生物老师划重点：2025河北高考压轴题，T-DNA、花粉不育与基因定位，一篇搞定！

 

来源公众号：师者解忧馆

很多同学一看到遗传与基因工程结合的题就头大。2025年河北高考的压轴题，就把T-DNA插入失活、花粉不育和基因定位这三个难点揉在了一起。今天，我们就把这题拆开来看，把每个空的原理都讲清楚。

一、题目速览

（25河北23）T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题：

（1）基因内碱基的增添、缺失或___都可导致基因突变。

（2）以Aa植株为___（填“父本”或“母本”）与野生型拟南芥杂交，F₁中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F₁中卡那霉素抗性植株的占比为___。

（3）为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生____种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为____。该植株自交得到F₁。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F₁进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F₁植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为____。F₁中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株，其原因为_____。

（4）实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验：

①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为_____的F₁植株。

②选出的F₁植株自交获得F₂。不考虑其他突变，若F₂植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为_____；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为______。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因______：。

二、T-DNA技术：给基因“搞破坏”

在解题之前，我们先快速了解一下题目中提到的核心工具：T-DNA插入失活技术。

什么是T-DNA？          
农杆菌有一种特殊的DNA片段，叫T-DNA。科学家可以利用它，把一段外源DNA（比如抗性基因）随机插入到植物的基因组里。如果T-DNA不偏不倚地插入到某个基因的中间，那个基因就被“破坏”了，功能就没了。

这个技术的价值是什么？          
通过“破坏”一个基因，观察植物的变化，我们就能推断出这个基因原本负责什么功能。比如，把跟种子休眠有关的基因破坏了，种子就不休眠了，那我们就知道这个基因是控制休眠的。

三、第(1)小题：送分题

问题：基因突变包括哪几种类型？          
答案：替换

解析： 这是课本上的基础概念。基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。所以第一空填“替换”，这题是送分的。

四、第(2)小题：谁当爹？谁当妈？

问题： 以Aa植株为父本或母本，杂交结果有什么不同？

答案：父本； 1/2

解析： 这道题的关键信息只有一个：“花粉中A基因功能缺失（a）会造成其不育”。

先来看父本的情况：          
如果Aa植株是父本，它产生的花粉有两种：A和a。但是，含有a基因的花粉是不育的，根本没法受精。能参与受精的花粉只有A一种。所以，与野生型（AA）母本杂交，所有后代的基因型都是AA，没有一个带有卡那霉素抗性基因。因此，抗性植株占比是0。

再来看母本的情况（反交）：          
如果Aa植株是母本，它的卵细胞（A和a）都是可育的。野生型父本只提供A花粉。杂交后，后代基因型是Aa（有抗性）和AA（无抗性），各占一半。所以，抗性植株占比是1/2。

一句话总结：看到“花粉不育”，先想清楚它影响了哪一方，这是遗传比例计算的关键。

五、第(3)小题：多出来的A基因

问题： 在Aa植株的3号染色体上又插入一个A基因，情况会怎样？

答案：3； 1/3； 2/3；仅含 a 基因的花粉不育，无法形成纯合aa植株

解析： 这个植株的基因型有点复杂。我们可以把它简化：2号染色体上是A和a，3号染色体上是A和“空位”（没有等位基因）。

花粉种类： 它可能产生的花粉基因型有四种：AA、A（空）、Aa、a（空）。其中，含有a基因的a（空）花粉是不育的。所以，可育花粉只有3种：AA、A（空）、Aa。在这3种可育花粉中，含有a基因的是“Aa”这一种，所以占比是1/3。如图：

自交后代与电泳： 这个植株自交时，卵细胞四种都有，都可育。雄配子只有三种。用棋盘法计算后，含有a基因的个体（I型）在所有后代中占2/3。

为什么没有纯合aa？ 答案非常简单。因为含有a的花粉不育，所以不可能有a花粉与a卵细胞结合。因此，纯合的aa个体永远无法形成。所以电泳结果中，永远看不到只扩增出600bp条带的植株。

六、第(4)小题：基因定位的终极挑战

问题： 如何判断两对基因（A/a, E/e）在染色体上的位置关系？

答案：AaEe； 两对基因完全连锁且无交换； 1/6； 若两对基因位于一对同源染色体， 且发生了交换，该比例介于0～1/6

解析： 这是最难的题，考的是连锁与交换。

分析题干隐含信息：

（1）e基因纯合的种子不能正常发育而退化，翻译过来：其实就是ee基因型纯合致死的意思。

（2）分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，翻译过来：判断两对基因是否满足自由组合定律。

（3）若F₂植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，翻译过来：子二代的基因型中不能有a，a的花粉是不育的，也不能出现e，因为e的两种配子后代就是ee也会出现致死。说人话就是问：子二代中AAEE的这种基因型有不有？如果有，比例是多少？

（4）该类植株还可能的其他占比和原因，翻译过来：除了两对基因位于一对染色体上和位于非同源染色体上外，还有第三种情况是什么？那就只能是连锁基础上的互换了。

第一步：得到双杂合子。          
用AaEE和AAEe植株杂交，得到的F1植株基因型一定是AaEe。

第二步：分析F1自交结果。

情况一：完全连锁（无交换）          
假设A和e基因在一条染色体上，a和E在另一条上。F1植株（AaEe）产生的雄配子只有两种：A_E_（可育）和a_e（不育）。由于a_e雄配子不育，F2中没有能同时提供A和E的雄配子，也就无法形成花粉和种子都正常的植株。所以，正常植株占比为0。

情况二：独立遗传（非同源染色体）          
F1植株（AaEe）产生的雌配子四种，都可育。雄配子中，AE和Ae可育，aE和ae不育。用棋盘法计算后，F2中只有基因型为AAEE的植株才能产生正常的花粉和种子。这种植株在所有F2中占1/6。如图：

	AE	Ae	eE	ae
AE	1/6
Ae		退化		退化

情况三：连锁但发生交换          
如果A和e原本连锁，但在减数分裂时发生了交叉互换，就会产生少量重组型雄配子，导致F2中正常的植株比例会介于0和1/6之间。

七、核心知识点总结

序号	关键结论
1	基因突变包括碱基的替换、增添和缺失。
2	花粉不育是遗传比例计算的“开关”，需分清是父本还是母本。
3	T-DNA插入失活技术，通过“搞破坏”来研究基因功能。
4	基因定位的核心是分析连锁与交换。
5	连锁无交换时，配子类型极少；独立遗传时，配子类型多样。
6	连锁且交换，会产生介于两种极端情况之间的比例。

 收藏起来，考前翻一翻，你也能成为解题高手！

来源网址：生物老师划重点：2025河北高考压轴题，T-DNA、花粉不育与基因定位，一篇搞定！