专题06 基因分离定律和自由组合定律（北京专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编

专题06 基因分离定律和自由组合定律 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 基因的分离定律 （5年3考） 2024、2023、2021年都有考查 1.高考侧重于对分离定律的应用的考查，如遗传概率的计算，致死效应，复等位基因的遗传问题等。 2.自由组合定律及其应用是高考的必考内容之一，几乎年年都考，选择题和非选择题都有，尤其侧重于遗传概率的计算，9:3:3:1的变式等的考查。 考点2 基因的自由组合定律 （5年3考） 2025、2023、2022年都有考查 考点01 基因分离定律 1．（2024·北京·高考真题）摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是（    ）    果蝇X染色体上一些基因的示意图 A．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B．所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C．所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D．四个与眼色表型相关基因互为等位基因 【答案】A 【分析】该图是摩尔根和学生绘出的第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列，果蝇的短硬毛和棒眼基因位于同一条染色体上。 【详解】A、 图为X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确； B、X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与 所示基因对应的基因，B错误； C、在性染色体上的基因（位于细胞核内）仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律，C错误； D、等位基因是指位于一对同源染色体相 同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色 体上，其基因不是等位基因，D错误。 故选A。 2．（2021·北京·高考真题）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（　　） A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素 B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒 C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒 D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的 【答案】A 【分析】血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为O型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。 【详解】A、维生素会受到高温破坏，加热、光照、长时间储存等都会造成维生素的流失和分解，A正确； B、转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性，B错误； C、消毒液只能杀死表面的病毒细菌，但无法清除体内的病毒，C错误； D、如果孩子的血型和父母都不一样，也可能是亲生的，如A型血和B型血的父母也可以生出O型血的孩子，D错误。 故选A。 3．（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。 4．（2023·北京·高考真题）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。 (1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是 。    (2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图乙）。据此，检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 条。    (3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。    ①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为 。 ②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用 。 【答案】(1)黄化叶 (2) 用限制酶B处理 3 (3) 1/2 在开花前把田间出现的绿叶植株除去 【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变；如果发生在编码区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。 【详解】（1）野生型油菜进行自交，后代中既有野生型又有叶黄化，由此可以推测黄化叶是隐性性状。 （2）检测F2基因型的实验步骤为：：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。野生型基因电泳结果有一条带，叶黄化的基因电泳结果有两条带，则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。 （3）①品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，推测不育基因位于细胞质中，A植株的绿叶雄性不育子代仍为雄性不育，且为绿叶杂合子，与黄化A1（aabb）杂交，后代中一半黄化，一半绿叶，筛选出的黄化A植株（Aabb）占子一代总数的比例约为1/2。 ②A不纯会影响种子S的纯度，为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。 5．（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 (1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为 。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型： 。 (3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 。 (4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括 ，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 【答案】(1)黄色∶无色＝3∶1 (2)aaBB、aaBb (3)基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素 (4)①②④ 【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。 3、甲、乙为两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。由图1可知，F2比值约为为9：3：4，F1基因型为AaBb，红色基因型为A_B_，黄色为aaB_，橙色为A_bb、aabb，甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。 【详解】（1）果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。 （2）由图可知，F2比值约为为9：3：4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。 （3）由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。 （4）C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。 6．（2021·北京·高考真题）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。 (1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。 (2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。 实验方案 预期结果 I．转基因玉米×野生型玉米 II．转基因玉米×甲品系 III．转基因玉米自交 IV．野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1 (3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。 (4)为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。 统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因 。 【答案】(1) 分离 2/3 (2)III ④/II ③ (3)Aa (4)基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。 【分析】1、基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联，叫伴性遗传，伴性遗传也遵循分离定律。 2、基因突变：（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。（2）基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、多害少利性等。 【详解】（1）分析题干信息：“甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4”，即甲品系籽粒正常，其自交后代出现性状分离，且籽粒正常∶干瘪=3∶1，可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制，则甲品系基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒基因型为1/3AA或2/3Aa，均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株基因型为Aa，所占比例约为2/3。 （2）分析题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则甲品系玉米基因型为Aa，野生型玉米的基因型为00AA（0表示没有相关基因），转基因甲品系玉米的基因型为A0Aa，且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因之间遗传遵循自由组合定律，要证实该假设正确，应可选择方案III转基因玉米自交，依据自由组合定律可知，子代为④正常籽粒（9A-A-、3A-aa、300A-）：干瘪籽粒（100aa）≈15：1；或选择方案II转基因玉米A0Aa×甲品系00Aa杂交，子代为③正常籽粒（3A0A-、1A0aa、300A-）：干瘪籽粒（00aa）≈7：1。 （3）已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA，使A基因功能丧失，甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。 （4）用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P（基因型为AAmm）与基因型为MM的甲品系（基因型为AaMM）杂交得F1，基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上，则类型3的数量应该与类型1的数量同样多，而实际上类型3数量极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。 【点睛】本题结合基因工程考查基因分离定律和基因自由组合定律的应用，以及基因位置的判断的相关知识，思维含量较大，要求学生能够理解遗传定律的实质，依据题干信息准确分析，得出结论。 考点02 基因自由组合定律 1．（2023·北京·高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（　　）    A．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上 B．F1雌果蝇只有一种基因型 C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变 D．上述杂交结果符合自由组合定律 【答案】A 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交，产生的F1中白眼均为雄性，红眼均为雌性，说明性状表现与性别有关，则控制眼色的基因位于X染色体上，同时说明红眼对白眼为显性；另一对相对性状的果蝇杂交，无论雌雄均表现为长翅，说明长翅对产残翅为显性，F2中每种表型都有雌、雄个体，无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1，说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上，A错误； B、若控制长翅和残翅的基因用A/a表示，控制眼色的基因用B/b表示，则亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，B正确； C、亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY，则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY，这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼，即子代表型不变，C正确； D、 根据上述杂交结果可知，控制眼色的基因位于X染色体上，控制翅型的基因位于常染色体上，可见， 上述杂交结果符合自由组合定律，D正确。 故选A。 2．（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。 (1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。 ①家系1的II-2是携带者的概率为 。 ②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配，所生子女均正常，原因是 。 (2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如，小鼠在单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为γ型，而双突变体小鼠ggrr表现为α型。表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有 。 (3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解，导致USH。因此，抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解，但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡，因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞，在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求，则加药后的检测结果是 。 (4)将野生型R基因连接到病毒载体上，再导入患者内耳或视网膜细胞，是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害，保证治疗的安全性，用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释 。 【答案】(1) 2/3 家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的 (2)ggRr、Ggrr (3)绿色荧光强度较强，红色荧光强度不变 (4)条件 1：病毒不能具有致病性。解释：如果病毒具有致病性，会对患者的健康造成额外的伤害，无法保证治疗的安全性。条件 2：病毒不能在宿主细胞内自主复制。解释：若病毒能自主复制，可能会在患者体内大量增殖，引发不可控的反应，对患者造成潜在伤害 【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。 【详解】（1）①已知 USH 是常染色体隐性遗传病，设控制该病的基因为a。家系 1 中 I - 1 和 I - 2 表现正常，生了一个患病的儿子 II - 1（基因型为aa），根据基因的分离定律，可知 I - 1 和 I - 2 的基因型均为Aa。II - 2 表现正常，其基因型可能为AA或Aa，AA的概率为1/3，Aa的概率为2/3，即家系 1 的 II - 2 是携带者（Aa）的概率为2/3。 ②因为已经发现至少有 10 个不同基因的突变都可分别导致 USH，家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的。假设家系 1 是A基因发生突变导致的，家系 2 是B基因发生突变导致的（A、B为不同基因位点），家系 1 的 II - 1 基因型可能为aaBB，家系 2 的 II - 2 基因型可能为AAbb，他们之间婚配，后代基因型为AaBb，均表现正常。 （2）已知小鼠单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为γ型，双突变体小鼠ggrr表现为α型，表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16，说明F1中α型个体的基因型有ggRR、ggRr、ggrr、Ggrr。其中杂合子的基因型有ggRr、Ggrr。 （3）因为红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，药物要求在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。那么加入药物后，与不加入药物对比，绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白降解减少，绿色荧光强度较强，而红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白仍正常通过蛋白酶体降解，红色荧光强度不变。 （4）用作载体的病毒满足的条件有：①病毒不能具有致病性，如果病毒具有致病性，会对患者的健康造成额外的伤害，无法保证治疗的安全性。 ②病毒不能在宿主细胞内自主复制，若病毒能自主复制，可能会在患者体内大量增殖，引发不可控的反应，对患者造成潜在伤害 。 3．（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 (1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为 。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型： 。 (3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 。 (4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括 ，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 【答案】(1)黄色∶无色＝3∶1 (2)aaBB、aaBb (3)基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素 (4)①②④ 【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。 3、甲、乙为两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。由图1可知，F2比值约为为9：3：4，F1基因型为AaBb，红色基因型为A_B_，黄色为aaB_，橙色为A_bb、aabb，甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。 【详解】（1）果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。 （2）由图可知，F2比值约为为9：3：4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。 （3）由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。 （4）C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。 1．（2025·北京大兴·模拟预测）拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色：巧克力色：米白色=9:3:4。下列有关分析，正确的是（    ） A．米白色相对于黑色为显性 B．F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为 C．F2米白色犬有3种基因型 D．F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 【答案】C 【分析】假设控制拉布拉多猎犬毛色的等位基因为A/a和B/b。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色 ： 巧克力色 ： 米白色=9 ： 3 ： 4，符合9：3：3：1的变式，故推测F1带黑色犬的基因型为AaBb。由于亲本为纯合黑色犬与米白色犬，且F1黑色犬基因型为AaBb，故黑色个体基因型应为A_B_，米白色犬基因型为aa_ _，巧克力色犬基因型为A_bb。（或米白色犬基因型为_ _bb，巧克力色犬基因型为aaB_。）这两种情况只影响基因型，不影响计算结果。 【详解】A、黑色犬基因型为A_B_，为显性个体，A错误； B、F2巧克力色犬中，AAbb占，Aabb占，其中A配子概率为，a配子概率为，b配子概率为1，当F2巧克力色犬相互交配时，后代中米白色犬aa_ _，所占比例为××1=，（另一种情况同理结果也相同），B错误； C、F1黑色犬基因型为AaBb，故F2米白色犬基因型有aaBB，aaBb，aabb，共3种。（或AAbb，Aabb，aabb，也为3种），C正确； D、F2米白色犬基因型有aaBB、aaBb、aabb。当F2米白色犬相互交配时，子代基因型只可能是aa_ _，均为米白色，（另一种情况同理结果也相同），D错误。 故选C。 2．（2025·北京大兴·模拟预测）与 X 染色体相比，Y 染色体在不同猿类物种之间的差异很大，而且含有许多物种特有的序列。不同猿类物种Y 染色体之间的一个显著差异是它们的长度。DNA重复序列的数量和类型的差异是造成染色体长度差异的部分原因。下列叙述正确的是（　　） A．猿类近亲物种之间不存在生殖隔离 B．X染色体与Y染色体属于同源染色体，在减数第一次分裂的后期联会 C．Y染色体上DNA重复序列的数量和类型的差异可能是发生缺失、易位导致的 D．Y染色体上DNA重复序列的数量和类型的差异可能发生了基因突变 【答案】C 【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、易位、倒位等。染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 【详解】A、不同物种之间存在生殖隔离，A错误； B、X染色体与Y染色体属于同源染色体，在减数第一次分裂前期联会，B错误； C、染色体结构变异（如缺失、易位）可能会导致Y染色体上DNA重复序列数量和类型的差异，C正确； D、DNA重复序列的数量和类型的差异是造成染色体长度差异的部分原因，基因突变不会改变染色体的长度，D错误。 故选C。 3．（2025·北京海淀·二模）白三叶的花瓣通常为白色、偶然发现一株红花突变体。研究者进行下图所示杂交实验，以分析白三叶的花色遗传。下列推测错误的是（　　） A．红花为隐性性状 B．花色的遗传遵循自由组合定律 C．F1测交后代中红花约占1/4 D．F2白花自交后代不发生性状分离 【答案】D 【分析】红花和白花杂交，F1全是白花，说明白花是显性性状，根据F2中白花：红花=15:1可知，该性状至少受两对基因控制，且两对基因位于两对同源染色体上。 【详解】A、由亲本到F1可知，红花是隐性性状，A正确； B、根据F2中白花：红花=15:1可知，该性状至少受两对基因控制，且两对基因位于两对同源染色体上，即花色的遗传遵循基因的自由组合定律，B正确； C、假设相关基因为A和a、B和b，则F1的基因型为AaBb，红花的基因型为aabb，其余基因型表现为白花，F1测交后代中基因型以及比例为AaBb：aaBb：Aabb：aabb=1:1:1:1，故F1测交后代中红花（aabb）占1/4，C正确； D、F2白花中基因型为AaBb、Aabb、aaBb的个体自交后代都会发生性状分离，D错误。 故选D。 4．（2025·北京·模拟预测）玉米的抗病和易感病性状受两对等位基因A/a和B/b控制。研究人员选择抗病母本与易感病父本进行杂交，F1全部为抗病，F1自交得F2．可利用PCR技术确定两对基因在染色体上的相对位置关系（不考虑交叉互换）。亲本、F1和F2群体中所有个体PCR扩增产物的电泳结果如图所示，则F1中A/a和B/b在染色体上的位置关系正确的是（    ）    A．   B．   C．   D．   【答案】A 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】由母本与F1代全部为抗性，可知母本基因型为AABB，父本基因型为aabb；根据亲代的PCR检测结果，以及F2的PCR检测结果中并未出现AAbb与aaBB的类型，在不考虑交叉互换的前提下，说明两对基因位于同一对染色体上，A正确，BCD错误。 故选A。 5．（2025·北京西城·二模）番茄茎的颜色由A/a控制，果肉颜色由B/b控制。两株杂合番茄杂交，子代植株表型和数量为：紫茎红果肉305株、紫茎黄果肉110株、绿茎红果肉328株、绿茎黄果肉97株。根据结果不能得出的结论是（　　） A．果肉红色对黄色为显性性状 B．A/a和B/b位于非同源染色体上 C．亲本基因型为AaBb和aaBb D．绿茎自交后代不发生性状分离 【答案】D 【分析】分析题意可知，对于茎颜色，根据子代紫茎:绿茎≈1:1，所以亲本关于茎颜色的基因型为Aa×aa，但无法判断紫茎和绿茎的显隐性。对于果肉颜色，根据子代红果肉:黄果肉≈3:1，所以亲本关于果肉颜色的基因型为Bb×Bb，红果肉为显性，黄果肉为隐性。 【详解】A、在该杂交实验的子代中，红果肉植株数量为305+328=633株，而黄果肉植株数量为110+97=207株，比例约为3:1，可知红色对黄色为显性性状，A正确； B、将两对相对性状综合起来看，两对等位基因杂交后代的实际性状分离比为紫茎红果肉：紫茎黄果肉：绿茎红果肉：绿茎黄果肉=305:110:328:97，比例约为3:1:3:1，可知A/a和B/b位于非同源染色体上，B正确； C、对于茎颜色，根据子代紫茎:绿茎≈1:1，所以亲本关于茎颜色的基因型为Aa×aa。对于果肉颜色，根据子代红果肉:黄果肉≈3:1，所以亲本关于果肉颜色的基因型为Bb×Bb。综合起来，亲本完整的基因型就是AaBb×aaBb，C正确； D、无法判断紫茎和绿茎的显隐性，当绿茎为aa时，自交后代不会出现性状分离；当绿茎为Aa时，自交后代会出现性状分离，D错误。 故选D。 6．（2025·北京东城·二模）T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是（    ） 雌鼠甲（转基因纯合子） 雄鼠乙 雄鼠丙 转入基因的位置 常染色体 X染色体 Y染色体 转入的基因及功能 基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因 基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因 A．可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠 B．将甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活 C．将甲与丙杂交，获得F1与野生型交配，F2只有雌鼠存活 D．该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本 【答案】C 【分析】T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因。基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因。则当基因A与基因C同时存在于转基因小鼠中时，小鼠会在胚胎时期死亡。 【详解】A、可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠，A正确； B、设插入基因A的雌鼠甲（转基因纯合子）基因型是AAXOXO（O代表无相应基因），雄鼠乙的基因型为OOXCYO，雄鼠丙的基因型为OOXOYC， 将甲与乙杂交，子代为AOXCXO，AOXOYO。AOXCXO因为基因A与基因C同时存在，基因A转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因，导致AOXCXO（子代雌鼠）胚胎因T1功能缺失而未能存活，B正确； C、将甲（AAXOXO）与丙（OOXOYC）杂交，获得F1为AOXOXO，AOXOYC，AOXOYC胚胎时期死亡，剩下AOXOXO，其与野生型（OOXOYO）交配后代雌鼠（AOXOXO）和雄鼠（AOXOYO）都能存活，C错误； D、甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活，甲与丙杂交，子代雄鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活，所以该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本，D正确。 故选C。 7．（2025·北京丰台·二模）摩尔根果蝇杂交实验中，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，F2中两只果蝇眼色表型一致的概率为（　　） A．3/4 B．5/8 C．1/16 D．9/16 【答案】B 【分析】根据摩尔根的实验过程，白眼雄果蝇与野生型的红眼雌果蝇交配，F1都是红眼，说明红眼为显性性状，F2中，红眼：白眼=3：1，所以符合基因的分离定律。 【详解】亲代红眼雌果蝇基因型是XAXA，白眼雄性果蝇基因型是XaY，F1基因型是XAXa和XAY，所以F2XAXA：XAXa：XAY：XaY=1:1:1:1，表现为红眼：白眼=3:1，所以F2中果蝇颜色一致的概率为3/4×3/4+1/4×1/4=5/8。 故选B。 8．（2025·北京朝阳·一模）FFEVF癫痫病是一种单基因遗传病。正常基因的PCR产物被NdeI酶切成230bp和31bp两段，致病基因的PCR产物（252bp）不能被切割。下图为某家族系谱图及部分个体的PCR产物酶切结果。下列分析正确的是（    ）    A．II-2和II-4均含致病基因 B．FFEVF是常染色体显性遗传病 C．IV-1与正常男性婚配子女均不患病 D．此病是正常基因发生碱基替换所致 【答案】B 【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点： 1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：（1）男患者多于女患者；（2）隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。 2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：（1）女患者多于男患者；（2）世代相传。 3、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。 4、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。 【详解】AB、FFEVF癫痫病具有连续遗传的特点，为显性遗传病，如果是伴X显性遗传，则III-5应该患病，不符合题意，所以FFEFV表现为常染色体显性遗传，符合系谱图中患者分布的特点，则II-2和II-4都正常，均不含致病基因，A错误，B正确； C、IV-1与正常男性婚配，IV-1为显性杂合子，其子女可能患病，C错误； D、正常基因酶切后为 230bp 和 31bp，致病基因（252bp）不能被切割，说明正常基因的酶切位点因碱基缺失而消失，D错误。 故选B。 9．（2025·北京海淀·一模）将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交，结果如下图。根据杂交结果，下列有关推测错误的是（    ） A．种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律 B．花色与叶型基因位于一对同源染色体上 C．F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9 D．F1测交后代中，紫花、麻色种皮约占1/2 【答案】B 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、F2中麻色种皮（110 + 39 = 149）：非麻色种皮（38 + 13 = 51）接近3:1，符合基因分离定律中杂合子自交性状分离比，说明种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律，A正确； B、F2中紫花（110 + 39 = 149）：白花（38 + 13 = 51）接近3:1，普通叶（110 + 38 = 148）：半无叶（39 + 13 = 52）接近3:1，且紫花普通叶、白花普通叶、紫花半无叶、白花半无叶的比例接近9:3:3:1，说明花色与叶型基因遵循自由组合定律，即花色与叶型基因位于两对同源染色体上，B错误； C、仅考虑种皮颜色和叶型，种皮颜色中麻色种皮是显性（设为A），叶型中普通叶是显性（设为B），两对等位基因自由组合，F1基因型为AaBb，F2麻色种皮（A -）占3/4，普通叶（B -）占3/4，麻色种皮、普通叶个体（A - B -）占9/16，其中纯合子AABB占1/16，所以F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9，C正确； D、仅考虑花色和种皮颜色，根据F2中，紫花性状与麻色种皮性状捆绑，白花性状与非麻色种皮性状捆绑，则说明控制花色和种皮的基因连锁，设花色中紫花为显性（C），种皮颜色中麻色为显性（A），F1基因型为CcAa（其中c、a基因连锁），测交即CcAa×ccaa，后代紫花、麻色种皮（CcAa）约占1/2，D正确。 故选B。 10．（2025·北京·一模）研究者利用野生型小鼠（WT）、无毛突变小鼠品系甲和乙进行杂交实验，结果如表所示。相关叙述错误的是（    ） 组别 P F1 F1自交获得F2 一 WT×甲 有毛 有毛:无毛=3:1 二 WT×乙 有毛 有毛:无毛=3:1 三 甲×乙 有毛 有毛:无毛=9:7 A．小鼠有毛和无毛是一对相对性状 B．甲、乙无毛品系均为隐性突变体 C．甲、乙无毛突变基因为等位基因 D．组别三F1测交子代约为1/4有毛 【答案】C 【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。 【详解】A、相对性状是同一性状的不同表现形式，小鼠有毛和无毛是一对相对性状，A正确； B、组别一和二的F1相互交配，F2均为有毛∶无毛=3∶1，因此甲、乙无毛品系均为隐性突变体，B正确； C、组3中F1的有毛相互交配，后代有毛∶无毛=9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，因此甲、乙无毛突变基因为非同源染色体上的非等位基因，C错误； D、组别三中有毛为双显性状，F1（AaBb）测交（与aabb杂交）子代约为1/4有毛（AaBb），3/4为无毛（Aabb、aaBb、aabb），D正确。 故选C。 11．（2025·北京顺义·一模）下列交配方式与实验目的不匹配的是（    ） A．鉴别豌豆红花和白花的显隐性关系——测交 B．育种中不断提高抗病品种的纯合度——自交 C．鉴别结红果的番茄植株是否为纯合子——自交 D．判断紫茉莉枝条颜色的遗传是否为质遗传——正反交 【答案】A 【分析】鉴别方法：（1）鉴别一只动物是否为纯合子，可用测交法；（2）鉴别一棵植物是否为纯合子，可用测交法和自交法，其中自交法最简便；（3）鉴别一对相对性状的显性和隐性，可用杂交法和自交法（只能用于植物）；（4）提高优良品种的纯度，常用自交法； 【详解】A、测交是让待测个体与隐性纯合子杂交。若用测交鉴别豌豆红花和白花的显隐性关系，只能判断出待测个体是纯合子还是杂合子，无法直接确定显隐性关系。要鉴别显隐性关系，应采用杂交的方式，让红花和白花豌豆杂交，子代所表现出的性状即为显性性状，A 符合题意； B、自交可使杂合子后代发生性状分离，通过不断自交并筛选，可提高抗病品种的纯合度，B不符合题意； C、对于结红果的番茄植株，自交若后代不发生性状分离，则该植株为纯合子；若后代发生性状分离，则为杂合子，所以自交可鉴别其是否为纯合子，C不符合题意； D、正反交实验可用于判断遗传方式。若紫茉莉枝条颜色的遗传是质遗传，正反交结果会不同，且子代性状总是与母本相同；若正反交结果相同，则不是质遗传，D不符合题意。 故选A。 12．（2025·北京石景山·一模）引起人类患亨廷顿舞蹈症的基因位于4号染色体上。下图为某家庭遗传系谱图及家庭成员该基因的酶切电泳结果。下列判断不正确的是（　　） A．该病的遗传方式是常染色体显性遗传 B．该致病基因发生了碱基对的增添 C．Ⅱ1与正常女子结婚，生育正常孩子的概率为1/2 D．Ⅱ3患4-三体的原因是I1的卵原细胞减数分裂II后期异常 【答案】D 【分析】由图可知，Ⅱ-1为亨廷顿舞蹈症患者，有两条基因电泳带，说明Ⅱ-1是杂合子，所以亨廷顿舞蹈症应属于常染色体显性遗传病。 【详解】A、Ⅱ-1为亨廷顿舞蹈症患者，有两条基因电泳带，说明Ⅱ-1是杂合子，所以亨廷顿舞蹈症应属于常染色体显性遗传病，A正确； B、Ⅱ-2正常，对应1200bp的电泳带，即该条带为正常基因，则1280bp对应的条带为突变基因，说明该致病基因发生了碱基对的增添，B正确； C、Ⅱ-1（Aa）与正常女子aa结婚，生育正常孩子Aa的概率为1/2，C正确； D、Ⅱ-3的父亲为I-2（aa），母亲为I-1(Aa)，若Ⅱ-3的基因型为Aaa，可能是Aa的卵细胞和a的精子的结合，则是母亲减数第一次分裂异常引起，也可能是A卵细胞和aa精子结合，则是父亲减数第一次或减数第二次分裂异常，D错误。 故选D。 13．（2025·北京房山·一模）下图是某单基因遗传病患者的家族系谱图和相关基因的电泳带谱（不考虑基因突变）。下列有关分析正确的是（    ） A．该病遗传方式为常染色体隐性遗传 B．Ⅰ2、Ⅱ2的基因型不一定相同 C．Ⅲ2初级精母细胞含4个致病基因 D．Ⅲ4患该病的概率为1/8 【答案】D 【分析】电泳的原理：待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 【详解】A、若该病为常染色体隐性遗传，Ⅱ1和Ⅱ2的基因应该相同，都为杂合子，与电泳结果不同，因此该病为伴X染色体的隐性遗传，A错误； B、据电泳图可知，Ⅱ2携带致病基因是杂合子，其父亲I1只能传递给她正常基因，因此其致病基因来自于I2，I2正常，因此与Ⅱ2一样是杂合子，B错误； C、Ⅲ2初级精母细胞完成了DNA的复制，由于致病基因只存在于X染色体上，因此Ⅲ2初级精母细胞含有2个致病基因，C错误； D、假设控制该病的致病基因为b，正常基因为B，据题干分析可知，I1基因型为XBY，I2基因型为XBXb，Ⅱ4表型正常，其基因型为1/2XBXB或1/2XBXb，Ⅱ5的基因型为XBY。因此两者生出患病的Ⅲ4的概率为1/2×1/4=1/8，D正确。 故选D。 14．（2025·北京丰台·一模）遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，F1雌雄交配，F2中红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1．下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是（    ） A．白眼雄蝇×F1红眼雌蝇 B．白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇 C．白眼雌蝇×F1红眼雄蝇 D．白眼雌蝇×F2红眼雄蝇 【答案】B 【分析】决定性别的基因位于性染色体上，但性染色体上的基因不都决定性别，性染色体上的遗传方式都与性别相关联，称为伴性遗传。 【详解】一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，说明红眼是显性性状，且性状与性别相关联，说明相关基因位于X染色体，可能是同源区段或非同源区段：要证明白眼基因位于 X 染色体的 I 区段（即与 Y 染色体不同源的区段），可以让隐性纯合子雌性与显性雄性个体杂交，即让带有白眼等位基因的雌蝇（设为XbXb）与野生型红眼雄蝇（XBY或XBYB）杂交：若该基因确在 X 染色体非同源区段，则杂交后 F₁ 所有雌蝇均表现红眼（XBXb），而所有雄蝇均表现白眼(XbY)；而若位于同源区段，则杂交后子代雌雄个体都是显性（XBXb、XbYB），B正确，ACD错误。 故选 B。 15．（2025·北京·模拟预测）水稻分为粳稻和籼稻，两者的杂交种在产量、抗逆性等方面具备比双亲更好的特性，但是杂交种的育性通常较差。为探究杂交稻的育性机理，科学家进行了如下研究。 (1)粳稻籼稻杂交后代育性较低，原因是粳稻和籼稻之间 差异较大。 (2)水稻育性受到C1/C2和D1/D2两对等位基因调控。已知它们位于一对同源染色体上，且不发生交换，籼稻和粳稻的基因型分别为C1C1D1D1、C2C2D2D2.为解释杂交稻不育，科学家提出了“组分互作假说”——当水稻同时具有C1、D1和D2三种基因时，由于三者表达产物的相互作用，雄配子育性降低。 为验证该假说是否成立，进行如下实验： ①推测E4（M）细胞中育性基因表达蛋白的情况： 。 ②为排除遗传背景差异对组分互作的影响，研究者将E4（M）与粳稻T65进行杂交，提取并检测F1中的RNA，以检验D1基因是否能正常的表达。实验结果如图2所示，m1-mg为E4（M）和T65的杂交F1。 该实验的对照组为T65与E4杂交得到的F1代所测得的数据，可以用其作为对照组的理由包括 。 A．此个体中同时具有C1和D1基因    B．此个体中形成C1-D1-D2复合物 C．此个体的花粉为半不育性    D．此个体含有粳稻和籼稻的所有基因 上述结果是否支持“组分互作假说” ？请做出判断并简述理由 。 ③为了进一步验证RNA干扰对于水稻育性的影响，研究者在上述E4（M）和T65杂交后代F1中挑选出一株雄配子育性恢复的个体，收集其自交后产生的种子，这些种子的基因型及比例应为 。 (3)后续的研究表明，单一C1、D1或D2的功能缺失均能够恢复粳籼稻杂交种的雄配子育性，且不会影响其他的性状。基因编辑技术能够实现特定基因敲除。现有分别具备不同优良性状的籼稻品种1和粳稻品种2，请设计一个操作流程，利用基因编辑技术获得同时具备品种1和品种2优良性状的纯合新品系 。 【答案】(1)遗传 (2) 只表达C1蛋白 ABC F1中没有D1基因的表达，表现为可育，对照SS有D1基因表达，表现为半不育 支持 C1C1D1D1：C1C2D1D2：C2C2D2D2=1:2:1 (3)择籼稻1粳稻2杂交，得到F1；用基因编辑技术敲除F1中的C1、D1或D2基因，再让F1自交，筛选纯合子（C1C1d1d1、C2C2d1d1等），选择兼具两亲本优良的个体 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）粳稻和籼稻之间遗传差异较大，所以杂交后代育性较低。 （2）①粳稻E4品系基因是C1C1D1D，转入了D1的干扰RNA后，D1基因的mRNA与干扰RNA结合，导致不能合成相应的蛋白质，因此E4（M）中只表达C1蛋白。 ②E4（M）基因型是C1C1D1D1，粳稻T65（C2C2D2D2）进行杂交，F1的基因型是C1C2D1D2，作为对照。 AB、该个体基因型是C1C2D1D2，所以具有C1和D1基因，个体可以形成C1-D1-D2复合物，AB正确； C、根据题干信息“当水稻同时具有C1、D1和D2三种基因时，由于三者表达产物的相互作用，雄配子育性降低”，所以F1表现为半不育，C正确； D、此个体含有粳稻和籼稻的部分基因，D错误。 故选ABC。 实验结果看出，F1中没有D1基因的表达，表现为可育，对照SS有D1基因表达，表现为半不育，所以支持组分互作假说。 ③F1的基因型是C1C2D1D2，由于C1/C2和D1/D2两对等位基因位于一对同源染色体上，且不发生交换，所以F1产生的配子及比例为C1D1:C2D2=1:1，随机结合后，子代C1C1D1D1：C1C2D1D2：C2C2D2D2=1:2:1。 （3）利用基因编辑技术获得同时具备品种1和品种2优良性状的纯合新品系，可以选择籼稻1（C1C1D1D1）和粳稻2（C2C2D2D2）杂交，得到F1（C1C2D1D2）。用基因编辑技术敲除F1中的C1、D1或D2基因（如敲除D1，基因型变为C1C2d1D2，d1为缺失）。自交F1（C1C2d1D2），筛选纯合子（C1C1d1d1、C2C2d1d1等），选择兼具两亲本优良性状的纯合个体（如C1C1d1d1或C2C2d1d1） 16．（2025·北京·模拟预测）水稻是一种自花受粉的二倍体作物，也是全球最重要的粮食作物之一、水稻稻穗的大小和穗粒数决定水稻产量，通过杂交可获得具备杂种优势的水稻。 (1)雄性不育植株可省去人工去雄操作，为生产带来便利。用性状优良的水稻纯合体（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，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体（丙）与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显。丙的细胞核基因T的表达产物能够抑制基因A的表达。以丙为父本与甲杂交（正交）得F1，F1自交得F2，反交结果与正交结果不同，反交的F2中表现型及其比例为 。 (3)研究人员发现，水稻穗粒数多少与D基因有关。若D基因中第301位碱基G突变为T，则内含子不能被正常剪接，导致水稻穗粒数减少（如下图甲所示）。为在种植前确认不同水稻中D基因是否发生突变，研究人员以待测水稻总DNA为模版，设计引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3'，引物2为 进行PCR（从下列选项中选择）。 a．5'—TTCAACTCTCGTTAAATCAT—3'    b．5'—ATGATTTAACGAGAGTTGAA—3' c．5'—TACTAAATTGCTCTCAACTT—3'    d．5'—AAGTTGAGAGCAATTTAGTA—3' 对扩增产物用限制酶A进行酶切验证（结果如图乙），其中6号植株 （是/否）发生了突变。 (4)研究人员获得了稻穗显著大于野生型的单基因纯合突变体1和突变体2。 ①分别将两种突变体与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗 （填“大于”、“小于”或“等于”）野生型，说明大穗为隐性性状。将突变体1和突变体2杂交，子代穗子大于野生型的，说明两种突变体突变基因的位置关系是 。 ②为了研究突变体2的突变基因位于哪条染色体上，实验人员用该突变株作父本，与不同的三体野生型（三体比正常植株多一条染色体，产生配子时一对同源染色体正常联会，多余的一条同源染色体随机分配）纯合体植株杂交，选择1中的三体与突变体植株杂交得，实验结果见表。 母本 F2表型及数量 大穗 正常穗 9-三体 128 132 12-三体 33 168 注：9——三体、12——三体分别表示9号、12号染色体多了一条。 据表分析，F1中的三体产生的配子类型及比例是 （用T/t表示相关基因），由此可推知突变基因位于 号染色体上。 【答案】(1)细胞质 (2)雄性可育：雄性不育=3：1 (3) b 否 (4) 等于 互为等位基因 TT： Tt：T：t=1：2：2：1 12 【分析】三体是指染色体异常的一种情况，具体指细胞内同源染色体数目异常，其中最常见的是二倍体生物某对同源染色体多出一条。 【详解】（1）因为连续回交（父本为性状优良的水稻纯合体甲 ），子代均表现雄性不育，说明雄性不育的遗传物质没有因为与父本核基因的回交而改变，即控制雄性不育的基因不遵循细胞核基因的遗传规律，由此推测控制雄性不育的基因（A）位于细胞质。 （2）反交结果与正交结果不同，说明涉及到细胞质遗传。因为甲为雄性可育且不含T，所以雄性不育的基因（A）位于丙中。因甲丙为纯合体，反交时F1基因型为Tt（A），F1自交得到F2的基因型及比例为TT（A）：Tt（A）：tt（A）=1：2：1。即雄性可育：雄性不育=3：1。 （3）引物1与模板链中的碱基互补配对，引物的延伸方向是5'→3'，引物1设计区碱基序列与图甲所示单链的序列相同，因此该单链不是引物1的模板链，是引物2的模板链，故引物2的碱基序列应与所给序列碱基互补配对，即5'—ATGATTTAACGAGAGTTGAA—3'。据图甲可知目的基因的长度为530bp，而6号的电泳片段为200多bp左右，说明仍能被限制酶切割，所以未发生基因突变。 （4）将穗子显著大于野生型的突变体与野生型水稻杂交，F1穗子大小与野生型的相等，因为双亲是纯合子，F1表现出的是显性性状，说明野生型是显性性状，大穗为隐性性状。突变体1和2都是纯合子，且突变性状都为隐性性状，若将突变体1与突变体2杂交，子代穗子大于野生型的，则说明两种突变体突变基因的关系是互为等位基因。因为如果为非等位基因，子代穗子等于野生型。若T/t位于与形成三体有关的染色体上，用该突变株（tt）作父本，与三体野生型纯合体植株（TTT）杂交，F1的基因型为1/2Tt、1/2TTt，即三体的概率为1/2，选择F1中的三体（TTt）与突变体植株（tt）杂交得F2，F2为Tt：Ttt：TTt：tt=2：2：1：1，即正常穗：大穗=5：1。若T/t基因不位于三体有关的染色体上，用该突变株（tt）作父本，与三体野生型纯合体植株杂交，F1的基因型为Tt，选择F1中的三体（Tt）与突变体植株（tt）杂交得F2，F2为Tt：tt=1：1，即正常穗：大穗=1：1。根据表格分析，该突变株基因r位于12号染色体上。 17．（2025·北京·模拟预测）斑马鱼可用于早期胚胎发育的研究，对脊椎动物相关出生缺陷的预防性筛查具有重要价值。研究者利用野生型品系传代过程中，偶然发现的一条表型正常的雌鱼（T0）开展研究。 (1)雌鱼T0产生的后代，胚胎均转变为葫芦型，如图1．研究者推测，胚胎形状的改变由隐性突变所致，将控制该性状的野生型和突变型基因分别记为H、h。已知后代胚胎形状仅由母本基因型决定，与子代基因型无关。若上述推测正确，则T0的母本基因型为 。 (2)为确定H/h基因在染色体上的位置，研究者开展下列实验。 ①科学家首先希望找到T0所在鱼缸中的雌性hh个体。请补充杂交设计筛选方案，以证明T0所在鱼缸的某一雄性个体基因型为hh。 步骤一：待测鱼雄鱼和遗传背景差异较大的另一野生型雌鱼杂交，得到F1； 步骤二：F1相互交配得到F2，选取 杂交； 步骤三：通过观察F2后代的胚胎，即F3胚胎的表型：若 ，则说明待测雄鱼为hh基因型。 ②定位克隆是鉴定突变基因的有效手段，不同遗传背景的鱼其基因组在相同简单重复序列位点的长度不同。研究者将①的F2中HH、Hh定义为群体1，hh定义为群体2。通过PCR实验，确定H基因位于21号染色体。为了精确定位到21号染色体的特定位点，对以上3组简单重复序列位点进行PCR，结果如图2-1。依据F1个体生殖细胞染色体在减数分裂过程中的交叉互换现象，在图2-2中标注h基因最可能的位置 。 ③通过基因定位，发现H基因位于21号染色体特定区段，突变体在H基因上游非编码区插入7.3kb（千碱基对）片段，测定mRNA含量如图3。据图3分析，这种插入突变影响H基因表达的可能机制是 。 (3)已知B蛋白在囊胚期后表达，作为转录因子在胚胎背侧表达促进背部发育。为进一步确认H蛋白促进背部体轴的发育的机制，科学家设计下列实验，各组处理和实验结果如图4。请根据实验结果，提出一种可能的背部体轴发育假说 。 【答案】(1)Hh (2) 每一条F2的雌鱼分别与野生型雄鱼 有1/4的F2杂交后代胚胎均为葫芦型，3/4的F2杂交后代胚胎均为野生型 大片段插入破坏启动子，使H基因无法正常转录，造成胚胎发育异常。 (3)H蛋白通过促进B蛋白含量增加，促进背部的发育。 【分析】胞质遗传的特点主要包括母系遗传、非孟德尔式遗传规律、正交反交结果差异、性状的非分离性等核心特征‌。其遗传物质通过细胞质传递，具有与核遗传不同的独特机制。特点为： （1）母系遗传‌：子代性状由母本细胞质基因主导，因受精时精子几乎不贡献细胞质。例如，杂交水稻的雄性不育特性通过母系遗传保持； （2）非孟德尔式遗传‌：不遵循显隐性分离规律，后代不呈现固定比例的表型分离，例如玉米条纹叶的表型随机分布； （3）正交与反交结果差异‌：正反交实验中，F1代仅表现母本性状（如紫茉莉叶色遗传的正反交对比）； （4）性状的非消失性‌：通过连续回交可置换母本核基因，但母本细胞质基因控制的性状仍稳定存在（如水稻不育系的保持机制）。 【详解】（1）已知后代胚胎形状仅由母本基因型决定，与子代基因型无关，雌鱼T0产生的后代胚胎均为葫芦型（突变型），说明T0的基因型为hh。因为突变是隐性突变，T0表现正常，其母本产生了含有h基因的配子才使T0基因型为hh，又因为T0母本表现正常，所以T0的母本基因型为Hh； （2）① 步骤二：F1相互交配得到F2，选取F2中的每一条雌鱼分别与待测雄鱼杂交。因为后代胚胎形状由母本基因型决定，这样通过观察F3胚胎表型来判断母本基因型，进而推断待测雄鱼基因型；步骤三：若F3有1/4的F2杂交后代胚胎均为葫芦型，3/4的F2杂交后代胚胎均为野生型，则说明待测雄鱼为hh基因型； ②从图2-1可知，群体2（hh）在3M位点的条带情况与群体1（HH、Hh）差异明显，依据F1个体生殖细胞染色体在减数分裂过程中的交叉互换现象，h基因最可能位于21号染色体的3M位点附近，因此h基因最可能的位置关系为：； ③非编码区虽然不编码蛋白质，但对基因的转录等表达过程有调控作用。在突变体在H基因上游非编码区插入7.3kb片段后，观察图3可知突变体的mRNA含量明显降低。因此插入突变影响H基因表达的可能机制是大片段插入破坏启动子，使H基因无法正常转录，造成胚胎发育异常； （3）观察实验结果：野生型组有正常的H基因表达情况和较高的存活胚胎比例（53/53）；只注入无关RNA的组（hh）存活胚胎比例为26/26 ；回补H与无关RNA的组，存活胚胎比例有所上升（39/41），说明H蛋白对胚胎存活有积极作用；回补H与B基因的mRNA互补的RNA的组，存活胚胎比例为47/50 。当注入与B基因的mRNA互补的RNA时，会抑制B基因的表达（因为互补RNA会与B基因的mRNA结合，阻碍其翻译过程），而此时胚胎存活情况也较好。   综合分析可得，一种可能的背部体轴发育假说为：H蛋白通过促进B蛋白基因的表达，使蛋白含量增加，进而促进背部体轴的发育。 18．（2025·北京西城·二模）蔬菜甘蓝具有杂种优势现象，花为两性花，开花后一株可结5000多粒种子。育种专家对甘蓝雄性不育性状进行研究。 (1)从甘蓝纯种优良品系1中获得一株雄性不育突变株（甲），甲与品系1杂交，子代中可育株约占1/2，推测甲的雄性不育性状为 性。后续研究证实了该推测，将可育基因与雄性不育基因分别记为A和A′。利用雄性不育株获得杂种避免了杂交过程中的 和套袋等繁琐操作。 (2)通过甲获得两株基因型为A'A'的甘蓝（乙），利用品系1、乙及另一优良可育品系2，生产出兼具品系1和2优良性状的杂交种子（YF1），用于大田种植。请补充答题卡上的图解，用以表示经两代杂交生产大量YF1的过程 。 (3)与A相比，A'启动子缺失1个碱基对。编辑A基因，获得编码区突变的隐性基因a，三者结构如图1所示。检测发现，突变株aa（丙）、兼具A′和a基因突变位点的纯合突变株（丁）均表现为雄性不育。 ①为检测突变启动子的活性，将A和A'基因启动子与报告基因连接后导入烟草细胞。图2结果说明突变后的启动子转录活性提高，依据是 。 ②研究发现，A蛋白可抑制A和A'基因的转录，调控相关蛋白含量。为此，研究人员检测不同株系甘蓝育性基因（A及其等位基因）相对转录量请在图3中补充丁组实验结果 。 (4)绝大多数植物都有A基因，利用其特点推广到其他作物育种时发现，若将（2）中产生的YF1用于某些自花传粉为主的作物时会造成严重减产，请分析原因 。 【答案】(1) 显 去除雄蕊 (2) (3) A'组报告基因表达量高于A组 (4)YF1中有1/2是雄性不育杂合子，若自花传粉作物收获的是果实或种子，不育株自然 状态下无法授粉结实，严重减产 【分析】雄性不育系花粉败育，在杂交中只能作为母本，省去了人工去雄的麻烦；杂交育种是通过杂交的方法是不同品系的优良性状集中在一起。 【详解】（1）品系1是可育的纯种，与甲雄性不育株进行杂交，后代中可育株占1/2，说明甲是显性杂合子，即雄性不育性状为显性性状。雄性不育株在杂交中只能做母本，可以省去去除雄蕊、套袋等操作。 （2）甲的基因型为A′A，品系1和2的基因型为AA，乙的基因型为A'A'，设品系1其他优良性状的基因为BB，品系2其他优良性状的基因为CC，乙与品系1杂交，F1的基因型为A′AB-，再将F1与品系2杂交，可以获得兼具品系1和2优良性状的杂交种子（YF1）A′AB-C-，。 （3）①启动子的作用是启动转录过程。若突变后的启动子转录活性提高，那么与报告基因连接后，在相同的条件下，报告基因的转录量应该更高。观察图2，A'组报告基因相对表达量明显高于A组 ，所以可以说明突变后的启动子转录活性提高。 ②已知A蛋白可抑制A和A'基因的转录，突变株aa（丙）表现为雄性不育，兼具A'和a基因突变位点的纯合突变株（丁）也表现为雄性不育。因为丁兼具A'和a的突变位点，A'启动子转录活性提高，且a为隐性突变，在纯合状态下发挥作用，同时又没有A蛋白的抑制（因为A基因突变了），所以丁组中基因相对转录量应该高于丙组。参考丙组的转录量位置，丁组应在丙组之上。 如图所示： 。 （4）由于YF1中有1/2是雄性不育杂合子，若自花传粉作物收获的是果实或种子，不育株自然状态下无法授粉结实，严重减产。 19．（2025·北京昌平·二模）矮牵牛的花朵大小直接决定其观赏价值，且花朵大小影响自身的传粉与繁殖。研究小组以不同花朵大小的矮牵牛纯系为材料，对其花朵大小的遗传规律与调控机制进行研究。 (1)将大花自交系W与腋花矮牵牛S26（中花）杂交，对F1进行自交和回交，获得F2和BC1，在BC1群体中分别选择大花和中花植株自交获得BCF2，实验结果统计如下表。 W×S26 大花 中花 （9.0-10.3）（4.8-5.6） F1： 均为大花（7.0-9.5） F2： 98株大花（6.8-10.0） 36株中花（4.4-6.2） F1×S26 BC1： 67株大花（6.8-9.4） 62株中花（4.4-6.4） 大花BCF2： 194株大花（7.0-10.2） 65株中花（4.0-6.3） 中花BCF2： 均为中花（4.6-6.4） 注：括号内数值为花径的长度（cm），>6.8cm定为大花，4.0-6.8cm定为中花，<4.0cm定为小花 上述结果推测：W的大花性状对S26的中花性状由 对基因控制，遵循 定律，且表现出显性基因数量越多，花径越大的加性效应。 (2)将大花自交系W与中花自交系S杂交，对其F1和F2群体花朵大小进行统计。结果显示，F1群体的花径均为大花，F2群体的花径出现大小分离，大花植株数为76，中花植株数为39。研究表明W×S组合的花径可能受非同源染色体上的2对等位基因（A/a、B/b）控制，A和B存在相同的加性效应。F2群体未出现经典的由2对基因控制的性状分离比，合理的解释是： 。 (3)将大花自交系W与膨大矮牵牛S6（小花）杂交，对其F1和F2群体的花朵大小进行统计，结果如下图所示。 下列分析或推测正确的是________（多选）。 A．F2群体出现1∶2∶1的性状分离比 B．控制花朵大小的两对基因位于一对同源染色体上 C．推测基因间存在加性效应 D．推测花朵大小由多对基因参与调控 (4)研究表明，细胞分裂素对花器官大小具有重要调控作用，而细胞分裂素受体基因高水平表达并不能诱导花器官增大，但过表达细胞分裂素信号转导的关键基因，则花器官增大。据此推测，矮牵牛的大花性状可能由 共同调控。 【答案】(1) 一/1 基因的分离 (2)存在显性纯合致死现象（或其他合理的致死情况，如含某种显性基因的花粉不育等 ） (3)ACD (4)多对基因和细胞分裂素信号转导途径 【分析】基因自由组合定律的实质：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）大花自交系W与中花矮牵牛S26为材料进行杂交，F1群体均为大花，F1自交，F2群体出现花径大小分离，其中大花98株，中花36株，比例接近3：1，所以矮牵牛大花为显性性状，中花为隐性性状，亲本均为纯合品系，矮牵牛W×S26组合的花大小遗传受1对等位基因控制，遵循基因的分离定律，且表现出显性基因数量越多，花径越大的加性效应（F1平均花径虽属于大花，但较亲本W略小）。 （2）F1群体的花径均为大花，F2群体的花径出现大小分离，大花植株数为76，中花植株数为39，即大花：中花≈2：1，W×S组合的花径可能受非同源染色体上的2对等位基因（A/a、B/b）控制，A和B存在相同的加性效应。F2群体未出现经典的由2对基因控制的性状分离比，可能是显性纯合致死导致的。 （3）A、根据花茎可知F1全为中花，可知大花对小花为不完全显性，且根据花茎和数量可知，F2中性状分离比为1：2：1，A正确； B、由发和F2的表型及比可知，花朵大小也可能受一对等位基因控制，B错误； C、“推测基因间有加性效应”与多个杂交结果以及表型连续分布相吻合，C正确； D、“推测花径由多对基因调控”符合连续变异的特点，D正确； 故选ACD。 （4）仅提高细胞分裂素受体基因的表达并不足以使花器官增大，而过量表达细胞分裂素信号转导的关键基因则能使其增大。由此推测，矮牵牛的大花性状需多对基因和细胞分裂素信号转导途径共同调控才能显著放大花朵。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 基因分离定律和自由组合定律 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 基因的分离定律 （5年3考） 2024、2023、2021年都有考查 1.高考侧重于对分离定律的应用的考查，如遗传概率的计算，致死效应，复等位基因的遗传问题等。 2.自由组合定律及其应用是高考的必考内容之一，几乎年年都考，选择题和非选择题都有，尤其侧重于遗传概率的计算，9:3:3:1的变式等的考查。 考点2 基因的自由组合定律 （5年3考） 2025、2023、2022年都有考查 考点01 基因分离定律 1．（2024·北京·高考真题）摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是（    ）    果蝇X染色体上一些基因的示意图 A．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B．所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C．所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D．四个与眼色表型相关基因互为等位基因 2．（2021·北京·高考真题）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（　　） A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素 B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒 C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒 D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的 3．（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。 4．（2023·北京·高考真题）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。 (1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是 。    (2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图乙）。据此，检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 条。    (3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。    ①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为 。 ②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用 。 5．（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 (1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为 。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型： 。 (3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 。 (4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括 ，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 6．（2021·北京·高考真题）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。 (1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。 (2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。 实验方案 预期结果 I．转基因玉米×野生型玉米 II．转基因玉米×甲品系 III．转基因玉米自交 IV．野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1 (3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。 (4)为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。 统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因 。 考点02 基因自由组合定律 1．（2023·北京·高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（　　）    A．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上 B．F1雌果蝇只有一种基因型 C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变 D．上述杂交结果符合自由组合定律 2．（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。 (1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。 ①家系1的II-2是携带者的概率为 。 ②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配，所生子女均正常，原因是 。 (2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如，小鼠在单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为γ型，而双突变体小鼠ggrr表现为α型。表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有 。 (3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解，导致USH。因此，抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解，但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡，因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞，在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求，则加药后的检测结果是 。 (4)将野生型R基因连接到病毒载体上，再导入患者内耳或视网膜细胞，是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害，保证治疗的安全性，用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释 。 3．（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 (1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为 。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型： 。 (3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 。 (4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括 ，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 1．（2025·北京大兴·模拟预测）拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色：巧克力色：米白色=9:3:4。下列有关分析，正确的是（    ） A．米白色相对于黑色为显性 B．F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为 C．F2米白色犬有3种基因型 D．F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 2．（2025·北京大兴·模拟预测）与 X 染色体相比，Y 染色体在不同猿类物种之间的差异很大，而且含有许多物种特有的序列。不同猿类物种Y 染色体之间的一个显著差异是它们的长度。DNA重复序列的数量和类型的差异是造成染色体长度差异的部分原因。下列叙述正确的是（　　） A．猿类近亲物种之间不存在生殖隔离 B．X染色体与Y染色体属于同源染色体，在减数第一次分裂的后期联会 C．Y染色体上DNA重复序列的数量和类型的差异可能是发生缺失、易位导致的 D．Y染色体上DNA重复序列的数量和类型的差异可能发生了基因突变 3．（2025·北京海淀·二模）白三叶的花瓣通常为白色、偶然发现一株红花突变体。研究者进行下图所示杂交实验，以分析白三叶的花色遗传。下列推测错误的是（　　） A．红花为隐性性状 B．花色的遗传遵循自由组合定律 C．F1测交后代中红花约占1/4 D．F2白花自交后代不发生性状分离 4．（2025·北京·模拟预测）玉米的抗病和易感病性状受两对等位基因A/a和B/b控制。研究人员选择抗病母本与易感病父本进行杂交，F1全部为抗病，F1自交得F2．可利用PCR技术确定两对基因在染色体上的相对位置关系（不考虑交叉互换）。亲本、F1和F2群体中所有个体PCR扩增产物的电泳结果如图所示，则F1中A/a和B/b在染色体上的位置关系正确的是（    ）    A．   B．   C．   D．   5．（2025·北京西城·二模）番茄茎的颜色由A/a控制，果肉颜色由B/b控制。两株杂合番茄杂交，子代植株表型和数量为：紫茎红果肉305株、紫茎黄果肉110株、绿茎红果肉328株、绿茎黄果肉97株。根据结果不能得出的结论是（　　） A．果肉红色对黄色为显性性状 B．A/a和B/b位于非同源染色体上 C．亲本基因型为AaBb和aaBb D．绿茎自交后代不发生性状分离 6．（2025·北京东城·二模）T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是（    ） 雌鼠甲（转基因纯合子） 雄鼠乙 雄鼠丙 转入基因的位置 常染色体 X染色体 Y染色体 转入的基因及功能 基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因 基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因 A．可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠 B．将甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活 C．将甲与丙杂交，获得F1与野生型交配，F2只有雌鼠存活 D．该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本 7．（2025·北京丰台·二模）摩尔根果蝇杂交实验中，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，F2中两只果蝇眼色表型一致的概率为（　　） A．3/4 B．5/8 C．1/16 D．9/16 8．（2025·北京朝阳·一模）FFEVF癫痫病是一种单基因遗传病。正常基因的PCR产物被NdeI酶切成230bp和31bp两段，致病基因的PCR产物（252bp）不能被切割。下图为某家族系谱图及部分个体的PCR产物酶切结果。下列分析正确的是（    ）    A．II-2和II-4均含致病基因 B．FFEVF是常染色体显性遗传病 C．IV-1与正常男性婚配子女均不患病 D．此病是正常基因发生碱基替换所致 9．（2025·北京海淀·一模）将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交，结果如下图。根据杂交结果，下列有关推测错误的是（    ） A．种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律 B．花色与叶型基因位于一对同源染色体上 C．F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9 D．F1测交后代中，紫花、麻色种皮约占1/2 10．（2025·北京·一模）研究者利用野生型小鼠（WT）、无毛突变小鼠品系甲和乙进行杂交实验，结果如表所示。相关叙述错误的是（    ） 组别 P F1 F1自交获得F2 一 WT×甲 有毛 有毛:无毛=3:1 二 WT×乙 有毛 有毛:无毛=3:1 三 甲×乙 有毛 有毛:无毛=9:7 A．小鼠有毛和无毛是一对相对性状 B．甲、乙无毛品系均为隐性突变体 C．甲、乙无毛突变基因为等位基因 D．组别三F1测交子代约为1/4有毛 11．（2025·北京顺义·一模）下列交配方式与实验目的不匹配的是（    ） A．鉴别豌豆红花和白花的显隐性关系——测交 B．育种中不断提高抗病品种的纯合度——自交 C．鉴别结红果的番茄植株是否为纯合子——自交 D．判断紫茉莉枝条颜色的遗传是否为质遗传——正反交 12．（2025·北京石景山·一模）引起人类患亨廷顿舞蹈症的基因位于4号染色体上。下图为某家庭遗传系谱图及家庭成员该基因的酶切电泳结果。下列判断不正确的是（　　） A．该病的遗传方式是常染色体显性遗传 B．该致病基因发生了碱基对的增添 C．Ⅱ1与正常女子结婚，生育正常孩子的概率为1/2 D．Ⅱ3患4-三体的原因是I1的卵原细胞减数分裂II后期异常 13．（2025·北京房山·一模）下图是某单基因遗传病患者的家族系谱图和相关基因的电泳带谱（不考虑基因突变）。下列有关分析正确的是（    ） A．该病遗传方式为常染色体隐性遗传 B．Ⅰ2、Ⅱ2的基因型不一定相同 C．Ⅲ2初级精母细胞含4个致病基因 D．Ⅲ4患该病的概率为1/8 14．（2025·北京丰台·一模）遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，F1雌雄交配，F2中红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1．下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是（    ） A．白眼雄蝇×F1红眼雌蝇 B．白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇 C．白眼雌蝇×F1红眼雄蝇 D．白眼雌蝇×F2红眼雄蝇 15．（2025·北京·模拟预测）水稻分为粳稻和籼稻，两者的杂交种在产量、抗逆性等方面具备比双亲更好的特性，但是杂交种的育性通常较差。为探究杂交稻的育性机理，科学家进行了如下研究。 (1)粳稻籼稻杂交后代育性较低，原因是粳稻和籼稻之间 差异较大。 (2)水稻育性受到C1/C2和D1/D2两对等位基因调控。已知它们位于一对同源染色体上，且不发生交换，籼稻和粳稻的基因型分别为C1C1D1D1、C2C2D2D2.为解释杂交稻不育，科学家提出了“组分互作假说”——当水稻同时具有C1、D1和D2三种基因时，由于三者表达产物的相互作用，雄配子育性降低。 为验证该假说是否成立，进行如下实验： ①推测E4（M）细胞中育性基因表达蛋白的情况： 。 ②为排除遗传背景差异对组分互作的影响，研究者将E4（M）与粳稻T65进行杂交，提取并检测F1中的RNA，以检验D1基因是否能正常的表达。实验结果如图2所示，m1-mg为E4（M）和T65的杂交F1。 该实验的对照组为T65与E4杂交得到的F1代所测得的数据，可以用其作为对照组的理由包括 。 A．此个体中同时具有C1和D1基因    B．此个体中形成C1-D1-D2复合物 C．此个体的花粉为半不育性    D．此个体含有粳稻和籼稻的所有基因 上述结果是否支持“组分互作假说” ？请做出判断并简述理由 。 ③为了进一步验证RNA干扰对于水稻育性的影响，研究者在上述E4（M）和T65杂交后代F1中挑选出一株雄配子育性恢复的个体，收集其自交后产生的种子，这些种子的基因型及比例应为 。 (3)后续的研究表明，单一C1、D1或D2的功能缺失均能够恢复粳籼稻杂交种的雄配子育性，且不会影响其他的性状。基因编辑技术能够实现特定基因敲除。现有分别具备不同优良性状的籼稻品种1和粳稻品种2，请设计一个操作流程，利用基因编辑技术获得同时具备品种1和品种2优良性状的纯合新品系 。 16．（2025·北京·模拟预测）水稻是一种自花受粉的二倍体作物，也是全球最重要的粮食作物之一、水稻稻穗的大小和穗粒数决定水稻产量，通过杂交可获得具备杂种优势的水稻。 (1)雄性不育植株可省去人工去雄操作，为生产带来便利。用性状优良的水稻纯合体（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，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体（丙）与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显。丙的细胞核基因T的表达产物能够抑制基因A的表达。以丙为父本与甲杂交（正交）得F1，F1自交得F2，反交结果与正交结果不同，反交的F2中表现型及其比例为 。 (3)研究人员发现，水稻穗粒数多少与D基因有关。若D基因中第301位碱基G突变为T，则内含子不能被正常剪接，导致水稻穗粒数减少（如下图甲所示）。为在种植前确认不同水稻中D基因是否发生突变，研究人员以待测水稻总DNA为模版，设计引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3'，引物2为 进行PCR（从下列选项中选择）。 a．5'—TTCAACTCTCGTTAAATCAT—3'    b．5'—ATGATTTAACGAGAGTTGAA—3' c．5'—TACTAAATTGCTCTCAACTT—3'    d．5'—AAGTTGAGAGCAATTTAGTA—3' 对扩增产物用限制酶A进行酶切验证（结果如图乙），其中6号植株 （是/否）发生了突变。 (4)研究人员获得了稻穗显著大于野生型的单基因纯合突变体1和突变体2。 ①分别将两种突变体与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗 （填“大于”、“小于”或“等于”）野生型，说明大穗为隐性性状。将突变体1和突变体2杂交，子代穗子大于野生型的，说明两种突变体突变基因的位置关系是 。 ②为了研究突变体2的突变基因位于哪条染色体上，实验人员用该突变株作父本，与不同的三体野生型（三体比正常植株多一条染色体，产生配子时一对同源染色体正常联会，多余的一条同源染色体随机分配）纯合体植株杂交，选择1中的三体与突变体植株杂交得，实验结果见表。 母本 F2表型及数量 大穗 正常穗 9-三体 128 132 12-三体 33 168 注：9——三体、12——三体分别表示9号、12号染色体多了一条。 据表分析，F1中的三体产生的配子类型及比例是 （用T/t表示相关基因），由此可推知突变基因位于 号染色体上。 17．（2025·北京·模拟预测）斑马鱼可用于早期胚胎发育的研究，对脊椎动物相关出生缺陷的预防性筛查具有重要价值。研究者利用野生型品系传代过程中，偶然发现的一条表型正常的雌鱼（T0）开展研究。 (1)雌鱼T0产生的后代，胚胎均转变为葫芦型，如图1．研究者推测，胚胎形状的改变由隐性突变所致，将控制该性状的野生型和突变型基因分别记为H、h。已知后代胚胎形状仅由母本基因型决定，与子代基因型无关。若上述推测正确，则T0的母本基因型为 。 (2)为确定H/h基因在染色体上的位置，研究者开展下列实验。 ①科学家首先希望找到T0所在鱼缸中的雌性hh个体。请补充杂交设计筛选方案，以证明T0所在鱼缸的某一雄性个体基因型为hh。 步骤一：待测鱼雄鱼和遗传背景差异较大的另一野生型雌鱼杂交，得到F1； 步骤二：F1相互交配得到F2，选取 杂交； 步骤三：通过观察F2后代的胚胎，即F3胚胎的表型：若 ，则说明待测雄鱼为hh基因型。 ②定位克隆是鉴定突变基因的有效手段，不同遗传背景的鱼其基因组在相同简单重复序列位点的长度不同。研究者将①的F2中HH、Hh定义为群体1，hh定义为群体2。通过PCR实验，确定H基因位于21号染色体。为了精确定位到21号染色体的特定位点，对以上3组简单重复序列位点进行PCR，结果如图2-1。依据F1个体生殖细胞染色体在减数分裂过程中的交叉互换现象，在图2-2中标注h基因最可能的位置 。 ③通过基因定位，发现H基因位于21号染色体特定区段，突变体在H基因上游非编码区插入7.3kb（千碱基对）片段，测定mRNA含量如图3。据图3分析，这种插入突变影响H基因表达的可能机制是 。 (3)已知B蛋白在囊胚期后表达，作为转录因子在胚胎背侧表达促进背部发育。为进一步确认H蛋白促进背部体轴的发育的机制，科学家设计下列实验，各组处理和实验结果如图4。请根据实验结果，提出一种可能的背部体轴发育假说 。 18．（2025·北京西城·二模）蔬菜甘蓝具有杂种优势现象，花为两性花，开花后一株可结5000多粒种子。育种专家对甘蓝雄性不育性状进行研究。 (1)从甘蓝纯种优良品系1中获得一株雄性不育突变株（甲），甲与品系1杂交，子代中可育株约占1/2，推测甲的雄性不育性状为 性。后续研究证实了该推测，将可育基因与雄性不育基因分别记为A和A′。利用雄性不育株获得杂种避免了杂交过程中的 和套袋等繁琐操作。 (2)通过甲获得两株基因型为A'A'的甘蓝（乙），利用品系1、乙及另一优良可育品系2，生产出兼具品系1和2优良性状的杂交种子（YF1），用于大田种植。请补充答题卡上的图解，用以表示经两代杂交生产大量YF1的过程 。 (3)与A相比，A'启动子缺失1个碱基对。编辑A基因，获得编码区突变的隐性基因a，三者结构如图1所示。检测发现，突变株aa（丙）、兼具A′和a基因突变位点的纯合突变株（丁）均表现为雄性不育。 ①为检测突变启动子的活性，将A和A'基因启动子与报告基因连接后导入烟草细胞。图2结果说明突变后的启动子转录活性提高，依据是 。 ②研究发现，A蛋白可抑制A和A'基因的转录，调控相关蛋白含量。为此，研究人员检测不同株系甘蓝育性基因（A及其等位基因）相对转录量请在图3中补充丁组实验结果 。 (4)绝大多数植物都有A基因，利用其特点推广到其他作物育种时发现，若将（2）中产生的YF1用于某些自花传粉为主的作物时会造成严重减产，请分析原因 。 19．（2025·北京昌平·二模）矮牵牛的花朵大小直接决定其观赏价值，且花朵大小影响自身的传粉与繁殖。研究小组以不同花朵大小的矮牵牛纯系为材料，对其花朵大小的遗传规律与调控机制进行研究。 (1)将大花自交系W与腋花矮牵牛S26（中花）杂交，对F1进行自交和回交，获得F2和BC1，在BC1群体中分别选择大花和中花植株自交获得BCF2，实验结果统计如下表。 W×S26 大花 中花 （9.0-10.3）（4.8-5.6） F1： 均为大花（7.0-9.5） F2： 98株大花（6.8-10.0） 36株中花（4.4-6.2） F1×S26 BC1： 67株大花（6.8-9.4） 62株中花（4.4-6.4） 大花BCF2： 194株大花（7.0-10.2） 65株中花（4.0-6.3） 中花BCF2： 均为中花（4.6-6.4） 注：括号内数值为花径的长度（cm），>6.8cm定为大花，4.0-6.8cm定为中花，<4.0cm定为小花 上述结果推测：W的大花性状对S26的中花性状由 对基因控制，遵循 定律，且表现出显性基因数量越多，花径越大的加性效应。 (2)将大花自交系W与中花自交系S杂交，对其F1和F2群体花朵大小进行统计。结果显示，F1群体的花径均为大花，F2群体的花径出现大小分离，大花植株数为76，中花植株数为39。研究表明W×S组合的花径可能受非同源染色体上的2对等位基因（A/a、B/b）控制，A和B存在相同的加性效应。F2群体未出现经典的由2对基因控制的性状分离比，合理的解释是： 。 (3)将大花自交系W与膨大矮牵牛S6（小花）杂交，对其F1和F2群体的花朵大小进行统计，结果如下图所示。 下列分析或推测正确的是________（多选）。 A．F2群体出现1∶2∶1的性状分离比 B．控制花朵大小的两对基因位于一对同源染色体上 C．推测基因间存在加性效应 D．推测花朵大小由多对基因参与调控 (4)研究表明，细胞分裂素对花器官大小具有重要调控作用，而细胞分裂素受体基因高水平表达并不能诱导花器官增大，但过表达细胞分裂素信号转导的关键基因，则花器官增大。据此推测，矮牵牛的大花性状可能由 共同调控。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$