专题04 遗传规律及应用（大题30道）-【刷好题】备战2025年高考生物复习选择题+大题专练（新教材新高考）

专题04 遗传规律及应用 1．XY型性别决定的某昆虫翻翅（翅膀上翘，无长、短之分）与正常翅（翅膀平展，有长、短翅两种类型）由常染色体上的一对等位基因A/a控制，长翅与短翅由等位基因B/b控制；两对等位基因均不在Y染色体上，所有配子活力相同。以多对翻翅昆虫为亲本杂交，F1雌、雄虫表型及比例无差异，相关数据如图1所示。 回答下列问题： (1)控制该昆虫长翅与短翅的基因位于 染色体上；F1中长翅雌虫的基因型为 ；请从基因之间关系的角度解释翻翅昆虫中无长、短翅之分的原因： 。 (2)从F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称为 ，可通过观察该杂交组合产生后代的表型及比例鉴定 。 (3)若让F1中的所有翻翅雄虫与所有短翅雌虫随机交配产生F2，则F2中翻翅∶长翅∶短翅＝ ，F2中翻翅基因的频率为 。 (4)该昆虫的星状眼与正常眼由常染色体上的另一对等位基因D/d控制，上述亲本均为正常眼，F1中偶然发现1只翻翅星状眼雄虫，让其与翻翅正常眼雌虫杂交，子代星状眼∶正常眼＝2∶1。推测F1中突变雄虫相关基因在染色体上的位置符合图2中的 。 进一步筛选上述子代中的翻翅星状眼雌、雄虫连续多代杂交，后代均为翻翅星状眼，从而建立平衡致死系模型。则该平衡系中致死的基因型有 。 2．某品系家蚕（性别决定方式为ZW型）幼虫体表斑纹的深斑与浅斑是一对相对性状（由基因A、a控制），蚕茧颜色的黄色与白色是一对相对性状（由基因B、b控制），其中只有一对基因位于Z染色体上。为研究其遗传机制，选取一对深斑黄色的雌雄个体交配，所得F1表型及数量（只）如下表所示。请分析回答下列问题。 深斑黄色 深斑白色 浅斑黄色 浅斑白色 雌蚕 75 72 26 23 雄蚕 156 0 50 0 (1)家蚕的两对相对性状中位于Z染色体上的基因是 ，依据是 ，隐性性状分别是 。 (2)F1中深斑黄色雄蚕的基因型有 种，这些深斑黄色雄蚕产生AZB配子的比例为 。 (3)蜘蛛丝（丝蛋白）有超强的抗张强度，被称为“生物钢”，可制作防弹背心、人造韧带等。但蛛丝蛋白产量低，科学家尝试利用家蚕来生产蛛丝蛋白，具体的做法是：将蜘蛛控制蛛丝蛋白的基因M导入亲本雌蚕的某条染色体上，使其能生产蛛丝蛋白。为了确定基因M所在的染色体，设计实验，则实验思路为 。当实验结果为 ，可确定基因M位于Z染色体上。 3．请根据生物变异、育种及进化有关知识分析回答问题 （一）亲本的基因型为AABB和aabb的植株杂交（两对基因独立遗传），取F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株。 （二）将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1，将F1再作进一步处理，据图分析并回答： （三）某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则： (1)这样培养出来的植株与杂交育种后代不同的是，它们都是 ，自交后代不会发生性状分离。 (2)丙植株的基因型有 种，基因型和比例是 。 (3)丙植株的体细胞中含有 个染色体组，由此可推断形成丙植株的甲和乙植株 （“是”或“不是”）同一物种，原因是 。 (4)该种群的植物个体自交，后代中A的基因频率是 。 (5)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？ 。 4．大豆是我国的重要粮油作物，是人类优质蛋白的主要来源。普通品系大豆易倒伏、易感病，科研人员利用辐射诱变方法处理普通品系大豆（甲），得到了一株抗倒伏且抗病的大豆植株（乙），欲利用乙植株探究大豆抗倒伏（相关基因用A/a表示）及抗病（相关基因用B/b表示）性状的遗传规律，科研人员进行相关实验，结果如下表。回答下列问题： 实验 杂交亲本 表现型及比例 实验一 第一组 甲（父本）×乙（母本） 抗倒伏易感病:易倒伏易感病=1:1 第二组 甲（母本）×乙（父本） 抗倒伏易感病:易倒伏易感病=1:2 实验二 选取实验一F₁中易倒伏易感病植株作母本、抗倒伏易感病植株作父本杂交 易倒伏易感病:易倒伏抗病:抗倒伏易感病:抗倒伏抗病=6:2:3:1 (1)利用辐射诱变方法处理大豆使其发生基因突变，该育种方法的优点是 。 (2)由实验一可知，抗病对易感病为 性性状，理由是 。 (3)不考虑染色体变异和基因突变，若抗倒伏为显性性状，则： ①实验一第二组出现上述性状分离比的原因可能是 ； ②利用实验二中抗倒伏易感病植株自交，所得中能稳定遗传的抗倒伏易感病植株占 。 (4)研究人员随机选取第（3）小题②中的5个植株，利用凝胶电泳法，得到各植株部分基因条带。结果如下图：    注：条带1和2是一对等位基因的条带，条带3和4是另一对等位基因的条带。 已知植株2和3为易倒伏易感病植株，则由凝胶电泳图可知，条带1和4代表的基因分别为 。凝胶电泳图中， （填植株序号）为纯合抗倒伏易感病植株。 5．基因的加性效应是指等位基因和非等位基因间的累加效应，而各个基因对某性状的共同效应就是每个基因对该性状的单独效应的总和（基因的加性效应相同）。显性效应是指等位基因间显隐性相互作用产生的效应。科研人员以纯合高感枯萎病黄瓜（单性花）为母本，以纯合高抗枯萎病黄瓜为父本进行杂交得F1，F1均表现为2级黄瓜枯萎病，F1自交获得F2，对F2进行枯萎病抗性鉴定，并对其表型进行统计分析（根据患病程度划分等级），结果如图。回答下列问题： (1)在进行黄瓜杂交实验时，对母本的操作是 。 (2)黄瓜枯萎病抗性性状主要受基因控制的 （填“加性”或“显性”）效应影响，判断的理由是 。与黄瓜枯萎病抗性有关的两对等位基因位于 （填“同源染色体上”或“非同源染色体上”），判断的理由是 。 (3)F2的表型比例 （填“符合”或“不符合”）理论比值，原因可能是 。 (4)黄瓜的瓜把口感差，其长度影响品质。SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列。不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同，因此可作为分子标记进行基因定位。研究者构建了瓜把长度为5cm（含SSR1标记）的品系和4cm（含SSR2标记）的品系的两个亲本，两亲本仅有一对基因存在差异。两个亲本杂交后，F1再自交，F2中瓜把长度5cm个体占3/4，4cm个体占1/4。测定F2植株的SSR组成。 ①若该瓜把长度基因与该SSR标记位于非同源染色体上，则F2植株中，SSR组成有三种，其比例为SSR1/SSR1：SSR1/SSR2：SSR2/SSR2= 。 ②若该瓜把长度基因与该SSR标记位于一对同源染色体上，则F2中5cm瓜把植株中具有SSR2标记的占 。F2植株中4cm瓜把植株中具有SSR1标记的占 。 6．玉米（2n=20）植株不含性染色体，在茎秆中由于花青素的形成，会使植株的色泽产生紫色或红色的变化。花青素的形成由A/a、D/d、E/e三对基因控制。A控制花青素合成；D调控紫色，d调控红色；E/e可调控颜色深浅。某兴趣小组用紫色（AADDEE）玉米与绿色（aaddee）玉米杂交，F1表现为紫色，F2出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=27：9：9：9：3：7，已知基因型aaD_E_表型为褐色。回答下列问题： (1)对玉米进行基因组测序，应测 条染色体的DNA序列。 (2)子代中绿色玉米的基因型有 种，其中纯合子占 。 (3)控制花青素的三对基因 （填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是 。请从亲本和子代中选择合适材料通过一次杂交实验进行验证。 ①实验方案： 。 ②预期结果和结论： 。 7．某种农业害虫为二倍体，其雌性染色体组成为22+XX，雄性染色体组成为22+XO（只有一条性染色体X）。研究发现，该种害虫的体色有黄色和绿色两种，由A/a和B/b两对独立遗传的基因控制，且只有A、B基因同时出现时呈现黄色。已知所有配子均具有正常的受精能力。科研人员选择该昆虫甲、乙两纯种绿色品系进行了实验，实验方案及结果如下表。请回答问题： 组别 实验一 实验二 P 甲（♂）×乙（♀） 甲（♀）×乙（♂） 黄色（♀、♂） 黄色（♀）、绿色（♂） （由自由交配产生） 黄色♂：黄色♀：绿色♂：绿色♀=3:6:5:2 黄色♂：黄色♀：绿色♂：绿色♀=3:3:5:5 (1)实验一和实验二互为 实验。根据实验结果能确定A/a和B/b中有一对基因位于X染色体上，判断的理由是 。 (2)若已确定基因A、a位于常染色体上，则实验一亲本的基因型是甲（♂）： 乙（♀）： 。实验一中的黄色雌性个体中杂合子占 。 (3)现有一只杂合的黄色雄性个体，请从甲、乙品系中选择一雌性个体，使其交配产生的子代通过体色就可以判断性别，请写出实验思路以及预期结果 。 8．马铃薯是一种重要的块茎类粮食作物。传统块茎繁殖过程中会积累隐性有害突变 (如大效应有害突变、微效有害突变)，影响马铃薯的品质，而杂交育种却存在自交不亲和与自交衰退两大障碍。我国科学家利用不同品系的二倍体马铃薯进行杂交育种代替块茎育种，培育出了优良新品种。已知二倍体马铃薯中的1号染色体上有多个自交不亲和基因S₁……Sₙ构成一个复等位基因系列。S基因在雌蕊中特异表达出能抑制花粉管生长的S-RNase毒性蛋白，而在花粉中则特异表达出SLF蛋白。 回答下列问题： (1)S₁……Sn复等位基因的出现说明基因突变具有 性。 (2)铃薯具有自交不亲和的特点，原因是SLF蛋白 (填“能”或“不能”)降解同一个体的同一基因表达的S-RNase。研究发现某一品系马铃薯含有花粉特异性表达的显性基因A，该基因编码的A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase，能打破自交不亲和。研究者将A基因导入不含A的马铃薯品系中获得 Aa植株，该植株自交，F₁的基因型及比例为 。若要获得AA个体，应进行的操作是 。 (3)选择基因型为AA的马铃薯品系1和品系2作亲本，先通过反复自交获得纯合自交系，再让两种自交系杂交获得新品种，育种示意图如下(每个品系只呈现一对同源染色体)。 ①已知大效应有害突变基因集中分布在同源染色体重组率较高的部位，因此亲本在减数分裂时通过 ，将大效应有害突变有效清除。 ②新品种含有微效有害突变，但是未表现出相应的不利影响，其原因是 。 9．某严格自花传粉的二倍体植物的叶形有深裂叶和全缘叶两种，研究人员针对控制叶形的基因及其在染色体上的定位进行了有关实验：请回答下列问题： (1)假设该植物的叶形由一对等位基因A/a控制，且存在显性基因A时表现为深裂叶，否则为全缘叶。用纯合的深裂叶植株和全缘叶植株杂交，发现F1某植株的自交后代中深裂叶：全缘叶，若出现这一性状分离比是含有某种基因的配子部分致死导致的，则发生致死的配子类型是 。该F1植株产生的配子类型及比例为 。 (2)假设该植物的叶形由两对等位基因A/a、B/b控制，且A、B同时存在时才表现为深裂叶，其余情况表现为全缘叶现有纯合全缘叶植株甲（aaBB）、乙（AAbb）和丙（aabb），请设计实验探究两对等位基因是否独立遗传（不考虑突变和染色体互换）。 ①实验思路： 。 ②预期结果及结论： 。 (3)单体（2n1，体细胞中某对同源染色体缺少1条的个体）可用于基因在染色体上的定位。假设该植物的叶形由一对等位基因A/a控制，且全缘叶由a基因控制。现欲对a基因进行染色体定位，应以 的纯种植株为材料人工构建各种单体，然后将全缘叶植株分别与各种单体植株杂交。分别观察杂交后代的表型。若后代 ，说明a基因位于该单体所缺少的染色体上；若后代 ，说明a基因不位于该单体所缺少的染色体上。 10．遗传病已经成为当前危害人类健康最为严重的原因之一。科研人员对1个有3例甲病患者的家系进行了调查，并绘制了家族系谱图，如下图所示。已知甲病是一种单基因遗传病，其致病基因不在XY的同源区段，死亡个体表型正常。回答下列问题： (1)甲病的遗传方式是 ，理由是 。 (2)Ⅳ-3是纯合子的概率是 。甲病在人群中的发病率为1/10000，如果Ⅳ-3与一位没有血缘关系且表型正常的人结婚，生下患甲病孩子的概率是 。 (3)Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-2三人基因型相同的概率是 。 (4)此家系中与甲病相关基因的序列如下图所示： 科学家通过研究发现：正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同。致病基因表达的蛋白质中第787位氨基酸发生了改变，变成了苏氨酸。该基因表达的蛋白质是黑色素小体膜上的一种跨膜蛋白。该蛋白异常会导致酪氨酸转运异常，进而引起黑色素合成障碍，使得患者表现为眼、皮肤、毛发黑色素缺乏。请结合上述信息分析：致病基因发生了碱基对的 ，使得表达的蛋白质中第787位氨基酸由 替换为苏氨酸。上述例子说明基因表达产物与性状的关系是 。 11．水稻是否抗稻瘟病由等位基因R和r控制，某团队在北京研究基地的易感稻瘟病植株群体中发现了一株抗稻瘟病水稻，将其与易感稻瘟病水稻杂交，F1均为抗稻瘟病。F1水稻自交，3500株F2水稻中，易感稻瘟病仅有294株。从F2抗稻瘟病水稻中随机选取100株在海南自交，其中31株水稻自交后子代均为抗稻瘟病，69株水稻自交后出现性状分离，其分离比为抗稻瘟病：易感稻瘟病＝2186：714。 (1)抗稻瘟病基因产生的途径是 ，F2水稻中随机选取的抗稻瘟病水稻基因型有： 。 (2)北京研究基地F2水稻的性状分离比出现异常，可能的原因有： （多选）。 ①水稻的样本数过少，不符合孟德尔遗传规律统计样本的要求 ②易感稻瘟病水稻难以生长至成熟期，导致统计数据低于实际值 ③温带气候下易感稻瘟病植株发育异常，亚热带气候下易感稻瘟病植株正常发育 ④控制抗稻瘟病与易感稻瘟病的等位基因位于线粒体，不符合孟德尔遗传规律 (3)已知耐旱对不耐旱为显性，由E和e控制，抗稻瘟病的水稻普遍耐旱，而易感稻瘟病的水稻不耐旱，请从基因在染色体上的位置分析原因： 。 (4)F2抗稻瘟病水稻和易感稻瘟病水稻中高秆：矮秆均为3：1，试推测F1抗稻瘟病水稻秆高度的性状为 ，若将F2抗稻瘟病高秆水稻与易感稻瘟病矮秆水稻杂交，子代表型及比例是 。 12．某二倍体动物（XY型）的灰身和白身受两对等位基因A、a和B、b控制，已知基因A、a位于常染色体上。现利用甲、乙两白身纯合品种进行两组杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题： 亲本杂交情况 F1 F2 实验1 甲（父本）×乙（母本） 均为灰身 灰身雌：白身雌：灰身雄：白身雄=6：2：3：5 实验2 甲（母本）×乙（父本） 灰身雌：白身雌：灰身雄：白身雄=3：5：6：2 (1)B、b基因位于 （填具体染色体上位置），判断依据是 。 (2)实验1中甲和乙的基因型分别是 ，实验2的F1中雌性个体减数分裂产生含显性基因配子的概率是 。 (3)实验2的F2中B的基因频率为 ，F2中灰身个体相互交配，子代灰身：白身的比例为 。 (4)人工诱导雌核发育是指采用一定方法，使精子的遗传物质失活，从而不参与受精，但能激活卵子，使卵子仅依靠雌核发育成胚胎的技术。利用该技术让雌性的卵原细胞完成减数分裂，待细胞分裂到减数分裂Ⅱ时进行冷冻处理，之后细胞发育为成体二倍体，此过程中冷冻处理的目的是 ，成体二倍体的性别为 。 13．水稻（2N=24）雌雄同花且花较小，其雄性的育性（控制基因用A、a表示）和株高（控制基因用B、b表示）对产量和育种具有重要意义。科研人员利用化学物质 EMS处理野生型水稻种子，筛选出突变体L（雄性不育）和突变体M（半矮秆）。为探究其遗传机制，科研人员进行了杂交实验，结果如表所示。 杂交组合 杂交亲本 F1表型 F2表型及数量（株） Ⅰ 野生型×突变体L 野生型 野生型（1860） 雄性不育（588） Ⅱ 野生型×突变体M 野生型 野生型（1821） 半矮秆（602） 回答下列问题： (1)由野生型培育成突变体L、突变体M的育种方式是 。与杂交育种相比，该育种方法的优点是 （写出1 点即可）。 (2)进行杂交实验Ⅰ时，对母本的处理流程为 。据表分析，突变体L的雄性不育、突变体M的半矮秆均为 性状，且相关基因的遗传分别遵循 定律。 (3)研究发现，株高基因位于1号染色体上，测序的部分碱基序列如图所示。 结果表明，突变体M发生了 的单碱基突变，导致其编码的氨基酸序列发生改变。进一步研究发现，突变体M的茎尖生长素含量显著低于野生型，推测A基因通过 来控制体内的生物化学反应，从而控制株高性状。 (4)欲确定雄性的育性基因是否也位于1号染色体上，以突变体L、M为材料，设计实验方案并预测实验结果。 ①实验方案：突变体L 与突变体M杂交， 。 ②预期结果（不考虑突变、互换）： i.若 ，则育性基因位于1号染色体上； ii.若 ，则育性基因不在1号染色体上。 ③请写出突变体L与突变体M杂交得到子一代的遗传图解（需写出配子）。 。 14．番茄植株的茎、叶表面广泛存在表皮毛，可以帮助植株抵御逆境。现有多毛突变体甲、乙，为探究多毛性状的遗传机制，科研人员进行了如下杂交实验： (1)突变体甲、乙的多毛性状对野生型分别为 性状。控制突变体甲、乙多毛性状的基因为 （填“等位”或“非等位”）基因，原因是 。 (2)F2中多毛植株随机传粉所得F3中超多毛植株占 ，F3多毛植株中纯合子占 。 (3)从甲、乙两种突变体中分别克隆出控制多毛性状的基因进行电泳，并与野生型（WT）中克隆的等位基因电泳结果进行对比。根据下图电泳结果（bp表示碱基对）可判断，两种突变体中突变基因形成的原因分别是 。进一步检测乙突变体的突变基因控制合成的相应蛋白质，发现其肽链比野生型中该蛋白短，原因可能 。 注：WT1为甲突变体中突变基因的等位基因，WT2为乙突变体中突变基因的等位基因。 (4)甲突变体某细胞减数分裂过程中3号染色体未正常分离，导致F1超多毛植株中出现一株3号染色体三体植株。该三体植株减数分裂时3号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲利用该三体植株通过一次杂交实验来判断甲植株的多毛基因是否位于3号染色体上（乙植株的多毛基因不位于3号染色体上），请简述实验思路及预期结果与结论。 实验思路： ； 预期结果与结论： 。 15．人类X染色体上携带的基因远多于Y染色体，为平衡不同性别之间性染色体连锁基因的表达量，女性体细胞中的一条X染色体会随机失活。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症（俗称蚕豆病）是一种常见的伴X染色体不完全显性遗传病，相关基因G/g位于X染色体上。该病患者的G6PD的含量缺乏或活性降低，导致红细胞易发生氧化性损伤而出现溶血。请回答下列问题： (1)研究发现，X染色体失活包括启动、失活和维持3个步骤，并同时伴有组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等标志性现象。这种基因产物的剂量补偿机制不涉及基因碱基序列的改变，属于 现象。请结合基因表达的过程分析，失活X染色体上大部分的基因无法正常表达的原因： 。 (2)研究发现，G基因存在GF和GS两种类型，对这两种基因在体外扩增后进行电泳，可形成F和S两种条带。现有一对夫妻，丈夫患G6PD缺乏症，妻子表型正常，其家庭相关基因的电泳结果如图所示。 ①若GF基因的长度为1200bp，GS基因的长度为2000bp，则进行琼脂糖凝胶电泳时，点样孔位于 （填“a端”或“b端”）。据图分析，妻子的基因型为 ，其未表现出相关症状的原因是 。 ②图中儿子的基因型为 ，其出现的可能原因是 。 16．遗传性耳聋中的非综合征性耳聋（以下简称耳聋）是单基因遗传病，不同基因座位的基因突变都可引起耳聋，某耳聋家系的系谱如图甲所示。已知该家系的耳聋是由正常基因B突变成B₁引起的，为确定家系中某些个体的基因型，根据B和B₁两种基因的序列，设计引物进行PCR扩增，电泳结果如图乙所示。 回答下列问题： (1)相对于青少年型糖尿病、冠心病等多基因遗传病，耳聋在人群中的发病率往往比较 。绒毛细胞检查是20世纪末发展起来的一项新技术，通过对绒毛细胞核型分析 （能/不能）确定胎儿是否会耳聋。 (2)结合系谱图和电泳结果分析，可以确定B₁基因是位于 染色体的 基因，判断依据是 。 (3)B基因由于发生了碱基对的 而突变成了B₁基因，Ⅲ3的基因型是 。写出Ⅱ5和Ⅱ6将耳聋基因传给Ⅲ6的遗传图解。 (4)该家系的耳聋患者与另一个家系的耳聋患者结婚生了多个后代，后代都正常，最可能的原因是 。 17．野生的茄科植物大多有皮刺，皮刺的形成是为了抵御食草动物的啃咬，是植物的一种防御机制，但是皮刺的存在增加了茄科植物在栽培、采收和运输过程中的难度，降低了生产效率。科研人员发现有些无刺的红茄PL基因被破坏。请分析并回答下列问题： (1)有的红茄有刺，有的红茄无刺，出现这一区别的根本原因是 。 (2)科研人员为了进一步证明无刺性状是由PL基因被破坏产生的，将一段碱基序列插入有刺红茄一个PL基因中，然后利用该有刺红茄进行了自交，统计F1中有刺红茄与无刺红茄的数量比接近于3：1。该实验结果说明无刺是显性还是隐性性状？ ，理由是 。这种变异属于可遗传变异中的 。 (3)科研人员利用染色体上的SSR序列对PL基因进行染色体定位。SSR序列是染色体上的短串联重复序列，不同染色体具有各自特异的SSR序列。SSR1 和SSR2分别位于红茄的5号和6号染色体上。科研人员将纯合有刺红茄（A）与无刺红茄（B）进行杂交，然后将F1自交，得到F2，再收集F2中的无刺个体（1~14号植株），用电泳检测了这些无刺个体的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图所示。据图推测，PL基因很可能位于5号染色体上，理由是 ；无刺个体的SSR2的扩增产物共有3种类型，原因是 。 (4)已知另一无刺红茄的突变基因也位于S号染色体上、请设计实验判断这两种无刺红茄的突变基因是否为等位其因、写出实验思路、预崩结果及结论 。 18．已知果蝇的红眼和紫眼（基因A/a）是一对相对性状，长翅和截翅（基因B/b）是另一对相对性状。某遗传学实验室研究员用红眼长翅雌雄果蝇相互交配，获得F1的表型及数量如下表所示。回答下列问题。 果蝇 红眼长翅 红眼截翅 紫眼长翅 紫眼截翅 雌果蝇（只） 29 0 31 0 雄果蝇（只） 21 9 19 10 (1)根据表中数据分析，果蝇的眼色和翅形性状中， 为隐性性状，判断的理由是 。 (2)根据表中数据分析，基因A/a位于 染色体上，基因B/b位于 染色体上，这两对等位基因的遗传遵循 定律。 (3)亲本雄果蝇的基因型是 。F1中紫眼长翅雌果蝇中杂合子占比为 。 (4)F1中果蝇红眼：紫眼=1：1，经研究可能原因是：①果蝇的A雄配子不育；②基因型为AA的果蝇致死，且基因型为Aa的果蝇的存活率是aa的一半。为了进一步确定其原因，请你选用F1中果蝇，设计一个杂交实验方案： 。若实验结果： ，可确定实际情况为第②种可能性。 19．科研人员进行家蚕品种选育时发现了两种斑纹突变体，分别为褐色类鹑斑（简称褐斑）和紫色类鹑斑（简称紫斑）。实验小组为了探究两种斑纹突变体的遗传规律，设计了杂交实验（各组合均进行了正反交实验，且结果都相同），结果如表所示。回答下列问题： 杂交组合 亲本 F1表型 F2表型（F1雌雄交配） 正常斑 褐斑 紫斑 正常斑 褐斑 紫斑 组合① 正常斑×褐斑 529 0 0 340 123 0 组合② 正常斑×紫斑 479 0 0 410 0 134 组合③ 褐斑×紫斑 0 498 0 0 291 96 (1)根据杂交实验结果可以判断，褐斑的突变类型为 （填“显性”或“隐性”）突变，结合实验结果可知褐斑和紫斑的突变基因 （填“是”或“不是”）一对等位基因。让组合②的F1正常斑家蚕和组合③的F1褐斑家蚕杂交，子代的表型及比例为 。 (2)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体或来源于不同品种的同源染色体上的SSR不同，利用该原理，SSR技术常用于染色体特异性标记。研究人员扩增出组合①的亲本以及若干F2个体的SSR序列，部分电泳结果如图所示（F2的1、4、7个体为类鹑斑，其余为正常斑）。 图中结果说明类鹑斑的突变基因很可能在 号染色体上，根据 号个体的电泳结果，均可以判断该突变基因不在另外一条染色体上。 (3)研究人员获得了一批耐热家蚕（耐热性状由多个显性基因控制），耐热家蚕在32℃环境下饲养时，化蛹率达90.12%。温度敏感家蚕在32℃环境下饲养时，化蛹率低于5%。请你设计杂交实验方案以培育含有耐热基因且其他性状与温度敏感家蚕相近的家蚕品种，简要写出育种思路： 。 20．某X染色体非同源区段上的单基因遗传病（甲病），患者表现为智力障碍。研究者发现该病与基因A/a的酶切位点变化有关（A基因含1个EcoRI位点，a基因新增1个BamHI位点）。图1和图2为某家系成员的遗传系谱图及X染色体上相关致病基因用EcoRI和BamHI酶切后的电泳结果，其中I-2和Ⅱ-1为基因治疗志愿者，通过基因工程导入正常基因至神经干细胞，经过治疗后表型正常。 (1)该病的遗传方式为 。Ⅱ-2的致病基因来源于 。 (2)图3为A基因上EcoRI位点及A、a基因长度分布示意图，则在a基因新增的1个BamHI位点为图3中 点，若只用BamHI酶切割Ⅱ-2个体X染色体上的相关致病基因，在图中画出相应的电泳条带 。 (3)若Ⅱ-1与一名该病的携带者婚配，生1个健康女孩的概率为 。 (4)在人群中调查发现，有少数正常个体X染色体上无A基因，也未经过基因治疗，检测发现这些个体常染色体上某个本应沉默的基因D，重启了表达；同时在体内未检测到a基因表达产物，据此分析，这些个体表型正常可能的原因是 。 21．人类的ABO血型由9号染色体上的基因、和i决定，三者之间互为等位基因。一般情况下，基因型ii表现为O型血，或为A型血，或为B型血，为AB型血。Rh血型由1号染色体上的1对等位基因R和r控制，RR和Rr表现为Rh阳性，rr表现为Rh阴性。某地区一对夫妇及3个孩子的血型如下表所示。 家庭成员 父亲 母亲 儿子甲 儿子乙 女儿丙 ABO血型 AB B A AB B Rh血型 Rh阳性 Rh阳性 Rh阳性 Rh阴性 Rh阳性 回答下列问题。 (1)这对夫妇的基因型分别是 ，他们的孩子中没有出现O型血的原因是 。 (2)该地区人群中Rh阴性约占0.64%，则R基因的基因频率为 。若儿子乙与该地区一个血型为AB型、Rh阳性的女性结婚，生出与儿子乙血型一致的孩子的概率是 。 (3)Rh阴性比较少见，也称“熊猫血”。当血型为Rh阴性的患者需要输血时，找到ABO血型和Rh血型均匹配的血液比较困难。为解决上述问题，下列措施中合理的是________。 A．建立稀有血型数据库 B．鼓励稀有血型者定期献血 C．加强血液制品的合理调配 D．不对稀有血液进行安全检测 22．甲病为单基因遗传病，乙病致病原因是正常基因的编码区发生片段缺失。某家系中的部分成员的患病情况如图1所示，I2不携带甲病致病基因，甲病在男性中的患病率为1/100。图2是该家族部分成员关于乙病相关的基因经限制酶切、电泳得到的结果（不考虑染色体交换及X、Y染色体同源区段）。请回答下列相关问题： (1)乙病的遗传方式为 遗传，该遗传病的特点是 ，其产生的原因是发生了 （填可遗传变异的类型）。 (2)有同学认为与这两种遗传病有关的基因在遗传上遵循自由组合定律，你认为该同学的说法是否正确，并说明理由 。II3与Ⅱ4再生一个孩子，患两种遗传病的概率为 。 (3)进一步基因诊断发现，该家系中某基因转录的模板链中的部分序列为5'-ATGCCA……（263个碱基）……ACTGAG-3'，该模板链上5'-ACT-3'序列所对应的反密码子为5' 3'，用PCR技术扩增该基因，两条引物的碱基序列分别为 （每个引物写出6个碱基即可）。 23．甘蓝型油菜是我国重要的油料作物之一。黑籽油菜具有耐寒、耐旱、耐盐碱等多种优良性状，黄籽油菜种子含油量（SOC）更高，木质纤维素含量（SLC）更低，二者均可用于甘蓝型油菜的育种。 (1)甘蓝型油菜是油菜（AA，）和甘蓝（CC，）杂交得到的异源四倍体，可通过 形成含有两个 的配子。 (2)目前已克隆的黄籽基因多为隐性基因，限制了甘蓝型油菜黄籽品种的培育。科研人员新发现一株种皮颜色（SCC）为黄色的甘蓝型油菜N，通过杂交实验确认其黄色SCC基因为显性基因，极大加快了甘蓝型油菜黄籽品种的培育进程。 ①从植株N中克隆出基因D。推测D对SCC、SOC和SLC三种性状都有改善作用，为验证此推测，进行如下实验。 实验组1：构建D基因表达载体，导入黑籽油菜中； 实验组2：构建能敲除D基因的表达载体，导入 中； 对照组： 。 ②与对照组相比，实验组2的预期结果为 。 a．SCC变黄  b．SOC升高  c．SLC升高  d．SCC变黑  e．SOC降低  f．SLC降低 (3)甘蓝型油菜种子含油量的部分调控机制如图，D基因在种皮中特异性表达， 苯丙烷、类黄酮生物合成途径， 原花青素和木质纤维素含量，使种皮发生相应变化。    (4)为培育出油量高、且能保持黑籽油菜品系（K）多种优良性状的油菜新品种，请写出杂交育种流程 。 24．基因印记是指受精卵形成过程中，来源于父亲或者来源于母亲的等位基因被修饰后，该印记导致下一代仅仅表达父源或者母源等位基因。这种修饰常为DNA甲基化修饰等，也包括组蛋白乙酰化、甲基化等修饰。 (1)研究发现某种小鼠有体型正常（N）和体型矮小（n）两种类型，N基因可根据亲代的不同而有不同的表达，表现出“基因印记”现象，如图为相关实验。 ①基因组印记中的DNA甲基化修饰、组蛋白修饰等，使得基因表达和表型变化可遗传，这种现象属于 。 ②由实验结果可知，F2个体不被表达的N基因可能来自其亲本F1中的 。 ③F2中体型正常的雌雄鼠自由交配，后代体型正常的概率为 。 (2)进一步研究发现，小鼠个体在生殖细胞形成早期，来自父方和母方的印记将全部被消除，精子和卵子形成时产生新的甲基化模式。此模式导致只有同时具有精子和卵细胞的细胞核的胚胎才能正常发育，具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”不能正常发育成小鼠。某研究团队通过改变小鼠生殖细胞的“基因印记”使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。 ①图中囊胚进一步发育会出现 现象，否则胚胎无法继续发育；将极体注入修饰后的次级卵母细胞并融合，类似受精作用，该操作能成功创造孤雌小鼠，依赖的原理是 。 ②从打破基因印记对孤雌生殖的阻碍这个角度看，这些操作的目的是去除或改变阻碍孤雌生殖的基因印记，模拟 过程中基因表达所需的甲基化状态。 ③有人认为“孤雌小鼠”诞生过程没有精子参与，其核基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同。请结合图中信息，分析该观点错误的原因： 。 25．杨梅为雌雄异株植物，性染色体组成为XY型。杨梅的花色有红花与黄花，现用纯合的红花品种甲与纯合的黄花品种乙杂交，自由交配产生，结果如下表。已知花色遗传过程中没有致死现象，不考虑XY同源区段。 ♀ ♂ F1 F2 实验一 甲 乙 红花雄株：黄花雌株=1：1 红花雄株：黄花雄株：红花雌株：黄花雌株=3：5：3：5 实验二 乙 甲 黄花 ？ (1)杨梅的红花与黄花颜色的表达机理如图所示，A基因的位置在 （常染色体/X染色体），B基因的位置在 （常染色体/X染色体）。    (2)实验一的亲本基因型为 ，F2红花植株减数分裂产生的雌配子有 种基因型；预测实验二中的表型为 。 (3)品种甲的果实为小果，为了培育出大果杨梅，科研工作者将一大果基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关的一条常染色体上（只发生一次整合），得到一株转基因雌株丙。现欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达，请选择题目中已有材料，请设计一个实验加以研究。你的实验思路是 。 26．蚕（ZW型性别决定）的易感病和抗病由一对等位基因（D/d）控制，体色黑色和褐色由另一对等位基因（E/e）控制，两对基因均不位于W染色体上。研究者进行了如下实验（不考虑突变、交换及致死等情况）。 P F1 ♂ ♀ ♀ ♂ 多只易感病褐色 多只抗病 抗病褐色：易感病褐色：抗病黑色：易感病黑色=3：9：3：9 抗病褐色：易感病褐色：抗病黑色：易感病黑色=4：12：2：6 回答下列问题： (1)决定易感病和抗病的基因位于 染色体上，关于体色的显性性状为 。 (2)亲本中雌蚕产生的配子的类型及比例为 。若让F1中易感病黑色雌雄蚕随机交配，F2中雄蚕基因型及比例为 。 (3)为了进一步研究基因E、e的碱基序列差异，研究人员提取了甲、乙、丙、丁四只蚕的等位基因E/e的相关DNA片段，用限制酶F对其进行切割处理，将得到的大小不同的片段进行电泳，得到的结果如图所示。若丙的体色为褐色，则甲、乙的体色应分别为 。由图可推知，造成基因E/e碱基序列有差异的主要原因是 。在适宜的环境中培养丁，结果发现丁没有表现出与其基因型相对应的体色，可能原因是 。 27．某昆虫（2n＝56）是XY型性别决定的生物。其长翅对短翅为显性，由常染色体上的等位基因A、a控制；抗杀虫剂对不抗杀虫剂为显性，由Ⅹ染色体上的T、t基因控制。现将一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交，统计F1的表型及数量，结果如表所示。用杀虫剂处理时，不抗杀虫剂的昆虫会全部死亡。请回答下列问题： F1表型 长翅抗杀虫剂雌昆虫 长翅抗杀虫剂雄昆虫 长翅不抗杀虫剂雌昆虫 长翅不抗杀虫剂雄昆虫 数量/只 199 202 201 198 (1)对该种昆虫进行基因组测序时，需要测定 条染色体上的DNA碱基序列。根据F1的结果可知，亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别是 。 (2)让F1全部个体自由交配，子代用杀虫剂处理，存活的子代雌果蝇中纯合子所占比例为 。若F1全部个体在使用杀虫剂处理后自由交配，a的基因频率将 （填“升高”“不变”或“降低”）。 (3)该种昆虫的体色有黑体和灰体，用紫外线处理野生型纯合黑体昆虫群体，得到了一只灰体突变体，对该突变体和野生型昆虫的体色相关基因进行酶切后分别进行琼脂糖凝胶电泳，得到如图所示的结果，由电泳结果可知，灰体个体出现三个条带的原因是 。该突变为 （填“显性”或“隐性”）突变，该突变是由碱基对的 （填“替换”“增添”或“缺失”）引起的。 一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交 仅分析翅型 F1全为长翅，说明长翅亲本的基因型为AA 总结：亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别为AAXTXt、 aaXtY 仅分析杀虫剂抗性 子代雌性和雄性中，抗杀虫剂和不抗杀虫剂的比例都为1∶1，说明抗杀虫剂亲本的基因型为XTXt，不抗杀虫剂亲本的基因型为XtY F1雄配子 F1雌配子 1/4XT 1/4Xt 1/2Y 1/4XT 1/16XTXT 1/16XTXt 2/16XTY 3/4Xt 3/16XTXt 3/16XtXt（死亡） 6/16XtY（死亡） 28．某昆虫（2n=56）是XY型性别决定的生物。其长翅对短翅为显性，由常染色体上的等位基因A、a控制；抗杀虫剂对不抗杀虫剂为显性，由X染色体上的T、t基因控制。现将一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交，统计F1的表型及数量，结果如表所示。用杀虫剂处理时，不抗杀虫剂的昆虫会全部死亡。请回答下列问题： F1表型 长翅抗杀虫剂雌昆虫 长翅抗杀虫剂雄昆虫 长翅不抗杀虫剂雌昆虫 长翅不抗杀虫剂雄昆虫 数量/只 199 202 201 198 (1)对该种昆虫进行基因组测序时，需要测定 条染色体上的DNA碱基序列。根据F1的结果可知，亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别是 。 (2)让F1全部个体自由交配，子代用杀虫剂处理，存活的子代雌昆虫中纯合子所占比例为 。若F1全部个体在杀虫剂处理后自由交配，a的基因频率将 （填“升高”“不变”或“降低”）。 (3)该种昆虫的体色有黑体和灰体，用紫外线处理野生型纯合黑体昆虫群体，得到了一只灰体突变体，对该突变体和野生型昆虫的体色相关基因进行酶切后分别进行琼脂糖凝胶电泳，得到如图所示的结果，由电泳结果可知，灰体个体出现三个条带的原因是 。该突变为 （填“显性”或“隐性”）突变，该突变是由碱基对的 （填“替换”“增添”或“缺失”）引起的。 一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交 仅分析翅型 F1全为长翅，说明长翅亲本的基因型为AA 总结：亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别为AAXTXt、aaXtY 仅分析杀虫剂抗性 子代雌性和雄性中，抗杀虫剂和不抗杀虫剂的比例都为1：1，说明抗杀虫剂亲本的基因型为XTXt，不抗杀虫剂的亲本基因型为XtY F1雄配子 F1雌配子 XT Xt Y XT XTXT XTXt XTY Xt XTXt XtXt（死亡） XtY（死亡） 29．人群中甲病（由基因A/a控制）和乙病（由基因B/b控制）都为单基因遗传病，某家系中的部分成员的患病情况如图1所示，Ⅱ4、Ⅱ5关于甲病表型正常、关于乙病表型未知，Ⅱ6不携带甲病致病基因。在基因B/b附近有限制酶HindⅢ、SphⅠ的切割位点，基因B/b内部不含HindⅢ、SphⅠ的切割位点，同源染色体中除等位基因外的序列可能不同，从而使相同限制酶切割同源染色体的DNA时得到的片段大小不同。对该家系部分成员的DNA酶切后进行电泳，基因B/b所在DNA片段电泳结果如图2所示（不考虑突变和交换及X、Y同源区段）。请回答下列相关问题。 (1)乙病的遗传方式为 遗传，该种遗传病的特点是 （写出两点）。 (2)Ⅰ1的B基因片段分别经HindⅢ、SphⅠ切割后产生的片段的长度为 ，Ⅰ2的B基因片段切割后产生的4.2kb和9.7kb片段 （填“是”或“不是”）来自同一条染色体。 (3)该家系成员中，关于乙病基因型，可以确定相同的个体为 。有同学认为这两种遗传病在遗传中遵循基因的自由组合定律，你认为该同学的说法是否正确，并说明理由： 。Ⅰ1与Ⅰ2再生一个孩子，患两种遗传病的概率为 。 30．某科研小组用ENU（乙烷基亚硝基脲）诱变处理了若干某品系雄性小鼠，这些经处理的小鼠与同品系野生型雌鼠杂交后，结果出现了毛色白斑突变小鼠（常染色体上单基因突变），将其中两只命名为A、B（分别以a，b表示突变基因，+表示对应的野生型基因）。研究人员用A、B分别进行了一系列杂交实验，实验如下： 实验1：将A个体与野生型小鼠杂交，F1中白斑个体43只，野生型个体46只；将F1白斑个体相互交配，F2出现全身大部白色、头部黑色花斑的“黑头白”新性状。将“黑头白”个体与野生型个体杂交，后代均为白斑性状。 实验2：将B个体与野生型小鼠杂交，F1中白斑个体73只，野生型个体68只；将F1白斑个体相互交配，F2中白斑个体42只，野生型个体22只，没有新性状的出现。 请回答下列问题。 (1)对于毛色性状而言，显性性状为 （填“野生型”或“白斑”），依据是 。 (2)据实验分析，实验1中“黑头白”个体的基因型是 ，实验2中没有新性状出现的原因可能是 。 (3)若a、b两个基因位于一对同源染色体上，将A、B雌雄个体杂交，不考虑互换和突变，则子代的基因型有 种，比例为 。 学科网（北京）股份有限公司 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 遗传规律及应用 1．XY型性别决定的某昆虫翻翅（翅膀上翘，无长、短之分）与正常翅（翅膀平展，有长、短翅两种类型）由常染色体上的一对等位基因A/a控制，长翅与短翅由等位基因B/b控制；两对等位基因均不在Y染色体上，所有配子活力相同。以多对翻翅昆虫为亲本杂交，F1雌、雄虫表型及比例无差异，相关数据如图1所示。 回答下列问题： (1)控制该昆虫长翅与短翅的基因位于 染色体上；F1中长翅雌虫的基因型为 ；请从基因之间关系的角度解释翻翅昆虫中无长、短翅之分的原因： 。 (2)从F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称为 ，可通过观察该杂交组合产生后代的表型及比例鉴定 。 (3)若让F1中的所有翻翅雄虫与所有短翅雌虫随机交配产生F2，则F2中翻翅∶长翅∶短翅＝ ，F2中翻翅基因的频率为 。 (4)该昆虫的星状眼与正常眼由常染色体上的另一对等位基因D/d控制，上述亲本均为正常眼，F1中偶然发现1只翻翅星状眼雄虫，让其与翻翅正常眼雌虫杂交，子代星状眼∶正常眼＝2∶1。推测F1中突变雄虫相关基因在染色体上的位置符合图2中的 。 进一步筛选上述子代中的翻翅星状眼雌、雄虫连续多代杂交，后代均为翻翅星状眼，从而建立平衡致死系模型。则该平衡系中致死的基因型有 。 【答案】(1) 常 aaBB、aaBb A基因存在时会抑制B、b基因的表达 (2) 测交 翻翅雄虫产生的配子种类及比例 (3) 2∶1∶1 1/4 (4) ③ AAdd和aaDD 【分析】分析题文描述和题图：以多对翻翅昆虫为亲本杂交，F1雌、雄虫表型及比例无差异，说明控制该昆虫长翅与短翅的基因位于常染色体上。F1中翻翅∶正常翅（长翅＋短翅）＝2∶1，说明A基因显性纯合致死，F1中Aa∶aa＝2∶1；F1中长翅∶短翅＝3∶1，说明长翅为显性性状（由B基因控制），F1中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，符合孟德尔分离定律。亲本翻翅昆虫的基因型为AaBb。 【详解】（1）由题干可知，翻翅昆虫为亲本杂交，F1雌、雄虫表型及比例无差异，说明控制该昆虫长翅与短翅的基因位于常染色体上。多对翻翅昆虫为亲本杂交，F1中既有翻翅又有正常翅，说明翻翅为显性性状（由A基因控制），正常翅为隐形性状（由a基因控制）；F1中长翅∶短翅＝3∶1，符合基因分离定律，则长翅为显性性状（由B基因控制），短翅为隐形性状（由b基因控制），翻翅无长短之分，而在正常翅中又有长、短翅两种类型，说明当A基因存在时，长、短翅的基因受到了抑制，即A基因存在时会抑制B、b基因的表达。综上分析可知，F1中长翅雌虫的基因型有aaBB、aaBb两种。 （2）F1中未知基因型的显性性状个体与隐性性状个体杂交的方法为测交，所以从F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称为测交，可通过观察该杂交组合产生后代的表型及比例来鉴定翻翅雄虫产生的配子种类及比例。 （3）以多对翻翅昆虫为亲本杂交，后代出现性状分离，且F1中长翅∶短翅＝3∶1，则F1中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，F1产生的配子为1/2B、1/2b，亲本翻翅昆虫的基因型为AaBb；F1中翻翅∶正常翅（长翅＋短翅）＝2∶1，说明F1中所有翻翅昆虫都为杂合子，A基因显性纯合致死，F1中Aa∶aa＝2∶1，F1产生的配子为1/3A、2/3a。让F1中的所有翻翅雄虫(Aa_ _)与所有短翅雌虫(aabb)随机交配，F2中翻翅∶正常翅=Aa_ _∶aa_ _＝1∶1；由于两对基因独立遗传，F2翻翅雄虫（Aa_ _）中产生B、b配子的概率均为1/2，则F2正常翅中长翅∶短翅＝1/2×1/2Bb∶1/2×1/2bb＝1∶1，则F2中翻翅∶长翅∶短翅＝2∶1∶1，F2中翻翅基因A的频率为1/2Aa×1/2＝1/4。 （4）根据题意，亲本均为正常眼，F1中偶然发现1只翻翅星状眼雄虫，星状眼性状由基因突变而来。翻翅星状眼雄虫与翻翅正常眼雌虫杂交，子代中星状眼∶正常眼＝2∶1，说明星状眼为显性（由D基因控制），且D基因也具有纯合致死效应，该星状眼雄虫的基因型为AaDd，由此可推知相关基因在染色体上的位置分布情况为A和d位于一条染色体上、a和D位于同源的另一条染色体上，符合题图2中的③。综上分析及题意可知，A基因和D基因均纯合致死，且两基因分别位于一对同源染色体的两条染色体上，故该平衡系中致死的基因型有AAdd和aaDD。 2．某品系家蚕（性别决定方式为ZW型）幼虫体表斑纹的深斑与浅斑是一对相对性状（由基因A、a控制），蚕茧颜色的黄色与白色是一对相对性状（由基因B、b控制），其中只有一对基因位于Z染色体上。为研究其遗传机制，选取一对深斑黄色的雌雄个体交配，所得F1表型及数量（只）如下表所示。请分析回答下列问题。 深斑黄色 深斑白色 浅斑黄色 浅斑白色 雌蚕 75 72 26 23 雄蚕 156 0 50 0 (1)家蚕的两对相对性状中位于Z染色体上的基因是 ，依据是 ，隐性性状分别是 。 (2)F1中深斑黄色雄蚕的基因型有 种，这些深斑黄色雄蚕产生AZB配子的比例为 。 (3)蜘蛛丝（丝蛋白）有超强的抗张强度，被称为“生物钢”，可制作防弹背心、人造韧带等。但蛛丝蛋白产量低，科学家尝试利用家蚕来生产蛛丝蛋白，具体的做法是：将蜘蛛控制蛛丝蛋白的基因M导入亲本雌蚕的某条染色体上，使其能生产蛛丝蛋白。为了确定基因M所在的染色体，设计实验，则实验思路为 。当实验结果为 ，可确定基因M位于Z染色体上。 【答案】(1) B/b 子代中雄蚕均产黄色茧，雌蚕中有的产黄色茧，有的产白色茧，且比例为1∶1。 浅斑、白色 (2) 4/四 1/2/50% (3) 选择正常的雄蚕和转基因雌蚕进行杂交，观察子代的性状表现即可 子代中雄蚕均可生产蛛丝蛋白，而雌蚕不能 【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。 性别决定方式为ZW型遗传特点：雌性个体Z染色体只能来自其父本，遗传给雄性后代。 【详解】（1）表中结果显示，一对深斑黄色的雌雄个体交配，所得F1表型中无论雌雄均表现为深斑∶浅斑=3∶1，说明深斑对浅斑为显性，且相关基因位于常染色体上，又知其中只有一对基因位于Z染色体上，因而可知控制黄色和白色茧的基因B/b位于Z染色体上，且表中比例显示雄蚕均黄色，而雌蚕表现为黄色和白色的比例为1∶1，因而推测双亲的基因型为AaZBZb、AaZBW，即相关性状中隐性性状分别为浅斑、白色。 （2）F1中深斑黄色雄蚕（1AAZBZb、2AaZBZb、1AAZBZB、2AaZBZB）的基因型有2×2=4种，这些深斑黄色雄蚕产生AZB配子的比例为2/3×3/4=1/2。 （3）科学家尝试利用家蚕来生产蛛丝蛋白，具体的做法是：将蜘蛛控制蛛丝蛋白的基因M导入亲本雌蚕的某条染色体上（常染色体或Z染色体），即相当于分析某对等位基因是位于常染色体上还是为位于Z染色体上，因而选择正常的雄蚕（mm或ZmZm）和转基因雌蚕（Mm或ZMW）进行杂交，观察子代的性状表现即可，若子代中雄蚕均可生产蛛丝蛋白，而雌蚕不能，据此确定基因M位于Z染色体上，若雌雄蚕中均为有的可以生产蛛丝蛋白，有的不能则M基因导入到常染色体上。 3．请根据生物变异、育种及进化有关知识分析回答问题 （一）亲本的基因型为AABB和aabb的植株杂交（两对基因独立遗传），取F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株。 （二）将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1，将F1再作进一步处理，据图分析并回答： （三）某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则： (1)这样培养出来的植株与杂交育种后代不同的是，它们都是 ，自交后代不会发生性状分离。 (2)丙植株的基因型有 种，基因型和比例是 。 (3)丙植株的体细胞中含有 个染色体组，由此可推断形成丙植株的甲和乙植株 （“是”或“不是”）同一物种，原因是 。 (4)该种群的植物个体自交，后代中A的基因频率是 。 (5)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？ 。 【答案】(1)纯种 (2) 4 AAA：AAa：Aaa：aaa＝1：5：5：1 (3) 3 不是 甲与乙杂交产生的丙植株不可育 (4)55% (5)否 【分析】单倍体育种：单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。原理：染色体变异，组织培养方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。 秋水仙素作用的机理：人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来可能发育成多倍体植株。 【详解】（1）用秋水仙素处理使幼苗的染色体加倍基因型变成了AABB、aaBB、AAbb、aabb四种，这样培养出来的植株与杂交育种后代不同的是，它们都是染色体加倍后获得的纯种，自交后代不会发生性状分离。 （2）甲植株的基因型为Aa产生的配子A和a，乙植株AAaa产生的配子是AA：Aa：aa=1：4：1，杂交得到的丙植株基因型有4种，分别为AAA：AAa：Aaa：aaa＝1：5：5：1。 （3）甲植株Aa与乙植株AAaa杂交得到的丙植株为三倍体，即其体细胞含有3个染色体组，由此可推断形成丙植株的甲和乙植株不是同一物种。丙植株为三倍体不能产生后代（染色体联会时紊乱）。 （4）该植物自交一代后，AA占30%+50%×1/4=42.5%，aa占20%+50%×1/4=32.5%，Aa占50%×1/2=25%，此时A基因频率=AA的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=55%。 （5）原种群中A的基因频率=AA的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=55%，a基因频率=1一A基因频率=45%。由于种群基因频率没有改变，所以该植物在两年中没有发生进化。 4．大豆是我国的重要粮油作物，是人类优质蛋白的主要来源。普通品系大豆易倒伏、易感病，科研人员利用辐射诱变方法处理普通品系大豆（甲），得到了一株抗倒伏且抗病的大豆植株（乙），欲利用乙植株探究大豆抗倒伏（相关基因用A/a表示）及抗病（相关基因用B/b表示）性状的遗传规律，科研人员进行相关实验，结果如下表。回答下列问题： 实验 杂交亲本 表现型及比例 实验一 第一组 甲（父本）×乙（母本） 抗倒伏易感病:易倒伏易感病=1:1 第二组 甲（母本）×乙（父本） 抗倒伏易感病:易倒伏易感病=1:2 实验二 选取实验一F₁中易倒伏易感病植株作母本、抗倒伏易感病植株作父本杂交 易倒伏易感病:易倒伏抗病:抗倒伏易感病:抗倒伏抗病=6:2:3:1 (1)利用辐射诱变方法处理大豆使其发生基因突变，该育种方法的优点是 。 (2)由实验一可知，抗病对易感病为 性性状，理由是 。 (3)不考虑染色体变异和基因突变，若抗倒伏为显性性状，则： ①实验一第二组出现上述性状分离比的原因可能是 ； ②利用实验二中抗倒伏易感病植株自交，所得中能稳定遗传的抗倒伏易感病植株占 。 (4)研究人员随机选取第（3）小题②中的5个植株，利用凝胶电泳法，得到各植株部分基因条带。结果如下图：    注：条带1和2是一对等位基因的条带，条带3和4是另一对等位基因的条带。 已知植株2和3为易倒伏易感病植株，则由凝胶电泳图可知，条带1和4代表的基因分别为 。凝胶电泳图中， （填植株序号）为纯合抗倒伏易感病植株。 【答案】(1)提高突变率，创造人类需要的生物新品种 (2) 隐 用易感病与抗病植株进行正反交，均为易感病 (3) 含抗倒伏基因的花粉有一半致死 1/12 (4) A、b 1、4 【分析】实验一第一组分析，抗病和易感病杂交，子代只有易感病，说明抗病对易感病为隐性性状。 【详解】（1） 利用辐射诱变方法处理大豆使其发生基因突变，诱变育种的优点是提高突变率，加速育种进程，缺点是有利变异少，须大量处理材料，诱变的方向和性质不能控制，具有盲目性。 （2） 第一组和第二组实验中，抗病和易感病杂交，子代只有易感病，说明抗病对易感病为隐性性状。 （3） ①已知易感病是显性性状，若抗倒伏为显性性状，结合第一组实验结果子代抗倒伏：易倒伏=1:1可知，甲基因型为aaBB，乙基因型为Aabb，甲作为父本，乙作为母本，子代结果正常，而甲作为母本，乙作为父本，子代结果出现异常，甲产生的配子种类及比例为aB，乙产生的配子种类及比例为Ab：ab=1:1，子代实际结果是抗倒伏易感病：易倒伏易感病=1:2，说明含抗倒伏基因的花粉有一半致死。 ②实验二F1中抗倒伏易感病植株（1/3AaBB、2/3AaBb）自交，两对基因分别考虑，Aa自交，含抗倒伏基因的花粉有一半致死，雌配子为1/2A、1/2a，雄配子为1/3A、2/3a，后代基因型比例为1/6AA、3/6Aa、1/3aa，Bb自交后代基因型比例为1/4BB、1/2Bb、1/4bb，1/3BB自交产生的后代为1/3BB，2/3Bb自交产生的后代为2/3×（1/4BB、1/2Bb、1/4bb）=1/6BB、1/3Bb、1/6bb，F2中能稳定遗传的抗倒伏易感病植株AABB占1/3×1/6+1/6×1/6=1/12。 （4）已知植株2和3为易倒伏易感病植株，易倒伏是隐性性状，易倒伏易感病植株基因型可能为aaBB、aaBb，2号含有3个条带，分别是a、B、b，3号只有2个条带，分别是a、B，条带1和2是一对等位基因条带，3和4是另一对等位基因条带，因此条带2是a，条带3是B，条带4是b，条带1则是A；植株1和4为纯合抗倒伏易感病植株，基因型为AAbb。 5．基因的加性效应是指等位基因和非等位基因间的累加效应，而各个基因对某性状的共同效应就是每个基因对该性状的单独效应的总和（基因的加性效应相同）。显性效应是指等位基因间显隐性相互作用产生的效应。科研人员以纯合高感枯萎病黄瓜（单性花）为母本，以纯合高抗枯萎病黄瓜为父本进行杂交得F1，F1均表现为2级黄瓜枯萎病，F1自交获得F2，对F2进行枯萎病抗性鉴定，并对其表型进行统计分析（根据患病程度划分等级），结果如图。回答下列问题： (1)在进行黄瓜杂交实验时，对母本的操作是 。 (2)黄瓜枯萎病抗性性状主要受基因控制的 （填“加性”或“显性”）效应影响，判断的理由是 。与黄瓜枯萎病抗性有关的两对等位基因位于 （填“同源染色体上”或“非同源染色体上”），判断的理由是 。 (3)F2的表型比例 （填“符合”或“不符合”）理论比值，原因可能是 。 (4)黄瓜的瓜把口感差，其长度影响品质。SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列。不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同，因此可作为分子标记进行基因定位。研究者构建了瓜把长度为5cm（含SSR1标记）的品系和4cm（含SSR2标记）的品系的两个亲本，两亲本仅有一对基因存在差异。两个亲本杂交后，F1再自交，F2中瓜把长度5cm个体占3/4，4cm个体占1/4。测定F2植株的SSR组成。 ①若该瓜把长度基因与该SSR标记位于非同源染色体上，则F2植株中，SSR组成有三种，其比例为SSR1/SSR1：SSR1/SSR2：SSR2/SSR2= 。 ②若该瓜把长度基因与该SSR标记位于一对同源染色体上，则F2中5cm瓜把植株中具有SSR2标记的占 。F2植株中4cm瓜把植株中具有SSR1标记的占 。 【答案】(1)在雌花未成熟前套袋，成熟后授粉再套袋 (2) 加性 若为加性效应，两对基因的加性效应相同时，理论上子代表型比为1:4:6:4:1，为5种性状若为显性效应，则F2的表型应为4种 非同源染色体上 若位于同源染色体上，则两个显性基因连锁，两个隐性基因连锁上表型只有3种 (3) 不符合 统计的F2数量较少或控制黄瓜枯萎病抗性性状的基因除了受基因控制的加性效应影响，还受显性效应的影响 (4) l:2:1 2/3 0 【分析】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；在形成配子时，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】（1）黄瓜的花为单性花，因此不用去雄，可直接在雌花未成熟前套袋，成熟后授粉再套袋。 （2）两对基因控制的性状，若为加性效应，两对基因的加性效应相同时，理论上子代表型比为1:4:5:4:1，为5种性状，若为显性效应，表型应为4种。由图可知，黄瓜枯萎病抗性性状受加性效应影响，设父本基因型为AABB，母本基因型为aabb，若两对基因位于同源染色体上，则F1基因型为AaBb，F1产生的配子类型及比例为AB：ab=l：1，F2有3种基因型，表型比例为1:2:1，与实际结果不符。 （3）计算图中数据，可知F2的表型比与14:6:4:1不符，可能是统计的数据不够多，也可能除了加性效应还受显性效应的影响。 （4）①瓜把长度为5cm（含SSRl标记）和4cm（含SSR2标记）的两个亲本杂交，F2中5cm与4cm比例为3:1，初步判断瓜把长度性状受一对等位基因控制，若瓜把长度基因与该SSR标记位于非同源染色体上，SSR序列基因和长度性状基因独立遗传，SSR序列的分离比为SSR1/SSR1：SSR1/SSR2：SSR2/SSR2=1:2:1。 ②若瓜把基因与该SSR标记位于一对同源染色体上，则SSRI和控制5cm长度的基因位于一条染色体上，SSR2和控制4cm长度的基因位于一条染色体上，F2中瓜把长度为5cm个体中具有SSR2标记的占2/3，瓜把长度为4cm的植株中具有SSRI标记的占0。 6．玉米（2n=20）植株不含性染色体，在茎秆中由于花青素的形成，会使植株的色泽产生紫色或红色的变化。花青素的形成由A/a、D/d、E/e三对基因控制。A控制花青素合成；D调控紫色，d调控红色；E/e可调控颜色深浅。某兴趣小组用紫色（AADDEE）玉米与绿色（aaddee）玉米杂交，F1表现为紫色，F2出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=27：9：9：9：3：7，已知基因型aaD_E_表型为褐色。回答下列问题： (1)对玉米进行基因组测序，应测 条染色体的DNA序列。 (2)子代中绿色玉米的基因型有 种，其中纯合子占 。 (3)控制花青素的三对基因 （填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是 。请从亲本和子代中选择合适材料通过一次杂交实验进行验证。 ①实验方案： 。 ②预期结果和结论： 。 【答案】(1)10 (2) 5 3/7 (3) 遵循 子代中紫色占（3/4）3=27/64，符合三对等位基因的自由组合比例 选取F1中紫色玉米（AaDdEe）与亲本中纯合绿色玉米（aaddee）进行杂交，观察后代的表型及比例 后代出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=1：1：1：1：1：3，控制花青素合成的三对基因遵循基因的自由组合定律 【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组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，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】（1）由于同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，因此只需要对其中一条进行测序即可，根据题目信息可知，玉米不含性染色体，因此对玉米进行基因组测序，应测10条染色体的DNA序列。 （2）根据题目信息可知，F1紫色玉米基因型为AaDdEe，结合基因与其控制性状可得F2的表型和基因型比例关系为紫色（A_E_D_）：红色（A_ddE_）：浅紫色（A_D_ee）：褐色（aaD_E_）：浅红色（A_ddee）：绿色（aaddE_、aaD_ee、aaddee）=27：9：9：9：3：7，由此可判断F2中绿色玉米的基因型有5种，其基因型及比例为aaddEE：aaddEe：aaDDee：aaDdee：aaddee=1：2：1：2：1，其中纯合子占3/7。 （3）①②结合（2）分析可知，F2中紫色玉米（A_E_D_）占比为27/64=（3/4）3，符合三对等位基因的自由组合比例，由此可判断控制花青素的三对基因遵循基因的自由组合定律； ③现欲从亲本和子代中中选择合适材料通过一次杂交实验进行验证，实验设计方案为选取F1中紫色玉米（AaDdEe）与亲本中纯合绿色玉米（aaddee）进行杂交（测交），观察后代的表型及比例； ④若测交后代中表型比例出现紫色：红色：浅紫色：褐色：浅红色：绿色=1：1：1：1：1：3，则说明控制花青素合成的三对基因遵循基因的自由组合定律。 7．某种农业害虫为二倍体，其雌性染色体组成为22+XX，雄性染色体组成为22+XO（只有一条性染色体X）。研究发现，该种害虫的体色有黄色和绿色两种，由A/a和B/b两对独立遗传的基因控制，且只有A、B基因同时出现时呈现黄色。已知所有配子均具有正常的受精能力。科研人员选择该昆虫甲、乙两纯种绿色品系进行了实验，实验方案及结果如下表。请回答问题： 组别 实验一 实验二 P 甲（♂）×乙（♀） 甲（♀）×乙（♂） 黄色（♀、♂） 黄色（♀）、绿色（♂） （由自由交配产生） 黄色♂：黄色♀：绿色♂：绿色♀=3:6:5:2 黄色♂：黄色♀：绿色♂：绿色♀=3:3:5:5 (1)实验一和实验二互为 实验。根据实验结果能确定A/a和B/b中有一对基因位于X染色体上，判断的理由是 。 (2)若已确定基因A、a位于常染色体上，则实验一亲本的基因型是甲（♂）： 乙（♀）： 。实验一中的黄色雌性个体中杂合子占 。 (3)现有一只杂合的黄色雄性个体，请从甲、乙品系中选择一雌性个体，使其交配产生的子代通过体色就可以判断性别，请写出实验思路以及预期结果 。 【答案】(1) 正反交 实验一和实验二（正反交）的F₁表型不同，说明和性别相关联，且A/a和B/b两对基因独立遗传 (2) AAXbO aaXbXb 5/6 (3)实验思路：让该黄色雄性个体与甲品系的雌性个体（AAXbXb）杂交，统计子代的表型  预期结果：子代中黄色个体全为雌性，绿色个体全为雄性 【分析】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】（1）根据实验一和实验二亲本的性别判断，两实验互为正反交实验。由于正反交实验F1的表型不同，且实验二表现为一种性别对应一种性状，即有性别差异，据此可判断基因A/a和B/b有一对位于X染色体上。但无论哪一对位于X染色体上，其实验结果均与表中相同，故不能确定基因A/a和B/b哪一对位于X染色体上。 （2）实验二F1中绿色全为雄性，且基因A、a位于常染色体上，则基因B、b位于性染色体上，故实验一亲本的基因型组合为AAXbO，aaXBXB，F1的基因型是AaXBO、AaXBXb，F2中黄色雌性个体的基因型和占比为1AAXBXb、1AAXBXB、2AaXBXB、2AaXBXb，其中杂合子占5/6。 （3）根据前面分析，该杂合黄色雄性个体的基因型为AaXBO，要通过体色来判断子代性别，则要保证子代一种性别对应一种体色，因此，可选择甲品系中的雌性个体（基因型为AAXbXb）与其交配，子代黄色个体（A_XBXb）全为雌性，子代绿色个体（A_XbO）全为雄性。 8．马铃薯是一种重要的块茎类粮食作物。传统块茎繁殖过程中会积累隐性有害突变 (如大效应有害突变、微效有害突变)，影响马铃薯的品质，而杂交育种却存在自交不亲和与自交衰退两大障碍。我国科学家利用不同品系的二倍体马铃薯进行杂交育种代替块茎育种，培育出了优良新品种。已知二倍体马铃薯中的1号染色体上有多个自交不亲和基因S₁……Sₙ构成一个复等位基因系列。S基因在雌蕊中特异表达出能抑制花粉管生长的S-RNase毒性蛋白，而在花粉中则特异表达出SLF蛋白。 回答下列问题： (1)S₁……Sn复等位基因的出现说明基因突变具有 性。 (2)铃薯具有自交不亲和的特点，原因是SLF蛋白 (填“能”或“不能”)降解同一个体的同一基因表达的S-RNase。研究发现某一品系马铃薯含有花粉特异性表达的显性基因A，该基因编码的A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase，能打破自交不亲和。研究者将A基因导入不含A的马铃薯品系中获得 Aa植株，该植株自交，F₁的基因型及比例为 。若要获得AA个体，应进行的操作是 。 (3)选择基因型为AA的马铃薯品系1和品系2作亲本，先通过反复自交获得纯合自交系，再让两种自交系杂交获得新品种，育种示意图如下(每个品系只呈现一对同源染色体)。 ①已知大效应有害突变基因集中分布在同源染色体重组率较高的部位，因此亲本在减数分裂时通过 ，将大效应有害突变有效清除。 ②新品种含有微效有害突变，但是未表现出相应的不利影响，其原因是 。 【答案】(1)不定向性 (2) 不能 AA:Aa=1：1 先取F1的花粉进行单倍体育种，得到纯合个体；再将这些个体进行自交，若自交能产生后代的个体即为AA个体 (3) 四分体中的非姐妹染色单体发生互换 微效有害突变属于隐性突变，新品种的同源染色体上存在着与之对应的显性等位基因，可以避免微效有害性状的出现 【分析】与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时。能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多停体植株。 【详解】（1）题目中提到“等复等位基因的出现”，基因突变产生了多种不同的等位基因，这体现了基因突变的不定向性特点，即基因突变可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。 （2）S基因在雌蕊中特异表达出能抑制花粉管生长的S-RNase毒性蛋白，而在花粉中则特异表达出SLF蛋白。铃薯具有自交不亲和的特点，原因是SLF蛋白不能降解同一个体的同一基因表达的S-RNase。将A基因导入不含A的马铃薯品系中获得Aa植株，Aa植株自交，由于存在自交不亲和现象，含a的花粉和含A和a的卵细胞不能结合，所以实际得到的后代基因型及比例为AA:Aa = 1:1。 若要获得 AA 个体，先取 F₁（Aa）的花粉进行离体培养，得到单倍体植株（A 和 a）；再将这些单倍体植株用秋水仙素等处理进行染色体加倍，使其变成纯合个体AA和aa，自交能产生后代的个体即为 AA 个体。 （3）①已知大效应有害突变基因集中分布在同源染色体体重组率较高的部位，而在减数分裂时通过同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，会使大效应有害突变基因与优良基因分开，从而将大效应有害突变消除。 ②新品种含有有效有害突变，但是未表现出相应的影响，其原因是四倍体中的非突变染色体上存在着与之对应的显性等位基因，显性基因会掩盖隐性的有害突变基因的作用，所以可以避免有害性状的出现。 9．某严格自花传粉的二倍体植物的叶形有深裂叶和全缘叶两种，研究人员针对控制叶形的基因及其在染色体上的定位进行了有关实验：请回答下列问题： (1)假设该植物的叶形由一对等位基因A/a控制，且存在显性基因A时表现为深裂叶，否则为全缘叶。用纯合的深裂叶植株和全缘叶植株杂交，发现F1某植株的自交后代中深裂叶：全缘叶，若出现这一性状分离比是含有某种基因的配子部分致死导致的，则发生致死的配子类型是 。该F1植株产生的配子类型及比例为 。 (2)假设该植物的叶形由两对等位基因A/a、B/b控制，且A、B同时存在时才表现为深裂叶，其余情况表现为全缘叶现有纯合全缘叶植株甲（aaBB）、乙（AAbb）和丙（aabb），请设计实验探究两对等位基因是否独立遗传（不考虑突变和染色体互换）。 ①实验思路： 。 ②预期结果及结论： 。 (3)单体（2n1，体细胞中某对同源染色体缺少1条的个体）可用于基因在染色体上的定位。假设该植物的叶形由一对等位基因A/a控制，且全缘叶由a基因控制。现欲对a基因进行染色体定位，应以 的纯种植株为材料人工构建各种单体，然后将全缘叶植株分别与各种单体植株杂交。分别观察杂交后代的表型。若后代 ，说明a基因位于该单体所缺少的染色体上；若后代 ，说明a基因不位于该单体所缺少的染色体上。 【答案】(1) a Aa=5：1 (2) 让甲和乙杂交获得F1，F1自交，观察F2的表型及比例（或让甲和乙杂交获得F1，F1与丙测交，观察后代的表型及比例） 若F2的深裂叶全缘叶=9：7，说明两对等位基因独立遗传；若F2的深裂叶全缘叶1：1，说明两对等位基因非独立遗传（或若后代深裂叶全缘叶=1：3，说明两对等位基因独立遗传；若后代全为全缘叶，说明两对等位基因非独立遗传） (3) 深裂叶 深裂叶全缘叶=1：1 全为深裂叶 【分析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）根据题干信息可知，深裂叶为显性，纯合的深裂叶植株AA和全缘叶植株aa杂交，F1某植株基因型为Aa，若出现这一性状分离比是含有某种基因的配子部分致死导致的，正常情况下全缘叶的比例为1/4，实际是1/36，说明发生致死的配子类型是a，a2=1/36，说明a=1/6，即该F1植株产生的配子类型及比例为Aa=5：1。 （2）要探究两对等位基因是否独立遗传，则需要获得双杂合子个体AaBb，因此实验思路是让甲和乙杂交获得F1，F1自交，观察F2的表型及比例（或让甲和乙杂交获得F1，F1与丙测交，观察后代的表型及比例）。F1的基因型为AaBb，已知A、B同时存在时才表现为深裂叶，其余情况表现为全缘叶。若两对等位基因独立遗传，则遵循自由组合定律，F2的深裂叶：全缘叶=9：7；若两对等位基因非独立遗传，F1产生的配子种类及比例为Ab：aB=1:1，F2的深裂叶：全缘叶1：1。（或若后代深裂叶全缘叶=1：3，说明两对等位基因独立遗传；若后代全为全缘叶，说明两对等位基因非独立遗传） （3）为了对a基因进行染色体定位，应以深裂叶的纯种植株为材料人工构建各种单体，基因型可用A-表示，然后将全缘叶植株分别与各种单体植株杂交。若a基因位于该单体所缺少的染色体上，则相当于是A-和aa杂交，子代为Aa和a-，即深裂叶全缘叶=1：1；若a基因不位于该单体所缺少的染色体上，则相当于AA和aa杂交，子代为Aa，即全为深裂叶。 10．遗传病已经成为当前危害人类健康最为严重的原因之一。科研人员对1个有3例甲病患者的家系进行了调查，并绘制了家族系谱图，如下图所示。已知甲病是一种单基因遗传病，其致病基因不在XY的同源区段，死亡个体表型正常。回答下列问题： (1)甲病的遗传方式是 ，理由是 。 (2)Ⅳ-3是纯合子的概率是 。甲病在人群中的发病率为1/10000，如果Ⅳ-3与一位没有血缘关系且表型正常的人结婚，生下患甲病孩子的概率是 。 (3)Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-2三人基因型相同的概率是 。 (4)此家系中与甲病相关基因的序列如下图所示： 科学家通过研究发现：正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同。致病基因表达的蛋白质中第787位氨基酸发生了改变，变成了苏氨酸。该基因表达的蛋白质是黑色素小体膜上的一种跨膜蛋白。该蛋白异常会导致酪氨酸转运异常，进而引起黑色素合成障碍，使得患者表现为眼、皮肤、毛发黑色素缺乏。请结合上述信息分析：致病基因发生了碱基对的 ，使得表达的蛋白质中第787位氨基酸由 替换为苏氨酸。上述例子说明基因表达产物与性状的关系是 。 【答案】(1) 常染色体隐性遗传 子代出现性状分离，故甲病为隐性病;又因为Ⅳ-1与Ⅳ-2为女患者，但其父亲(Ⅲ-1)正常，故肯定是常染色体隐性病。 (2) 1/3 1/303 (3) 2/3 (4) 替换 丙氨酸 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 【分析】系谱图分析：Ⅳ-1、Ⅳ-2两女性患病，双亲正常，即“无中生有为隐性，隐性看女病，父子有正非伴性”，这说明该遗传病是常染色体隐性遗传病。 【详解】（1）Ⅳ-1、Ⅳ-2患病，Ⅳ-3正常，子代出现性状分离，故甲病为隐性病；又因为Ⅳ-1与Ⅳ-2为女患者，但其父亲(Ⅲ-1)正常，其致病基因不在XY的同源区段，故该病是常染色体隐性病。 （2）假设甲病受等位基因A/a控制，该病为常染色体隐性遗传病，则Ⅳ-1、Ⅳ-2基因型为aa，Ⅲ-1、Ⅲ-2基因型都是Aa，正常孩子(Ⅳ-3)的基因型占比为1/3AA与2/3Aa，其中AA是纯合子，占 1/3；甲病在人群中的发病率为1/10000，即aa=1/10000，a=1/100，A=99/100，则AA:Aa=（99/100）2/（2×1/100×99/100）=99:2，故正常人群中Aa占2/101。Ⅳ-3(1/3AA、2/3Aa)为 Aa与人群中表型正常但基因型为Aa的人婚配，才能生出甲病的孩子，因此生下患甲病孩子的概率是：2/3×1/4×2/101=1/303。 （3）Ⅱ-3患病（aa），则Ⅰ-2基因型为Aa；Ⅱ-3患病（aa），Ⅲ-2表型正常，故其基因型是Aa；Ⅱ-3患病（aa），其双亲表型正常，故Ⅱ-2基因型及占比为1/3AA、2/3Aa。综合以上分析，三人基因型相同的概率是 2/3。 （4）依题意，正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同，可推断致病基因发生了碱基对的替换。依题意，苏氨酸的密码子为ACG，精氨酸的密码子为CGC，半胱氨酸的密码子为UGC，丙氨酸的密码子为GCG、GCA，组氨酸的密码子为CAC，比较各种氨基酸的密码子，只有苏氨酸的密码子ACG变为丙氨酸的密码子GCG才符合题目“正常基因和致病基因碱基对的数量相同且只有一个位点不同”的条件，故可知蛋白质中第787位氨基酸由丙氨酸替换为苏氨酸；依题意，该基因表达的蛋白质是黑色素小体膜上的一种跨膜蛋白，该蛋白质结构异常，功能异常，故说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。 11．水稻是否抗稻瘟病由等位基因R和r控制，某团队在北京研究基地的易感稻瘟病植株群体中发现了一株抗稻瘟病水稻，将其与易感稻瘟病水稻杂交，F1均为抗稻瘟病。F1水稻自交，3500株F2水稻中，易感稻瘟病仅有294株。从F2抗稻瘟病水稻中随机选取100株在海南自交，其中31株水稻自交后子代均为抗稻瘟病，69株水稻自交后出现性状分离，其分离比为抗稻瘟病：易感稻瘟病＝2186：714。 (1)抗稻瘟病基因产生的途径是 ，F2水稻中随机选取的抗稻瘟病水稻基因型有： 。 (2)北京研究基地F2水稻的性状分离比出现异常，可能的原因有： （多选）。 ①水稻的样本数过少，不符合孟德尔遗传规律统计样本的要求 ②易感稻瘟病水稻难以生长至成熟期，导致统计数据低于实际值 ③温带气候下易感稻瘟病植株发育异常，亚热带气候下易感稻瘟病植株正常发育 ④控制抗稻瘟病与易感稻瘟病的等位基因位于线粒体，不符合孟德尔遗传规律 (3)已知耐旱对不耐旱为显性，由E和e控制，抗稻瘟病的水稻普遍耐旱，而易感稻瘟病的水稻不耐旱，请从基因在染色体上的位置分析原因： 。 (4)F2抗稻瘟病水稻和易感稻瘟病水稻中高秆：矮秆均为3：1，试推测F1抗稻瘟病水稻秆高度的性状为 ，若将F2抗稻瘟病高秆水稻与易感稻瘟病矮秆水稻杂交，子代表型及比例是 。 【答案】(1) 基因突变 RR、Rr (2)②③ (3)抗稻瘟病基因与耐旱基因在同一条染色体上 (4) 高秆 抗稻瘟病高秆：抗稻瘟病矮秆：易感稻瘟病高秆：易感稻瘟病矮秆=4：2：2：1 【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形成配子时，位于同源染色体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）新基因产生的途径是基因突变，抗稻瘟病水稻与易感稻瘟病水稻杂交，F1均为抗稻瘟病，说明抗稻瘟病为显性性状，F2抗稻瘟病水稻中随机选取100株在海南自交，其中31株水稻自交后子代均为抗稻瘟病，说明这些抗稻瘟病水稻是纯合子基因型为RR，69株水稻自交后出现性状分离，其分离比为抗稻瘟病：易感稻瘟病＝2186：714≈3：1，可知这些抗稻瘟病水稻基因型为Rr。即F2水稻中随机选取的抗稻瘟病水稻基因型有RR、Rr。 （2）①样本数3500足够大，①错误； ②易感植株（rr）可能因生存率低导致统计值低于理论值，②正确； ③温带气候可能影响隐性性状表达，而亚热带气候下正常，③正确； ④抗稻瘟病由等位基因R和r控制，控制抗稻瘟病与易感稻瘟病的等位基因位于细胞核，④错误。 故选②③。 （3）抗稻瘟病的水稻普遍耐旱，而易感稻瘟病的水稻不耐旱，即抗病（R）与耐旱（E）性状高度相关，说明两基因连锁，位于同一条染色体，遗传时倾向于共同传递。 （4）F2中高秆：矮秆均为3：1，说明高秆为显性性状，F2出现性状分离，F1为杂合子表现为高秆，F2抗稻瘟病水稻和易感稻瘟病水稻中高秆：矮秆均为3：1，，说明两对相对性状独立遗传，遵循基因的自由组合定律，B/b表示控制茎的高度的基因，利用分离定律解决问题，F2中抗稻瘟病的基因型及比例为RR：Rr=1：2，则与易感稻瘟病杂交，子代抗稻瘟病：易感稻瘟病=2：1，同理可知，F2中高秆水稻基因型及比例为BB：Bb=1：2,与矮秆水稻杂交，子代高秆：矮秆=2：1，因此将F2抗稻瘟病高秆水稻与易感稻瘟病矮秆水稻杂交，子代表型及比例是抗稻瘟病高秆：抗稻瘟病矮秆：易感稻瘟病高秆：易感稻瘟病矮秆=4：2：2：1。 12．某二倍体动物（XY型）的灰身和白身受两对等位基因A、a和B、b控制，已知基因A、a位于常染色体上。现利用甲、乙两白身纯合品种进行两组杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题： 亲本杂交情况 F1 F2 实验1 甲（父本）×乙（母本） 均为灰身 灰身雌：白身雌：灰身雄：白身雄=6：2：3：5 实验2 甲（母本）×乙（父本） 灰身雌：白身雌：灰身雄：白身雄=3：5：6：2 (1)B、b基因位于 （填具体染色体上位置），判断依据是 。 (2)实验1中甲和乙的基因型分别是 ，实验2的F1中雌性个体减数分裂产生含显性基因配子的概率是 。 (3)实验2的F2中B的基因频率为 ，F2中灰身个体相互交配，子代灰身：白身的比例为 。 (4)人工诱导雌核发育是指采用一定方法，使精子的遗传物质失活，从而不参与受精，但能激活卵子，使卵子仅依靠雌核发育成胚胎的技术。利用该技术让雌性的卵原细胞完成减数分裂，待细胞分裂到减数分裂Ⅱ时进行冷冻处理，之后细胞发育为成体二倍体，此过程中冷冻处理的目的是 ，成体二倍体的性别为 。 【答案】(1) X与Y染色体同源区段 实验1和实验2的F2中灰身与白身在雌雄个体中比例不同，说明灰身、白身性状与性别相关联，又因亲本正反交结果相同，可判断B、b位于X与Y染色体的同源区段上 (2) AAXbYb、aaXBXB 3/4 (3) 1/2 灰身∶白身=7∶2 (4) 抑制细胞中纺锤体的形成，最终导致细胞染色体数目加倍 雌性 【分析】基因的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组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，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】（1）实验1和实验2为正反交，正、反交结果相同，则相关基因位于常染色体或X、Y同源区段，且子二代的性状分离比为9∶3∶3∶1的变式，因而确定两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，已知基因A、a位于常染色体上，但性状表现又表现为与性别有关，因而推测B、b基因位于X与Y染色体同源区段。 （2）实验1中灰雌占6份，实验2中灰雄占6份，因而可判断实验1中F1的基因型为AaXBXb、AaXBYb，F2中灰身雌（1AAXBXb、2AaXBXB、1AAXBXB、2AaXBXb）∶白身雌(1aaXBXB、1aaXBXb)∶灰身雄（1AAXBYb、2AaXBYb）∶白身雄=6∶2∶3∶5（1aaXBYb、1aaXbYb、2AaXbYb、1AAXbYb），则甲和乙的基因型分别是AAXbYb、aaXBXB，实验2中亲本的基因型为aaXBYB、AAXbXb，F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，其减数分裂产生含显性基因配子的概率是1-1/2×1/2=3/4。 （3）实验2中F1的基因型为AaXBXb、AaXbYB，该群体中B基因的频率占1/2，由于F1随机交配产生的F2，因而其中B的基因频率为不变，依然为1/2，F2中灰身雌个体的基因型为1AAXBXb、2AaXBXb,灰身雄性个体的基因型为1AAXBYB、2AaXBYB、1AAXbYB、2AaXbYB，分对考虑，在灰身雌雄随机交配的情况下，aa产生的概率为1/3×1/3=1/9，考虑另一对，卵细胞中XB∶Xb=1∶1，精子的比例为XB∶YB∶Xb=1∶2∶1，XbXb的比例为1/2×1/4=1/8，则灰色比例为8/9×7/8=7/9，可见子代灰身∶白身的比例为7/9∶2/9=7∶2。 （4）利用该技术让雌性的卵原细胞完成减数分裂，待细胞分裂到减数分裂Ⅱ时进行冷冻处理，之后细胞发育为成体二倍体，此过程中冷冻处理，即低温诱导染色体数目加倍，因此该处操作的目的是抑制细胞中纺锤体的形成，最终导致细胞染色体数目加倍，该成体二倍体中含有两条X染色体，因而其性别为雌性。 13．水稻（2N=24）雌雄同花且花较小，其雄性的育性（控制基因用A、a表示）和株高（控制基因用B、b表示）对产量和育种具有重要意义。科研人员利用化学物质 EMS处理野生型水稻种子，筛选出突变体L（雄性不育）和突变体M（半矮秆）。为探究其遗传机制，科研人员进行了杂交实验，结果如表所示。 杂交组合 杂交亲本 F1表型 F2表型及数量（株） Ⅰ 野生型×突变体L 野生型 野生型（1860） 雄性不育（588） Ⅱ 野生型×突变体M 野生型 野生型（1821） 半矮秆（602） 回答下列问题： (1)由野生型培育成突变体L、突变体M的育种方式是 。与杂交育种相比，该育种方法的优点是 （写出1 点即可）。 (2)进行杂交实验Ⅰ时，对母本的处理流程为 。据表分析，突变体L的雄性不育、突变体M的半矮秆均为 性状，且相关基因的遗传分别遵循 定律。 (3)研究发现，株高基因位于1号染色体上，测序的部分碱基序列如图所示。 结果表明，突变体M发生了 的单碱基突变，导致其编码的氨基酸序列发生改变。进一步研究发现，突变体M的茎尖生长素含量显著低于野生型，推测A基因通过 来控制体内的生物化学反应，从而控制株高性状。 (4)欲确定雄性的育性基因是否也位于1号染色体上，以突变体L、M为材料，设计实验方案并预测实验结果。 ①实验方案：突变体L 与突变体M杂交， 。 ②预期结果（不考虑突变、互换）： i.若 ，则育性基因位于1号染色体上； ii.若 ，则育性基因不在1号染色体上。 ③请写出突变体L与突变体M杂交得到子一代的遗传图解（需写出配子）。 。 【答案】(1) 诱变育种 能提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型 (2) 去雄→套袋→人工授粉→套袋 隐性 分离 (3) C→T 通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 (4) F₁自交，统计F₂的表型及比例 F₂中会出现野生型（AaBb）：半矮秆（AAbb）：雄性不育（aaBB ）：雄性不育半矮秆（aabb） = 1：1：1：1 F₂的表型及比例为野生型（A - B - ）：半矮秆（A - bb）：雄性不育（aaB - ）：雄性不育半矮秆（aabb）=9：3：3：1 【分析】水稻雌雄同花且花较小，进行杂交实验时，为防止自花传粉，在开花前（花未成熟时）要对母本进行去雄处理，然后套袋，待雌蕊成熟时，授以父本的花粉，再套袋。所以对母本的处理流程为开花前（花未成熟时）去雄→套袋→人工授粉→套袋 【详解】（1）科研人员利用化学物质EMS处理野生型水稻种子，筛选出突变体L（雄性不育）和突变体M（半矮秆），这种利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方式是诱变育种；与杂交育种相比，诱变育种的优点是能提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 （2）水稻雌雄同花且花较小，进行杂交实验时，为防止自花传粉，在开花前（花未成熟时）要对母本进行去雄处理，然后套袋，待雌蕊成熟时，授以父本的花粉，再套袋。所以对母本的处理流程为开花前（花未成熟时）去雄→套袋→人工授粉→套袋； 杂交组合Ⅰ中，野生型×突变体L，F₁全为野生型，F₂中野生型：雄性不育 = 1860：588≈3：1，说明突变体L的雄性不育为隐性性状；杂交组合Ⅱ中，野生型×突变体M，F₁全为野生型，F₂中野生型：半矮秆 = 1821：602≈3：1，说明突变体M的半矮秆为隐性性状。 这两对相对性状在F₂中都出现3：1的性状分离比，说明相关基因的遗传分别遵循基因的分离定律。 （3）由图可知，正常基因的碱基序列为 - CGTCGCTCGCGC-，突变体M基因的碱基序列为-CGTCGTTCGCGC - ，C突变为T，所以突变体M发生了单个碱基（C→T）的突变，由于基因通过转录形成mRNA，mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，碱基序列改变导致其编码的氨基酸序列发生改变。进一步研究发现，突变体M的茎尖生长素含量显著低于野生型，推测A基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状（因为生长素的合成与代谢需要酶的参与），即通过控制酶的合成来控制体内的生物化学反应，从而控制株高性状。 （4）设计实验确定雄性的育性基因是否也位于1号染色体上： ①实验方案：突变体L（雄性不育，aa）与突变体M（半矮秆，bb）杂交，F₁自交，统计F₂的表型及比例。 ②预期结果： 假设育性基因A、a和株高基因B、b都位于1号染色体上，突变体L（aaBB）与突变体M（AAbb）杂交，F₁为AaBb，育性基因A、a和株高基因B、b都位于1号染色体上，所以F₁为AaBb产生的配子有Ab：aB=1：1，F₁自交，F₂中会出现野生型（AaBb）：半矮秆（AAbb）：雄性不育（aaBB ）：雄性不育半矮秆（aabb） = 1：1：1：1；若育性基因不在1号染色体上，F₁AaBb产生的配子有AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，F₁（AaBb）自交，F₂的表型及比例为野生型（A - B - ）：半矮秆（A - bb）：雄性不育（aaB - ）：白化苗（aabb）=9：3：3：1。 i. F₂中会出现野生型（AaBb）：半矮秆（AAbb）：雄性不育（aaBB ）：雄性不育半矮秆（aabb） = 1：1：1：1，则育性基因位于1号染色体上； ii. F₂的表型及比例为野生型（A - B - ）：半矮秆（A - bb）：雄性不育（aaB - ）：白化苗（aabb）=9：3：3：1，则育性基因不在1号染色体上。 ③突变体L（aaBB）与突变体M（AAbb）杂交， 遗传图解如下     14．番茄植株的茎、叶表面广泛存在表皮毛，可以帮助植株抵御逆境。现有多毛突变体甲、乙，为探究多毛性状的遗传机制，科研人员进行了如下杂交实验： (1)突变体甲、乙的多毛性状对野生型分别为 性状。控制突变体甲、乙多毛性状的基因为 （填“等位”或“非等位”）基因，原因是 。 (2)F2中多毛植株随机传粉所得F3中超多毛植株占 ，F3多毛植株中纯合子占 。 (3)从甲、乙两种突变体中分别克隆出控制多毛性状的基因进行电泳，并与野生型（WT）中克隆的等位基因电泳结果进行对比。根据下图电泳结果（bp表示碱基对）可判断，两种突变体中突变基因形成的原因分别是 。进一步检测乙突变体的突变基因控制合成的相应蛋白质，发现其肽链比野生型中该蛋白短，原因可能 。 注：WT1为甲突变体中突变基因的等位基因，WT2为乙突变体中突变基因的等位基因。 (4)甲突变体某细胞减数分裂过程中3号染色体未正常分离，导致F1超多毛植株中出现一株3号染色体三体植株。该三体植株减数分裂时3号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲利用该三体植株通过一次杂交实验来判断甲植株的多毛基因是否位于3号染色体上（乙植株的多毛基因不位于3号染色体上），请简述实验思路及预期结果与结论。 实验思路： ； 预期结果与结论： 。 【答案】(1) 显性、显性 非等位 甲、乙杂交的F1为超多毛，F2中超多毛：多毛：野生型≈9：6：1，说明甲、乙的多毛性状分别由位于两对同源染色体上的不同基因控制（，且同时具有这两种显性基因时性状表现为超多毛） (2) 2/9 1/3 (3) 野生型基因缺失部分碱基序列形成甲突变基因，野生型基因增添部分碱基序列形成乙突变基因 插入的碱基序列导致终止密码子序列提前出现 (4) 选取野生型正常植株与该三体植株杂交，观察子代的表型及比例 若子代中超多毛：多毛：野生型=5：6：1，则甲植株的多毛基因位于3号染色体上；若子代中超多毛：多毛：野生型=1：2：1，则甲植株的多毛基因不位于3号染色体上 【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】（1）甲、乙杂交的F1为超多毛，F2中超多毛：多毛：野生型≈9：6：1，由此可判断出突变体甲、乙的多毛性状对野生型均为显性性状，甲、乙的多毛性状分别由位于两对同源染色体上的不同基因控制，且同时具有这两种显性基因时性状表现为超多毛。 （2）假设甲植株的多毛基因用A表示，乙植株的多毛基因用B表示，F2中多毛植株基因型及比例为AAbb：Aabb：aaBB：aaBb=1：2：1：2，F2多毛植株产生的雌雄配子类型及比例为Ab：aB：ab=1：1：1，随机传粉所得F3中超多毛植株（A_B_）占1/3×1/3×2=2/9。F3多毛植株基因型及比例为AAbb：Aabb：aaBB：aaBb=1：2：1：2，其中纯合子占1/3。 （3）电泳结果显示，甲的多毛基因比野生型中等位基因长度短，乙的多毛基因比野生型中等位基因长度长，因此甲突变基因是由野生型基因缺失部分碱基序列形成的，乙突变基因是由野生型基因增添部分碱基序列形成的。乙突变体的突变基因控制合成的相应蛋白质，其肽链比野生型中该蛋白质短，原因可能是插入的碱基序列导致终止密码子序列提前出现，导致肽链的合成提前终止。 （4）据题干信息分析可知，甲植株某细胞减数分裂过程中3号染色体未正常分离，导致F1超多毛植株中出现一株3号染色体三体植株，已知乙植株的多毛基因不位于3号染色体上，若要利用该三体植株通过一次杂交实验来判断甲植株的多毛基因是否位于3号染色体上，所以可选择该三体植株与野生型正常植株（aabb）杂交来探究。 故实验思路：选取野生型正常植株与该三体植株杂交，观察子代的表型及比例。 预期结果与结论：若甲植株的多毛基因位于3号染色体上，F1中超多毛三体植株基因型可表示为AAaBb，产生的配子类型及比例为AB：AaB：AAB：aB：Ab：Aab：AAb：ab=2：2：1：1：2：2：1：1，与野生型（aabb）杂交，子代为超多毛：多毛：野生型=5：6：1；若甲植株的多毛基因不位于3号染色体上，该三体植株基因型可表示为AaBb，产生的配子类型及比例为AB：aB：Ab：ab=1：1：1：1，与野生型杂交，子代为超多毛：多毛：野生型=1：2：1。 15．人类X染色体上携带的基因远多于Y染色体，为平衡不同性别之间性染色体连锁基因的表达量，女性体细胞中的一条X染色体会随机失活。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症（俗称蚕豆病）是一种常见的伴X染色体不完全显性遗传病，相关基因G/g位于X染色体上。该病患者的G6PD的含量缺乏或活性降低，导致红细胞易发生氧化性损伤而出现溶血。请回答下列问题： (1)研究发现，X染色体失活包括启动、失活和维持3个步骤，并同时伴有组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等标志性现象。这种基因产物的剂量补偿机制不涉及基因碱基序列的改变，属于 现象。请结合基因表达的过程分析，失活X染色体上大部分的基因无法正常表达的原因： 。 (2)研究发现，G基因存在GF和GS两种类型，对这两种基因在体外扩增后进行电泳，可形成F和S两种条带。现有一对夫妻，丈夫患G6PD缺乏症，妻子表型正常，其家庭相关基因的电泳结果如图所示。 ①若GF基因的长度为1200bp，GS基因的长度为2000bp，则进行琼脂糖凝胶电泳时，点样孔位于 （填“a端”或“b端”）。据图分析，妻子的基因型为 ，其未表现出相关症状的原因是 。 ②图中儿子的基因型为 ，其出现的可能原因是 。 【答案】(1) 表观遗传 失活X染色体发生组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等，使得染色质结构改变，RNA聚合酶难以与DNA结合，从而无法进行转录，导致大部分基因无法正常表达 (2) b端 XGSXGF 妻子体内携带致病基因的X染色体失活 XGFY 母亲减数分裂过程中，X染色体发生交叉互换，产生了含XGF的卵细胞，与含Y染色体的精子结合 【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变；由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的；基因突变是随机发生的、不定向的；在自然状态下，基因突变的频率是很低的； 2、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）这种基因产物的剂量补偿机制不涉及基因碱基序列的改变，但会影响基因表达，属于表观遗传现象；基因表达包括转录和翻译过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，失活X染色体发生组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等，使得染色质结构改变，RNA聚合酶难以与DNA结合，从而无法进行转录，导致大部分基因无法正常表达； （2）①DNA分子带负电，在电场中会向正极移动，长度越小的DNA分子在琼脂糖凝胶中移动速度越快，离点样孔越远。已知GF基因长度为1200bp，GS基因长度为2000bp，F条带对应的基因长度短，S条带对应的基因长度长，所以点样孔位于b端；妻子的电泳结果有F和S条带，说明妻子的基因型为XGSXGF。因为女性体细胞中的携带XGS基因的X染色体会随机失活，妻子体内G6PD的含量和活性正常，不表现出相关症状； ②丈夫患G6PD缺乏症，其基因型为XGSY或XGFY，妻子基因型为XGSXGF，儿子的电泳结果只有F条带，所以儿子的基因型为XGFY。儿子出现这种基因型可能是在母亲减数分裂过程中，X染色体发生交叉互换，产生了含XGF的卵细胞，该卵细胞与丈夫产生的含Y染色体的精子受精，从而形成XGFY的儿子。 16．遗传性耳聋中的非综合征性耳聋（以下简称耳聋）是单基因遗传病，不同基因座位的基因突变都可引起耳聋，某耳聋家系的系谱如图甲所示。已知该家系的耳聋是由正常基因B突变成B₁引起的，为确定家系中某些个体的基因型，根据B和B₁两种基因的序列，设计引物进行PCR扩增，电泳结果如图乙所示。 回答下列问题： (1)相对于青少年型糖尿病、冠心病等多基因遗传病，耳聋在人群中的发病率往往比较 。绒毛细胞检查是20世纪末发展起来的一项新技术，通过对绒毛细胞核型分析 （能/不能）确定胎儿是否会耳聋。 (2)结合系谱图和电泳结果分析，可以确定B₁基因是位于 染色体的 基因，判断依据是 。 (3)B基因由于发生了碱基对的 而突变成了B₁基因，Ⅲ3的基因型是 。写出Ⅱ5和Ⅱ6将耳聋基因传给Ⅲ6的遗传图解。 (4)该家系的耳聋患者与另一个家系的耳聋患者结婚生了多个后代，后代都正常，最可能的原因是 。 【答案】(1) 低 不能 (2) X 隐性 Ⅱ3和Ⅱ4（Ⅱ5和Ⅱ6）均正常，子代出现耳聋，说明耳聋基因是隐性基因；电泳结果显示Ⅱ2是纯合子，说明I1没有将耳聋基因传给Ⅱ2，则该基因只能位于X染色体上 (3) 缺失 XBXB或XBXB1 (4)另一个家系的耳聋基因是常染色体上的隐性突变 【分析】人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。 【详解】（1）青少年型糖尿病、冠心病等属于多基因遗传病，发病率高，而耳聋是单基因遗传病，发病率低。绒毛细胞核型分析是分析胎盘绒毛细胞中染色体的结构和数量变化来评估胎儿是否存在遗传病，而耳聋属于单基因遗传病，染色体的结构和数量是正常的，故通过对绒毛细胞核型分析不能确定胎儿是否会耳聋。 （2）已知该家系的耳聋是由正常基因B突变成B₁引起的，分析图甲，正常父母Ⅱ3和Ⅱ4生出患病孩子，可推出该病属于隐性遗传；分析图甲和图乙，I1只含有致病基因（纯合子），而II2却不含有致病基因，说明I1没有将耳聋基因传给Ⅱ2，可推出该病属于伴X染色体隐性遗传病，即B₁基因是位于X染色体的隐性基因。 （3）分析电泳结果，B₁基因比B基因分子量小，故推出B基因由于发生了碱基对的缺失而变成B1；分析图甲和图乙可知，II4的基因型是XBXB1，II3的基因型是XBY，故Ⅲ3的基因型是XBXB或XBXB1；因为II6是正常男性，III6是男性患者，推出II5是XBXB1，故Ⅱ5和Ⅱ6将耳聋基因传给Ⅲ6的遗传图解为：                           （4）该家系的耳聋患者与另一个家系的耳聋患者结婚生了多个后代，后代都正常，最可能的原因是另一个家系的耳聋基因不在X染色体上，即另一个家系的耳聋基因是常染色体上的隐性突变。 17．野生的茄科植物大多有皮刺，皮刺的形成是为了抵御食草动物的啃咬，是植物的一种防御机制，但是皮刺的存在增加了茄科植物在栽培、采收和运输过程中的难度，降低了生产效率。科研人员发现有些无刺的红茄PL基因被破坏。请分析并回答下列问题： (1)有的红茄有刺，有的红茄无刺，出现这一区别的根本原因是 。 (2)科研人员为了进一步证明无刺性状是由PL基因被破坏产生的，将一段碱基序列插入有刺红茄一个PL基因中，然后利用该有刺红茄进行了自交，统计F1中有刺红茄与无刺红茄的数量比接近于3：1。该实验结果说明无刺是显性还是隐性性状？ ，理由是 。这种变异属于可遗传变异中的 。 (3)科研人员利用染色体上的SSR序列对PL基因进行染色体定位。SSR序列是染色体上的短串联重复序列，不同染色体具有各自特异的SSR序列。SSR1 和SSR2分别位于红茄的5号和6号染色体上。科研人员将纯合有刺红茄（A）与无刺红茄（B）进行杂交，然后将F1自交，得到F2，再收集F2中的无刺个体（1~14号植株），用电泳检测了这些无刺个体的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图所示。据图推测，PL基因很可能位于5号染色体上，理由是 ；无刺个体的SSR2的扩增产物共有3种类型，原因是 。 (4)已知另一无刺红茄的突变基因也位于S号染色体上、请设计实验判断这两种无刺红茄的突变基因是否为等位其因、写出实验思路、预崩结果及结论 。 【答案】(1)PL基因的碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序不同 (2) 隐性 因为亲本都有刺，生出了无刺的后代，这种新出现的性状即为隐性（F1中有刺红茄与无刺红茄的数量比接近于3：1，说明亲本有刺红茄为杂合子，故有刺为显性，无刺为隐性） 基因突变 (3) F2无刺性状的5号染色体的SSR1全与无刺亲本条带一致，说明PL基因位于5号染色体上 SSR2位于6号染色体上，可以与位于5号染色体上的PL基因自由组合 (4)让两种无刺红茄杂交，观察子一代的表型。若子代均为有刺红茄，则两种突变基因为非等位基因；若子代均为无刺红茄，则两种突变基因为等位基因 【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变，基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传； 2、基因的分离定律的实质是：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）红茄包括有刺和无刺类型，根本原因是PL基因的碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序不同； （2）有刺的双亲，在F1代生出了无刺的后代，这种新出现的性状即为隐性，故无刺是隐性性状（F1中有刺红茄与无刺红茄的数量比接近于3：1，说明亲本有刺红茄为杂合子，故有刺为显性，无刺为隐性）；PL基因中被插入了一段碱基序列，属于基因突变； （3）因为F2无刺性状的5号染色体的SSR1序列与无刺亲本条带一致，说明无刺基因位于5号染色体上；SSR2位于6号染色体上，可以与位于5号染色体上的PL基因自由组合，使无刺个体的SSR2的扩增产物出现3种类型； （4）欲判断两种无刺红茄突变体的突变基因是否为等位基因，可让两种无刺红茄突变体杂交，观察子代的表型。若两种无刺红茄突变体的突变基因是非等位基因（假定为A/a、B/b），相关基因可用字母表示为aaBB×AAbb→AaBb，则子代均为有刺红茄；若两种无刺红茄突变体的突变基因是等位基因（假定为a1、a2），相关基因可用字母表示为a1a1×a2a2→a1a2，则子代均表现为无刺红茄。 18．已知果蝇的红眼和紫眼（基因A/a）是一对相对性状，长翅和截翅（基因B/b）是另一对相对性状。某遗传学实验室研究员用红眼长翅雌雄果蝇相互交配，获得F1的表型及数量如下表所示。回答下列问题。 果蝇 红眼长翅 红眼截翅 紫眼长翅 紫眼截翅 雌果蝇（只） 29 0 31 0 雄果蝇（只） 21 9 19 10 (1)根据表中数据分析，果蝇的眼色和翅形性状中， 为隐性性状，判断的理由是 。 (2)根据表中数据分析，基因A/a位于 染色体上，基因B/b位于 染色体上，这两对等位基因的遗传遵循 定律。 (3)亲本雄果蝇的基因型是 。F1中紫眼长翅雌果蝇中杂合子占比为 。 (4)F1中果蝇红眼：紫眼=1：1，经研究可能原因是：①果蝇的A雄配子不育；②基因型为AA的果蝇致死，且基因型为Aa的果蝇的存活率是aa的一半。为了进一步确定其原因，请你选用F1中果蝇，设计一个杂交实验方案： 。若实验结果： ，可确定实际情况为第②种可能性。 【答案】(1) 紫眼、截翅 红眼长翅雌雄果蝇相互杂交，后代出现紫眼和截翅 (2) 常 X 自由组合 (3) AaXBY (4) 选择F1中红眼雄果蝇和紫眼雌果蝇杂交，观察并统计后代的表型及比例 红眼：紫眼=1：2 【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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子代。 2、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。 3、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，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。 【详解】（1）亲本红眼果蝇与红眼果蝇杂交，后代出现紫眼，说明果蝇眼色性状中，属于隐性性状的是紫眼。亲本长翅果蝇与长翅果蝇杂交，后代出现截翅，说明果蝇翅形性状中，属于隐性性状的是截翅。 （2）分析题意，红眼果蝇与红眼果蝇杂交，F1雌性和雄性果蝇中红眼：紫眼均为1：1，长翅果蝇与长翅果蝇杂交，F1中雌性全表现为长翅，雄性中长翅：截翅=2：1，由此可推出果蝇眼色性状的遗传方式为常染色体遗传，红眼为显性性状；果蝇翅型性状的遗传方式为伴X染色体遗传，长翅为显性性状。A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，说明眼色和翅型这两对相对性状的遗传符合自由组合定律。 （3）红眼果蝇与红眼果蝇杂交，F1雌性和雄性果蝇中红眼：紫眼均为1：1，亲本雌果蝇、雄果蝇的眼色基因型是Aa，长翅果蝇与长翅果蝇杂交，F1中雌性全表现为长翅，雄性中长翅：截翅=2：1，亲本雌果蝇的翅型基因型是XBXB和XBXb，且比例是1：2，雄果蝇基因型为XBY。综上分析，亲本雌果蝇的基因型是AaXBXB和AaXBXb，亲本雄果蝇基因型为AaXBY，雌果蝇基因型及比例为AaXBXB：AaXBXb =1：2。利用分离定律的思维求解，F1雌果蝇中紫眼为aa，长翅为XBXB，XBXb，因此F1中紫眼长翅雌果蝇中杂合子占。 （4）由题意可知，可采用测交的方式，探究F1中果蝇红眼：紫眼=1：1的原因，即选择F1中紫眼雌果蝇aa和红眼雄果蝇Aa（题中两种原因都说明F1中红眼为Aa）进行杂交，若含A基因的雄配子不育，则雄配子只有a，子代果蝇全为紫眼；若基因型为AA的果蝇致死，且基因型为Aa的果蝇的存活率是，则子代果蝇中红眼：紫眼=（1×）：1=1：2。 19．科研人员进行家蚕品种选育时发现了两种斑纹突变体，分别为褐色类鹑斑（简称褐斑）和紫色类鹑斑（简称紫斑）。实验小组为了探究两种斑纹突变体的遗传规律，设计了杂交实验（各组合均进行了正反交实验，且结果都相同），结果如表所示。回答下列问题： 杂交组合 亲本 F1表型 F2表型（F1雌雄交配） 正常斑 褐斑 紫斑 正常斑 褐斑 紫斑 组合① 正常斑×褐斑 529 0 0 340 123 0 组合② 正常斑×紫斑 479 0 0 410 0 134 组合③ 褐斑×紫斑 0 498 0 0 291 96 (1)根据杂交实验结果可以判断，褐斑的突变类型为 （填“显性”或“隐性”）突变，结合实验结果可知褐斑和紫斑的突变基因 （填“是”或“不是”）一对等位基因。让组合②的F1正常斑家蚕和组合③的F1褐斑家蚕杂交，子代的表型及比例为 。 (2)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体或来源于不同品种的同源染色体上的SSR不同，利用该原理，SSR技术常用于染色体特异性标记。研究人员扩增出组合①的亲本以及若干F2个体的SSR序列，部分电泳结果如图所示（F2的1、4、7个体为类鹑斑，其余为正常斑）。 图中结果说明类鹑斑的突变基因很可能在 号染色体上，根据 号个体的电泳结果，均可以判断该突变基因不在另外一条染色体上。 (3)研究人员获得了一批耐热家蚕（耐热性状由多个显性基因控制），耐热家蚕在32℃环境下饲养时，化蛹率达90.12%。温度敏感家蚕在32℃环境下饲养时，化蛹率低于5%。请你设计杂交实验方案以培育含有耐热基因且其他性状与温度敏感家蚕相近的家蚕品种，简要写出育种思路： 。 【答案】(1) 隐性 是 正常斑∶褐斑∶紫斑=2∶1∶1 (2) 8 4、9、12 (3)将这批耐热家蚕与温度敏感家蚕杂交，得到F1，（在32℃环境下）筛选出F1中耐热家蚕并与温度敏感家蚕回交；多次重复筛选和回交过程，直至获得含有耐热相关基因且其他性状与温度敏感家蚕相近的家蚕品种 【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；生物体在进行减数分裂形成配子时，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）组合①中正常斑家蚕和褐斑家蚕杂交的后代全部为正常斑家蚕，因此说明褐斑为隐性突变，同理根据组合②的实验结果可知，紫斑也是隐性突变。根据组合③的实验结果可知，褐斑家蚕和紫斑家蚕杂交的后代不是正常斑家蚕，说明两个基因是等位基因，且褐斑对紫斑为显性。若正常斑基因、褐斑基因和紫斑基因分别表示为B、B1和B2，则组合②的F1正常斑家蚕的基因型为BB2，组合③的F1褐斑家蚕的基因型为B1B2，两者杂交后代的表型及比例为正常斑∶褐斑∶紫斑=2∶1∶1。 （2）F2中4号个体表现为类鹑斑，但根据其5号染色体SSR电泳条带推测其应表现为正常斑，出现矛盾，而根据8号染色体SSR电泳条带推测则不会出现矛盾，这说明类鹑斑的突变基因很可能在8号染色体上，而不在5号染色体上；同理9、12号个体表现为正常斑，但根据其5号染色体SSR电泳条带推测表型也会出现矛盾。 （3）若要设计杂交实验方案培育含有耐热基因且其他性状与温度敏感家蚕相近的家蚕品种，则应当将这批耐热家蚕与温度敏感家蚕杂交得到F1，（在32℃环境下）筛选出F1中耐热家蚕并与温度敏感家蚕回交；多次重复筛选和回交过程，直至获得含有耐热相关基因且其他性状与温度敏感家蚕相近的家蚕品种。 20．某X染色体非同源区段上的单基因遗传病（甲病），患者表现为智力障碍。研究者发现该病与基因A/a的酶切位点变化有关（A基因含1个EcoRI位点，a基因新增1个BamHI位点）。图1和图2为某家系成员的遗传系谱图及X染色体上相关致病基因用EcoRI和BamHI酶切后的电泳结果，其中I-2和Ⅱ-1为基因治疗志愿者，通过基因工程导入正常基因至神经干细胞，经过治疗后表型正常。 (1)该病的遗传方式为 。Ⅱ-2的致病基因来源于 。 (2)图3为A基因上EcoRI位点及A、a基因长度分布示意图，则在a基因新增的1个BamHI位点为图3中 点，若只用BamHI酶切割Ⅱ-2个体X染色体上的相关致病基因，在图中画出相应的电泳条带 。 (3)若Ⅱ-1与一名该病的携带者婚配，生1个健康女孩的概率为 。 (4)在人群中调查发现，有少数正常个体X染色体上无A基因，也未经过基因治疗，检测发现这些个体常染色体上某个本应沉默的基因D，重启了表达；同时在体内未检测到a基因表达产物，据此分析，这些个体表型正常可能的原因是 。 【答案】(1) X染色体隐性遗传 I-2(母亲) (2) H (3)1/4 (4)这些正常个体常染色体基因D重启表达后产物可能抑制a基因表达(或者降解 a基因的表达产物)，从而表现为表型正常。 【分析】分析电泳结果图：正常基因含一个限制酶切位点，因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段；突变基因增加了一个酶切位点，则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知，正常基因A酶切后可形成长度为2.5bp和1.5bp的两种DNA片段，a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段，对照A可以判断另外的两个条带长度分别为1.0bp和1.5bp，长度之和为2.5bp，故基因a酶切后可形成长度为1.0bp、1.5和1.5bp的三种DNA片段。由此判断Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2的基因型为XAY、XaXa、XaY、XAXa。 【详解】（1）正常基因含一个限制酶切位点，因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段；突变基因增加了一个酶切位点，则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知，正常基因A酶切后可形成长度为2.5bp和1.5bp的两种DNA片段，a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段，对照A可以判断另外的两个条带长度分别为1.0bp和1.5bp，长度之和为2.5bp，故基因a酶切后可形成长度为1.0bp、1.5和1.5bp的三种DNA片段。由此判断Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2的基因型为XAY、XaXa、XaY、XAXa，I-2和Ⅱ-1为患者，由此可知，该病的遗传方式为X染色体隐性遗传。Ⅱ-2（XAXa）的致病基因来源于I-2(母亲XaXa)。 （2）由（1）可知，正常基因A酶切后可形成长度为2.5bp和1.5bp的两种DNA片段，a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段，对照A可以判断另外的两个条带长度分别为1.0bp和1.5bp，长度之和为2.5bp，故基因a酶切后可形成长度为1.0bp、1.5和1.5bp的三种DNA片段，故则在a基因新增的1个BamHI位点为图3中H点，Ⅱ-2个体的基因型为XAXa，若只用BamHI酶切割Ⅱ-2个体X染色体上的相关致病基因，则可形成长度为4.0bp、3bp和1.0bp的三种DNA片段，如图所示：。 （3）若Ⅱ-1（XaY）与一名该病的携带者（XAXa）婚配，生1个健康女孩（XAXa）的概率为1/4。 （4）有少数正常个体X染色体上无A基因，也未经过基因治疗，检测发现这些个体常染色体上某个本应沉默的基因D，重启了表达；同时在体内未检测到a基因表达产物，这些个体表型正常可能的原因是这些正常个体常染色体基因D重启表达后产物可能抑制a基因表达(或者降解 a基因的表达产物)，从而表现为表型正常。 21．人类的ABO血型由9号染色体上的基因、和i决定，三者之间互为等位基因。一般情况下，基因型ii表现为O型血，或为A型血，或为B型血，为AB型血。Rh血型由1号染色体上的1对等位基因R和r控制，RR和Rr表现为Rh阳性，rr表现为Rh阴性。某地区一对夫妇及3个孩子的血型如下表所示。 家庭成员 父亲 母亲 儿子甲 儿子乙 女儿丙 ABO血型 AB B A AB B Rh血型 Rh阳性 Rh阳性 Rh阳性 Rh阴性 Rh阳性 回答下列问题。 (1)这对夫妇的基因型分别是 ，他们的孩子中没有出现O型血的原因是 。 (2)该地区人群中Rh阴性约占0.64%，则R基因的基因频率为 。若儿子乙与该地区一个血型为AB型、Rh阳性的女性结婚，生出与儿子乙血型一致的孩子的概率是 。 (3)Rh阴性比较少见，也称“熊猫血”。当血型为Rh阴性的患者需要输血时，找到ABO血型和Rh血型均匹配的血液比较困难。为解决上述问题，下列措施中合理的是________。 A．建立稀有血型数据库 B．鼓励稀有血型者定期献血 C．加强血液制品的合理调配 D．不对稀有血液进行安全检测 【答案】(1) 、 父亲和母亲的基因型分别为和，他们孩子的基因型不可能是ii，不可能生出O型血的孩子 (2) 92% 1/27 (3)ABC 【分析】人类的ABO血型是受IA、IB和i三个复等位基因所控制的。IA和IB对i基因均为显性，IB和IA为并显性关系，即两者同时存在时，能表现各自作用。A型血型有两种基因型IAIA和IAi，B型血型有两种基因型IBIB和IBi，AB型为IA1B，O型为ii。 【详解】（1）父亲的ABO血型为AB，因此其基因型为。母亲的ABO血型为B，儿子甲的ABO血型为A，因此母亲基因型为；Rh血型方面，父亲和母亲都是Rh阳性，因此他们的基因型中都包含R基因。由于他们有一个Rh阴性的孩子（儿子乙），说明他们都是Rr。因此，这对夫妇的基因型分别是、。父亲和母亲的基因型分别为和，因此他们孩子的基因型不可能是ii，不可能生出O型血的孩子。 （2）Rh阴性（rr）频率为0.64%（即0.0064），根据哈迪-温伯格定律，r的基因频率p为0.08，R的基因频率q=1-0.08=0.92（即92%）。后代血型概率计算：儿子乙（）与AB型女性（）的后代中，AB型占50%；儿子乙为rr，只能传递r基因；女性为Rh阳性，其基因型可能为RR或Rr。女性为Rr的概率：。孩子同时为AB型和Rh阴性的概率为1/2×1/2×4/27=1/27。 （3）A、建立稀有血型数据库，便于快速匹配需求，A正确： B、鼓励稀有血型者定期献血，增加稀有血型储备，B正确； C、加强血液制品的合理调配，优化资源分配，C正确； D、不对稀有血液进行安全检测，违背医疗安全原则，D错误。 故选ABC。 22．甲病为单基因遗传病，乙病致病原因是正常基因的编码区发生片段缺失。某家系中的部分成员的患病情况如图1所示，I2不携带甲病致病基因，甲病在男性中的患病率为1/100。图2是该家族部分成员关于乙病相关的基因经限制酶切、电泳得到的结果（不考虑染色体交换及X、Y染色体同源区段）。请回答下列相关问题： (1)乙病的遗传方式为 遗传，该遗传病的特点是 ，其产生的原因是发生了 （填可遗传变异的类型）。 (2)有同学认为与这两种遗传病有关的基因在遗传上遵循自由组合定律，你认为该同学的说法是否正确，并说明理由 。II3与Ⅱ4再生一个孩子，患两种遗传病的概率为 。 (3)进一步基因诊断发现，该家系中某基因转录的模板链中的部分序列为5'-ATGCCA……（263个碱基）……ACTGAG-3'，该模板链上5'-ACT-3'序列所对应的反密码子为5' 3'，用PCR技术扩增该基因，两条引物的碱基序列分别为 （每个引物写出6个碱基即可）。 【答案】(1) 常染色体显性 人群中发病率高，男女发病率相同 基因突变 (2) 正确，I1和I2不患甲病，且I2不携带甲病致病基因，则甲病为伴X染色体隐性遗传病，而乙病为常染色体显性遗传病，控制两种病的基因位于两对同源染色体上 1/404 (3) -ACU- 5′-CTCAGT-3′､5′-ATGCCA-3′ 【分析】人类遗传病一般是指由遗传物质改变引起的人类疾病，包括单基因遗传病，多基因遗传病和染色体异常遗传病。单基因遗传病是由1对等位基因控制的遗传病；多基因遗传病是指受2对或2对以上等位基因控制的遗传病；染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病和染色体数目异常遗传病。 【详解】（1）分析图1和图2：图2中没有500bp片段的个体全部正常，若为隐性遗传病，则I2必为杂合子，即也有异常片段，与实际不符合，因此为显性遗传病；若为X染色体上显性遗传病，则Ⅲ1应患病，与实际不符合，故该病为常染色体显性遗传病。常染色体显性遗传病在人群的发病率高，且男女发病率相同。分析图2，正常个体和患病个体都存在400bp和250bp的片段，结合题干信息可知是正常基因的编码区碱基发生了缺失，该变异为基因突变。 （2）I1､I2不患甲病，而II2患甲病，则该病为隐性遗传病，又因为I2不携带甲病致病基因，则该病为伴X染色体隐性遗传病，而乙病为常染色体显性遗传病，两对基因位于非同源染色体上，遗传上遵循自由组合定律。假设甲病由基因A/a控制，乙病由基因B/b控制，II3关于乙病的基因型为Bb，关于甲病的基因型为XAY，II4关于乙病的基因型为bb，甲病男性在男性中的发病率为1/100，则Xa的基因频率为1/100，女性中杂合子XAXa的概率为（2×1/100×99/100）/（1-1/100×1/100）=2/101，则II4为XAXa的概率为2/101，II3与II4再生一个孩子患两种病的概率为1/2×2/101×1/4=1/404。 （3）5′-ACT-3′对应的密码子为5′-AGU-3′，反密码子为5′-ACU-3′。PCR的引物分别与DNA的模板链的3′起始端碱基互补配对，则5′-ATGCCA……（263个碱基）……ACTGAG-3′模板链右侧对应的引物为5′-CTCAGT-3′，另一条链为模板的引物的序列为5′-ATGCCA-3′。 23．甘蓝型油菜是我国重要的油料作物之一。黑籽油菜具有耐寒、耐旱、耐盐碱等多种优良性状，黄籽油菜种子含油量（SOC）更高，木质纤维素含量（SLC）更低，二者均可用于甘蓝型油菜的育种。 (1)甘蓝型油菜是油菜（AA，）和甘蓝（CC，）杂交得到的异源四倍体，可通过 形成含有两个 的配子。 (2)目前已克隆的黄籽基因多为隐性基因，限制了甘蓝型油菜黄籽品种的培育。科研人员新发现一株种皮颜色（SCC）为黄色的甘蓝型油菜N，通过杂交实验确认其黄色SCC基因为显性基因，极大加快了甘蓝型油菜黄籽品种的培育进程。 ①从植株N中克隆出基因D。推测D对SCC、SOC和SLC三种性状都有改善作用，为验证此推测，进行如下实验。 实验组1：构建D基因表达载体，导入黑籽油菜中； 实验组2：构建能敲除D基因的表达载体，导入 中； 对照组： 。 ②与对照组相比，实验组2的预期结果为 。 a．SCC变黄  b．SOC升高  c．SLC升高  d．SCC变黑  e．SOC降低  f．SLC降低 (3)甘蓝型油菜种子含油量的部分调控机制如图，D基因在种皮中特异性表达， 苯丙烷、类黄酮生物合成途径， 原花青素和木质纤维素含量，使种皮发生相应变化。    (4)为培育出油量高、且能保持黑籽油菜品系（K）多种优良性状的油菜新品种，请写出杂交育种流程 。 【答案】(1) 减数分裂 染色体组 (2) N 将空质粒分别导入黑籽油菜和N中 cde (3) 抑制 减少 (4)第一步：将黄籽油菜N与黑籽油菜品系K进行杂交，获得F1 第二步：将F1与黑籽油菜品系K回交，从子代中筛选黄籽、含油量高的个体F2 第三步：重复第二步的操作，从子代中筛选黄籽、含油量高的个体F3 第四步：F3自交，从子代中选择稳定遗传的黄籽、高含油量且具有黑籽油菜品系K多种优良性状的油菜新品种 【分析】基因工程技术的基本步骤: (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成; (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等, (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同，导入的方法也不一样; (4)目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）甘蓝型油菜是异源四倍体（AACC，2n=40），可通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。因为在减数分裂过程中，同源染色体分离，使得染色体数目减半，形成配子时就会含有两个染色体组。 （2）验证D对SCC、SOC和SLC三种性状都有改善作用，实验组1：构建能敲除D基因的表达载体，导入黑籽油菜中。实验组2构建能敲除D基因的表达载体，应该导入种皮颜色（SCC）为黄色的甘蓝型油菜N。 ​对照组：将空质粒分别导入黑籽油菜和N中。设置对照组的目的是为了排除空质粒对实验结果的干扰，以单纯研究D基因对油菜性状的影响。 已知D基因对SCC、SOC和SLC三种性状都有改善作用，即D基因能使SCC变黄、SOC升高、SLC降低。实验组2是敲除D基因，那么会出现与D基因作用相反的结果，即SCC变黑、SOC降低、SLC升高。所以答案选cde。 （3）根据图中的信息，D基因在种皮中特异性表达，抑制苯丙烷、类黄酮生物合成途径，降低原花青素和木质纤维素含量，从而使种皮发生相应变化，最终导致种皮颜色变为黄色，并提高油菜的含油量。 （4）为培育出油量高、且能保持黑籽油菜品系（K）多种优良性状的油菜新品种，杂交育种流程如下：   第一步：将黄籽油菜N与黑籽油菜品系K进行杂交，获得F1； 第二步：将F1与黑籽油菜品系K回交，从子代中筛选黄籽、含油量高的个体F2； 第三步：重复第二步的操作，从子代中筛选黄籽、含油量高的个体F3； 第四步：F3自交，从子代中选择稳定遗传的黄籽、高含油量且具有黑籽油菜品系K多种优良性状的油菜新品种。 24．基因印记是指受精卵形成过程中，来源于父亲或者来源于母亲的等位基因被修饰后，该印记导致下一代仅仅表达父源或者母源等位基因。这种修饰常为DNA甲基化修饰等，也包括组蛋白乙酰化、甲基化等修饰。 (1)研究发现某种小鼠有体型正常（N）和体型矮小（n）两种类型，N基因可根据亲代的不同而有不同的表达，表现出“基因印记”现象，如图为相关实验。 ①基因组印记中的DNA甲基化修饰、组蛋白修饰等，使得基因表达和表型变化可遗传，这种现象属于 。 ②由实验结果可知，F2个体不被表达的N基因可能来自其亲本F1中的 。 ③F2中体型正常的雌雄鼠自由交配，后代体型正常的概率为 。 (2)进一步研究发现，小鼠个体在生殖细胞形成早期，来自父方和母方的印记将全部被消除，精子和卵子形成时产生新的甲基化模式。此模式导致只有同时具有精子和卵细胞的细胞核的胚胎才能正常发育，具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”不能正常发育成小鼠。某研究团队通过改变小鼠生殖细胞的“基因印记”使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。 ①图中囊胚进一步发育会出现 现象，否则胚胎无法继续发育；将极体注入修饰后的次级卵母细胞并融合，类似受精作用，该操作能成功创造孤雌小鼠，依赖的原理是 。 ②从打破基因印记对孤雌生殖的阻碍这个角度看，这些操作的目的是去除或改变阻碍孤雌生殖的基因印记，模拟 过程中基因表达所需的甲基化状态。 ③有人认为“孤雌小鼠”诞生过程没有精子参与，其核基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同。请结合图中信息，分析该观点错误的原因： 。 【答案】(1) 表观遗传 母本 3/4 (2) 透明带破裂/孵化 动物体细胞的细胞核具有全能性 受精 孤雌小鼠的核基因除了来自卵母细胞，还来自注入的第二极体，核基因型与提供卵母细胞的雌鼠不完全相同 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【详解】（1）①基因组印记中的DNA甲基化修饰、组蛋白修饰等，使得基因表达和表型变化可遗传，这种现象属于表观遗传。 ②从实验情况可知亲代雄性NN与雌性nn杂交，子一代均为正常体型，所以从父本传递下来的N基因不被印记，即F2个体不被表达的N基因可能来自其亲本F1中的母本。 ③选取F2中体型正常的雌雄鼠自由交配，则选取的基因型为1/2NN和1/2Nn，产生雄配子比例为N:n=3:1，雌配子比例为N：n=3：1，随机交配的结果见下表。 雌配子雄配子 3/4N 1/4n 3/4N 9/16NN（体型正常） 3/16Nn（体型正常） 1/4n 3/16Nn（体型矮小） 1/16nn（体型矮小） 注：父本传递下来的基因不被印记，正常表达 所以表型正常的比例为9/16+3/16=3/4。 （2）①图中囊胚进一步发育，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，即出现孵化现象，否则胚胎无法继续发育；将极体注入修饰后的次级卵母细胞并融合，类似受精作用，该操作能成功创造孤雌小鼠，其依赖的生物学原理是动物体细胞的细胞核具有全能性。 ②从打破基因印记对孤雌生殖的阻碍这个角度看，这些操作的目的是去除或改变阻碍孤雌生殖的基因印记，其模拟的是受精作用过程中，基因表达所需的甲基化状态。 ③据图可知，孤雌生殖的小鼠的核基因来自次级卵母细胞和第二极体，所以核基因型与提供卵母细胞的雌鼠不完全相同。 25．杨梅为雌雄异株植物，性染色体组成为XY型。杨梅的花色有红花与黄花，现用纯合的红花品种甲与纯合的黄花品种乙杂交，自由交配产生，结果如下表。已知花色遗传过程中没有致死现象，不考虑XY同源区段。 ♀ ♂ F1 F2 实验一 甲 乙 红花雄株：黄花雌株=1：1 红花雄株：黄花雄株：红花雌株：黄花雌株=3：5：3：5 实验二 乙 甲 黄花 ？ (1)杨梅的红花与黄花颜色的表达机理如图所示，A基因的位置在 （常染色体/X染色体），B基因的位置在 （常染色体/X染色体）。    (2)实验一的亲本基因型为 ，F2红花植株减数分裂产生的雌配子有 种基因型；预测实验二中的表型为 。 (3)品种甲的果实为小果，为了培育出大果杨梅，科研工作者将一大果基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关的一条常染色体上（只发生一次整合），得到一株转基因雌株丙。现欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达，请选择题目中已有材料，请设计一个实验加以研究。你的实验思路是 。 【答案】(1) 常染色体 X染色体 (2) AAXbXb、aaXBY 2/二/两 黄花雌株∶黄花雄株∶红花雄株=8∶5∶3 (3)整合后的丙植株的基因型为AA′XbXb，将植株丙与乙（基因型为aaXBY）进行杂交，观察并统计子代雄株的表型及比例；若E基因的整合会破坏控制花色基因使其不能表达，则子代雄性基因型为AaXbY：A′aXbY，表型为红色∶黄色=1∶1；若E基因的整合不会破坏控制花色基因使其不能表达，则子代雄性基因型为AaXbY，表型全为红色。 【分析】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】（1）据图可知，花色由两对基因控制，且细胞中含A且不含B时表现为红花，其余情况表现为黄花。依据实验一，纯合的红花品种甲与黄花品种乙进行杂交得到F1，其中F1自由交配产生F2，F2中红花雄株∶黄花雄株∶红花雌株∶黄花雌株=3∶5∶3∶5，符合9：3：3：1的变式，由此可知，控制花色遗传的基因遵循孟德尔自由组合定律。纯合的红花品种甲与黄花品种乙进行杂交得到F1，F1表现红花雄株：黄花雌株=1:1，则可知控制花色的两对基因有一对基因位于性染色体上。假设B基因位于Y染色体上，则A基因位于常染色体上，实验一中的纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是AAXX、aaXYB，F1基因型及表型为AaXX(红花雌株)、AaXYB（黄花雄株），与实验一F1结果不符；若B基因位于常染色体上，则A基因只能位于X染色体上，不能位于Y染色体上（A基因位于Y染色体上，不出现纯合的红花雌株）。实验一中纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是bbXAXA、BBXaY，F1基因型及表型为BbXAXa(黄花雌株)、BbXAY（黄花雄株），与实验一F1结果不符。若B基因在X染色体上，则A基因在常染色体上，实验一中纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是AAXbXb、aaXBY，F1基因型及表型为AaXBXb(黄花雌株)：AaXbY（红花雄株），且比例为1：1，与实验一的F1结果相符，F1自由交配产生F2的结果也相符。综上，B基因位于X染色体上，A基因位于常染色体上。 （2）B基因在X染色体上，A基因在常染色体上，则实验一中纯合的红花品种甲与黄花品种乙的基因型分别是AAXbXb、aaXBY。则F1基因型及表型为AaXBXb(黄花雌株)：AaXbY（红花雄株）。F1自由交配所得F2红花植株的基因型有AAXbY、AaXbY、AAXbXb、AaXbXb，其可产生的雄配子有AXb，AY、aXb、aY，雌配子有AXb、aXb，即F2红花植株减数分裂产生的雌配子有2种，反交时，亲本基因型为aaXBXB×AAXbY，F1为AaXBY、AaXBXb，则F2的基因型及比例为：1AAXBXB:1AAXBXb:2AaXBXB:2AaXBXb:1aaXBXB:1aaXBXb: 1AAXBY:1AAXbY:2AaXBY:2AaXbY:1aaXBY:1aaXbY，故F2表型及比例为：黄花雌株∶黄花雄株∶红花雄株=8∶5∶3。 （3）由题可知，基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关的一条常染色体上，则所转基因E与A在同一条染色体上。如果插入位点导致A失活（记为A′），则其基因型为AA′XbXb。欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达，将植株丙与乙（基因型为aaXBY）进行杂交，观察并统计子代性状及比例；若失活，则子代雄性基因型为AaXbY：A′aXbY，表型为红色∶黄色=1∶1；若未失活，则子代雄性基因型为AaXbY，表型全为红色。 26．蚕（ZW型性别决定）的易感病和抗病由一对等位基因（D/d）控制，体色黑色和褐色由另一对等位基因（E/e）控制，两对基因均不位于W染色体上。研究者进行了如下实验（不考虑突变、交换及致死等情况）。 P F1 ♂ ♀ ♀ ♂ 多只易感病褐色 多只抗病 抗病褐色：易感病褐色：抗病黑色：易感病黑色=3：9：3：9 抗病褐色：易感病褐色：抗病黑色：易感病黑色=4：12：2：6 回答下列问题： (1)决定易感病和抗病的基因位于 染色体上，关于体色的显性性状为 。 (2)亲本中雌蚕产生的配子的类型及比例为 。若让F1中易感病黑色雌雄蚕随机交配，F2中雄蚕基因型及比例为 。 (3)为了进一步研究基因E、e的碱基序列差异，研究人员提取了甲、乙、丙、丁四只蚕的等位基因E/e的相关DNA片段，用限制酶F对其进行切割处理，将得到的大小不同的片段进行电泳，得到的结果如图所示。若丙的体色为褐色，则甲、乙的体色应分别为 。由图可推知，造成基因E/e碱基序列有差异的主要原因是 。在适宜的环境中培养丁，结果发现丁没有表现出与其基因型相对应的体色，可能原因是 。 【答案】(1) 常 褐色 (2) dZE：dW：dZe=1：3：2 DDZeZe：DdZeZe：ddZeZe=1：2：1 (3) 褐色、黑色 碱基对的替换 基因E因甲基化而不表达，基因e表达，而使丁的体色表现为黑色 【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】（1）由题意和表中杂交结果可知，两对基因均不位于W染色体上，且F1雌蚕中抗病：易感病=1：3，褐色：黑色=1：1；F1雄蚕中抗病：易感病=1：3，褐色：黑色=2：1。抗病和易感病的性状比例在子代雌雄蚕中没有差别，可判断控制这对相对性状的基因位于常染色体上。体色黑色和褐色的性状比例在子代雌雄蚕中不同，可判断控制这对相对性状的基因位于Z染色体上。仅分析体色，F1雌蚕中褐色：黑色=1：1，而亲本雄蚕为褐色，则亲本雄蚕一定为杂合子（ZEZe），故褐色为显性性状。 （2）因为F1雄蚕中褐色（ZEZ－）：黑色（ZeZe）=2：1，其中基因型为ZeZe的个体占1/3，只考虑亲本雌蚕中产生的Z染色体，即亲本雌蚕产生的基因型为Ze的卵细胞的概率为1/3÷1/2=2/3，说明亲本雌蚕基因型为1/3ZEW、2/3ZeW。仅考虑抗病与易感病这对性状，F1中抗病：易感病=1：3，可推知亲本雌蚕基因型一定为dd，亲本雄蚕基因型为1/2DD、1/2Dd。故亲本雌蚕基因型为1/3ddZEW、2/3ddZeW，故其产生的配子类型与比例为dZE：dW：dZe=1：3：2。F1中易感病黑色雌蚕（DdZeW）与易感病黑色雄蚕（DdZeZe）随机交配，F2中雄蚕基因型及比例为DDZeZe：DdZeZe：ddZeZe=1：2：1。 （3）若丙的体色为褐色，结合电泳图中丙只有一个条带可知，丙为E基因纯合子，即1270kb条带表示基因E。另外两个条带1070kb、200kb是基因e经限制酶F酶切后产生的，故甲、乙分别为杂合子、e基因纯合子，因此甲、乙的体色应分别为褐色、黑色。而1070kb+200kb=1270kb，故可知基因E与e碱基序列不同的原因是发生了碱基对的替换。结合题图及上述分析可知，丁为杂合子，正常情况下体色应表现为褐色。但在适宜的环境中培养丁，发现其没有表现出与基因型相对应的体色，原因可能是丁的基因E因甲基化而不表达，基因e表达，导致体色表现为黑色。 27．某昆虫（2n＝56）是XY型性别决定的生物。其长翅对短翅为显性，由常染色体上的等位基因A、a控制；抗杀虫剂对不抗杀虫剂为显性，由Ⅹ染色体上的T、t基因控制。现将一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交，统计F1的表型及数量，结果如表所示。用杀虫剂处理时，不抗杀虫剂的昆虫会全部死亡。请回答下列问题： F1表型 长翅抗杀虫剂雌昆虫 长翅抗杀虫剂雄昆虫 长翅不抗杀虫剂雌昆虫 长翅不抗杀虫剂雄昆虫 数量/只 199 202 201 198 (1)对该种昆虫进行基因组测序时，需要测定 条染色体上的DNA碱基序列。根据F1的结果可知，亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别是 。 (2)让F1全部个体自由交配，子代用杀虫剂处理，存活的子代雌果蝇中纯合子所占比例为 。若F1全部个体在使用杀虫剂处理后自由交配，a的基因频率将 （填“升高”“不变”或“降低”）。 (3)该种昆虫的体色有黑体和灰体，用紫外线处理野生型纯合黑体昆虫群体，得到了一只灰体突变体，对该突变体和野生型昆虫的体色相关基因进行酶切后分别进行琼脂糖凝胶电泳，得到如图所示的结果，由电泳结果可知，灰体个体出现三个条带的原因是 。该突变为 （填“显性”或“隐性”）突变，该突变是由碱基对的 （填“替换”“增添”或“缺失”）引起的。 【答案】(1) 29 AAXTXt、aaXtY (2) 1/10 不变 (3) 控制黑体的基因上没有酶切位点，电泳出现一个条带，基因突变产生的灰体昆虫为杂合子，控制灰体的基因上有1个酶切位点，电泳出现两个条带 显性 增添 【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，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。 【详解】（1）基因组测序时，需测定一个染色体组中的常染色体和两条性染色体，该种昆虫有54条常染色体，2条性染色体，故基因组测序时需测定29条染色体上的DNA碱基序列。 一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交 仅分析翅型 F1全为长翅，说明长翅亲本的基因型为AA 总结：亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别为AAXTXt、 aaXtY 仅分析杀虫剂抗性 子代雌性和雄性中，抗杀虫剂和不抗杀虫剂的比例都为1∶1，说明抗杀虫剂亲本的基因型为XTXt，不抗杀虫剂亲本的基因型为XtY （2）亲本基因型为AAXTXt、aaXtY，F1基因型为AaXTXt、AaXtXt、AaXTY、AaXtY。由于A/a与T/t基因位于不同染色体上，故对子代使用杀虫剂处理，不影响子代翅型的比例。仅考虑T/t基因，F1产生的雌配子为1/4XT、3/4Xt，F1产生的雄配子为1/4XT、1/4Xt、1/2Y，F2基因型及所占比例如表所示。 F1雄配子 F1雌配子 1/4XT 1/4Xt 1/2Y 1/4XT 1/16XTXT 1/16XTXt 2/16XTY 3/4Xt 3/16XTXt 3/16XtXt（死亡） 6/16XtY（死亡） F2存活雌性中纯合子XTXT占1/5，再考虑A/a基因，F1中产生的雌、雄配子A、a比例相同，都为1/2，F1随机交配后，子代纯合的概率为1/2，所以子代存活雌果蝇中纯合子所占比例为1/5×1/2＝1/10。使用杀虫剂会影响T、t的基因频率，对A、a的基因频率没有影响，因此a的基因频率不变。 （3）由题中信息和电泳结果可知，野生型黑体昆虫为纯合子，突变型灰体昆虫为杂合子，灰体为显性突变，控制黑体的基因上没有酶切位点，DNA片段长度为720bp，基因突变产生的灰体昆虫为杂合子，控制灰体的基因上有1个酶切位点，被切成500bp、230bp的片段，控制灰体的基因总长度为730bp，而控制黑体的基因总长度为720bp，该突变为碱基对的增添。 28．某昆虫（2n=56）是XY型性别决定的生物。其长翅对短翅为显性，由常染色体上的等位基因A、a控制；抗杀虫剂对不抗杀虫剂为显性，由X染色体上的T、t基因控制。现将一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交，统计F1的表型及数量，结果如表所示。用杀虫剂处理时，不抗杀虫剂的昆虫会全部死亡。请回答下列问题： F1表型 长翅抗杀虫剂雌昆虫 长翅抗杀虫剂雄昆虫 长翅不抗杀虫剂雌昆虫 长翅不抗杀虫剂雄昆虫 数量/只 199 202 201 198 (1)对该种昆虫进行基因组测序时，需要测定 条染色体上的DNA碱基序列。根据F1的结果可知，亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别是 。 (2)让F1全部个体自由交配，子代用杀虫剂处理，存活的子代雌昆虫中纯合子所占比例为 。若F1全部个体在杀虫剂处理后自由交配，a的基因频率将 （填“升高”“不变”或“降低”）。 (3)该种昆虫的体色有黑体和灰体，用紫外线处理野生型纯合黑体昆虫群体，得到了一只灰体突变体，对该突变体和野生型昆虫的体色相关基因进行酶切后分别进行琼脂糖凝胶电泳，得到如图所示的结果，由电泳结果可知，灰体个体出现三个条带的原因是 。该突变为 （填“显性”或“隐性”）突变，该突变是由碱基对的 （填“替换”“增添”或“缺失”）引起的。 【答案】(1) 29 AAXTXt、aaXtY (2) 不变 (3) 控制黑体的基因上没有酶切位点，电泳出现一个条带，基因突变产生的灰体昆虫为杂合子，控制灰体的基因上有1个酶切位点，电泳出现两个条带 显性 增添 【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，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。 【详解】（1）基因组测序时，需测定一个染色体组中的常染色体和两条性染色体，该种昆虫有54条常染色体，2条性染色体，故基因组测序时需测定29条染色体上的DNA碱基序列。 一只长翅抗杀虫剂昆虫与一只短翅不抗杀虫剂昆虫杂交 仅分析翅型 F1全为长翅，说明长翅亲本的基因型为AA 总结：亲本长翅抗杀虫剂昆虫与短翅不抗杀虫剂昆虫的基因型分别为AAXTXt、aaXtY 仅分析杀虫剂抗性 子代雌性和雄性中，抗杀虫剂和不抗杀虫剂的比例都为1：1，说明抗杀虫剂亲本的基因型为XTXt，不抗杀虫剂的亲本基因型为XtY （2）亲本基因型为AAXTXt，aaXtY，F1基因型为AaXTXt、AaXtXt，AaXTY，AaXtY。由于A/a与T/t基因位于不同染色体上，故对子代使用杀虫剂处理，不影响子代翅型的比例。仅考虑T/t基因，F1产生的雌配子为XT，3/4Xt，F1产生的雄配子为XT，Xt，Y，F2基因型及所占比例如表所示。 F1雄配子 F1雌配子 XT Xt Y XT XTXT XTXt XTY Xt XTXt XtXt（死亡） XtY（死亡） F2存活雌性中纯合子XTXT占，再考虑A/a基因，F1中产生的雌、雄配子A、a比例相同，都为，F1随机交配后，子代纯合的概率为，所以子代存活雌昆虫中纯合子所占比例为×=。使用杀虫剂会影响T、t的基因频率，对A、a的基因频率没有影响，因此a的基因频率不变。 （3）由题中信息和电泳结果可知，野生型黑体昆虫为纯合子，突变型灰体昆虫为杂合子，灰体为显性突变，控制黑体的基因上没有酶切位点，DNA片段长度为720bp，基因突变产生的灰体昆虫为杂合子，控制灰体的基因上有1个酶切位点，被切成500bp、230bp的片段，控制灰体的基因总长度为730bp，而控制黑体的基因总长度为720bp，该突变为碱基对的增添。 29．人群中甲病（由基因A/a控制）和乙病（由基因B/b控制）都为单基因遗传病，某家系中的部分成员的患病情况如图1所示，Ⅱ4、Ⅱ5关于甲病表型正常、关于乙病表型未知，Ⅱ6不携带甲病致病基因。在基因B/b附近有限制酶HindⅢ、SphⅠ的切割位点，基因B/b内部不含HindⅢ、SphⅠ的切割位点，同源染色体中除等位基因外的序列可能不同，从而使相同限制酶切割同源染色体的DNA时得到的片段大小不同。对该家系部分成员的DNA酶切后进行电泳，基因B/b所在DNA片段电泳结果如图2所示（不考虑突变和交换及X、Y同源区段）。请回答下列相关问题。 (1)乙病的遗传方式为 遗传，该种遗传病的特点是 （写出两点）。 (2)Ⅰ1的B基因片段分别经HindⅢ、SphⅠ切割后产生的片段的长度为 ，Ⅰ2的B基因片段切割后产生的4.2kb和9.7kb片段 （填“是”或“不是”）来自同一条染色体。 (3)该家系成员中，关于乙病基因型，可以确定相同的个体为 。有同学认为这两种遗传病在遗传中遵循基因的自由组合定律，你认为该同学的说法是否正确，并说明理由： 。Ⅰ1与Ⅰ2再生一个孩子，患两种遗传病的概率为 。 【答案】(1) 常染色体隐性 人群中发病率低、男女发病率相同等 (2) 4.0kb、7.0kb 是 (3) Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ4 正确，Ⅱ5和Ⅱ6不患甲病，所生儿子Ⅲ7患甲病，且Ⅱ6不携带甲病致病基因，则甲病为伴X隐性遗传病，而乙病为常染色体隐性遗传病，A/a和B/b位于两对同源染色体上 【分析】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；在形成配子时，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】（1）分析图1可知，Ⅰ1、Ⅰ2不患乙病，而Ⅱ3患乙病，则该病为隐性遗传病。分析图2，Ⅱ3为患者，关于乙病的DNA经HindⅢ切割后产生4.0kb、4.2kb两种片段，说明致病基因b在同源染色体的两条染色体上都存在，据此判断该基因不可能位于X染色体上，因此乙病为常染色体隐性遗传病。常染色体隐性遗传病在人群中的发病率较低，且男女发病率相同。 （2）Ⅰ1的B基因片段分别经HindⅢ、SphⅠ切割后产生的片段的长度为4.0kb、7.0kb，Ⅰ2的B基因片段切割后产生的4.2kb和9.7kb是来自同一条染色体。 （3）乙病为常染色体隐性遗传病，根据图1可知Ⅰ1、Ⅰ2均正常，但是Ⅱ3为患者，所以Ⅰ1、Ⅰ2均可表示为Bb，Ⅱ3为bb。根据图2中基因B/b所在DNA片段电泳结果可判定Ⅱ3的基因型为Bb，所以关于乙病基因型，可以确定相同的个体为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ4。Ⅱ5和Ⅱ6不患甲病，所生儿子Ⅲ7患甲病，且Ⅱ6不携带甲病致病基因，则甲病为伴X隐性遗传病，所以Ⅰ1可表示为XAXa，而乙病为常染色体隐性遗传病，A/a和B/b位于两对同源染色体上，所以这两种遗传病在遗传中遵循基因的自由组合定律。Ⅰ1基因型表示为BbXAXa、Ⅰ2可表示为BbXAY，Ⅰ1与Ⅰ2再生一个孩子，患乙病的概率为（bb），患甲病的概率为（XaY），所以患两种遗传病的概率为×=。 30．某科研小组用ENU（乙烷基亚硝基脲）诱变处理了若干某品系雄性小鼠，这些经处理的小鼠与同品系野生型雌鼠杂交后，结果出现了毛色白斑突变小鼠（常染色体上单基因突变），将其中两只命名为A、B（分别以a，b表示突变基因，+表示对应的野生型基因）。研究人员用A、B分别进行了一系列杂交实验，实验如下： 实验1：将A个体与野生型小鼠杂交，F1中白斑个体43只，野生型个体46只；将F1白斑个体相互交配，F2出现全身大部白色、头部黑色花斑的“黑头白”新性状。将“黑头白”个体与野生型个体杂交，后代均为白斑性状。 实验2：将B个体与野生型小鼠杂交，F1中白斑个体73只，野生型个体68只；将F1白斑个体相互交配，F2中白斑个体42只，野生型个体22只，没有新性状的出现。 请回答下列问题。 (1)对于毛色性状而言，显性性状为 （填“野生型”或“白斑”），依据是 。 (2)据实验分析，实验1中“黑头白”个体的基因型是 ，实验2中没有新性状出现的原因可能是 。 (3)若a、b两个基因位于一对同源染色体上，将A、B雌雄个体杂交，不考虑互换和突变，则子代的基因型有 种，比例为 。 【答案】(1) 白斑 实验2中白斑个体相互交配，子代中出现野生型个体 (2) aa（或aa++） 基因型为bb的个体显性纯合致死 (3) 4 1：1：1：1 【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，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）在判断显隐性时，需要依据杂交实验结果。实验2中，白斑个体相互交配，产生了野生型个体。这说明子代出现了亲代没有的性状。 根据遗传学中“无中生有为隐性”的原则，可推断出野生型为隐性性状，那么白斑为显性性状。 （2）已知白斑是显性性状，野生型是隐性性状（设相关基因为a）。实验1中“黑头白身”个体与野生型个体（aa）杂交，后代均为白斑个体。由此可知，“黑头白身”个体必然能稳定地给子代传递使性状表现为白斑的基因，所以“黑头白身”个体的基因型为aa（或aa++ ，这里++ 表示其他影响该性状的基因组合情况，不影响基本分析）。 实验2中白斑个体相互交配，子代中白斑个体与野生型个体呈现一定比例，且没有新性状出现。合理推测是存在某种致死情况导致了这种比例。假设存在B - b 基因，基因型为bb的个体显性纯合致死 ，那么当相关个体基因存在这种致死情况时，就不会出现其他预期可能的新性状，能很好地解释实验2的结果。 （3）将A个体与野生型小鼠杂交，F1中白斑个体43只，野生型个体46只，则 A个体基因型可表示为 Aabb，将B个体与野生型小鼠杂交，F1中白斑个体73只，野生型个体68只；则B个体基因型也为 aaBb；则A产生的配子类型及比例为 Ab : ab = 1 : 1，B产生的配子类型及比例也为 ab : aB = 1 : 1 。若a、b两个基因位于一对同源染色体上，将A、B雌雄个体杂交，不考虑互换和突变，则子代基因型及比例为 AaBb：Aabb：aaBb ：aabb= 1 : 1 : 1 : 1，基因型共4种 。 学科网（北京）股份有限公司 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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