番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m 基因位…——2021 高考生物第 22 题答案解析

【答案】 ①. 1/6 ②. MmRr ③. 5/12 ④. 0 ⑤. M 基因 ⑥. 必须有 1 个 H 基因位
于 M 所在染色体上，且 2 条同源染色体上不能同时存在 H 基因 ⑦. 1/2 n ⑧. 以雄性不育植株为母
本、植体甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中
大花植株即为所需植株)
【解析】
【分析】分析题干信息：番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉，即可自交亦可杂交。M、m 基
因位于 2 号染色体上，基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为 MM 、
Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上，基因型为 RR 、Rr、rr 的植株表现型分别为：
正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果，可知基因 M、m 和 R、r 位于非同源染色体上，遵循自由组合定律。

细菌中的 H 基因控制某种酶的合成，导入 H 基因的转基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表达，喷施
萘乙酰胺（NAM）后含 H 基因的雄配子死亡。
【详解】 （1）基因型为 Mm 的植株自交，F1 中 MM ∶Mm∶$mm=1$∶2∶1 ，其中 MM 、Mm 的植株表现为大花、
可育， mm 的植株只产生可育雌配子，故只有1/3 MM 和 2/3Mm 能够自交，则 F2 中雄性不育植株 mm 所
占的比例为 2/3×$1/4=1/6$。雄性不育植株 mm 与野生型植株杂交所得可育（Mm）晚熟红果（Rr）杂交种的
基因型为 MmRr，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，即自由交配，两对等位基因自由组合，
产生的配子有 MR、Mr、mR、mr，比例为 1∶1∶1∶1，则 F1 中有 9 种基因型，分别为： 1MMRR、2MMRr、
1MMrr 、 2MmRR 、 4MmRr 、 2Mmrr 、 1mmRR 、 2mmRr 、 1mmrr ， 雌 配 子 种 类 及 比 例 为 ：
MR∶Mr∶mR∶$mr=1$∶1∶1∶1， ，雄配子种类及比例为：MR∶Mr∶mR∶$mr=2$∶2∶1∶1，则 F 2 中可育晚熟红果植株（基因
型为 M--Rr ）所占比例为 1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×$2/6=$
10/24，即5/12。
（2）已知细菌中的 H 基因控制某种酶的合成，导入 H 基因的转基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表
达，喷施萘乙酰胺（NAM）后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其
他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞，并获得转基因植株甲和乙，则 H 基因的可能位置有：插入
了 M 基因所在的染色体上、插入了m 基因所在的染色体上、插入了2 号染色体以外的染色体上，植株甲和
乙分别与雄性不育植株 mm 杂交，在形成配子时喷施 NAM ，则含 H 基因的雄配子死亡，F1 均表现为雄性
不育 mm，说明含有 M 基因的雄配子死亡，即有 H 基因插入了 M 基因所在的染色体上。若植株甲和乙的
体细胞中含 1 个或多个 H 基因，以上所得 F1 均表现为雄性不育，说明 F1 的体细胞中含有 0 个 H 基因。
若植株甲的体细胞中仅含 1 个 H 基因，则 H 基因插入了 M 基因所在的染色体上，即 H 与 M 基因连锁。
若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因，则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有 1 个 H 基因位
于 M 所在染色体上，且2 条同源染色体上不能同时存在 H 基因，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施
NAM，则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。
（3）若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因，且 H 基因插入了 M 基因所在的染色体上，在不喷施 NAM 的
情况下，以雄性不育植株 mm 为母本、植体甲 HMm 为父本进行杂交，雌配子种类为 m，雄配子为 HM、
m，则子代中大花植株（基因型为 HMm）即为与植株甲基因型相同的植株（或：利用雄性不育株与植株甲
杂交，子代中大花植株即为所需植株)　。
【点睛】本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力，难度
较大。