专题03 遗传的分子基础及基本规律-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（山东专用）

专题03 遗传的分子基础及基本规律 一、单选题 1．（2024·山东济宁·二模）某植物（2n=14）的宽叶对窄叶是显性，由一对等位基因控制，为确定该对等位基因的位置，将纯合宽叶的7号染色体三体植株与染色体正常植株测交得到F1，选择F1中三体植株与染色体正常植株测交得到F2，统计F2的表型及比例。减数分裂时，三条7号染色体中的任意两条配对后分离到细胞两极，另一条随机移向细胞一极，各类型配子均可育。下列说法能证明该等位基因位于7号染色体上的是（　　） A．F1中宽叶基因的频率为1/2 B．F1中三体植株产生配子的基因型有2种 C．F2中窄叶植株占1/6 D．7号三体植株减数分裂时可以形成7个四分体 2．（2024·山东泰安·二模）杂交水稻的无融合生殖指的是不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖方式。无融合生殖过程主要由两个基因控制：含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，减数第二次分裂正常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。下列说法错误的是（    ） A．基因型为AaPp的水稻自交，子代基因型与亲代相同 B．基因型为Aapp的水稻自交，子代基因型为Aaapp C．利用无融合生殖技术可以获得母本单倍体植株 D．利用无融合生殖技术可以保持作物的杂种优势 3．（2024·山东·二模）某种喷瓜无性染色体，性别由两对等位基因决定，M基因决定雄性可育，m基因决定雄性不育；F基因决定雌性不育，f基因决定雌性可育。该植物自然繁殖群体中只有雄株和雌株，且比例相等。后来科研人员偶然发现了一株雌雄同株。下列叙述正确的是（    ） A．两对基因独立遗传，符合自由组合定律 B．该群体中雄株基因型为MMFF，雌株基因型为mmff C．m基因和f基因在群体中的基因频率均为3/4 D．基因突变导致了雌雄同株的出现 4．（2024·山东德州·二模）金鱼的透明鳞和正常鳞由基因D/d控制，龙睛和正常眼由基因E/e控制。育种人员选择透明鳞正常眼和正常鳞龙睛金鱼杂交，F1全为五花鱼正常眼，F1自由交配，F2中透明鳞正常眼、五花鱼正常眼、正常鳞正常眼、透明鳞龙睛、五花鱼龙睛、正常鳞龙睛个体数分别为61、122、58、22、41、19。下列说法错误的是（　　） A．基因D/d与基因E/e的遗传遵循自由组合定律 B．F2中正常鳞正常眼自由交配，后代中龙睛所占的比例是1/6，均可稳定遗传 C．F2五花鱼正常眼中基因型不同于F1的金鱼所占比例是1/3，且全部是杂合子 D．为获得更多的五花鱼龙睛金鱼，应选择透明鳞龙睛和正常鳞龙睛个体杂交 5．（2024·山东滨州·二模）为研究某种动物体细胞的细胞周期，在t0时将S期的细胞用3H全部标记，然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养，不同间隔时间取样做细胞放射性自显影实验，统计其中带3H标记的M期细胞所占的百分比。t1（t1＝t0+3h）时发现被标记的细胞开始进入M期；t2（t2＝t1+1h）时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加；t3（t3＝t2+4h）时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少；t4（t4＝t3+8h）时出现被标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是（　　） A．t0~t4时间段被3H标记的细胞均不会经历核糖体形成的时期 B．t1~t4时间段被3H标记的细胞经历了一个完整的细胞周期 C．t2~t3时间段被3H标记的部分细胞核DNA复制会因环境影响而出错 D．该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为4h、2h、3h和4h 6．（2024·山东滨州·二模）目的基因插入植物细胞染色体上的拷贝数可能不止一个，且插入位点也具有一定的随机性。将抗除草剂基因（B）导入红花香豌豆（Aa）细胞后，利用筛选成功的单个细胞经植物组织培养获得了4种抗除草剂植株，将其分别自交，子代表型及比例如下表所示。若检测到每个受体细胞中最多含有2个B基因，基因的插入不影响配子活性和个体存活。下列说法正确的是（　　） 亲本 子代 甲 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=9：3：3：1 乙 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=45：15：3：1 丙 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=3：0：0：1 丁 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=0：15：0：1 A．甲植株中抗除草剂基因与控制花色的基因位于非同源染色体上且为单拷贝插入 B．乙植株中抗除草剂基因插入花色基因所在染色体上且为双拷贝插入 C．丙植株中抗除草剂基因为单拷贝插入且插入红花基因所在的染色体上 D．丁植株中抗除草剂基因为双拷贝插入且有一个抗除草剂基因插入红花基因内 7．（2024·山东淄博·二模）单亲二体（UPD）是指一对同源染色体均来自父方或母方的现象。纯合型单亲二体（UPiD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列相同；杂合型单亲二体（UPhD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列不同。某家庭中，母亲减数分裂产生性染色体为XX的卵细胞，受精后第一次卵裂时，受精卵发生了“三体自救”（多余的一条染色体随机降解消失，染色体数目恢复正常），出生了一个不含父方性染色体的UPD女儿。下列说法正确的是（    ） A．发育成UPD女儿的受精卵的性染色体组成为XXX B．若女儿为UPhD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常 C．若女儿为UpiD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅰ异常 D．女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD 8．（2024·山东潍坊·二模）果蝇的圆眼和棒眼、长翅和短翅受两对独立遗传的等位基因控制。现用纯合个体进行杂交实验，结果如表： 杂交组合 P F₁ ① 棒眼长翅♀ 圆眼短翅♂ 棒眼长翅♀ 棒眼长翅♂ ② 圆眼短翅♀ 棒眼长翅♂ 棒眼长翅♀ 棒眼短翅♂ 现将一个纯合群体中的圆眼长翅果蝇和棒眼短翅果蝇随机交配，产生的200只F1个体中圆眼长翅雌果蝇24只，棒眼长翅雄果蝇6只，亲本雌果蝇中圆眼长翅的比例为（    ） A．3/10 B．1/5 C．7/10 D．4/5 二、多选题 9．（2024·山东济宁·二模）如图为某家族有关甲病和乙病的遗传系谱图，甲病相关基因为常染色体上的A、a；乙病的相关基因为B、b，某性别个体在产生配子时乙病相关基因均被甲基化修饰，另一性别个体在产生配子时均去修饰，修饰后的基因作用效果等同于致病基因。已知I-1不含被修饰的乙病相关基因。下列说法正确的是（　　） A．乙病为常染色体隐性遗传病 B．乙病相关基因在形成精子时被修饰 C．I-2与Ⅱ-4基因型相同的概率为1/2 D．Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个孩子两病兼患的概率是1/8 10．（2024·山东德州·二模）家蚕（ZW型）控制卵壳黑色（D）和白色（d）的基因位于常染色体上，辐射处理黑壳卵后，携带D基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达（基因缺失用O表示）。雄蚕产丝量比雌蚕高。科研人员辐射诱变黑壳卵（Dd），孵化后挑选出100只雌蚕，分别与一只正常白色雄蚕交配后产卵，选留每组中的黑壳卵孵化，统计每组雌雄家蚕的数量：①雌蚕∶雄蚕=1∶1有93组；②全为雌蚕有3组；③全为雄蚕有4组。下列说法错误的是（　　） A．携带D基因的染色体片段转移到其他染色体上，属于染色体结构变异 B．①中雌蚕：雄蚕=1：1，说明黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移 C．②中的雌蚕与正常雄蚕交配后，应挑选白壳卵孵化成蚕以提高产丝量 D．③中的雄蚕与正常雌蚕交配后，子代中雄蚕的基因型为ddZDZ、dOZDZ 三、非选择题 11．（2024·山东济宁·二模）G蛋白是在酵母菌细胞内由G基因表达的一类转录因子，能够与DNA中的UAS序列结合并驱动其下游基因的表达。将一个G基因插入到雄果蝇的一条3号染色体上，将另一个UAS-GFP（绿色荧光蛋白基因）随机插入到雌果蝇的某条染色体上。已知野生型果蝇翅色是无色透明的。现利用上述的一对转基因果蝇进行杂交实验，得到F1。 (1)若F1绿色翅：无色翅=1：3，将F1中绿色翅雌雄个体随机交配，F2绿色翅：无色翅=9：7。则UAS-GFP没有插入到3号染色体上，判断依据是 ；若F2表型及比例为 ，则UAS-GFP插入到了3号染色体上。 (2)若F2中雌雄果蝇的翅色比例不同，原因最可能是 ；若F2性状比例为 说明推测是正确的。 (3)转座子是可以移动的DNA序列，转座后可能影响生物的育性等性状。黑腹果蝇仅有P、M两个品系，其中P品系的核DNA中有许多转座子，称为P因子。不同品系之间的杂交后代育性表现如表所示。 母本父本 M品系 P品系 M品系 可育 可育 P品系 不育 可育 ①P品系和M品系属于同一物种，判断的依据是 。 ②P品系和M品系互交结果不同与P因子的转座有关，具体原因可能是 。若要测定某地黑腹果蝇的品系种类，请利用现有P品系和M品系的果蝇设计一种杂交实验进行检测。写出实验方案和预期结果 。 12．（23-24高三上·江苏南通·阶段练习）野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素（受A、a基因控制）与朱红色素（受B、b基因控制）的叠加。研究人员发现了一种不能合成棕色素和朱红色素的白眼纯合突变体品系，用突变体、野生型果蝇进行杂交实验，结果如下表。请回答下列问题。 亲本组合 子代表型及比例 一 野生型♀ 白眼♂ 全为暗红眼 二 野生型♂ 白眼♀ 全为暗红眼 三 组合二中子代暗红眼♂ 白眼♀ 暗红眼∶白眼=1∶1 (1)白眼是 染色体上的 （隐性、显性）突变性状。 (2)据表推测组合一子代细胞染色体上两对基因的位置关系，请在图上标注出相应位置 。 若让组合三子代随机交配一代（假设组合三子代产生配子时染色体行为同其亲本），后代白眼果蝇的比例为 。 (3)研究人员在进行杂交组合三时还发现两种不同的结果，如下表： 亲本组合 子代表现型及比例 暗红眼（甲）♂×白眼♀ 结果①：全为暗红眼 暗红眼（乙）♂×白眼♀ 结果②：暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼=45∶5∶5∶45 出现结果①的原因可能是雄性亲本甲产生携带 基因的精子不育导致；出现结果②的原因最可能是 。 (4)进一步研究发现，野生型果蝇及白眼纯合突变体品系均为D+基因纯合子，甲果蝇（如图）的一个D+基因突变为D基因，研究人员在甲果蝇的次级精母细胞中均检测到D基因的表达产物G蛋白，该蛋白与特定的 DNA序列r结合，导致精子不育。    ①据此判断D+、D基因的显隐性关系为 。根据杂交结果①可推测D基因与A基因在染色体上的位置关系是 。 ②进一步用射线照射甲果蝇，得到一只变异的丙果蝇（如图）。将丙果蝇与白眼雌果蝇杂交，所得子代表型及比例为 。 13．（2024·山东·二模）玉米种子有无色、紫色、红色、黄色四种颜色。种子从外往内有四层结构，分别是种皮、糊粉层、胚乳、胚。种皮和胚通常是无色的，种子的颜色由糊粉层决定，当糊粉层也是无色时，种子的颜色由胚乳决定。糊粉层中花青素的合成受显性基因A、C、R共同控制，隐性基因无相关作用；I（i）和P（p）基因与花青素的修饰有关，I基因会使花青素转化为无色物质，i基因无此作用，P基因使花青素呈紫色，p基因使花青素呈红色。H基因使胚乳合成胡萝卜素而呈黄色，h基因无此作用，胚乳呈无色。各对基因均独立遗传。回答下列问题： (1)在玉米的胚珠中，中央细胞含有两个细胞核，每个细胞核和卵细胞核具有相同的基因型，双受精后，受精卵发育为胚，受精的中央细胞发育为糊粉层和胚乳。不考虑其他基因，基因型为iiPP（母本）和IIpp（父本）的两植株杂交，所结种子种皮的基因型是 ，糊粉层的基因型是 。 (2)紫色玉米种子中胚的基因型共有 种，其中纯合子有 种。黄色玉米种子中胚的基因型共有 种，其中显性基因数目最多和最少的基因型分别是 。 (3)基因型为AAccRRiiPPhh和aaCCrrIIppHH两植株杂交，F1植株自交所结玉米种子的颜色及比例是 。 (4)玉米是雌雄同株单性花，雄花长在顶端，雌花长在叶腋处。将基因型为AaCCRrIIPpHh和AaCcRRiiPphh的植株分别为奇数行和偶数行间行种植，种子成熟后，奇数行和偶数行所结种子的颜色分别为 。杂交种具有杂种优势，往往表现出生长健壮、抗逆性强、产量高等特性，当间行种植的植株种子成熟后，如何从中快速筛选出杂交种？ 。 14．（2024·山东德州·二模）果蝇的长翅对残翅为显性，由基因A/a控制；刚毛对截毛为显性，由基因B/b控制，两对等位基因独立遗传。研究人员用X射线处理野生型果蝇，培育出两个亮红眼常染色体单基因纯合突变品系甲和乙，以及1只体色为褐色的雌性单基因突变体丙。 (1)研究人员选取某雄果蝇与残翅截毛果蝇杂交，F1中雌雄果蝇均表现为长翅：残翅=1：1，但雌蝇全表现为截毛，雄蝇全表现为刚毛。据此分析，基因A/a和基因B/b分别是位于 上的等位基因，该雄果蝇的基因型为 。 (2)野生型果蝇分别与品系甲、乙交配，F1均为野生型，F1自由交配，F2中亮红眼个体所占比例均为1/4。若将品系甲和乙交配，子代的表型为 。野生型雄果蝇与突变体丙交配，F1中褐色雌：野生型雄：野生型雌=1：1：1。研究发现，果蝇丙的突变基因只位于X染色体上，则果蝇丙发生的是 （填“显性”或“隐性”）突变，出现该异常比例的原因可能是 。 (3)若选择品系甲的雄果蝇与突变体丙杂交得F1，F1自由交配，F2中眼色正常且体色为褐色的雌蝇所占比例为 ，褐色基因的频率为 。 (4)研究发现一只果蝇W减数分裂时，存在如图所示的两对染色体异常联会情况。减数分裂后期，异常联会的染色体两两分离，形成的配子中基因存在缺失或重复时表现不育（其他染色体联会正常，图中每条染色体只表示了一条染色单体，不考虑其他变异和环境因素的影响）。染色体结构变异往往会导致个体性状的改变，但果蝇W表现正常，可能的原因是 。一只染色体组成正常果蝇与果蝇W交配，产生染色体组成正常子代的概率是 。 15．（2024·山东滨州·二模）水稻是二倍体作物，我国栽培水稻有籼稻（ii）和粳稻（jj）两个亚种，两亚种之间的杂种优势显著高于亚种内杂交种，但亚种之间的杂交种（ij）部分花粉败育导致其结实率低。研究发现，花粉育性与籼稻染色体上的A、B两种基因有关，粳稻不存A、B基因及其等位基因。 (1)ij产生的花粉中发生败育的比例为1/2，将ij的B基因敲除，其花粉均不育；将A、B都敲除ij的花粉均有育性。据此判断导致花粉败育的基因为 。进一步研究发现，败育基因表达的毒蛋白可以进入花粉的线粒体中干扰细胞呼吸；另一个基因表达的解毒蛋白可以阻止花粉中毒蛋白发挥作用。A、B基因的表达时期和其控制合成的蛋白质的分布情况是 。 (2)根据ij败育花粉的比例为1/2 （填“能”或“否”）判断A、B基因是否位于同一条染色体上？理由是 。 (3)为确定A、B基因的位置关系，科研人员将外源B基因转入来自ij的细胞，获得转入了单个B基因的转基因植株（ijB），已知外源B基因与ij植株原有的A、B基因均位于非同源染色体上。ijB自交，若子代中与ii、ij表型相同的个体比例分别为 、 ，则说明ij中的A、B基因位于同一条染色体上且距离很近，不会发生交换。若ijB败育花粉的比例为 ，则说明ij中的A、B基因位于非同源染色体上。 16．（2024·山东淄博·二模）科学家在玉米杂交实验中发现了用孟德尔遗传不可解释的现象。 (1)玉米的b1基因能够表达转录因子，参与花青素的合成。b1存在两个特殊的等位基因BI和B'，BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为 。而科学家发现，F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色叶鞘。 (2)为探究其中机制，科学家进行了如下研究。 I．对BI和B'基因进行 ，发现二者的碱基序列没有区别。 Ⅱ．检测BI和B'的启动子区域和编码区的甲基化程度，发现没有差别。 Ⅲ．检测BI和B'的表达状况，结果如图。 ①检测结果表明，B'基因可以 （填“促进”“抑制”）BI基因的转录。判断依据是 。 ②F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 。 ③科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在 间，本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是 。 (3)已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理 。 (4)有人认为副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用，该说法是否有道理，并说出理由 。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 遗传的分子基础及基本规律 一、单选题 1．（2024·山东济宁·二模）某植物（2n=14）的宽叶对窄叶是显性，由一对等位基因控制，为确定该对等位基因的位置，将纯合宽叶的7号染色体三体植株与染色体正常植株测交得到F1，选择F1中三体植株与染色体正常植株测交得到F2，统计F2的表型及比例。减数分裂时，三条7号染色体中的任意两条配对后分离到细胞两极，另一条随机移向细胞一极，各类型配子均可育。下列说法能证明该等位基因位于7号染色体上的是（　　） A．F1中宽叶基因的频率为1/2 B．F1中三体植株产生配子的基因型有2种 C．F2中窄叶植株占1/6 D．7号三体植株减数分裂时可以形成7个四分体 【答案】C 【分析】生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】ABC、设宽叶基因为D，窄叶基因为d，据题意可知，F1中三体植株占1/2，若控制宽叶与窄叶的等位基因位于7号染色体上，宽叶基因的频率为60%；F1中三体植株基因型为DDd，产生的配子的基因型有4种，基因型及比例为D：DD：Dd：d=2：1：2：1，因此测交所得F2中，窄叶植株占1/6，AB错误，C正确； D、三体植株的产生是某对同源染色体多一条，其具体变异类型属于染色体数目变异。一对同源染色体联会属于一个四分体，该植株有7对同源染色体，联会时有7个四分体，但不能证明该等位基因位于7号染色体上，D错误。 故选C。 2．（2024·山东泰安·二模）杂交水稻的无融合生殖指的是不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖方式。无融合生殖过程主要由两个基因控制：含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，减数第二次分裂正常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。下列说法错误的是（    ） A．基因型为AaPp的水稻自交，子代基因型与亲代相同 B．基因型为Aapp的水稻自交，子代基因型为Aaapp C．利用无融合生殖技术可以获得母本单倍体植株 D．利用无融合生殖技术可以保持作物的杂种优势 【答案】B 【分析】题意分析，雄配子的发育不受基因A、P的影响，而基因A、P影响雌配子的形成，从而可以使子代保持母本基因型。 【详解】A、基因型为AaPp的水稻自交，含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍，形成AaPp的配子，含基因P的植株产生的雌配子不能进行受精作用，直接发育成个体，因此，子代基因型仍为AaPp，A正确； B、基因型为Aapp的水稻自交，含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍，形成Aapp的雌配子，作父本时产生的雄配子是Ap和ap，受精作用后产生的子代子代基因型为AAappp和Aaappp，B错误； C、如基因型为aaPP的母本，可产生aP的配子，aP可直接发育成个体，因此利用无融合生殖技术可以获得母本的单倍体植株，C正确； D、如果基因型为AaPp的个体具有优良性状，其自交后代的基因型不变，利用无融合生殖技术可以保持作物的杂种优势，D正确。 故选B。 3．（2024·山东·二模）某种喷瓜无性染色体，性别由两对等位基因决定，M基因决定雄性可育，m基因决定雄性不育；F基因决定雌性不育，f基因决定雌性可育。该植物自然繁殖群体中只有雄株和雌株，且比例相等。后来科研人员偶然发现了一株雌雄同株。下列叙述正确的是（    ） A．两对基因独立遗传，符合自由组合定律 B．该群体中雄株基因型为MMFF，雌株基因型为mmff C．m基因和f基因在群体中的基因频率均为3/4 D．基因突变导致了雌雄同株的出现 【答案】C 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、分析题意，M基因决定雄性可育，m基因决定雄性不育；F基因决定雌性不育，f基因决定雌性可育，该植物自然繁殖群体中只有雄株和雌株，且比例相等，M和F连锁，m和f连锁，A错误； B、由题意知，M决定雄性可育，m决定雄性不育；F决定雌性不育，因此雌株的基因型是mmff，由于雌株不产生含有MF的雌配子，因此雄株的基因型是MmFf，即不可能出现MMFF的类型，B错误； C、正常情况下，该群体中雄株基因型是MmFf，雌株基因型是mmff，m的基因频率=3/4，f的基因频率也是3/4，C正确； D、雌雄同株的Mmff出现，可能是父本发生基因重组（四分体时期交叉互换）导致的，也可能是基因突变导致的，D错误。 故选C。 4．（2024·山东德州·二模）金鱼的透明鳞和正常鳞由基因D/d控制，龙睛和正常眼由基因E/e控制。育种人员选择透明鳞正常眼和正常鳞龙睛金鱼杂交，F1全为五花鱼正常眼，F1自由交配，F2中透明鳞正常眼、五花鱼正常眼、正常鳞正常眼、透明鳞龙睛、五花鱼龙睛、正常鳞龙睛个体数分别为61、122、58、22、41、19。下列说法错误的是（　　） A．基因D/d与基因E/e的遗传遵循自由组合定律 B．F2中正常鳞正常眼自由交配，后代中龙睛所占的比例是1/6，均可稳定遗传 C．F2五花鱼正常眼中基因型不同于F1的金鱼所占比例是1/3，且全部是杂合子 D．为获得更多的五花鱼龙睛金鱼，应选择透明鳞龙睛和正常鳞龙睛个体杂交 【答案】B 【分析】自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】A、分析题意，育种人员选择透明鳞正常眼和正常鳞龙睛金鱼杂交，F1全为五花鱼正常眼，F1自由交配，F2中透明鳞正常眼、五花鱼正常眼、正常鳞正常眼、透明鳞龙睛、五花鱼龙睛、正常鳞龙睛个体数分别为61、122、58、22、41、19，比例为3∶6∶3∶1∶2∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，F2中透明鳞：五花（Dd）∶正常鳞≈1：2：1，正常眼（E-）：龙睛（ee）≈3∶1，A正确； B、F2中正常鳞正常眼（如1/3DDEE、2/3DDEe）自由交配，仅考虑眼睛性状，则产生的配子及比例是2/3E、1/3e，后代中龙睛ee所占的比例是1/3×1/3=1/9，B错误； C、F2五花鱼（Dd）正常眼（1/3EE、2/3Ee）中基因型不同于F1的金鱼（DdEe）所占比例是1/3，且全部是杂合子（DdEE），C正确； D、为获得更多的五花鱼（Dd）龙睛（ee）金鱼，应选择透明鳞龙睛（ddee）和正常鳞龙睛（DDee）个体杂交，D正确。 故选B。 5．（2024·山东滨州·二模）为研究某种动物体细胞的细胞周期，在t0时将S期的细胞用3H全部标记，然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养，不同间隔时间取样做细胞放射性自显影实验，统计其中带3H标记的M期细胞所占的百分比。t1（t1＝t0+3h）时发现被标记的细胞开始进入M期；t2（t2＝t1+1h）时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加；t3（t3＝t2+4h）时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少；t4（t4＝t3+8h）时出现被标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是（　　） A．t0~t4时间段被3H标记的细胞均不会经历核糖体形成的时期 B．t1~t4时间段被3H标记的细胞经历了一个完整的细胞周期 C．t2~t3时间段被3H标记的部分细胞核DNA复制会因环境影响而出错 D．该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为4h、2h、3h和4h 【答案】D 【分析】分析题干信息可知，用3H标记的是DNA合成期（S期）的不同细胞，其他时期的细胞不被标记，统计的是分裂期（M期）细胞带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数，因此研究的是DNA复制期的不同细胞经过DNA复制后期、分裂期和进入下一个细胞周期的分裂间期的历程。 题中t1（t1=t0+3h）点开始检测到带3H标记分裂期细胞，说明最先完成DNA复制的细胞经历G2期进入分裂期，则t0~t1为G2期时间，时间为3h；t2（t2=t1+1h）时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加，说明G2+1/2M=4小时，即M等于2小时；t3（t3=t2+4h）时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少，即S+G2+1/2M=8小时，因此S等于4小时；t4（t4=t3+8h）时出现被标记的细胞第二次进入M期，t1~t4时细胞经过一个细胞周期（G1+G2+S+M），时间为13小时，因此G1等于4小时。 【详解】A、核糖体增生发生在G1期，分析题意可知：t1时最早发现被标记的细胞进入M期，t4时出现被标记的细胞第二次进入 M期，所以t1~t4时细胞经过一个细胞周期，因此在t0~t4时间段存在分裂间期，存在核糖体增生，A错误； BD、 题中t1（t1=t0+3h）点开始检测到带3H标记分裂期细胞，说明最先完成DNA复制的细胞经历G2期进入分裂期，则t0~t1为G2期时间，时间为3h；t2（t2=t1+1h）时50%的被标记细胞进入M期且处于M期的被标记细胞的数目在增加，说明G2+1/2M=4小时，即M等于2小时；t3（t3=t2+4h）时50%的被标记细胞处于M期且处于M期的被标记细胞的数目在减少，即S+G2+1/2M=8小时，因此S等于4小时；t4（t4=t3+8h）时出现被标记的细胞第二次进入M期，t1~t4时细胞经过一个细胞周期（G1+G2+S+M），时间为13小时，因此G1等于4小时，B错误，D正确； C、S期细胞的 DNA容易受到内外因素的干扰而发生差错，据分析可知，S等于4小时，t2时已不存在S期细胞，因此在t2~t3时间段被3H标记的细胞不会因环境的影响而引起核DNA复制出错，C错误。 故选D。 6．（2024·山东滨州·二模）目的基因插入植物细胞染色体上的拷贝数可能不止一个，且插入位点也具有一定的随机性。将抗除草剂基因（B）导入红花香豌豆（Aa）细胞后，利用筛选成功的单个细胞经植物组织培养获得了4种抗除草剂植株，将其分别自交，子代表型及比例如下表所示。若检测到每个受体细胞中最多含有2个B基因，基因的插入不影响配子活性和个体存活。下列说法正确的是（　　） 亲本 子代 甲 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=9：3：3：1 乙 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=45：15：3：1 丙 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=3：0：0：1 丁 抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=0：15：0：1 A．甲植株中抗除草剂基因与控制花色的基因位于非同源染色体上且为单拷贝插入 B．乙植株中抗除草剂基因插入花色基因所在染色体上且为双拷贝插入 C．丙植株中抗除草剂基因为单拷贝插入且插入红花基因所在的染色体上 D．丁植株中抗除草剂基因为双拷贝插入且有一个抗除草剂基因插入红花基因内 【答案】D 【分析】基因自由组合定律的实质是：等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。利用“拆分法”解决自由组合计算问题思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。基因自由组合定律特殊分离比的解题思路： 1.看后代可能的配子组合种类，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律，其上代基因型为双杂合。 2.写出正常的分离比9︰3︰3︰1。3.对照题中所给信息进行归类，若分离比为9︰7，则为9︰（3︰3︰1），即7是后三种合并的结果；若分离比为9︰6︰1，则为9︰（3︰3）︰1；若分离比为15︰1，则为（9︰3︰3）︰1。 【详解】A、由题意可知，甲植株自交后代中，抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花=9：3：3：1，说明抗除草剂基因与控制花色的基因遵循基因的自由组合定律，因此甲植株中抗除草剂基因与控制花色的基因位于非同源染色体上且为双拷贝插入，A错误； B、乙植株自交后代中，抗除草剂红花:抗除草剂白花:不抗除草剂红花:不抗除草剂白花=45: 15:3:1，性状分离比例之和为64，说明由三对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。其中抗除草剂：不抗除草剂=15：1,说明控制这对性状的基因有两对，且位于两对同源染色体上，红花：白花=3：1，由一对等位基因控制，因此说明抗除草剂基因在乙植株中为双拷贝插入，但没有插入花色基因所在的染色体上，B错误； C、丙植株自交后代中，抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花= 3：0：0：1，说明丙植株中抗除草剂基因为单拷贝插入，但无法判断其是否插入红花基因所在的染色体上，C错误; D、丁植株自交后代中，抗除草剂红花：抗除草剂白花：不抗除草剂红花：不抗除草剂白花= 0：15：0：1，即抗除草剂：不抗除草剂=15：1，全为白花，说明丁植株中抗除草剂基因为双拷贝插入且有一个抗除草剂基因插入红花基因内，D正确。 故选D。 7．（2024·山东淄博·二模）单亲二体（UPD）是指一对同源染色体均来自父方或母方的现象。纯合型单亲二体（UPiD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列相同；杂合型单亲二体（UPhD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列不同。某家庭中，母亲减数分裂产生性染色体为XX的卵细胞，受精后第一次卵裂时，受精卵发生了“三体自救”（多余的一条染色体随机降解消失，染色体数目恢复正常），出生了一个不含父方性染色体的UPD女儿。下列说法正确的是（    ） A．发育成UPD女儿的受精卵的性染色体组成为XXX B．若女儿为UPhD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常 C．若女儿为UpiD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅰ异常 D．女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD 【答案】D 【分析】染色体变异包括染色体结构变异和数目变异：（1）染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变；（2）染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失。 【详解】A、母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离，产生的卵细胞性染色体为XX，父亲产生的精子性染色体为X或Y，故该女子的受精卵中，性染色体组成为XXX或XXY，A错误； B、若女儿为UPhD，两条X染色体全部来自母亲，但两条X染色体的碱基序列差异很大，说明不是相同的染色体，则来自母亲的一对同源染色体，说明母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离，B错误； C、若女儿为UpiD，两条X染色体全部来自母亲，两条X染色体的碱基序列差异不大，说明是相同的染色体，说明母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅱ后期X染色体没有正常分离，C错误； D、若母亲为女儿为伴X染色体隐性遗传病基因携带者，则女儿为UPiD时可能患病，但是女儿为UPhD时不可能患病，因此女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD，D正确。 故选D。 8．（2024·山东潍坊·二模）果蝇的圆眼和棒眼、长翅和短翅受两对独立遗传的等位基因控制。现用纯合个体进行杂交实验，结果如表： 杂交组合 P F₁ ① 棒眼长翅♀ 圆眼短翅♂ 棒眼长翅♀ 棒眼长翅♂ ② 圆眼短翅♀ 棒眼长翅♂ 棒眼长翅♀ 棒眼短翅♂ 现将一个纯合群体中的圆眼长翅果蝇和棒眼短翅果蝇随机交配，产生的200只F1个体中圆眼长翅雌果蝇24只，棒眼长翅雄果蝇6只，亲本雌果蝇中圆眼长翅的比例为（    ） A．3/10 B．1/5 C．7/10 D．4/5 【答案】A 【分析】基因自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】分析题意，杂交组合①亲代为棒眼和圆眼，子代全为棒眼，可知棒眼时显性性状，亲代为长翅和短翅，子代全是长翅，说明长翅是显性性状。又因为杂交组合①②相当于正反交实验，圆眼和棒眼正反交结果相同，说明该对基因位于常染色体，而长翅和短翅正反交结果不同，说明位于X染色体，将一个纯合群体中的圆眼长翅果蝇（aaXBY、aaXBXB）和棒眼短翅果蝇（AAXbXb、AAXbY）随机交配，产生的200只F1个体中圆眼长翅雌果蝇（aaXBX-）24只只能由aaXBY与aaXBXB杂交而来，设亲本雄性中aaXBY为x，AAXbY为y，雌性中为aaXBXBz，则x×aaXBY×z×aaXBXB，子代中aaXBX-=X×Z×1/2=24/200=3/25，即X×Z=6/25，同理可知z×y=6/100，故则x/y=4，即亲本雄性aaXBY∶AAXbY=4∶1，雄性中aaXBY=4/5，又因为x×z=6/25，可得z（aXBXB）=3/10。 故选A。 二、多选题 9．（2024·山东济宁·二模）如图为某家族有关甲病和乙病的遗传系谱图，甲病相关基因为常染色体上的A、a；乙病的相关基因为B、b，某性别个体在产生配子时乙病相关基因均被甲基化修饰，另一性别个体在产生配子时均去修饰，修饰后的基因作用效果等同于致病基因。已知I-1不含被修饰的乙病相关基因。下列说法正确的是（　　） A．乙病为常染色体隐性遗传病 B．乙病相关基因在形成精子时被修饰 C．I-2与Ⅱ-4基因型相同的概率为1/2 D．Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个孩子两病兼患的概率是1/8 【答案】BD 【分析】根据题意和图示分析可知：Ⅱ-5号、Ⅱ-6号不患甲病，而Ⅱ-6号患甲病，已知甲病相关基因位于常染色体上，因此甲病为常染色体隐性遗传病。乙病修饰后的基因作用效果等同于致病基因，这说明乙病为隐性遗传病，男性个体I-1号、Ⅱ-3号、Ⅱ-6号、Ⅲ-7号、Ⅲ-9号均不患乙病，而女性个体I-2号、Ⅱ-4号、Ⅲ-8号均患乙病，说明乙病相关基因在形成精子时被修饰，在产生卵子时均去修饰，且相关基因位于X染色体上，故可说明乙病为伴X隐性遗传病。 【详解】AB、Ⅱ-5号、Ⅱ-6号不患甲病，而Ⅱ-6号患甲病，已知甲病相关基因位于常染色体上，因此甲病为常染色体隐性遗传病。乙病修饰后的基因作用效果等同于致病基因，这说明乙病为隐性遗传病，男性个体I-1号、Ⅱ-3号、Ⅱ-6号、Ⅲ-7号、Ⅲ-9号均不患乙病，而女性个体I-2号、Ⅱ-4号、8号均患乙病，说明乙病相关基因位于X染色体上，且相关基因在形成精子时被修饰，在产生卵子时均去修饰，故可说明乙病为伴X隐性遗传病，A错误，B正确； C、I-1的基因型为aaXBY，I-2的基因型为AaXBXb（B基因被修饰无法表达，等同于致病基因）或AAXBXb，由于I-2的父母甲病的基因型未知，因此无法推断I-2甲病的基因型，Ⅱ-4基因型为AaXBXb（B基因被修饰无法表达等同于致病基因），因此I-2与Ⅱ-4基因型相同的概率无法可知，C错误； D、由7、8的患病情况可知，Ⅱ-3的的基因型为AaXBY，Ⅱ-4的的基因型为AaXBXb，再生一个孩子两病兼患[aaXbY、aaXB （来自Ⅱ-3）Xb（来自Ⅱ-4）]的概率是1/4×1/4+1/4×1/4=1/8，D正确。 故选BD。 10．（2024·山东德州·二模）家蚕（ZW型）控制卵壳黑色（D）和白色（d）的基因位于常染色体上，辐射处理黑壳卵后，携带D基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达（基因缺失用O表示）。雄蚕产丝量比雌蚕高。科研人员辐射诱变黑壳卵（Dd），孵化后挑选出100只雌蚕，分别与一只正常白色雄蚕交配后产卵，选留每组中的黑壳卵孵化，统计每组雌雄家蚕的数量：①雌蚕∶雄蚕=1∶1有93组；②全为雌蚕有3组；③全为雄蚕有4组。下列说法错误的是（　　） A．携带D基因的染色体片段转移到其他染色体上，属于染色体结构变异 B．①中雌蚕：雄蚕=1：1，说明黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移 C．②中的雌蚕与正常雄蚕交配后，应挑选白壳卵孵化成蚕以提高产丝量 D．③中的雄蚕与正常雌蚕交配后，子代中雄蚕的基因型为ddZDZ、dOZDZ 【答案】BD 【分析】1、染色体结构变异：染色体在内外因的作用下断裂，断裂端具有愈合与重接的能力，染色体在不同区段断裂后，在同一条染色体或不同染色体之间以不同方式重接时，导致的各种结构变异，包括：缺失、重复、倒位、易位。 2、根据题意可知，如果黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移或转移到另一常染色体上，亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为Dd或dODO；若D基因的染色体片段转移到W染色体上，则亲本雌蚕的基因型为dOZWD，亲本雄蚕基因型为ddZZ；若D基因的染色体片段转移到Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为dOZDW，亲本雄蚕基因型为ddZZ。 【详解】A、发生在非同源染色体之间片段的交换属于染色体结构变异，携带D基因的染色体片段转移到其他染色体上，这种变异属于染色体结构变异，A正确； B、根据题意，如果黑壳卵经诱变后并没有发生染色体片段转移或转移到另一常染色体上，亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为Dd或dODO，正常白色雄蚕基因型为dd，那么后代体色与性别无关联，故黑色卵壳孵化后每组雌雄家蚕比例皆为1∶1，B错误； C、若后代黑壳卵个体全为雌蚕，则D基因的染色体片段转移到W染色体上，则亲本雌蚕的基因型为dOZWD，亲本雄蚕基因型为ddZZ，则后代为ddZZ白壳雄、dOZZ白壳雄、dOZWD黑壳雌与ddZWD黑壳雌，②中的雌蚕为dOZWD与ddZWD，与正常雄蚕DdZZ交配后，②中的雌蚕产生的卵细胞为OZ、OWD、dZ、dWD，正常雄蚕DdZZ产生的配子为DZ、dZ，因此后代中白壳卵基因型为dOZZ、ddZZ，全为雄蚕，由于雄蚕产丝量比雌蚕高，因此应挑选白壳卵孵化成蚕以提高产丝量，C正确； D、若后代全为雄蚕，则D基因的染色体片段转移到Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为dOZDW，亲本雄蚕基因型为ddZZ，则后代基因型为dOZDZ、ddZDZ、dOZW与ddZW，因此后代黑壳卵个体基因型为dOZDZ、ddZDZ，全为雄蚕，产生的雄配子为dZD、dZ、OZD、OZ，正常雌蚕基因型为DdZW，产生的配子为DZ、DW、dZ、dW，那么子代中雄蚕的基因型为DdZDZ、ddZDZ、DdZZ、ddZZ、DOZDZ、DOZZ、dOZZ，D错误。 故选BD。 三、非选择题 11．（2024·山东济宁·二模）G蛋白是在酵母菌细胞内由G基因表达的一类转录因子，能够与DNA中的UAS序列结合并驱动其下游基因的表达。将一个G基因插入到雄果蝇的一条3号染色体上，将另一个UAS-GFP（绿色荧光蛋白基因）随机插入到雌果蝇的某条染色体上。已知野生型果蝇翅色是无色透明的。现利用上述的一对转基因果蝇进行杂交实验，得到F1。 (1)若F1绿色翅：无色翅=1：3，将F1中绿色翅雌雄个体随机交配，F2绿色翅：无色翅=9：7。则UAS-GFP没有插入到3号染色体上，判断依据是 ；若F2表型及比例为 ，则UAS-GFP插入到了3号染色体上。 (2)若F2中雌雄果蝇的翅色比例不同，原因最可能是 ；若F2性状比例为 说明推测是正确的。 (3)转座子是可以移动的DNA序列，转座后可能影响生物的育性等性状。黑腹果蝇仅有P、M两个品系，其中P品系的核DNA中有许多转座子，称为P因子。不同品系之间的杂交后代育性表现如表所示。 母本父本 M品系 P品系 M品系 可育 可育 P品系 不育 可育 ①P品系和M品系属于同一物种，判断的依据是 。 ②P品系和M品系互交结果不同与P因子的转座有关，具体原因可能是 。若要测定某地黑腹果蝇的品系种类，请利用现有P品系和M品系的果蝇设计一种杂交实验进行检测。写出实验方案和预期结果 。 【答案】(1) F2的表型比例符合基因的自由组合定律 绿色翅：无色翅的比例为1：1 (2) UAS-GFP插入到了X染色体上 6：2：3：5 (3) 因为P品系和M品系杂交能产生可育后代 M品系卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而P品系的卵细胞中不存在这种物质 进行多对P品系雄果蝇与该地雌果蝇杂交，检测子代果蝇的育性。若子代全可育，则该地果蝇为P品系；若子代全不育，则该地果蝇为M品系；若子代部分可育、部分不可育，则该地果蝇既有P品系又有M品系 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）将F1中绿色翅雌雄个体随机交配，F2绿色翅：无色翅=9：7，符合9：3：3：1的变式，符合基因的自由组合定律，因此UAS-GFP插入非同源染色体上。且同时G基因和UAS-GFP时，表现为绿色翅，只含有一个G基因或UAS-GFP、或二者都不含时，表现为无色翅。已知一个G基因（设为G）插入到雄果蝇的一条3号染色体上，则另一个UAS-GFP（设为U）插入雌果蝇的其它染色体，没有插入到3号染色体上。若UAS-GFP插入到了3号染色体上，则亲本的基因型为Gu//gu（//表示同源染色体）、Ug//ug，则F1中绿色翅雌雄个体的基因型为Gu//Ug，将F1中绿色翅雌雄个体随机交配，则F2的基因型及比例为Gu//Gu：Gu//Ug：Ug//Ug=1：2：1，F2表型及比例为绿色翅：无色翅的比例为1：1。 （2）若F2中雌雄果蝇的翅色比例不同，推测最可能的原因UAS-GFP插入到了X染色体上。则亲本的基因型可以设为GgXuY和ggXUXu，（u和g表示没有相关的基因），则F1的绿翅雌雄果蝇的基因型为GgXUXu和GgXUY，杂交后代的表现型和基因型之比为：G_XUX-︰G_XUY︰ggXUX-︰（G_XuY＋ggXUY＋ggXuY）＝6︰3︰2︰（3＋1＋1），即绿翅雌性︰绿翅雄性︰无色翅雌性︰无色翅雄性＝6︰2︰3︰5。 （3）①由于P品系和M品系杂交能产生可育后代，因此P品系和M品系属于同一物种。 ②P品系的核DNA中有许多转座子，称为P因子，M品系中不存在P因子，M品系卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而P品系的卵细胞中不存在这种物质，因此P品系和M品系互交结果不同。若要测定某地黑腹果蝇的品系种类（P品系和M品系），可进行多对P品系雄果蝇与该地雌果蝇杂交，检测子代果蝇的育性。若子代全可育，则该地果蝇为P品系；若子代全不育，则该地果蝇为M品系；若子代部分可育、部分不可育，则该地果蝇既有P品系又有M品系。 12．（23-24高三上·江苏南通·阶段练习）野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素（受A、a基因控制）与朱红色素（受B、b基因控制）的叠加。研究人员发现了一种不能合成棕色素和朱红色素的白眼纯合突变体品系，用突变体、野生型果蝇进行杂交实验，结果如下表。请回答下列问题。 亲本组合 子代表型及比例 一 野生型♀ 白眼♂ 全为暗红眼 二 野生型♂ 白眼♀ 全为暗红眼 三 组合二中子代暗红眼♂ 白眼♀ 暗红眼∶白眼=1∶1 (1)白眼是 染色体上的 （隐性、显性）突变性状。 (2)据表推测组合一子代细胞染色体上两对基因的位置关系，请在图上标注出相应位置 。 若让组合三子代随机交配一代（假设组合三子代产生配子时染色体行为同其亲本），后代白眼果蝇的比例为 。 (3)研究人员在进行杂交组合三时还发现两种不同的结果，如下表： 亲本组合 子代表现型及比例 暗红眼（甲）♂×白眼♀ 结果①：全为暗红眼 暗红眼（乙）♂×白眼♀ 结果②：暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼=45∶5∶5∶45 出现结果①的原因可能是雄性亲本甲产生携带 基因的精子不育导致；出现结果②的原因最可能是 。 (4)进一步研究发现，野生型果蝇及白眼纯合突变体品系均为D+基因纯合子，甲果蝇（如图）的一个D+基因突变为D基因，研究人员在甲果蝇的次级精母细胞中均检测到D基因的表达产物G蛋白，该蛋白与特定的 DNA序列r结合，导致精子不育。    ①据此判断D+、D基因的显隐性关系为 。根据杂交结果①可推测D基因与A基因在染色体上的位置关系是 。 ②进一步用射线照射甲果蝇，得到一只变异的丙果蝇（如图）。将丙果蝇与白眼雌果蝇杂交，所得子代表型及比例为 。 【答案】(1) 常 隐性 (2)    9/16 (3) a、b 雄性亲本乙在产生配子时同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换 (4) D对D+为显性 在同一条染色体上 暗红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇=1∶1 【分析】由题干可知，暗红眼果蝇的基因型为AABB，白眼果蝇的基因型为aabb，杂交实验一和二为正反交实验，杂交结果相同，全为暗红眼，说明亲本均为纯合子，暗红眼对白眼为显性，且白眼是常染色体上的隐性突变性状，则子代暗红眼果蝇的基因型为AaBb。杂交实验三属于测交实验，子代比例为暗红眼：白眼=1：1，符合分离定律判断这两对等位基因位于一对同源染色体上。 【详解】（1）杂交实验一和二为正反交实验，杂交结果相同，说明暗红眼对白眼为显性，且白眼是常染色体上的隐性突变性状。 （2） 杂交组合三中后代表现为暗红眼∶白眼=1∶1，因而可推测亲代相关基因中A和B连锁，a和b连锁，因而可推测，组合一子代细胞染色体上两对基因的位置关系可表示如下：  。则子代杂交组合三的子代基因型为1/2AaBb、1/2aabb， 如果让组合三子代自由交配一代，因为A和B连锁，a和b连锁，所以组合三子代产生的配子为AB：ab=1:3，后代表型及比例为暗红眼：白眼=7:9，因此白眼果蝇的比例为9/16。故答案应为9/16。 （3）出现结果①，即子代全为暗红眼，则出现的原因可能是雄性亲本甲（AaBb）产生携带ab基因的精子不育导致；而结果②出现四种表现型，且两多两少，因而可推测，该现象出现的原因最可能是雄性亲本乙在产生配子时同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换，进而产生了四种比例的配子，相关配子的基因型和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=45∶5∶5∶45。 （4）题意显示，研究人员在甲果蝇的次级精母细胞中均检测到D基因的表达产物G蛋白，因此，可判断D⁺、D基因的显隐性关系为D对D+为显性。根据杂交结果①，即后代均表现为暗红眼，说明甲雄蝇产生AB一种可育精子，故子代全为暗红眼，由此推测D基因与A、B基因位于同一条染色体上。 ②进一步用射线照射甲果蝇，得到一只变异的丙果蝇，结合图示可知丙果蝇产生的精子类型为DRX∶DRYr（不育）∶D+X∶D+Yr（不育）=1∶1∶1∶1，因此，将丙果蝇与白眼雌果蝇（aabb）杂交，所得子代表型及比例为暗红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇=1∶1。 13．（2024·山东·二模）玉米种子有无色、紫色、红色、黄色四种颜色。种子从外往内有四层结构，分别是种皮、糊粉层、胚乳、胚。种皮和胚通常是无色的，种子的颜色由糊粉层决定，当糊粉层也是无色时，种子的颜色由胚乳决定。糊粉层中花青素的合成受显性基因A、C、R共同控制，隐性基因无相关作用；I（i）和P（p）基因与花青素的修饰有关，I基因会使花青素转化为无色物质，i基因无此作用，P基因使花青素呈紫色，p基因使花青素呈红色。H基因使胚乳合成胡萝卜素而呈黄色，h基因无此作用，胚乳呈无色。各对基因均独立遗传。回答下列问题： (1)在玉米的胚珠中，中央细胞含有两个细胞核，每个细胞核和卵细胞核具有相同的基因型，双受精后，受精卵发育为胚，受精的中央细胞发育为糊粉层和胚乳。不考虑其他基因，基因型为iiPP（母本）和IIpp（父本）的两植株杂交，所结种子种皮的基因型是 ，糊粉层的基因型是 。 (2)紫色玉米种子中胚的基因型共有 种，其中纯合子有 种。黄色玉米种子中胚的基因型共有 种，其中显性基因数目最多和最少的基因型分别是 。 (3)基因型为AAccRRiiPPhh和aaCCrrIIppHH两植株杂交，F1植株自交所结玉米种子的颜色及比例是 。 (4)玉米是雌雄同株单性花，雄花长在顶端，雌花长在叶腋处。将基因型为AaCCRrIIPpHh和AaCcRRiiPphh的植株分别为奇数行和偶数行间行种植，种子成熟后，奇数行和偶数行所结种子的颜色分别为 。杂交种具有杂种优势，往往表现出生长健壮、抗逆性强、产量高等特性，当间行种植的植株种子成熟后，如何从中快速筛选出杂交种？ 。 【答案】(1) iiPP IiiPPp (2) 48 2/二 438 AACCRRIIPPHH;aaccrriippHh (3)黄色：无色：紫色：红色=687:229:81:27 (4) 奇数行结黄色和无色种子，偶数行结紫色、红色、黄色、无色种子 从偶数行结的种子中筛选出黄色种子即为杂交种 【分析】据题干分析，紫色的基因型为A_C_R_iiP_ _ _;红色的基因型为A_C_R_iipp _ _；黄色的基因型包括A_C_R_I_ _ _H_和aaC_R_ _ _ _ _H_、A_ccR_ _ _ _ _H_、A_C_rr_ _ _ _H_、aaccR_ _ _ _ _H_、A_ccrr_ _ _ _H_、aaC_rr_ _ _ _H_、aaccrr_ _ _ _H_;白色的基因型为A_C_R_I_ _ _hh和aaC_R_ _ _ _ _hh、A_ccR_ _ _ _ _hh、A_C_rr_ _ _ _hh、aaccR_ _ _ _ _hh、A_ccrr_ _ _ _hh、aaC_rr_ _ _ _hh、aaccrr_ _ _ _hh。 【详解】（1）种皮是由珠被发育而来，珠被是母本的体细胞，因此不考虑其他基因，基因型为iiPP（母本）和IIpp（父本）的两植株杂交，所结种子种皮的基因型是iiPP。糊粉层是由一个精子和两个卵细胞结合发育而来，卵细胞基因型为iP，精子基因型为Ip，所以糊粉层的基因型是IiiPPp。 （2）据题干分析，紫色的基因型为A_C_R_iiP_ _ _，基因型共有2×2×2×1×2×3=48种，其中纯合子包括AACCRRiiPPHH和AACCRRiiPPhh两种。黄色的基因型包括A_C_R_I_ _ _H_和aaC_R_ _ _ _ _H_、A_ccR_ _ _ _ _H_、A_C_rr_ _ _ _H_、aaccR_ _ _ _ _H_、A_ccrr_ _ _ _H_、aaC_rr_ _ _ _H_、aaccrr_ _ _ _H_，基因型种类为2×2×2×2×3×2+1×2×2×3×3×2×3+1×1×2×3×3×2×3+1×1×1×3×3×2=438种。其中显性基因数目最多和最少的基因型分别是AACCRRIIPPHH、aaccrriippHh。 （3）基因型为AAccRRiiPPhh和aaCCrrIIppHH两植株杂交，F1基因型为AaCcRrIiPpHh，利用分离定律的思维求解，子代基因型为（3A_;1aa）(3C_；1cc)(3R_;1rr)(3I_；1ii)(3P_;1pp)(3H_;1hh)，再利用上述表型和基因型的对应关系可知，黄色：无色：紫色：红色=687:229:81:27。 （4）①基因型为AaCCRrIIPpHh和AaCcRRiiPphh的植株分别为奇数行和偶数行间行种植，玉米既能自交也会相互杂交，利用分离定律的思维求解自由组合定律，基因型为AaCCRrIIPpHh的植株上子代的基因型结果分别是（A_;aa）(C_)(R_;rr)(I_)(P_;pp)(H_;hh),根据上述小题分析可知，基因型为AaCCRrIIPpHh的植株上（奇数行）所结种子的颜色为黄色和无色；基因型为AaCcRRiiPphh的植株上子代的基因型结果分别是（A_;aa）(C_；cc)(R_)(Ii;ii)(P_;pp)(Hh;hh),根据上述小题分析可知，基因型为AaCCRrIIPpHh的植株上（偶数行）所结种子的颜色为黄色、无色、紫色、红色。 ②基因型为AaCcRRiiPphh的植株（偶数行）自交，子代基因型为_ _ _ _RRii_ _hh，不可能出现黄色个体，依据上述小问分析，偶数行所结种子存在黄色（含Hh基因），说明黄色个体一定是杂交结果，因此快速筛选出杂交种的方法是从偶数行结的种子中筛选出黄色种子即为杂交种。 14．（2024·山东德州·二模）果蝇的长翅对残翅为显性，由基因A/a控制；刚毛对截毛为显性，由基因B/b控制，两对等位基因独立遗传。研究人员用X射线处理野生型果蝇，培育出两个亮红眼常染色体单基因纯合突变品系甲和乙，以及1只体色为褐色的雌性单基因突变体丙。 (1)研究人员选取某雄果蝇与残翅截毛果蝇杂交，F1中雌雄果蝇均表现为长翅：残翅=1：1，但雌蝇全表现为截毛，雄蝇全表现为刚毛。据此分析，基因A/a和基因B/b分别是位于 上的等位基因，该雄果蝇的基因型为 。 (2)野生型果蝇分别与品系甲、乙交配，F1均为野生型，F1自由交配，F2中亮红眼个体所占比例均为1/4。若将品系甲和乙交配，子代的表型为 。野生型雄果蝇与突变体丙交配，F1中褐色雌：野生型雄：野生型雌=1：1：1。研究发现，果蝇丙的突变基因只位于X染色体上，则果蝇丙发生的是 （填“显性”或“隐性”）突变，出现该异常比例的原因可能是 。 (3)若选择品系甲的雄果蝇与突变体丙杂交得F1，F1自由交配，F2中眼色正常且体色为褐色的雌蝇所占比例为 ，褐色基因的频率为 。 (4)研究发现一只果蝇W减数分裂时，存在如图所示的两对染色体异常联会情况。减数分裂后期，异常联会的染色体两两分离，形成的配子中基因存在缺失或重复时表现不育（其他染色体联会正常，图中每条染色体只表示了一条染色单体，不考虑其他变异和环境因素的影响）。染色体结构变异往往会导致个体性状的改变，但果蝇W表现正常，可能的原因是 。一只染色体组成正常果蝇与果蝇W交配，产生染色体组成正常子代的概率是 。 【答案】(1) 常染色体、XY同源区段 AaXbYB (2) 均为亮红眼或均为野生型 显性 突变基因使雄性个体致死 (3) 3/28 1/11 (4) 果蝇W细胞中染色体上控制个体性状的基因数目和结构没有改变，并能正常表达 1/2 【分析】伴性遗传：是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。人类和部分动物（狗、果蝇）的性别决定方式为XY型，女性（雌性）的性染色体组成为XX，而男性（雄性）的性染色体组成为XY。 【详解】（1）用雄果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交，F1中雌、雄果蝇均表现为长翅：残翅=1：1，说明基因A/a位于常染色体上；说明亲本关于长翅和残翅的基因型为Aa×aa；F1中雌果蝇全表现为截毛，雄果蝇全表现为刚毛，性状与性别相关联，说明基因B/b位于性染色体上，F1中雄果蝇全为刚毛，说明基因B位于Y染色体上，说明亲本关于刚毛和截毛的基因型为XbXb×XbYB，因此该雄果蝇的基因型为AaXbYB。 （2）野生型果蝇分别与品系甲、乙交配，F1均为野生型，F1自由交配，F2中亮红眼个体所占比例均为1/4。若品系甲、乙的突变仅涉及一对等位基因，假设野生型的基因型为AA，亮红色品系甲的基因型为a2a2，亮红色品系乙的基因型为a1a1，将品系甲、乙杂交，子代的基因型为a1a2，表型为亮红眼；若品系甲、乙的突变涉及两对等位基因，假设野生型的基因型为EEFF，亮红色品系甲的基因型为EEff，亮红色品系乙的基因型为eeFF，将品系甲、乙杂交，子代的基因型为EeFf，表型为野生型。褐色的雌性单基因突变体丙与纯合野生型雄果蝇杂交，F1中褐色雌：野生型雄：野生型雌=1：1：1，由于野生型为纯合子，F1出现两种表现型（褐色和野生型），因此褐色为杂合子，故果蝇丙发生的是显性突变；与理论上1：1：1：1相比少了褐色雄性，可知为伴性遗传，且显性纯合在雄性中致死。 （3）假设褐色突变体丙的基因型为AAXHXh（假设H/h控制体色），品系甲的雄果蝇为a2a2XhY（A对a2为显性），选择品系甲的雄果蝇（a2a2XhY）与突变体丙（AAXHXh）杂交，F1为Aa2XHXh、Aa2XhXh和Aa2XHY、Aa2XhY，F1相互交配，F2中眼色正常且体色为褐色的雌蝇（A_XHX_）的比例，先计算A_的概率等于3/4（F1的Aa2和Aa2交配产生），再计算XHX_，计算时要考虑XHY致死，F1中的雌雄个体1/2XHXh和1/2XhXh与雄性个体XhY交配产生的子代中有1/2×1/4=1/8XHY死亡，子代中的XHX_本来等于1/2×1/4+1/2×1/2=3/8，去除致死的情况，子代中的XHX_等于3/7，因此F2的A_XHX_=1/4×3/7=3/28。仅考虑体色，F1产生雌配子的概率及比例为XH：Xh=1：3，雄配子的概率及比例为Xh：Y=1：1，F2的基因型及比例为XHXh：XhXh：XHY（致死）：XhY=1：3：1：3，褐色基因（XH）的频率为1÷（2+6+3）=1/11。 （4）果蝇W存在两对染色体异常联会情况，但由于果蝇W细胞中染色体上控制个体性状的基因数目和结构没有改变，并能正常表达，因此果蝇W表现正常。由题干信息“减数分裂第一次分裂后期，异常联会的染色体两两分离”可知：该育性异常的植株两两分开的方式有相间分离即含有基因MYNR的染色体移向细胞的一极，即产生基因型为MYNR的配子，含有基因M、R、Y、N的染色体移向细胞的另一极，产生基因型为MYNR的配子，以该方式分开形成的两种配子均可育；相邻分离：包括上下分开或左右分开，上下分开时，产生基因型为MYYN和MRRN的配子，同理，左右分开时会产生基因型为YMMR和YNNR的配子，基因存在缺失或重复时表现不育，故果蝇W产生配子的种类及比例为MYNR：MRYN：MYYN：MRRN：YMMR：YNNR=2：2：1：1：1：1，仅MYNR、MRYN可育，因此一只染色体组成正常果蝇与果蝇W交配，产生染色体组成正常子代的概率是1/2。 15．（2024·山东滨州·二模）水稻是二倍体作物，我国栽培水稻有籼稻（ii）和粳稻（jj）两个亚种，两亚种之间的杂种优势显著高于亚种内杂交种，但亚种之间的杂交种（ij）部分花粉败育导致其结实率低。研究发现，花粉育性与籼稻染色体上的A、B两种基因有关，粳稻不存A、B基因及其等位基因。 (1)ij产生的花粉中发生败育的比例为1/2，将ij的B基因敲除，其花粉均不育；将A、B都敲除ij的花粉均有育性。据此判断导致花粉败育的基因为 。进一步研究发现，败育基因表达的毒蛋白可以进入花粉的线粒体中干扰细胞呼吸；另一个基因表达的解毒蛋白可以阻止花粉中毒蛋白发挥作用。A、B基因的表达时期和其控制合成的蛋白质的分布情况是 。 (2)根据ij败育花粉的比例为1/2 （填“能”或“否”）判断A、B基因是否位于同一条染色体上？理由是 。 (3)为确定A、B基因的位置关系，科研人员将外源B基因转入来自ij的细胞，获得转入了单个B基因的转基因植株（ijB），已知外源B基因与ij植株原有的A、B基因均位于非同源染色体上。ijB自交，若子代中与ii、ij表型相同的个体比例分别为 、 ，则说明ij中的A、B基因位于同一条染色体上且距离很近，不会发生交换。若ijB败育花粉的比例为 ，则说明ij中的A、B基因位于非同源染色体上。 【答案】(1) A A基因在形成配子的过程中表达，其控制合成的蛋白质分布在所有花粉中，B基因在花粉中表达，其控制合成的蛋白质只存在于含B基因的花粉中 (2) 否 无论B是否与A基因位于同一条染色体上，均有一半的花粉中含有解毒蛋白 (3) 1/3 1/2 1/4 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）根据题干信息可知，将ij的B基因敲除，其花粉均不育；将A、B都敲除ij的花粉均有育性，导致花粉败育的基因为A基因。 进一步研究发现，败育基因表达的毒蛋白可以进入花粉的线粒体中干扰细胞呼吸；另一个基因表达的解毒蛋白可以阻止花粉中毒蛋白发挥作用。A、B基因的表达时期和其控制合成的蛋白质的分布情况是A基因在形成配子的过程中表达，其控制合成的蛋白质分布在所有花粉中，B基因在花粉中表达，其控制合成的蛋白质只存在于含B基因的花粉中。 （2）根据ij败育花粉的比例为1/2不能判断A、B基因是否位于同一条染色体上，理由是无论B是否与A基因位于同一条染色体上，均有一半的花粉中含有解毒蛋白。 （3）科研人员将外源B基因转入来自ij的细胞，获得转入了单个B基因的转基因植株（ijB），已知外源B基因与ij植株原有的A、B基因均位于非同源染色体上，若ij中的A、B基因位于同一条染色体上且距离很近，不会发生交换，则ijB自交，不含B的j配子败育，则花粉中j：i=1：2，雌配子j：i=1：1，jj个体比例为1/3×1/2=1/6，ii个体比例为 2/3×1/2=1/3，ij个体比例为1-1/6-1/3=1/2。若ij中的A、B基因位于非同源染色体上，符合自由组合，则ijB相当于杂合子，产生的败育花粉的比例为1/4。 16．（2024·山东淄博·二模）科学家在玉米杂交实验中发现了用孟德尔遗传不可解释的现象。 (1)玉米的b1基因能够表达转录因子，参与花青素的合成。b1存在两个特殊的等位基因BI和B'，BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为 。而科学家发现，F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色叶鞘。 (2)为探究其中机制，科学家进行了如下研究。 I．对BI和B'基因进行 ，发现二者的碱基序列没有区别。 Ⅱ．检测BI和B'的启动子区域和编码区的甲基化程度，发现没有差别。 Ⅲ．检测BI和B'的表达状况，结果如图。 ①检测结果表明，B'基因可以 （填“促进”“抑制”）BI基因的转录。判断依据是 。 ②F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 。 ③科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在 间，本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是 。 (3)已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理 。 (4)有人认为副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用，该说法是否有道理，并说出理由 。 【答案】(1)绿色叶鞘:紫色叶鞘=3:1 (2) I基因测序 抑制 F₁的基因型为BIB'， 但mRNA转录量与B'B'相似， 且均远低于亲本BIBI BI与B'分离后，B'的抑制作用不会解除 等位基因 （或同源序列） B'、BI (3)发生副突变的基因能产生RNAi，RNAi与相应mRNA结合，降解mRNA (4)有道理，副突变现象可以使杂交子代不会出现性状分离，性状能够稳定遗传，缩短育种年限 【分析】分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘基因型为B'BI说明绿色为显性性状，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为绿色叶鞘:紫色叶鞘=3:1。 （2）要检测BI和B'基因的碱基序列需要对BI和B'基因进行基因测序。 分析BI和B'表达状况的检测图，可知F₁的基因型为BIB'， 但mRNA转录量与B'B'相似， 且均远低于亲本BIBI因此检测结果表明，B'基因可以抑制BI基因的转录。 由题意可知F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色，F2、F3个体中必然存在BI纯合植株应表达紫色，但是实验结果不存在，并且F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 BI与B'分离后，B'的抑制作用不会解除。 科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在BI和B'基因也就是等位基因之间，又因为B'基因起主导作用，因此本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是B'、BI。 （3）已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理，作用机理要联系突变、以及RNAi和mRNA，因此为发生副突变的基因能产生RNAi，RNAi与相应mRNA结合，降解mRNA。 （4）副突变现象可以使杂交子代不会出现性状分离，性状能够稳定遗传，缩短育种年限，因此副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$