(普查练习)第18课 基因的自由组合定律-【提分宝典】2025年新高考生物一轮全考点普查随堂课后练

第18课　基因的自由组合定律 普查与练习 18　基因的自由组合定律 1.两对相对性状的杂交实验分析 （1）（多选）（2025汇编，3分）在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2。下列表述正确的是（　　） A.F1产生4个配子，比例为1 ∶1 ∶1 ∶1 B.F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量之比为1 ∶1 C.F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1 ∶1 D.F1自交所得F2有4种表型，比例为9 ∶3 ∶3 ∶1 E.F1自交所得F2中，两对基因均杂合的概率为9/16 F.F1自交所得F2中，重组类型个体所占比例为3/8 G.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可自由组合 （1）答案：CDF 解析：F1能产生4种配子（YR、yR、yr、Yr），比例为1∶1∶1∶1，故A项错误。一个精原细胞减数分裂能产生4个精子，而一个卵原细胞减数分裂只能产生1个卵细胞，因此F1产生基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子数量少，即雄配子多于雌配子，故B项错误。F1产生的精子中，共有YR、yr、Yr和yR 4种基因型，比例为1∶1∶1∶1，所以精子中基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1，故C项正确。F1 （YyRr）自交得到的F2中有4种表型，且比例为9∶3∶3∶1，故D项正确。F2中两对基因均杂合的基因型为YyRr，出现的概率＝ × ＝，故E项错误。F2中与亲本表型相同的是Y_R_和yyrr，所占比例＝＋＝，因此重组类型个体所占比例＝1－＝，故F项正确。基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。F1产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用，故G项错误。 2.自由组合定律的实质 （2）（经典题，14分）现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表型及其数量比完全一致。回答问题： ①为实现上述目的，理论上必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于　　　　　　　　上，在形成配子时非等位基因要　　　　　　　　，在受精时雌雄配子要　　　　　　，而且每种合子（受精卵）的存活率也要　　　　。那么，这两个杂交组合分别是　　　　　　　　　　 　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表型及其数量比分别是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　、　　　　　　　 　　、　　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　。 （2）答案：①非同源染色体（1分）　自由组合（1分） 随机结合（1分）　相等（1分）　抗锈病无芒×感锈病有芒（1分）　抗锈病有芒×感锈病无芒（1分）　②抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1（2分）　抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1（2分）　感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1（2分）　抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1（2分） 解析：①若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等位基因控制，再根据题干信息可知，4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb，若要使两个杂交组合产生的F1与F2均相同，则两个亲本组合只能是AABB（抗锈病无芒）×aabb（感锈病有芒）、AAbb（抗锈病有芒）×aaBB（感锈病无芒），得F1均为AaBb，这两对等位基因必须位于两对同源染色体上，即位于非同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自由组合，才能使两个杂交组合的F2完全一致，同时受精时雌雄配子要随机结合，形成受精卵的存活率也要相同。 ②根据上面的分析可知，F1为AaBb，F2植株将出现9种不同的基因型：AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，可见F2自交最终可得到9个F3株系，其中基因型为AaBB、AABb、Aabb、aaBb的植株中有一对基因杂合，自交后该对基因决定的性状会发生性状分离，依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1。 3.孟德尔获得成功的原因分析 （3）（2025新编，2分）下列各项中属于孟德尔获得成功的原因的是（　　） ①正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要条件 ②知道生物的性状是由遗传因子控制的 ③成功运用了假说—演绎法 ④研究是从一对相对性状到多对 ⑤将科学理论——统计学运用于对结果的分析 ⑥科学地设计了实验程序，第一次运用杂交方法进行实验 ⑦有坚强的意志和持之以恒的探索精神 A.①②③④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑦ C.①②④⑤⑦ D.①③④⑥ （3）答案：B 解析：豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉的植物，用豌豆作遗传学实验材料是孟德尔获得成功的首要条件，①符合题意；孟德尔只是提出了生物性状是由遗传因子控制的，并未证明，②不符合题意；孟德尔运用了假说—演绎法分析了一对或两对相对性状的杂交实验，③符合题意；孟德尔先研究了一对相对性状，然后又研究了两对及其以上的相对性状，④符合题意；孟德尔用统计学的方法对一对相对性状、两对相对性状杂交实验的子代出现的性状进行分析，⑤符合题意；孟德尔巧妙地设计了测交实验，验证了假说的正确性，但杂交实验并不是他第一次运用的，在他之前，也有很多学者做过植物和动物的杂交实验，⑥不符合题意；孟德尔研究遗传规律长达十几年，可看出他有坚强的意志和持之以恒的探索精神，⑦符合题意。综上可知，孟德尔获得成功的原因是①③④⑤⑦，故B项符合题意。 4.自由组合定律的常规解题方法 a.已知亲代求子代的“顺推型”题目 （4）（2022全国Ⅱ真题，12分）某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。 ①现有紫花植株（基因型为AaBb）与红花杂合体植株杂交，子代植株表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；子代中红花植株的基因型是　　　　　　　　　；子代白花植株中纯合体所占的比例为　　　　。 ②已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验（要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交）来确定其基因型，请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。 （4）答案：①白花植株∶红花植株∶紫花植株＝2∶3∶3（3分）　AAbb、Aabb（2分）　1/2（2分）　②选用的亲本基因型为AAbb；若子代花色全为红花，则待测白花纯合体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体的基因型为aaBB。（5分） 解析：①根据题意，紫花植株的基因型为A_B_，红花植株的基因型为A_bb，白花植株的基因型为aa__。紫花植株（基因型为AaBb）与红花杂合体植株（基因型为Aabb）杂交，子代的基因型及比例为AABb（紫花）∶AaBb（紫花）∶aaBb（白花）∶AAbb（红花）∶Aabb（红花）∶aabb（白花）＝1∶2∶1∶1∶2∶1，因此子代植株的表型及比例为白花植株∶红花植株∶紫花植株＝2∶3∶3；子代中红花植株的基因型是AAbb、Aabb；子代白花植株的基因型为aaBb、aabb，其中纯合体（aabb）所占比例为1/2。 ②根据题意，白花纯合体的基因型为aaBB、aabb，若要通过杂交实验验证该白花纯合体的基因型，且选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交，则选用的亲本基因型应为AAbb。若子代花色全为红花（基因型为Aabb），则待测白花纯合体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花（基因型为AaBb），则待测白花纯合体的基因型为aaBB。 （5）（2022全国Ⅰ真题，6分）某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是（　　） A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍 B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12 C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍 D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等 （5）答案：B 解析：由题意可知，两对等位基因独立遗传，即含a的花粉的育性不影响B/b基因的遗传，因此基因型为Bb的个体自交，子一代中红花植株（B_）∶白花植株（bb）＝3∶1，故A项正确，不符合题意。已知A/a控制花粉育性，含A的花粉可育，含a的花粉50%可育，50%不育，当亲本基因型均为AaBb时，产生的雄配子的基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，产生的雌配子的基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，因此，子一代中基因型为aabb的个体所占比例为（1/6）×（1/4）＝1/24，故B项错误，符合题意。基因型为Aa的雄性个体产生的雄配子及比例为A∶a＝1∶1，因为含a的花粉50%不育，所以亲本产生的可育雄配子的比例为（1/2）＋（1/2）×（1/2）＝3/4，不育雄配子的比例为（1/2）×（1/2）＝1/4，可育雄配子数是不育雄配子数的3倍，故C项正确，不符合题意。两对等位基因独立遗传，基因型为Bb的个体自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，故D项正确，不符合题意。 b.已知子代求亲代的“逆推型”题目 （6）（经典题，2分）若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表型出现了黄 ∶褐 ∶黑＝52 ∶3 ∶9的数量比，则杂交亲本的组合是（　　） A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd B.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD C.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd （6）答案：D 解析：A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素，B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素，D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达，说明黑色个体的基因型为A_B_dd，褐色个体的基因型为A_bbdd。由题意知，两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9，F2中黑色个体占比＝＝，褐色个体占比＝＝，结合题干3对等位基因位于常染色体上且独立分配，说明符合基因的自由组合定律，而黑色个体的基因型为A_B_dd，要出现9/64 的比例，可拆分为×× ；褐色个体的基因型为A_bbdd，要出现3/64的比例，可拆分为××。而符合F2黑色个体和褐色个体的比例的F1基因型只能为AaBbDd，则两个纯合黄色品种的动物的基因型为AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd，故D项符合题意。 （7）（全国Ⅱ经典真题，11分）控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株：板叶紫叶抗病（甲）、板叶绿叶抗病（乙）、花叶绿叶感病（丙）和花叶紫叶感病（丁）。甲和丙杂交，子代表型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题： ①根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是　　　　　　　　　　。 ②根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为　　　　、　　　　、　　　　和　　　　。 ③若丙和丁杂交，则子代的表型为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为　　　。 （7）答案：①板叶、紫叶、抗病（3分）　②AABBDD（1分）　AabbDd（1分）　aabbdd（1分）　aaBbdd（1分）　③花叶绿叶感病、花叶紫叶感病（2分）　④AaBbdd（2分） 解析：①分析题意可知，甲（板叶紫叶抗病）与丙（花叶绿叶感病）杂交，子代表型与甲相同，可知3对相对性状的显性性状为板叶、紫叶、抗病。 ②由①分析可知，甲为显性纯合子，基因型为AABBDD；丙为隐性纯合子，基因型为aabbdd。又因为乙（板叶绿叶抗病）与丁（花叶紫叶感病）杂交，后代出现8种表型，且比例接近1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，可推测3对等位基因应均为测交，再根据乙、丁的表型可推知其基因型分别为AabbDd、aaBbdd。因此，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd和aaBbdd。 ③若丙（aabbdd）和丁（aaBbdd）杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表型为aabbdd（花叶绿叶感病）和aaBbdd（花叶紫叶感病）。 ④已知杂合子自交分离比为3∶1，测交分离比为1∶1，故X与乙杂交，叶形分离比为3∶1，则为Aa×Aa杂交，叶色分离比为1∶1，则为Bb×bb杂交，能否抗病分离比为1∶1，则为Dd×dd杂交，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。 5.自由组合定律中的特殊比例 a.基因互作与性状分离比9 ∶3 ∶3 ∶1的变式分析 （8）（多选）（2022山东真题，3分）某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是（　　） A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6 C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D.若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 （8）答案：BCD 解析：由题意可知，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_的个体表现为红色花，基因型为aabbI_的个体表现为蓝色花，基因型为_ _ _ _ii的个体表现为白色花。已知甲、乙、丙均为纯种品系，且花色分别为靛蓝色、白色和红色，可推出甲的基因型为AAbbII，乙的基因型为_ _ _ _ii，丙的基因型为aaBBII。先分析甲、乙杂交组合：F1的表型是紫红色（基因型为A_B_I_），F2的表型及比例为紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明F1中有两对基因均为杂合且这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。又因为F2中出现了紫红色花（A_B_I_）和靛蓝色花（基因型为A_bbI_）和白花（基因型为_ _ _ _ii），说明F1中关于B/b的基因型为Bb，关于I/i的基因型为Ii。综上，可判断F1的基因型为AABbIi，由此可推出乙中关于A/a的基因型为AA。同理，可根据乙、丙杂交组合推断出乙中关于B/b的基因型为BB。综上，可推出乙的基因型为AABBii。让只含隐性基因的植株（基因型为aabbii）与F2测交，F2中多个基因型的植株测交后代仍然是白花，因此无法鉴别其具体的基因型，故A项错误。甲、乙杂交组合中，F2的紫红色植株的基因型及比例为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1；乙、丙杂交组合中，F2的紫红色植株的基因型及比例为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。两组杂交组合的F2中均为II∶Ii＝1∶2，因此白花植株在全体子代中的比例为（2/3）×（1/4）＝1/6，故B项正确。若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本基因型为_ _ _ _Ii，因此该植株可能的基因型最多有9种，故C项正确。甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，其自交子一代的表型及比例为紫红色（A_B_II）∶靛蓝色（A_bbII）∶红色（aaB_II）∶蓝色（aabbII）＝9∶3∶3∶1，故D项正确。 （9）（2023新课标真题，6分）某研究小组从野生型高秆（显性）玉米中获得了2个矮秆突变体，为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是（　　） A.亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种 C.基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆 D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16 （9）答案：D 解析：由题干信息可知，2个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆＝9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，因此高秆、矮秆和极矮秆是由两对等位基因控制的，且遵循基因的自由组合定律，即高秆的基因型为A_B_，矮秆的基因型为A_bb、aaB_，极矮秆的基因型为aabb，由此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，故A、C项正确，不符合题意。矮秆基因型为A_bb、aaB_，因此F2中矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种，故B项正确，不符合题意。F2中矮秆的基因型为A_bb、aaB_，占6/16，矮秆纯合子的基因型为aaBB、AAbb，占2/16，因此F2矮秆中纯合子所占比例为1/3；F2中高秆的基因型为A_B_，占9/16，高秆纯合子的基因型为AABB，占1/16，因此F2高秆中纯合子所占比例为1/9，故D项错误，符合题意。 （10）（2022河北真题，2分）研究者在培养野生型红眼果蝇时，发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律，将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交，结果如图。下列叙述错误的是（　　） A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制 B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种 C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交，得到伊红眼雌蝇的概率为5/24 D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交，均能得到奶油眼雌蝇 （10）答案：D 解析：分析题图可知，F1中红眼雌雄果蝇相互交配，F2的表型及比例为红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄＝8∶4∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变形，说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制，故A项正确，不符合题意。结合A项分析可知，眼色的遗传与性别相关联，若果蝇眼色受两对基因控制，则一对基因位于常染色体上，另一对基因位于X染色体上。假设相关基因为A/a、B/b，根据F2的性状分离比可知，F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY，进而可推知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX－、aaXBX－，红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY，伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY，奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY，因此F1红眼雌蝇的基因型共有2×2＋2＝6种，故B项正确，不符合题意。F1红眼雌蝇（AaXBXb）与F2伊红眼雄蝇（1/3AAXbY、2/3AaXbY）杂交，得到伊红眼雌蝇（A_XbXb）的概率为（1/3）×（1/4）＋（2/3）×（3/4）×（1/4）＝5/24，故C项正确，不符合题意。若F2雌蝇的基因型为AAXBXB，则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇，故D项错误，符合题意。 b.基因累加效应导致特殊分离比分析 （11）（天津一中月考，4分）油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高秆，Gg为中秆，gg为矮秆。B基因是另一种植物的高秆基因，B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量呈正相关。若将一个B基因连接到中秆油菜的染色体上，并且该基因成功表达培育出了甲～丁四种转基因油菜（如图）。下列叙述正确的是（　　）（注：不考虑染色体互换） A.甲～丁四种油菜的株高相同 B.甲自交的子代有4种表型且分离比为9∶3∶3∶1 C.乙、丁分别自交，子代均不会发生性状分离 D.丙自交产生的子代有2种表型 （11）答案：C 解析：由于B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量呈正相关，甲植株中B基因转入G/g所在染色体的非同源染色体上，含有2个有效显性基因；乙植株中B基因转入g基因所在的染色体上，含有2个有效显性基因；丙植株中B基因的转入导致G基因被破坏，只含有1个有效显性基因；丁植株中B基因的转入导致g基因被破坏，含有2个有效显性基因，因此甲、乙、丁的株高相同，故A项错误。甲的基因型可表示为GgBO（基因缺失用O表示），产生的配子为GB、GO、gB和gO，且比例为1∶1∶1∶1。配子随机结合后，产生的子代有5种表型（含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因），且比例为1∶4∶6∶4∶1，故B项错误。乙的基因型为GgBO，但g、B基因连锁，其只可以产生GO和gB的配子，自交子代只有1种表型（均含有2个显性基因，即GGOO、ggBB、GgBO）。同理，丁自交子代均含有2个显性基因，也只有1种表型，故C项正确。丙的G基因被B基因破坏，基因型可表示为gOBO，自交产生的子代的基因型为BOBO、gOBO、ggOO，共3种表型，故D项错误。 c.致死效应导致特殊分离比分析 （12）（山东学业水平模拟，2分）科研人员利用三种动物分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验来研究两对相对性状的遗传（它们的两对相对性状均由常染色体上的两对等位基因控制），实验结果如表所示。下列推断错误的是（　　） A.三组实验中两对相对性状的遗传均遵循基因的自由组合定律 B.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死，则亲本A和亲本B一定为杂合子 C.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死，则F2中纯合子所占的比例为1/4 D.丙组可能是其中某一对基因显性纯合时胚胎致死，则F2中杂合子所占的比例为5/6 （12）答案：B 解析：分析表格，三对杂交组合中，F1（两对等位基因均杂合）的自交后代F2的分离比均出现了9∶3∶3∶1的变式，说明两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，故A项正确，不符合题意。假设控制两对相对性状的基因分别为A/a、B/b，甲组中4∶2∶2∶1＝（2∶1）×（2∶1），出现该比例的原因是任意一对基因显性纯合都使胚胎致死，即AA和BB致死。亲本基因型可以是AaBb和aabb，不一定都是杂合子，故B项错误，符合题意。如果含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死，即AB的雌配子或雄配子致死，则后代出现5∶3∶3∶1的比例，F1基因型是AaBb，F2中纯合子的基因型有AAbb、aaBB和aabb，所占的比例为1/4，故C项正确，不符合题意。丙组中6∶3∶2∶1＝（3∶1）×（2∶1），说明可能是一对基因显性纯合致死，即AA或BB致死，假设AA致死，F2中纯合子的基因型有aaBB和aabb，所占的比例为1/6，因此F2中杂合子所占的比例为1－（1/6）＝5/6，故D项正确，不符合题意。 6.多对基因控制一对相对性状的分析 （13）（山东模拟，10分）大豆种皮颜色主要由3对等位基因I/i、R/r和T/t控制，相关机理如图1（其中T、t基因均表达，但T基因表达的酶活性比t基因表达的酶活性要高得多，导致相关物质积累量不同）。种皮细胞中花青素积累量不同使其表现为黑色或浅黑色，当细胞中仅有原花青素时表现为褐色或浅褐色。现有纯系黄皮和纯系浅黑皮大豆杂交，其结果如图2，请回答下列问题： ①与基因T相比，基因t中仅缺失一个碱基对，其表达的产物中氨基酸数量减少，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②亲本的基因型为　　　　、　　　　。 ③F2中黄皮大豆的基因型可能有　　　种。F2黑皮大豆自交后代中，种皮颜色及比例为　　　　。 ④若要通过杂交实验探究3对基因的遗传是否遵循自由组合定律，应用种皮颜色为　　　　的大豆与本实验中的黄皮亲本杂交，获得F1后，让F1自交，若后代黄色∶黑色∶浅黑色∶褐色∶浅褐色＝　　　　　　　　，则证明3对基因的遗传遵循基因自由组合定律。 （13）答案：①碱基对缺失导致转录形成的mRNA上终止密码子提前（1分）　②IITTRR（1分）　iittRR（1分）　③6（1分）　黑皮∶浅黑皮＝5∶1（1分）　④浅褐色（2分）　48∶9∶3∶3∶1（2分） 解析：①基因t中缺失一个碱基对，导致转录形成的mRNA上终止密码子提前出现，进而导致表达产物中的氨基酸数量减少。 ②分析题干信息可知，当不存在I基因时，T基因表达，对应的种皮颜色是黑色和褐色，tt对应的种皮颜色是浅黑色和浅褐色。结合基因对性状的控制途径，相应的表型对应的基因型：黄色为I_ _ _ _ _，黑色为iiT_R_，浅黑色为iittR_，褐色为iiT_rr，浅褐色为iittrr。图2中F2出现黄皮∶黑皮∶浅黑皮＝12∶3∶1，说明F1中存在两对杂合基因且这两对基因位于非同源染色体上。又因为F2中无褐色或浅褐色，所以F1中关于R/r的基因型为RR，因此可以推出F1的基因型为IiTtRR，根据F1的基因型和两亲本的表型可推出黄皮亲本的基因型为IITTRR，浅黑皮亲本的基因型为iittRR。 ③由②的分析可知F1的基因型是IiTtRR，其自交后代中黄皮的基因型是I_ _ _RR，基因型共有2×3＝6种。F2黑皮大豆的基因型为1/3iiTTRR、2/3iiTtRR，其自交后代为1/3iiTTRR、2/3（3/4iiT_RR、1/4iittRR），其中黑皮（iiT_RR）所占的比例为（1/3）＋（2/3）×（3/4）＝5/6，浅黑皮（iittRR）所占的比例为（2/3）×（1/4）＝1/6，即黑皮∶浅黑皮＝5∶1。 ④若要验证3对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，F1的基因型应为IiTtRr，已知黄皮亲本的基因型为IITTRR，则另一亲本的基因型应为iittrr，其种皮颜色为浅褐色。若这3对基因的遗传符合自由组合定律，则F1的自交后代F2中黄色（I_ _ _ _ _）∶黑色（iiT_R_）∶浅黑色（iittR_）∶褐色（iiT_rr）∶浅褐色（iittrr）＝[（3/4）×1×1]∶[（1/4）×（3/4）×（3/4）]∶[（1/4）×（1/4）×（3/4）]∶[（1/4）×（3/4）×（1/4）]∶[（1/4）×（1/4）×（1/4）]＝48∶9∶3∶3∶1。 7.探究基因在染色体上的位置关系 a.判断基因是否位于两对同源染色体上 （14）（经典题，10分）某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果（红）与黄果（黄），子房二室（二）与多室（多），圆形果（圆）与长形果（长），单一花序（单）与复状花序（复）。实验数据如表。 回答下列问题： ①根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于　　　　　　　　上，依据是_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________； 控制乙组两对相对性状的基因位于　　　　（填“一对”或“两对”）同源染色体上，依据是__________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________。 ②某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合　　　　　　的比例。 （14）答案：①非同源染色体（2分）　F2中两对相对性状表型的分离比符合9∶3∶3∶1（2分）　一对（2分） F2中每对相对性状表型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表型的分离比不符合9∶3∶3∶1 （2分） ②1∶1∶1∶1（2分） 解析：①分析表格可知，甲组杂交组合的后代F1中只有一种表型（红二），而F2中有四种表型，且四种表型的分离比约为9∶3∶3∶1，这说明控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律；乙组杂交组合的后代F1只有一种表型，F2中虽然也有四种表型，但其分离比不符合9∶3∶3∶1，将两对相对性状拆开分析，先分析圆形果和长形果这对相对性状，F2的分离比为圆 ∶长＝（660＋90） ∶ （90＋160）＝（510＋240）∶（240＋10）＝3∶1，再分析单一花序和复状花序这对相对性状，F2的分离比为单∶复＝（660＋90）∶（90＋160）＝（510＋240）∶（240＋10）＝3∶1，这说明两对等位基因遵循分离定律但不遵循自由组合定律，即它们位于一对同源染色体上。 ②根据乙组实验可知，长复是双隐性性状，让其分别与乙组的两个F1进行杂交，即测交，若这两对基因位于两对同源染色体上，其子代的统计结果应符合1∶1∶1∶1的比例，但根据刚才①中的分析可知，它们位于一对同源染色体上，所以其子代的统计结果不符合1∶1∶1∶1的比例。 b.判断基因是否位于一对同源染色体上 （15）（2023江苏真题，12分）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题。 ①下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如图1： 据此分析，F1雄果蝇产生　　　　种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如图2： 据此分析A1、A2、A3和F1突变型四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置（A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“＋”表示）。 ③果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图3： 据此分析，亲本的基因型分别为　　　　　　　　　　　　　　　　，F1中雄性个体的基因型有　　　　种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为　　　　，F2雌性个体中纯合子的比例为　　　　。 （15）答案：①2（1分）　两对等位基因在同一对同源染色体上（2分） （4分） ③TtXbXb、TtXbYB（2分）　4（1分）　1/12（1分）　2/5（1分） 解析：①控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，亲本灰体长刚毛与黑檀体短刚毛杂交，F1全为灰体长刚毛，说明灰体与长刚毛均为显性性状，且F1为双杂合子，由F1测交结果灰体长刚毛∶黑檀体短刚毛＝1∶1可知，F1中的灰体长刚毛仅产生2种配子，说明控制灰体与长刚毛、黑檀体与短刚毛的基因分别连锁，不遵循基因的自由组合定律，故这两对等位基因在同一对同源染色体上。 ②由题干信息可知，果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系且突变基因位于Ⅱ号染色体上，则A1的基因型为a1a1，A2的基因型为a2a2，A3的基因型为a3a3，野生型的基因型为＋＋。A1和A2杂交，后代都是野生型，说明a1和a2两个基因位于Ⅱ号染色体的不同位置，a1和a2基因与野生型基因之间的相对位置图示为：；A2和A3杂交，后代都是突变型，说明a2和a3两个基因位于Ⅱ号染色体的相同位置，a2和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为：，故F1突变型的基因型为a2a3，图示为：；A1和A3杂交，后代都是野生型，说明a1和a3两个基因位于Ⅱ号染色体的不同位置，a1和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为：，A1、A2、A3和F1突变型四种突变体的基因的相对位置关系图示见答案。 ③由题干信息可知，果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，且这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。结合图3中截刚毛♀和正常刚毛♂杂交，F1中截刚毛♀∶截刚毛♂∶正常刚毛♂＝3∶1∶4，F1雄性中存在截刚毛个体，即是常染色体上的tt引起的XX个体成为不育雄性个体。若不考虑tt影响，F1中雌性个体全为截刚毛、雄性个体全为正常刚毛，则B和b基因位于X和Y的同源区段，且亲本的基因型为XbXb、XbYB；截刚毛♀∶截刚毛♂＝3∶1，说明子代中T_∶tt＝3∶1，则亲代相关基因型为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB。F1中雄性个体的基因型有4种，分别为ttXbXb（不育）、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB，可育雄性个体的比例为1∶2∶1；F1中雌性个体的基因型有2种，其比例为TTXbXb∶TtXbXb＝1∶2，故F1中雄性个体产生的精子的基因型及比例为TXb∶tXb∶TYB∶tYB＝1∶1∶1∶1，F1中雌性个体产生的卵细胞的基因型及比例为TXb∶tXb＝2∶1，若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体（ttXbXb）所占比例为（1/4）×（1/3）＝1/12；F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb∶TtXbXb＝2∶3，其中纯合子的比例为2/5。 （16）（多选）（辽宁沈阳联考，3分）棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。科研工作者发现了毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D，这两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株自交得到F1（不考虑减数分裂时的染色体互换）。下列说法正确的是（　　） A.若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上 B.若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则F1产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD C.若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫B、D基因分别位于两对同源染色体上 D.若F1中短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，则F1配子的基因型为A和aBD （16）答案：ACD 解析：由题意可知，B和D基因同时导入棉花的一条染色体上，有三种情况：①B、D基因与A基因位于同一条染色体上；②B、D基因与a基因位于同一条染色体上；③B、D基因与A/a基因不在同一对同源染色体上。①当B、D基因与A基因位于同一条染色体上时，AaBD产生的配子及比例为ABD∶a＝1∶1，则其自交得到的F1的基因型及比例是AABBDD∶AaBD∶aa＝1∶2∶1，表型及比例为短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，故A项正确。②当B、D基因与a基因位于同一条染色体上时，AaBD产生的配子及比例为aBD∶A＝1∶1，则其自交得到的F1的基因型及比例是aaBBDD∶AaBD∶AA＝1∶2∶1，表型及比例为短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，故D项正确。③当B、D基因与A/a基因不在同一对同源染色体上时，即A/a基因和B、D基因分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，AaBD产生配子的类型是ABD∶a∶aBD∶A＝1∶1∶1∶1，则其自交得到的F1的表型及比例是短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫＝9∶3∶3∶1，故C项正确。由于B和D基因同时导入棉花的一条染色体上，所以B、D基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。若不考虑染色体互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD 4种类型的配子，故B项错误。 随堂普查练18　　　　　 1.（浙江经典真题，2分）若某哺乳动物毛发颜色由基因De（褐色）、Df（灰色）、d（白色）控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H（卷毛）、h（直毛）控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是（　　） A.若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型 B.若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型 C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型 D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型 1．答案：B 解析：基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配，F1中与毛发颜色有关的基因型有DeDf、Ded、Dfd和dd四种，与毛发形状有关的基因型有HH、Hh和hh三种。若De对Df共显性，H对h完全显性，则F1中与毛发颜色有关的表型有4种，与毛发形状有关的表型有2种，即F1有4×2＝8种表型，故A项错误。若De对Df共显性，H对h不完全显性，则F1中与毛发颜色有关的表型有4种，与毛发形状有关的表型有3种，即F1有4×3＝12种表型，故B项正确。若De对Df不完全显性，H对h完全显性，则F1中与毛发颜色有关的表型有4种，与毛发形状有关的表型有2种，即F1有4×2＝8种表型，故C项错误。若De对Df完全显性，H对h不完全显性，则F1中与毛发颜色有关的表型有3种（DeDf与Ded表型相同），与毛发形状有关的表型有3种，即F1有3×3＝9种表型，故D项错误。 2.（山东泰安模拟，2分）某种植物的花有雄花、雌花和两性花三种类型（如图），其花蕊的发育与两对独立遗传的等位基因B/b、R/r有关。含基因R的植株上的花都有雌蕊，不含基因R的植株上的花有的有雌蕊有的无雌蕊；当基因B存在时，有雌蕊的花雄蕊不发育而成为雌花，无雌蕊的花雄蕊正常发育而成为雄花，不含基因B的植株上的花都有雄蕊。下列相关叙述错误的是（　　） A.该种群中雄花植株的基因型有3种 B.让基因型为BbRr的植株自交，子代中只开1种花的植株占3/4 C.让基因型为bbRr的植株自交，子代中开有雄花的植株最多占1/4 D.该种植物花的类型体现出基因与性状之间不是简单的一一对应关系 2．答案：B 解析：分析题意可知，基因型为B_R_的植株只开雌花，基因型为bbR_的植株只开两性花，基因型为B_rr的植株开雌花或雄花，基因型为bbrr的植株开两性花或雄花，因此该种群中雄花植株的基因型有3种，故A项正确，不符合题意。基因型为BbRr的植株只开雌花，不能自交，故B项错误，符合题意。基因型为bbRr的植株开两性花，自交子代中，bbR_（开两性花）∶bbrr（开两性花或雄花）＝3∶1，故C项正确，不符合题意。该种植物花蕊的发育与等位基因B/b、R/r有关，且基因型相同的花，其花蕊的发育也可能存在差异，因此基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，故D项正确，不符合题意。 3.（辽宁模拟，2分）二倍体糯玉米又叫黏玉米，主要特点是籽粒中的淀粉全为支链淀粉，其糯性由在9号染色体上的隐性基因b控制。玉米抗花叶病由位于3号染色体上的显性基因A控制。研究发现三体玉米产生的卵细胞中n与n＋1配子参与受精的能力几乎相等，子代成活率也相等，但是三体的n＋1的雄配子不育。现有基因型为AAaBb的三体自交，下列有关描述不正确的是（　　） A.减数分裂时，糯性基因及其等位基因与抗花叶病基因及其等位基因可以自由组合 B.子代中抗花叶病比例为17/18，感花叶病比例为1/18 C.子代中抗花叶病糯性个体占17/72，感花叶病非糯性个体占1/48 D.三体由受精卵发育而来，体细胞中染色体比正常二倍体多一条 3．答案：C 解析：玉米的糯性基因及其等位基因与抗花叶病基因及其等位基因分别位于9号染色体和3号染色体上，属于非同源染色体上的非等位基因，在减数分裂Ⅰ的后期可以自由组合，故A项正确，不符合题意。单独研究抗花叶病基因及其等位基因，亲本的基因型均为AAa，产生的雌配子及比例为A∶AA∶Aa∶a＝2∶1∶2∶1；由于三体的n＋1的雄配子不育，所以亲本产生的雄配子及其比例为A∶a＝2∶1，因此子代的基因型及比例为AA∶AAA∶AAa∶Aa∶Aaa∶aa＝4∶2∶5∶4∶2∶1，表型及比例为抗花叶病∶感花叶病＝17∶1，故B项正确，不符合题意。由于两对基因位于两对同源染色体上，基因型为AAaBb的三体自交，结合B项的分析，单独分析抗病与感病这对相对性状，子代抗花叶病∶感花叶病＝17∶1；单独分析糯性与非糯性这对相对性状，子代非糯性∶糯性＝3∶1，因此子代中抗花叶病糯性个体占（17/18）×（1/4）＝17/72，感花叶病非糯性个体占（1/18）×（3/4）＝3/72＝1/24，故C项错误，符合题意。三体由受精卵发育而来，本题中的三体的体细胞中有三条3号染色体，比正常的二倍体多一条，故D项正确，不符合题意。 4.（2023辽宁真题，12分）萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（萝卜）红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形的萝卜植株自交，F1的表型及其比例如表所示。回答下列问题。 注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。 （1）控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传　　　　（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔第二定律。 （2）为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证： ①选择萝卜表型为　　　　和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。 ②若子代表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　，则上述结论得到验证。 （3）表中F1植株纯合子所占比例是　　　　；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形的萝卜植株所占比例是　　　　。 （4）食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是　　　　　　。 4．答案：（1）遵循（1分）　（2）①紫色椭圆形（2分）　②红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形＝1∶1∶1∶1（4分）　（3）1/4（2分）　1/4（2分） （4）植物组织培养（1分） 解析：（1）表中F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形＝1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，是9∶3∶3∶1的变形，因此两对基因的遗传遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。 （2）分析题表可知，F1中红色∶紫色∶白色＝1∶2∶1，长形∶椭圆形∶圆形＝1∶2∶1，推测亲本紫色椭圆形萝卜植株的基因型为WwRr，则红色长形植株的基因型为WWRR或wwrr。要想验证两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，可以用萝卜表型为紫色椭圆形（基因型为WwRr）与红色长形的植株作亲本杂交，若子代表型及比例为红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形＝1∶1∶1∶1，则结论可得到验证。 （3）表型为紫色椭圆形的萝卜植株（基因型为WwRr）自交，F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若表中F1随机传粉，只考虑萝卜的颜色，F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww，产生的配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，子代中紫色（Ww）占1/2；只考虑萝卜的形状，F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr，产生的配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形（Rr）占1/2。因此，F2植株中表型为紫色椭圆形的萝卜植株所占比例是（1/2）×（1/2）＝1/4。 （4）为了在短时间内高效、快速地实现紫色萝卜种苗的大量繁殖，可以采用植物组织培养技术来进行快速繁殖。 5.（辽宁经典真题，10分）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题： （1）进行水稻杂交实验时，应首先除去　　　　未成熟花的全部　　　　，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表型及比例为　　　　　　　　　　。 （2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见表。 实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体　　　的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和染色体互换，预测如下两种情况将出现的结果： ①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 （3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是　　　　　　　　　　　。 5．答案：（1）母本（1分）　雄蕊（1分）　绿叶∶浅绿叶＝3∶1（1分）　（2）Y、Z（1分）　①三组均为绿叶∶浅绿叶＝1∶1（2分）　②第4组绿叶∶浅绿叶＝1∶1，第5组和第6组绿叶∶浅绿叶＝9∶7（2分）　（3）终止密码子提前出现（2分） 解析：（1）水稻为雌雄同株植物，花为两性花，利用水稻进行杂交时，应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，防止自花受粉。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，则F1为杂合子，自交后代F2的表型及比例为绿叶∶浅绿叶＝3∶1。 （2）由题意可知，W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体。第1组W、X杂交，F1仍为浅绿叶，说明W和X是由相同的隐性基因控制的。第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，说明W的浅绿叶基因与Y、Z的浅绿叶基因不是同一基因，即属于非等位基因。假设W（X）的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，那么当任何一对隐性基因纯合时植株表现为浅绿叶。 ①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，则第4组X（基因型为aaBBCC）×Y（基因型为AAbbCC）杂交，F1的基因型为AaBbCC，F1产生的配子及比例为aBC∶AbC＝1∶1，自交后代F2的基因型分别为1aaBBCC（浅绿叶）、1AAbbCC（浅绿叶）、2AaBbCC（绿叶），即绿叶∶浅绿叶＝1∶1。同理可知，第5组X（基因型为aaBBCC）×Z（基因型为AABBcc）、第6组Y（基因型为AAbbCC）×Z（基因型为AABBcc）杂交后，产生的F1自交，F2的表型及比例均为绿叶∶浅绿叶＝1∶1。 ②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组X（基因型为aaBBCC）×Y（基因型为AAbbCC）杂交，F1的基因型为AaBbCC，F1产生的配子及比例为aBC∶AbC＝1∶1，自交后代F2的基因型分别为1aaBBCC（浅绿叶）、1AAbbCC（浅绿叶）、2AaBbCC（绿叶），即绿叶∶浅绿叶＝1∶1。第5组X（基因型为aaBBCC）×Z（基因型为AABBcc）杂交，F1的基因型为AaBBCc，F1产生配子时，A（B）、a（B）和C、c可以进行自由组合，因此F1产生的配子及比例为ABC∶aBC∶ABc∶aBc＝1∶1∶1∶1，自交后代F2符合9∶3∶3∶1，由于任何一对隐性基因纯合时植株表现为浅绿叶，所以F2的表型及比例为绿叶∶浅绿叶＝9∶7。同理可知，第6组Y（基因型为AAbbCC）×Z（基因型为AABBcc）杂交，F1自交后代F2的结果与第5组相同，即绿叶∶浅绿叶＝9∶7。 （3）分析题意可知，OsCAO1基因某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，有可能使终止密码子提前出现，进而导致翻译出的肽链变短。 6.（2022全国Ⅰ真题，12分）玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物（顶端长雄花序，叶腋长雌花序），但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4种纯合体玉米植株。回答下列问题。 （1）若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （2）乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为　　　　，F2中雄株的基因型是　　　　　　　　；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是　　　　。 （3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　　；若非糯是显性，则实验结果是_____________________________________________ __________________________________________________________________________________________________。 6．答案：（1）对母本的雌花套袋，采集父本花粉，然后对母本进行授粉，再套袋（2分）　（2）1/4（2分）　bbTT、bbTt（2分）　1/4（2分）　（3）糯性个体上全为糯性籽粒，非糯性个体上既有糯性籽粒也有非糯性籽粒（2分）　非糯性个体上全为非糯性籽粒，糯性个体上既有糯性籽粒也有非糯性籽粒（2分） 解析：（1）植株甲为雌雄同株异花植物，做杂交实验时母本无需去雄，对其雌花套上纸袋，采集父本花粉，待母本的雌蕊成熟时，将采集到的花粉涂（撒）在雌蕊的柱头上，再套上纸袋。 （2）乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株，因此乙的基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1的基因型为BbTt。F1自交产生的F2的基因型及比例为9B_T_（雌雄同株）∶3B_tt（雌株）∶3bbT_（雄株）∶1bbtt（雌株），因此F2中雌株所占比例为4/16＝1/4；雄株的基因型为bbTT、bbTt；在F2的雌株中，与丙（bbtt）基因型相同的植株所占比例是1/4。 （3）间行种植玉米，则会进行随机交配。因为两种玉米均为雌雄同株，所以既有自交也有杂交。若玉米籽粒糯性为显性，则糯性个体上全为糯性籽粒，非糯性个体上既有糯性籽粒也有非糯性籽粒；同理，若玉米籽粒非糯性为显性，则非糯性个体上全为非糯性籽粒，糯性个体上既有糯性籽粒也有非糯性籽粒。 突破积累练 遗传中的特殊比例 1.（湖北经典真题，2分）甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。 根据结果，下列叙述错误的是（　　） A.若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色 B.若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制 C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色 D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色 1．答案：C 解析：据表可知，甲×乙产生的F1全是红色籽粒，F1自交产生的F2中红色∶白色＝9∶7，说明红色籽粒为显性性状，玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律；甲×丙产生的F1全是红色籽粒，F1自交产生的F2中红色∶白色＝9∶7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种，说明红色籽粒与白色籽粒这对相对性状可能至少由三对等位基因控制，且三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律（若受两对等位基因控制，纯合白色玉米的基因型只能为AAbb或aaBB或aabb，显然不符合题意）。假定用A/a、B/b、C/c表示三对等位基因，则甲、乙、丙的基因型分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc（此处只写出一种可能情况）。若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒（基因型为AaBBCc），则F2中玉米籽粒性状比为9红色∶7白色，且玉米籽粒颜色可由三对基因控制，故A、B项正确，不符合题意。组1中的F1（基因型为AaBbCC）与甲（基因型为AAbbCC）杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，故C项错误，符合题意。组2中的F1（基因型为AABbCc）与丙（基因型为AABBcc）杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，故D项正确，不符合题意。 2.（北京二中模拟，2分）两纯合玉米杂交得到F1，F1自交得到F2，F2籽粒性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜＝27∶9∶21∶7。下列判断错误的是（　　） A.白色对紫色是显性性状 B.F2非甜籽粒中杂合子占2/3 C.籽粒口味性状受一对等位基因控制 D.籽粒颜色性状受两对等位基因控制 2．答案：A 解析：根据题意，F2籽粒颜色的表型及比例为紫色∶白色＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变形，符合基因的自由组合定律，受两对等位基因控制，且白色为隐性性状，故A项错误，符合题意；D项正确，不符合题意。F2籽粒口味的表型及比例为非甜∶甜＝3∶1，符合基因的分离定律，受一对等位基因（设为C/c）控制，非甜为显性性状，C_为非甜，cc为甜。F1非甜籽粒的基因型为Cc，自交后，F2非甜籽粒中CC∶Cc＝1∶2，杂合子（Cc）所占的比例为2/3，故B、C项正确，不符合题意。 3.（2023全国Ⅰ真题，10分）乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表现为果实不能正常成熟（不成熟），丙表现为果实能正常成熟（成熟），用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见表。 回答下列问题。 （1）利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 （3）已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是　　　　　　　　　　　；实验③中，F2成熟个体的基因型是　　　　　　　　　　，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为　　　　。 3．答案：（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变（2分）　 （2）实验①和实验②的F1性状不同，F2的性状分离比不同（2分）　（3）AABB、aabb（2分）　aaBB和aaBb（2分） 3/13（2分） 解析：（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 （2）甲与丙杂交的F1全为不成熟，F2中不成熟∶成熟＝3∶1；乙与丙杂交的F1全为成熟，F2中成熟∶不成熟＝3∶1。由于实验①和实验②的F1性状不同，F2的性状分离比不同，所以甲和乙的基因型不同。 （3）丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，实验③中F2的表型及分离比为不成熟∶成熟＝13∶3，是9∶3∶3∶1的变形，推知果实的成熟与不成熟由两对等位基因控制，且两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，F1不成熟的基因型为AaBb，F2中果实成熟的基因型为aaB_，果实不成熟的基因型为A_B_、A_bb、aabb。由实验①中，甲×丙（aaBB），F1为不成熟，说明甲含有A基因，由F2的表型及分离比可推出甲的基因型为AABB。由实验②中，乙×丙（aaBB），F1为成熟（aaB_），可推出乙的基因型为aabb。实验③中的F1的基因型为AaBb，因此F2中成熟个体的基因型为aaBB和aaBb，不成熟的个体占13/16，其中纯合子（基因型为AABB、AAbb、aabb）占3/13。 4.（2022北京真题，11分）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 （1）果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为____________________________________ ________________________________。 （2）野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如图1。据此，写出F2中黄色的基因型：___________________________________ _________________________________。 （3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （4）有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括　　　　，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 4．答案：（1）黄色∶无色＝3∶1（2分）　（2）aaBB、aaBb（2分）　（3）基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素（4分）　（4）①②④（3分） 解析：（1）果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，因此F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。 （2）由图1可知，F2的表型及比例为红色∶黄色∶橙色≈9∶3∶4，说明F1的基因型为AaBb，结合甲是由基因A突变为a使果肉呈黄色可推知，F2中黄色的基因型为aaBB、aaBb。 （3）由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，因此存在基因A或H，不存在基因B时，果肉呈橙色。aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，能够持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。 （4）分析题干可知，C基因表达的产物可以调控A基因的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。要想检测C的甲基化水平与果实成熟（表型）的关系，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使C去甲基化后检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，并与突变株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型中C的甲基化水平及表型。M中C基因的甲基化程度本身就很高，将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故①②④符合题意。 5.（全国Ⅱ经典真题，12分）某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。 实验①：让绿叶甘蓝（甲）的植株进行自交，子代都是绿叶 实验②：让甲植株与紫叶甘蓝（乙）植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3 回答下列问题。 （1）甘蓝叶色中隐性性状是　　　　，实验①中甲植株的基因型为　　　　。 （2）实验②中乙植株的基因型为　　　　，子代中有　　　　种基因型。 （3）用另一紫叶甘蓝（丙）植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是　　　　　　　　　　；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为　　　　　。 5．答案：（1）绿色（1分）　aabb（2分）　（2）AaBb（2分）　 4（1分）　 （3）Aabb、aaBb（2分）　AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb（2分）　AABB（2分） 解析：（1）由题干可知，只有基因型为aabb时表现为隐性性状，其他基因型均表现为显性性状。由实验②绿叶甲与紫叶乙杂交，子代中绿叶∶紫叶＝1∶3，可推知绿叶为隐性性状，因此甲为隐性纯合子，其基因型为aabb。 （2）由实验②绿叶甲与紫叶乙杂交，子代中绿叶∶紫叶＝1∶3可知，乙的基因型为AaBb。因此甲、乙杂交子代中有2×2＝4种基因型。 （3）根据题意可知，紫叶植株共有Aabb、aaBb、AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb、AaBb 8种基因型，甲植株基因型为aabb。当紫叶植株（Aabb或aaBb）与甲植株杂交时，杂交子代中紫叶∶绿叶＝1∶1；当紫叶植株（AABB或AAbb或aaBB或AaBB或AABb）与甲植株杂交时，子代均为紫叶，其中紫叶植株（AABB）与甲植株（aabb）杂交时，F1均为AaBb，F1自交，F2中紫叶∶绿叶＝15∶1。 课后提分练18　基因的自由组合定律 A组（巩固提升） 1.（2023全国Ⅱ真题，6分）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是（　　） A.从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死 B.实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb D.将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 1．答案：D 解析：由题意可知，宽叶和高茎为显性性状，且两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。实验①中，宽叶矮茎植株（基因型为A_bb）自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，推知亲本基因型为Aabb，单看宽叶与窄叶这一对相对性状，子代基因型及比例原本为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此推测A基因纯合致死；实验②中，窄叶高茎（基因型为aaB_）植株自交，子代中的窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1，推知亲本基因型为aaBb，单看高茎与矮茎这一对相对性状，子代基因型及比例原本为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，因此推测B基因纯合致死，故A项正确，不符合题意。实验①中亲本的基因型为Aabb，由于A基因纯合致死，所以子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb，故B项正确，不符合题意。由于AA和BB均致死，所以若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型一定为AaBb，故C项正确，不符合题意。将宽叶高茎植株（基因型为AaBb）进行自交，由于AA和BB均致死，子代表型及比例由原本的9∶3∶3∶1变成4∶2∶2∶1，其中只有窄叶矮茎植株（基因型为aabb）为纯合子，所占比例为1/9，故D项错误，符合题意。 2.（2022山东真题，2分）野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是（　　） A.②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C.②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形 2．答案：C 解析：根据题意可知，光滑形边缘对锯齿状边缘为显性。6个不同的突变体均为隐性纯合子，可能是同一基因向不同方向突变而形成的等位基因，也可能是由不同的基因经过突变形成的，而这些基因的遗传遵循基因的自由组合定律。①×③、①×④的子代全为锯齿状，说明①与③④应是由同一基因突变而来的，而①和②杂交，子代为光滑形，说明①与②是由不同基因发生隐性突变形成的，因此②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形，③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状，故A、B项正确，不符合题意。①×②、①×⑤的子代全为光滑形，说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致的，但②与⑤可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的；若为前者，则②和⑤杂交，子代叶片边缘为锯齿状，若为后者，则子代叶片边缘为光滑形，故C项错误，符合题意。②和⑥杂交，子代叶片边缘为锯齿状，说明②与⑥是由同一基因突变而来的，又因为①与④也是由同一基因突变而来的，且①与②是由不同基因发生隐性突变形成的，因此④与⑥是由不同基因突变而来的，其杂交子代叶片边缘为光滑形，故D项正确，不符合题意。 3.（全国Ⅱ经典真题，6分）某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状）。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（　　） A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体 B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大 C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等 D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数 3．答案：B 解析：每对等位基因测交后会出现2种表型，故n对基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体，故A项正确，不符合题意。不管n有多大，植株A测交子代比为（1∶1）n＝1∶1∶1∶1……（共2n个1），即不同表型个体数目均相等，故B项错误，符合题意。植株A测交子代中n对基因均杂合的个体所占比例为1/2n，纯合子的个体所占比例也是1/2n，两者相等，故C项正确，不符合题意。n≥2时，植株A的测交子代中纯合子的个体所占比例是1/2n，杂合子的个体所占比例为1－（1/2n），故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，故D项正确，不符合题意。 4.（多选）（山东青岛期末，3分）生菜的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。野生生菜通常为绿色，遭遇逆境时合成花青素，使叶片变为红色，人工栽培的生菜品种在各种环境下均为绿色。用野生型红色生菜与人工栽培的绿色生菜杂交，F1自交，F2中有7/16的个体始终为绿色。研究人员将A/a、B/b的基因进行特定酶切后，分别对F2中编号为1～8的部分红色植株的DNA进行扩增和分离，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A.人工栽培的生菜均为绿色的原因是不含有显性基因 B.F2红色植株中A/a基因杂合概率高于B/b C.若对F2全部的红色植株进行基因扩增，会发现杂合子占4/9 D.由扩增结果可知，编号为3和5的植株能稳定遗传 4．答案：ABC 解析：根据生菜的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制，野生型红色生菜与人工栽培的绿色生菜杂交，F1自交，F2中有7/16的个体始终为绿色，说明红色个体所占比例为9/16，即红色生菜的基因型为A_B_，那么绿色生菜的基因型为A_bb、aaB_、aabb，因此人工栽培的生菜均为绿色的原因是不同时含有A和B基因，故A项错误，符合题意。F2中红色植株的基因型为A_B_，因此A/a基因杂合的概率与B/b基因杂合的概率相等，故B项错误，符合题意。若对F2全部的红色植株（A_B_）进行基因扩增，其中纯合子（AABB）占1/9，杂合子占1－（1/9）＝8/9，故C项错误，符合题意。分析题图可知，植株3、5的A/a、B/b的基因扩增结果都只有一条带，可知3、5为纯合子，因此编号为3和5的植株能稳定遗传，故D项正确，不符合题意。 5.（2023湖北真题，2分）人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因（例如：A1～An均为A的等位基因）。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是（　　） A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传 B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9 C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律 D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5 5．答案：B 解析：儿子的A、B、C基因中，每对基因各有一个来自父亲、一个来自母亲。如果基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，即不会获得父亲的A、B、C基因，故A项错误。三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因组成是A24A25B7B8C4C5，母亲的基因组成为A3A24B8B44C5C9，说明儿子其中一条染色体上的基因A24B8C5来自母亲，母亲的另一条染色体的基因组成是A3B44C9，故B项正确。由题意可知，A、B、C三个基因紧密排列在一条染色体上，不发生互换，故基因A与基因B的遗传不符合基因的自由组合定律，自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因，故C项错误。根据儿子的基因组成（A24A25B7B8C4C5）推测，母亲的两条染色体所含基因分别是A24B8C5和A3B44C9，父亲的两条染色体所含基因分别是A25B7C4和A23B35C2。由于相关基因完全连锁遗传（基因紧密排列，不发生染色体互换），若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C2C5，故D项错误。 6.（2023.6浙江真题，2分）某昆虫的性别决定方式为XY型，其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1，F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等。不考虑突变、染色体互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述，错误的是（　　） A.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体 B.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体 C.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体 D.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体 6．答案：D 解析：假设用A/a、B/b分别表示控制昆虫翅形和眼色的基因，可能存在的情况有：①位于两对常染色体上，基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb，此情况下子代雌雄个体均有4种表型；②位于一对常染色体上，基因型为Aabb×aaBb，即Ab和ab、aB和ab连锁，此情况下子代雌雄个体均有4种表型；③一对位于常染色体上，一对位于X染色体上，即基因型为AaXBXb×aaXbY或aaXBXb×AaXbY，此情况下子代雌雄个体均有4种表型；④一对位于常染色体上，一对位于X染色体上，即基因型为AaXbXb×aaXBY或aaXbXb×AaXBY，此情况下子代雌雄均有2种表型；⑤都位于X染色体上，即基因型为XAbXab×XaBY或XaBXab×XAbY，此情况下子代雌雄个体均有2种表型，故D项错误，符合题意。 7.（2023北京真题，12分）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。 （1）我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型杂交，结果如图1，其中隐性性状是　　　　。 （2）科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图2）。据此，检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→ 　　　　　　　　　→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为　　　　条。 （3）油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图3。 ①图3中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为　　　　。 ②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 7．答案：（1）黄化叶（2分）　（2）用限制酶B处理（3分）　3（2分）　（3）①50%（2分）　②在大田生产种子阶段二，将混在黄化A植株中的新生叶绿色幼苗拔除（3分） 解析：（1）F1野生型油菜进行自交，后代F2中既有野生型又有黄化叶，由此可以推测野生型是显性性状，黄化叶是隐性性状。 （2）野生型基因上不存在限制酶B的酶切位点，突变基因（黄化叶基因）上出现了一个限制酶B的酶切位点，因此检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。突变基因DNA序列上有一个碱基对改变，突变基因的碱基对数与野生型基因相同，所以经过限制酶B处理后，黄化叶基因的电泳结果的2条带比野生型的短，野生型基因的电泳结果有1条带，则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。 （3）①结合图3，分析绿叶和黄化叶这一对相对性状，假设相关基因为B、b。黄化A1（基因型为bb）与A植株（基因型为BB）杂交，其后代绿叶雄性不育植株是杂合子，基因型为Bb。该绿叶雄性不育植株与黄化A1杂交，后代绿叶（基因型为Bb）和黄化叶（基因型为bb）各占50%。 ②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，应在大田生产种子阶段二，将混在黄化A植株中的新生叶绿色幼苗拔除。 8.（2023.1浙江真题，14分）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见表。 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 回答下列问题。 （1）红眼基因突变为紫红眼基因属于　　　（填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合　　　　　 的各代昆虫进行　　　　　鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 （2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合　　　　　效应。 （3）若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为　　　　　　　　　。 （4）又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择　　　　　　　　　　　进行杂交获得F1，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 8．答案：（1）隐性（1分）　乙（1分）　性别（1分）　直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性＝3∶1∶3∶1（2分）　（2）致死（1分） （3）卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5（2分）　（4）①黑体突变体和紫红眼突变体（1分）　 F1随机交配得F2（1分）　②灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1（2分）　灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1（2分） 解析：（1）假设控制该昆虫的翅形基因用A、a表示，控制眼色基因用B、b表示。根据杂交组合乙，紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2中红眼∶紫红眼＝3∶1，得出红眼为显性性状，紫红眼为隐性性状，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变。根据杂交组合丙卷翅突变体与卷翅突变体杂交，F1中卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1，表明卷翅为显性性状，直翅为隐性性状。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若紫红眼基因位于常染色体上，则杂交组合乙的亲本基因型为aabb（紫红眼突变体）×aaBB（野生型），F1表型和基因型分别为直翅红眼和aaBb，F2表型及其比例为直翅红眼雌性（aaB_）∶直翅紫红眼雌性（aabb）∶直翅红眼雄性（aaB_）∶直翅紫红眼雄性（aabb）＝3∶1∶3∶1。 （2）结合（1）的分析，杂交组合丙中，卷翅突变体的基因型为AaBB，F1中翅形的基因型及比例为Aa∶aa＝2∶1，因此卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有AA纯合致死效应。 （3）杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，自由交配，为了便于计算，暂不考虑眼色遗传情况，只考虑卷翅和直翅的情况。由于每只昆虫的生殖力相同，在没有致死的情况下，两组合的子代数量应相同，则杂交组合丙的F1的基因型及比例为Aa∶aa＝2∶1，杂交组合丁的F1的基因型及比例为Aa∶aa＝2∶2，由于个体间进行自由交配，可用配子计算法，A基因频率为2/7，a基因频率为5/7，采用棋盘法计算如下： 则其子代F2中卷翅（Aa）占20/45，直翅（aa）占25/45，子代（F2）表型及其比例为卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5。 （4）①欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律，实验思路为选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。 ②预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 9.（2022广东真题，12分）《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面，《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种”，表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧。现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种，更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题： （1）自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用，桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为　　　　　　　　。 （2）家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交，F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是　　　　　；若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得　　　　　只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕，用于留种。 （3）研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色（B）和白色（b）由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。 统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近，有两组（Ⅱ、Ⅲ）的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析： ①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于　　　　染色体上。 ②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕（bb）杂交，子代中雌蚕的基因型是　　　　 　　　　（如存在基因缺失，亦用b表示）。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。 ③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由。 9．答案：（1）协同进化（1分）　（2）3/64（2分）　50（2分）　（3）①常（1分）　②bbZWB（2分）　③Ⅲ组所得后代黑壳卵发育成的雄蚕基因型为bbZBZ，与白壳雌蚕（bbZW）交配产生的后代雌雄个体中均有黑卵壳个体和白卵壳个体，无法实现持续分离雌雄的目标。（4分） 解析：（1）不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，即为协同进化。题中桑与蚕相互作用并不断演化的过程属于协同进化。 （2）三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传，符合基因的自由组合定律。假设控制虎斑与非虎斑、黄茧与白茧、敏感与抗软化病的基因分别为A/a、C/c、D/d，三对基因均杂合的亲本杂交，即AaCcDd×AaCcDd，F1中虎斑、白茧、抗软化病家蚕的基因型为A_ccdd，所占比例为（3/4）×（1/4）×（1/4）＝3/64；每只雌蚕平均产卵400枚，8对亲本产生的子代个体数为3200只，其中虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕（AAccdd）所占比例为（1/4）×（1/4）×（1/4）＝1/64，即有3200×（1/64）＝50只。 （3）①Ⅰ组中黑壳卵孵化的蚕雌雄比例约为1∶1，说明该性状与性别无关，即所得雌蚕的B基因位于常染色体上。 ②Ⅱ组黑卵壳发育成的个体均为雌性，说明辐射诱变后所得雌蚕的基因型为bOZWB（基因缺失用O表示），与基因型为bbZZ的雄蚕杂交后，子代雌蚕的基因型为bbZWB和bOZWB。根据题目要求，如存在基因缺失，亦用b表示，故子代中雌蚕的基因型为bbZWB。该杂交模式下，每一代的黑卵壳均发育为雌蚕，白卵壳均发育为雄蚕。 ③Ⅲ组辐射诱变后所得雌蚕的基因型为bOZBW，与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，后代的基因型为bbZBZ（黑卵壳）和bbZW（白卵壳），尽管这一代中黑卵壳均发育为雄蚕，但该雄蚕与白卵壳雌蚕（bbZW）杂交，后代的基因型为bbZBW、bbZBZ、bbZW、bbZZ，子代黑卵壳和白卵壳发育成的个体中都是既有雄蚕又有雌蚕，因此无法通过卵壳颜色区分性别，即后代无法实现持续分离雌雄的目标，不能满足生产需求。 B组（冲刺满分） 10.（山东济南二模，2分）豌豆子叶的颜色有黄色（Y）和绿色（y），种皮的颜色有褐色（H）和白色（h）。现用两株基因型为YYhh和yyHH的个体作为亲代，杂交得到F1，让F1在自然状态下生长，得到F2。经过数学统计后得出数据，分析其中的规律，下列相关的说法正确的是（　　） A.无论正交还是反交，亲代所结种子的子叶细胞和种皮细胞的基因型均为YyHh B.统计F2所结的所有种子中，子叶黄色和绿色的比例为5∶3 C.若仅统计F1子叶为黄色个体所结的种子，其中种皮褐色和白色的比例为5∶1 D.如果这两对性状遵循自由组合定律，统计F1所结的种子，会出现四种性状，比例接近9∶3∶3∶1 10．答案：B 解析：种皮属于体细胞，其基因型与母本一致，而子叶是由受精卵发育来的，因此，无论正交还是反交，子叶细胞的基因型均为YyHh，而种皮的基因型可能为YYhh或yyHH，故A项错误。自然状态下豌豆自交，F1为Yy，F2为1/4YY、1/2Yy、1/4yy，统计F2代所结的所有种子（即F3）中，子叶黄色（Y_）和绿色（yy）的比例为[（1/4）＋（1/2）×（3/4）]∶[（1/2）×（1/4）＋（1/4）]＝5∶3，故B项正确。若仅统计F1子叶为黄色个体所结的种子，其种皮基因型与母本即F1（YyHh）相同，全为褐色，故C项错误。F1所结的种子即F2，子叶的表型及比例为黄色（Y_）∶绿色（yy）＝3∶1，而种皮均为褐色（Hh），因此只出现两种表型，且比例为子叶黄色种皮褐色∶子叶绿色种皮褐色＝3∶1，故D项错误。 11.（辽宁大连一模，2分）我国是最早把野生鲫鱼驯化成金鱼的国家。现将紫色金鱼雌雄交配，子代均为紫色。将紫色金鱼与灰色野生鲫鱼正、反交，F1均为灰色。将F1与亲代紫色金鱼回交，产生的子代中灰色鱼2860尾，紫色鱼190尾。若将F1雌雄交配产生F2，下列推测正确的是（　　） A.金鱼体色受独立遗传的2对等位基因控制 B.F1雌、雄个体各产生8种配子 C.F1回交产生的灰色子代中纯合子占1/5 D.F1雌雄交配产生的F2中灰色纯合子有15种基因型 11．答案：D 解析：根据题意，将紫色金鱼与灰色野生鲫鱼正、反交，F1均为灰色，说明灰色为显性性状。将F1与亲代紫色金鱼回交，即进行测交，产生的子代中灰色鱼2860尾，紫色鱼190尾，即灰色∶紫色≈15∶1，说明金鱼体色至少受独立遗传的4对等位基因控制，故A项错误。假设控制金鱼体色的4对等位基因分别为A/a、B/b、C/c、D/d，4对基因的遗传遵循自由组合定律，只要含有显性基因的即为灰色，不含显性基因（aabbccdd）的为紫色。根据测交结果可知F1的基因型为AaBbCcDd，则F1雌、雄个体各产生2×2×2×2＝16种配子，故B项错误。F1（AaBbCcDd）与紫色金鱼（aabbccdd）回交，相当于测交，后代中只有aabbccdd为纯合子，表现为紫色，灰色子代均为杂合子，故C项错误。F1能产生16种雌、雄配子，由于只有相同基因型的雌、雄配子结合才能形成纯合子，所以雌雄交配产生的F2中纯合子为16种，其中只有aabbccdd为紫色，因此F2中灰色纯合子有15种基因型，故D项正确。 12.（北京经典真题，12分）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。 （1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的　　　　　定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为　　　　　。 （2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”。 ______________________________________________________________________ （3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为　　　　　。 （4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。 统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。 12．答案：（1）分离（2分）　2/3（2分）　（2）Ⅲ④/Ⅱ③（2分）　（3）Aa（2分）　（4）基因A/a与M/m在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上，在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成，因此类型3干瘪籽粒数量极少。（4分） 解析：（1）分析题干信息“甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4”可知，甲品系籽粒正常，其自交后代出现性状分离，且正常籽粒∶干瘪籽粒＝3∶1，说明籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制，则甲品系玉米的基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒的基因型为1/3AA或2/3Aa，发育为植株自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，说明这些植株的基因型为Aa，所占比例约为2/3。 （2）分析题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则野生型玉米的基因型为OOAA（O表示没有相关基因），甲品系玉米的基因型为OOAa，转基因甲品系玉米的基因型为AOAa，且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因之间的遗传遵循基因的自由组合定律。要证实该假设正确，应选择方案Ⅲ转基因玉米（基因型为AOAa）进行自交，依据基因的自由组合定律可知，子代表型及比例为④正常籽粒（9A_A_、3A_aa、3OOA_）∶干瘪籽粒（1OOaa）≈15∶1；或者选择方案Ⅱ转基因玉米（基因型为AOAa）×甲品系（基因型为OOAa）杂交，子代表型及比例为③正常籽粒（3AOA_、1AOaa、3OOA_）∶干瘪籽粒（1OOaa）≈7∶1。 （3）已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA，使A基因功能丧失，甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。 （4）用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P（基因型为AAmm）与基因型为MM的甲品系（基因型为AaMM）杂交得F1，F1的基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，由图2可知，其对应的基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上，则类型3的数量应该与类型1的数量相等，而实际上类型3数量极少，可能是由于基因A/a与M/m在一对同源染色体上且距离近，且a和M在同一条染色体上，在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少，而类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精发育而成的，因此类型3干瘪籽粒数量极少。 13.（2022河北真题，15分）蓝粒小麦是小麦（2n＝42）与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体（均带有蓝色素基因E）代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。回答下列问题： （1）亲本不育小麦的基因型是　　　　，F1中可育株和不育株的比例是　　　　。 （2）F2与小麦（hh）杂交的目的是_________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成　　　　个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生　　　　种配子（仅考虑T/t、E基因）。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是　　　　。 （4）F3蓝粒不育株体细胞中有　　　　条染色体，属于染色体变异中的　　　　 变异。 （5）F4蓝粒不育株和小麦（HH）杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现： ①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明　　　　　　　　　　　　　　　　。 符合育种要求的是　　　（填“①”或“②”）。 13．答案：（1）TtHH（1分）　1∶1（1分）　（2）获得h基因纯合（hh）的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦（2分）　（3）20（1分）　4（1分）　1/16（2分）　（4）43（1分）　数目（1分）　（5）①F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上（2分）　②F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上（2分）　②（1分） 解析：（1）由题意可知，亲本雄性不育小麦（HH）的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，因此其基因型为TtHH，亲本小麦（hh）的基因型为tthh，故F1中不育株（TtHh）∶可育株（ttHh）＝1∶1。 （2）F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为TEHH∶TEHh＝1∶1，其中T基因和E基因分别来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体。由题意知，h基因纯合后，可诱导来自小麦和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的小麦个体。 （3）由题意知，蓝粒小麦的染色体条数是42，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余40条染色体均来自小麦，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和O（两基因均没有）的两种配子；若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，因此F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F2中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是（1/4）×（1/4）＝1/16。 （4）由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，属于染色体数目变异。 （5）F3中的蓝粒不育株的基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦（ttHH）杂交，F4中的蓝粒不育株的基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上；与小麦（ttHH）杂交，后代的表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；F3中关于h的基因型为Hh的个体（TEtHh）与小麦（ttHH）杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3条4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦（ttHH）杂交，母本在减数分裂Ⅰ前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子的基因型及比例为T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，与小麦（ttHH）杂交，子代的表型及比例为蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。 14.（2023山东真题，16分）单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。 注：“＋”表示有；空白表示无。 （1）表中等位基因A、a和B、b的遗传　　　（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。据表分析，　　　　（填“能”或“不能”）排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 （2）已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图：　　　　　　　　　　　　　。（注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。 （3）本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）据表推断，该志愿者的基因e位于　　　染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为：　　　　； ②实验过程：略； ③预期结果及结论：_____________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。 14．答案：（1）不遵循（2分）　基因A、b（基因a、B）位于一条染色体上（或只有Ab、aB两种配子）（2分）　能（2分）　（2）（2分）　 （3）减数分裂Ⅰ后期，A、a，B、b和D、d基因所在的一对同源染色体没有正常分离，而是进入同一个次级精母细胞中（2分） （4）X或Y（1分）　①卵细胞（1分）　③若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因E/e只位于X染色体上；若检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因E/e只位于Y染色体上（4分） 解析：（1）由于该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同，结合表中信息可以看出，只考虑A/a、B/b时，精子的类型及比例为aB∶Ab＝1∶1，可推测，等位基因A/a、B/b位于一对同源染色体上，且基因A、b（基因a、B）位于一条染色体上，说明等位基因A、a和B、b的遗传不遵循自由组合定律。由表格可知，该志愿者精子中不含基因E，但有的精子中含基因e，有的精子中不含基因e，说明E/e位于性染色体上。根据表中精子类型和比例，即ae∶Ae＝1∶1可以看出，A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合，因此能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 （2）表格结果显示，该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd＝2∶2∶1∶1，某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。由题干信息该志愿者与某女性婚配生一个正常孩子的概率为17/18，即生出患病孩子（bbdd）的概率为1/18，该志愿者产生bd的精子的概率为1/6，说明该女性产生bd的卵细胞的概率为1/3，则BD配子比例也为1/3，二者共占2/3，均属于非重组型配子，说明该女性体内的相关基因处于连锁关系，即应该为B和D连锁，b和d连锁，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图，具体位置图见答案。 （3）由（1）（2）的分析可知，等位基因A/a，B/b和D/d为连锁关系，三对等位基因位于同一对同源染色体上。由题意知，异常精子的形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异，因此从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是减数分裂Ⅰ后期A/a，B/b和D/d基因所在的同源染色体没有正常分离，而是进入同一个次级精母细胞中，且该次级精母细胞正常进行减数分裂Ⅱ。 （4）表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例为1∶1，因而可推测该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。 ①现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，由于要用本研究的实验方法，且选用男性的精子无法确定等位基因位于X染色体还是Y染色体，所以应该选择女志愿者的卵细胞进行实验。 ③用E和e的引物，以卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因E/e只位于X染色体上；若检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因E/e只位于Y染色体上。 学科网（北京）股份有限公司 $$