专题四 [重点突破] 第5练 遗传致死和配子育性-【步步高·考前三个月】2025年高考生物学复习讲义课件（苏冀赣）（课件PPT+word教案）

专题四　 第5练 遗传致死和配子育性 真题演练 模拟预测 内容索引 1.(2022·江苏，23节选)大蜡螟是一种重要的实验用尾虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题： 表1　深黄色与灰黑色品系杂交实验结果 真题演练 PART ONE 1 2 3 4 5 6 杂交组合 子代体色 深黄 灰黑 深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2 113 0 深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ 1 526 498 深黄(F1)♂×深黄(P)♀ 2 314 0 深黄(F1)♀×灰黑(P)♂ 1 056 1 128 表2　深黄色与白黄色品系杂交实验结果 1 2 3 4 5 6 杂交组合 子代体色 深黄 黄 白黄 深黄(P)♀×白黄(P)♂ 0 2 357 0 黄(F1)♀×黄(F1)♂ 514 1 104 568 黄(F1)♂×深黄(P)♀ 1 327 1 293 0 黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 917 864 表3　灰黑色与白黄色品系杂交实验结果 1 2 3 4 5 6 杂交组合 子代体色 灰黑 黄 白黄 灰黑(P)♀×白黄(P)♂ 0 1 237 0 黄(F1)♀×黄(F1)♂ 754 1 467 812 黄(F1)♂×灰黑(P)♀ 754 1 342 0 黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 1 124 1 217 (1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于____染色体上___性遗传。 1 2 3 4 5 6 杂交组合 子代体色 深黄 灰黑 深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2 113 0 深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ 1 526 498 深黄(F1)♂×深黄(P)♀ 2 314 0 深黄(F1)♀×灰黑(P)♂ 1 056 1 128 常 显 一对表现为相对性状的亲本杂交，F1表现的性状为显性性状，深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂，后代深黄∶灰黑≈3∶1，根据题意可知，反交实验结果与该正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。 1 2 3 4 5 6 (2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示，表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是__________，表2、表3中F1基因型分别是______________。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。 1 2 3 4 5 6 YY、YG YW、GW 根据表1深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，可知亲本深黄为显性纯合子，基因型为YY，亲本灰黑的基因型为GG，则F1个体的基因型为YG，表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，可知深黄的基因型为YY，白黄的基因型为WW，F1基因型为YW，表现为黄色。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，则灰黑的基因型为GG，白黄的基因型为WW，故F1基因型为GW。 1 2 3 4 5 6 (3)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不 发生交换重组)，基因排列方式为________，推测F1互交产生的F2深黄与 灰黑的比例为________；在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的__________。 1 2 3 4 5 6 3∶1 50%(1/2) 表1的F1基因型为YG，若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组)，基因的排列方式为 ，则F1基因型为YGDS，互交后代基因型为Y_DD(3/4×1/4)、Y_DS(3/4×1/2)、 Y_SS(3/4×1/4)、GGDD(1/4×1/4)、GGDS(1/4×1/2)、GGSS(1/4×1/4)，根据DD、SS纯合致死，所以F2深黄与灰黑的比例为3∶1，由于DS占1/2，所以在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的1/2。 1 2 3 4 5 6 2.(2021·江苏，24节选)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必须有显性基因A，aa时眼色为白色；B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图，请据图回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 (1)图示F1中紫眼雌果蝇的基因型为_________，F2中紫眼雌果蝇的基因型有____种。 AaXBXb 4 1 2 3 4 5 6 据题图分析可知，F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb，F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY，杂交后，F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX－，有2×2＝4(种)。 (2)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生的时期有_____________________________________ ____，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有_____________________________________。 1 2 3 4 5 6 减数第一次分裂后期或减数第二次分裂 后期 AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO 1 2 3 4 5 6 亲代纯系白眼雌果蝇的基因型为aaXBXB，若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生在减数第一次分裂后期(同源染色体未分离)或减数第二次分裂后期(姐妹染色单体分开形成的两条X染色体未分离)， 1 2 3 4 5 6 产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或a。亲代红眼雄果蝇(AAXbY)产生的精子为AXb和AY，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO。 (3)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，由此推测该对果蝇的_____性个体可能携带隐性致死基因；若继续对其后代进行杂交，后代雌雄比为_______时，可进一步验证这个假设。 1 2 3 4 5 6 雌 4∶3 1 2 3 4 5 6 若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，说明雄性个体有一半致死，雌性正常，致死效应与性别有关联，则可推测是b基因纯合致死，该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因，则该F2亲本为XBXb和XBY杂交，F3为：雌性1/2XBXB、1/2XBXb， 1 2 3 4 5 6 雄性为1/2XBY、1/2XbY(致死)。若假设成立，继续对其后代进行杂交，后代为3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死)，雌雄比为4∶3。 3.(2024·江苏，24)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，结果如表。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 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________。 1 2 3 4 5 6 有色雌性∶白色雌性∶有色雄性∶白色雄 性＝6∶26∶3∶13 32/63 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中关于花色的表型及比例为白色∶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有色雌性∶白色雌性∶有色雄性∶白色雄性＝6∶26∶3∶13。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，有色花雄性基因型有iiB_X＋Y， 1 2 3 4 5 6 其中iiB_的比例为1/3iiBB、2/3iiBb，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，考虑性染色体相关基因，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为8/9×4/7＝32/63。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 4.(2023·江苏，23节选)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图： P　　　截刚毛♀　　×　　正常刚毛♂ 　　　　　　　 ↓ F1　　截刚毛♀　　截刚毛♂　　正常刚毛♂ 　　 3　　∶　　1　　　∶　　4 1 2 3 4 5 6 据此分析，亲本的基因型分别为________________，F1中雄性个体的基因型有___种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为______，F2雌性个体中纯合子的比例为______。 TtXbXb、TtXbYB P　　　截刚毛♀　　×　　正常刚毛♂ 　　　　　　　 ↓ F1　　截刚毛♀　　截刚毛♂　　正常刚毛♂ 　　 3　　∶　　1　　　∶　　4 4 1/12 2/5 1 2 3 4 5 6 由题干信息可知，果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体，截刚毛♀和正常刚毛♂杂交，截刚毛♀∶截刚毛♂(tt引起的XX个体成为不育雄性个体)∶正常刚毛♂＝3∶1∶4，即不考虑tt影响的情况下，雌性全截毛、雄性全正常刚毛，则B和b基因位于X染色体和Y染色体的同源区段，且亲本基因型为XbXb、XbYB，截毛♀∶截毛♂＝3∶1，说明子代中，T_∶tt＝3∶1，则亲代相关的基因型为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB； 1 2 3 4 5 6 F1中雄性个体的基因型有4种，分别为ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB，可育雄性个体的基因型比例为1∶2∶1；F1中雌性个体的基因型有2种，TTXbXb∶TtXbXb＝1∶2，故F1中雄性个体的精子的基因型及比例为TXb∶tXb∶TYB∶tYB＝1∶1∶1∶1，F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb∶tXb＝2∶1，若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3＝1/12；F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb∶TtXbXb＝2∶3，纯合子的比例为2/5。 5.(2024·全国甲，32)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题： (1)用性状优良的水稻纯合子(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。 1 2 3 4 5 6 细胞质 1 2 3 4 5 6 由分析可知，雄性不育株只能作母本，并且在多次杂交过程中，雄性不育株的子代始终表现为雄性不育，即与母本表型相同，说明雄性不育为母系遗传，即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。 (2)将另一性状优良的水稻纯合子(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。 1 2 3 4 5 6 核糖体 3∶1 1 2 3 4 5 6 在基因表达过程中，翻译的场所为核糖体。由第(1)题分析可知，基因A位于细胞质中。且已知基因R位于细胞核中，R的表达产物能够抑制基因A的表达，则丙的基因型为A(RR)或a(RR)，雄性不育乙的基因型为A(rr)，子代细胞质来自母本，因此F1的基因型为A(Rr)，表现为雄性可育，F1自交，子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。 (3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表型有____种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有____种。 1 2 3 4 5 6 1 3 1 2 3 4 5 6 丙为雄性可育，其基因型为A(RR)或a(RR)，甲也为雄性可育，其基因型为a(rr)，以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1基因型为a(Rr)，表现为雄性可育，F1自交的后代F2均可育，则F2中与育性有关的表型有1种。反交结果与正交结果不同，则可说明丙的基因型为A(RR)，甲的基因型为a(rr)，反交时，丙为母本，F1的基因型为A(Rr)，F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，即F2中与育性有关的基因型有3种。 6.(2022·河北，20)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如下图所示的杂交实验。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 (1)亲本不育小麦的基因型是__________，F1中可育株和不育株的比例是______。 1 2 3 4 5 6 TtHH 1∶1 1 2 3 4 5 6 分析题意可知，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因 型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)＝1∶1。 (2)F2与小麦(hh)杂交的目的是_____________________________________ _______________________________________________________________ _________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦 1 2 3 4 5 6 F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h 基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因可以位于同一条染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。 (3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成____个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生____种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是_____。 1 2 3 4 5 6 20 4 1/16 1 2 3 4 5 6 分析题意可知，蓝粒小麦的染色体是42条，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体(42 －1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上 能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F3中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。 (4)F3蓝粒不育株体细胞中有____条染色体，属于染色体变异中的_______ _____变异。 1 2 3 4 5 6 43 染色体 数目 1 2 3 4 5 6 由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为 2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。 (5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现： ①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。__________________________________________________； ②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明_____________________________ ________________________。 符合育种要求的是______(填“①”或“②”)。 1 2 3 4 5 6 F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上 ② F4蓝色不育株体细胞中T基因和 E基因位于同一条染色体上 1 2 3 4 5 6 F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；而F3中基因型为TEtHh的个体与小麦(ttHH)杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦(ttHH)杂交，母本在减数第一次分裂前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会， 1 2 3 4 5 6 携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，与小麦(ttHH)杂交，子代表型及比例为蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。 1.(2024·南通高三二模)粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。 (1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有籼稻和粳—籼杂交种，且二者比例接近1∶1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，可判断含有______(填“粳稻”或“籼稻”)染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。 1 2 3 4 模拟预测 PART TWO 粳稻 据题意推断，设纯合粳稻基因型为AA，纯合籼稻基因型为aa，则F1为Aa，正常情况下，F1自交子代AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，而F2中粳－籼杂交种∶籼稻＝1∶1，推测含粳稻A染色体的杂合子花粉不育。 1 2 3 4 (2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区(区域内的基因不发生交换)。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如图所示。 1 2 3 4 注：粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。 ①科研人员将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，这四种单基因敲除植株的12号染色体R区差异性属于____________(填“染色体数目”或“染色体结构”)变异。在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是________________ ________________________________________。 1 2 3 4 染色体结构 敲除C基因时花粉 形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常 敲除A、B、C、E基因，属于染色体结构变异。将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态，若敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性。 1 2 3 4 ②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可 _____________________________________。 1 2 3 4 中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用 敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C基因也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的是C基因，而D基因可中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用。 ③为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1植株，获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0)。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为________、__________、__________，则支持上述推测。 1 2 3 4 1/6 1/2 1/3 F1植株的基因型为Aa，导入D基因后进行自交，即使D未在12号染色体上，仍可发挥作用。不含D的A配子败育，则花粉中A∶a＝1∶2，与粳稻R区相同的个体AA比例为1/6，与籼稻R区相同的个体aa比例为1/3，与粳—籼杂交种R区相同的个体比例为1/2。 1 2 3 4 2.(2024·石家庄高三二模)某两性花植物花小不易进行杂交育种工作。已知雄性可育基因对雄性不育基因为显性。某科研团队利用基因工程将育性恢复基因A、花粉致死基因B、绿色荧光蛋白基因C连锁成为一个A－B－C基因并导入雄性不育个体的一条染色体上，获得育性恢复植株甲。回答下列问题： (1)雄性不育植株雄蕊发育不正常，但雌蕊正常。育种工作中选用该植物雄性不育株的优点是____________________，利用基因工程获得育性恢复植株时，连接B基因的原因是使育性恢复植株的自交后代中保持仅有一个A－B－C连锁基因，可让育性恢复植株一直存在，将A－B－C导入雄性不育个体受精卵。 1 2 3 4 不需要进行去雄操作 雄性不育株的花粉不育，在杂交育种过程中只能作母本，因此不需要人工去雄。 1 2 3 4 (2)甲植株自交得F1，F1中雄性不育植株所占比例为________，F1自由交配得到的F2中与甲基因型一致的植株所占比例为________。 1 2 3 4 1/2 1/4 假设雄性可育基因与雄性不育基因为D/d，甲植株的基因型是A－B－Cdd，B是花粉致死基因，因此甲植株自交时产生A－B－Cd和d的雌配子，产生d的雄配子，受精作用时雌雄配子随机结合，所得F1基因型为A－B－Cdd和dd，比例是1∶1，因此雄性不育植株所占比例为1/2。F1自由交配，产生的卵细胞的种类有A－B－Cd和d两种，比例是1∶3，而由于dd植株雄性不育，因此只有A－B－Cdd可产生正常可育的精子，可育精子的种类只有d，受精作用时雌雄配子随机结合，F2基因型为A－B－Cdd和dd，比例是1∶3，因此F2与甲基因型相同的个体所占比例是1/4。 1 2 3 4 (3)假设雄性可育植株与育性恢复植株、不育植株可区分。请利用雄性可育纯合植株、甲植株和荧光检测仪，设计杂交实验，探究导入的A－B－C基因是否与雄性不育基因在同一条染色体上(不考虑基因突变和互换，不用具体描述荧光检测过程)。 实验设计方案：甲植株作为母本与雄性可育纯合植株杂交，F1中通过荧光检测仪检测并选取______________________________，观察并统计F2中的表型及比例。 1 2 3 4 有荧光的雄性可育植株进行自交 甲植株基因型为A－B－Cdd，与雄性可育纯合植株DD杂交，F1的基因型为A－B－CDd和Dd两种类型，表型为有荧光雄性可育植株和无荧光雄性可育植株两种，为了便于后面检测，选择有荧光雄性可育植株(A－B－CDd)自交。 1 2 3 4 预期结果： ①若有荧光雄性可育植株∶有荧光育性恢复植株∶无荧光雄性可育植株∶无荧光雄性不育植株的比例为____________，则导入的A－B－C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上； 1 2 3 4 3∶1∶3∶1 若导入的A－B－C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上，则两对基因的遗传遵循自由组合定律，有荧光雄性可育植株(A－B－CDd)自交，能产生的雌配子为A－B－CD∶A－B－Cd∶D∶d＝1∶1∶1∶1，雄配子为D∶d＝1∶1，因此F2的基因型及比例为A－B－CD_(有荧光雄性可育植株)∶A－B－Cdd(有荧光育性恢复植株)∶D_(无A－B－C基因个体，无荧光雄性可育植株)∶dd(无A－B－C基因个体，无荧光雄性不育植株)＝3∶1∶3∶1。 1 2 3 4 ②若___________________________________________________________ ______________________________，则导入的A－B－C基因与雄性不育基因在同一条染色体上。 1 2 3 4 有荧光雄性可育植株∶无荧光雄性可育植株＝1∶1(或F2均为雄性可育植株，有荧光∶无荧光＝1∶1) 若导入的A－B－C基因与雄性不育基因位于同一条染色体上，则F1个体(A－B－CDd)产生雌配子为D∶A－B－Cd＝1∶1，雄配子为D，因此F2的基因型及比例为DD∶A－B－CDd＝1∶1，即有荧光雄性可育植株∶无荧光雄性可育植株＝1∶1(或F2均为雄性可育植株，有荧光∶无荧光＝1∶1)。 1 2 3 4 3.(2024·廊坊高三期末)果蝇(2n＝8)是一种小型蝇类，体长3～4 mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。请回答下列有关果蝇的问题： (1)摩尔根在研究中采用了____________法证明了基因在染色体上，研究果蝇的基因组则需研究____条染色体。 1 2 3 4 假说—演绎 5 科研人员将长翅与短翅果蝇分别进行正交和反交，再将F1中的长翅雌雄个体相互交配，发现F2无论雄性还是雌性，长翅果蝇与短翅果蝇的比例均为2∶1，该性状与性别无关，说明控制该性状的基因位于常染色体上。 (2)果蝇长翅和短翅是一对相对性状(不考虑X、Y染色体同源区段)。科研人员将长翅与短翅果蝇分别进行正交和反交，再将F1中的长翅雌雄个体相互交配，发现F2无论雄性还是雌性，长翅果蝇与短翅果蝇的比例均为2∶1。分析实验结果可知，果蝇的长翅基因位于________(填“常”“X”或“Y”)染色体，判断的依据是___________________________________ ________________________________。 1 2 3 4 常 F1中的长翅雌雄个体相互交配，F2雄雌长翅果蝇与短翅果蝇的比例均为2∶1 (3)进一步研究发现，长翅基因A所在染色体上还存在一个隐性基因b，该基因可能与致死有关，但不影响存活个体的其他性状，F1长翅果蝇的相关基因在染色体上的位置如图甲。为了解释F2果蝇长翅与短翅的性状分离比为2∶1，有人提出两种假设，一种假设是AA纯合致死，另一种假设是bb纯合致死。现有如图所示的四种基因型的果蝇为实验材料，需要通过一代杂交实验来证明一种假设成立、另一种假设不成立(不考虑其他致死原因及互换)。请完成有关实验思路： 1 2 3 4 ①思路一：将________(填“甲、乙、丙、丁”中的一种)基因型的雌雄个体相互交配。若子代长翅∶短翅＝2∶1，则AA纯合致死；若子代_________，则bb纯合致死。 1 2 3 4 乙 全为长翅 思路一：将乙基因型的雌雄个体相互交配，由于其产生的配子及比例为AB∶ab＝1∶1，正常情况下子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，若AA纯合致死，则子代长翅∶短翅＝2∶1，若bb致死，则子代全为长翅。 1 2 3 4 ②思路二：分别将甲与丙、甲与丁杂交，统计子代的表型及比例。若前者的子代长翅∶短翅＝1∶1，后者长翅∶短翅＝2∶1，则AA致死；若前者__________________，后者__________________，则bb纯合致死。 1 2 3 4 长翅∶短翅＝1∶2 长翅∶短翅＝3∶1 思路二：将甲(配子为Ab、aB)与丙(配子为aB、ab)、甲(配子为Ab、aB)与丁(AB、aB)杂交，甲×丙→AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb＝1∶1∶1∶1，甲×丁→AABb∶AaBb∶AaBB∶aaBB＝1∶1∶1∶1，若AA致死，前者的子代长翅∶短翅＝1∶1，后者长翅∶短翅＝2∶1；若bb纯合致死，前者的子代长翅∶短翅＝1∶2，后者长翅∶短翅＝3∶1。 1 2 3 4 4.(2024·上饶高三模拟)细裂银莲花的两性花有三种颜色：白色、蓝色和紫色，花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制。研究人员以该细裂银莲花为材料进行了一系列杂交实验，部分实验结果如表所示。根据实验结果，研究人员认为这两对基因为互补基因(某一性状只有在两个及两个以上的非等位基因共存时才表现出来，互补的非等位基因称为互补基因)。回答下列问题： 1 2 3 4 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 亲本组合 白×白 白×蓝 白×紫 蓝×蓝 蓝×紫 紫×紫 子代表型 白 蓝 白、蓝、紫 紫 白、蓝、紫 白、蓝、紫 (1)当只有显性互补基因存在时，其表型为_____花，花的颜色由花青素(酚类化合物)决定，基因控制花色性状的方式为____________________ _____________________________________，理由是_________________ _____________________________________。 1 2 3 4 紫 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 花青素的化学本质不是蛋白质，不可能由基因直接控制合成 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 亲本组合 白×白 白×蓝 白×紫 蓝×蓝 蓝×紫 紫×紫 子代表型 白 蓝 白、蓝、紫 紫 白、蓝、紫 白、蓝、紫 (2)请写出第③组亲本的基因型：白花________，紫花__________。 1 2 3 4 aabb AaBb 根据实验组合可以判断，当两个显性基因A、B同时存在时表现为紫花，只有a和b且同时存在时表现为白花，只有A或者只有B表现为蓝花，所以白花的基因型为aabb，根据第③组，白和紫杂交后代有白、蓝、紫判断，紫花基因型为AaBb。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 亲本组合 白×白 白×蓝 白×紫 蓝×蓝 蓝×紫 紫×紫 子代表型 白 蓝 白、蓝、紫 紫 白、蓝、紫 白、蓝、紫 (3)研究人员让第③组子代中的紫花个体自交，发现得到的子代中表型及比例为白花∶蓝花∶紫花＝1∶6∶7。研究人员猜测可能与某种基因型的花粉部分致死有关，基因型为________的花粉有________%死亡，并设计实验验证该猜测。实验思路及预期结果：____________________ ______________________________________________________________ ______________________________。 1 2 3 4 AB 50 取第③组子代中的紫花个体作为父本与白花个体杂交，观察子代表型及比例；子代表型及比例为紫花∶蓝花∶白花＝1∶4∶2 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 亲本组合 白×白 白×蓝 白×紫 蓝×蓝 蓝×紫 紫×紫 子代表型 白 蓝 白、蓝、紫 紫 白、蓝、紫 白、蓝、紫 1 2 3 4 第③组子代中的紫花AaBb个体自交，产生的花粉有四种(AB、Ab、aB、ab)，若为ab部分致死，子代中不会出现白花占比为1/14，若Ab或aB部分致死，则蓝花所占的比例不能是6/14，致死的花粉基因型只能是AB，且有50%的死亡率。若要验证该猜测，可取第③组子代中的紫花个体作为父本与白花个体杂交，观察子代表型及比例；若子代表型及比例为紫花∶蓝花∶白花＝1∶4∶2，则说明基因型为AB的花粉有50%死亡的猜测是正确的。 $$ [重点突破]　第5练　遗传致死和配子育性　[分值：100分] 1．(每空2分，共14分)(2022·江苏，23节选)大蜡螟是一种重要的实验用尾虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题： 表1　深黄色与灰黑色品系杂交实验结果 杂交组合 子代体色 深黄 灰黑 深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2 113 0 深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ 1 526 498 深黄(F1)♂×深黄(P)♀ 2 314 0 深黄(F1)♀×灰黑(P)♂ 1 056 1 128 表2　深黄色与白黄色品系杂交实验结果 杂交组合 子代体色 深黄 黄 白黄 深黄(P)♀×白黄(P)♂ 0 2 357 0 黄(F1)♀×黄(F1)♂ 514 1 104 568 黄(F1)♂×深黄(P)♀ 1 327 1 293 0 黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 917 864 表3　灰黑色与白黄色品系杂交实验结果 杂交组合 子代体色 灰黑 黄 白黄 灰黑(P)♀×白黄(P)♂ 0 1 237 0 黄(F1)♀×黄(F1)♂ 754 1 467 812 黄(F1)♂×灰黑(P)♀ 754 1 342 0 黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 1 124 1 217 (1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于__________染色体上__________性遗传。 (2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示，表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是__________，表2、表3中F1基因型分别是______________。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。 (3)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组)，基因排列方式为________，推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为________；在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的__________。 答案　(1)常　显　(2)YY、YG　YW、GW　(3)　3∶1　50%(1/2) 解析　(1)一对表现为相对性状的亲本杂交，F1表现的性状为显性性状，深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂，后代深黄∶灰黑≈3∶1，根据题意可知，反交实验结果与该正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。(2)根据表1深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，可知亲本深黄为显性纯合子，基因型为YY，亲本灰黑的基因型为GG，则F1个体的基因型为YG，表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，可知深黄的基因型为YY，白黄的基因型为WW，F1基因型为YW，表现为黄色。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，则灰黑的基因型为GG，白黄的基因型为WW，故F1基因型为GW。(3)表1的F1基因型为YG，若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组)，基因的排列方式为，则F1基因型为YGDS，互交后代基因型为Y_DD(3/4×1/4)、Y_DS(3/4×1/2)、Y_SS(3/4×1/4)、GGDD(1/4×1/4)、GGDS(1/4×1/2)、GGSS(1/4×1/4)，根据DD、SS纯合致死，所以F2深黄与灰黑的比例为3∶1，由于DS占1/2，所以在同样的条件下，子代的数量理论上是表1中的1/2。 2．(每空2分，共12分)(2021·江苏，24节选)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必须有显性基因A，aa时眼色为白色；B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图，请据图回答下列问题： (1)图示F1中紫眼雌果蝇的基因型为______，F2中紫眼雌果蝇的基因型有______种。 (2)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生的时期有_________________________________________________________________， 该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有________________________________________________________________________。 (3)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，由此推测该对果蝇的________性个体可能携带隐性致死基因；若继续对其后代进行杂交，后代雌雄比为__________时，可进一步验证这个假设。 答案　(1)AaXBXb　4　(2)减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期　AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO　(3)雌　4∶3 解析　(1)据题图分析可知，F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb，F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY，杂交后，F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX－，有2×2＝4(种)。(2)亲代纯系白眼雌果蝇的基因型为aaXBXB，若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生在减数第一次分裂后期(同源染色体未分离)或减数第二次分裂后期(姐妹染色单体分开形成的两条X染色体未分离)，产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或a。亲代红眼雄果蝇(AAXbY)产生的精子为AXb和AY，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaYO。(3)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1，说明雄性个体有一半致死，雌性正常，致死效应与性别有关联，则可推测是b基因纯合致死，该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因，则该F2亲本为XBXb和XBY杂交，F3为：雌性1/2XBXB、1/2XBXb，雄性为1/2XBY、1/2XbY(致死)。若假设成立，继续对其后代进行杂交，后代为3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死)，雌雄比为4∶3。 3．(每空2分，共4分)(2024·江苏，24)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，结果如表。请回答下列问题： 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　有色雌性∶白色雌性∶有色雄性∶白色雄性＝6∶26∶3∶13　32/63 解析　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中关于花色的表型及比例为白色∶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有色雌性∶白色雌性∶有色雄性∶白色雄性＝6∶26∶3∶13。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，有色花雄性基因型有iiB_X＋Y，其中iiB_的比例为1/3iiBB、2/3iiBb，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，考虑性染色体相关基因，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为8/9×4/7＝32/63。 4．(每空2分，共8分)(2023·江苏，23节选)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图： P　　　截刚毛♀　　×　　正常刚毛♂ 　　　　　　　 ↓ F1　　截刚毛♀　　截刚毛♂　　正常刚毛♂ 　　 3　　∶　　1　　　∶　　4 据此分析，亲本的基因型分别为_________________________________________， F1中雄性个体的基因型有________种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为______，F2雌性个体中纯合子的比例为______。 答案　TtXbXb、TtXbYB　4　1/12　2/5 解析　由题干信息可知，果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体，截刚毛♀和正常刚毛♂杂交，截刚毛♀∶截刚毛♂(tt引起的XX个体成为不育雄性个体)∶正常刚毛♂＝3∶1∶4，即不考虑tt影响的情况下，雌性全截毛、雄性全正常刚毛，则B和b基因位于X染色体和Y染色体的同源区段，且亲本基因型为XbXb、XbYB，截毛♀∶截毛♂＝3∶1，说明子代中，T_∶tt＝3∶1，则亲代相关的基因型为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB；F1中雄性个体的基因型有4种，分别为ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB，可育雄性个体的基因型比例为1∶2∶1；F1中雌性个体的基因型有2种，TTXbXb∶TtXbXb＝1∶2，故F1中雄性个体的精子的基因型及比例为TXb∶tXb∶TYB∶tYB＝1∶1∶1∶1，F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb∶tXb＝2∶1，若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3＝1/12；F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb∶TtXbXb＝2∶3，纯合子的比例为2/5。 5．(每空2分，共10分)(2024·全国甲，32)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题： (1)用性状优良的水稻纯合子(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。 (2)将另一性状优良的水稻纯合子(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。 (3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有________种。 答案　(1)细胞质　(2)核糖体　3∶1　(3)1　3 解析　(1)由分析可知，雄性不育株只能作母本，并且在多次杂交过程中，雄性不育株的子代始终表现为雄性不育，即与母本表型相同，说明雄性不育为母系遗传，即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。(2)在基因表达过程中，翻译的场所为核糖体。由第(1)题分析可知，基因A位于细胞质中。且已知基因R位于细胞核中，R的表达产物能够抑制基因A的表达，则丙的基因型为A(RR)或a(RR)，雄性不育乙的基因型为A(rr)，子代细胞质来自母本，因此F1的基因型为A(Rr)，表现为雄性可育，F1自交，子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。(3)丙为雄性可育，其基因型为A(RR)或a(RR)，甲也为雄性可育，其基因型为a(rr)，以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1基因型为a(Rr)，表现为雄性可育，F1自交的后代F2均可育，则F2中与育性有关的表型有1种。反交结果与正交结果不同，则可说明丙的基因型为A(RR)，甲的基因型为a(rr)，反交时，丙为母本，F1的基因型为A(Rr)，F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，即F2中与育性有关的基因型有3种。 6．(13分)(2022·河北，20)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如下图所示的杂交实验。回答下列问题： (1)(2分)亲本不育小麦的基因型是__________，F1中可育株和不育株的比例是__________。 (2)(3分)F2与小麦(hh)杂交的目的是______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(3分)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成______个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生______种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是________。 (4)(2分)F3蓝粒不育株体细胞中有______条染色体，属于染色体变异中的______________变异。 (5)(3分)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现： ①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。_______________________ ________________________________________________________________________； ②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明___________________________________ ________________________________________________________________________。 符合育种要求的是______(填“①”或“②”)。 答案　(1)TtHH　1∶1　(2)获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦　(3)20　4　1/16　(4)43　染色体数目　(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上　F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上　② 解析　(1)分析题意可知，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)＝1∶1。(2)F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因可以位于同一条染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。(3)分析题意可知，蓝粒小麦的染色体是42条，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体(42－1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F3中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。(4)由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。(5)F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；而F3中基因型为TEtHh的个体与小麦(ttHH)杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦(ttHH)杂交，母本在减数第一次分裂前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，与小麦(ttHH)杂交，子代表型及比例为蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。 1．(9分)(2024·南通高三二模)粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。 (1)(1分)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有籼稻和粳—籼杂交种，且二者比例接近1∶1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，可判断含有______(填“粳稻”或“籼稻”)染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。 (2)(8分)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区(区域内的基因不发生交换)。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如图所示。 注：粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。 ①科研人员将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，这四种单基因敲除植株的12号染色体R区差异性属于____________(填“染色体数目”或“染色体结构”)变异。在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可 ________________________________________________________________________。 ③为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1植株，获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0)。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为________、__________、__________，则支持上述推测。 答案　(1)粳稻　(2)①染色体结构　敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常　②中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用　③1/6　1/2　1/3 解析　(1)据题意推断，设纯合粳稻基因型为AA，纯合籼稻基因型为aa，则F1为Aa，正常情况下，F1自交子代AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，而F2中粳－籼杂交种∶籼稻＝1∶1，推测含粳稻A染色体的杂合子花粉不育。(2)①敲除A、B、C、E基因，属于染色体结构变异。将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态，若敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性。②敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C基因也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的是C基因，而D基因可中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用。③F1植株的基因型为Aa，导入D基因后进行自交，即使D未在12号染色体上，仍可发挥作用。不含D的A配子败育，则花粉中A∶a＝1∶2，与粳稻R区相同的个体AA比例为1/6，与籼稻R区相同的个体aa比例为1/3，与粳—籼杂交种R区相同的个体比例为1/2。 2．(8分)(2024·石家庄高三二模)某两性花植物花小不易进行杂交育种工作。已知雄性可育基因对雄性不育基因为显性。某科研团队利用基因工程将育性恢复基因A、花粉致死基因B、绿色荧光蛋白基因C连锁成为一个A－B－C基因并导入雄性不育个体的一条染色体上，获得育性恢复植株甲。回答下列问题： (1)(1分)雄性不育植株雄蕊发育不正常，但雌蕊正常。育种工作中选用该植物雄性不育株的优点是________________，利用基因工程获得育性恢复植株时，连接B基因的原因是使育性恢复植株的自交后代中保持仅有一个A－B－C连锁基因，可让育性恢复植株一直存在，将A－B－C导入雄性不育个体受精卵。 (2)(2分)甲植株自交得F1，F1中雄性不育植株所占比例为________，F1自由交配得到的F2中与甲基因型一致的植株所占比例为________。 (3)(5分)假设雄性可育植株与育性恢复植株、不育植株可区分。请利用雄性可育纯合植株、甲植株和荧光检测仪，设计杂交实验，探究导入的A－B－C基因是否与雄性不育基因在同一条染色体上(不考虑基因突变和互换，不用具体描述荧光检测过程)。 实验设计方案：甲植株作为母本与雄性可育纯合植株杂交，F1中通过荧光检测仪检测并选取________________________________________，观察并统计F2中的表型及比例。 预期结果： ①若有荧光雄性可育植株∶有荧光育性恢复植株∶无荧光雄性可育植株∶无荧光雄性不育植株的比例为____________，则导入的A－B－C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上； ②若________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 则导入的A－B－C基因与雄性不育基因在同一条染色体上。 答案　(1)不需要进行去雄操作　(2)1/2　1/4　(3)有荧光的雄性可育植株进行自交　①3∶1∶3∶1　②有荧光雄性可育植株∶无荧光雄性可育植株＝1∶1(或F2均为雄性可育植株，有荧光∶无荧光＝1∶1) 解析　(1)雄性不育株的花粉不育，在杂交育种过程中只能作母本，因此不需要人工去雄。(2)假设雄性可育基因与雄性不育基因为D/d，甲植株的基因型是A－B－Cdd，B是花粉致死基因，因此甲植株自交时产生A－B－Cd和d的雌配子，产生d的雄配子，受精作用时雌雄配子随机结合，所得F1基因型为A－B－Cdd和dd，比例是1∶1，因此雄性不育植株所占比例为1/2。F1自由交配，产生的卵细胞的种类有A－B－Cd和d两种，比例是1∶3，而由于dd植株雄性不育，因此只有A－B－Cdd可产生正常可育的精子，可育精子的种类只有d，受精作用时雌雄配子随机结合，F2基因型为A－B－Cdd和dd，比例是1∶3，因此F2与甲基因型相同的个体所占比例是1/4。(3)甲植株基因型为A－B－Cdd，与雄性可育纯合植株DD杂交，F1的基因型为A－B－CDd和Dd两种类型，表型为有荧光雄性可育植株和无荧光雄性可育植株两种，为了便于后面检测，选择有荧光雄性可育植株(A－B－CDd)自交。①若导入的A－B－C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上，则两对基因的遗传遵循自由组合定律，有荧光雄性可育植株(A－B－CDd)自交，能产生的雌配子为A－B－CD∶A－B－Cd∶D∶d＝1∶1∶1∶1，雄配子为D∶d＝1∶1，因此F2的基因型及比例为A－B－CD_(有荧光雄性可育植株)∶A－B－Cdd(有荧光育性恢复植株)∶D_(无A－B－C基因个体，无荧光雄性可育植株)∶dd(无A－B－C基因个体，无荧光雄性不育植株)＝3∶1∶3∶1。②若导入的A－B－C基因与雄性不育基因位于同一条染色体上，则F1个体(A－B－CDd)产生雌配子为D∶A－B－Cd＝1∶1，雄配子为D，因此F2的基因型及比例为DD∶A－B－CDd＝1∶1，即有荧光雄性可育植株∶无荧光雄性可育植株＝1∶1(或F2均为雄性可育植株，有荧光∶无荧光＝1∶1)。 3．(10分)(2024·廊坊高三期末)果蝇(2n＝8)是一种小型蝇类，体长3～4 mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。请回答下列有关果蝇的问题： (1)(2分)摩尔根在研究中采用了______________法证明了基因在染色体上，研究果蝇的基因组则需研究________条染色体。 (2)(3分)果蝇长翅和短翅是一对相对性状(不考虑X、Y染色体同源区段)。科研人员将长翅与短翅果蝇分别进行正交和反交，再将F1中的长翅雌雄个体相互交配，发现F2无论雄性还是雌性，长翅果蝇与短翅果蝇的比例均为2∶1。分析实验结果可知，果蝇的长翅基因位于________(填“常”“X”或“Y”)染色体，判断的依据是______________________ ________________________________________________________________________。 (3)(5分)进一步研究发现，长翅基因A所在染色体上还存在一个隐性基因b，该基因可能与致死有关，但不影响存活个体的其他性状，F1长翅果蝇的相关基因在染色体上的位置如图甲。为了解释F2果蝇长翅与短翅的性状分离比为2∶1，有人提出两种假设，一种假设是AA纯合致死，另一种假设是bb纯合致死。现有如图所示的四种基因型的果蝇为实验材料，需要通过一代杂交实验来证明一种假设成立、另一种假设不成立(不考虑其他致死原因及互换)。请完成有关实验思路： ①思路一：将________(填“甲、乙、丙、丁”中的一种)基因型的雌雄个体相互交配。若子代长翅∶短翅＝2∶1，则AA纯合致死；若子代________________，则bb纯合致死。 ②思路二：分别将甲与丙、甲与丁杂交，统计子代的表型及比例。若前者的子代长翅∶短翅＝1∶1，后者长翅∶短翅＝2∶1，则AA致死；若前者__________________，后者__________________，则bb纯合致死。 答案　(1)假说—演绎　5　(2)常　F1中的长翅雌雄个体相互交配，F2雄雌长翅果蝇与短翅果蝇的比例均为2∶1　(3)①乙　全为长翅　②长翅∶短翅＝1∶2　长翅∶短翅＝3∶1 解析　(2)科研人员将长翅与短翅果蝇分别进行正交和反交，再将F1中的长翅雌雄个体相互交配，发现F2无论雄性还是雌性，长翅果蝇与短翅果蝇的比例均为2∶1，该性状与性别无关，说明控制该性状的基因位于常染色体上。(3)①思路一：将乙基因型的雌雄个体相互交配，由于其产生的配子及比例为AB∶ab＝1∶1，正常情况下子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，若AA纯合致死，则子代长翅∶短翅＝2∶1，若bb致死，则子代全为长翅。②思路二：将甲(配子为Ab、aB)与丙(配子为aB、ab)、甲(配子为Ab、aB)与丁(AB、aB)杂交，甲×丙→AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb＝1∶1∶1∶1，甲×丁→AABb∶AaBb∶AaBB∶aaBB＝1∶1∶1∶1，若AA致死，前者的子代长翅∶短翅＝1∶1，后者长翅∶短翅＝2∶1；若bb纯合致死，前者的子代长翅∶短翅＝1∶2，后者长翅∶短翅＝3∶1。 4．(12分)(2024·上饶高三模拟)细裂银莲花的两性花有三种颜色：白色、蓝色和紫色，花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制。研究人员以该细裂银莲花为材料进行了一系列杂交实验，部分实验结果如表所示。根据实验结果，研究人员认为这两对基因为互补基因(某一性状只有在两个及两个以上的非等位基因共存时才表现出来，互补的非等位基因称为互补基因)。回答下列问题： 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 亲本组合 白×白 白×蓝 白×紫 蓝×蓝 蓝×紫 紫×紫 子代表型 白 蓝 白、蓝、紫 紫 白、蓝、紫 白、蓝、紫 (1)(5分)当只有显性互补基因存在时，其表型为____________花，花的颜色由花青素(酚类化合物)决定，基因控制花色性状的方式为___________________________________ ________________________________________________________________________， 理由是______________________________。 (2)(2分)请写出第③组亲本的基因型：白花________，紫花__________。 (3)(5分)研究人员让第③组子代中的紫花个体自交，发现得到的子代中表型及比例为白花∶蓝花∶紫花＝1∶6∶7。研究人员猜测可能与某种基因型的花粉部分致死有关，基因型为________的花粉有________%死亡，并设计实验验证该猜测。实验思路及预期结果：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)紫　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　花青素的化学本质不是蛋白质，不可能由基因直接控制合成　(2)aabb　AaBb　(3)AB　50　取第③组子代中的紫花个体作为父本与白花个体杂交，观察子代表型及比例；子代表型及比例为紫花∶蓝花∶白花＝1∶4∶2 解析　(2)根据实验组合可以判断，当两个显性基因A、B同时存在时表现为紫花，只有a和b且同时存在时表现为白花，只有A或者只有B表现为蓝花，所以白花的基因型为aabb，根据第③组，白和紫杂交后代有白、蓝、紫判断，紫花基因型为AaBb。(3)第③组子代中的紫花AaBb个体自交，产生的花粉有四种(AB、Ab、aB、ab)，若为ab部分致死，子代中不会出现白花占比为1/14，若Ab或aB部分致死，则蓝花所占的比例不能是6/14，致死的花粉基因型只能是AB，且有50%的死亡率。若要验证该猜测，可取第③组子代中的紫花个体作为父本与白花个体杂交，观察子代表型及比例；若子代表型及比例为紫花∶蓝花∶白花＝1∶4∶2，则说明基因型为AB的花粉有50%死亡的猜测是正确的。 学科网（北京）股份有限公司 $$