第14讲 基因的自由组合定律-【金版教程】2025年高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版，单选版）

金版教程　高考科学复习创新方案　生物学（单选版） 第14讲　基因的自由组合定律 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 考点一　两对相对性状的遗传分析 1．孟德尔两对相对性状的杂交实验 (1)观察现象、提出问题 (2)分析问题、提出假说 (3)演绎推理、验证假说 (4)分析结果、得出结论 孟德尔测交实验结果与预期的结果相符，从而证实了假说是正确的，得出自由组合定律。 2．基因自由组合定律的内容 (1)实质、发生时间及适用范围 (2)基因自由组合定律的细胞学基础 3．孟德尔获得成功的原因 4．孟德尔遗传规律的应用 (必修2 P16复习与提高二、T2)现有某作物的两个纯合品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)，抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种，获得具有抗病矮秆优良性状的新品种，在杂交育种前，需要正确地预测杂交结果。 (1)按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，需要满足三个条件： ①______________________________________________________________； ②______________________________________________________________； ③______________________________________________________________。 (2)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件，可用测交实验来进行检验。该测交实验的过程：_______________________________________________________________。 (3)获得的F2中有抗病矮秆品种。要获得纯合抗病矮秆品种需进行的操作为____________________________________________________。 答案　(1)①抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离定律　②高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律　③控制这两对相对性状的基因独立遗传 (2)将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，得到F1，让F1与感病矮秆植株杂交 (3)让抗病矮秆品种不断自交，能稳定遗传的个体为纯合的抗病矮秆品种 题型一　两对相对性状的杂交实验 1．D、d和T、t是两对独立遗传的等位基因，控制两对相对性状。若两个纯合亲本杂交得到F1的基因型为DdTt，F1自交得到F2。下列叙述不正确的是(　　) A．F1自交时，雌配子与雄配子是随机结合的 B．F2中重组类型占3/8 C．F2中能稳定遗传的个体占1/4 D．F2中有9种基因型，在双显性状中，杂合子占8/9 答案　B 解析　F1的基因型为DdTt，亲本的基因型组合为DDTT×ddtt或DDtt×ddTT，故F2中重组类型占3/8或5/8，B错误。 2．(2023·江苏南京高三检测)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节的是(　　) A．黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交后代有四种表型且比例接近9∶3∶3∶1 B．由F2出现了重组型，推测F1产生配子时不同对的遗传因子自由组合 C．若将F1与隐性纯合子杂交，则后代出现四种表型且比例接近1∶1∶1∶1 D．将F1与隐性纯合子杂交，后代有四种表型且比例接近1∶1∶1∶1 答案　C 解析　黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交后代有四种表型且比例接近9∶3∶3∶1，这是两对相对性状杂交实验的过程及结果，A错误；由F2出现了重组型，推测F1产生配子时不同对的遗传因子自由组合，这属于假说的内容，B错误；若将F1与隐性纯合子杂交，则后代应该出现四种表型且比例接近1∶1∶1∶1，这属于演绎推理的过程，C正确；将F1与隐性纯合子杂交，后代有四种表型且比例接近1∶1∶1∶1，这属于实验验证，D错误。 题型二　自由组合定律的实质及验证 3．现有①～④四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示： 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 若需验证自由组合定律，可选择交配的品系组合为(　　) A．①×④ B．①×② C．②×③ D．②×④ 答案　D 解析　要验证自由组合定律，必须满足两对或多对控制相对性状的等位基因在非同源染色体上，只有D符合要求。 4．(2019·全国卷Ⅰ)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。 (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是________。 (2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为________。 (3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表型是________，F2表型及其分离比是______________________________________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是__________，能够验证伴性遗传的F2表型及其分离比是________________________________________。 答案　(1)3/16　紫眼基因 (2)0　1/2 (3)红眼灰体　红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1　红眼/白眼　红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1 解析　(1)依题意可知，同学甲所用果蝇的基因型为dpdpruru(翅外展粗糙眼)和DpDpRuRu(野生型正常翅正常眼纯合子)，两者杂交产生F1，F1的基因型为DpdpRuru，根据自由组合定律，F2中翅外展正常眼(dpdpRuRu、dpdpRuru)个体出现的概率为1/4×3/4＝3/16。图中所列基因中，紫眼基因与翅外展基因在同一条染色体上，不能进行自由组合。 (2)依题意可知，同学乙所用果蝇的基因型为XsnwY(焦刚毛白眼雄果蝇)和XSnWXSnW(野生型直刚毛红眼纯合子雌果蝇)，两者杂交(正交)，后代雌雄果蝇均为直刚毛红眼(XSnWXsnw、XSnWY)，则子代雄果蝇中出现焦刚毛的概率为0。若进行反交(XsnwXsnw和XSnWY)，子代中雌果蝇均为直刚毛红眼(XSnWXsnw)、雄果蝇均为焦刚毛白眼(XsnwY)，故子代出现白眼即XsnwY的概率为。 (3)依题意可知，同学丙所用果蝇的基因型为eeXwY(白眼黑檀体雄果蝇)和EEXWXW(野生型红眼灰体纯合子雌果蝇)，两者杂交产生F1，F1的基因型为EeXWXw和EeXWY，F1相互交配，F2的表型及其分离比是(3灰体∶1黑檀体)(3红眼∶1白眼)，即红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1，可以验证基因的自由组合定律。验证伴性遗传时相应基因应在性染色体上，故应分析的相对性状是红眼和白眼，能够验证伴性遗传的F2的表型及其分离比是红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1。 5．(2023·安徽合肥模拟)果蝇的野生型和突变型受常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，研究发现果蝇在A和B同时存在时表现为野生型，其他表现为突变型。现用自然种群中的两只基因型相同的野生型雌雄果蝇杂交，子代野生型∶突变型＝3∶1，回答下列问题： (1)若这两对等位基因遵循自由组合定律，则亲本的基因型组合为______________。若这两对等位基因不遵循自由组合定律，则亲本的基因型组合可能有________种。 (2)为验证该对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律，请用纯合的基因型AABB、aaBB、AAbb、aabb的雌雄果蝇为实验材料进行设计实验(要求：请写出实验思路、预期结果和结论)。 答案　(1)AaBB×AaBB或AABb×AABb　3 (2)方法一：实验思路：选用基因型为AABB和基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，得到F1，将F1与异性aabb的果蝇交配，观察并记录子二代的表型和比例。 预期结果和结论：若产生子代的表型和比例为野生型∶突变型＝1∶3，则可验证该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律； 若产生子代的表型和比例为野生型∶突变型＝1∶1，则可验证该相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。 方法二：实验思路：选用基因型为AABB和基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，得到F1，将F1果蝇相互交配，观察并记录子二代的表型和比例。 预期结果和结论：若产生子代的表型和比例为野生型∶突变型＝9∶7，则可验证该相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律； 若产生子代的表型和比例为野生型∶突变型＝3∶1，则可验证该相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。 同理，选用AAbb与aaBB的杂交子代自交或测交也可。 基因自由组合定律的验证方法 (1)自交法：双杂合子自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。 (2)测交法：双杂合子测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。 (3)花粉鉴定法：双杂合子若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。 (4)单倍体育种法：取双杂合子花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，并培育成植株，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。 题型三　孟德尔遗传定律的应用 6．假定基因A是视网膜正常所必需的，基因B是视神经正常所必需的，两对基因独立遗传。现有基因型为AaBb的双亲，从理论上分析，他们所生的后代视觉正常的可能性是(　　) A．3/16 B．4/16 C．7/16 D．9/16 答案　D 7．种皮由母本体细胞发育而来，某玉米种皮有红、紫和白三种颜色，由两对等位基因A/a、B/b分别控制红色素和紫色素的合成。下表为不同种皮颜色的玉米杂交实验结果。 杂交组合 F1植株收获籽粒的颜色 红色 紫色 白色 ①红种皮×紫种皮 — 831 — ②紫种皮×白种皮 137 264 134 回答下列问题： (1)玉米作为遗传学杂交实验材料的优点有：__________________________________________ ________________________________。(答出两点即可) (2)杂交组合①中两个亲本为稳定遗传类型，且F1连续自交不会出现白种皮类型，可以推断其中红种皮亲本基因型是________，紫种皮亲本基因型是________。 (3)杂交组合②的杂交方式一般称为________，F1的基因型和比例为____________________ _________________________________。用该杂交组合的紫种皮亲本自交，获得籽粒后种植，待植株成熟，所结籽粒种皮颜色为紫色的植株所占比例为________。 (4)用白种皮玉米给AABb基因型玉米授粉，当年所收获的籽粒种皮颜色有________种，表现为________色。 (5)如果想要在最短时间内和最小工作量情况下获得更多的AAbb品系，请以杂交组合②F1植株收获的籽粒为材料设计实验方案：_______________________________________________ ______________________________________________。 答案　(1)后代数目多，具有稳定的易于区分的相对性状，易于进行人工杂交实验 (2)AAbb　AABB (3)测交　AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1　3/4 (4)1　紫 (5)选择红色种皮籽粒种植后连续自交两代，得到的不出现性状分离的红色籽粒植株即为AAbb品系 解析　玉米籽粒颜色由两对等位基因A/a、B/b分别控制红色素和紫色素的合成，根据题意分析：红种皮基因型为A_bb，紫种皮基因型为aaB_、A_B_，白种皮的基因型为aabb。 (2)在杂交组合①中，由于两亲本均为稳定遗传类型，所以两亲本为纯合子，又因F1全部为紫种皮，且连续自交后不会出现白种皮，因此可以推测出亲本中红种皮的基因型为AAbb，紫种皮的基因型为AABB。 (3)在杂交组合②中，由于紫种皮与白种皮杂交后出现性状分离的现象，而白种皮的基因型为aabb，符合测交的要求；由F1的表型及比例可以推断出亲本的紫种皮的基因型为AaBb，故F1基因型和比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1；若将亲本中的紫种皮(AaBb)进行自交后，后代基因型比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，其中为紫种皮的基因型有A_B_和aaB_，所占比例为(9＋3)/(9＋3＋3＋1)＝3/4。 (4)从题中可知，“种皮由母本体细胞发育而来”，因此所收获的籽粒种皮由母本(AABb)决定，种皮细胞的基因型为AABb，籽粒种皮颜色有1种，表现为紫色。 借助小麦育种过程的考查，宣传“种业振兴”，端牢中国饭碗 8．小麦是我国重要的农作物。我国育种工作者发现了一株雄性不育小麦，这对培育高产杂交小麦具有重要意义。 (1)在小麦的杂交育种过程中，选择雄性不育植株可以减少________操作步骤，明显提高育种工作效率。 (2)为研究此雄性不育性状的遗传机制，育种工作者利用育性正常与雄性不育小麦进行了杂交实验，过程如图1： 从上述实验结果可以推测育性正常与雄性不育性状的遗传遵循孟德尔的________定律，其中雄性不育性状为________性状。根据杂交结果还可以得出该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因，请写出此推测的理由：________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)在后续研究中，育种工作者在上述雄性不育植株中发现了一株矮秆雄性不育突变体，利用该突变体进行了新的杂交实验，如图2： 请利用遗传图解解释F1矮秆雄性不育株与株高正常可育株杂交出现上述结果的原因(雄性不育/可育基因用A/a表示，株高基因用B/b表示)。 (4)与普通的雄性不育系相比，矮秆雄性不育系在实际生产应用中的优势是__________________________________________。 答案　(1)去雄 (2)分离　显性　若该雄性不育株(母本)细胞质中存在独立控制不育性状的基因，子代应该都不育，但子代有可育个体，说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因 (3) (4)可通过株高直接选择出雄性不育系植株 解析　(1)在小麦的杂交育种过程中，正常流程是“去雄—套袋—人工授粉—再套袋”，选择雄性不育植株可以减少人工去雄这一环节。 (2)雄性不育(母本)与可育个体(父本)杂交，子代雄性不育与可育个体之比为1∶1，并且可育个体自交后代都可育，说明可育个体为隐性纯合个体，雄性不育个体为杂合子，雄性不育为显性性状。育性正常与雄性不育性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。 (3)根据F1子代只有矮秆，可知亲本矮秆为显性纯合个体，株高正常为隐性纯合个体；结合(2)可知，雄性不育为显性性状，可育为隐性性状，故亲本基因型为AaBB(矮秆雄性不育)和aabb(株高正常可育)，F1个体为AaBb(矮秆雄性不育)∶aaBb(矮秆可育)＝1∶1，用F1进行测交，子代只有两种表型矮秆雄性不育(基因型A_B_)和株高正常可育(基因型aabb)，说明F1的矮秆雄性不育(基因型为AaBb)只能产生AB、ab两种配子，故可推测AB连锁、ab连锁，F1矮秆雄性不育株与株高正常可育株杂交，遗传图解见答案。 (4)普通的雄性不育系不容易被选出来，矮秆雄性不育系由于矮秆基因与不育基因连锁，可从矮秆性状直接选出雄性不育植株用于生产。 考点二　自由组合定律的常规题型 题型一　由亲本基因型、表型推断子代基因型、表型 1．(2021·全国乙卷改编)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 答案　B 解析　1对基因杂合，测交结果会出现21种不同表型个体，2对基因杂合，测交结果会出现22种不同表型个体，植株A为n对基因均杂合的个体，所以，测交子代会出现2n种不同表型的个体，A正确；植株A为n对基因均杂合的个体，不论n为多少，其测交子代中不同表型个体数目应相等，B错误；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均为1/2n，C正确；n对基因均杂合的个体测交，子代中纯合子占1/2n，D正确。 2．中国动物遗传学家陈桢证明金鱼体色的遗传是由常染色体上的基因控制的，白色是由四对隐性基因(aabbccdd)控制的性状。这四对基因分别位于不同的同源染色体上。而四对基因中只要有一个显性基因存在时，就使个体表现为紫色，观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深。用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F1，让F1雌雄鱼杂交，得到F2个体(假设F2个体的各表型成活率相同)，则下列说法错误的是(　　) A．金鱼体色的遗传遵循基因的自由组合定律 B．紫色最深的金鱼基因型是AABBCCDD C．F2中紫色个体中纯合子占1/255 D．F2个体中杂合子占15/16 答案　C 解析　这四对基因分别位于不同的同源染色体上，因此金鱼体色的遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；四对基因中只要有一个显性基因存在时，就使个体表现为紫色，观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深，由此推出紫色最深的金鱼的基因型是AABBCCDD，B正确；结合题意，F1基因型为AaBbCcDd，根据自由组合定律知，F2中紫色个体占255/256，F2中紫色纯合子个体占1/2×1/2×1/2×1/2－1/4×1/4×1/4×1/4＝15/256，因此F2中紫色个体中纯合子占(15/256)÷(255/256)＝15/255，C错误；F2个体中纯合子应是16/256，即1/16，则杂合子占15/16，D正确。 利用分离定律解题方法 (1)适用范围：两对或两对以上的基因独立遗传，并且不存在相互作用(如导致配子致死)。 (2)解题思路 (3)常见题型分析 ①基因型(表型)种类及概率 提醒：在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去相同表型的概率即可。 ②配子种类及概率的计算 有多对等位基因的个体 举例：基因型为AaBbCc的个体 产生配子的种类数 Aa　　Bb　　Cc ↓ ↓ ↓ 2　×　2　×2＝8种 产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8 题型二　由子代推亲代基因型、表型 3．(2020·全国卷Ⅱ)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________。 答案　(1)板叶、紫叶、抗病 (2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd (3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病 (4)AaBbdd 解析　(1)(2)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，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病，甲为显性纯合子，基因型为AABBDD，丙的基因型为aabbdd。乙(A_bbD_)×丁(aaB_dd)→子代出现8种表型可推知每一对基因都测交，乙、丁的基因型分别为AabbDd、aaBbdd。 (3)若丙(aabbdd)和丁(aaBbdd)杂交，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，测交比为1∶1，故X与乙杂交，叶形分离比为3∶1，则为Aa×Aa，叶色分离比为1∶1，则为Bb×bb，能否抗病分离比为1∶1，则为Dd×dd，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。 根据子代基因型、表型及比例推测亲代基因型方法 方法一　基因填充法 根据亲代表型大概写出基因型，如A_B_等，再根据子代表型将所缺处填完，尤其要注意利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦出现双隐性个体，则亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。 方法二　根据子代分离比解题 (1)可先单独分析，然后再组合。单独分析某一性状时： ①若子代性状比例为显∶隐＝3∶1→亲代一定是杂合子，即Bb×Bb→3B_∶1bb。 ②若子代性状比例为显∶隐＝1∶1→双亲一定是测交类型，即Bb×bb→1Bb∶1bb。 ③若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。 ④若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bb×bb→bb。 (2)也可根据特殊比值直接推断，如下： ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)·(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb。 ②3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)·(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。 ③1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb。 ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×Bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。 ⑤1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)或(aa×aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(bb×bb)。 题型三　探究性状由几对等位基因控制 4．(2023·陕西统考模拟)某水生观赏植物叶有普通叶和圆形叶两种类型，其花有红花和白花两种类型。现用两个纯种的普通叶红花(甲)和圆形叶白花(乙)植株杂交得F1，再用F1自交得F2，F2的表型及比例为普通叶红花∶圆形叶红花∶普通叶白花∶圆形叶白花＝27∶21∶9∶7。下列叙述错误的是(　　) A．由于杂交实验F2表型及比例不是9∶3∶3∶1，故控制该植株两对相对性状的基因不遵循自由组合定律 B．该植物的叶形性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制，而花色性状由另一对等位基因控制 C．若将F1与乙植株杂交，所得子代的表型及比例应为普通叶红花∶圆形叶红花∶普通叶白花∶圆形叶白花＝1∶3∶1∶3 D．若将甲植株移栽至陆地上，其新生的叶片全为圆形叶，若再将其移回原地，其新生的叶片全为普通叶，这说明环境也会影响该植株叶形表现 答案　A 解析　根据题干信息“F2的表型及比例为普通叶红花∶圆形叶红花∶普通叶白花∶圆形叶白花＝27∶21∶9∶7”，其中普通叶∶圆形叶＝(27＋9)∶(21＋7)＝9∶7，红花∶白花＝(27＋21)∶(9＋7)＝3∶1，而9∶7为9∶3∶3∶1的变式，说明该植株的叶形性状受非同源染色体上的两对等位基因控制，而花色由另一对同源染色体上的一对等位基因控制，且控制两对性状的三对等位基因遵循自由组合定律，才有(9∶7)×(3∶1)＝27∶21∶9∶7，A错误，B正确；如果用A/a、B/b来表示控制叶形的基因，C/c表示控制花色的基因，由F2中普通叶∶圆形叶＝9∶7和红花∶白花＝3∶1可知，F1的基因型为AaBbCc，则植株甲的基因型为AABBCC，植株乙的基因型为aabbcc。若将F1(AaBbCc)与乙植株(aabbcc)杂交，所得子代的表现类型及比例应为普通叶红花(1AaBbCc)∶圆形叶红花(1AabbCc＋1aaBbCc＋1aabbCc)∶普通叶白花(1AaBbcc)∶圆形叶白花(1Aabbcc＋1aaBbcc＋1aabbcc)＝1∶3∶1∶3，C正确。 5．(2021·湖北高考)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。 组别 杂交组合 F1 F2 1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒，699白色籽粒 2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒，490白色籽粒 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 答案　C 解析　甲分别与乙、丙杂交产生的F1均为红色籽粒，F1自交产生F2，F2红色与白色性状分离比均为9∶7，F1应为双杂合子，但甲、乙、丙分别代表三个不同纯合白色籽粒，所以玉米籽粒颜色由三对等位基因控制，红为A_B_C_，其余为白，B正确；由上述分析假设，甲的基因型为aaBBCC，乙的基因型为AAbbCC，丙的基因型为AABBcc，乙和丙杂交，F1基因型为AABbCc，全部为红色籽粒，F1自交，则F2玉米籽粒性状比为9红色(AAB_C_)∶7白色(AAbbC_＋AAB_cc＋AAbbcc)，A正确；据分析可知，组1中的F1(AaBbCC)与甲(aaBBCC)杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，C错误；组2中的F1(AaBBCc)与丙(AABBcc)杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，D正确。 判断性状由几对等位基因控制 如果题目给出的数据是比例的形式，或给出的性状比接近“常见”性状比，则可将性状比中的数值相加。自交情况下，得到的总和是4的几次方，该性状就由几对等位基因控制；测交情况下，得到的总和是2的几次方，该性状就由几对等位基因控制。 例如，当自交后代表型比例为9∶3∶3∶1(各数值加起来是16，即42)或测交结果是1∶1∶1∶1(各数值加起来是4，即22)时，可判断为由两对同源染色体上的两对等位基因控制的性状。同理，如果题目中自交后代性状比中的数值加起来是256(即44)或测交后代表型比例中的数值加起来是16(即24)，可判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。 借助黄瓜葫芦素的遗传机制及葫芦素的作用，宣传“种业振兴”，解决生活中的实际问题 6．(2024·湖北省高中名校联盟高三第一次联合测评)中国科学家研究发现黄瓜的苦味物质——葫芦素主要由两个“主控开关”控制合成，叶苦与非苦由一对等位基因A和a控制，果苦与非苦由另一对等位基因B和b控制(二者独立遗传)。现将叶和果实均苦味、叶和果实均非苦味的两品系进行杂交，得到F1全为叶和果实均非苦味类型。进一步研究发现叶片中葫芦素能有效抵御害虫侵害，减少农药的使用。下列有关说法错误的是(　　) A．亲本叶和果实均苦味、叶和果实均非苦味的基因型分别为aabb和AABB B．将F1自交得F2，F2中表型为叶苦果非苦的黄瓜中纯合子所占比例为1/3 C．将F1植株进行花药离体培养即可快速获得稳定遗传的所需植株 D．依据题意，表型为叶苦果非苦的黄瓜可作为育种工作者首选 答案　C 解析　分析题意，F1全为叶和果实非苦味类型，说明叶和果实非苦都是显性性状，则亲本基因型为AABB、aabb，A正确；子一代(AaBb)自交，则子二代中表型符合要求的个体为aaB_，其中aaBB占1/3，aaBb占2/3，即其中纯合子占1/3，B正确；将F1植株进行花药离体培养然后用秋水仙素加倍才可快速获得稳定遗传的所需植株，C错误；由于提高叶片中葫芦素的含量能有效抵御害虫侵害，减少农药的使用，而我们食用的是黄瓜果实，因此作为育种工作者，应该选育表型为叶苦果非苦的黄瓜，D正确。 考点三　自由组合定律的特殊分离比 题型一　“和”为16的特殊分离比 1．“和”为16的特殊分离比成因 (1)基因互作 双杂合的F1自交和测交后代的表型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1，但基因之间相互作用会导致自交和测交后代的比例发生改变。根据表中不同条件，总结自交和测交后代的比例。 F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 测交后代比例 9∶3∶3∶1 正常的完全显性 1∶1∶1∶1 9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表型，其余的为另一种表型 1∶3 9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现 1∶1∶2 9∶6∶1 双显性、单显性、双隐性存在时分别对应一种表型 1∶2∶1 15∶1 只要具有显性基因其表型就一致，其余的为另一种表型 3∶1 13∶3 双显性基因、双隐性基因和一种单显性基因存在时表现为一种性状，另一种单显性基因存在时表现为另一种性状 3∶1 (2)基因遗传效应的累加 ①表现 ②原因：A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强。 AaBb与AaBb的子代中含0个显性基因的基因型为1aabb，含1个显性基因的基因型为2Aabb、2aaBb，含2个显性基因的基因型为1AAbb、1aaBB、4AaBb，含3个显性基因的基因型为2AABb、2AaBB，含4个显性基因的基因型为1AABB，因此9∶3∶3∶1变化为1∶4∶6∶4∶1。 2．特殊分离比的解题技巧——合并同类项法 (1)看F2的组合表型比例，若比例中数字之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。 (2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即4为后两种性状的合并结果。 1．(2023·山东济南期中)水稻抗稻瘟病由基因R控制，细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图所示。相关叙述正确的是(　　) A．亲本的基因型是RRBB、rrbb B．F2的弱抗病植株中纯合子占2/3 C．F2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占8/9 D．不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型 答案　D 解析　根据F2中三种表型的比例为3∶6∶7(9∶3∶3∶1的变式)，可判断两对基因的遗传符合基因的自由组合定律，F1弱抗病的基因型为RrBb，根据题意抗病个体基因型为R_bb，则亲本的基因型是RRbb、rrBB，A错误；F2的弱抗病植株基因型及比例为RRBb∶RrBb＝1∶2，纯合子占0，B错误；F2中抗病植株为1/3RRbb、2/3Rrbb，其自交后代中不抗病植株占2/3×1/4＝1/6，抗病植株占1－1/6＝5/6，C错误；F2易感病植株的基因型为R_BB或rr__，如rrBb和rrBB的测交后代均为易感病植株，不能区分它们的基因型，D正确。 2．(2023·浙江温州模拟)玉米的株高是一对相对性状，现将株高70 cm和50 cm的植株杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中株高70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm∶50 cm的比例约为1∶4∶6∶4∶1。若取F2中的60 cm植株随机传粉产生的F3中60 cm纯合植株的比例为(　　) A．1/36 B．2/9 C．1/2 D．3/16 答案　B 解析　F2中株高70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm∶50 cm约为1∶4∶6∶4∶1，而1∶4∶6∶4∶1是9∶3∶3∶1的变式，说明玉米株高这一性状受两对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b)，其遗传遵循基因自由组合定律，且F1的基因型为AaBb。株高与显性基因的数量有关，具有累加效应，且每多一个显性基因，株高增加(70－50)/4＝5 cm。F2中60 cm植株(4/6AaBb、1/6AAbb、1/6aaBB)产生的配子为1/6AB、1/3Ab、1/3aB、1/6ab，则F2中的60 cm植株随机传粉产生的F3中60 cm的纯合植株(AAbb、aaBB)的比例为1/3×1/3＋1/3×1/3＝2/9。 3．(2021·湖南选择性考试改编)油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当地降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。 回答下列问题： (1)根据F2表型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是_________________________ __________________，杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有________种结合方式，且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是______________________________________________________________________。 (2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，分为三种类型，全为高秆的记为F3－Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3－Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3－Ⅲ。产生F3－Ⅰ、F3－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为________。产生F3－Ⅲ的高秆植株基因型为____________(用A、a；B、b；C、c…表示基因)。用产生F3－Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？________。 答案　(1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制　16　F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7∶4∶4　Aabb、aaBb　不能 解析　(1)观察题图所示的3个实验。实验①的子二代比例约为15∶1、实验②的子二代比例约为15∶1、实验③的子二代比例约为3∶1，说明油菜的株高遗传由位于常染色体上的两对等位基因控制，并且遵循基因分离与自由组合定律，因此假设控制株高的基因为A/a、B/b，则油菜半矮秆突变体S的基因型为aabb，遗传机制是常染色体隐性遗传，只要含有显性基因即为高秆。 (2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb，所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，含有纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高秆植株的比例为7/15，其后代全为高秆，记为F3－Ⅰ；AaBb占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例≈15∶1，和杂交组合①、②的F2基本一致，记为F3－Ⅱ；2Aabb、2aaBb占高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致，记为F3－Ⅲ，因此产生F3－Ⅰ、F3－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3－Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本均产生两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高秆∶半矮秆＝3∶1，因此不能验证基因的自由组合定律。 题型二　“和”小于16的特殊分离比 1．致死效应的快速确认 若子代比例“和”小于16，则可能存在“致死”现象。如A基因纯合致死，则可导致子代基因 型为AA__的个体致死，此个体占1/4，从而导致子代成活个体组合方式由“16”变“12”。同理，因其他致死类型的存在，“16”也可能变为其他数值。 2．致死类型归类分析 (1)显性纯合致死 致死基因 F1自交后代基因型及比例 F1测交后代基因型及比例 AA和BB致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型个体致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1 AA (或BB) 致死 AaB_∶aaB_∶Aabb∶aabb＝6∶3∶2∶1或A_Bb∶A_bb∶aaBb∶aabb＝6∶3∶2∶1 其余基因型个体致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1 (2)隐性纯合致死 致死类型 F1自交后代基因型及比例 F1测交后代基因型及比例 双隐性致死 A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3 AaBb∶Aabb∶aaBb＝1∶1∶1 单隐性致死 A_B_∶A_bb＝9∶3或A_B_∶aaB_＝9∶3 AaBb∶Aabb＝1∶1或AaBb∶aaBb＝1∶1 3．致死类问题解题思路 (1)第一步，无论是配子致死还是合子致死，均按无致死现象、遵循遗传规律写出配子种类及比例，并书写遗传图解； (2)第二步，根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个体； (3)第三步，根据“划掉”后的情况调整配子或个体基因型前的“系数”，分析得出正确答案。 4．(2023·河南名校联考)某自花传粉植物两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制两对相对性状，等位基因间均为完全显性。现让基因型为AaBb的植物自交产生F1。下列分析错误的是(　　) A．若此植物存在AA致死现象，则上述F1中表型的比例为6∶2∶3∶1 B．若此植物存在bb致死现象，则上述F1中表型的比例为3∶1 C．若此植物存在AA一半致死现象，则上述F1中表型的比例为15∶5∶6∶2 D．若此植物存在基因型为a的花粉有1/2不育现象，则上述F1中表型的比例为15∶5∶1∶1 答案　D 解析　基因型为AaBb的植物自交，理论上产生的F1的基因型及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，若此植物存在AA致死现象，则F1中表型的比例为6∶2∶3∶1，A正确；若此植物存在bb致死现象，则F1中基因型为A_bb和aabb的个体死亡，故F1中表型的比例为3∶1，B正确；若此植物存在AA一半致死现象，则F1中A_B_中的AABb和AABB有一半死亡，A_bb中的AAbb有一半死亡，则F1中表型的比例为[6＋(3/2)]∶[2＋(1/2)]∶3∶1＝15∶5∶6∶2，C正确；若此植物存在基因型为a的花粉有1/2不育现象，则基因型为AaBb的植物产生的雌配子类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，产生的雄配子类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，则F1中表型的比例为15∶5∶3∶1，D错误。 5．(2023·重庆七校联考)果蝇是常用的遗传学实验材料，其体色有黄身(H)、灰身(h)之分，翅形有长翅(V)、残翅(v)之分。现用两种纯合果蝇杂交得F1，F1自由交配得到的F2中出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1，已知果蝇的一种精子不具有受精能力。回答下列问题： (1)果蝇体色与翅形的遗传遵循________________定律，亲本果蝇的基因型是____________。 (2)不具有受精能力的精子的基因组成是________。F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为________。 (3)若让F2灰身长翅果蝇自由交配，则子代的表型及比例为________________________。 (4)现有多种不同类型的果蝇，从中选取亲本通过杂交实验来验证上述不能完成受精作用精子的基因型。 ①杂交组合：选择_________________________________________________________________ _______________________________________________________________________进行杂交。 ②结果推断：若后代出现__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)基因的自由组合　HHvv、hhVV (2)HV　3/5 (3)灰身长翅∶灰身残翅＝8∶1 (4)①灰身残翅果蝇为母本，双杂合的黄身长翅果蝇为父本　②黄身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅＝1∶1∶1，则不具有受精能力精子的基因型为HV 解析　(1)F2出现5∶3∶3∶1(可看作9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，说明F1的基因型为HhVv，且两对基因独立遗传，其遗传遵循基因的自由组合定律。由于F1的基因型为HhVv，则两纯合亲本的基因型有两种可能，即HHVV和hhvv、HHvv和hhVV，但已知果蝇的一种精子不能完成受精作用，进一步分析可知，F1中HhVv的雌性个体可以产生四种卵细胞，即HV、Hv、hV、hv，但HhVv的雄性个体只能产生三种精子，只有在基因型为HV的精子不具有受精能力时，F2才会出现5∶3∶3∶1的性状分离比，故两亲本的基因型为HHvv和hhVV。 (2)根据第(1)小题的分析可知，基因型为HV的精子不具有受精能力。F2黄身长翅果蝇的基因型为1/5HHVv、1/5HhVV、3/5HhVv，故F2黄身长翅果蝇中双杂合子占3/5。 (3)F2灰身长翅果蝇中hhVV占1/3，hhVv占2/3，则V基因的频率为2/3、v基因的频率为1/3，自由交配后种群的基因频率不变，F2灰身长翅果蝇自由交配得到的子代中hhVV占4/9、hhVv占4/9、hhvv占1/9，即灰身长翅∶灰身残翅＝8∶1。 (4)选择双隐性的灰身残翅果蝇(hhvv)为母本，双杂合的黄身长翅果蝇(HhVv)为父本进行测交，如果基因型为HhVv的父本产生的HV精子不具有受精能力，则它只能产生三种类型的精子，后代的表型及比例为黄身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅＝1∶1∶1。 题型三　探究不同对基因在常染色体上的位置 6．(2023·北京海淀期末)隐性基因b(黑色体色)、st(鲜红眼色)和h(钩状刚毛)是位于野生型果蝇三个常染色体上的基因。用三对基因均杂合的雌蝇进行测交实验，据表分析不合理的是(　　) 测交亲本 子代性状及其数量 杂合雌蝇×黑色鲜红 黑色鲜红253、黑色256、鲜红238、野生型253 杂合雌蝇×钩状鲜红 钩状鲜红236、鲜红255、钩状250、野生型259 杂合雌蝇×黑色钩状 黑色钩状25、黑色484、钩状461、野生型30 A．基因b与基因st是连锁的 B．测交子代中野生型个体为杂合子 C．各组均发生过基因重组 D．第三组中杂合雌蝇产生的配子中BH少于Bh 答案　A 解析　组合一中，子代有4种表型，比例约为1∶1∶1∶1，说明杂合雌蝇产生4种配子，所以b与st不是连锁的，A错误；由于测交是与隐性个体杂交，所以得到的子代中野生型个体为杂合子，B正确；由于三组测交后代都产生了四种表型，说明各组均发生过基因重组，C正确；由于杂合雌蝇与黑色钩状进行测交的后代中，钩状果蝇总数461大于野生型数量30，说明杂合雌蝇产生的配子中BH少于Bh，D正确。 7．水稻是我国最重要的粮食作物。我国学者发现了水稻雄性不育株(雄蕊发育异常)，并且确定该不育性状由细胞核中的显性基因A控制，在对不育植株进行杂交实验时，科学家发现了不育植株后代会出现可育植株，对于育性恢复的现象，科学家提出了以下两种假说： 假说一：育性性状由复等位基因决定，A＋为育性恢复基因，a为可育基因，显隐性关系为A＋>A>a。 假说二：存在非等位基因R/r，R基因可以使不育植株恢复育性，r基因无此效应。 为了探究育性恢复的遗传机制，科学家利用纯种雄性不育植株进行了多次实验，部分实验过程见下表。请回答下列问题： 亲本 F1 实验一 雄性不育株×可育株1 可育株∶不育株＝1∶1 实验二 雄性不育株×可育株2 全为可育株 (1)利用雄性不育植株进行杂交实验的优点是________。 (2)若育性恢复现象符合假说一，则实验一的亲本基因型组合为____________。 (3)科学家将实验一、实验二中F1可育株自交，两个杂交实验的子代均出现了可育∶雄性不育＝13∶3的性状分离比，由此判断水稻育性恢复机制符合假说________，可育株2的基因型为________。 (4)水稻的抗稻瘟病菌(简称抗病)性状由T基因控制，为判断T基因和育性相关基因的位置关系，科学家开展了实验，以下是部分实验方案及预期结果和结论，请补充完整。 可供选择的品种：所有基因型的纯种可育抗病、不育抗病、可育感病、不育感病植株。 实验方案： 一、选择纯种的不育抗病植株和基因型与可育株2相同的纯种可育感病植株杂交得F1，F1的基因型为________。 二、将F1和基因型为aarrtt的植株杂交得到F2，观察并统计F2的表型及比例。 预期结果及结论： 若F2表型及比例为________________________，则T基因和育性基因在不同染色体上。 答案　(1)无须去雄 (2)AA×A＋A或AA×A＋a (3)二　aaRR (4)AaRrTt　可育抗病∶不育抗病∶可育感病∶不育感病＝3∶1∶3∶1 解析　(2)由题意可知，雄性不育植株为纯种个体，基因型为AA，要让后代出现1∶1的分离比，杂交方式应该为AA×A＋A或AA×A＋a。 (3)由于两者F1的可育株自交后代分离比均为13∶3，说明水稻育性恢复由两对等位基因控制，符合假说二；F1中的可育株基因型均为AaRr，而雄性不育株基因型为AArr，故可育株2的基因型为aaRR。 (4)由题意可知，亲本的基因型分别为AArrTT和aaRRtt，故F1的基因型为AaRrTt。F1与aarrtt测交，F2中可育∶不育的基因型及比例为(AaRr＋aaRr＋aarr)∶Aarr＝3∶1，若T基因和育性基因在不同染色体上，则测交实验结果为：可育抗病∶不育抗病∶可育感病∶不育感病＝3∶1∶3∶1。 判断基因位于几对同源染色体上 (1)判断基因是否位于一对同源染色体上 以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑染色体互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表型，测交会出现两种表型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表型(测交后代出现两多两少的分离比，而非1∶1∶1∶1的分离比)。 (2)判断基因是否位于不同对同源染色体上 以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时后代表型会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时，后代表型若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。 题型四　雄性不育 8．(2023·北京市丰台模拟)玉米是我国栽培面积最大的作物，利用杂种优势可提高产量。雄性不育技术在玉米的杂交种生产中发挥着重要作用。 (1)现有玉米雄性不育系A，与普通玉米杂交后，F1表现为可育，且F1自交后代中，可育与不育植株的比例约为3∶1。据此判断，A品系的雄性不育性状由________对等位基因控制，不育性状为________性状。 (2)上述F1自交后代中很难通过种子性状筛选出雄性不育系，需要在种植后根据雄蕊发育情况进行判断。在田间拔除可育株，工作量很大。为解决这个问题，研究者进行了如下研究： ①将育性恢复基因(M)、花粉致死基因(r)和荧光蛋白基因(G)紧密连锁作为目的基因，与质粒构建成______________________，为了能够连接上该目的基因，质粒上应含有________________________________。利用农杆菌转化法将目的基因导入到A品系中，经筛选获得仅有1条染色体上含有目的基因的杂合子B品系。下图中能表示杂合子B品系体细胞中相关基因位置的是________。 ②将B品系自交，获得的种子中约50%为荧光种子，50%为非荧光种子。尝试解释原因。____________________________________________________________________________。 (3)请利用B品系和优良纯种C品系，设计可用于生产的玉米杂交种的育种流程图，并从生物安全的角度说明该育种方式的优势。 答案　(1)一　隐性 (2)①基因表达载体　相应限制酶的识别序列(或相应限制酶的酶切位点)　丙　②B品系产生2种花粉，50%含有花粉致死基因和荧光基因，花粉致死；50%中不含有花粉致死基因和荧光基因，花粉具有活性。B品系产生两种卵细胞，50%含有荧光蛋白基因，50%中不含有荧光蛋白基因，均具有活性。受精后，产生2种种子，50%发出荧光，50%不发荧光 (3) 优势：导入MrG恢复了植物育性，由于r基因存在，不能产生含MrG的花粉，避免基因污染。 解析　(1)玉米雄性不育系A，与普通玉米杂交后，F1表现为可育，且F1自交后代中，可育与不育植株的比例约为3∶1，符合基因的分离定律，所以雄性不育性状由一对等位基因决定，由于F1全为可育，说明不育性状为隐性性状。 (2)将育性恢复基因(M)、花粉致死基因(r)和荧光蛋白基因(G)转入A品系，获得的品系B仅有1条染色体上含有目的基因，所以对应图丙。 (3)利用B品系和优良纯种C品系，设计可用于生产的玉米杂交种，可以将品系B杂交获得不育系和新品种品系B，将不育系和优良品系杂交可以获得杂交种，如答案图所示。 通过番茄果实成熟及生理过程的情境，考查相关遗传知识，强调学以致用 9．(2022·北京，18)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 答案　(1)黄色∶无色＝3∶1 (2)aaBB、aaBb (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)①②④ 解析　(1)果皮黄色与果皮无色的番茄杂交所得的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，设控制果皮颜色的基因为D、d，则亲本中黄色果皮植株的基因型为DD，无色果皮植株的基因型为dd，则F1植株的相关基因型为Dd；F1自交所得的F2中，果皮颜色及比例为黄色(D_)∶无色(dd)＝3∶1。 (2)结合题中信息可知，番茄果肉颜色由两对等位基因控制，两种单基因纯合突变体杂交得F1，F1自交得F2，F2中红色∶黄色∶橙色＝185∶62∶83≈9∶3∶4，说明F1是双杂合子，则F1的基因型为AaBb。由题意知，单基因纯合突变体甲(基因A突变为a)的果肉为黄色，单基因纯合突变体乙(基因B突变为b)的果肉为橙色，则甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，则F2中黄色的基因型为aaBB、aaBb。 (4)结合题中信息推测，果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，欲为该推测提供证据，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测C基因的甲基化水平及个体的表型。 1．(2023·全国乙卷，6)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 答案　D 解析　实验①宽叶矮茎植株(A_bb)自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb，A基因纯合致死；实验②窄叶高茎植株(aaB_)自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1，可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb，子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb，B基因纯合致死，A、B正确；由以上分析可知，A基因纯合致死，B基因纯合致死，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，C正确；将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交，子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb，其中纯合子所占的比例为1/9，D错误。 2．(2023·新课标卷，5)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 答案　D 解析　该小组让这2个矮秆突变体杂交得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∶1，9∶6∶1为9∶3∶3∶1的变式，可推知玉米的株高由两对独立遗传的等位基因控制，且F1的基因型为AaBb，高秆植株的基因型为A_B_，矮秆植株的基因型为A_bb、aaB_，极矮秆植株的基因型为aabb，C正确；由题意知，两亲本均为矮秆突变体，可推出两亲本的基因型分别为aaBB、AAbb，F1的基因型为AaBb，F2中矮秆植株的基因型为aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，共4种，A、B正确；F2矮秆植株中纯合子(aaBB、AAbb)所占的比例为1/3，F2高秆植株中纯合子(AABB)所占的比例为1/9，D错误。 3．(2023·湖北，14)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下表。下列叙述正确的是(　　) 父亲 母亲 基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 儿子 女儿 基因组成 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9 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 答案　B 解析　分析父亲及儿子的基因型可知，三对等位基因均成对存在，不可能是伴X染色体遗传，A错误；据题干信息可知，A、B、C三个基因在同一条染色体上紧密排列，不发生交换，则三对等位基因连锁，在遗传中不遵循基因的自由组合定律，C错误；将亲代及子代的基因型进行分析，可知A、B、C基因在父亲、母亲染色体上的分布如图：，，可看出母亲的一条染色体上基因组成为A3B44C9，另一条染色体上的基因组成为A24B8C5，B正确；若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，据B项分析可知，A23与C2连锁，A24与C5连锁，因此其C基因组成为C2C5，D错误。 4．(2022·全国甲卷，6)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 答案　B 解析　分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于亲本Aa个体产生的A∶a＝1∶1，且含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是1/2A＋1/2×1/2a，不育雄配子为1/2×1/2a，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。 5．(2022·湖南，15，改编)果蝇的红眼对白眼为显性，为伴X遗传，灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制，显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交，F1相互杂交，F2中体色与翅型的表型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅＝9∶3∶3∶1。F2表型中不可能出现(　　) ①黑身全为雄性 ②截翅全为雄性 ③长翅全为雌性 ④截翅全为白眼 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 答案　C 解析　由题可知，F2中体色与翅型的表型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅＝9∶3∶3∶1，可得出控制这两对性状的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，每对基因的遗传符合基因的分离定律，且灰身对黑身为显性，长翅对截翅为显性。这两对基因的分布情况可能有两种：1．两对基因分别位于两对常染色体上；2．一对基因位于常染色体上，另一对位于X染色体上(控制体色的基因或翅型的基因)。当为第二种情况且控制体色的基因位于X染色体上时，可以写出相关基因型。设A、a控制眼色，B、b控制体色，C、c控制翅型，亲本纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交，F1的基因型为XAbXaB和XAbY，F1雌雄杂交，子代中会出现XAbXAb、XAbXaB、XAbY和XaBY，所以F2黑身既有雌性，也有雄性，①错误；若控制翅型的基因位于X染色体上时，由于F1的基因型为XACXac和XACY，可得F2表型中截翅全为雄性(XacY)，②正确；若控制翅型的基因位于X染色体上，由于F1的基因型为XACXac和XACY，可得F2表型中截翅全为雄性(XacY)所以F2表型中截翅全为白眼，④正确；长翅为显性性状，不论该等位基因位于常染色体上还是X染色体上(F1基因型为：XCXc和XCY)，F2中都不可能出现长翅全为雌性，雄性也有长翅(XCY)，③错误。 6．(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是(　　) A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇 B．果蝇M体色表现为黑檀体 C．果蝇N为灰体红眼杂合体 D．亲本果蝇均为长翅杂合体 答案　A 解析　假设控制体色的基因由A、a控制，控制翅型的基因由B、b控制，控制眼色的基因由C、c控制。子代黑檀体∶灰体≈1∶1可知，亲代基因型为Aa和aa，子代残翅∶长翅≈1∶3可知，亲代基因型为Bb和Bb，子代白眼∶红眼≈1∶1可知，亲代基因型为XCXc和XcY或者XcXc和XCY，由于题干“果蝇N表现为显性性状灰体红眼”，故果蝇N基因型为AaBbXCXc，果蝇M为aaBbXcY，或N的基因型为AaBbXCY，M的基因型为aaBbXcXc，A错误。 7．(2023·全国甲卷，32)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，结果见下表。 实验 杂交组合 F1表现型 F2表现型及分离比 ① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟＝3∶1 ② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟＝3∶1 ③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟＝13∶3 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________。 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)甲、乙分别与丙杂交，得到的F1的表现型不相同 (3)AABB、aabb　aaBB和aaBb　3/13 解析　(3)实验③的F2的性状分离比为13∶3，13∶3为9∶3∶3∶1的变形，可推出这一对相对性状受两对独立遗传的等位基因控制，又知甲、乙都为纯合子，其基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb。由实验①F2中不成熟∶成熟＝3∶1可以推出，实验①F1基因型中一对等位基因杂合、一对等位基因纯合，再结合题中信息知，丙的基因型为aaBB，且表现为成熟，实验①的F1表现为不成熟，可推出F1中的不成熟个体应该含有A基因，进而推出甲的基因型为AABB。由实验③F2的性状分离比为13∶3可推出，F1的基因型为AaBb，进而推出乙的基因型为aabb。实验③中，F2的基因型为1/16AABB(不成熟)、1/8AaBB(不成熟)、1/8AABb(不成熟)、1/4AaBb(不成熟)、1/16AAbb(不成熟)、1/8Aabb(不成熟)、1/16aaBB(成熟)、1/8aaBb(成熟)、1/16aabb(不成熟)，F2成熟个体的基因型为aaBB和aaBb，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为3/13。 8．(2022·全国甲卷，32)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__________________________________________________________________。 答案　(1)花粉成熟之前对甲雌花花序套袋，待雌蕊成熟后再授丁的花粉并套袋隔离 (2)1/4　bbTT、bbTt　1/4 (3)糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒　非糯植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 解析　(1)若以甲为母本、丁为父本杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序进行套袋隔离，等雌蕊成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌花花序上，再套袋隔离。 (2)根据题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，且乙(雌株)、丁(雄株)为纯合体，可知乙基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交，F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株(BBtt、Bbtt、bbtt)中与丙(bbtt)基因型相同的比例为1/4。 (3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米纯合体均为雌雄同株异花植物，间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。 9．(2022·全国乙卷，32)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和基因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，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。 答案　(1)白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3　AAbb、Aabb　1/2 (2)选用的亲本基因型为：AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB。 解析　由题干知：紫花植株基因型为A_B_，红花植株基因型为A_bb，白花植株基因型为aaB_、aabb。 (1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(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。故子代植株表型及比例为白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。 (2)若选用白花纯合体(aaBB或aabb)与甲(aaBB或aabb)杂交，后代全为白花，无法根据子代表型确定亲本基因型；若选用紫花纯合体(AABB)与甲(aaBB或aabb)杂交，后代均为紫花，无法根据子代表型确定亲本基因型；若选用红花纯合体(AAbb)与甲(aaBB或aabb)杂交，若白花基因型为aaBB，则杂交组合及结果为：aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花)；若白花基因型为aabb，则杂交组合及结果为：aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型推出白花纯合体的基因型。 10．(2022·福建高考)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白，三种大豆脂氧酶Lox­1，2，3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种，将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交，获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测，不同表型的电泳条带示意如图。 注：图中黑色条带为抗原—抗体杂交带，表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置，F1种子泳道的条带待填写。 根据电泳检测的结果，对F2种子表型进行分类统计如下表。 F2种子表型 粒数 7S球蛋白 野生型 124 7S球蛋白缺失型 377 脂氧酶 Lox­1，2，3 野生型 282 ① 94 ② 94 Lox­1，2，3全缺失型 31 回答下列问题： (1)7S球蛋白缺失型属于________(填“显性”或“隐性”)性状。 (2)表中①②的表型分别是______________、________________。脂氧酶Lox­1，2，3分别由三对等位基因控制，在脂氧酶是否缺失的性状上，F2种子表型只有四种，原因是_______________________________________________________________________________。 (3)在对应的图中画出F1种子表型的电泳条带。 (4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第________泳道的种子表型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型，这些种子在F2中的比例是________。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)为提高大豆品质，利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 答案　(1)显性 (2)Lox­1，2缺失型　Lox­3缺失型　控制Lox­1，2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换，控制Lox­3的基因位于另一对同源染色体上 (3)如图所示 (4)4　3/64　将这些种子长成的植株自交，对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测，若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带，则该植株的种子能稳定遗传 (5)敲除7S球蛋白基因；导入7S球蛋白的反义基因，使7S球蛋白不能合成 解析　(1)由题意可知，将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交，获得F1种子，F1植株自交得到F2种子，由表中数据可知，F2种子中7S球蛋白缺失型与野生型的比例为3∶1，可知7S球蛋白缺失型为显性性状。 (2)表中①②的表型需结合杂交过程、表格中性状分离比及电泳条带分析，据电泳条带示意图可知，一共有四种类型：F2种子中泳道3和6表现为野生型，泳道4和5表现为Lox­1，2，3全缺失型，泳道1和8表现为Lox­1，2缺失型，泳道2和7表现为Lox­3缺失型，Lox­1，2始终表现在一起，说明控制脂氧酶Lox­1，2的基因位于一条染色体上，故图中的①②的表型应为Lox­1，2缺失型、Lox­3缺失型；脂氧酶由三对等位基因控制，F2种子在脂氧酶的性状上表型只有四种，结合表中四种表型比例为9∶3∶3∶1，说明控制Lox­1，2的两对等位基因在同一对同源染色体上并且不发生互换，控制Lox­3的一对等位基因位于另一对同源染色体上。 (3)根据题中的杂交育种过程分析，F1应为杂合子，表现出显性性状7S球蛋白缺失型及脂氧酶Lox­1，2，3野生型，电泳条带应为仅有Lox­1，2，3三条电泳条带，故可绘制电泳图(见答案)。 (4)由电泳图可知，第4泳道没有电泳条带，说明其种子表型为7S球蛋白缺失型与Lox­1，2，3全缺失型；由表格数据可知，7S球蛋白缺失型占3/4，Lox­1，2，3全缺失型占1/16，结合(1)结论，这些种子在F2中的比例是3/4×1/16＝3/64；利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是：将这些种子长成的植株自交，对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测，若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带，则该植株的种子能稳定遗传。 (5)利用基因工程方法，消除野生型大豆7S球蛋白条带过敏原，以提高大豆品质，可从7S球蛋白基因不存在或不表达方向思考，如敲除7S球蛋白基因或导入7S球蛋白基因的反义基因。 11．(2021·全国甲卷)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。 实验 亲本 F1 F2 ① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮 / ② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮 3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮 回答下列问题： (1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是______________。 (2)甲乙丙丁中属于杂合体的是________。 (3)实验②的F2中纯合体所占的比例为________。 (4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是________，判断的依据是__________________________________________________。 答案　(1)基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律　缺刻叶和齿皮 (2)甲和乙 (3)1/4 (4)果皮　F2中齿皮∶网皮＝3∶1，说明受一对等位基因控制 解析　(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计2对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性性状，齿皮对网皮为显性性状。 (2)假设叶形相关基因为A/a，果皮相关基因为B/b。根据已知条件，甲乙丙丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，则F1为双杂合子，其基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。 (3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所以F2中纯合体占的比例为1/4。 (4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮＝45∶15∶3∶1，分别统计2对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝15∶1，可推知叶形受两对等位基因控制，齿皮∶网皮＝3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。 12．(2021·山东等级考改编)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的植株表型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。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。不考虑基因突变和染色体互换。 (1)基因型为Mm的植株连续自交两代，F2中雄性不育植株所占的比例为________。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为________，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，则F2中可育晚熟红果植株所占比例为________。 (2)已知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，植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交，在形成配子时喷施NAM，F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因，则以上所得F1的体细胞中含有________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________所在的染色体上。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___________________________________________________________ ____________________________________，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________。 (3)若植株甲的细胞中仅含1个H基因，在不喷施NAM的情况下，利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案________________ ____________________________________________________________________。 答案　(1)1/6　MmRr　5/12 (2)0　M基因　必须有1个H基因位于M所在的染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因　1/2n (3)以雄性不育植株为母本，植株甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所选植株(或：利用雄性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所选植株) 解析　(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1/3MM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，F1产生的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F2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，结果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，在产生雄配子时，含H基因的配子均不能存活，所以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，由分析可知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，由分析可知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，并且由于乙能产生雄配子，则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，则雄配子有1/2n的比例不含H基因，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1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、植株甲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：利用雄性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)。 课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．(2023·沈阳高三模拟)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中，用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1，F1自交得F2。下列有关叙述正确的是(　　) A．黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律 B．F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等，是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提 C．F2出现9种基因型，纯合子有4种 D．若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，后代出现绿色皱粒的概率为1/81 答案　C 解析　连锁的两对等位基因也都遵循分离定律，故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论，A错误；F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数，B错误；若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植，由于豌豆是自花传粉植物，只有基因型为YyRr的个体才会产生基因型为yyrr的绿色皱粒豌豆，故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16＝1/36，D错误。 2．南瓜的果实白色(W)对黄色(w)为显性，果实盘状(D)对球状(d)为显性。现用白色盘状南瓜和黄色盘状南瓜杂交，统计子代性状所占百分比，结果如图。有关叙述错误的是(　　) A．亲本的基因型为WwDd和wwDd B．子代中重组性状类型占1/8 C．子代中能稳定遗传的个体占1/4 D．子代的性状分离比为3∶1∶3∶1 答案　B 解析　由图子代黄色∶白色＝1∶1，可知亲本关于果实颜色的基因型为Ww、ww，子代果实形状为盘状∶球状＝3∶1，则亲本果实形状的基因型都为Dd，因此亲本基因型为WwDd和wwDd，A正确；子代中重组性状有白色球状(Wwdd)、黄色球状(wwdd)，重组性状类型占1/2×1/4＋1/2×1/4＝1/4，B错误；纯合子能够稳定遗传，因此子代中能稳定遗传的个体(wwDD、wwdd)占1/2×1/4＋1/2×1/4＝1/4，C正确；子代基因型为1WwDD(白色盘状)、2WwDd(白色盘状)、1Wwdd(白色球状)、1wwDD(黄色盘状)、2wwDd(黄色盘状)、1wwdd(黄色球状)，因此子代的性状分离比为3∶1∶3∶1，D正确。 3．(2023·北京海淀期中改编)番茄的单式花序和复式花序是一对相对性状，由A、a基因决定。番茄花的颜色黄色和白色是一对相对性状，由B、b基因决定。将纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交，所得F1均为单式花序黄色花。将F1分别作母本和父本，进行测交，所得后代的表型和数量如图所示，下列分析不正确的是(　　) A．番茄的单式花序和黄色花为显性性状 B．这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律 C．F1自交后代中复式花序白色花植株占1/16 D．F1产生的基因型为ab的花粉可能有2/3不育 答案　C 解析　由F1性状可知，番茄的单式花序和黄色花为显性性状，A正确；由测交实验结果可知：两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，B正确；由图可知，F1作父本时，子代中基因型为aabb的个体数量是其他子代个体数量的1/3，推测F1产生的基因型为ab的花粉可能有2/3不育，D正确；由于F1 AaBb产生雄配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝3∶3∶3∶1，而雌配子的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，故自交后代中复式花序白色花植株(aabb)占1/10×1/4＝1/40，C错误。 4．某植物的花色有红色、粉红色和白色三种类型，由三对等位基因控制(分别用A/a、B/b、C/c表示)，设计不同杂交实验并对子代花色进行统计分析。 实验一：红花×白花→红花∶粉红花∶白花＝1∶6∶1。 实验二：粉红花×红花→红花∶粉红花∶白花＝3∶12∶1。 下列分析不正确的是(　　) A．三对等位基因位于三对同源染色体上 B．实验一红花亲本的基因型可表示为AaBbCc C．实验一子代红色个体自交后代表型比例为27∶36∶1 D．实验二中亲本粉红花的基因型是唯一的 答案　D 解析　根据实验一可知，红花×白花→红花∶粉红花∶白花＝1∶6∶1，1∶6∶1是1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1的变式，说明该实验为测交实验。结合实验一、二可推测白花基因型为aabbcc，实验一亲代红花基因型为AaBbCc，A、B正确；实验一的亲代基因型为AaBbCc×aabbcc，则子代红花的基因型为AaBbCc，其自交后代红花(A_B_C_)占3/4×3/4×3/4＝27/64，白花(aabbcc)占1/4×1/4×1/4＝1/64，粉红花占36/64，故后代表型比例为27∶36∶1，C正确；实验二中子代白花基因型为aabbcc，则亲本红花基因型为AaBbCc，通过aabbcc所占比例为1/16＝1/2×1/2×1/4可知，亲本粉红花的基因型为Aabbcc或aaBbcc或aabbCc，D错误。 5．(2023·湖南长沙高三模拟)某植物有白花和红花两种性状，由等位基因R/r，I/i控制，已知基因R控制红色色素的合成、基因I会抑制基因R的表达。某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1；再让F1中的红花植株自交，后代中红花∶白花＝2∶1。下列有关分析错误的是(　　) A．基因R/r与I/i独立遗传 B．基因R纯合的个体会致死 C．F1中白花植株的基因型有7种 D．亲代白花植株的基因型为RrIi 答案　C 解析　依题意，红花植株的基因型为R_ii，白花植株的基因型为R_I_、rrI_、rrii，F1中的红花植株自交后代为红花∶白花＝2∶1，可推出基因型为RR的个体致死，某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1，即红花R_ii占1/6＝2/3×1/4，说明两对等位基因独立遗传，A、B正确；由此可推出，亲代白花植株的基因型为RrIi，F1中白花植株的基因型有RrII、RrIi、rrII、rrIi、rrii，共5种，F1中红花植株的基因型为Rrii，D正确，C错误。 6．(2023·江西五校模拟)某植物的花色有白色、红色和紫色三种，由三对等位基因M/m、N/n、P/p控制，控制情况如图所示。已知基因型为MmNnPp的植株自交，所得子代的表型及其比例为白花∶红花∶紫花＝28∶9∶27。下列相关叙述正确的是(　　) A．等位基因M/m、N/n、P/p的遗传不遵循自由组合定律 B．基因型为MmNnPP的植株自交，子代中红花个体占9/16 C．让基因型为MmNnPp的植株进行测交，子代中红花个体占1/16 D．该植物花色的遗传可反映出基因可间接控制生物的性状 答案　D 解析　根据“基因型为MmNnPp的植株自交，所得子代的表型及其比例为白花∶红花∶紫花＝28∶9∶27”可知，子代中紫花植株(M_N_P_)占27/64，27/64＝3/4×3/4×3/4，可见，等位基因M/m、N/n、P/p的遗传遵循自由组合定律，A错误；结合题图分析可知，基因型为MmNnPP的植株自交，子代中只有白花植株(M_nnPP、mm__PP)和紫花植株(M_N_PP)，B错误；让基因型为MmNnPp的植株进行测交，即MmNnPp×mmnnpp，子代中红花个体的基因型为MmNnpp，所占的比例为1/2×1/2×1/2＝1/8，C错误。 7．油菜黄籽显性突变体Ⅰ与油菜黑籽品系Ⅱ和Ⅲ进行了如下杂交实验，下列叙述正确的是(　　) A．相对性状黄籽和黑籽由一对等位基因控制 B．上述两组杂交实验F1的显性基因的个数依次为1和2 C．油菜黑籽品系Ⅱ和品系Ⅲ分别为纯合子和杂合子 D．上述两组杂交实验F2的基因型依次有4种和9种 答案　B 解析　根据杂交组合黄籽Ⅰ和黑籽Ⅲ的杂交结果以及F2中的表型及比例可知，油菜籽粒颜色受两对等位基因控制，并且这两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，假设相关基因用A/a、B/b控制，推测黄籽Ⅰ的基因型为aaBB(或AAbb)，黑籽Ⅲ的基因型为AAbb(或aaBB)，黑籽Ⅱ的基因型为aabb，两组杂交实验F1的基因型分别为aaBb(或Aabb)、AaBb，即含有显性基因的个数依次为1和2，A、C错误，B正确；上述两组杂交实验F2的基因型依次有3种和9种，D错误。 8．在番茄中，圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性，单一花序(E)对复状花序(e)为显性。对某单一花序圆形果植株进行测交，测交后代表型及其株数为：单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形果20株。据此判断，下列四图中，能正确表示该单一花序圆形果植株基因与染色体关系的是(　　) 答案　A 解析　根据单一花序圆形果植株测交后代表型及其株数为：单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形果20株，四种表型的比例不是1∶1∶1∶1，单一花序圆形果植株的配子类型ER、Er、eR、er之比不是1∶1∶1∶1，因此两对等位基因不遵循自由组合定律，可能位于一对同源染色体上，R、e连锁在一起，r、E连锁在一起，因部分发生染色体互换才导致产生的四种配子的比例不为1∶1∶1∶1，综合分析，A正确，B、C、D错误。 9．(2024·九省联考甘肃)番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性，两室果(D)对多室果(d)为显性，高藤(T)对矮藤(t)为显性，控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上，某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2；与rrDDtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/4；与RRddtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是(　　) A．RRDdTt B．RrDdTt C．RrDdTT D．RrDDTt 答案　D 解析　甲表型为红果两室高藤，对应的基因型为R_D_T_，甲与rrddTT杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2，说明R_D_有一对基因是纯合子，有一对基因是杂合子，与rrDDtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/4，说明甲的基因型为RrDDTt，甲与RRddtt杂交，子代中红果两室高藤植株占1/2，D正确。 10．(2023·湖南长沙长郡中学高三考前冲刺)棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D，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植株与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1(不考虑减数分裂时的互换)。下列说法不正确的是(　　) A．若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上 B．若F1的表型比例为1∶1∶1∶1，则F1产生的配子的基因型为AB、AD、aB、aD C．若F1的表型比例为1∶1∶1∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上 D．若F1中短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝1∶1，则F1产生的配子的基因型为A和aBD 答案　B 解析　如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则AaBD产生的配子的类型是ABD∶a＝1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的F1的基因型及比例是AaBD∶aa＝1∶1，表型及比例是短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1，A正确；由于B、D位于一条染色体上，如果不考虑染色体互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子，B错误；如果果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则AaBD产生配子的类型及比例是ABD∶a∶aBD∶A＝1∶1∶1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的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＝1∶1∶1∶1，C正确；如果a与B、D连锁，则AaBD产生的配子的类型及比例是A∶aBD＝1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的F1的基因型及比例是Aa∶aaBD＝1∶1，表型及比例是短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝1∶1，D正确。 11．(2023·浙江统考模拟预测)某同学利用如下装置模拟孟德尔两对相对性状杂交实验：甲、乙两个容器中各放置两种小球(球上标记的A、a、B、b代表基因)；每次从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球，记录组合情况；重复多次实验并计算各种组合间的比例。下列叙述错误的是(　　) A．甲容器中两种小球的数量需相等 B．甲、乙两个容器中的小球可分别代表雌、雄配子 C．重复的次数越多，组合间的比例越接近1∶1∶1∶1 D．该实验模拟了两对同源染色体上非等位基因的自由组合 答案　B 解析　甲容器中两种小球的数量需相等，模拟等位基因的分离，A正确；甲、乙两个容器中的小球都代表雌配子或雄配子，以模拟非等位基因的自由组合，B错误；重复的次数越多，组合间的比例越接近1∶1∶1∶1，非等位基因自由组合的结果，C正确；该实验模拟了两对同源染色体上非等位基因的自由组合，结果产生了AB、Ab、aB、ab四种等比例的配子，D正确。 二、非选择题 12．(2023·安徽省“皖南八校”高三开学考)已知大豆雄性育性由一对等位基因(A/a)控制，且完全显性；B基因会抑制不育基因的表达，并使大豆不育性反转为可育。某大豆研究所获得了雄性不育的甲品种大豆(雄蕊异常，雌蕊正常)和可育的乙品种大豆，并进行了如下表所示的实验。请据表回答： P F1 F1个体自交收获，种植并统计F2表型 甲与乙杂交 全部可育 可育株∶雄性不育株＝13∶3 (1)控制大豆雄性不育的基因是________(填“A”或“a”)。 (2)F2中可育株的基因型共有________种，其中稳定遗传的个体所占的比例为________。 (3)若利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则这两种可育株的基因型为____________。 (4)现有各种基因型的可育大豆，请选用其中合适的材料进行一次杂交实验，以确定雄性不育大豆丙的基因型。请写出实验思路：_________________________________________________ _______________。 答案　(1)A　(2)7　　(3)aabb和AABb (4)取基因型为aabb的可育株与大豆丙杂交，观察后代植株的育性 解析　(1)根据题干B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育，说明雄性不育株一定不含B基因。亲本甲不育，乙可育，二者杂交F1全部可育，且F1自交子代出现13∶3的比例，所以F1基因型为AaBb，亲本甲基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB，因此确定控制大豆雄性不育的基因为A。 (2)F1自交子代出现13∶3的比例，所以F1的基因型是AaBb，则F2可育植株中基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1aaBB、2aaBb、1aabb，共7种，能够稳定遗传的基因型有1AABB、1aaBB、2aaBb、1aabb、2AaBB，所以比例为。 (3)利用F2中的两种可育株杂交，要使得到的雄性不育株A_bb的比例最高，可确定其中一个亲本产生的配子全部含b，则亲本之一的基因型一定是aabb，另一亲本产生的配子全部含A，则另一亲本的基因型为AABb，则所选个体的基因型为aabb和AABb。 (4)大豆不育植株的基因型为A_bb，要确定大豆丙的基因型，可采用测交的方法，即取基因型为aabb的可育株与大豆丙杂交，观察后代植株的育性：若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。 13．呈现植物花色的色素，一般是由无色的化合物经过一步或多步酶促反应生成，下图表示植物合成色素的两种途径，不能合成色素的个体开白花。(假定相关基因都是独立遗传的，且不考虑基因突变) (1)分别具有途径一、二的植物，开红花个体的基因型分别有________、________种。某植物红色素的合成需要n步酶促反应，且每步反应的酶分别由一对等位基因中的显性基因控制，现将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中白花植株占37/64，则F2红花植株中杂合子占________。 (2)若有一种植物的花也有红花和白花两种，与红色素合成有关的两种酶也分别由基因A和B控制。若基因型AaBb的个体自交，后代红花∶白花＝15∶1，请你参照上述途径的格式写出该植物最可能的色素合成途径。 (3)某种植物通过途径二决定花色，红色素和蓝色素都能合成的植株开紫花。研究发现配子中A和B基因同时存在时成活率可能减半，但是AB基因对雌雄配子的影响情况不同，请利用基因型AaBb的植株设计测交实验验证AB只使雄配子成活率减半，简要写出实验方案及预期结果、结论。_________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 答案　(1)4　2　26/27 (2) (3)实验方案：以基因型AaBb的植株为父本，白花植株为母本进行测交作为正交实验；以白花植株为父本，基因型AaBb的植株为母本进行测交作为反交实验，分别统计后代的性状分离比。 预期结果：正交实验后代紫花∶红花∶蓝花∶白花的比值为1∶2∶2∶2，反交实验该比值为1∶1∶1∶1。 结论：A和B基因同时存在时雄配子的成活率减半，对雌配子的成活率不产生影响 解析　(1)途径一中，只有A、B同时存在才开红花，所以其基因型有AABB、AaBB、AABb和AaBb四种；途径二中，要表现出红色，则A不存在且必须有B基因，因此有aaBB和aaBb两种基因型；根据F2中白花植株占37/64，红花植株的比例为27/64＝(3/4)3，说明该性状由三对基因决定，且只有都为显性时才表现红花，因此红花基因型是A_B_C_，F1基因型是AaBbCc，纯合子AABBCC的比例为1/64，在红花中的比例为1/27，所以红花中的杂合子比例为1－1/27＝26/27。 (2)红花∶白花＝15∶1，说明只要存在显性基因(A_B_、A_bb、aaB_)即表现为红花，只有aabb表现为白花，即。 (3)由于AB的雄配子成活率可能减半，AaBb作父本产生配子的种类及比例AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶2∶2∶2，作母本产生的配子及比例AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，所以可以设计测交结合正反交实验进行。 14．(2023·湖北黄冈中学高三模拟)茄子(2n＝24)是我国主要蔬菜品种之一，其果皮和果肉的颜色是重要的农艺性状。茄子果皮颜色主要有紫皮、绿皮和白皮，果肉颜色有绿白肉和白肉。为研究茄子果皮和果肉颜色的遗传规律，科研人员用纯合紫皮绿白肉茄子与纯合白皮白肉茄子杂交，F1表现为紫皮绿白肉，F2的表型及比例为紫皮绿白肉∶紫皮白肉∶绿皮绿白肉∶白皮白肉＝9∶3∶3∶1。回答下列问题： (1)茄子果肉颜色中________为显性性状，判断依据是__________________________。 (2)茄子果皮颜色至少受________对等位基因控制，其遗传遵循________定律；只考虑果皮颜色，F2中紫皮茄子的基因型有________种。 (3)F2中未出现白皮绿白肉和绿皮白肉的性状，推测其原因可能是：控制果皮颜色的其中一对基因和控制果肉颜色的基因位于同一对染色体上。 请依据上述推测，将F1果皮和果肉颜色的相关基因标注在图示的染色体上，并做简要说明。(相关基因用A/a、B/b、C/c…表示) (4)请从F1和F2中选择合适的个体，设计一代杂交实验验证(3)中的推测。(要求：写出实验方案和预期结果) 答案　(1)绿白肉　纯合绿白肉与纯合白肉茄子杂交，F1表现为绿白肉(或F1的绿白肉植株自交，F2中绿白肉∶白肉＝3∶1) (2)2　自由组合　6 (3)图示： 或 (4)实验方案：用F1与F2中的白皮白肉茄子进行杂交。统计后代的性状及比例。 预期结果：紫皮绿白肉∶紫皮白肉∶绿皮绿白肉∶白皮白肉＝1∶1∶1∶1。 45 学科网（北京）股份有限公司 $$