大题02 遗传专练-【大题精做】冲刺2025年高考生物大题突破+限时集训（浙江专用）

大题02 遗传专练 一、遗传方式判断 1. 显隐性关系分析* 无中生有：若双亲无病，子代出现患病个体，则为隐性遗传（如常染色体隐性或伴X隐性）。 有中生无：若双亲患病，子代出现正常个体，则为显性遗传（如常染色体显性或伴X显性）。 性别差异：若性状表现与性别关联（如男性患者多于女性），优先考虑伴性遗传，需结合家系图谱分析。 2. 基因定位（常染色体/性染色体） 正反交实验：若结果不同，可能为伴性遗传（如X隐性）或细胞质遗传。 特殊组合法：如隐性性状的雌性个体与显性性状的纯合雄性杂交，观察子代性别与表型关系。 统计法：分析子代性别与性状比例差异，例如雌雄表型比例一致多为常染色体遗传，不一致则可能为伴性遗传。 二、基因互作与致死效应分析 1. 多对等位基因的相互作用 表型比例异常：如9:6:1、12:3:1等可能涉及基因互作（如显性上位、隐性上位）。 致死效应：若子代比例偏离预期（如2:1），需考虑显性纯合或隐性纯合致死。例如，网页1中甲病可能因显性纯合（BB）致死。 2. 基因位置的连锁判断* 重组率分析：若子代重组率显著低于独立分配，则基因可能连锁。 测交实验：通过测交验证是否遵循自由组合定律。 三、概率计算与实验设计 1. 概率计算要点 分步乘法与加法原理：分别计算每对性状的概率，再组合相乘（独立事件）或相加（互斥事件）。 性别差异修正：伴性遗传需区分雌雄配子贡献（如男性X隐性致病基因只能来自母亲）。 2. 实验设计模板 验证显隐性：自交或测交，观察子代是否性状分离。 基因定位实验： 若需判断基因是否位于X/Y染色体，选择隐性雌性与显性雄性杂交，观察子代性别与表型。 若需验证基因互作，设计双隐性个体与显性纯合体杂交，观察F1表型及F2分离比。 1．（2025·浙江·高考真题）谷子（2n=18）俗称小米，是起源于我国的重要粮食作物，自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色，由等位基因E和e控制，其中白色（ee）是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种，欲选育黄色抗锈病的品种。 回答下列问题： (1)授粉前，将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min，目的是 ，再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行 处理。同时，以栽培种为父本进行反交。 (2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，F2的表型及其株数如下表所示。 表型 黄色抗锈病 浅黄色抗锈病 白色抗锈病 黄色感锈病 浅黄色感锈病 白色感锈病 F2（株） 120 242 118 40 82 39 从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙，浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。 ①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 种基因型的配子，甲的基因型是 ，乙连续自交得到的子二代中，纯合黄色抗锈病的比例是 。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是 。 ②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解 。 (3)谷子的祖先是野生青狗尾草（2n=18）。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的 作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有 （答出2点即可）。 【答案】(1) 人工去雄 套袋 (2) 4 EERR 3/8 基因重组 (3) 选择 远缘杂交、体细胞杂交 【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）授粉前将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45-46℃温水中10min，目的是人工去雄，防止自花授粉，因为谷子是自花授粉作物，这样做可以保证后续能接受农家种的花粉进行杂交。再授以农家种的花粉后，为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行套袋处理，以确保杂交的准确性。 （2）①正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，说明浅黄色是不完全显性性状且抗锈病为显性性状。F2中出现了多种表型，且比例接近9：3：3：1的变形，由此可推测控制米粒颜色和锈病抗性的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为EeRr，能产生4种基因型的配子，分别为ER、Er、eR、er。甲自交子一代全为黄色抗锈病，说明甲为纯合子，基因型为EERR，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，说明乙的基因型为EERr，乙连续自交，F1中EERr占1/2，EERR占1/4，F1自交，F2中纯合黄色抗锈病（EERR）的比例为1/4+1/2×1/4=3/8。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良基因组合在一起。 ②浅黄色抗锈病的丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病，其基因型为EeRR。乙（EERr）×丙（EeRR）杂交获得子一代的遗传图解如下。 （3）由于除草剂的选择作用，抗除草剂的青狗尾草个体在生存竞争中更有优势，从而使抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有：远缘杂交，将抗除草剂的青狗尾草与谷子杂交，然后筛选出具有抗除草剂性状的子代进行培育；体细胞杂交，用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁，在进行原生质体融合，得到杂种细胞，使谷子获得抗除草剂的性状。 2．（2024·浙江·高考真题）瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题： (1)两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。 F1的黑色凸形是基因型为 亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是 性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为 。 (2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？ ，判断的依据是 。此外，还可以在 水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 组1 组2 组3 组4 未阻止表达 阻止表达 (3)为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是 ；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 。 (4)进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____ A．F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B．F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达 C．F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D．F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达 【答案】(1) HCHC 显性 1:2:1 (2) 组3、组4 组3和组4表现为全红，组1和组2表型不变 转录 (3) 黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点 黑色斑点面积大小 (4)ABD 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 亲本为HCHC×HSHS 一对等位基因的遗传遵循基因的分离定律 F1应该为HCHS，结合亲本的表型可知，F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现，说明黑色斑是显性性状 基因对表型的影响 基因通过控制蛋白质的合成，进而影响生物体性状 可以在转录水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）由图分析，HCHC个体有黑色凸形，所以F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是显性性状。F1的基因型为HCHS，若F1雌雄个体相互交配，F2基因型及比例为HCHC：HCHS：HSHS=1:2:1，三种基因型对应的表型各不相同，所以表型比例为1:2:1。 （2）为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成，对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后，黑色素无法形成，表现为全红；组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成，表型不变。此外，还可以在转录水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 （3）两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。 （4）P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素，所以红色区域，HC、HS都不表达，HC、HS只在黑色区域表达，根据图（1）可知HC控制黑色凸形生成，HS控制大片黑色区域生成，所以F1鞘翅上，HC、HS选择性表达，黑色凸形区域，HC表达，ABD正确。 3．（2023·浙江·高考真题）某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。    回答下列问题： (1)甲病的遗传方式是 ，判断依据是 。 (2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有 种。为确定此病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体 （填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。 (3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有 种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为 。 (4)研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白 ；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为 。 【答案】(1) 常染色体隐性遗传（病） Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病，生出患甲病女儿Ⅲ1，可判断出该病为隐性病，且其父亲Ⅱ1为正常人，若为伴X染色体隐性遗传，则其父亲异常 (2) 2 Ⅱ4 (3) 4 2/459 (4) 能行使转运C1-的功能，杂合子表型正常 患（乙）病 【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。基因自由组合定律实质：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， 在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因，基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因，所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来解题。 【详解】（1）由系谱图可知，Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人，却生出患甲病女儿Ⅲ1，说明甲病为隐性基因控制，设为a，正常基因为A，假设其为伴X染色体遗传，则Ⅲ1基因型为XaXa，其父亲Ⅱ1基因型为XaY，必定为患者，与系谱图不符，则可推断甲病为常染色体隐性病，Ⅲ1基因型为aa，其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。 （2）由系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者，二者儿子Ⅲ4为正常人，则可推知乙病由显性基因控制，设为B基因，正常基因为b，该病可能为常染色体显性遗传病，或伴X染色体显性遗传病。 若为常染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为bb，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为Bb（同时含有B基因和b基因）；若为伴X染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为XbY，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为XBY（只含有B基因），若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，对Ⅱ4进行核酸检测，若出现两条杂交带则为常染色体显性遗传病，若只有一条杂交带，则为伴X染色体显性遗传病。 （3）若乙病是一种常染色体显性遗传病，仅考虑乙病时，Ⅲ4基因型为bb，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Bb，二者所生患乙病女儿Ⅲ3基因型可能为两种：BB或Bb，且BB：Bb=1:2；若仅考虑甲病，Ⅲ5为甲病患者，其基因型为aa，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Aa，二者所生女儿Ⅲ3不患甲病，其基因型可能为两种：AA或Aa，且AA：Aa=1:2，综合考虑这两对基因，Ⅲ3个体的基因型可能有2×2=4种。 仅考虑甲病时，已知甲病在人群中的发病率为1/2500，即aa=1/2500，则可计算出a=1/50，A=49/50，人群中表型正常的男子所占的概率为：A_=1-1/2500=2499/2500，人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500，那么该正常男子为杂合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51；由上面分析可知，Ⅲ3的基因型为2/3Aa，因此Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4=1/153。 仅考虑乙病，人群中的表型正常的男子基因型均为bb，且由上面分析可知，Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb，则二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。 综合考虑这两种病，Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。 （4）甲病为隐性基因控制的遗传病，甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白，虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-，但是正常蛋白仍然可以转运Cl-，从而使机体表现正常。 乙病为显性基因控制的遗传病，乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元，虽然正常基因表达的正常蛋白质不损害神经元，但是也无法阻止或解除这种损害的发生，因此杂合子表现为患病。 4．（2023·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 表 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为 。 (4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择 进行杂交获得F1， 。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 【答案】(1) 隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1 (2)显性致死 (3)卷翅红眼：直翅红眼=4：5 (4) 黑体突变体和紫红眼突变体 F1随机交配得F2 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1 【分析】据杂交组合乙分析可得红眼为显性，紫红眼为隐性；据杂交组合丙分析可得卷翅为显性，直翅为隐性。 【详解】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 （2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3：1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。 （3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa（考虑个体繁殖率相同），丙、丁两组的F1全部个体混合，则Aa为4/7、aa3/7，自由交配，则A的配子为2/7，a=5/7，则Aa：aa=（2×2/7×5/7）：（5/7×5/7）=4：5，即理论上其子代F2中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红眼=4：5。 （4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。 预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 5．（2022·浙江·高考真题）某种昆虫野生型为黑体圆翅，现有3个纯合突变品系，分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制，翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理，用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。回答下列问题： (1)基因测序结果表明，3个突变品系与野生型相比，均只有1个基因位点发生了突变，并且与野生型对应的基因相比，基因长度相等。因此，其基因突变最可能是由基因中碱基对发生 导致。 (2)研究体色遗传机制的杂交实验，结果如表1所示： 表1 杂交组合 P F1 F2 ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Ⅰ 黑体 黄体 黄体 黄体 3黄体：1黑体 3黄体：1黑体 Ⅱ 灰体 黑体 灰体 灰体 3灰体：1黑体 3灰体：1黑体 Ⅲ 灰体 黄体 灰体 灰体 3灰体：1黄体 3灰体：1黄体 注：表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。 根据实验结果推测，控制体色的基因A1（黑体）、A2（灰体）和A3（黄体）的显隐性关系为 （显性对隐性用“>”表示），体色基因的遗传遵循 定律。 (3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验，结果如表2所示： 表2 杂交组合 P F1 F2 ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Ⅳ 灰体圆翅 黑体锯翅 灰体圆翅 灰体圆翅 6灰体圆翅：2黑体圆翅 3灰体圆翅：1黑体圆翅：3灰体锯翅：1黑体锯翅 Ⅴ 黑体锯翅 灰体圆翅 灰体圆翅 灰体锯翅 3灰体圆翅：1黑体圆翅：3灰体锯翅：1黑体锯翅 3灰体圆翅：1黑体圆翅：3灰体锯翅：1黑体锯翅 根据实验结果推测，锯翅性状的遗传方式是 ，判断的依据是 。 (4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配，理论上子代表现型有 种，其中所占比例为2/9的表现型有哪几种？ 。 (5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。 【答案】(1)替换 (2) A2＞A3＞A1 分离 (3) 伴X染色体隐性遗传 杂交V的母本为锯翅，父本为圆翅，F1的雌虫全为圆翅，雄虫全为锯翅 (4) 6 灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫 (5) 【分析】根据题干信息可知，控制体色的A1/ A2/ A3是复等位基因，符合基因的分离定律，并且由表1的F1和F2雌雄个体表现型一致，可知控制体色的基因位于常染色体上。只看翅型，从表2的组合V，F1的雌虫全为圆翅，雄虫全为锯翅，性状与性别相关联，可知控制翅型的基因位于X染色体上，所以控制体色和控制翅型的基因符合基因的自由组合定律。 【详解】（1）由题干信息可知，突变的基因 “与野生型对应的基因相比长度相等”，基因突变有碱基的增添、缺失和替换三种类型，突变后基因长度相等，可判定是碱基的替换导致。 （2）由杂交组合Ⅰ的F1可知，黄体（A3）对黑体（A1）为显性；由杂交组合Ⅱ可知，灰体（A2）对黑体（A1）为显性，由杂交组合Ⅲ可知，灰体（A2）对黄体（A3）为显性，所以三者的显隐性关系为黄体对黑体为显性，灰体对黄体对黑体为显性，即A2＞A3＞A1，由题意可知三个体色基因为复等位基因，根据等位基因概念“位于同源染色体上控制相对性状的基因”可知，体色基因遵循基因分离定律。 （3）分析杂交组合V，母本为锯翅，父本为圆翅，F1的雌虫全为圆翅，雄虫全为锯翅，性状与性别相关联，可知控制锯翅的基因是隐性基因，并且在X染色体上，所以锯翅性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。 （4）表1中亲代所有个体均为圆翅纯合子，杂交组合Ⅲ的亲本为灰体（基因型A2A2）和黄体（基因型A3A3），F1的灰体基因型为A2A3，雌雄个体相互交配，子代基因型是A2A2（灰体）：A2A3（灰体）：A3A3（黄体）=1：2：1，所以杂交组合Ⅲ中F2的灰体圆翅雄虫基因型为1/3 A2A2XBY和2/3 A2A3XBY；杂交组合Ⅴ中，只看体色这对相对性状，因为F1只有一种表现型，故亲本为A1A1 A2A2，F1基因型为A1A2，雌雄个体相互交配，F2基因型为A1A1（黑体）：A1A2（灰体）：A2A2（灰体）=1：2：1；只看杂交组合Ⅴ中关于翅型的性状，亲本为XbXbXBY，F1基因型为XBXb，XbY，F1雌雄个体相互交配，F2的圆翅雌虫的基因型为XBXb，所以杂交组合Ⅴ的F2的灰体圆翅雌虫基因型为1/3 A2A2XBXb，2/3 A1A2 XBXb。控制体色和翅型的基因分别位于常染色体和X染色体，符合自由组合定律，可先按分离定律分别计算，再相乘，所以杂交组合Ⅲ中F2的灰体圆翅雄虫和杂交组合Ⅴ的F2的灰体圆翅雌虫随机交配，只看体色，A2A2、A2A3和A2A2、 A1A2随机交配，雄配子是1/3A3、2/3A2，雌配子是1/3A1、2/3A2，子代基因型为4/9 A2A2（灰体）、2/9 A2A3（灰体）、2/9 A1A2（灰体）、1/9 A1A3（黄体），可以出现灰体（占8/9）和黄体（占1/9）2种体色；只看翅型，XBY与XBXb杂交，子代基因型为1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，雌性只有圆翅1种表现型，雄性有圆翅和锯翅2种表现型，所以子代的表现型共有2×3=6种。根据前面所计算的子代表现型，2/9=8/9（灰体）×1/4（圆翅雄虫或锯翅雄虫），故所占比例为2/9的表现型有灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫。 （5）黑体锯翅雌虫的基因型为A1A1XbXb，由（4）解析可知，杂交组合Ⅲ的F1灰体雄虫基因型为A2A3，所以灰体圆翅雄虫的基因型为A2A3XBY，二者杂交的遗传图解如下： 6．（2022·浙江·高考真题）果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制，正常翅和小翅受等位基因B、b控制其中1对基因位于常染色体上。为进一步研究遗传机制，以纯合个体为材料进行了杂交实验，各组合重复多次，结果如下表。 杂交组合 P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 甲 星眼正常翅 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 乙 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 星眼小翅 丙 正常眼小翅 正常眼正常翅 正常眼正常翅 正常眼小翅 回答下列问题： (1)综合考虑A、a和B、b两对基因，它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 。组合甲中母本的基因型为 。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中，为避免影响实验结果的统计，在子代处于蛹期时将亲本 。 (2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼小翅雌果蝇占 。果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇，原因是母本产生了不含 的配子。 (3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体，群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本，随机交配产生F1，F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200，则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 。 (4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。 。 【答案】(1) 自由组合定律 AAXBXB 移除 (2) 3/16 X染色体 (3)7/10 (4) 【分析】分析题意可知，甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与形状无关，A、a基因位于常染色体上；甲组中雌性正常翅与雄性小翅杂交，子代全为正常翅，乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为小翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，且正常翅为显性。 【详解】（1）结合分析可知，A、a位于常染色体，而B、b位于X染色体，两对基因分别位于两对同源染色体，它们的遗传遵循自由组合定律；组合甲中母本为星眼正常翅，均为显性性状，且为纯合子，故基因型为AAXBXB；杂交实验中，为避免影响实验结果的统计，在子代处于蛹期时将亲本移除。 （2）组合乙为♀正常眼小翅（aaXbXb）×♂星眼正常翅（AAXBY），F1基因型为AaXBXb、AaXbY，F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼（A-）小翅雌果蝇（XbXb）占3/4×1/4=3/16；组合甲基因型为AAXBXB、aaXbY，F1基因型应为AaXBXb、AaXBY，若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇，则该个体基因型可能为AaXbO。原因是母本产生了不含X染色体的配子。 （3）设亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为m，则正常眼小翅雄果蝇在雄果蝇中占比为（1-m）。同理设亲本雌果蝇中正常眼小翅在雌果蝇中占比为n,则星眼正常翅雌果蝇占比为（1-n）。由题意可知，子代正常眼小翅雌果蝇占21/200，即为aaXbXb,1/2×aaXbXb×aaXbY=1/2（1-m）n=21/200，星眼小翅雄果蝇占49/200，即为AaXbY=1/2×AAXBY×aaXbXb=1/2mn=49/200。可算出n=7/10,1-m=3/10,则m=7/10，即亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为7/10。 （4）组合丙的双亲基因型为aaXbXb×aaXBY，F1基因型为aaXBXb、aaXbY，F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解为： 。 【点睛】本题考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件，学会根据子代表现型比例推测亲本基因型及性状偏离比出现的原因，并能结合题意分析作答。 1．（2024·天津·高考真题）LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况，发现如下谱系。 (1)依据LHON遗传特点，Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为 。 (2)调查发现，LHON患者病变程度差异大（轻度、重度），且男性重症高发。研究发现，该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，其中重度患者核基因型为 。 (3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列（非模板链），C为编码序列的第157位，突变成T后，蛋白序列的第 位氨基酸将变成 。 部分氨基酸密码子:丙氨酸（GCG）、缬氨酸（GUG）、色氨酸（UGG）、精氨酸（CGC或CGG或CGU） (4)人群筛查发现，XbXb基因型在女性中的占比为0．01%，那么XbY基因型在男性中的占比为 。 (5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病，每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9（已知Ⅱ-5基因型为XBY，Ⅱ-6基因型为XBXb）与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚，其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 。 【答案】(1)0/零 (2)XbY (3) 53 色氨酸 (4)1% (5)1/2048 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 求Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率 细胞质遗传子代基因来自母方，表型由质基因决定 LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病 判断重度患者核基因型 X染色体上的基因的遗传遵循分离定律，且性状与性别相关联 轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，可知，正常男性的基因型是（A）XBY，轻度病变女性基因型是（a）XBXb 判断基因突变后引起的氨基酸的变化 DNA上遗传信息通过转录传递至mRNA，mRNA上三个碱基构成一个密码子，决定一个氨基酸 编码序列碱基发生变化，mRNA上碱基对应发生变化 求XbY基因型在男性中占比 在平衡种群中，基因在X梁色体上时，在女性群体中XBXB%=(XB%)2,XbXb%=(Xb%)2,XBXb%=2ⅹXB%ⅹXb%。在男性群体中XbY%=Xb%，XBY%=XB%；基因在常染色体上时:AA =(A%)2，aa= (a%)2，Aa=2ⅹA%ⅹa% XbY基因型在男性中的占比与Xb的基因频率在男性中的占比相同 Ⅲ-9与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚，求子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率 常染色体和X染色上基因的遗传遵循基因的自由组合规律，且X染色体上基因的遗传与性别相关联 Ⅱ-5基因型为XBY，Ⅱ-6基因型为XBXb，则Ⅲ-9的基因型为：关于无贫血症状的基因型为1/8Dd，7/8DD；关于LHON的基因型为1/2（a）XBXB，1/2（a）XBXb （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病，如果母亲正常，则子女都表现正常，因此Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为0。 （2）某轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，同时该病是由X染色体B基因突变为b造成的，所以正常男性的基因型是（A）XBY，轻度病变女性基因型是（a）XBXb，所生的男孩子中有（a）XBY（表现为轻度患者）和（a）XbY（表现为重度患者），重度患者核基因型为XbY。 （3）mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，其中154-156决定一个氨基酸，157-159决定下一个氨基酸，非模板链上157为C突变为T，则密码子由CGG变为UGG，因此159÷3=53，即53为氨基酸变为色氨酸。 （4）XbXb基因型在女性中的占比为0．01%，即Xb的基因频率为1%，如果基因位于X染色体上，则在男性中该基因型的比例等于基频率，因此XbY基因型在男性中的占比为1%。 （5）用Dd表示控制镰状细胞贫血的基因，镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的基因型是（a）ddXbY或（a）ddXbXb，Ⅲ-9的细胞质基因为a，其子女都含有a基因，镰状细胞贫血症状中每8个无贫血症状的人中有1个携带者，所以Ⅲ-9关于镰状细胞贫血基因型是1/8Dd，7/8DD，Ⅱ-5基因型为XBY，Ⅱ-6基因型为XBXb，则Ⅲ-9关于LHON贫血的核基因为1/2XBXB、1/2XBXb，基因型为XBY的无贫血症状男性的基因型可能是1/8DDXBY或7/8DdXBY，二者结婚，患镰状细胞贫血概率为1/8×1/8×1/4=1/256，患LHON贫血概率为1/2×1/4=1/8，所以子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为1/8×1/256=1/2048。 2．（2024·福建·高考真题）簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因，我国科研人员用叠氮化钠（NaN3）处理簇生稻（三粒一簇）种子，获得大量诱变株（M1），并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究，最终确定BRD3基因参与调控簇生表型，部分流程如图所示。 回答下列问题： (1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有 特点。 (2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交，获得F1均为弱簇生稻（两粒一簇），F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，后代的表型及比例是 。 (3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中，BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1的原因是 。 (4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息，提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。 【答案】(1) 提高突变率 随机性和不定向性 (2)弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1 (3) 在稻穗发育阶段，BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现 (4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 诱导基因突变因素及基因突变特点 诱导基因发生突变的因素有化学因素、物理因素和生物因素。基因突变有随机性、不定向性、低频率性及普遍性等 NaN3处理簇生稻种子获得大量诱变株 一对基因控制的性状的遗传 等位基因和相同基因位于同源染色体上，同源染色体上的基因的遗传遵循基因的分离定律 非簇生稻和簇生稻杂交，获得F1均为弱簇生稻，说明等位基因间是不完全显性关系 基因、蛋白质和性状的关系 基因通过控制蛋白质的合成直接控制性状，或基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状 簇生稻突变株中，BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。 提高水稻产量措施 杂交育种能集中不同品系的优良基因 簇生稻具有优良性状，与其它品系水稻属同一物种 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）用NaN3处理簇生稻种子的目的是提高突变率，M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有随机性和不定向性特点。 （2）设控制簇生性状的基因用B、b表示，F1自交获得F2，F2中弱簇生稻：非簇生稻：簇生稻＝2：1：1，说明弱簇生稻的基因型为Bb，非簇生稻的基因型为bb，簇生稻的基因型为BB，若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，即Bb×bb，后代的表型及比例是弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1。 （3）在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻，则BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段，BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成。杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现，因此F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1。 （4）簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同，利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为：用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系。 3．（2024·海南·高考真题）海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题： 实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 ① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1 ② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=15：1 ③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1 (1)水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。 (2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中，这一对相对性状至少受 对等位基因控制。 (3)实验③中，F2抗稻瘟病植株的基因型有 种，F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。 (4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图（注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状）。 ①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有 种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。 ②该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是 。 【答案】(1)母本 (2) 显 2/两 (3) 26 8/9 (4) 4/四 3/三 耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。　　 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 F1自交得到F2，F2抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1 自交子代出现3：1，其中3对应的性状为显性，1对应的性状为隐性 抗稻瘟病较易感稻瘟病为显性 F1自交得到F2，F2抗稻瘟病：易感稻瘟病=15：1 自交子代出现9：3：3：1或其变式，说明该对相对性状至少受两对非同源染色体上的非等位基因控制 稻瘟病的抗病与抗病这对相对性状受两对非同源染色体上的非等位基因控制 F1自交得到F2，F2抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1 自交子代出现（3：1）n或其变式，则说明该对相对性状受n对非同源染色体上的非等位基因控制 稻瘟病的抗病与抗病这对相对性状受三对非同源染色体上的非等位基因控制，且全为隐性基因是表现为易感稻瘟病 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）水稻是两性花植物，一朵花中既有雌蕊又有雄蕊，因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。 （2）水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，F1自交得到F2，F2中发生性状分离，可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中，F2中性状分离比为15：1，是9：3：3：1的变式，即这一对相对性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。 （3）实验③中，F2表型及比例为抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1，说明受三对等位基因的控制，若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因，F1的基因型为AaBbCc，F1自交得到F2，F2种基因型为3×3×3=27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种，F2中的纯合子共2×2×2=8种，其中1种是易感稻瘟病，剩余7种为抗稻瘟病，即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9，杂合子所占比例为1-1/9=8/9。 （4）①据图分析，2号植株个体中，耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种，当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时，所含的耐盐基因最多，一条染色体上有2个耐盐基因，一条染色体上有1个耐盐基因，因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。 ②1号植株中，有两个耐盐基因插到一对同源染色体中，因此所含的配子中都含耐盐基因，自交后代后具有耐盐性状；2号植株个体中，耐盐基因插到两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=15：1；3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=3：1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因，因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述，该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。　　　　　。 4．（2024·江苏·高考真题）有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制，有色基因B对白色基因b为显性，基因I存在时抑制基因B的作用，使花色表现为白色，基因i不影响基因B和b的作用。现有3组杂交实验，结果如下。请回答下列问题： (1)甲和丙的基因型分别是 、 。 (2)组别①的F2中有色花植株有 种基因型。若F2中有色花植株随机传粉，后代中白色花植株比例为 。 (3)组别②的F2中白色花植株随机传粉，后代白色花植株中杂合子比例为 。 (4)组别③的F1与甲杂交，后代表型及比例为 。组别③的F1与乙杂交，后代表型及比例为 。 (5)若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k，导致合子致死。基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交，F1中雌雄植株的表型及比例为 ；F1中有色花植株随机传粉，后代中有色花雌株比例为 。 【答案】(1) iiBB IIBB (2) 2 1/9 (3)1/2 (4) 白色：有色=1:1 白色：有色=3:1 (5) 白色♀：有色♀：白色♂：有色♂=26:6:13:3 32/63 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 基因与性状的关系 基因与性状不只是一 一对应，也有多基因控制同一性状，或一个基因与多个性状有关 有色基因B对白色基因b为显性，基因I存在时抑制基因B的作用，使花色表现为白色，基因i不影响基因B和b的作用，据此可推测基因与性状的关系是：基因型iiB-表现有色，其余基因型表现白色 基因遵循的遗传定律 基因的分离定律、自由组合定律 花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制，隐性致死基因k在X染色体上，故这三对等位基因的遗传符合自由组合定律 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）分析题干，二倍体花颜色受常染色体上两对独立遗传的基因控制，其中有色基因B对白色基因b为显性，基因I对基因B有抑制作用，则有色基因型是iiB_，白色基因型是I_B_、I_bb、iibb，组别②中甲(有色) 丙(白色)，F1都是白色，自交后白色:有色=3:1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为I_BB，说明F1 的基因型是IiBB，据此可推知甲的基因型应是iiBB，丙的基因型是IIBB。 （2）组别①中甲(iiBB) ×乙(白色)，F1都是有色，自交后有色:白色=3:1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为iiB_，说明F1 的基因型是iiBb，乙的基因型是iibb。F1 自交后F2有色花的基因型有2种，包括iiBB和iiBb； F2有色花的基因型及比例是1/3iiBB、2/3iiBb，产生的配子及比例是2/3Bi、1/3bi，随机传粉，后代中白色花植株iibb的比例=1/3×1/3=1/9。 （3）组别②中甲(有色) ×丙(白色)，F1都是白色，自交后白色:有色=3:1，说明F1是单杂合子，F2白色花植株的基因型为I_BB，F2白色花植株的基因型包括1/3IIBB、2/3IiBB， 产生的配子是2/3IB、1/3iB，随机传粉，后代白色花植株的基因型及比例为4/9IIBB、4/9IiBB，所以后代白色花植株中杂合子占1/2。 （4）组别③乙(iibb)×丙(IIBB)，F1是BbIi (配子及比例是BI:Bi:bI:bi=1:1:1:1)，F1与甲(iiBB)杂交，后代基因型及其比例为IiBB:iiBB:IiBb:iiBb=1:1:1:1，所以后代表型及比例为白色：有色=1:1; 组别③中F1与乙(iibb)杂交，后代基因型及其比例为IiBb:iiBb:Iibb:iibb=1:1:1:1，所以后代表型及比例为白色：有色=3:1。 （5）若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k，导致合子致死。基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交，逐对考虑，F1中关于花色的基因型及比例为I_B_:I_bb:iiB_:iibb=9:3:3:1，所以F1中关于花色的基因型及比例为白色:有色=13:3，X+Y和X+Xk的植株杂交，F1关于性别的基因型及比例为X+X+: X+Xk: X+Y:XkY (致死)，即F1中雌性:雄性=2: 1，所以F1中雌雄植株的表型及比例为白色♀：有色♀：白色♂：有色♂=26:6:13:3。F1中有色花植株随机传粉，其中有色花雌性基因型有iiB_X+X+、iiB_X+Xk，雄性是iiB_X+Y，其中iiB_的比例为1/3BBii、2/3Bbii，产生的配子及比例是2/3iB、1/3ib， 随机交配后有色个体(iiB_) 占8/9，考虑性染色相关基因，雌配子及比例是3/4X+、1/4Xk，雄配子及比例是1/2X+、1/2Y，随机交配后子代是3/8X+X+、1/8X+Xk、3/8X+ Y、1/8XkY (致死)，即雌株:雄株=4:3，故后代中有色花雌株比例8/9×4/7=32/63。 5．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因） (1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。 (2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。 (3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。 【答案】(1) HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加 染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上 (2) HhG+G+、HhG+G- ④ (3) 乙 乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 长期近亲交配导致小鼠后代生存和生育能力下降的遗传学原因 人类的遗传病及其预防 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降 6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列 染色体结构变异 6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）由题干可知，亲本为HhG-G-、HHG+G-，要获得H基因条件敲除小鼠hhG+G-和hhG+G+，则用于繁殖F1的基因型是HhG+G-。近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降。6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。 （2）由图2可知，③含有基因H、h、G，故其基因型为HhG+G+、HhG+G-。结合图1和图2，①只含有h基因，仍正常表达H蛋白，②③都含有H基因，可正常表达H蛋白，④含有h基因和G基因，TM试剂激活G酶可剪切LX序列，使h基因异常，无法表达H蛋白，故检测H蛋白水平为0的是④。 （3）由题干可知，患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关，由题干和题图可知，乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控，故选择H基因条件敲除鼠乙。 6．（2024·贵州·高考真题）已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1（黄色）、B2（鼠色）、B3（黑色）控制，其中某一基因纯合致死。现有甲（黄色短尾）、乙（黄色正常尾）、丙（鼠色短尾）、丁（黑色正常尾）4种基因型的雌雄小鼠若干，某研究小组对其开展了系列实验，结果如图所示。    回答下列问题。 (1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ，其黄色子代的基因型是 。 (2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种，其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。 (3)小鼠短尾（D）和正常尾（d）是一对相对性状，短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律，若甲雌雄个体相互交配，则子代表型及比例为 ；为测定丙产生的配子类型及比例，可选择丁个体与其杂交，选择丁的理由是 。 【答案】(1) B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性 基因型B1B1的个体死亡 B1B2、B1B3 (2) 5/五 B1B3和B2B3 (3) 黄色短尾：黄色正常尾：鼠色短尾：鼠色正常尾=4：2：2：1 丁是隐性纯合子B3B3dd       【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 复等位基因B1（黄色）、B2（鼠色）、B3（黑色）控制，其中某一基因纯合致死 B1B1、B2B2、B3B3致死 不会出现上述基因型 组合①：甲（黄色）×丁（黑色） 子代为黄色：鼠色=1：1 亲代无鼠色，子代出现鼠色，且子代无黑色 鼠色（B2）较黑色（B3）为显性 组合③甲（黄色）×乙（黄色） 子代为黄色：鼠色=2：1 相当于自交，亲本为杂合子，但出现了纯合致死 黄色（B1）较鼠色（B2）为显性 黄色纯合B1B1致死 组合②：乙（黄色）×丁（黑色） 子代为黄色：黑色=1：1 相当于测交 亲本黄色为B1B3，黄色（B1）较黑色（B3）为显性 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）根据图中杂交组合③可知，双亲均为黄色，子代表现为黄色∶鼠色=2∶1，B1对B2为显性；根据图中杂交组合①可知，B1对B3为显性，B2对B3为显性；故B1对B2、B3为显性，B2对B3为显性。 实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡，甲乙基因型不同，推测双亲基因型分别为B1B2、B1B3，B2对B3为显性，其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。 （2）根据（1）可知，小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3，共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多，共有黄色、鼠色和黑色3种。 （3）小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律，短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡，根据题意，存在短尾和正常尾的雌雄小鼠，则尾形基因位于常染色体上，且不存在DD个体，甲的基因型是B1B2Dd，则该基因型的雌雄个体相互交配，子代表型及比例为黄色短尾：黄色正常尾：鼠色短尾：鼠色正常尾=4：2：2：1。丙为鼠色短尾，其基因型表示为B2_Dd，为测定丙产生的配子类型及比例，可采用测交的方法，即丁个体与其杂交，理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。 7．（2024·北京·高考真题）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与 相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为 。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制 。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设 。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为 ，则支持上述假设。 【答案】(1)野生型 (2)野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株 (3)母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用 (4) 突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒，其中一对等位基因在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达 正常籽粒：小籽粒=7：1 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 矮秆是隐性性状 显隐性性状的植株杂交，子一代全为显性性状 矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同 R基因编码DNA去甲基化酶，突变株的R基因失活 DNA甲基化影响植株的表观遗传 野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）若矮秆是隐性性状，矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同。 （2）野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，所以野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低。 （3）由组别2、4可知，母本中的R基因编码的DNA去甲基化酶无法为父本提供的Q基因去甲基化，由组别3可知父本中R基因编码的DNA去甲基化酶不能对母本上所结籽粒的胚乳中的Q基因发挥功能。结合前面的研究成果：亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用，可得母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用。 （4）①甲与野生型杂交得到的子代为正常个体，说明小籽粒为隐性性状。F1与甲杂交属于测交，F1作父本时，结果出现正常籽粒：小籽粒=3：1，推测该性状受到两对等位基因的控制，且只有不含显性基因的个体表现为小籽粒。F1作母本时，与甲杂交，后代正常籽粒：小籽粒=1：1，结合题目中“已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能”推测，母本产生配子时有一对等位基因是不发挥功能的。因此提出的假设为：籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能。②F1自交，F1产生的精子中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子=3：1，F1产生的卵细胞中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子和含显性基因不发挥功能的配子=1：1，所以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒：小籽粒=（1-1/4×1/2）：（1/4×1/2）=7：1。 8．（2024·甘肃·高考真题）自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题（要求基因符号依次使用A/a，B/b） 表型 正交 反交 棕眼雄 6/16 3/16 红眼雄 2/16 5/16 棕眼雌 3/16 3/16 红眼雌 5/16 5/16 (1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为 ；其中一对基因位于z染色体上，判断依据为 。 (2)正交的父本基因型为 ，F1基因型及表型为 。 (3)反交的母本基因型为 ，F1基因型及表型为 。 (4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色 。    【答案】(1) 6:2:3:5（3:5:3:5）是9:3:3:1的变式 正交、反交结果不同 (2) aaZBZB AaZBZb、AaZBW     表型均为棕色 (3) aaZBW AaZBZb、AaZbW    表型分别为棕色、红色 (4)①为基因A（或B）；②为基因B（或A）；③为红色；④为棕色 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 正反交结果不同 若正反交结果相同，则控制性状的基因位于常染色体上，若正反结果不同，则控制性状的基因位于性染色体上 控制相应性状的基因位于Z染色体上 F2表型比是9：3：3：1的变式 表型比是9：3：3：1或其变式，说明相应的性状受至少两对等位基因控制 太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）依据表格信息可知，无论是正交6:2:3:5，还是反交3:5:3:5，均是9:3:3:1的变式，故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制；但正交和反交结果不同，说明其中一对基因位于z染色体上。 （2）依据正交结果，F2中棕眼：红眼=9:7，说明棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，鹦鹉为ZW型性别决定，在雄性个体中，棕眼为6/8=3/41，在雌性个体中，棕眼为3/8=3/41/2，故可推知，F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW，表型均为棕色，亲本为纯系，其基因型为：aaZBZB（父本）、AAZbW（母本）。 （3）依据反交结果，结合第二小问可知，亲本的基因型为，AAZbZb、aaZBW，则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW，对应的表型依次为棕色、红色。 （4）结合第二小问可知，棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，故可知基因①为A（或B），控制酶1的合成，促进红色前体物合成红色中间物，基因②为B（或A），控制酶2的合成，促进红色中间物合成棕色产物。 9．（2024·安徽·高考真题）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a 控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因 B/b 控制，两对基因独立遗传。 回答下列问题。 (1)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病 ；乙病 。推测Ⅱ-2的基因型是 。 (2)我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是 （答出2点即可）。 (3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基 所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为 ；若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的 倍。因此，避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。 (4)近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA，递送到细胞中，能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。上述家系中，选择 基因作为目标，有望达到治疗目的。 【答案】(1) 常染色体显性遗传病 常染色体隐性遗传病 Aabb (2)操作简便、准确安全、快速等 (3) 缺失 1/900 25 (4)A 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 遗传方式判断及基因型推断 根据性状分离现象，相同表型的亲本杂交，子代出现性状分离现象，则子代中与亲本不同的表型为隐性 Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3；Ⅱ-2患甲乙两种病 PCR技术优点 PCR的实质为体外DNA复制，可大量扩增DNA分子 怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，可获得胎儿DNA，对胎儿无损伤，对母体子宫无创伤 基因突变类型 基因结构中碱基对增添、缺失或替换会引起基因突变 A/a基因扩增带的第一个条带是a，第二个条带是A；B/b基因扩增带的第一个条带是B，第二个条带是b；b条带比B短， 子代患病概率推算 两对基因独立遗传，两对基因的遗传遵循基因自由组合规律 Ⅲ-5的基因型是1/3Bb、2/3BB，正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，Ⅲ-5与无亲缘关系的正常男子婚配 基因与性状关系 基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状；基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状 A基因的显性致病基因，抑制A基因表达，则不出现相应病症 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）据图判断，Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3，所以甲病是常染色体显性遗传病；Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病，生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2，所以乙病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是AaBb，Ⅱ-2两病兼患，但是她的儿子 Ⅲ-2不患甲病，推断Ⅱ-2的基因型是Aabb （2）采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的操作简便、而且利用的是怀孕母体的血液中来自胎儿的游离DNA，所以准确安全、快速。 （3）根据遗传系谱图判断 Ⅲ-2不患甲病患乙病，他的基因型是aabb，所以A/a基因扩增带的第一个条带是a，第二个条带是A；B/b基因扩增带的第一个条带是B，第二个条带是b；b条带比B短，所以乙病是由于正常基因发生了碱基缺失所致。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是Bb，Ⅱ-5的基因型是2/3Bb，Ⅱ-6的基因型是BB（根据电泳图判断），推出Ⅲ-5的基因型是1/3Bb，Ⅲ-5和无亲缘关系的正常男子婚配，该正常男性是携带者的概率是1/75，后代患病的概率是1/3×1/75×1/4=1/900。根据电泳图判断Ⅱ-4和Ⅱ-6的基因型相同均为BB，据家族系谱图判断，Ⅱ-5和Ⅱ-4的基因型相同为1/3BB和2/3Bb，所以Ⅲ-5和Ⅲ-3的基因型相同，为1/3Bb。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是1/3×1/3××1/4=1/36，生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍 （4）反义RNA药物能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。因为甲病是显性遗传病影响A基因的表达可以达到治疗的目的，所以在上述家系中，可以选择A基因作为目标。 10．（2024·河北·高考真题）西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、（圆形浅绿）和（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1 ② 非圆深绿 非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹＝9︰3︰3︰1 回答下列问题： (1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循 定律，其中隐性性状为 。 (2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用 进行杂交。若瓜皮颜色为 ，则推测两基因为非等位基因。 (3)对实验①和②的非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则中椭圆深绿瓜植株的占比应为 。若实验①的植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为 。 (4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是 ，同时具有SSR2的根本原因是 。 (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 【答案】(1) 分离(或“孟德尔第一”) 浅绿 (2) P2、P3(或“圆形浅绿亲本和圆形绿条纹亲本”或“浅绿亲本和绿条纹亲本”) 深绿 (3) 3/8 15/64 (4) 9号(或“SSR1所在的”) F1 形成配子时，位于一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组 F 1形成配子时，位于非同源染色体上的SSR2和控制瓜皮颜色基因自由组合 (5)仅出现P1的SSR1条带(或“仅出现P的SSR条带”) 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 基因遵循的遗传定律 遗传定律包括基因的分离定律和自由组合定律 根据非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1，说明两对基因自由组合，符合自由组合定律 判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系 两对基因可以位于一对染色体上，也可以位于两对染色体上 验证基因的位置，可用杂合子自交看后代是否是9︰3︰3︰1，也可以测交，看后代是否出现1：1：1：1 控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位 基因位置的判断方法 利用染色体序列进行位置判断，若在此染色体上，则表现连锁，只有一种染色体组合，而不在此染色体上则自由组合。 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿：浅绿=3：1，说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。 （2）由实验②可知，F2中深绿：绿条纹=3：1，也遵循基因的分离定律，结合①，不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若两基因为非等位基因，可假设P1为深绿BB，P2为浅绿b1b1，P3为绿条纹b2b2，从实验①和②的亲本中选用P2×P3，若F1为AaBb表现为深绿，则推测两基因为非等位基因。 （3）调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，说明椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基因型为aaBBcc，F1为AaBBCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜植株为A_BBcc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AaBBCc、1/16AABBcc、1/8AaBBcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。 （4）电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子，而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P111号染色体的配子与具有来自P211号染色体的配子受精。 （5）为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。 1．（2025·浙江温州·二模）家蚕（2m=56）性别决定方式为ZW型。2007年，我国科学家完成了家蚕基因组图谱绘制，将13000多个基因定位到相应染色体上。家蚕的眼色由两对基因A/a和R/r控制，基因A控制色素的合成，无基因A时眼色呈白色，基因R与基因r分别决定眼色红色与褐色，两对基因均不在W染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果如表所示 杂交组合 F1表型及比例 ♀ ♂ 组合一:红眼♀×白眼♂ 白眼:褐眼=1:1 白眼:红眼=1:1 组合二:红眼♀×红眼♂ 白眼:红眼:褐眼=1:1:1 白眼:红眼=1:2 回答下列问题： (1)家蚕基因组测序时，应测定家蚕 条染色体上的DNA分子核苷酸序列。 (2)控制眼色性状的基因遵循 定律，理由是 。 (3)据组合一推测，R/r基因在 （常/Z）染色体上，组合二F1中白眼家蚕占1/3的原因是 。取组合二F1所有红眼个体随机交配，所得F2的基因型有 种，F2雌性家蚕中表型及比例为 。 (4)家蚕幼虫按体表的透明程度分为皮肤正常和皮肤油性，已知皮肤正常（B）对皮肤油性（b）为显性，且B和b基因位于Z染色体上。雄蚕的丝质比雌蚕好，出丝率高。可将表型为 的亲本杂交，在F1代快速筛选出雄蚕，请用遗传图解表示筛选雄蚕的过程 。 【答案】(1)29 (2) 基因的自由组合 亲代均为红眼，子代雌雄个体中白眼∶非白眼均为1∶2，说明A、a位于常染色体上，据表格实验一、二数据分析，杂交子代眼色表型在雌雄和雄性中表现不同，说明眼色的遗传与性别相关联，则R、r基因位于Z染色体上 (3) Z AA显性纯合致死 8 白眼:红眼:褐眼=4:6:2=2:3:1 (4) 皮肤正常♀×皮肤油性♂ 【分析】1、基因位于性染色体上，遗传上和性别相关联，叫做伴性遗传。基因在染色体上位置不确定时，常常用假设法分析。伴性遗传的基因在性染色体上，也遵循孟德尔遗传规律。 2、两对性状组合判断基因位置的方法：分别统计，单独分析。可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现型在雌、雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌、雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。 【详解】（1）家蚕是二倍体，性别决定方式为ZW型，染色体数56条，进行基因组测序时，要测27条常染色体及Z、W染色体，故应测定家蚕29条染色体上的DNA分子核苷酸序列。 （2）实验二中亲代均为红眼，子代雌雄个体中白眼∶非白眼均为1∶2，说明A、a位于常染色体上，据表格实验一、二数据分析，杂交子代眼色表型在雌雄和雄性中表现不同，说明眼色的遗传与性别相关联，则R、r基因位于Z染色体上（两对基因均不在W染色体上）。综合以上分析，A/a基因在常染色体上，R/r基因在Z染色体，两对等位基因独立遗传，符合基因的自由组合定律。 （3）据表格实验一、二数据分析，杂交子代眼色表型在雌雄和雄性中表现不同，说明眼色的遗传与性别相关联，则R、r基因位于Z染色体上。组合二红眼♀（A-ZRW）×红眼♂（A-ZRZ-）子代出现白眼，雌性出现褐眼，故亲本红眼♀基因型为AaZRW，红眼♂基因型为AaZRZr。由于两对基因独立遗传，单独考虑A/a，其子代基因型为AA:Aa:aa=1:2:1，白眼家蚕占1/3，则可能是AA显性纯合致死。F1红眼雄性个体基因型及比例为：1AaZRZr:1AaZRZR，红眼雌性个体基因型为AaZRW，两对基因独立遗传。单独考虑A/a，Aa与Aa随机交配产生2Aa：aa2种基因型子代（AA致死）；单独考虑R/r，AaZRW产生的雌配子有1ZR：1W，ZRZr和ZRZR产生雄配子有3ZR：1Zr，产生4种基因型子代：3ZRZR:3ZRW:1ZRW:1ZrW。综合以上分析，取组合二F1所有红眼个体随机交配，所得F2的基因型有2×4=8种，F2雌性家蚕中表型及比例为：白眼:红眼:褐眼=4:6:2=2:3:1。 （4）B和b基因位于Z染色体上，故皮肤的透明程度与性别相关联。选择皮肤正常♀（ZbZb）×皮肤油性♂（ZBW）进行杂交，子代雄性表现皮肤正常，雌性表现皮肤油性，根据皮肤表现可在F1代快速筛选出雄蚕。遗传图解如下：    2．（2025·浙江·二模）油菜物种I(2n=20）与Ⅱ(2n=18）杂交，经处理后得到一个油菜新品系Ⅲ（注：I的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对）。请回答下列问题： (1)新品系Ⅲ获得过程为：物种Ⅰ与Ⅱ杂交，将获得的幼胚经 培养得到幼苗甲，这一过程的遗传学原理是 ；再用 处理甲的 结构，导致染色体加倍，获得油菜新品系Ⅲ。观察油菜新品系Ⅲ根尖分生区细胞，可观察到处于分裂前期的细胞中含有 个四分体；若新品系Ⅲ自交，子代 （填“会”或“不会”）出现性状分离。 (2)已知该油菜物种I花色产生机理为：白色前体物→黄色→红色，已知A基因（位于2号染色体上）控制黄色，B基因控制红色。研究人员用纯种白花和纯种黄花杂交得F1,F1自交得F2，实验结果如下表中实验一所示。 组别 亲本 F1 F2 实验一 白花×黄花 红花 红花：黄花：白花=9:3:4 实验二 白花×黄花 红花 红花：黄花：白花=3:1:4 ①根据 ，可推知控制花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 ②研究人员某次重复该实验，结果如表中实验二所示。经检测得知，实验二F1的花粉存活率只有50%，且是d基因突变为D引起的。由此推测D基因位于 （填“A”或“a”）基因所在的2号染色体。且测定发现D与d基因碱基数量一致，说明该突变是 引起的。 ③为检测实验一F2某红花植株（染色体正常）基因型，以实验二F1红花作亲本与之进行正反交。若正反交子代表型及比例相同，则该红花植株基因型为 。 【答案】(1) 离体或组织 基因重组 秋水仙素/低温 顶芽/地上部分 0 不会 (2) 实验一F2红花：黄花：白花=9:3:4 A 碱基对替换或核苷酸对替换 AABB(dd）或AABb(dd) 【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）物种Ⅰ与Ⅱ杂交，将获得的幼胚经将离体或组织培养得到幼苗甲，杂交育种的原理是基因重组；细胞培育为幼苗的过程是油菜物种I(2n=20）与Ⅱ(2n=18）杂交，细胞中含有10＋9=19条染色体，此时需要用秋水仙素/低温处理甲的顶芽/地上部分（分裂旺盛部位）导致染色体加倍；四分体是减数分裂过程中特有现象，观察油菜新品系Ⅲ根尖分生区细胞，由于其进行有丝分裂，故观察到的四分体是0个；新品系Ⅲ是纯合子，故自交后子代不会出现性状分离。 （2）①油菜新品系种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因B/b影响，实验一F2红花：黄花：白花=9:3:4，是9：3：3：1的变式，所以其遗传遵循基因的自由组合定律。 ②根据题干信息分析可知，红花基因型为A_B_，黄花基因型为A_bb,白花基因型为aa_ _。根据表格分析，甲组实验的F2中红花：黄花：白花=9：3：4，推知控制花色的两对基因独立遗传，遵循基因自由组合定律，说明B基因不在2号染色体上，且F1为双杂合（AaBb）自交，则亲本基因型为aaBB、AAbb，乙组实验的亲本和F1与甲组表现型相同，而F2中红花：黄花：白花=3：1：4，红花和白花所占比例明显减少，检测得知乙组F1的花粉存活率只有50%，且是d基因突变为D引起的，故可判断D基因位于A基因所在的2号染色体；使含有A基因的花粉死亡。基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换或缺失，而测定发现D与d基因碱基数量一致，说明该突变不改变碱基数目，故是发生了碱基对替换或核苷酸对替换引起的 ③根据②中分析可知实验二F1红花因为D基因与A基因都在2号染色体上，D基因致使含有AD的花粉死亡，产生的雄配子只有aB、ab两种，产生的雌配子有四种，正反交实验结果如下： 通过上表可知，若正反交子代表现型相同，则该红花植株基因M为AABB(dd）或AABb(dd)。 3．（2024·浙江·二模）油菜是一种常见的经济作物。某种油菜种子颜色由基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。现用甲、乙、丙三个品系（甲为黑色种子，乙丙为黄色种子）进行杂交实验，结果见下表。 编号 亲代 F1表型 F2表型及株数 Ⅰ 甲×乙 黑色种子 黑色种子（362株）、黄色种子（121株） Ⅱ 乙×丙 黄色种子 黑色种子（91株）、黄色种子（392株） 回答下列问题： (1)依据实验结果判断，甲、丙的基因型分别为 、 。 (2)实验Ⅱ的F2结黄色种子的植株中，性状能稳定遗传的个体所占比例为 。 (3)为探究油菜种子颜色形成的分子机理，提取甲、乙、丙细胞中的总RNA，逆转录为cDNA，设计特定引物，PCR扩增A/a基因，产物电泳结果如下图所示。由图可知，R基因通过抑制A基因的 从而抑制其表达。与A基因相比，a基因由于 （填“插入”或“缺失”）部分碱基，导致其控制合成的酶无活性。该现象表明基因可以通过 的方式从而控制生物的性状。 (4)科研人员以纯合的抗线虫病（一对等位基因控制）萝卜和某种不抗线虫病油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。 注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组。2n=38表示体细胞内染色体数为38且染色体形态两两相同，n=28表示体细胞内染色体数为28且染色体形态各不相同。 ①F1植株高度不育的原因是 ，用 处理其幼苗，可形成可育的异源多倍体。 ②BC1细胞中的染色体组成可表示为 （用方框中字母表示）。BC1在产生配子时，R染色体组中的染色体随机分配到细胞的任意一极。BC1与油菜杂交得到的BC2中，不考虑染色体畸变，抗线虫病植株体细胞内染色体数目范围是 。 ③某染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交，后代出现一株染色体数为38的抗线虫病植株，原因可能是亲代减数分裂过程中发生某种类型的染色体畸变：I．减数分裂过程中丢失1条来源于油菜的染色体；Ⅱ． 。 【答案】(1) AArr AARR (2) (3) 转录 缺失 控制酶的合成进而影响代谢过程 (4) 减数分裂过程中联会紊乱 秋水仙素 AACCR 39-47 抗线虫病基因易位到油菜染色体上 【分析】根据题干分析可知：油菜新品系种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响，Ⅱ组实验中F1自交所得F2的表现型及比例为产黑色种子植株：产黄色种子植株=91:392=3：13，是9：3：3：1的变式，所以A/a与R/r这两对基因遗传遵循基因的自由组合定律。 【详解】（1）实验Ⅱ中F2代表现型比例为3：13，类似于9：3：3：1的比例，说明F1基因型为AaRr，表现为黄色，说明R基因存在会抑制A基因的表达，故两实验中亲本的甲、乙、丙的基因型分别为：AArr、aarr、AARR。 由实验一可判断种子颜色性状中黄色对黑色为隐性，且由于F1全为产黑色种子植株，则乙黄色种子植株的基因型为aarr，实验Ⅱ中F1自交所得F2的表现型及比例为产黑色种子植株：产黄色种子植株=91:392=3：13，是9：3：3：1的变式，所以F1全为产黄色种子植株（AaRr），则丙黄色种子植株的基因型为AARR，所以可推测甲为黑色种子其基因型AArr，丙的基因型是aarr。 （2）由实验二的F1自交所得F2的表现型及比例为产黑色种子植株：产黄色种子植株＝3：13，可判断F1产黄色种子植株的基因型为AaRr。F2中产黑色种子植株的基因型为A_rr，产黄色种子植株的基因型为9A_R_(1AARR、2AaRR、2AARr、4AaRr)、3aaR_(1aaRR、2aaRr)、1aarr，自交子代不发生性状分离的有3种纯合子，1AARR、1aaRR、1aarr还有2AaRR和2aaRr，比例为，所以实验Ⅱ的F2结黄色种子的植株中，性状能稳定遗传的个体所占比例为。 （3）根据第（1）问的分析可知甲、乙、丙的基因型分别为：AArr、aarr、AARR，由图可知丙的电泳图中没有条带，说明没有相关RNA，所以可推测R基因通过抑制A基因的转录从而抑制其表达。根据甲与乙的电泳结果甲对应的是A，乙对应的是a，可见与A基因相比，a基因由于缺失部分碱基，导致其控制合成的酶无活性，该现象表明基因可以通过控制酶的合成进而影响代谢过程的方式来控制生物性状。 （4）①F1植株不含同源染色体，在减数第一次分裂时染色体不能配对（联会），因而高度不育，用秋水仙素处理，可抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，进而形成异源多倍体。 将异源多倍体（AACCRR）与亲本油菜（AACC）杂交（回交），获得BC1，则BC1细胞中的染色体组成可表示为AACCR。 用BC1（AACCR）2n=47与油菜（AACC）2n=38再一次杂交，由于BC1在产生配子时，R染色体组中的染色体随机分配到细胞任意一极，其它染色体组中的染色体分配正常，正常配子的染色体数目应为因此得到的BC2植株群体的染色体数目范围为（38+0）～（38+9），即38-47条，但题干是问的抗线虫病植株体细胞内染色体数目，说明BC2群体中肯定含有一条R的染色体，所以染色体数目为39-47条。 选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株（AACC+1）自交，相当于杂合子自交，根据基因分离定律，正常情况下后代表现型及比例为抗线虫病：不抗线虫病=3：1．若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是抗线虫病基因易位到油菜染色体上或减数分裂过程中丢失1条来源于油菜的染色体。 4．（2025·浙江温州·一模）某雌雄异株二倍体植物（XY型）宽叶（M）对窄叶（m）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r均在2号染色体上。各种类型M/m、R/r基因型配子活力相同，但基因M/m、R/r中任意一对基因缺失时，均会导致幼胚死亡。野生型为窄叶白花，现有不同类型宽叶红花突变体甲（MMRr）、乙（MMR）、丙（MR）植株，相关染色体及基因分布如图所示，不考虑基因突变和染色体片段交换。    回答下列问题： (1)基因R/r遵循遗传的 定律。野生型植株与基因型为MMR的突变体杂交，F1中表型不同于亲本的植株基因型为 ，若F1中宽叶红花植株相互授粉，则F2表型的比例为 。 (2)现有缺失1条2号染色体的不同基因型植株：①mR、②MR可供选择，若选择其中一种与乙、丙植株杂交，能否根据一次杂交结果区分乙和丙？ （填“能”或“不能”）。若选择“能”，回答第I题；若选择“不能”，回答第Ⅱ题。 Ⅰ．选择植株 ，分别于乙和丙杂交，若子代表型及比例为 ，则该突变体为丙。 Ⅱ．可选择缺失1条2号染色体的、基因型为 的植株，分别于乙和丙杂交，若子代表型及比例为 ，则该突变体为丙。 (3)基因h1和h2分别控制花的顶生和腋生，某纯合顶生雌株与纯合腋生雄株杂交，子代腋生雌株：顶生雄株=1：2。 ①h1和h2基因位于 染色体；从配子的角度分析，子代雌雄比为1：2的原因可能是 。 ②为探究h1/h2基因控制花为顶生或腋生的遗传机制，研究人员对顶生雌株与腋生雄株花芽分化过程中，相应部位h1/h2基因的转录产物进行检测，结果如图所示。由图2推测，h1和h2基因控制花的位置的机制是 ；若从分子水平进一步探索h1和h2显隐性关系的机理，还应检测基因型为 植株 的转录产物。 【答案】(1) 分离 Mmr 宽叶红花植株∶窄叶白花植株=3∶1 (2) 能 mR 宽叶红花∶窄叶红花=2∶1 mr 宽叶红花∶窄叶白花=2∶1 (3) X 亲本雄性产生的含X染色体的配子50%致死 h1和h2在植物顶端和叶腋处选择性表达，控制花的位置 Xh1Xh2 叶腋和顶端花芽分化过程中h1基因和h2基因 【分析】基因自由组合定律实质：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】（1）基因R/r是一对等位基因，遵循遗传的分离定律，野生型植株mmrr与基因型为MMR的突变体杂交，已知基因M、m与基因R、r均在2号染色体上，MMR的突变体可产生的配子的种类及比例为M∶MR=1∶1，mmrr产生的配子为mr，故F1的基因型为MmRr、Mmr、MmRr的表型与亲本MMR相同，Mmr与亲本中任何一个表型都不相同，故F1中表型不同于亲本的植株基因型为Mmr；F1中宽叶红花植株MmRr相互授粉，由于M个R连锁，m和r连锁，故MmRr产生的配子类型和比例为MR∶mr=1∶1，子二代基因型种类和比例为MMRR∶MmRr∶mmrr=1∶2∶1，即F2表型的比例为宽叶红花植株∶窄叶白花植株=3∶1。 （2）乙突变体可产生配子的种类及比例为M∶MR=1∶1，丙突变体产生的配子种类和比例为MR∶0=1∶1，各种类型M/m、R/r基因型配子活力相同，若选择①mR（产生的配子类型和比例为mR∶0=1∶1），则乙突变体与mR杂交，后代基因型和比例为MmRR∶MmR∶MR∶M（致死）=1∶1∶1，均为宽叶红花。丙突变体与mR杂交，后代基因型和比例为MmRR∶mR∶MR∶00（致死）=1∶1∶1，表型为宽叶红花∶窄叶红花=2∶1，因此若选择①mR，分别与乙、丙植株杂交，通过观察子代表型和分离比，可区分乙和丙，即子代表型及比例为宽叶红花∶窄叶红花=2∶1，则该突变体为丙。若选择②MR（产生的配子类型和比例为MR∶0=1∶1），则乙突变体与MR杂交，后代基因型和比例为MMRR∶MMR∶MR∶M（致死）=1∶1∶1，均为宽叶红花，丙突变体与MR杂交，后代基因型和比例为MMRR∶MR∶MR∶00（致死）=1∶1∶1，表型均为宽叶红花，因此若选择②MR分别与乙、丙植株杂交，不能通过子代表型和分离比区分乙和丙。可通过选择缺失1条2号染色体的、基因型为mr的植株，分别于乙和丙杂交，观察并统计子代表型和分离比。若mr与乙杂交，子代基因型为MmRr∶Mmr∶MR∶M（致死）=1∶1∶1，即表型和分离比为宽叶红花∶宽叶白花=2∶1，若mr与丙杂交，子代基因型为MmRr∶mr∶MR∶00（致死）=1∶1∶1，即表型和分离比为宽叶红花∶窄叶白花=2∶1，即子代表型及比例为宽叶红花∶窄叶白花=2∶1，则该突变体为丙。 （3）①某纯合顶生雌株与纯合腋生雄株杂交，子代腋生雌株∶顶生雄株=1∶2，说明该性状的遗传与性别相关，即基因位于X染色体上。根据子代雌株均为腋生，雄株均为顶生，可知亲本为Xh1Xh1，Xh2Y，且腋生为显性性状，子代雌雄比为1∶2的原因可能是亲本雄性产生的含X染色体的配子∶含Y的配子=1∶2，即亲本雄性产生的含X染色体的配子50%致死（或含Xh2的精子一半致死）。 ②亲本为Xh1Xh1，Xh2Y，由图可知，h2基因在叶腋处的mRNA含量高，说明h2在叶腋处高度表达，同理可知h1在顶端高度表达，若从分子水平进一步探索h1和h2显隐性关系的机理，还应检测基因型为Xh1Xh2植株中h1基因和h2基因的转录产物，转录水平高的即为显性基因。 5．（2024·浙江绍兴·一模）下图是一个涉及甲、乙两种单基因遗传病的家系。甲病由等位基因（A、a）控制，乙病由另一对等位基因（B、b）控制，其中Ⅱ-4不携带甲病致病基因。回答下列问题： (1)研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是 （答出2点即可）。 (2)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病 ，乙病 。若Ⅲ-1和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是 ，因此，为有效降低遗传病的发病风险要避免 。 (3)经诊断乙病为苯丙酮尿症（PKU），患者一般是由于正常的苯丙氨酸羟化酶基因（PAH）突变导致酶活性降低，苯丙氨酸及其代谢产物在体内积累导致发病。人群中PAH基因两侧MspI限制酶切位点的分布存在如下两种形式。分别提取上述家系中的Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅲ-4和Ⅲ-5号个体的DNA，经MspI酶切后进行电泳分离，结果如图所示。 ①Ⅱ-4号个体分离出的19kbDNA片段上含有 （填“正常”或“异常”）的PAH基因，理由是 。根据电泳结果推测Ⅲ-5个体携带异常PAH基因的概率为 。 ②对大量苯丙酮尿症患者进行基因检测，共发现175种突变分布于PAH基因中，该检测结果体现了基因突变的特点是 。为减轻PKU症状，PKU患者的饮食上应注意 。 【答案】(1)操作简便、准确安全、快速等 (2) 伴X隐性遗传 常染色体隐性 1/3 近亲结婚 (3) 正常 Ⅲ-4号个体患PKU，含两个异常的PAH基因，这两个基因分别来自于Ⅱ-3、Ⅱ-4个体的23kb的片段 1/2 不定向 减少苯丙氨酸的摄入 【分析】题图分析，根据无中生有女必为常隐判断，乙病为常染色体隐性，因为Ⅱ-3和Ⅱ-4表现正常，却生出了患乙病的女儿，同时二人还生出了患甲病的儿子，因此可判断，甲病为隐性遗传病，又知Ⅱ-4不携带甲病致病基因，因而判断甲病为伴X隐性遗传病。 【详解】（1）研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的原理是根据基因的特异性设计的，其优点是操作简便、准确安全、快速等 （2）Ⅱ-3和Ⅱ-4表现正常，却生出了患乙病的女儿和患甲病的儿子，因而可以做出判断乙病为常染色体隐性遗传病，甲病也为隐性遗传病，结合相关信息Ⅱ-4不携带甲病致病基因，可推测甲病为伴X隐性遗传病。据此做出判断，Ⅲ-1的基因型为1/3BBXAXa或2/3BbXAXa，Ⅲ-3的基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY，二者婚配，生育正常孩子的概率为（1-2/3×2/3×1/4）×（1-1/4）=2/3，则二人婚配生出患病孩子的概率是1-2/3=1/3，因此，为有效降低遗传病的发病风险要避免近亲结婚，因为近亲结婚会增加相同的隐性致病基因纯合的机会，导致患病率提高。 （3）①Ⅱ-3和Ⅱ-4表现正常生出患有乙病的女儿，因此二者的基因型均为Bb，即均带有PKU基因，同时Ⅲ-4患有乙病，即其基因型为bb，因而可推测，PKU基因均位于23kb片段上，且分别来自双亲，据此做出判断，Ⅱ-4号个体分离出的19kbDNA片段上含有“正常”的PAH基因。根据电泳结果推测Ⅲ-5个体的19kb一定来自Ⅱ-4，则其含有的23kb一定来自Ⅱ-3，而Ⅱ-3的两个23kb片段一个带有正常基因，一个带有异常基因，因此Ⅲ-5携带异常PAH基因的概率为1/2。 ②对大量苯丙酮尿症患者进行基因检测，共发现175种突变分布于PAH基因中，该检测结果体现了基因突变的特点是不定向性，这为生物进化提供了根本来源。为减轻PKU症状，PKU患者的饮食上应注意减少苯丙氨酸的摄入，避免体内产生更多的本丙酮酸。 6．（2024·浙江台州·一模）某家族存在甲、乙两种单基因遗传病，调查该家族成员的患病情况后绘制了遗传系谱图，已知Ⅱ3只携带一种致病基因（不考虑其它变异，且致病基因都不位于Y染色体）。回答下列问题： (1)据图分析，甲病的遗传方式为 ；乙病的遗传方式不可能为 （填“显性遗传”或“隐性遗传”），理由是 。 (2)为进一步判断乙病的遗传方式，可利用正常基因和致病基因的单链DNA作为 ，对Ⅱ2进行核酸分子杂交，若 ，则乙病致病基因位于X染色体。 (3)Ⅲ2和Ⅲ6有关甲病的基因型相同的概率为 ；若乙病的遗传与性别有关，且甲病在人群中的发病率为1/104，则Ⅲ3与Ⅲ4生育一个孩子患两种病的概率为 。 (4)已知甲病是由于P基因发生了突变，导致其编码的P酶第409位丝氨酸突变为苯丙氨酸，从而丧失活性。下图为P基因结构示意图，回答下列问题：    ①根据题意可以判断，P基因突变是由于发生了碱基对的 ，进而影响了性状，但基因突变有时候不一定改变性状，原因是 。（答出两点即可） ②P基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到启动子上，P基因的启动子位于 （填图中序号）序列。 ③P酶合成时，核糖体首先结合在 （填图中序号）序列编码的mRNA上，合成肽链时需要tRNA在其 端携带氨基酸，并通过 识别密码子。 【答案】(1) 常染色体隐性遗传 隐性遗传 若甲病是隐性遗传，Ⅱ3须同时携带两种病的致病基因 (2) 探针 只与致病基因发生杂交 (3) 2/3 1/202 (4) 替换 突变发生在非编码序列；碱基替换虽然改变了密码子种类，但编码的氨基酸种类不变；改变的氨基酸不是关键氨基酸，不影响性状等 I Ⅱ 3’ （密码子与反密码子）碱基互补配对 【分析】系谱图分析：对于甲病，Ⅱ2、Ⅱ3正常，有一患病的女儿Ⅲ3，可知甲病为常染色体隐性遗传病；又已知Ⅱ3只携带一种致病基因，且乙病已携带甲病致病基因，可知乙病为显性遗传病。 【详解】（1）Ⅱ2、Ⅱ3正常，有一患病的女儿Ⅲ3，因此甲病为常染色体隐性遗传病；乙病的遗传方式不可能为隐性遗传病，因为若乙病是隐性遗传，Ⅱ3须同时携带两种病的致病基因，但由题意可知，Ⅱ3只携带一种致病基因； （2）为进一步判断乙病的遗传方式，可利用正常基因和致病基因的单链DNA作为探针。对Ⅱ2进行核酸分子杂交，若Ⅱ2的致病基因单链DNA只能与X染色体上的探针发生杂交（或者说Ⅱ2的正常基因单链DNA不能与X染色体上的探针发生杂交），则乙病致病基因位于X染色体； （3）假设控制这两种遗传的致病基因分别为A/a、B/b，由以上分析可知，Ⅱ2的基因型为AaXBY、Ⅱ3的基因型为AaXbXb，Ⅲ2的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY，Ⅱ4的基因型为aaXbY、Ⅱ5的基因型为AaXbXb，Ⅲ6的基因型为AaXbXb，因此Ⅲ2和Ⅲ6有关甲病的基因型相同的概率为2/3；若甲病在人群中的发病率为1/104，则a为1/102，A为99/102，则AA：Aa=99：2，即Ⅲ4的基因型为99/101AAXbY、2/101AaXbY，Ⅲ3的基因型为aaXBXb，则Ⅲ3与Ⅲ4生育一个孩子患两种病的概率为2/101×1/2（aa）×1/2（XB--）=1/202； （4）①由题意可知，P基因中一个碱基发生了突变（丝氨酸突变为苯丙氨酸），这是由于发生了碱基对的替换；由于密码子的简并性，即一种氨基酸可能对应多种密码子。当基因突变后，虽然密码子改变了，但可能编码的还是同一种氨基酸，所以蛋白质结构不变，性状也不改变；若基因突变发生在基因的非编码区，如内含子部分，由于内含子不编码蛋白质，所以不会影响蛋白质的合成，性状也不会改变；也有可能是改变的氨基酸不是关键氨基酸，不影响性状等； ②启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，位于基因的上游，在图中应该是Ⅰ序列； ③核糖体首先结合在mRNA上的起始密码子附近开始翻译，在基因结构中，起始密码子AUG位于mRNA上，mRNA是由DNA的模板链转录而来，与DNA的编码链互补，起始密码子对应的DNA序列应该在基因的编码区前端，在图中是Ⅱ序列编码的mRNA上；tRNA在其3′端携带氨基酸。这是tRNA的结构特点决定的，tRNA的3′端有一个特殊的结构可以与氨基酸结合；tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，从而将正确的氨基酸运输到核糖体上进行肽链的合成。 7．（2024·浙江宁波·一模）番茄（2n=24）雌雄同花，可自花或异花传粉，其果实颜色是重要的外观品质性状。已知番茄果实颜色由果皮和果肉颜色决定，科研人员对番茄果实颜色的遗传机制进行了相关研究。回答下列问题： (1)番茄果皮颜色有透明和黄色，由一对等位基因控制。将果皮黄色与果皮透明的番茄进行杂交，F1均为果皮黄色，则果皮透明为 性状。在进行杂交实验时，为防止各种干扰需要对母本进行 处理。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色，而单基因纯合突变体甲（基因A突变为a）果肉为黄色、乙（基因B突变为b）果肉为橙色。将甲、乙进行杂交，F1全为果肉红色，F1自交得到的F2中果肉红色、黄色、橙色的植株数分别为185、62、83，则F2中果肉红色的基因型有 种。若将F2中果肉红色的个体随机交配，得到的F3个体表型比例为 。深入研究发现，番茄果肉颜色变化与前体物质Ⅰ和Ⅱ的变化有关，当前体物质Ⅰ（无色）大量转变为前体物质Ⅱ时果肉呈橙色，前体物质Ⅱ大量转变为番茄红素时果肉呈红色，番茄红素较少时的果肉呈黄色，基因A和B编码了相关过程所需的酶，基因H也能编码相关的酶但在果实中的表达量较低。综合以上信息，前体物质Ⅰ转变为Ⅱ所需的酶由基因 控制合成，不含基因A和B的番茄果肉呈橙色的原因是 。 (3)突变体丙中的A基因并未改变，但果肉颜色却与甲相同，研究发现丙中调控A基因表达的C基因（在果实中特异性表达）转录水平极低，C基因虽然序列未改变但甲基化程度较高。研究人员推测，丙的果肉颜色与C基因甲基化水平改变有关，为验证此观点，利用突变体丙、野生型、果实中特异性表达的甲基化酶基因和去甲基化酶基因等材料，实验组的设计思路为 （写出一种），并检测C的甲基化水平及表型。 【答案】(1) 隐性 去雄和套袋 (2) 4 64：9：8 A、H 基因H表达出的少量酶催化前体物质Ⅱ的生成，前体物质Ⅱ无法转变为番茄红素 (3)将果实中特异性表达的去甲基化酶基因导入丙/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 【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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，独立的随配子遗传给后代； 2、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）将果皮黄色与果皮透明的番茄进行杂交，F1均为果皮黄色。在一对相对性状的杂交实验中，F1显现出来的性状为显性性状，未显现出来的性状为隐性性状，所以果皮透明为隐性性状；在进行杂交实验时，为防止自花传粉（因为番茄雌雄同花，可自花传粉）等干扰，需要对母本进行去雄、套袋处理，去雄是为了避免母本自花授粉，套袋是为了防止外来花粉的干扰； （2）野生型番茄成熟时果肉为红色，单基因纯合突变体甲（aa）果肉为黄色、乙（bb）果肉为橙色。将甲、乙进行杂交，F1全为果肉红色（AaBb），F1自交得到F2中果肉红色、黄色、橙色的植株数分别为185、62、83，比例接近9 : 3 : 4。这是9 : 3 : 3 : 1的变形，说明果肉颜色由两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。F2中果肉红色（A-B-）的基因型有4种，分别为AABB、AABb、AaBB、AaBb；F2中果肉红色个体（A-B-）的基因型及比例为1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb。计算随机交配得到的F3个体表型比例。先计算基因频率，A的基因频率为2/3，a的基因频率为1/3；B的基因频率为2/3，b的基因频率为1/3。F3中A-B-（红色）的比例为(2/3×2/3+2×2/3×1/3)×(2/3×2/3+2×2/3×1/3)=8/9×8/9 = 64/81；A-bb（黄色）的比例为(2/3×2/3+ 2×2/3×1/3)×(1/3×1/3)=8/9×1/9 = 8/81；aaB-（橙色）的比例为(1/3×1/3)×(2/3×2/3+2×2/3×1/3)=1/9×8/9 = 8/81；aabb（橙色）的比例为(1/3×1/3)×(1/3×1/3)=1/81。所以红色:黄色:橙色 = 64:8:9；基因A和B编码了相关过程所需的酶，当前体物质Ⅰ（无色）大量转变为前体物质Ⅱ时果肉呈橙色，所以前体物质Ⅰ转变为Ⅱ所需的酶由基因B控制合成。不含基因A和B的番茄，由于没有基因A编码的将前体物质Ⅱ大量转变为番茄红素的酶，也没有基因B编码的将前体物质Ⅰ转变为前体物质Ⅱ的酶，所以前体物质Ⅰ会大量转变为前体物质Ⅱ，果肉呈橙色。 （3）要验证丙的果肉颜色与C基因甲基化水平改变有关，可将果实中特异性表达的去甲基化酶基因导入突变体丙中（或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的甲基化水平及表型。如果丙的果肉颜色与C基因甲基化水平改变有关，导入去甲基化酶基因后，C基因甲基化水平降低，A基因表达恢复正常，果肉颜色可能恢复为野生型（红色）。 8．（2024·浙江湖州·一模）水稻（2n=24）为二倍体雌雄同株植物，自然状态下以自交为主，是世界上最重要的粮食作物之一。水稻籽粒形态会影响其千粒质量，进而影响水稻产量。盐胁迫是限制水稻等作物产量和品质形成的重要环境因子之一。 Ⅰ、以某品系水稻为材料，在其秧苗期进行盐胁迫处理，外源喷施适合浓度的黄腐酸钾。一段时间后，测定的叶绿素含量、水稻株高、干物质量数据如下图所示。回答下列问题： （注：H2O表示清水处理；PFA表示黄腐酸钾处理。有相同小写字母者表示差异不显著。） (1)为测定秧苗期水稻叶片中的叶绿素含量，可选用95%的乙醇作为提取液，原因是 。研磨时加入 以防叶绿素被破坏。根据色素提取液对可见光的吸收特性，为排除类胡萝卜素的干扰，可选用 光对叶绿素的含量进行测定。由上图可知，盐胁迫条件下水稻叶绿素含量 。 (2)水稻叶片是水稻光合作用的主要部位，其水光解的场所是叶肉细胞的 ，产物有O2和 。生成的O2可进入同一细胞的线粒体参与需氧呼吸的第 阶段。 (3)据图分析，黄腐酸钾处理对水稻株高影响 （“显著”或“不显著”），依据是 ；使用黄腐酸钾能缓解盐胁迫的原因是 。 Ⅱ、为提高水稻产量，研究人员用甲基磺酸乙酯（EMS）诱导获得了一个与水稻籽粒发育相关的突变体smg2。回答下列问题： (4)获得水稻突变体smg2的育种方法为 。下图为研究人员拍摄的野生型（WT）与突变体smg2籽粒形态照片，据图分析，与野生型相比，突变体smg2籽粒 均显著降低。 (5)smg2突变体与野生型杂交，F1的籽粒形态与野生型一致，据此推测smg2突变体籽粒性状为 性。对F2群体进行统计，其中野生型植株140株，smg2突变表型植株44株，说明F2出现了 现象。选择F2中野生型植株自交，获得的F3植株表型及比例为 。 (6)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于水稻1号和10号染色体。科研人员已初步检测出smg2基因位于1号或10号染色体，并扩增出实验中若干个体的SSR序列，电泳后结果如下。 实验结果表明smg2基因位于 号染色体上，推测依据是 。请在图中相应位置补充（涂黑）F2野生型植株混合样本的电泳条带 。 (7)进一步测序表明，该突变体是由水稻smg2基因第1个外显子的第153位碱基发生了单碱基缺失导致的，突变后导致 ，从而使得控制合成的蛋白质翻译提前终止。 【答案】(1) 叶绿素易溶于无水乙醇中（是脂溶性） 碳酸钙 红 下降 (2) 类囊体膜上 H+、电子 三 (3) 不显著 在自然条件和盐胁迫条件下，PFA组与清水组相比，都有相同的小写字母（自然种植条件下，黄腐酸钾对水稻植株株高影响不显著；盐胁迫下，黄腐酸钾处理相对清水处理对株高影响不显著） 盐胁迫下使用黄腐酸钾可显著提升叶绿素含量，进而提升光合速率，提升干物质量 (4) 诱变育种 粒长、粒宽 (5) 隐 性状分离 野生型：突变型=5：1 (6) 1 与野生型植物相比，F2突变型植株1号染色体上SSR序列全部发生变化，且和突变体植株一致；而在F2突变型植株中10号染色体上SSR序列有的和野生型相同，有的和突变体相同/电泳结果显示10号染色体SSR/F2突变型植株smg2基因只能来自亲本突变体植株，电泳结果显示F2突变型植株混合样本中1号染色体SSR仅来自突变体植株 (7)（转录出的mRNA中）终止密码子提前 【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，等位基因会随着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）由于叶绿素易溶于无水乙醇中（是脂溶性），故为测定秧苗期水稻叶片中的叶绿素含量，可选用95%的乙醇作为提取液；为防止叶绿素被破坏， 可在研磨时加入碳酸钙；由于叶绿素吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素吸收蓝紫光，故为排除类胡萝卜素的干扰，可选用红光对叶绿素的含量进行测定；由上图可知，与对照组相比，盐胁迫条件下水稻叶绿素含量下降。 （2）水稻叶片是水稻光合作用的主要部位，其水光解的过程是光反应过程，场所是叶肉细胞的类囊体膜上；水光解产物有O2和H+、电子；O2可进入同一细胞的线粒体参与需氧呼吸的第三阶段。 （3）据图分析，在自然条件和盐胁迫条件下，PFA组与清水组相比，都有相同的小写字母（自然种植条件下，黄腐酸钾对水稻植株株高影响不显著，盐胁迫下，黄腐酸钾处理相对清水处理对株高影响不显著），故黄腐酸钾处理对水稻株高影响不显著；由于盐胁迫下使用黄腐酸钾可显著提升叶绿素含量，进而提升光合速率，提升干物质量，故使用黄腐酸钾能缓解盐胁迫。 （4）甲基磺酸乙酯（EMS）属于化学因子，用甲基磺酸乙酯（EMS）诱导获得了一个与水稻籽粒发育相关的突变体smg2的方法是诱变育种；据图分析，与野生型相比，突变体smg2籽粒的粒长、粒宽均显著降低。 （5）具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现出的是显性性状，smg2突变体与野生型杂交，F1的籽粒形态与野生型一致，据此推测smg2突变体籽粒性状为隐性；对F2群体进行统计，其中野生型植株140株，smg2突变表型植株44株，说明F2出现了性状分离现象；设相关基因是A/a，子一代基因型是Aa，自交后子二代中野生型个体包括1/3AA、2/3Aa，选择F2中野生型植株自交，获得的F3植株中aa=2/3×1/4=1/6，则野生型比例=1-1/6=5/6，即F3植株表型及比例为野生型：突变型=5：1。 （6）据图可知，与野生型植物相比，F2突变型植株1号染色体上SSR序列全部发生变化，且和突变体植株一致；而在F2突变型植株中10号染色体上SSR序列有的和野生型相同，有的和突变体相同/电泳结果显示10号染色体SSR/F2突变型植株smg2基因只能来自亲本突变体植株，电泳结果显示F2突变型植株混合样本中1号染色体SSR仅来自突变体植株，故实验结果表明smg2基因位于1号染色体上；F2野生型植株既有AA也有Aa，故四个条带均应涂黑， 图示如下： （7）密码子是mRNA上编码氨基酸的3个相邻碱基，终止密码子决定翻译的结束，故该突变体是由水稻smg2基因第1个外显子的第153位碱基发生了单碱基缺失导致的，突变后导致（转录出的mRNA中）终止密码子提前从而使得控制合成的蛋白质翻译提前终止。 9．（2024·浙江·模拟预测）稻瘟病菌侵染可导致水稻患稻瘟病，研究人员筛选获得纯合的稻瘟病抗性突变体（M），初步判断抗性与4号染色体上的R/r基因有关。回答下列问题： (1)将M与易感病的野生型（WT）植株杂交，F1均表现为易感病，F1自交，F2的表现型及比例为易感病：抗性=3：1。据此可初步判断，M的抗性性状由 性基因控制。 (2)WT和M均无A基因，且A基因无抗性功能。①科研人员将A基因导入WT，筛选得到抗稻瘟病纯合植株N。将植株N与M杂交，F1均表现为抗性，F1自交，若F2的表现型及比例为 ，则支持“A基因与R基因位于非同源染色体上，且A基因抑制R基因的表达”的推测。若F2均有抗性，则支持 的推测。②为验证A基因通过抑制R基因的表达使植物表现抗性，从下表选择合适的材料、处理和预期结果。组1：ah；组2：bg；组3： ；组4： 。 水稻植株材料 a WT b 植株N 对材料的处理 c 转入R基因 d 敲除R基因 e 转入A基因 f 敲除A基因 预期结果 g 表达抗性 h 不表达抗性 (3)为确定M的突变位点，进行如下实验： ①图1中M与WT杂交，若F1产生配子时发生片段交换，请画出F2中携带交换染色体的植株的4号染色体结构图： 。利用F2植株进行 ，可获得纯合的重组植株R1—R5。 ②图2、图3分别显示对R1—R5进行分子标记检测和稻瘟病菌感染率检测的结果。据图分析，抗稻瘟病菌感染的突变基因位于 之间。    (4)下列关于稻瘟病抗性突变体（M）筛选、培育和应用的叙述，正确的是______。 A．可利用体细胞无性系变异筛选获得M B．M的培育能提高水稻的遗传多样性 C．栽培M时可能会出现对稻瘟病菌敏感的植株 D．大规模种植M能对稻瘟病菌进行人工选择 【答案】(1)隐 (2) 抗病：易感病=13：3 A基因与R基因位于同源染色体上，且A基因抑制R基因的表达（或者A基因插入导致R基因结构破坏，无法表达） adg（bdfg） bdg（adeg）（说明：ah：有R无A无抗：bg：有A有R有抗：adg：无R无A有抗：bdg：无R有A有抗） (3)    自交 caps3~caps4 (4)ABC 【分析】根据题意可知，M（抗病）与易感病的野生型（WT）植株杂交，F1均表现为易感病，令其自交，F2的表现型及比例为易感病：抗性=3：1，突变体M的抗性性状为隐性性状，由隐性基因控制，并遵循基因的分离定律。 【详解】（1）M（抗病）与易感病的野生型（WT）植株杂交，F1均表现为易感病，令其自交，F2的表现型及比例为易感病：抗性=3：1，故突变体M的抗性性状为隐性性状，由隐性基因控制。 （2）①若A基因与R基因位于非同源染色体上，则两对基因遵循基因的自由组合定律，将植株N与突变体M杂交，F1均表现为抗性，基因型为AaRr，F1自交，子代A_R_：A_rr：aaR_：aarr=9：3：3：1，若A基因抑制R基因的表达，则子代抗病：易感病=13：3。②当A基因与R基因位于同源染色体上，且A基因抑制R基因的表达时，将植株N与突变体M杂交，F1均表现为抗性，基因型为AaRr，F1自交，F2为A_R_：aarr=3：1，均有抗性。③组1：a为野生型植株，有R基因无A基因，预期结果h无抗性；组2：b为植株N是将A基因导入WT，筛选得到的，有R基因有A基因，预期结果g有抗性；组3和组4可将野生型和植株N的R基因敲除，预期结果无抗性，即组3：adg；组4：bdg，可验证A基因通过抑制R基因的表达使植物表现抗性。 （3）①若F1产生配子时发生片段交换，即同源染色体的的非姐妹染色单体发生了互换，则F2中相应植株的4号染色体的结构图为：  ；②若要获得纯合的重组植株R1—R5，则需要用F2植株进行自交；③对R1—R5进行分子标记及稻瘟病菌感染率检测，如图2、图3，抗稻瘟病菌感染的有 caps3-caps4，推测抗稻瘟病菌感染的突变基因位于 caps3-caps4 之间。 （4）A、体细胞无性系变异可作为一种变异来源，可用于筛选获得稻瘟病抗性突变体（M），A正确； B、培育M即获得新的抗性品种，这能够增加水稻的遗传多样性，B正确； C、由于突变体可能存在突变基因不稳定等情况，所以栽培M时可能会出现对稻瘟病菌敏感的植株，C正确； D、大规模种植M是对稻瘟病菌进行自然选择（因为自然环境中有稻瘟病菌）而不是人工选择，D错误。 故选ABC。 10．（2024·浙江·模拟预测）水稻是两性花作物，开花后传粉，花小且密集。水稻的香味和非香味由一对等位基因F/f控制，稻瘟病抗病和感病是由另一对等位基因D/d控制。现一株抗病无香味水稻与一株感病无香味水稻杂交，F1个体的表型及比例为抗病有香味：抗病无香味：感病有香味：感病无香味=1：3：1：3。回答下列问题： (1)自然界中的水稻一般无香味，水稻的香味基因是非香味基因发生 性突变所致。F/f和D/d这两对等位基因遵循 定律。该杂交实验中亲本的基因型为 ，若Ff随机交配两代，Ff中香味基因的基因频率为 。 (2)进一步测序发现，水稻的香味基因是非香味基因的中部缺失7个碱基对，导致编码的甜菜碱醛脱氢酶 ，其催化的底物氨基丁醛积累，进而合成香味物质2-AP。稻瘟病菌通过效应蛋白使水稻患病，抗性基因编码的细胞膜受体蛋白与其相互作用可引发抗病反应。与抗病基因相比，感病基因模板链发生了 ，这种基因突变导致编码的蛋白第918位氨基酸由丙氨酸变异为丝氨酸〈丙氨酸的遗传密码为GCU、GCC、GCA、GCG，丝氨酸的遗传密码为GGU、GGC、GGA、GGG)，最终失去对稻瘟病菌的抗性。这F/f、D/d两对基因控制性状的方式分别是 (选填“直接”或“间接”)控制途径。 (3)杂合的抗病香水稻比纯合子具有更显著的性状表现。但水稻花小且密集，不易去雄，杂交育种的难度大。某研究团队利用基因编辑技术敲除控制水稻核雄性可育关键基因M，获得了雄性不育系A(基因型为mm)。但雄性不育系A无法通过 继续保持雄性不育性状，因此研究人员构建M与基因X(含有基因X的花粉失活)、R(红色荧光蛋白基因〉紧密连锁的融合基因(如图所示，紧密连锁的融合基因不发生交叉互换)，导入并整合到雄性不育水稻的染色体上，获得转基因雄性可育系B。成功导入一个融合基因的雄性可育系B自交，后代中表型为雄性不育的占比为 ，选择 表型就可从种子中挑出雄性不育系种子。因融合基因中含有×基因，可以避免 ，减少转基因生物安全问题。 【答案】(1) 隐 自由组合 FfDd和Ffdd 1/2/50% (2) 失活 G碱基替换为C碱基 间接；直接 (3) 自交 1/2/50% 无红色荧光 外源基因随花粉传播(基因漂移) 【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，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）由题意可知，亲本均为无香味，杂交后出现香味，即香味是隐性，说明水稻的香味基因是非香味基因发生隐性突变所致。一株抗病无香味水稻与一株感病无香味水稻杂交，F1个体的表型及比例为抗病有香味：抗病无香味：感病有香味：感病无香味=1：3：1：3，其中抗病：感病=1：1，说明亲本为Dd×dd，有香味：无香味=1：3，说明亲本为Ff×Ff，1：3：1：3=（1：1）（1：3），说明F/f和D/d这两对等位基因遵循基因的自由组合定律，该杂交实验中亲本的基因型为DdFf×ddFf。随机交配不改变基因频率，所以Ff随机交配两代，Ff中香味基因的基因频率为1/2。 （2）由题意可知，底物 γ 氨基丁醛积累，说明甜菜碱醛脱氢酶失活或活性降低。基因突变导致编码的蛋白第918位氨基酸由丙氨酸变异为丝氨酸，结合氨基酸的密码子可知，感病基因模板链发生了G碱基替换为C碱基的突变。F/f通过控制酶的合成，进一步影响新陈代谢，进而间接控制生物性状，D/d直接编码细胞膜受体蛋白而直接控制生物性状。 （3）雄性不育系不能产生正常花粉，不能进行自交继续保持雄性不育性状。成功导入一个融合基因的雄性可育系B（相当于杂合子MXRm）自交，后代中表型（MXRMXR雄性不育：MXRm雄性可育：mm雄性不育=1：2：1）为雄性不育（即MXRMXR、mm）的占比为1/2，选择表型无红色荧光mm就可从种子中挑出雄性不育系种子。融合基因中含有X基因，含有X基因的划分失活，可以避免外源基因随花粉传播，减少转基因生物安全问题。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大题02 遗传专练 一、遗传方式判断 1. 显隐性关系分析* 无中生有：若双亲无病，子代出现患病个体，则为隐性遗传（如常染色体隐性或伴X隐性）。 有中生无：若双亲患病，子代出现正常个体，则为显性遗传（如常染色体显性或伴X显性）。 性别差异：若性状表现与性别关联（如男性患者多于女性），优先考虑伴性遗传，需结合家系图谱分析。 2. 基因定位（常染色体/性染色体） 正反交实验：若结果不同，可能为伴性遗传（如X隐性）或细胞质遗传。 特殊组合法：如隐性性状的雌性个体与显性性状的纯合雄性杂交，观察子代性别与表型关系。 统计法：分析子代性别与性状比例差异，例如雌雄表型比例一致多为常染色体遗传，不一致则可能为伴性遗传。 二、基因互作与致死效应分析 1. 多对等位基因的相互作用 表型比例异常：如9:6:1、12:3:1等可能涉及基因互作（如显性上位、隐性上位）。 致死效应：若子代比例偏离预期（如2:1），需考虑显性纯合或隐性纯合致死。例如，网页1中甲病可能因显性纯合（BB）致死。 2. 基因位置的连锁判断* 重组率分析：若子代重组率显著低于独立分配，则基因可能连锁。 测交实验：通过测交验证是否遵循自由组合定律。 三、概率计算与实验设计 1. 概率计算要点 分步乘法与加法原理：分别计算每对性状的概率，再组合相乘（独立事件）或相加（互斥事件）。 性别差异修正：伴性遗传需区分雌雄配子贡献（如男性X隐性致病基因只能来自母亲）。 2. 实验设计模板 验证显隐性：自交或测交，观察子代是否性状分离。 基因定位实验： 若需判断基因是否位于X/Y染色体，选择隐性雌性与显性雄性杂交，观察子代性别与表型。 若需验证基因互作，设计双隐性个体与显性纯合体杂交，观察F1表型及F2分离比。 1．（2025·浙江·高考真题）谷子（2n=18）俗称小米，是起源于我国的重要粮食作物，自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色，由等位基因E和e控制，其中白色（ee）是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种，欲选育黄色抗锈病的品种。 回答下列问题： (1)授粉前，将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min，目的是 ，再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行 处理。同时，以栽培种为父本进行反交。 (2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，F2的表型及其株数如下表所示。 表型 黄色抗锈病 浅黄色抗锈病 白色抗锈病 黄色感锈病 浅黄色感锈病 白色感锈病 F2（株） 120 242 118 40 82 39 从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙，浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。 ①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 种基因型的配子，甲的基因型是 ，乙连续自交得到的子二代中，纯合黄色抗锈病的比例是 。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是 。 ②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解 。 (3)谷子的祖先是野生青狗尾草（2n=18）。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的 作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有 （答出2点即可）。 2．（2024·浙江·高考真题）瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题： (1)两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。 F1的黑色凸形是基因型为 亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是 性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为 。 (2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？ ，判断的依据是 。此外，还可以在 水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 组1 组2 组3 组4 未阻止表达 阻止表达 (3)为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是 ；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 。 (4)进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____ A．F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B．F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达 C．F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D．F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达 3．（2023·浙江·高考真题）某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。    回答下列问题： (1)甲病的遗传方式是 ，判断依据是 。 (2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有 种。为确定此病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体 （填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。 (3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有 种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为 。 (4)研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白 ；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为 。 4．（2023·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 表 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为 。 (4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择 进行杂交获得F1， 。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 5．（2022·浙江·高考真题）某种昆虫野生型为黑体圆翅，现有3个纯合突变品系，分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制，翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理，用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。回答下列问题： (1)基因测序结果表明，3个突变品系与野生型相比，均只有1个基因位点发生了突变，并且与野生型对应的基因相比，基因长度相等。因此，其基因突变最可能是由基因中碱基对发生 导致。 (2)研究体色遗传机制的杂交实验，结果如表1所示： 表1 杂交组合 P F1 F2 ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Ⅰ 黑体 黄体 黄体 黄体 3黄体：1黑体 3黄体：1黑体 Ⅱ 灰体 黑体 灰体 灰体 3灰体：1黑体 3灰体：1黑体 Ⅲ 灰体 黄体 灰体 灰体 3灰体：1黄体 3灰体：1黄体 注：表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。 根据实验结果推测，控制体色的基因A1（黑体）、A2（灰体）和A3（黄体）的显隐性关系为 （显性对隐性用“>”表示），体色基因的遗传遵循 定律。 (3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验，结果如表2所示： 表2 杂交组合 P F1 F2 ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Ⅳ 灰体圆翅 黑体锯翅 灰体圆翅 灰体圆翅 6灰体圆翅：2黑体圆翅 3灰体圆翅：1黑体圆翅：3灰体锯翅：1黑体锯翅 Ⅴ 黑体锯翅 灰体圆翅 灰体圆翅 灰体锯翅 3灰体圆翅：1黑体圆翅：3灰体锯翅：1黑体锯翅 3灰体圆翅：1黑体圆翅：3灰体锯翅：1黑体锯翅 根据实验结果推测，锯翅性状的遗传方式是 ，判断的依据是 。 (4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配，理论上子代表现型有 种，其中所占比例为2/9的表现型有哪几种？ 。 (5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。 6．（2022·浙江·高考真题）果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制，正常翅和小翅受等位基因B、b控制其中1对基因位于常染色体上。为进一步研究遗传机制，以纯合个体为材料进行了杂交实验，各组合重复多次，结果如下表。 杂交组合 P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 甲 星眼正常翅 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 乙 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 星眼小翅 丙 正常眼小翅 正常眼正常翅 正常眼正常翅 正常眼小翅 回答下列问题： (1)综合考虑A、a和B、b两对基因，它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 。组合甲中母本的基因型为 。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中，为避免影响实验结果的统计，在子代处于蛹期时将亲本 。 (2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼小翅雌果蝇占 。果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇，原因是母本产生了不含 的配子。 (3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体，群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本，随机交配产生F1，F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200，则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 。 (4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。 。 1．（2024·天津·高考真题）LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况，发现如下谱系。 (1)依据LHON遗传特点，Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为 。 (2)调查发现，LHON患者病变程度差异大（轻度、重度），且男性重症高发。研究发现，该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，其中重度患者核基因型为 。 (3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列（非模板链），C为编码序列的第157位，突变成T后，蛋白序列的第 位氨基酸将变成 。 部分氨基酸密码子:丙氨酸（GCG）、缬氨酸（GUG）、色氨酸（UGG）、精氨酸（CGC或CGG或CGU） (4)人群筛查发现，XbXb基因型在女性中的占比为0．01%，那么XbY基因型在男性中的占比为 。 (5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病，每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9（已知Ⅱ-5基因型为XBY，Ⅱ-6基因型为XBXb）与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚，其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 。 2．（2024·福建·高考真题）簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因，我国科研人员用叠氮化钠（NaN3）处理簇生稻（三粒一簇）种子，获得大量诱变株（M1），并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究，最终确定BRD3基因参与调控簇生表型，部分流程如图所示。 回答下列问题： (1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有 特点。 (2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交，获得F1均为弱簇生稻（两粒一簇），F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，后代的表型及比例是 。 (3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中，BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1的原因是 。 (4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息，提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。 3．（2024·海南·高考真题）海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题： 实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 ① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1 ② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=15：1 ③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1 (1)水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。 (2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中，这一对相对性状至少受 对等位基因控制。 (3)实验③中，F2抗稻瘟病植株的基因型有 种，F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。 (4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图（注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状）。 ①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有 种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。 ②该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是 。 4．（2024·江苏·高考真题）有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制，有色基因B对白色基因b为显性，基因I存在时抑制基因B的作用，使花色表现为白色，基因i不影响基因B和b的作用。现有3组杂交实验，结果如下。请回答下列问题： (1)甲和丙的基因型分别是 、 。 (2)组别①的F2中有色花植株有 种基因型。若F2中有色花植株随机传粉，后代中白色花植株比例为 。 (3)组别②的F2中白色花植株随机传粉，后代白色花植株中杂合子比例为 。 (4)组别③的F1与甲杂交，后代表型及比例为 。组别③的F1与乙杂交，后代表型及比例为 。 (5)若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k，导致合子致死。基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交，F1中雌雄植株的表型及比例为 ；F1中有色花植株随机传粉，后代中有色花雌株比例为 。 5．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因） (1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。 (2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。 (3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。 6．（2024·贵州·高考真题）已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1（黄色）、B2（鼠色）、B3（黑色）控制，其中某一基因纯合致死。现有甲（黄色短尾）、乙（黄色正常尾）、丙（鼠色短尾）、丁（黑色正常尾）4种基因型的雌雄小鼠若干，某研究小组对其开展了系列实验，结果如图所示。    回答下列问题。 (1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ，其黄色子代的基因型是 。 (2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种，其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。 (3)小鼠短尾（D）和正常尾（d）是一对相对性状，短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律，若甲雌雄个体相互交配，则子代表型及比例为 ；为测定丙产生的配子类型及比例，可选择丁个体与其杂交，选择丁的理由是 。 7．（2024·北京·高考真题）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与 相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为 。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制 。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设 。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为 ，则支持上述假设。 8．（2024·甘肃·高考真题）自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题（要求基因符号依次使用A/a，B/b） 表型 正交 反交 棕眼雄 6/16 3/16 红眼雄 2/16 5/16 棕眼雌 3/16 3/16 红眼雌 5/16 5/16 (1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为 ；其中一对基因位于z染色体上，判断依据为 。 (2)正交的父本基因型为 ，F1基因型及表型为 。 (3)反交的母本基因型为 ，F1基因型及表型为 。 (4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色 。    9．（2024·安徽·高考真题）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a 控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因 B/b 控制，两对基因独立遗传。 回答下列问题。 (1)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病 ；乙病 。推测Ⅱ-2的基因型是 。 (2)我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是 （答出2点即可）。 (3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基 所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为 ；若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的 倍。因此，避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。 (4)近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA，递送到细胞中，能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。上述家系中，选择 基因作为目标，有望达到治疗目的。 10．（2024·河北·高考真题）西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、（圆形浅绿）和（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1 ② 非圆深绿 非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹＝9︰3︰3︰1 回答下列问题： (1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循 定律，其中隐性性状为 。 (2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用 进行杂交。若瓜皮颜色为 ，则推测两基因为非等位基因。 (3)对实验①和②的非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则中椭圆深绿瓜植株的占比应为 。若实验①的植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为 。 (4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是 ，同时具有SSR2的根本原因是 。 (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 1．（2025·浙江温州·二模）家蚕（2m=56）性别决定方式为ZW型。2007年，我国科学家完成了家蚕基因组图谱绘制，将13000多个基因定位到相应染色体上。家蚕的眼色由两对基因A/a和R/r控制，基因A控制色素的合成，无基因A时眼色呈白色，基因R与基因r分别决定眼色红色与褐色，两对基因均不在W染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果如表所示 杂交组合 F1表型及比例 ♀ ♂ 组合一:红眼♀×白眼♂ 白眼:褐眼=1:1 白眼:红眼=1:1 组合二:红眼♀×红眼♂ 白眼:红眼:褐眼=1:1:1 白眼:红眼=1:2 回答下列问题： (1)家蚕基因组测序时，应测定家蚕 条染色体上的DNA分子核苷酸序列。 (2)控制眼色性状的基因遵循 定律，理由是 。 (3)据组合一推测，R/r基因在 （常/Z）染色体上，组合二F1中白眼家蚕占1/3的原因是 。取组合二F1所有红眼个体随机交配，所得F2的基因型有 种，F2雌性家蚕中表型及比例为 。 (4)家蚕幼虫按体表的透明程度分为皮肤正常和皮肤油性，已知皮肤正常（B）对皮肤油性（b）为显性，且B和b基因位于Z染色体上。雄蚕的丝质比雌蚕好，出丝率高。可将表型为 的亲本杂交，在F1代快速筛选出雄蚕，请用遗传图解表示筛选雄蚕的过程 。 2．（2025·浙江·二模）油菜物种I(2n=20）与Ⅱ(2n=18）杂交，经处理后得到一个油菜新品系Ⅲ（注：I的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对）。请回答下列问题： (1)新品系Ⅲ获得过程为：物种Ⅰ与Ⅱ杂交，将获得的幼胚经 培养得到幼苗甲，这一过程的遗传学原理是 ；再用 处理甲的 结构，导致染色体加倍，获得油菜新品系Ⅲ。观察油菜新品系Ⅲ根尖分生区细胞，可观察到处于分裂前期的细胞中含有 个四分体；若新品系Ⅲ自交，子代 （填“会”或“不会”）出现性状分离。 (2)已知该油菜物种I花色产生机理为：白色前体物→黄色→红色，已知A基因（位于2号染色体上）控制黄色，B基因控制红色。研究人员用纯种白花和纯种黄花杂交得F1,F1自交得F2，实验结果如下表中实验一所示。 组别 亲本 F1 F2 实验一 白花×黄花 红花 红花：黄花：白花=9:3:4 实验二 白花×黄花 红花 红花：黄花：白花=3:1:4 ①根据 ，可推知控制花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 ②研究人员某次重复该实验，结果如表中实验二所示。经检测得知，实验二F1的花粉存活率只有50%，且是d基因突变为D引起的。由此推测D基因位于 （填“A”或“a”）基因所在的2号染色体。且测定发现D与d基因碱基数量一致，说明该突变是 引起的。 ③为检测实验一F2某红花植株（染色体正常）基因型，以实验二F1红花作亲本与之进行正反交。若正反交子代表型及比例相同，则该红花植株基因型为 。 3．（2024·浙江·二模）油菜是一种常见的经济作物。某种油菜种子颜色由基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。现用甲、乙、丙三个品系（甲为黑色种子，乙丙为黄色种子）进行杂交实验，结果见下表。 编号 亲代 F1表型 F2表型及株数 Ⅰ 甲×乙 黑色种子 黑色种子（362株）、黄色种子（121株） Ⅱ 乙×丙 黄色种子 黑色种子（91株）、黄色种子（392株） 回答下列问题： (1)依据实验结果判断，甲、丙的基因型分别为 、 。 (2)实验Ⅱ的F2结黄色种子的植株中，性状能稳定遗传的个体所占比例为 。 (3)为探究油菜种子颜色形成的分子机理，提取甲、乙、丙细胞中的总RNA，逆转录为cDNA，设计特定引物，PCR扩增A/a基因，产物电泳结果如下图所示。由图可知，R基因通过抑制A基因的 从而抑制其表达。与A基因相比，a基因由于 （填“插入”或“缺失”）部分碱基，导致其控制合成的酶无活性。该现象表明基因可以通过 的方式从而控制生物的性状。 (4)科研人员以纯合的抗线虫病（一对等位基因控制）萝卜和某种不抗线虫病油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。 注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组。2n=38表示体细胞内染色体数为38且染色体形态两两相同，n=28表示体细胞内染色体数为28且染色体形态各不相同。 ①F1植株高度不育的原因是 ，用 处理其幼苗，可形成可育的异源多倍体。 ②BC1细胞中的染色体组成可表示为 （用方框中字母表示）。BC1在产生配子时，R染色体组中的染色体随机分配到细胞的任意一极。BC1与油菜杂交得到的BC2中，不考虑染色体畸变，抗线虫病植株体细胞内染色体数目范围是 。 ③某染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交，后代出现一株染色体数为38的抗线虫病植株，原因可能是亲代减数分裂过程中发生某种类型的染色体畸变：I．减数分裂过程中丢失1条来源于油菜的染色体；Ⅱ． 。 4．（2025·浙江温州·一模）某雌雄异株二倍体植物（XY型）宽叶（M）对窄叶（m）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r均在2号染色体上。各种类型M/m、R/r基因型配子活力相同，但基因M/m、R/r中任意一对基因缺失时，均会导致幼胚死亡。野生型为窄叶白花，现有不同类型宽叶红花突变体甲（MMRr）、乙（MMR）、丙（MR）植株，相关染色体及基因分布如图所示，不考虑基因突变和染色体片段交换。    回答下列问题： (1)基因R/r遵循遗传的 定律。野生型植株与基因型为MMR的突变体杂交，F1中表型不同于亲本的植株基因型为 ，若F1中宽叶红花植株相互授粉，则F2表型的比例为 。 (2)现有缺失1条2号染色体的不同基因型植株：①mR、②MR可供选择，若选择其中一种与乙、丙植株杂交，能否根据一次杂交结果区分乙和丙？ （填“能”或“不能”）。若选择“能”，回答第I题；若选择“不能”，回答第Ⅱ题。 Ⅰ．选择植株 ，分别于乙和丙杂交，若子代表型及比例为 ，则该突变体为丙。 Ⅱ．可选择缺失1条2号染色体的、基因型为 的植株，分别于乙和丙杂交，若子代表型及比例为 ，则该突变体为丙。 (3)基因h1和h2分别控制花的顶生和腋生，某纯合顶生雌株与纯合腋生雄株杂交，子代腋生雌株：顶生雄株=1：2。 ①h1和h2基因位于 染色体；从配子的角度分析，子代雌雄比为1：2的原因可能是 。 ②为探究h1/h2基因控制花为顶生或腋生的遗传机制，研究人员对顶生雌株与腋生雄株花芽分化过程中，相应部位h1/h2基因的转录产物进行检测，结果如图所示。由图2推测，h1和h2基因控制花的位置的机制是 ；若从分子水平进一步探索h1和h2显隐性关系的机理，还应检测基因型为 植株 的转录产物。 5．（2024·浙江绍兴·一模）下图是一个涉及甲、乙两种单基因遗传病的家系。甲病由等位基因（A、a）控制，乙病由另一对等位基因（B、b）控制，其中Ⅱ-4不携带甲病致病基因。回答下列问题： (1)研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是 （答出2点即可）。 (2)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病 ，乙病 。若Ⅲ-1和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是 ，因此，为有效降低遗传病的发病风险要避免 。 (3)经诊断乙病为苯丙酮尿症（PKU），患者一般是由于正常的苯丙氨酸羟化酶基因（PAH）突变导致酶活性降低，苯丙氨酸及其代谢产物在体内积累导致发病。人群中PAH基因两侧MspI限制酶切位点的分布存在如下两种形式。分别提取上述家系中的Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅲ-4和Ⅲ-5号个体的DNA，经MspI酶切后进行电泳分离，结果如图所示。 ①Ⅱ-4号个体分离出的19kbDNA片段上含有 （填“正常”或“异常”）的PAH基因，理由是 。根据电泳结果推测Ⅲ-5个体携带异常PAH基因的概率为 。 ②对大量苯丙酮尿症患者进行基因检测，共发现175种突变分布于PAH基因中，该检测结果体现了基因突变的特点是 。为减轻PKU症状，PKU患者的饮食上应注意 。 6．（2024·浙江台州·一模）某家族存在甲、乙两种单基因遗传病，调查该家族成员的患病情况后绘制了遗传系谱图，已知Ⅱ3只携带一种致病基因（不考虑其它变异，且致病基因都不位于Y染色体）。回答下列问题： (1)据图分析，甲病的遗传方式为 ；乙病的遗传方式不可能为 （填“显性遗传”或“隐性遗传”），理由是 。 (2)为进一步判断乙病的遗传方式，可利用正常基因和致病基因的单链DNA作为 ，对Ⅱ2进行核酸分子杂交，若 ，则乙病致病基因位于X染色体。 (3)Ⅲ2和Ⅲ6有关甲病的基因型相同的概率为 ；若乙病的遗传与性别有关，且甲病在人群中的发病率为1/104，则Ⅲ3与Ⅲ4生育一个孩子患两种病的概率为 。 (4)已知甲病是由于P基因发生了突变，导致其编码的P酶第409位丝氨酸突变为苯丙氨酸，从而丧失活性。下图为P基因结构示意图，回答下列问题：    ①根据题意可以判断，P基因突变是由于发生了碱基对的 ，进而影响了性状，但基因突变有时候不一定改变性状，原因是 。（答出两点即可） ②P基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到启动子上，P基因的启动子位于 （填图中序号）序列。 ③P酶合成时，核糖体首先结合在 （填图中序号）序列编码的mRNA上，合成肽链时需要tRNA在其 端携带氨基酸，并通过 识别密码子。 7．（2024·浙江宁波·一模）番茄（2n=24）雌雄同花，可自花或异花传粉，其果实颜色是重要的外观品质性状。已知番茄果实颜色由果皮和果肉颜色决定，科研人员对番茄果实颜色的遗传机制进行了相关研究。回答下列问题： (1)番茄果皮颜色有透明和黄色，由一对等位基因控制。将果皮黄色与果皮透明的番茄进行杂交，F1均为果皮黄色，则果皮透明为 性状。在进行杂交实验时，为防止各种干扰需要对母本进行 处理。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色，而单基因纯合突变体甲（基因A突变为a）果肉为黄色、乙（基因B突变为b）果肉为橙色。将甲、乙进行杂交，F1全为果肉红色，F1自交得到的F2中果肉红色、黄色、橙色的植株数分别为185、62、83，则F2中果肉红色的基因型有 种。若将F2中果肉红色的个体随机交配，得到的F3个体表型比例为 。深入研究发现，番茄果肉颜色变化与前体物质Ⅰ和Ⅱ的变化有关，当前体物质Ⅰ（无色）大量转变为前体物质Ⅱ时果肉呈橙色，前体物质Ⅱ大量转变为番茄红素时果肉呈红色，番茄红素较少时的果肉呈黄色，基因A和B编码了相关过程所需的酶，基因H也能编码相关的酶但在果实中的表达量较低。综合以上信息，前体物质Ⅰ转变为Ⅱ所需的酶由基因 控制合成，不含基因A和B的番茄果肉呈橙色的原因是 。 (3)突变体丙中的A基因并未改变，但果肉颜色却与甲相同，研究发现丙中调控A基因表达的C基因（在果实中特异性表达）转录水平极低，C基因虽然序列未改变但甲基化程度较高。研究人员推测，丙的果肉颜色与C基因甲基化水平改变有关，为验证此观点，利用突变体丙、野生型、果实中特异性表达的甲基化酶基因和去甲基化酶基因等材料，实验组的设计思路为 （写出一种），并检测C的甲基化水平及表型。 8．（2024·浙江湖州·一模）水稻（2n=24）为二倍体雌雄同株植物，自然状态下以自交为主，是世界上最重要的粮食作物之一。水稻籽粒形态会影响其千粒质量，进而影响水稻产量。盐胁迫是限制水稻等作物产量和品质形成的重要环境因子之一。 Ⅰ、以某品系水稻为材料，在其秧苗期进行盐胁迫处理，外源喷施适合浓度的黄腐酸钾。一段时间后，测定的叶绿素含量、水稻株高、干物质量数据如下图所示。回答下列问题： （注：H2O表示清水处理；PFA表示黄腐酸钾处理。有相同小写字母者表示差异不显著。） (1)为测定秧苗期水稻叶片中的叶绿素含量，可选用95%的乙醇作为提取液，原因是 。研磨时加入 以防叶绿素被破坏。根据色素提取液对可见光的吸收特性，为排除类胡萝卜素的干扰，可选用 光对叶绿素的含量进行测定。由上图可知，盐胁迫条件下水稻叶绿素含量 。 (2)水稻叶片是水稻光合作用的主要部位，其水光解的场所是叶肉细胞的 ，产物有O2和 。生成的O2可进入同一细胞的线粒体参与需氧呼吸的第 阶段。 (3)据图分析，黄腐酸钾处理对水稻株高影响 （“显著”或“不显著”），依据是 ；使用黄腐酸钾能缓解盐胁迫的原因是 。 Ⅱ、为提高水稻产量，研究人员用甲基磺酸乙酯（EMS）诱导获得了一个与水稻籽粒发育相关的突变体smg2。回答下列问题： (4)获得水稻突变体smg2的育种方法为 。下图为研究人员拍摄的野生型（WT）与突变体smg2籽粒形态照片，据图分析，与野生型相比，突变体smg2籽粒 均显著降低。 (5)smg2突变体与野生型杂交，F1的籽粒形态与野生型一致，据此推测smg2突变体籽粒性状为 性。对F2群体进行统计，其中野生型植株140株，smg2突变表型植株44株，说明F2出现了 现象。选择F2中野生型植株自交，获得的F3植株表型及比例为 。 (6)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于水稻1号和10号染色体。科研人员已初步检测出smg2基因位于1号或10号染色体，并扩增出实验中若干个体的SSR序列，电泳后结果如下。 实验结果表明smg2基因位于 号染色体上，推测依据是 。请在图中相应位置补充（涂黑）F2野生型植株混合样本的电泳条带 。 (7)进一步测序表明，该突变体是由水稻smg2基因第1个外显子的第153位碱基发生了单碱基缺失导致的，突变后导致 ，从而使得控制合成的蛋白质翻译提前终止。 9．（2024·浙江·模拟预测）稻瘟病菌侵染可导致水稻患稻瘟病，研究人员筛选获得纯合的稻瘟病抗性突变体（M），初步判断抗性与4号染色体上的R/r基因有关。回答下列问题： (1)将M与易感病的野生型（WT）植株杂交，F1均表现为易感病，F1自交，F2的表现型及比例为易感病：抗性=3：1。据此可初步判断，M的抗性性状由 性基因控制。 (2)WT和M均无A基因，且A基因无抗性功能。①科研人员将A基因导入WT，筛选得到抗稻瘟病纯合植株N。将植株N与M杂交，F1均表现为抗性，F1自交，若F2的表现型及比例为 ，则支持“A基因与R基因位于非同源染色体上，且A基因抑制R基因的表达”的推测。若F2均有抗性，则支持 的推测。②为验证A基因通过抑制R基因的表达使植物表现抗性，从下表选择合适的材料、处理和预期结果。组1：ah；组2：bg；组3： ；组4： 。 水稻植株材料 a WT b 植株N 对材料的处理 c 转入R基因 d 敲除R基因 e 转入A基因 f 敲除A基因 预期结果 g 表达抗性 h 不表达抗性 (3)为确定M的突变位点，进行如下实验： ①图1中M与WT杂交，若F1产生配子时发生片段交换，请画出F2中携带交换染色体的植株的4号染色体结构图： 。利用F2植株进行 ，可获得纯合的重组植株R1—R5。 ②图2、图3分别显示对R1—R5进行分子标记检测和稻瘟病菌感染率检测的结果。据图分析，抗稻瘟病菌感染的突变基因位于 之间。    (4)下列关于稻瘟病抗性突变体（M）筛选、培育和应用的叙述，正确的是______。 A．可利用体细胞无性系变异筛选获得M B．M的培育能提高水稻的遗传多样性 C．栽培M时可能会出现对稻瘟病菌敏感的植株 D．大规模种植M能对稻瘟病菌进行人工选择 10．（2024·浙江·模拟预测）水稻是两性花作物，开花后传粉，花小且密集。水稻的香味和非香味由一对等位基因F/f控制，稻瘟病抗病和感病是由另一对等位基因D/d控制。现一株抗病无香味水稻与一株感病无香味水稻杂交，F1个体的表型及比例为抗病有香味：抗病无香味：感病有香味：感病无香味=1：3：1：3。回答下列问题： (1)自然界中的水稻一般无香味，水稻的香味基因是非香味基因发生 性突变所致。F/f和D/d这两对等位基因遵循 定律。该杂交实验中亲本的基因型为 ，若Ff随机交配两代，Ff中香味基因的基因频率为 。 (2)进一步测序发现，水稻的香味基因是非香味基因的中部缺失7个碱基对，导致编码的甜菜碱醛脱氢酶 ，其催化的底物氨基丁醛积累，进而合成香味物质2-AP。稻瘟病菌通过效应蛋白使水稻患病，抗性基因编码的细胞膜受体蛋白与其相互作用可引发抗病反应。与抗病基因相比，感病基因模板链发生了 ，这种基因突变导致编码的蛋白第918位氨基酸由丙氨酸变异为丝氨酸〈丙氨酸的遗传密码为GCU、GCC、GCA、GCG，丝氨酸的遗传密码为GGU、GGC、GGA、GGG)，最终失去对稻瘟病菌的抗性。这F/f、D/d两对基因控制性状的方式分别是 (选填“直接”或“间接”)控制途径。 (3)杂合的抗病香水稻比纯合子具有更显著的性状表现。但水稻花小且密集，不易去雄，杂交育种的难度大。某研究团队利用基因编辑技术敲除控制水稻核雄性可育关键基因M，获得了雄性不育系A(基因型为mm)。但雄性不育系A无法通过 继续保持雄性不育性状，因此研究人员构建M与基因X(含有基因X的花粉失活)、R(红色荧光蛋白基因〉紧密连锁的融合基因(如图所示，紧密连锁的融合基因不发生交叉互换)，导入并整合到雄性不育水稻的染色体上，获得转基因雄性可育系B。成功导入一个融合基因的雄性可育系B自交，后代中表型为雄性不育的占比为 ，选择 表型就可从种子中挑出雄性不育系种子。因融合基因中含有×基因，可以避免 ，减少转基因生物安全问题。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$