《2026年新高考5年真题生物河北专版》

3. [2025·山东卷，22T，16分]某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示。不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。请回答下列问题：

(1)据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传符合(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F₂中，蓝花植株纯合体的占比为$\frac{1}{8}$。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F₁三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、AaaBb、aaabb。请通过1次杂交实验，探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时，任意2条同源染色体可正常联会并分离，另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案：①(填标号)，统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交
②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果：若子代蓝花植株:白花植株=5:3，则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ；否则，发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图所示的引物，并以实验一中的甲、乙及F₂中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图所示。据图分析，该结构变异的类型是倒位。丙的基因型可能为aaBB 或 aaBb；若要通过PCR确定丙的基因型，还需选用的1对引物是F1/R1 或 R1/R2。

答案： 3.参考答案
(1)符合 $\frac{1}{8}$
(2)AaaBb、aaabb ① 子代蓝花植株:白花植株=5:3
(3)倒位 aaBB 或 aaBb F1/R1 或 R1/R2
命题意图本题主要考查基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、染色体结构的变异、PCR扩增的原理与过程的相关知识，意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力。
解题思路分析题干,基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B,则基因A、B同时存在时可以合成蓝色素，植物开蓝花;只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，则只存在基因A或基因B时不能合成蓝色素，植物开白花,无基因A和基因B时可以通过途径②合成蓝色素，植物开蓝花。即基因型为A_B_和aabb的植株开蓝花,A_bb和aaB_植株开白花。
(1)实验一，亲本甲白花植株和乙白花植株杂交,$F_1$均为蓝花植株,$F_1$自交,$F_2$蓝花植株:白花植株=10:6,为9:3:3:1的变式,则等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律，且结合分析可知$F_1$基因型为AaBb,$F_2$中蓝花植株纯合体基因型为AABB和aabb,分别占$\frac{1}{16}$,即$F_2$中蓝花植株纯合体的占比为$\frac{1}{8}$。
(2)已知实验二中$F_1$三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条,且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离,而只有同时含基因A、B或同时不含基因A、B的植株开蓝花，因此,若该亲本减数分裂Ⅰ时含基因A和a的同源染色体未分离,从而产生AaB型配子,与母本产生的ab配子结合会形成AaaBb蓝花个体;若该亲本减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时含基因A的姐妹染色单体分离后移向细胞同一极,从而产生AAB型配子,与母本产生的ab配子结合会成AAaBb的蓝花个体;若该亲本减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时含基因a的姐妹染色单体分离后移向细胞同一极,从而产生aab型配子,与母本产生的ab配子结合会形成aaabb的蓝花个体。即实验二中$F_1$三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、AaaBb和aaabb。$F_1$三体蓝花基因型为aaabb时,无论自交还是测交，子代都只有蓝花。若要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb,$F_1$三体蓝花基因型为AaaBb时进行测交，仅考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa = 1:2:2:1,测交后代含A基因的个体和不含A基因的个体比值为1:1,仅考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb = 1:1,因此测交结果为子代蓝花:白花=1:1。$F_1$三体蓝花基因型为AAaBb时进行测交，仅考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa = 2:1:1:2,测交后代含A基因的个体和不含A基因的个体比值为5:1,仅考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb = 1:1,因此测交结果为子代蓝花:白花=1:1。因此基因型为AaaBb和AAaBb的个体测交结果相同，无法进行判断。$F_1$三体蓝花基因型为AaaBb时进行自交，仅考虑A、a基因,Aaa产生的含A基因的配子:不含A基因的配子=1:1,自交后代含A基因的个体:不含A基因的个体=3:1,仅考虑B、b基因,自交的结果是B_:bb=3:1,因此子代蓝花:白花=(3×3 + 1):(3 + 1)=5:3;$F_1$三体蓝花基因型为AAaBb时进行自交，仅考虑A、a基因,AAa产生的含A基因的配子:不含A基因的配子=5:1,自交后代含A基因的个体:不含A基因的个体=35:1,仅考虑B、b基因,自交的结果是B_:bb=3:1,因此子代蓝花:白花=(35×3 + 1):(35 + 3)=53:9。因此可通过让①三体蓝花植株自交，统计子代表型及比例来判断被诱变亲本染色体不发生分离的时期，若子代蓝花植株:白花植株=5:3,则染色体不分离发生在减数分裂I，否则发生在减数分裂II。
(3)实验一，$F_1$基因型为AaBb，甲、乙均为白花植株，则亲本基因型为Aabb×aaBB，甲、乙只含b或B基因（只考虑B/b）。用F1/R1扩增，甲、乙均有条带，且条带长度相同，说明B、b基因所在DNA具有F1/R1的结合位点；用F2/R2扩增，甲、乙均有条带，说明甲、乙均含F2/R2结合序列；用F2/R1扩增，甲有条带，乙无条带，且由图可知F2可与B基因相应序列结合，说明甲含基因B，乙含基因b。乙含有F1和F2之间、R1和R2之间断裂，导致相应染色体片段位置颠倒,即倒位,引起b基因所在DNA上F2和R1引物的延伸方向相同。实验一中$F_2$白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,丙用引物F2/R1扩增结果与甲相同，与乙不同，说明丙含有B基因，因此丙的基因型为aaBB或aaBb。若要确定丙的基因型，即确定丙是否含有b基因，可以选择引物F1/F2或R1/R2,若可以扩增出条带，则说明发生了倒位，丙含有b基因，其基因型为aaBb;若没有扩增出条带，则说明丙不含b基因，其基因型为aaBB。