《2026年新高考5年真题生物湖南专版》

18. （12分）未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。请回答下列问题：
(1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，F₁只有一种表型。F₁自交得到的F₂中，绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株，则显性性状为绿色。
（2）进一步分析发现：相对于绿色豆荚植株，黄色豆荚植株中基因H（编码叶绿素合成酶）的上游缺失非编码序列G。为探究G和下游H的关系，研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h（突变位点如图1所示，h编码的蛋白无功能），然后将获得的Hh植株与黄色豆荚植株杂交，思路如图1。
①为筛选Hh植株，根据突变位点两侧序列设计一对引物，提取待测植株的DNA进行PCR。若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp，则基因H可能未发生突变，或发生了碱基对的替换；若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段，而h的酶切位点丧失，则图2(扩增产物酶切后电泳结果)中的Ⅱ(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的是Hh植株。
②若图1的F₁中绿色豆荚∶黄色豆荚=1∶1，则F₁中黄色豆荚植株的基因型为(G + h)/(△G + H)[书写以图1中亲本黄色豆荚植株的基因型（△G+H）/（△G+H）为例，其中“△G”表示缺失G]。据此推测F₁中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是该植株中H基因上游缺失非编码序列G，导致H基因不能正常表达，且h基因编码的蛋白无功能。
③若图1的F₁中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则说明非编码序列G缺失不影响H基因的表达。

答案： 18. 参考答案
(1)绿色
(2)①替换 Ⅱ ②${(G + h)/(\Delta G + H)}$ 该植株中H基因上游缺失非编码序列G，导致H基因不能正常表达，且h基因编码的蛋白无功能 ③非编码序列G缺失不影响H基因的表达
命题意图 本题主要考查基因的分离定律和基因突变的相关知识，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
(1)据题可知，纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，$F_{1}$只有一种表型，其自交后$F_{2}$中绿色：黄色≈3:1，即发生了性状分离，其中占比为3/4的个体的性状为显性性状，即显性性状为绿色。
(2)①由题意可知，若扩增产物电泳结果全为预测的1125 bp，说明基因H的碱基对总数没有改变，基因H可能未发生突变，或发生了碱基对的替换。若基因h酶切位点丧失，无法被酶切，则在电泳结果中只有1条长度为1125 bp的条带，而H的扩增产物能被酶切为699 bp和426 bp的片段，则杂合子植株（Hh）电泳结果应该会出现三种不同长度的条带，分别为426 bp、699 bp和1125 bp，对应图2中的Ⅱ。②由题意可知，F₁的基因型有${(G + H)/(\Delta G + H)}$和${(G + h)/(\Delta G + H)}$两种，又因为
(1)中$F_{1}$的基因型为${(G + H)/(\Delta G + H)}$，表现为绿色豆荚，则基因型为${(G + h)/(\Delta G + H)}$的植株表现为黄色豆荚。基因型${(G + h)/(\Delta G + H)}$中，一条染色体上基因G与h连锁，h无法编码有功能的蛋白，另一条染色体上基因H（能够正常编码有功能的叶绿素合成酶）的上游缺少非编码序列G，所以基因H不能正常表达，最终使植株表现为黄色豆荚。③由以上分析可知，图1中$F_{1}$的两种基因型为${(G + H)/(\Delta G + H)}$和${(G + h)/(\Delta G + H)}$，如果全表现为绿色，则说明${(G + h)/(\Delta G + H)}$个体可以正常合成叶绿素，说明缺失非编码序列G不影响H基因的表达，H基因能够正常指导合成叶绿素合成酶。