内容正文:
第18讲 遗传综合实验分析
目录
01 课标达标练
【题型一】基因位置的判断
02 能力突破练(新情境+新考法+新角度)
03 高考溯源练(含2025高考真题)
题型一 基因位置的判断
1.(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。
2.(25-26高三上·北京海淀·阶段练习)科研人员得到4科浅红眼的果蝇突变体甲、乙、丙和丁,将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验,结果如下表所示。
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
亲本果蝇
雌性
甲
乙
丙
丁
甲
雄性
野生型
野生型
野生型
野生型
乙
以下对实验结果与结论的讨论,对应正确的是( )
A.若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼,说明甲、乙突变基因均为常染色体上的显性基因
B.若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致,说明丙、丁突变基因均为于X染色体上
C.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼,说明甲、乙突变基因一定是非等位基因
D.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因是位于两对常染色体上的非等位基因
【答案】B
【分析】1、分离定律的实质:杂合子体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代;
2、自由组合规律: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。
【详解】A、若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼,说明甲、乙突变体与野生型杂交,显性性状为红眼,那么甲、乙突变基因均为隐性基因,而不是显性基因,A错误;
B、若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致,即子代雄性的性状取决于母本,这是伴X染色体遗传的特点,说明丙、丁突变基因均位于X染色体上,B正确;
C、若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼,说明甲、乙突变基因可能是等位基因,也可能是非等位基因,C错误;
D、若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因是位于两对同源染色体(可以是两对常染色体,也可以是一对常染色体和一对性染色体等)上的非等位基因,因为只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,才会出现这种结果,仅说两对常染色体不准确,D错误。
故选B。
3.(24-25高三上·北京昌平·期末)突变形成的两个隐性基因都可导致小鼠眼睛变小,一个为小眼基因,一个为细眼基因。利用正常眼(野生型)、小眼和细眼3个纯合品系进行实验。实验一:正常眼与小眼品系杂交;实验二:小眼品系与细眼品系杂交。下列叙述错误的是( )
A.实验一的F1中出现了正常眼个体
B.若实验一正反交结果不同,则说明小眼基因位于常染色体上
C.实验二可用于探究小眼基因和细眼基因是否为同一基因的突变
D.若实验二结果为正常眼,则说明小眼基因和细眼基因为非等位基因
【答案】B
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。
【详解】A、分析题意,小眼和细眼都是隐性突变所致,野生型正常眼应为显性纯合子,设为AABB,与小眼品系(设为aaBB)杂交,子一代是AaBB,表现为正常眼,A正确;
B、正反交实验可用于探究染色体的位置关系,若实验一正反交结果不同,则说明小眼基因位于X染色体上,B错误;
CD、小眼品系(设为aaBB)与细眼品系杂交可用于探究小眼基因和细眼基因是否为同一基因的突变:若为同一基因的突变,则细眼基因型是a1a1BB,两者杂交,子一代仍眼睛变小;若不为同一基因的突变即为非等位基因(假设用b表示),则细眼基因型是AAbb,两者杂交,子一代基因型是AaBb,表现为正常眼,CD正确。
故选B。
4.(24-25高三上·北京·期末)在玉米中,等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色,B为野生型紫色;另外一个基因w使籽粒胚乳为蜡质,W为野生型淀粉质;第三个基因c使子叶为粉红,C为野生型黄色子叶。将纯合的紫色、淀粉质、子叶粉红色的玉米与纯合白色、蜡质、子叶黄色玉米杂交,得到的F1再进行测交,得到的1000个籽粒表型及其数量如下,下列说法正确的是( )
紫色、淀粉质、子叶粉红色
382
白色、蜡质、子叶黄色
379
紫色、蜡质、子叶粉红色
69
白色、淀粉质、子叶黄色
67
紫色、蜡质、子叶黄色
48
白色、淀粉质、子叶粉红色
44
紫色、淀粉质、子叶黄色
5
白色、蜡质、子叶粉红色
6
A.B和W位于同一条染色体上,与c不在同一条染色体上
B.b和C位于同一条染色体上,与w不在同一条染色体上
C.B、W、c位于同一条染色体上,c在B和W之间
D.b、w、C位于同一条染色体上,b在w和C之间
【答案】C
【分析】1、自由组合定律的实质:具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1(杂合体)形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合;
2、基因的连锁和交换定律是指在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。应当说明的是,基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾,它们是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
【详解】由题意可知,纯合的紫色(BB)、淀粉质(WW)、子叶粉红色(cc)玉米与纯合白色(bb)、蜡质(ww)、子叶黄色(CC)玉米杂交,得到的F1基因型为BbWwCc。 F1进行测交,即BbWwCc×bbwwcc。观察测交后代的表型及数量,紫色、淀粉质、子叶粉红色(B_W_cc)有382个,白色、蜡质、子叶黄色(bbwwcc)有379个,这两种表型数量最多,说明F1产生的配子中BWc和bwc这两种配子所占比例较大,由此可推测B、W、c位于同一条染色体上。紫色、蜡质、子叶粉红色(B_wwcc)有69个,白色、淀粉质、子叶黄色(bbW_C_)有67个,这两种表型数量相近。 紫色、蜡质、子叶黄色(B_wwC_)有48个,白色、淀粉质、子叶粉红色(bbW_cc)有44个,这两种表型数量也相近,是由于单交换所致。紫色、淀粉质、子叶黄色(B_W_C_)有5个,白色、蜡质、子叶粉红色(bbwwcc)有6个,这两种表型数量较少,是由于双交换产生的重组型配子。推测c位于B、W之间,C正确,ABD错误。
故选C。
5.(24-25高三上·北京朝阳·期末)家蚕是ZW型性别决定生物。油蚕幼虫的皮肤透明,称为皮肤油性。研究者用油蚕品系与普通皮肤品系杂交,结果如表。下列判断错误的是( )
杂交组合
F1
F2
普通,♀
普通,♂
油性,♀
油性,♂
普通,♀
普通,♂
油性,♀
油性,♂
普通蚕♀×油蚕♂
0
142
135
0
295
300
275
281
A.家蚕皮肤油性和普通由1对基因控制
B.家蚕皮肤油性性状由Z染色体上隐性基因控制
C.用“普通蚕♀×油蚕♂”可在子代幼虫期据皮肤性状筛选雄蚕
D.F2中普通皮肤的雌雄蚕相互交配,子代中油蚕均为雄性
【答案】D
【分析】家蚕的性别决定方式为ZW型,则雌性基因组成为ZW型,雄性基因组成为ZZ型。因多只普通蚕♀(ZW)与多只油蚕♂(ZZ)进行多组杂交实验,每组杂交产生的F1中均有普通雄蚕和油性雌蚕,则可推知亲代基因型分别为(雌)ZBW、(雄)ZbZb。
【详解】A、题意显示,普通蚕♀×油蚕♂杂交产生的子代中普通雄蚕和油性雌蚕的比例约为1∶1,表现为性状表现与性别相关联,因而亲本的基因型可表示为ZBW、ZbZb,即家蚕皮肤油性和普通由1对基因控制,且相关基因位于Z染色体上,A正确;
B、普通蚕♀×油蚕♂杂交产生的子代中普通雄蚕和油性雌蚕的比例约为1∶1,说明亲本的基因型为ZBW、ZbZb,说明家蚕皮肤油性性状由Z染色体上隐性基因控制,B正确;
C、用“普通蚕♀(ZBW)×油蚕♂(ZbZb)”产生的子代的基因型和表现型为油蚕雄(ZbW)、普通蚕♂(ZBZb),显然在子代幼虫期据皮肤性状筛选雄蚕,C正确;
D、结合C 项可知,F1中的基因型为ZbW、ZBZb,F2中普通皮肤的雌雄蚕的基因型为ZBZb、ZBW,则二者杂交产生的子代中油蚕均为雌性(ZbW),D错误。
故选D。
6.(2024·北京·模拟预测)已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)、a(棕色)控制,且AA个体在胚胎期致死:另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色,只有基因B存在时,上述体色才能表现,否则表现为黑色。现有红色昆虫(甲)与黑色昆虫(乙)杂交,F1表现型及比例为红色:棕色=2:1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上,取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2,统计F2的表现型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述不正确的是( )
A.亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb
B.若F2表现型及比例为红色:棕色:黑色=2:1:1,则B、b基因在2号染色体上
C.若F2表现型及比例为红色:棕色:黑色=1:2:1,则B、b基因在2号染色体上
D.若F2表现型及比例为红色:棕色:黑色=3:2:3,则B、b基因不在2号染色体上
【答案】D
【分析】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、由题干信息分析可知:红色甲虫(AaB_)与黑色甲虫(_ _bb为黑色)杂交, 中红色(AaB_)∶棕色(aaB_为棕色)=2∶1,说明亲本都含有a基因、且甲不含有b基因,因此亲本基因型是甲为AaBB,乙为Aabb,A正确;
BC、若B/b基因位于2号染色体上,则不遵循自由组合定律,遵循连锁定律:AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab=1∶1或aB∶Ab=1∶l,aaBb产生的配子的类型及比例是aB∶ab=1∶1,雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是AaBB∶AaBb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1或AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶1∶1∶1,分别表现为红色、红色、棕色、黑色或红色、黑色、棕色、棕色,即红色∶棕色∶黑色=2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色=1∶2∶1,BC正确;
D、若B/b基因不位于2号染色体上,则遵循自由组合定律:子一代中红色雄性甲虫的基因型是AaBb,多只棕色雌性甲虫的基因型是aaBb,则杂交后代的基因型及比例是(1Aa∶1aa)(3B_∶1bb)=3AaB_∶1Aabb∶3aaB_∶1aabb,分别表现为红色、黑色、棕色、黑色,红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2,D错误。
故选D。
7.(2024·北京东城·一模)新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上,但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析,杂交组合及结果如下表所示。以下说法错误的是( )
杂交组合
F1
F2
①T×R19
全部为抗虫株
全部为抗虫株
②T×sGK
全部为抗虫株
抗虫株∶感虫株=15∶1
A.T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上
B.T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上
C.杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同
D.R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3:1
【答案】D
【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、T×R19杂交,F1全部为抗虫植株,F2全部为抗虫植株,可推测T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上,所含的配子均含有抗虫基因导致,A正确;
B、根据T×sGK杂交结果分析,F1全部为抗虫植株,F2中抗虫:不抗虫=15:1,该比值是9:3:3:1的变形,可知T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上,B正确;
C、设相关基因是A/a、B/b,其中A-B-、A-bb和aaB-的类型均表现为抗虫,故杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同,C正确;
D、设T基因型是AAbb,则sGK是aaBB,R19是A1A1AA,R19与sGK杂交后F1的基因型是A1A(连锁)aBb,两对基因独立遗传(A1A可看做一个基因),F2中性状分离比为15∶1,D错误。
故选D。
8.某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因(A/a,B/b)控制,分为野生型、朱红色(与基因B存在有关)、棕色(与基因A存在有关)、白色。为研究其遗传机制,进行了如下杂交实验(不考虑突变、互换和XY同源区段):
组合一:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇:野生型雄蝇:朱红眼雄蝇=2∶1∶1;
组合二:野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇:棕眼雌蝇:野生型雄蝇:棕眼雄蝇=3:1:3:1;
组合三:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇:棕眼雌蝇:野生型雄蝇:朱红眼雄蝇:棕眼雄蝇:白眼雄蝇=6:2:3:3:1:1。
下列叙述错误的是( )
A.基因A、a位于X染色体上,基因B、b位于常染色体上
B.组合三的亲本基因型为AaXBXb和AaXBY
C.野生型果蝇的基因型有6种
D.组合三的子代棕眼雌蝇和白眼雄蝇杂交,后代中白眼果蝇占1/4
【答案】B
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、分析杂交组合一:亲本与F1中的雌性个体均为野生型,F1雄性个体中出现了朱红眼,说明野生型对朱红眼为显性,朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,等位基因A、a位于X染色体上;分析杂交组合二:亲本为野生型和朱红眼,后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3:1,说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上,而且野生型对棕眼为显性,A正确;
B、分析杂交组合三野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇:棕眼雌蝇:野生型雄蝇:朱红眼雄蝇:棕眼雄蝇:白眼雄蝇=6:2:3:3:1:1可推知:当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时显现表现为野生型,有aa和B基因为朱红眼,有A和bb基因的为棕眼,组合三的亲本基因型为BbXAXa和BbXAY,B错误;
C、当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时存在表现为野生型,则野生型的基因型有2×3=6种,C正确;
D、组合三的亲本基因型为BbXAXa和BbXAY,子代棕眼雌蝇(1/2bbXAXA、1/2bbXAXa)和白眼雄蝇(bbXaY)杂交,雌配子是3/4bXA、1/4bXa,雄配子基因型是1/2bXa、1/2bY,后代中白眼果蝇(bbXaXa、bbXaY)占1/4×1/2+1/4×1/2=1/4,D正确。
故选B。
9.果蝇的某些性状在雌、雄果蝇中出现的比例有很大差异,摩尔根最早观察到果蝇眼色性状遗传与性别相关联。果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段,刚毛和截毛这对相对性状受一对等位基因控制,为探究这对相对性状的遗传特点,某研究小组利用果蝇进行三组杂交实验:
实验1:刚毛(♀)×截毛(♂)→F1:全为刚毛
实验2:截毛(♀)×刚毛(♂)→F1:截毛(♀)∶刚毛(♂)=1∶1
实验3:截毛(♀)×刚毛(♂)→F1:刚毛(♀)∶截毛(♂)=1∶1
下列叙述正确的是( )
A.只考虑刚毛和截毛,该果蝇种群的基因型为5种
B.实验2和3中的亲本刚毛雄果蝇都为杂合子
C.两只刚毛果蝇交配后代中不能出现截毛雌果蝇
D.实验1中F1雌雄果蝇自由交配后代中刚毛雌果蝇占1/4
【答案】B
【分析】根据实验1可判断,果蝇的刚毛对截毛为显性,根据实验2和实验3中亲本的表型相同,但后代的性状表现不同,说明这对性状的遗传与性别有关且位于X、Y染色体的同源区段上。
【详解】A、刚毛对截毛这对性状的遗传与性别有关且位于X、Y染色体的同源区段上,该果蝇种群的基因型有7种,A错误;
B、截毛雌果蝇的基因型为XbXb,根据F1的性状分离比确定实验2亲本中的刚毛雄果蝇的基因型为XbYB,实验3亲本中的刚毛雄果蝇的基因型为XBYb,B正确;
C、两只刚毛果蝇(XbYB和XBXb)交配后代中可能出现截毛雌果蝇,C错误;
D、实验1中F1的雌雄果蝇的基因型为XBXb和XBYb,后代的基因型为XBXB、XBXb、XBYb、XbYb,后代中刚毛雌果蝇占1/2,D错误。
故选B。
10.(23-24高三上·北京海淀·期中)控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体。果蝇的性染色体组成与性别和育性的关系如表所示。杂交实验结果如图所示。下列关于F₁和F₂中例外个体的分析,不正确的是( )
性染色体组成
性别及育性
XX、XXY
♀ 可育
XY、XYY
♂可育
XO
♂不育
XXX、YO、YY
胚胎期死亡
A.F1中红眼不育雄果蝇的基因型为
B.F1及F2中例外个体的出现源于父本的减数分裂异常
C.F1白眼雌果蝇产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y
D.可通过显微镜观察例外个体的染色体组成分析例外现象的成因
【答案】B
【分析】1、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、果蝇的眼色基因仅位于X染色体上,白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,父方的X染色体含有红眼基因,正常情况下会遗传给雌性后代,母方的X染色体含有白眼基因,雄性后代的X染色体正常情况下来自母方,后代应出现白眼雄蝇和红眼雌蝇。
3、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
【详解】A、由题干知,控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体上,因此母本基因型为XaXa,父本的基因型为XAY。由表格数据可知,XO基因型个体表现为雄性且不育,若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离,形成不含X染色体的卵细胞,该卵细胞与含XA的精子受精形成XAO的受精卵,该受精卵发育的个体可表现为雄性且不育。因此,F1中红眼不育雄果蝇的基因型为 XAO,A正确;
B、若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离,形成不含X染色体的卵细胞和含两条X染色体的卵细胞,分别与正常的含X染色体和含Y染色体的精子受精,形成基因型为XAO、XaXaY的子代,则形成了F1中例外的红眼不育雄性、白眼雌果蝇。因此F1中例外的红眼不育雄性个体是由于母本的卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离造成的,B错误;
C、由题干知,控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体上,因此母本基因型为XaXa,父本的基因型为XAY。若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离,形成含两条X染色体的卵细胞,该卵细胞与含Y的精子受精形成基因型为XaXaY的受精卵,该受精卵可发育成白眼雌果蝇。因此F1白眼雌果蝇基因型为XaXaY,产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y,C正确;
D、F1与F2中例外的个体都是染色体数目变异导致的,染色体数目变异可以通过光学显微镜下观察来判断,D正确。
故选B。
11.(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.(2025·北京石景山·一模)玉米是我国种植面积最大的粮食作物。研究籽粒的发育机制对提高产量有重要意义。
(1)DNA甲基化是表观遗传调控中一种重要修饰,广泛参与到植物生命活动的调控中。它并未改变基因的碱基序列,但 发生了可遗传的变化。
(2)科研团队从玉米B73品系突变体库中筛选得到两种去甲基化酶的突变体,相关基因分别为a和b。
①测序发现,两个突变基因均为单碱基替换,导致最终合成的多肽链缩短,形成的DNA去甲基化酶功能减弱。这种变异类型属于 。
②玉米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。双杂合植株自交后代中,纯合双突变体籽粒的重量明显低于其他基因型个体,所占比例为1/16.判断基因A/a、B/b的位置关系是 。
③研究人员检测了授粉14天后双杂合植株自交后代胚乳中的DNA甲基化情况,结果如下表。请解释纯合双突变籽粒比单突变籽粒轻的原因 。
基因组成
A_B_
aaB_
A_bb
aabb
胚乳基因的DNA甲基化水平
*
**
***
*****
注:“*”越多,表示甲基化水平越高
(3)基因印记表达是子代中的等位基因基于亲本来源特异性表达的现象,即子代只表达来源于母方(或父方)的等位基因。研究人员用B73品系和另一稳定遗传的品系做亲本进行杂交实验,证明与胚乳发育有关的H/h为母源等位基因,且其特异性表达由来自母本的酶B介导的DNA去甲基化导致。请在下表中补充其余3组的亲本基因型及H基因表达情况。
组别
杂交组合
H基因表达情况
1
BBhh(♀)×BBHH(♂)
不表达
2
3
4
【答案】(1)基因表达和表型
(2) 基因突变 分别位于两对同源染色体上 酶A和酶B均能使促进胚乳组织发育的相关基因去甲基化,提高其表达水平。单突变体分别能合成酶A或酶B,发挥去甲基化作用,双突变体中酶A和酶B均无法合成,因此相关基因的甲基化水平高,胚乳发育受抑制。
(3) BBHH(♀)×BBhh(♂) 表达 bbHH(♀)×BBhh(♂) 不表达 BBhh(♀)×bbHH(♂) 不表达
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
基因自由组合定律实质: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)生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
(2)①碱基对的增添、缺失、替换导致的基因结构的改变属于基因突变。
②双杂合植株自交后代中,纯合双突变体籽粒aabb所占比例为1/16,说明是9:3:3:1的变式,两对等位基因遵循基因的自由组合定律,位于非同源染色体上。
③据表可知,aabb甲基化水平最高,其重量最低,而籽粒大小主要取决于胚乳体积,可能是由于酶A和酶B均能使促进胚乳组织发育的相关基因去甲基化,提高其表达水平。单突变体分别能合成酶A或酶B,发挥去甲基化作用,双突变体中酶A和酶B均无法合成,因此相关基因的甲基化水平高,胚乳发育受抑制。
(3)欲证明与胚乳发育有关的H/h为母源等位基因,且其特异性表达由来自母本的酶B介导的DNA去甲基化导致,可设置下列杂交组合:BBhh(♀)×BBHH(♂)、BBHH(♀)×BBhh(♂)、bbHH(♀)×BBhh(♂)、BBhh(♀)×bbHH(♂),由于在酶B介导的DNA去甲基化影响下,子代特异性表达母源基因H/h,所以BBhh(♀)×BBHH(♂)子代H基因来自父本不表达,BBHH(♀)×BBhh(♂)子代可合成酶B,H基因来自母本,可正常表达,bbHH(♀)×BBhh(♂)子代B基因来自于父本,不能合成酶B,H基因不表达,BBhh(♀)×bbHH(♂)子代H基因来自于父本,不表达。
1.(2025·河北·高考真题)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为 (填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生 种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为 。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为 的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2.不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为 。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因: 。
【答案】(1)替换
(2) 父本 1/2
(3) 3 1/3 2/3 a花粉不育,无法形成纯合aa植株
(4) AaEe E/e和A/a连锁且无交换,F₂中无同时含A和E的配子 1/6 若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6
【分析】自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】(1)基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。
(2)据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能缺失(a基因)会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0;若Aa植株作为母本,其卵细胞可育(含a基因),而野生型父本花粉(含A基因)可育,F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性),比例为1:1,因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,插入A基因后,植株基因型为Aa(2号染色体为Aa,3号染色体为A0)。该植株会产生4种基因型的花粉,即AA、A0、Aa、a0,其中a不育,即产生3种可育基因型的花粉,而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即AA、A0、Aa、a0,均可育,其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型为AAAA:AAA0:AA00:AAAa:AAa0:AAaa:Aa00:Aa00=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型(含A、a):PCR扩增出900bp(A)和600bp(a)条带。Ⅱ型(仅含A):仅扩增出900bp条带。其中Ⅰ型植株占比为(2+3+1+1+1)/(1+2+1+2+3+1+1+1)=2/3。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为a花粉不育,无法形成纯合aa植株。
(4)①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出F1中AaEe植株(双杂合)。若E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死),正常植株占比为0。若两基因独立遗传(非同源染色体),F1植株(AaEe)产生雌配子为AE:Ae:aE:ae=1:1:1:1,均可育,而雄配子AE:Ae=1;1,aE和ae不可育,利用棋盘法可知,F2为AAEE:AAEe:AaEE:AaEe=1:2:1:2,其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常,即正常植株(AAEE)占比为1/6。其他可能:若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6。
2.(2025·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为 。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、 。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案: (填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果:若 ,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是 。丙的基因型可能为 ;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是 。
【答案】(1) 符合 1/8
(2) AaaBb、aaabb ① 子代蓝花:白花=5:3
(3) 倒位 aaBB或aaBb F1F2或R1R2
【分析】题干信息分析,基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,贝要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花。
【详解】(1)实验一,亲本甲白花植株和乙白花植株杂交,子一代均为蓝花植株,蓝花植株自交子二代蓝花植株:白花植株=10:6,为9:3:3:1的变式,满足自由组合定律,且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花,蓝花纯合子为AABB和aabb,分别占1/16,因此蓝花植株纯合体的占比为2/16=1/8。
(2)已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条,且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离,同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花,可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离,产生AaB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体;也可能是减数第一次分裂正常,减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极,从而产生AAB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体;也可能是减数第二次分裂后期,含a的姐妹染色单体分离后移向同一极,产生aab的配子,与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。
减数第一次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb,减数第二次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb,无论自交还是测交,若子代都只有蓝花,则该蓝花植株基因型为aaabb,因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。若进行测交,AaaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1;AAaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1,两种基因型的个体测交结果相同,无法进行判断。若进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,含A的配子:不含A配子=1:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=5:3;AAaBb个体进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,含A的配子:不含A配子=5:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=(35×3+1):(35+3)=53:19,两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同,可以判断染色体分离异常发生的时期。
(3)染色体结构变异包括了染色体片段的缺失、重复、倒位和易位,已知同一对引物的扩增产物长度相同,若为易位、缺失和重复则导致b基因和B基因碱基长度不同,因此用同一对引物扩增产生的片段长度不同,因此判断该结构变异为倒位。甲、乙基因型为aaBB、AAbb,结合电泳结果可知,甲无论用哪一对引物扩增均能扩增出产物,引物是根据B基因的碱基序列设计的,因此判断甲的基因型为aaBB,乙的基因型为AAbb,F2白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,丙用F2R1扩增结果与甲相同,与乙不同,说明丙含有B基因,因此丙的基因型为aaBB或aaBb。根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了倒位,使得基因B突变为b,倒位后获得的b基因,F1R2引物对应的是同一条单链,F2R1引物对应的是同一条单链,因此用F2R1扩增,乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型,即确定是否含有b基因,可以选择引物F1F2或R1R2,由于B基因F1F2引物对应的是同一条单链,R1R2对应的另一条单链,因此无法扩增,而由于倒位,b基因可以正常扩增。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
第18讲 遗传综合实验分析
目录
01 课标达标练
【题型一】基因位置的判断
02 能力突破练(新情境+新考法+新角度)
03 高考溯源练(含2025高考真题)
题型一 基因位置的判断
1.(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
2.(25-26高三上·北京海淀·阶段练习)科研人员得到4科浅红眼的果蝇突变体甲、乙、丙和丁,将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验,结果如下表所示。
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
亲本果蝇
雌性
甲
乙
丙
丁
甲
雄性
野生型
野生型
野生型
野生型
乙
以下对实验结果与结论的讨论,对应正确的是( )
A.若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼,说明甲、乙突变基因均为常染色体上的显性基因
B.若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致,说明丙、丁突变基因均为于X染色体上
C.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼,说明甲、乙突变基因一定是非等位基因
D.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因是位于两对常染色体上的非等位基因
3.(24-25高三上·北京昌平·期末)突变形成的两个隐性基因都可导致小鼠眼睛变小,一个为小眼基因,一个为细眼基因。利用正常眼(野生型)、小眼和细眼3个纯合品系进行实验。实验一:正常眼与小眼品系杂交;实验二:小眼品系与细眼品系杂交。下列叙述错误的是( )
A.实验一的F1中出现了正常眼个体
B.若实验一正反交结果不同,则说明小眼基因位于常染色体上
C.实验二可用于探究小眼基因和细眼基因是否为同一基因的突变
D.若实验二结果为正常眼,则说明小眼基因和细眼基因为非等位基因
4.(24-25高三上·北京·期末)在玉米中,等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色,B为野生型紫色;另外一个基因w使籽粒胚乳为蜡质,W为野生型淀粉质;第三个基因c使子叶为粉红,C为野生型黄色子叶。将纯合的紫色、淀粉质、子叶粉红色的玉米与纯合白色、蜡质、子叶黄色玉米杂交,得到的F1再进行测交,得到的1000个籽粒表型及其数量如下,下列说法正确的是( )
紫色、淀粉质、子叶粉红色
382
白色、蜡质、子叶黄色
379
紫色、蜡质、子叶粉红色
69
白色、淀粉质、子叶黄色
67
紫色、蜡质、子叶黄色
48
白色、淀粉质、子叶粉红色
44
紫色、淀粉质、子叶黄色
5
白色、蜡质、子叶粉红色
6
A.B和W位于同一条染色体上,与c不在同一条染色体上
B.b和C位于同一条染色体上,与w不在同一条染色体上
C.B、W、c位于同一条染色体上,c在B和W之间
D.b、w、C位于同一条染色体上,b在w和C之间
5.(24-25高三上·北京朝阳·期末)家蚕是ZW型性别决定生物。油蚕幼虫的皮肤透明,称为皮肤油性。研究者用油蚕品系与普通皮肤品系杂交,结果如表。下列判断错误的是( )
杂交组合
F1
F2
普通,♀
普通,♂
油性,♀
油性,♂
普通,♀
普通,♂
油性,♀
油性,♂
普通蚕♀×油蚕♂
0
142
135
0
295
300
275
281
A.家蚕皮肤油性和普通由1对基因控制
B.家蚕皮肤油性性状由Z染色体上隐性基因控制
C.用“普通蚕♀×油蚕♂”可在子代幼虫期据皮肤性状筛选雄蚕
D.F2中普通皮肤的雌雄蚕相互交配,子代中油蚕均为雄性
6.(2024·北京·模拟预测)已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)、a(棕色)控制,且AA个体在胚胎期致死:另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色,只有基因B存在时,上述体色才能表现,否则表现为黑色。现有红色昆虫(甲)与黑色昆虫(乙)杂交,F1表现型及比例为红色:棕色=2:1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上,取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2,统计F2的表现型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述不正确的是( )
A.亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb
B.若F2表现型及比例为红色:棕色:黑色=2:1:1,则B、b基因在2号染色体上
C.若F2表现型及比例为红色:棕色:黑色=1:2:1,则B、b基因在2号染色体上
D.若F2表现型及比例为红色:棕色:黑色=3:2:3,则B、b基因不在2号染色体上
7.(2024·北京东城·一模)新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上,但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析,杂交组合及结果如下表所示。以下说法错误的是( )
杂交组合
F1
F2
①T×R19
全部为抗虫株
全部为抗虫株
②T×sGK
全部为抗虫株
抗虫株∶感虫株=15∶1
A.T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上
B.T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上
C.杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同
D.R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3:1
8.某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因(A/a,B/b)控制,分为野生型、朱红色(与基因B存在有关)、棕色(与基因A存在有关)、白色。为研究其遗传机制,进行了如下杂交实验(不考虑突变、互换和XY同源区段):
组合一:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇:野生型雄蝇:朱红眼雄蝇=2∶1∶1;
组合二:野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇:棕眼雌蝇:野生型雄蝇:棕眼雄蝇=3:1:3:1;
组合三:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇:棕眼雌蝇:野生型雄蝇:朱红眼雄蝇:棕眼雄蝇:白眼雄蝇=6:2:3:3:1:1。
下列叙述错误的是( )
A.基因A、a位于X染色体上,基因B、b位于常染色体上
B.组合三的亲本基因型为AaXBXb和AaXBY
C.野生型果蝇的基因型有6种
D.组合三的子代棕眼雌蝇和白眼雄蝇杂交,后代中白眼果蝇占1/4
9.果蝇的某些性状在雌、雄果蝇中出现的比例有很大差异,摩尔根最早观察到果蝇眼色性状遗传与性别相关联。果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段,刚毛和截毛这对相对性状受一对等位基因控制,为探究这对相对性状的遗传特点,某研究小组利用果蝇进行三组杂交实验:
实验1:刚毛(♀)×截毛(♂)→F1:全为刚毛
实验2:截毛(♀)×刚毛(♂)→F1:截毛(♀)∶刚毛(♂)=1∶1
实验3:截毛(♀)×刚毛(♂)→F1:刚毛(♀)∶截毛(♂)=1∶1
下列叙述正确的是( )
A.只考虑刚毛和截毛,该果蝇种群的基因型为5种
B.实验2和3中的亲本刚毛雄果蝇都为杂合子
C.两只刚毛果蝇交配后代中不能出现截毛雌果蝇
D.实验1中F1雌雄果蝇自由交配后代中刚毛雌果蝇占1/4
10.(23-24高三上·北京海淀·期中)控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体。果蝇的性染色体组成与性别和育性的关系如表所示。杂交实验结果如图所示。下列关于F₁和F₂中例外个体的分析,不正确的是( )
性染色体组成
性别及育性
XX、XXY
♀ 可育
XY、XYY
♂可育
XO
♂不育
XXX、YO、YY
胚胎期死亡
A.F1中红眼不育雄果蝇的基因型为
B.F1及F2中例外个体的出现源于父本的减数分裂异常
C.F1白眼雌果蝇产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y
D.可通过显微镜观察例外个体的染色体组成分析例外现象的成因
11.(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.(2025·北京石景山·一模)玉米是我国种植面积最大的粮食作物。研究籽粒的发育机制对提高产量有重要意义。
(1)DNA甲基化是表观遗传调控中一种重要修饰,广泛参与到植物生命活动的调控中。它并未改变基因的碱基序列,但 发生了可遗传的变化。
(2)科研团队从玉米B73品系突变体库中筛选得到两种去甲基化酶的突变体,相关基因分别为a和b。
①测序发现,两个突变基因均为单碱基替换,导致最终合成的多肽链缩短,形成的DNA去甲基化酶功能减弱。这种变异类型属于 。
②玉米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。双杂合植株自交后代中,纯合双突变体籽粒的重量明显低于其他基因型个体,所占比例为1/16.判断基因A/a、B/b的位置关系是 。
③研究人员检测了授粉14天后双杂合植株自交后代胚乳中的DNA甲基化情况,结果如下表。请解释纯合双突变籽粒比单突变籽粒轻的原因 。
基因组成
A_B_
aaB_
A_bb
aabb
胚乳基因的DNA甲基化水平
*
**
***
*****
注:“*”越多,表示甲基化水平越高
(3)基因印记表达是子代中的等位基因基于亲本来源特异性表达的现象,即子代只表达来源于母方(或父方)的等位基因。研究人员用B73品系和另一稳定遗传的品系做亲本进行杂交实验,证明与胚乳发育有关的H/h为母源等位基因,且其特异性表达由来自母本的酶B介导的DNA去甲基化导致。请在下表中补充其余3组的亲本基因型及H基因表达情况。
组别
杂交组合
H基因表达情况
1
BBhh(♀)×BBHH(♂)
不表达
2
3
4
1.(2025·河北·高考真题)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为 (填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生 种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为 。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为 的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2.不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为 。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因: 。
2.(2025·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为 。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、 。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案: (填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果:若 ,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是 。丙的基因型可能为 ;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是 。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$