表中数据判断,F₁仅有一种表型,但 F₂中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为 3:1,则高茎、常态叶、抗病为显性,判断的理由是F₁表现的一种性状组合是高茎常态叶抗病,具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F₁表现出来的性状为显性性状。
(3) 不同品种的玉米性状表现有较大差异,某同学通过转基因技术将外源基因 A、B、E 导人到另一品种玉米染色体上,该转基因玉米导人的 A、B、E 三种基因都表达,才表现为高茎常态叶抗病,否则均表现为矮茎皱叶感病。如图所示甲、乙两个转基因玉米植株,二者杂交,子一代中高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=5:3;另有一株导人 A、B、E 三个基因的高茎常态叶抗病植株丙,欲探究 A、B、E 基因在染色体上的位置,让丙植株与该品种非转基因植株杂交,观察并统计子一代的表型及比例,请写出预测结果及结论:

① 若子一代的表型及比例为高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=1:1,则该转基因植株的 A、B、E 基因位于同一条染色体上;
② 若子一代全为矮茎皱叶感病,则该转基因植株的基因 A、B、E 位于一对或两对(填“一对”“两对”或“一对或两对”)同源染色体上;
③ 若子一代的表型及比例为高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=1:3,则该转基因植株的基因 A、B、E 位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上。

答案： 解析
(1)对于玉米杂交实验,为避免自交,对母本未成熟雌花应套袋,防止外来花粉干扰,对未成熟雄花应去雄,避免自身花粉授粉,玉米作为遗传学研究材料的优点有:相对性状明显,易于区分;后代数目多,统计结果更准确;生长周期短,繁殖速度快等。
(2)纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F₁仅有一种表型,F₁自交(或相互交配)后,F₂中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3:1,根据孟德尔分离定律,F₁表现的一种性状组合是高茎常态叶抗病,具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F₁表现出来的性状为显性性状,所以高茎、常态叶、抗病为显性性状。
(3)甲植株产生的配子及比例为ABEO:OO=1:1两种配子,乙植株产生的配子及比例为ABE:AEO:OO:BO=1:1:1:1四种配子,二者杂交,子一代表型为高茎常态叶抗病的比例为1/2×1+1/2×1/4=5/8,所以高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=5:3。
①若该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上,丙植株可产生ABE、O两种配子,非转基因植株产生abe一种配子,子一代的基因型为AaBbEe和abeO,表型及比例为高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=1:1;
②若子一代全为矮茎皱叶感病,说明丙植株产生的配子都不能使植株表现为高茎常态叶抗病,即A、B、E基因在传递过程中都不能同时出现,所以该转基因植株的基因A、B、E位于一对或两对同源染色体上;
③若该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上,假设A和B在一条染色体上,丙植株产生的配子中有1/4ABE,非转基因植株产生abe一种配子,则子一代的高茎常态叶抗病AaBbEe所占比例为1/4,矮茎皱叶感病=1—1/4=3/4,即高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=1:3。
答案
(1)套袋、去雄 相对性状明显(或后代数目多、生长周期短等)
(2)高茎、常态叶、抗病 F₁表现的一种性状组合是高茎常态叶抗病,具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F₁表现出来的性状为显性性状
(3)5:3 ①高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=1:1 ②一对或两对 ③高茎常态叶抗病:矮茎皱叶感病=1:3