《2026年新高考5年真题生物河北专版》

23. (13分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同)，并与等位基因T/t共同控制喙色，与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P₁(黑喙黑羽)、P₂(黑喙白羽)和P₃(黄喙白羽)进行相关杂交实验，并统计F₁和F₂的部分性状，结果见表。

回答下列问题：
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循基因的自由组合定律，F₂的花喙个体中纯合体占比为$1/3$。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制，研究者对P₁和P₃的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测，并对其调控的下游基因表达量进行测定，结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的增添而突变为m，导致其调控的下游基因表达量下降，最终使黑色素无法合成。
(3)实验2中F₁灰羽个体的基因型为$MmTtRr$，F₂中白羽个体的基因型有5种。若F₂的黑羽个体间随机交配，所得后代中白羽个体占比为$1/9$，黄喙黑羽个体占比为0。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案，判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案：对实验2中$F_{2}$个体的喙色和羽色进行调查统计。
结果分析：若$F_{2}$中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽$=6:3:3:4$(写出表型和比例)，则T/t和R/r位于同一对染色体上；否则，T/t和R/r位于两对染色体上。

答案：
23. 参考答案
(1)基因的自由组合 $1/3$
(2)增添 下降
(3)$MmTtRr$ $5$ $1/9$ $0$
(4)对实验2中$F_{2}$个体的喙色和羽色进行调查统计 $F_{2}$中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽$=6:3:3:4$
命题意图 本题主要考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和实验与探究能力。
解题思路
(1)由题干信息可知，该家禽的喙色由M/m和T/t共同控制，实验1的$F_{2}$中喙色表型有三种，且比例为$9:3:4$，是$9:3:3:1$的变式，表明$F_{1}$产生的雌雄配子各有4种，且比例相同，受精时雌雄配子结合方式有16种，因此，该家禽喙色的遗传遵循基因的自由组合定律，$F_{1}$的相关基因型为$MmTt$，由于等位基因M/m控制黑色素的合成，故黑喙个体相关基因型可表示为M_T_，花喙个体相关基因型可表示为M_tt，黄喙个体相关基因型可表示为mmT_和mmtt，则$F_{2}$中花喙个体相关基因型及比例分别为$1/16MMtt$和$2/16Mmtt$，其中纯合体$MMtt$占比为$1/3$。
(2)针对M/m基因，$P_{1}$基因型为MM，$P_{3}$基因型为mm，由实验1结果可知，$P_{1}$的M基因PCR扩增产物大小约为1200 bp，而$P_{3}$的m基因PCR扩增产物大小约为7800 bp，故推测M基因发生了碱基的增添而突变为m。由图2可知，当M基因突变为m后，其调控的下游基因表达量明显下降，最终影响了黑色素的合成。
(3)由题干信息可知，该家禽羽色由基因M/m和R/r共同控制，实验2的$F_{2}$中羽色表型有三种，比例为$3:6:7$，是$9:3:3:1$的特殊分离比，因此$F_{1}$灰羽个体的相关基因型为$MmRr$。$F_{2}$的黑羽和灰羽个体共占$9/16$，相关基因型可表示为M_R_。白羽个体占$7/16$，相关基因型可表示为mmR_、M_rr和mmrr，$F_{2}$中白羽个体的基因型有5种(仅考虑羽色相关基因)，相关基因型分别为mmRR、mmRr、MMrr、Mmrr和mmrr。结合实验1可推测出，$P_{1}$基因型为MMTTRR，$P_{2}$基因型为MMTTrr，$P_{3}$基因型为mmttrr，故实验2中$F_{1}$基因型为$MmTtRr$。$F_{2}$黑羽个体在基因型为M_R_的个体中占比为$1/3$，由于MM和Mm的效应相同，黑羽个体中两种基因型及其占比为MMRR(1/3)和MmRR(2/3)。黑羽个体随机交配所得后代中，白羽个体(mmRR)的占比为$2/3×2/3×1/4 = 1/9$。由实验1和实验2结果可知，黄喙个体基因型为mmT_和mmtt，黑羽的基因型为M_RR，因此实验2中$F_{2}$黑羽个体间随机交配产生后代中不存在黄喙黑羽的个体，即黄喙黑羽个体占比为0。
(4)由
(3)分析可知，$P_{1}$的基因型为MMTTRR，$P_{2}$的基因型为MMTTrr，$P_{3}$的基因型为mmttrr。利用现有材料进行调查实验，判断T/t和R/r在染色体上的位置关系，可对$TtRr$双杂合个体随机交配的子代进行统计分析。实验2中的$F_{1}$基因型为$MmTtRr$，因此应对实验2的$F_{2}$个体喙色和羽色进行调查统计。如果等位基因T/t和R/r位于同一对染色体上，由亲本的基因型可知，实验2的$F_{1}$个体中三对基因在染色体上的位置关系应如图所示。
不考虑染色体互换，$F_{1}$可产生等比例的四种雌雄配子MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子随机结合，产生的$F_{2}$表型及比例为黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽$=6:3:3:4$。