第19讲 遗传综合实验分析（专项训练）（安徽专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第19讲 遗传综合实验判断 目录 01 课标达标练 【题型一】基因位置判断 【题型二】控制同种性状不同隐性突变基因关系判断 【题型三】验证遗传规律的实验 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025年高考题 题型一 基因位置判断 1．（2025·安徽合肥·二模）大白菜的花是两性花，其雌蕊在开花前成熟，雄蕊在开花后成熟，且花粉无法在本植株雌蕊柱头萌发。大白菜的菜心原为白心（W品系）经诱变获得M1、M2、M3共三株桔红心突变体，将其分别与W品系杂交，F1均为白心。科研人员通过杂交实验、染色体DNA的SNP标记（DNA上单个碱基对替换形成的序列差异，部分如下表所示）对突变基因进行定位。关于方案实施过程的叙述，合理的是（    ） SNP标记 实验材料 SNP1（6号染色体） SNP2（9号染色体） M1 [G/C] [C/G] W品系 [C/G] [T/A] ①对突变体进行花药离体培养获得单倍体，诱导染色体加倍后，可获得更多的桔红心植株 ②将F1分期种植，收获先开花植株的成熟花粉，再对花蕾进行人工授粉，即可获得F2，进而初步判断是否遵循自由组合定律 ③通过分析M1×M2、M1×M3的子代表型，即可确定各突变基因的关系 ④W品系与M1杂交，提取F2的所有桔红心植株的DNA，混合后扩增并测序，若SNP1为：[G/C]：[C/G]=1：1，SNP2均为[C/G]，则说明该突变基因在9号染色体上 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①③④ 3．（2025·安徽·模拟预测）二倍体生物中，体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体称为单体，体细胞中某对同源染色体多一条的个体称为三体，单体和三体都可以用于基因定位。某大豆突变株表现为矮茎（aa），为确定A/a基因是否位于2号染色体上，将该突变株作为父本，分别与单体（2号染色体缺失一条）、三体（2号染色体多一条）纯合高茎大豆植株杂交得F1。单体和三体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。下列叙述错误的是（　　） A．通过突变株与单体杂交的结果即可进行基因定位，而与三体杂交的结果则不能 B．若A、a基因位于2号染色体上，则该突变株与三体杂交得F1，F1自交所得F2，的表型比例为6∶5 C．若该突变株与单体杂交得F1，F1随机交配所得F2中高茎∶矮茎＝7∶8，则A、a基因位于2号染色体上 D．若a基因不位于2号染色体上，两种杂交形式下的F1连续自交n代，则矮茎的比例均为1/2－1/2n+1 3．（2024·陕西西安·模拟预测）果蝇 （2n=8）被誉为遗传界的小明星，果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置如图所示，其中 lz基因位于 XY 染色体的非同源区段，回答下列问题： (1)要对果蝇基因组进行测序需要测定 条染色体。 (2)菱形眼与粗糙眼 （填“是”或“否”）一对相对性状。若痕翅与非痕翅为一对相对性状，要判断r基因是否位于 XY 染色体的同源区段，可以选取表型为 的亲本杂交。 (3)Ra、ra与E、e这两对等位基因在遗传时 （填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，基因型为RaraEe 的雌果蝇，减数分裂可能产生 种基因型的配子。 (4)野生型雌雄果蝇均为无色翅。研究发现只有G基因存在时，绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅。研究人员利用基因工程在雄果蝇的一条3号染色体上插入G基因，雌果蝇的某条染色体上插入基因M。请利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断，写出实验思路并预测结果。 实验思路： ，观察并统计后代的表型和比例。 实验结果：①若 ，则基因M插入3号染色体上；②若 ，则基因M插入3号以外的其他染色体上；③若 ，则基因M插入X染色体上。 题型二 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断 4．（2025·四川德阳·二模）ABI4蛋白是一种转录因子，它会与CYP707A基因的启动子区域结合并抑制基因的表达，从而影响CYP707A酶羟基化脱落酸（ABA），使ABA保持较高含量。已知ABI4基因位于2号染色体，科学家们将一段T—DNA插入ABI4基因后，获得abi4隐性突变体，欲利用该突变体对另一种隐性突变植株abi10的突变基因进行定位，以下相关说法错误的是（    ） A．ABA主要在根冠、萎蔫的叶片合成，可以促进气孔关闭 B．与野生型比，abi4突变体种子的休眠时间将更长 C．若abi4与abi10杂交后，子二代均表现为突变型，则abi10和abi4是同一基因的不同突变类型 D．若abi4与abi10杂交后，子二代突变型的比例为7/16，则abi10的突变基因不位于2号染色体上 5．（2025·重庆·一模）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验，请回答下列问题： (1)用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交，F1全为灰体正常眼，用黑檀粗糙眼对F1进行测交，测交后代出现灰体正常眼：黑檀体粗糙眼为1：1.据此分析，关于果蝇体色这对相对性状中属于显性性状的是 ，控制体色和眼的两对等位基因在染色体上的位置关系为 。 (2)果蝇甲、乙、丙为关于眼色的3种不同隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下： 亲本组合 　甲×乙 　乙×丙 　甲×丙 　F1 　野生型 　突变型 　野生型    在图1中标注F1中突变型个体细胞中的突变基因与野生型基因之间的相对位置 （甲、乙、丙的隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。 (3)果蝇的正常刚毛（D）对截刚毛（d）为显性，这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2.据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雌性个体的基因型有 种。    6．（2025·四川广安·二模）我国栽种水稻历史悠久，矮秆品种的研究和推广是水稻育种的一次跨越式突破。矮秆水稻具有抗倒伏、产量高、便于管理及适应性强等优点，水稻中发现的矮化基因多达百个，应用最广的是位于第1号染色体上的半矮秆基因sdl基因，该基因由SD1基因突变而来。 (1)研究表明，SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高。请从基因控制性状的角度解释矮秆水稻产生的机理 。 (2)育种工作者通过人工诱变的方法获得了一株SDI基因突变的矮秆水稻1，将这株矮秆水稻1与野生型高秆水稻进行杂交，后代中偶然出现了一株矮秆水稻，请就此现象作出两种合理的解释 。 (3)现有另一株单基因隐性突变体矮秆水稻2，为进一步探究突变体1和突变体2是否由同一基因突变导致，请写出实验设计思路 。 ①若 ，说明两突变基因是同一基因突变产生的等位基因。 ②若 ，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因（不考虑互换）。 ③若 ，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。 (4)在水稻生产中，除草剂的使用有效提高了水稻产量。为培育抗除草剂水稻新品种，科研工作者利用基因工程的技术手段将抗除草剂基因导入纯合不抗除草剂的水稻（2n）中，外源基因可插入到不同染色体上，并从中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻3和纯合高秆抗除草剂水稻4。将水稻3和水稻4进行杂交，F1自交，统计F2的表型及数量：矮秆抗除草剂178株，矮秆不抗除草剂12株，高秆抗除草剂537株，高秆不抗除草剂36株。F2中形成该表型数量的原因是 。 题型三 验证遗传规律的实验 7.（2025·安徽合肥·三模）大麦(2n=14)为严格的自花传粉植物，是生物育种研究的常用材料。科研人员观察发现了窄叶A 和卷叶B两个大麦叶形突变体，为研究其遗传特点，设计了多组杂交实验，实验结果如表所示。回答下列问题。 杂交实验 亲本组合 F₁表型及比例 F₂表型及比例 一 窄叶 A × 野生型(宽叶) 均为宽叶 宽叶:窄叶=3∶1 二 卷叶 B × 野生型(宽叶) 均为宽叶 宽叶:卷叶=3∶1 三 窄叶 A × 卷叶 B 均为宽叶 宽叶:窄叶:卷叶=9∶4∶3 (1)根据杂交实验结果分析，窄叶和卷叶均是由野生型基因发生 (填“显性突变”或“隐性突变”)形成的，大麦的叶形性状至少受 对等位基因控制。 (2)该大麦叶形的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律，判断的依据是 。 (3)取出实验三 F₂中的宽叶植株进行单独培育，在自然状态下产生子代，则F₃的表型及比例为 。 (4)观察发现，实验一 F₂ 窄叶植株中有一株矮茎植株，进一步研究表明矮茎性状具有抗倒伏作用，由隐性基因控制。请设计一个简单的杂交实验方案，探究窄叶性状基因与矮茎性状基因是否独立遗传，并预期结果及结论 。 8．（2024·安徽芜湖·二模）某自花传粉植物的花色有紫色和蓝色两种，由基因A/a控制；种皮的颜色有红色、棕色和白色三种，由基因B/b、D/d控制。为探究两对相对性状的遗传规律，研究人员利用四个纯合品种作为亲本进行杂交实验，结果如下表所示（不考虑互换）。回答下列问题： 杂交实验 P F1 F2 ① 紫花白皮×紫花红皮 紫花红皮 紫花红皮：紫花棕皮：紫花白皮=12：3：1 ② 蓝花棕皮×紫花红皮 紫花红皮 紫花红皮：紫花棕皮：紫花白皮：蓝花红皮：蓝花棕皮：蓝花白皮=36：9：3：12：3：1 (1)据表可知，基因A/a、B/b、D/d的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律。研究人员判断该植物的花色性状中紫花为显性性状的依据是 （答2点）。 (2)实验①F2紫花棕皮中纯合子的比例为 。实验②F1进行测交，后代的表型和比例为 。 (3)观察发现该植物种子表面均有短绒毛，研究人员通过诱变获得了一株种子无绒毛纯合突变体E。让突变体E和纯合种子有绒毛植株杂交得到F1，根据F1表型为 ，判断此突变为隐性突变（即G基因突变为g基因）。推测G基因控制种皮上绒毛的形成，将该基因G转入 植株中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。已知G基因的表达还需要F基因存在，f基因则没有相应的功能。基因G/g、F/f均不在细胞质中，欲判断G/g与F/f在染色体上的位置关系，可取基因型为 的种子无绒毛植株作为亲本进行杂交获得F1，F1自交得F2，分析F2的表型及比例。不考虑突变和染色体互换，若F2种子的表型和比例为 ，则基因G/g与F/f位于一对同源染色体上，且基因G与f位于一条染色体上，基因g与F位于另一条染色体上。 9．果蝇的眼色受3对独立遗传的等位基因A/a、B/b和D/d控制，其中A/a和B/b基因位于常染色体上。基因A编码的酶催化白色前体物1合成猩红色色素，基因B编码的酶催化白色前体物2合成棕色色素，基因D编码果蝇复眼细胞膜上载体蛋白，此载体负责将猩红色色素和棕色色素运入复眼中，隐性基因a、b和d无上述功能。野生型果蝇的眼色为暗红色，复眼中同时含有猩红色色素和棕色色素。某实验室中保存有野生型、猩红眼突变型、棕眼突变型及白眼突变型等纯种果蝇，除野生型外，突变型果蝇均发生了1对基因的隐性突变。回答下列问题： （1）为验证基因分离定律，甲同学将棕眼型果蝇与野生型果蝇杂交，F1为野生型，F2为野生型∶棕眼型=3∶1。F2果蝇出现3∶1性状分离比时能验证基因分离定律，理由是 。能验证基因分离规律的杂交组合还有 。 （2）乙同学将棕眼型果蝇和猩红眼型果蝇杂交，F1自由交配得F2。理论上，当F2中野生型果蝇占 时可验证基因自由组合定律。为进一步验证基因自由组合定律，可让一只F1雄蝇与一只F2的 单对交配，当子代果蝇的性状分离比为 时可进一步验证基因自由组合定律。 （3）丙同学拟探究基因D/d是否位于X染色体上，受摩尔根果蝇杂交实验的启发，在对实验方案进行优化后，丙同学的实验思路及实验预期是 。 （4）若A/a、B/b位于常染色体上，D/d位于X染色体上。在棕色果蝇的单对交配传代过程中，在某管果蝇中偶然发现了一只白蝇雄蝇。请通过一次果蝇单对交配实验，探究该白眼雄蝇与实验室中保存的白眼型果蝇是否具有相同的突变基因 （写出实验步骤及实验预期，实验过程中无基因突变及染色体变异）。 11．果蝇的灰身和黑身是由一对等位基因（A/a）控制，让一只纯合的灰身雌果蝇与黑身雄果蝇交配得到F1。F1雌雄个体随机交配得到F2。下列分析不正确的有（    ） ①若F1灰身果蝇与黑身果蝇的比例为1∶1，则仅通过亲本和F1不能判灰身与黑身的显隐关系 ②若F1只有灰身果蝇，可以判定A/a位于常染色体上，且灰身为显性 ③若灰身对黑身显性，统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例。可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上 ④若灰身对黑身显性，统计F2雄性和雌性个体的性状分离比，可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上 A．四项 B．三项 C．二项 D．一项 1．（2025·安徽黄山·一模）基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定，是遗传学研究中的重要环节，常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法、细胞杂交定位法和DNA分子标记法等。 (1)摩尔根通过杂交实验研究果蝇红眼和白眼性状的遗传，首次证明了基因位于染色体上。该研究中所运用的科学方法是 。 (2)果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的W和w基因控制，会表现出明显的性别关联，这一现象在白眼（♀）×红眼（♂）亲本组合以及 （以基因型表示）的亲本组合的子代会出现。刚毛（B）和截毛（b）是果蝇的另一对相对性状，现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干，若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体，还是位于X、Y染色体同源区段上，应选择 （以表型表示）一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为 ，则说明B/b基因仅位于X染色体上；若不符合该表型比，利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验，进一步定位基因位置，实验思路是 。 (3)单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖，其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会，多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇，为测定该隐性突变基因的染色体位置，让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇（甲）进行杂交实验，如下图： 若F2的果蝇野生型：隐性突变型= ，能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。 (4)第一代DNA分子标记法是分子杂交定位，采用带放射性标记的DNA片段（探针，长度通常在几十到几百个碱基）与目标基因互补配对进行定位，因此探针应选用 部分序列。相较于杂交实验定位法、单体和三体定位法，该方法的优点是 （答出1点即可）。 2．（2023·安徽·二模）果蝇是一种二倍体动物，已知其灰体和黄体、细眼和粗眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，但这两对相对性状的显隐性关系以及控制它们的基因所在的染色体是未知的。某同学让一只灰体细眼雌性果蝇与一只灰体粗眼雄性果蝇杂交，发现子一代中表型及其分离比为灰体细眼：黄体细眼：灰体粗眼：黄体粗眼=3：1：3：1。回答下列问题： (1)根据该同学的实验， （填“能”或“不能”）说明灰体和黄体、细眼和粗眼这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。 (2)根据该同学的实验结果不能确定控制灰体和黄体的基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上，若要确定，在该同学实验结果的基础上，最简便的方法是 。 (3)若控制细眼和粗眼的基因位于常染色体上，请用该同学实验中的子一代果蝇为材料来设计杂交实验确定细眼和粗眼的显隐性关系。（写出杂交思路，预期结果并得出结论） 杂交思路： 。 预期结果和结论： 。 3．（2022·安徽合肥·一模）某昆虫的性别决定类型为XY型，该种昆虫的星眼、圆眼由位于常染色体上的一对等位基因A/a控制，体色红色、白色由等位基因B/b控制。现让白色星眼雌昆虫与红色星眼雄昆虫杂交，获得的F1性状分离比为：白色星眼雄虫：白色圆眼雄虫：红色星眼雌虫：红色圆眼雌虫=2：1：2：1。不考虑X，Y染色体的同源区段的遗传，回答下列问题： (1)控制体色的基因位于 （填“常”或“X”）染色体，理由是 。 (2)F1中星眼：圆眼=2：1的原因是 ；F1中星眼与圆眼昆虫自由交配，子代中圆眼个体所占的比例是 。 (3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎纯合致死），无其他性状效应。有一只雄性昆虫接受射线辐射处理，发生隐性致死突变，为探究该突变基因位于常染色体上，还是X染色体上，请设计杂交实验进行探究并预测实验结果。 实验思路： 预期结果：若 ，则隐性致死突变基因在X染色体上； 若F2中雄性昆虫占1/2（F2中雌：雄=1：1），则隐性致死突变基因在常染色体上。 4．（2025·四川广安·二模）我国栽种水稻历史悠久，矮秆品种的研究和推广是水稻育种的一次跨越式突破。矮秆水稻具有抗倒伏、产量高、便于管理及适应性强等优点，水稻中发现的矮化基因多达百个，应用最广的是位于第1号染色体上的半矮秆基因sdl基因，该基因由SD1基因突变而来。 (1)研究表明，SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高。请从基因控制性状的角度解释矮秆水稻产生的机理 。 (2)育种工作者通过人工诱变的方法获得了一株SDI基因突变的矮秆水稻1，将这株矮秆水稻1与野生型高秆水稻进行杂交，后代中偶然出现了一株矮秆水稻，请就此现象作出两种合理的解释 。 (3)现有另一株单基因隐性突变体矮秆水稻2，为进一步探究突变体1和突变体2是否由同一基因突变导致，请写出实验设计思路 。 ①若 ，说明两突变基因是同一基因突变产生的等位基因。 ②若 ，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因（不考虑互换）。 ③若 ，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。 (4)在水稻生产中，除草剂的使用有效提高了水稻产量。为培育抗除草剂水稻新品种，科研工作者利用基因工程的技术手段将抗除草剂基因导入纯合不抗除草剂的水稻（2n）中，外源基因可插入到不同染色体上，并从中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻3和纯合高秆抗除草剂水稻4。将水稻3和水稻4进行杂交，F1自交，统计F2的表型及数量：矮秆抗除草剂178株，矮秆不抗除草剂12株，高秆抗除草剂537株，高秆不抗除草剂36株。F2中形成该表型数量的原因是 。 5．（2025·安徽合肥·模拟预测）水稻（2n=24）是我国重要的粮食作物，随着全球变暖，水稻的减产问题日益严峻。对水稻进行遗传改良是解决水稻减产问题的重要手段。 (1)科研人员利用射线处理萌发的普通水稻种子后，选育了光温敏雄性不育植株M。该植株在长日照下表现为雄性不育（可通过观察花药形态鉴别），在短日照下表现为雄性可育。为探究该雄性不育是否由一对等位基因控制，研究者选择雌性和雄性亲本分别为 、 进行杂交，获得的F1育性正常，F1自交获得的F2中花药形态异常植株占1/4。上述杂交实验应在 （填“长日照”或“短日照”）条件下进行，实验结果 （填“能”或“不能”）说明该性状由一对等位基因控制，理由是 。 (2)科学家在非洲水稻中发现了一种耐高温的突变品系甲，耐高温性状是隐性性状，由一对等位基因控制。科学家偶然发现一株宽粒水稻突变品系乙，是由2号染色体上GW2基因发生隐性突变所致，该突变造成颖花外壳宽度增加使水稻产量提高。为探究突变品系甲的突变基因是否也位于2号染色体上，请以现有突变品系为材料设计实验，写出设计思路和预期结果（不考虑其他变异）。 设计思路： 。 预期结果： 若子二代表型及比例为 ，则突变品系甲的突变基因不位于2号染色体上； 若子二代表型及比例为 ，则突变品系甲的突变基因位于2号染色体上。 (3)经验证突变品系甲的突变基因也位于2号染色体。为进一步确定甲、乙突变基因在2号染色体上的具体位置，科研人员用染色体上带有多种分子标记的耐高温宽粒的纯合水稻与染色体未标记的野生型水稻（WT）进行两次杂交（如图1）。用获得的F2植株自交获得F3纯合重组植株R1～R5。 ①图1所示，F2不同个体之间染色体分子标记状况不完全相同的具体原因是 ，该种变异发生的时间为 。 ②图2和图3分别是R1～R5染色体分子标记监测结果和植株耐高温率、宽粒比率统计的结果，分析可知耐高温突变基因大约位于 （填分子标记名称）之间，宽粒基因大约位于 （填分子标记名称）之间。 6．水稻（2n=24）是人类重要的粮食作物之一、某些水稻品种存在着彩色基因，彩色水稻的叶色和穗色，除了野生型绿叶和绿穗以外，还具有其他颜色，具有很高的研究和利用价值。让两种纯合的彩色水稻杂交得F1，F1自交得F2，F2植株的性状表现及数量如表所示。 性状 绿叶绿穗 绿叶白穗 黄叶绿穗 株数 221 80 19 回答下列问题： (1)叶色由 对等位基因控制，穗色中的显性性状是 。 (2)控制叶色和穗色的基因之间 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。 (3)科研人员在研究中获得了紫穗植株突变体，已知紫穗性状由一对隐性基因控制。研究人员利用相关技术，对彩色水稻的穗色进行基因定位。 ①单体的核型为 ，单体可用于对基因的染色体定位（未配对的染色体在减数第一次分裂后期随机分配）。以野生型绿穗植株为材料，人工构建水稻的单体系（绿穗）中应有 种单体。将紫穗突变体与该水稻单体系中的全部单体分别杂交，留种并单独隔离种植，当子代出现表现型及比例为 时，可将紫穗基因定位于 。 ②三体（核型为2n+1=25）也可以用于基因定位。请设计实验，利用该水稻穗色纯合的野生型三体系植株对紫穗基因进行定位。 实验思路：将紫穗突变体与 分别杂交，留种并种植F1，使其随机受粉，收集种子F2并单独隔离种植，观察F2的表现型及比例。 结果分析：当 时，可对紫穗基因进行染色体定位。 7．（2022·安徽合肥·模拟预测）果蝇是遗传学研究的常用材料。果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。现有五个纯种果蝇品系，品系1为野生型（长翅、红眼、灰体、有眼），品系2-5都是由野生型品系隐性突变而来，且各突变品系只有一个性状为隐性。下表是各隐性性状及其基因所在的染色体。请回答： 品系 2 3 4 5 性状（控制基因） 残翅（v） 白眼（a） 黑檀体（e） 无眼（b） 基因所在染色体 第II染色体 X染色体 第II染色体 第IV染色体 (1)果蝇作为遗传学研究的常用材料，其优点有易饲养、 等（至少回答2点）。 (2)同学甲用品系3雄果蝇与品系5雌果蝇进行杂交得到F1，F1雌雄相互交配得到F2，F2表现型及其分离比是 。 (3)实验室还保存有弯翅纯种果蝇品系，若实验表明弯翅为隐性（显性为直翅），且位于常染色体，请以上述品系为材料，设计实验来确定控制该性状的基因位于几号染色体上（要求：写出实验思路及预期结果与结论） 。 (4)研究表明位于一对同源染色体上的两对等位基因，相距越远发生交换重组的概率越大，请从基因定位的角度说明此项发现的意义： 。 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 。 3．（2025·全国二卷·高考真题）水稻为一年生植物，每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。 (1)甲品系具有地下茎，地下茎可使水稻进行无性繁殖，从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示，F2的性状分离比接近 ，由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 (2)若要进一步验证上述结论，可设计的杂交方案和预期结果为 。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。 (3)DNA中存在许多简单重复序列（SSR），可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析，最终确定了R2和R3的位置，甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示，乙品系的相关分子标记用小写字母表示，如m1。 F1在减数分裂过程中，有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为 %。 (4)由于乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，请完善育种流程。 。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第19讲 遗传综合实验判断 目录 01 课标达标练 【题型一】基因位置判断 【题型二】控制同种性状不同隐性突变基因关系判断 【题型三】验证遗传规律的实验 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025年高考题 题型一 基因位置判断 1．（2025·安徽合肥·二模）大白菜的花是两性花，其雌蕊在开花前成熟，雄蕊在开花后成熟，且花粉无法在本植株雌蕊柱头萌发。大白菜的菜心原为白心（W品系）经诱变获得M1、M2、M3共三株桔红心突变体，将其分别与W品系杂交，F1均为白心。科研人员通过杂交实验、染色体DNA的SNP标记（DNA上单个碱基对替换形成的序列差异，部分如下表所示）对突变基因进行定位。关于方案实施过程的叙述，合理的是（    ） SNP标记 实验材料 SNP1（6号染色体） SNP2（9号染色体） M1 [G/C] [C/G] W品系 [C/G] [T/A] ①对突变体进行花药离体培养获得单倍体，诱导染色体加倍后，可获得更多的桔红心植株 ②将F1分期种植，收获先开花植株的成熟花粉，再对花蕾进行人工授粉，即可获得F2，进而初步判断是否遵循自由组合定律 ③通过分析M1×M2、M1×M3的子代表型，即可确定各突变基因的关系 ④W品系与M1杂交，提取F2的所有桔红心植株的DNA，混合后扩增并测序，若SNP1为：[G/C]：[C/G]=1：1，SNP2均为[C/G]，则说明该突变基因在9号染色体上 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①③④ 【答案】A 【分析】常见显隐性性状的判断方法： 1、根据概念进行判断：具有一对相对性状的纯合子亲本杂交，子一代所表现出来的性状即为显性性状，则亲本的另一性状即为隐性性状。 2、根据性状分离现象判断：具有相同性状的亲本相交，如果子一代发生性状分离的现象，说明亲本具备的性状为显性性状，子代新出现的性状为隐性性状。 3、根据性状分离比判断：具有相同性状的亲本相交，如果子一代发生性状分离的现象，且分离比接近3:1，则占3的 性状为显性性状，占1的性状为隐性性状。 【详解】① 对突变体进行花药离体培养获得单倍体，由于单倍体高度不育，再诱导染色体加倍后，可获得纯合的二倍体植株，这些植株的基因型是纯合的，有可能得到更多的桔红心植株，①正确； ② 将F1分株种植，因为大白菜的花是两性花，且雌蕊在开花前成熟，雄蕊在开花后成熟，所以可以收获先开花植株的成熟花粉，再对花蕾进行人工授粉，这样就可以获得F2。通过观察F2的表现型及比例，进而初步判断是否遵循自由组合定律，②正确； ③ 仅通过分析M1×M2、M1×M3的子代表型，只能初步判断突变基因之间是否存在互补等关系，但不能完全确定各突变基因的关系，因为还可能存在其他复杂的遗传情况，比如基因互作等，③错误； ④W品系与M1杂交，提取F2的所有桔红心植株的DNA，混合后扩增并测序。若SNP1为[G:C]:[C:G]=1:1，SNP2均为[C/G]，说明F2桔红心植株中与SNP1相关的基因出现了两种类型，而SNP2没有变化，即该突变基因与SNP1所在的6号染色体无关，而在9号染色体上，④正确。 综上所述，①②④正确，A符合题意。 故选A。 3．（2025·安徽·模拟预测）二倍体生物中，体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体称为单体，体细胞中某对同源染色体多一条的个体称为三体，单体和三体都可以用于基因定位。某大豆突变株表现为矮茎（aa），为确定A/a基因是否位于2号染色体上，将该突变株作为父本，分别与单体（2号染色体缺失一条）、三体（2号染色体多一条）纯合高茎大豆植株杂交得F1。单体和三体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。下列叙述错误的是（　　） A．通过突变株与单体杂交的结果即可进行基因定位，而与三体杂交的结果则不能 B．若A、a基因位于2号染色体上，则该突变株与三体杂交得F1，F1自交所得F2，的表型比例为6∶5 C．若该突变株与单体杂交得F1，F1随机交配所得F2中高茎∶矮茎＝7∶8，则A、a基因位于2号染色体上 D．若a基因不位于2号染色体上，两种杂交形式下的F1连续自交n代，则矮茎的比例均为1/2－1/2n+1 【答案】B 【分析】根据题意分析可知：体细胞中某对同源染色体缺失一条的植株，称为单体(2n-1)，三体(2n+1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体，若所研究基因在单体上，则基因型中只含有单个基因Y或y，若所研究基因在三体上，则基因型中含有三个相同或等位基因。 【详解】A、分析该突变株与单体杂交  突变株的基因型为aa，若A/a基因位于2号染色体上，单体纯合高茎大豆植株的基因型为AO（O表示染色体缺失），二者杂交子代中Aa∶aO＝1∶1，表现为高茎和矮茎；若A/a基因不位于2号染色体上，单体纯合高茎大豆植株的基因型为AA，二者杂交子代均为Aa，表现为高茎。该突变株与三体杂交，若A/a基因位于2号染色体上，三体纯合高茎大豆植株的基因型为AAA，AAA产生的配子为AA或A，因此二者杂交子代为AAa或Aa，均为高茎；若A/a基因不位于2号染色体上，三体纯合高茎大豆植株的基因型为AA，二者杂交子代均为Aa，表现为高茎，因此通过突变株与单体杂交的结果即可进行基因定位，而与三体杂交的结果则不能，A正确； B、若A、a基因位于2号染色体上，aa与AAA杂交，F1基因型为AAa∶Aa＝1∶1，其中AAa产生的配子为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，F1中AAa自交后代中矮茎所占的比例为1/6×1/6＝1/36，而Aa自交后代中矮茎所占的比例为1/2×1/2＝1/4，则F2中矮茎所占的比例为1/2×1/36+1/2×1/4＝10/72，高茎所占的比例为1－10/72＝62/72，即高茎∶矮茎＝31∶5，B错误； C、若A、a基因位于2号染色体上，突变株（aa）与单体（AO）杂交，F1基因型为Aa∶aO＝1∶1，产生配子为A∶a∶O＝1∶2∶1，其随机交配后代中高茎所占比例为1/4×1/4（AA）+1/4×2/4×2（Aa）+1/4×1/4×2（AO）＝7/16，矮茎所占比例为2/4×2/4（aa）+1/4×2/4×2（aO）＝8/16，则F2中高茎∶矮茎＝7∶8，C正确； D、若a基因不位于2号染色体上，F1的基因型都为Aa，F1连续自交n代，杂合子的比例为1/2n，矮茎的比例为（1－1/2n）/2＝1/2－1/2n+1，D正确。 故选B。 3．（2024·陕西西安·模拟预测）果蝇 （2n=8）被誉为遗传界的小明星，果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置如图所示，其中 lz基因位于 XY 染色体的非同源区段，回答下列问题： (1)要对果蝇基因组进行测序需要测定 条染色体。 (2)菱形眼与粗糙眼 （填“是”或“否”）一对相对性状。若痕翅与非痕翅为一对相对性状，要判断r基因是否位于 XY 染色体的同源区段，可以选取表型为 的亲本杂交。 (3)Ra、ra与E、e这两对等位基因在遗传时 （填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，基因型为RaraEe 的雌果蝇，减数分裂可能产生 种基因型的配子。 (4)野生型雌雄果蝇均为无色翅。研究发现只有G基因存在时，绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅。研究人员利用基因工程在雄果蝇的一条3号染色体上插入G基因，雌果蝇的某条染色体上插入基因M。请利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断，写出实验思路并预测结果。 实验思路： ，观察并统计后代的表型和比例。 实验结果：①若 ，则基因M插入3号染色体上；②若 ，则基因M插入3号以外的其他染色体上；③若 ，则基因M插入X染色体上。 【答案】(1)5/五 (2) 否 痕翅雌蝇与纯合显性雄蝇（或痕翅雌蝇与纯合非痕翅雄蝇） (3) 不遵循 2或4 (4) 将上述雌雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配， F2中绿色翅∶无色翅=1∶1 F2中绿色翅∶无色翅=9∶7 F2中绿色翅雌蝇∶无色翅雌蝇∶绿色翅雄蝇∶无色翅雄蝇=6∶2∶3∶5 【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）要对果蝇基因组进行测序需要测定3条常染色体和2条性条染色体，共5条染色体。 （2）菱形眼的基因位于X染色体上，粗糙眼的基因位于3号染色体上，而控制相对性状的基因必须位于一对同源染色体上，因此它们不是一对相对性状。若要判断r基因是否位于XY染色体的同源区段，可以选取表型为痕翅雌蝇与纯合显性雄蝇（或痕翅雌蝇与纯合非痕翅雄蝇）的亲本杂交，若后代均为非痕翅，则该基因位于XY染色体的同源区段，若后代出现痕翅，则该基因只位于X染色体上。 （3）Ra、ra与E、e这两对等位基因位于同一对同源染色体上，在遗传时不遵循基因的自由组合定律。基因型为RaraEe的果蝇的一个精原细胞，若减数分裂时四分体中的非姐妹染色单体不发生互换，则产生2种基因型的配子，若减数分裂时四分体中的非姐妹染色单体发生互换，则产生4种基因型的配子。 （4）若要利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断，实验思路如下:将上述雌雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配，观察并统计F2个体表型和比例。 ①若基因M插入3号染色体上，则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为Ggmm（G和m连锁）、ggMm（g和M连锁），F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgMm，其产生的配子Gm:gM=1:1，F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中GGmm:GgMm:ggMM=1:2:1，只有G基因存在时，绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅，故绿色翅:无色翅=1:1； ②若基因M插入3号以外的其他染色体上，则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为Ggmm、ggMm，F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgMm（G/g和M/m位于非同源染色体上），因两对等位基因可以自由组合，其产生的配子有GM:Gm:gM:gm=1:1:1:1，F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中G_M_:G_mm:ggM_:ggmm=9:3:3:1，绿色翅∶无色翅=9:7； ③若基因M插入X染色体上，则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为GgXmY、ggXMXm，F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgXMXm和GgXMY，因两对等位基因可以自由组合，其产生的雌配子有GXM:GXm:gXM:gXm=1:1:1:1，雄配子有GXM:GY:gXM:gY=1:1:1:1，F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中G_XMXM: G_XMXm: ggXMXM: ggXMXm: G_XMY: G_XmY: ggXMY: ggXmY=3:3:1:1:3:3:1:1，绿色翅雌蝇∶无色翅雌蝇∶绿色翅雄蝇∶无色翅雄蝇=6:2:3:5。 题型二 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断 4．（2025·四川德阳·二模）ABI4蛋白是一种转录因子，它会与CYP707A基因的启动子区域结合并抑制基因的表达，从而影响CYP707A酶羟基化脱落酸（ABA），使ABA保持较高含量。已知ABI4基因位于2号染色体，科学家们将一段T—DNA插入ABI4基因后，获得abi4隐性突变体，欲利用该突变体对另一种隐性突变植株abi10的突变基因进行定位，以下相关说法错误的是（    ） A．ABA主要在根冠、萎蔫的叶片合成，可以促进气孔关闭 B．与野生型比，abi4突变体种子的休眠时间将更长 C．若abi4与abi10杂交后，子二代均表现为突变型，则abi10和abi4是同一基因的不同突变类型 D．若abi4与abi10杂交后，子二代突变型的比例为7/16，则abi10的突变基因不位于2号染色体上 【答案】B 【分析】植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素在植物体内含量微小，但在调节植物生长发育上的作用非常重要。 【详解】A、ABA在根冠、萎蔫叶片合成，可促进气孔关闭，这是ABA的基本生理功能，A正确； B、abi4突变体中AB14基因功能受影响，ABA含量降低， 而ABA能促进种子休眠，ABA含量降低，种子休眠时间应变短，不是更长，B错误； C、若abi4与abi10杂交，子二代均表现为突变型。 符合一对等位基因杂交的遗传规律，说明二者是同一基因的不同突变类型，C正确； D、若子二代突变型比例为7/16，符合两对等位基因位于非同源染色体上（遵循自由组合定律）的性状分离比（9∶3∶3∶1的变形）， 已知abi4突变基因在2号染色体上，所以可推出abi10的突变基因不位于2号染色体上，D正确。 故选B。 5．（2025·重庆·一模）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验，请回答下列问题： (1)用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交，F1全为灰体正常眼，用黑檀粗糙眼对F1进行测交，测交后代出现灰体正常眼：黑檀体粗糙眼为1：1.据此分析，关于果蝇体色这对相对性状中属于显性性状的是 ，控制体色和眼的两对等位基因在染色体上的位置关系为 。 (2)果蝇甲、乙、丙为关于眼色的3种不同隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下： 亲本组合 　甲×乙 　乙×丙 　甲×丙 　F1 　野生型 　突变型 　野生型    在图1中标注F1中突变型个体细胞中的突变基因与野生型基因之间的相对位置 （甲、乙、丙的隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。 (3)果蝇的正常刚毛（D）对截刚毛（d）为显性，这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2.据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雌性个体的基因型有 种。    【答案】(1) 灰体 两对等位基因在同一对同源染色体上 (2)     (3) TtXdXd、TtXdYD 2 【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】（1）用灰体正常眼与黑檀体粗糙眼杂交，F1全为灰体正常眼，说明灰体正常眼为显性性状，测交后代出现灰体正常眼：黑檀体粗糙眼为1：1，而不是1:1:1:1，说明两对基因不遵循自由组合定律，两对基因位于一对同源染色体上。 （2）野生型基因型为++，甲的基因型为a1a1，乙的基因型为a2a2，甲乙杂交，子代全为野生型，说明a1和a2是不同位点的突变，丙的基因型为a3a3，乙和丙杂交子代全为突变型，说明a2和a3是同一位点的突变，乙的基因型为  ，丙的基因型为  ，二者杂交后代突变型的基因型为  。 （3）由题干信息可知，果蝇的正常刚毛（D）对截刚毛（d）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D和d基因位于X和Y的同源区段，且亲本基因型为XdXd、XdYD，截毛♀：截毛♂=3：1，说明子代中，T_：tt=3：1，则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXdXd、TtXdYD。F1中雌性个体的基因型有2种，TTXdXd：TtXdXd=1：2。 6．（2025·四川广安·二模）我国栽种水稻历史悠久，矮秆品种的研究和推广是水稻育种的一次跨越式突破。矮秆水稻具有抗倒伏、产量高、便于管理及适应性强等优点，水稻中发现的矮化基因多达百个，应用最广的是位于第1号染色体上的半矮秆基因sdl基因，该基因由SD1基因突变而来。 (1)研究表明，SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高。请从基因控制性状的角度解释矮秆水稻产生的机理 。 (2)育种工作者通过人工诱变的方法获得了一株SDI基因突变的矮秆水稻1，将这株矮秆水稻1与野生型高秆水稻进行杂交，后代中偶然出现了一株矮秆水稻，请就此现象作出两种合理的解释 。 (3)现有另一株单基因隐性突变体矮秆水稻2，为进一步探究突变体1和突变体2是否由同一基因突变导致，请写出实验设计思路 。 ①若 ，说明两突变基因是同一基因突变产生的等位基因。 ②若 ，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因（不考虑互换）。 ③若 ，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。 (4)在水稻生产中，除草剂的使用有效提高了水稻产量。为培育抗除草剂水稻新品种，科研工作者利用基因工程的技术手段将抗除草剂基因导入纯合不抗除草剂的水稻（2n）中，外源基因可插入到不同染色体上，并从中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻3和纯合高秆抗除草剂水稻4。将水稻3和水稻4进行杂交，F1自交，统计F2的表型及数量：矮秆抗除草剂178株，矮秆不抗除草剂12株，高秆抗除草剂537株，高秆不抗除草剂36株。F2中形成该表型数量的原因是 。 【答案】(1)SD1基因编码催化赤霉素合成的酶，当基因发生突变时，酶的活性（酶量）降低，使赤霉素的含量降低，导致株高变矮 (2)高秆水稻产生配子时发生了隐性突变；高秆水稻产生配子时含显性高秆基因的染色体片段丢失；高秆水稻产生配子时含显性高秆基因的染色体丢失 (3) 将突变体1和2进行杂交，F1自交，统计F1和F2的表型及比例 F1全为矮秆，F2全为矮秆 F1全为高秆，F2高秆：矮秆=1：1 F1全为高秆，F2高秆：矮秆=9：7 (4)高（矮）秆基因和抗除草剂基因独立遗传，水稻3和水稻4上的抗除草剂基因位于非同源染色体上 【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】（1）基因对性状的控制有两种方式，一是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；二是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。因为SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高，赤霉素生物合成是一个代谢过程，所以矮秆水稻产生的机理是：SD1基因发生突变，导致其参与合成赤霉素相关的酶的结构改变或活性降低，使得赤霉素合成量降低，从而影响水稻株高，表现为矮秆。 （2）将矮秆水稻1与野生型高秆水稻杂交，后代中偶然出现矮秆水稻，可能原因如下：第一种解释：基因突变具有低频性和不定向性，有可能在杂交过程中，野生型高秆水稻的SD1基因再次发生突变，突变为矮秆基因，导致后代出现矮秆水稻。第二种解释：在减数分裂形成配子过程中，矮秆水稻1的矮秆基因所在染色体发生了染色体片段缺失，在杂交后代中，若该缺失染色体与携带正常矮秆基因的染色体组合，就可能出现矮秆性状（因为缺失部分基因后，隐性性状可能得以表达）。 （3）实验设计思路为：将突变体1和突变体2进行杂交，观察并统计F1和F2的表型及比例。若F1全为矮秆，F2中也全为矮杆，说明两突变基因是同一基因突变产生的复等位基因。因为同一基因突变产生的复等位基因，杂交后F1为隐性杂合子，表现为矮秆，F1自交后代还是矮杆。若F1全为高秆，F2中矮秆：高秆=1:1，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因（不考虑互换）。当两突变基因是同源染色体上的非等位基因时，F1基因型相当于双杂合但基因连锁，F1产生两种配子，自交后代会出现矮秆:高秆=1:1的比例。若F1全为高秆，F2中矮秆:高秆=9:7，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，F1为双杂合子，自交后代F2会出现9:3:3:1的变形，即矮秆:高秆=9:7。 （4）将水稻3（纯合矮秆抗除草剂）和水稻4（纯合高秆抗除草剂）进行杂交，F1自交，F2中矮秆抗除草剂:矮秆不抗除草剂:高秆抗除草剂:高秆不抗除草剂= 178:12:537:36≈15:1:45:3 = (3:1)×(15:1)，说明控制矮秆与高秆、抗除草剂与不抗除草剂这两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，具体到每对相对性状，矮杆：高杆=3:1，抗病：不抗病=15:1，由此还可以得出水稻3和水稻4上的抗除草剂基因位于非同源染色体上。 题型三 验证遗传规律的实验 7.（2025·安徽合肥·三模）大麦(2n=14)为严格的自花传粉植物，是生物育种研究的常用材料。科研人员观察发现了窄叶A 和卷叶B两个大麦叶形突变体，为研究其遗传特点，设计了多组杂交实验，实验结果如表所示。回答下列问题。 杂交实验 亲本组合 F₁表型及比例 F₂表型及比例 一 窄叶 A × 野生型(宽叶) 均为宽叶 宽叶:窄叶=3∶1 二 卷叶 B × 野生型(宽叶) 均为宽叶 宽叶:卷叶=3∶1 三 窄叶 A × 卷叶 B 均为宽叶 宽叶:窄叶:卷叶=9∶4∶3 (1)根据杂交实验结果分析，窄叶和卷叶均是由野生型基因发生 (填“显性突变”或“隐性突变”)形成的，大麦的叶形性状至少受 对等位基因控制。 (2)该大麦叶形的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律，判断的依据是 。 (3)取出实验三 F₂中的宽叶植株进行单独培育，在自然状态下产生子代，则F₃的表型及比例为 。 (4)观察发现，实验一 F₂ 窄叶植株中有一株矮茎植株，进一步研究表明矮茎性状具有抗倒伏作用，由隐性基因控制。请设计一个简单的杂交实验方案，探究窄叶性状基因与矮茎性状基因是否独立遗传，并预期结果及结论 。 【答案】(1) 隐性突变 2 (2) 遵循 实验三中 F₂的性状分离比为9：4：3，是9：3：3：1的变式，说明叶形的遗传遵循基因自由组合定律 (3)宽叶:窄叶:卷叶 = 25:6:5 (4)实验方案：取该株窄叶矮茎植株与野生型植株杂交获得子一代，让子一代自交获得子二代(自然状态下培育获得子二代)，观察子二代的表型并统计比例 预期结果及结论：若子二代植株中宽叶正常茎：窄叶矮茎=3：1，则窄叶基因与矮茎基因不能独立遗传；若子二代植株中宽叶正常茎：宽叶矮茎：窄叶正常茎：窄叶矮茎=9：3：3：1，则窄叶基因与矮茎基因独立遗传 【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）根据杂交实验一和二的结果可知，窄叶和卷叶均是由野生型基因发生隐性突变形成的，实验三中F2的性状分离比为宽叶∶窄叶∶卷叶=9∶4∶3，为9∶3∶3∶1的变式，因而确定大麦的叶形性状至少受两对等位基因控制。 （2）实验三中F2的性状分离比为宽叶∶窄叶∶卷叶=9∶4∶3，为9∶3∶3∶1的变式，因而确定该大麦叶形的遗传“遵循”基因自由组合定律， （3）取出实验三 F2中的宽叶植株进行单独培育，若相关基因用A/a、B/b表示，则F2宽叶植株的基因型可表示为AABB、AaBB、AABb、AaBb，它们的比例为1∶2∶2∶4，在自然状态下产生子代，则F3中宽叶植株的比例为1/9+2/9×3/4×2+4/9×9/16=25/36，窄叶植株的比例为2/9×1/4+4/9×4/16=6/36，卷叶植株的比例为1-25/36-6/36=5/36，即F3中性状分离比为：宽叶:窄叶:卷叶 = 25∶6∶5。 （4）观察发现，实验一 F2窄叶植株中有一株矮茎植株，设相关基因用D/d表示，进一步研究表明矮茎性状具有抗倒伏作用，由隐性基因控制，则窄叶矮茎植株的基因型为aadd，为探究窄叶性状基因与矮茎性状基因是否独立遗传，设计实验如下：取该株窄叶矮茎植株（aadd）与野生型植株（AADD）杂交获得子一代，让子一代自交获得子二代(自然状态下培育获得子二代)，观察子二代的表型并统计比例，若子二代植株中宽叶正常茎（1AADD、2AaDd）∶窄叶矮茎(aadd)=3∶1，则窄叶基因与矮茎基因不能独立遗传；若子二代植株中宽叶正常茎(A_D_)∶宽叶矮茎(A_dd)∶窄叶正常茎(aaD_)∶窄叶矮茎(aadd)=9∶3∶3∶1，则窄叶基因与矮茎基因独立遗传。 故选A。 8．（2024·安徽芜湖·二模）某自花传粉植物的花色有紫色和蓝色两种，由基因A/a控制；种皮的颜色有红色、棕色和白色三种，由基因B/b、D/d控制。为探究两对相对性状的遗传规律，研究人员利用四个纯合品种作为亲本进行杂交实验，结果如下表所示（不考虑互换）。回答下列问题： 杂交实验 P F1 F2 ① 紫花白皮×紫花红皮 紫花红皮 紫花红皮：紫花棕皮：紫花白皮=12：3：1 ② 蓝花棕皮×紫花红皮 紫花红皮 紫花红皮：紫花棕皮：紫花白皮：蓝花红皮：蓝花棕皮：蓝花白皮=36：9：3：12：3：1 (1)据表可知，基因A/a、B/b、D/d的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律。研究人员判断该植物的花色性状中紫花为显性性状的依据是 （答2点）。 (2)实验①F2紫花棕皮中纯合子的比例为 。实验②F1进行测交，后代的表型和比例为 。 (3)观察发现该植物种子表面均有短绒毛，研究人员通过诱变获得了一株种子无绒毛纯合突变体E。让突变体E和纯合种子有绒毛植株杂交得到F1，根据F1表型为 ，判断此突变为隐性突变（即G基因突变为g基因）。推测G基因控制种皮上绒毛的形成，将该基因G转入 植株中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。已知G基因的表达还需要F基因存在，f基因则没有相应的功能。基因G/g、F/f均不在细胞质中，欲判断G/g与F/f在染色体上的位置关系，可取基因型为 的种子无绒毛植株作为亲本进行杂交获得F1，F1自交得F2，分析F2的表型及比例。不考虑突变和染色体互换，若F2种子的表型和比例为 ，则基因G/g与F/f位于一对同源染色体上，且基因G与f位于一条染色体上，基因g与F位于另一条染色体上。 【答案】(1) 遵循 实验②中亲本为蓝花和紫花，F1为紫花；实验②中F1为紫花，F2中紫花：蓝花=3：1 (2) 1/3 紫花红皮：紫花棕皮：紫花白皮：蓝花红皮：蓝花棕皮：蓝花白皮=2：1：1：2：1：1 (3) 全为种子有绒毛 种子无绒毛或突变体E GGff、ggFF 有绒毛：无绒毛=1：1 【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）由表中实验①和实验②F2的性状表现和分离比可知三对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律。由实验②中亲本为蓝花和紫花，F1为紫花和实验②中F1为紫花，F2中紫花：蓝花=3：1可知，该植物的花色性状中紫花为显性性状。 （2）由表中实验①F2的性状表现和分离比可知F1的基因型为AABbDd，F2紫花棕皮的基因型为AAB_dd（或AAbbD_），其中纯合子占1/3。由表中实验②F2的性状表现和分离比可知，F1的基因型为AaBbDd，其测交后代的表型和比例为紫花红皮：紫花棕皮：紫花白皮：蓝花红皮：蓝花棕皮：蓝花白皮=2：1：1：2：1：1。 （3）依题意可知，让突变体E和纯合种子有绒毛植株杂交得到F1，F1全都是种子有绒毛时，说明无绒毛突变为隐性突变。将基因G转入种子无绒毛或突变体E植株中，子代种子有绒毛，则说明推测正确。两对基因的位置关系有三种可能：一、两对基因位于两对同源染色体上，两对基因的遗传符合基因自由组合定律；二、两对基因位于一对同源染色体上，且基因G与f位于一条染色体上，基因g与F位于另一条染色体上；三、两对基因位于一对同源染色体上，且基因G与F位于一条染色体上，基因g与f位于另一条染色体上。要通过实验确定两对基因的位置关系，可取基因型为GGff、ggFF的种子无绒毛植株作为亲本进行杂获得F1，F1自交得F2，分析F2的表型及比例。不考虑突变和染色体互换，当基因G/g与F/f位于一对同源染色体上，且基因G与f位于一条染色体上，基因g与F位于另一条染色体上时，F2种子表现为有绒毛：无绒毛=1：1。 9．果蝇的眼色受3对独立遗传的等位基因A/a、B/b和D/d控制，其中A/a和B/b基因位于常染色体上。基因A编码的酶催化白色前体物1合成猩红色色素，基因B编码的酶催化白色前体物2合成棕色色素，基因D编码果蝇复眼细胞膜上载体蛋白，此载体负责将猩红色色素和棕色色素运入复眼中，隐性基因a、b和d无上述功能。野生型果蝇的眼色为暗红色，复眼中同时含有猩红色色素和棕色色素。某实验室中保存有野生型、猩红眼突变型、棕眼突变型及白眼突变型等纯种果蝇，除野生型外，突变型果蝇均发生了1对基因的隐性突变。回答下列问题： （1）为验证基因分离定律，甲同学将棕眼型果蝇与野生型果蝇杂交，F1为野生型，F2为野生型∶棕眼型=3∶1。F2果蝇出现3∶1性状分离比时能验证基因分离定律，理由是 。能验证基因分离规律的杂交组合还有 。 （2）乙同学将棕眼型果蝇和猩红眼型果蝇杂交，F1自由交配得F2。理论上，当F2中野生型果蝇占 时可验证基因自由组合定律。为进一步验证基因自由组合定律，可让一只F1雄蝇与一只F2的 单对交配，当子代果蝇的性状分离比为 时可进一步验证基因自由组合定律。 （3）丙同学拟探究基因D/d是否位于X染色体上，受摩尔根果蝇杂交实验的启发，在对实验方案进行优化后，丙同学的实验思路及实验预期是 。 （4）若A/a、B/b位于常染色体上，D/d位于X染色体上。在棕色果蝇的单对交配传代过程中，在某管果蝇中偶然发现了一只白蝇雄蝇。请通过一次果蝇单对交配实验，探究该白眼雄蝇与实验室中保存的白眼型果蝇是否具有相同的突变基因 （写出实验步骤及实验预期，实验过程中无基因突变及染色体变异）。 【答案】 F2性状分离比为3∶1时，说明Aa（F1）在减数分裂时，A基因和a基因分离，产生了A和a的配子，比例为1∶1 猩红眼型×野生型、白眼型×野生型 9/16 白眼雌蝇 1∶1∶1∶1 让白眼型雌蝇与野生型雄蝇杂交，若后代雌蝇全为野生型，雄蝇全为白眼型，则基因D/d基因位于X染色体上 将该白眼雄蝇与实验室中保存的一只白眼雌蝇交配，统计子代的表现型及比例；若后代全为白眼果蝇，则该白眼雄蝇与实验室中保存的白眼型果蝇有相同的突变基因；若后代出现野生型果蝇（或野生型果蝇∶白眼型果蝇=1∶1），则该白眼雄蝇与实验室中保存的白眼型果蝇没有相同的突变基因 【分析】由分析知，若无D基因，眼色为白色；有D基因，只含A基因，为猩红色，只含B基因，为棕色，A、B均有，为暗红色。即只有d基因情况下，A_bb为猩红色，aaB_为棕色，A_B_为暗红色。 【详解】（1）F2果蝇出现3∶1性状分离比时能验证基因分离定律，理由是F2性状分离比为3∶1时，说明Aa（F1）在减数分裂时，A基因和a基因分离，产生了A和a的配子，比例为1∶1。能验证基因分离规律的杂交组合要求亲本只有一对等位基因不同，分别为显性纯合子和隐性纯合子，其他基因相同，题干说除野生型外，突变型果蝇均发生了1对基因的隐性突变，故可选猩红眼型×野生型、白眼型×野生型； （2）棕眼型果蝇基因型aaBB和猩红眼型果蝇基因型AAbb杂交，F1为AaBb，自由交配得F2。理论上，若符合自由组合定律，F2表现型及比例应为野生型：猩红眼：棕眼：白眼=9:3:3:1，所以当F2中野生型果蝇占时可验证基因自由组合定律。若进一步验证基因自由组合定律，可用测交法，与隐性纯合子进行杂交，即与F2白眼雌果蝇杂交，若测交结果为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。 （3）丙同学拟探究基因D/d是否位于X染色体上，模拟摩尔根果蝇杂交实验可以让白眼型雌蝇与野生型雄蝇杂交，若后代雌蝇全为野生型，雄蝇全为白眼型，则基因D/d基因位于X染色体上。 （4）该白眼果蝇若基因型与实验室的相同，则都为纯合子，若直接与实验室果蝇交配，不会发生性状分离，若不同，则说明有显性基因，若直接与实验室果蝇交配，则会发生性状分离，据此进行实验，将该白眼雄蝇与实验室中保存的一只白眼雌蝇交配，统计子代的表现型及比例；若后代全为白眼果蝇，则该白眼雄蝇与实验室中保存的白眼型果蝇有相同的突变基因；若后代出现野生型果蝇（或野生型果蝇∶白眼型果蝇=1∶1），则该白眼雄蝇与实验室中保存的白眼型果蝇没有相同的突变基因。 【点睛】本题考察对孟德尔定律的理解，以及孟德尔遗传定律相关实验的设计，对学生要求很高。 11．果蝇的灰身和黑身是由一对等位基因（A/a）控制，让一只纯合的灰身雌果蝇与黑身雄果蝇交配得到F1。F1雌雄个体随机交配得到F2。下列分析不正确的有（    ） ①若F1灰身果蝇与黑身果蝇的比例为1∶1，则仅通过亲本和F1不能判灰身与黑身的显隐关系 ②若F1只有灰身果蝇，可以判定A/a位于常染色体上，且灰身为显性 ③若灰身对黑身显性，统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例。可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上 ④若灰身对黑身显性，统计F2雄性和雌性个体的性状分离比，可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上 A．四项 B．三项 C．二项 D．一项 【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在遗传上总是和性别相关，而常染色体遗传性状与性别无关。 【详解】①若F1灰身果蝇与黑身果蝇的比例为1∶1，可以判断亲本黑身雄果蝇为杂合子，表现为显性性状，灰身为隐性性状，①错误； ②若F1只有灰身果蝇，可判断灰身为显性，但A/a可位于常染色体上，也可能位于X染色体上，②错误； ③若基因仅位于X染色体上，亲本基因型为XAXA和XaY，则子一代的基因型是XAXa、XAY，F1雌雄个体随机交配得到F2，子二代的表现型为灰身雌果蝇(XAX-):灰身雄果蝇(XAY):黑身雄果蝇(XaY)=2:1:1，即灰身:黑身=3:1。若基因位于常染色体上，则子一代基因型都是Aa，子二代表现型为灰身雌性:灰身雄性:黑身雌性:黑身雄性=3:3:1:1，即雌雄果蝇均为灰身:黑身=3:1。因此，只统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例，无法判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上，③错误； ④若基因仅位于X染色体上，子二代的表现型为灰身雌果蝇(XAX-):灰身雄果蝇(XAY):黑身雄果蝇(XaY)=2:1:1，即雌果蝇全是灰身，雄果蝇中灰身:黑身=1:1。若基因位于常染色体上，子二代表现型为灰身雌性:灰身雄性:黑身雌性:黑身雄性=3:3:1:1，即雌雄果蝇均为灰身:黑身=3:1。因此，统计F2雄性和雌性个体的性状分离比，可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上，④正确。 综上分析，①②③错误，④正确。 故选B。 1．（2025·安徽黄山·一模）基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定，是遗传学研究中的重要环节，常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法、细胞杂交定位法和DNA分子标记法等。 (1)摩尔根通过杂交实验研究果蝇红眼和白眼性状的遗传，首次证明了基因位于染色体上。该研究中所运用的科学方法是 。 (2)果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的W和w基因控制，会表现出明显的性别关联，这一现象在白眼（♀）×红眼（♂）亲本组合以及 （以基因型表示）的亲本组合的子代会出现。刚毛（B）和截毛（b）是果蝇的另一对相对性状，现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干，若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体，还是位于X、Y染色体同源区段上，应选择 （以表型表示）一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为 ，则说明B/b基因仅位于X染色体上；若不符合该表型比，利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验，进一步定位基因位置，实验思路是 。 (3)单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖，其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会，多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇，为测定该隐性突变基因的染色体位置，让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇（甲）进行杂交实验，如下图： 若F2的果蝇野生型：隐性突变型= ，能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。 (4)第一代DNA分子标记法是分子杂交定位，采用带放射性标记的DNA片段（探针，长度通常在几十到几百个碱基）与目标基因互补配对进行定位，因此探针应选用 部分序列。相较于杂交实验定位法、单体和三体定位法，该方法的优点是 （答出1点即可）。 【答案】(1)假说-演绎法 (2) 红眼（♀）×红眼（♂） 截毛雌性×刚毛雄性 雌性都是刚毛，雄性都是截毛 子一代相互交配，观察子代表型 (3)野生型∶隐性突变型=5∶1 (4) 目的基因 操作相对简单，准确率高 【分析】摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上，从而证明基因位于染色体上。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。 【详解】（1）摩尔根通过杂交实验研究果蝇红眼和白眼性状的遗传，所用方法是假说-演绎法。 （2）果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的W和w基因控制，除白眼（♀）×红眼（♂）亲本组合外，红眼（♀）×红眼（♂）亲本，即XWXw×XWY的组合中，子代只有雄性中有白眼，也能表现出性状与性别相关联；刚毛（B）和截毛（b）是果蝇的另一对相对性状，现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干，若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体，还是位于X、Y染色体同源区段上，应选择截毛雌性（XbXb）与刚毛雄性杂交，若B/b基因仅位于X染色体上，即XbXb×XBY→XBXb、XbY，表现为子代中雌性都是刚毛，雄性都是截毛；若位于X、Y染色体同源区段上，即XbXb×XBYB→XBXb、XbYB，表现为雌雄都是截翅，不符合上述规律，此时可令子一代相互交配，观察子代表型，即XBXb×XbYB→XBXb、XbXb、XBYB、XbYB，子二代中截翅只有雌性。 （3）若该隐性基因（设为a）在Ⅳ号染色体上，则亲本隐性突变体的基因型为aa，三体野生型的基因型为AAA，子一代三体野生型基因型为AAa，与隐性突变体（aa）杂交，由于AAa产生的配子类型和比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2，因此子二代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2，表型及比例为野生型∶隐性突变型=5∶1。 （4）分析题意，第一代DNA分子标记法是分子杂交定位，鉴定原理是碱基互补配对，因此探针应选用目的基因部分序列；相较于杂交实验定位法、单体和三体定位法，该方法的优点是操作相对简单，准确率高。 2．（2023·安徽·二模）果蝇是一种二倍体动物，已知其灰体和黄体、细眼和粗眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，但这两对相对性状的显隐性关系以及控制它们的基因所在的染色体是未知的。某同学让一只灰体细眼雌性果蝇与一只灰体粗眼雄性果蝇杂交，发现子一代中表型及其分离比为灰体细眼：黄体细眼：灰体粗眼：黄体粗眼=3：1：3：1。回答下列问题： (1)根据该同学的实验， （填“能”或“不能”）说明灰体和黄体、细眼和粗眼这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。 (2)根据该同学的实验结果不能确定控制灰体和黄体的基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上，若要确定，在该同学实验结果的基础上，最简便的方法是 。 (3)若控制细眼和粗眼的基因位于常染色体上，请用该同学实验中的子一代果蝇为材料来设计杂交实验确定细眼和粗眼的显隐性关系。（写出杂交思路，预期结果并得出结论） 杂交思路： 。 预期结果和结论： 。 【答案】(1)能 (2)统计该同学实验中子一代的黄体果蝇的性别比例，若黄体果蝇全为雄性，则控制灰体和黄体的基因是位于X染色体上；若黄体果蝇中雄性：雌性=1：1，则控制灰体和黄体的基因是位于常染色体上 (3) 杂交思路：选取（多对）细眼果蝇和细眼果蝇杂交，观察子代果蝇的性状表现。 预期结果和结论：若子代出现粗眼果蝇，则细眼为显性，粗眼为隐性；若子代全为细眼果蝇，则粗眼为显性，细眼为隐性。 【分析】判断显隐性常用的方法： 杂交法： 不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→ 具有这一性状的亲 本为显性纯合子，F1 为显性杂合子； 自交法：相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→新出现的性状为隐性性状→亲本都为杂合子； 具有对相同性状的亲本杂交→子代性状分离比为3:1→分离比为3的性状为显性性状，分离比为1的性状为隐性性状。 【详解】（1）一只灰体细眼雌性果蝇与一只灰体粗眼雄性果蝇杂交，子一代中出现4种表型，且比例为3：1：3：1，一对符合杂合子自交的结果（3：1），另一对符合杂合子测交的结果（1：1），故根据该同学的实验，能说明灰体和黄体、细眼和粗眼这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。 （2）亲本均为灰体，子代中灰体：黄体＝3：1，说明灰体为显性性状，若控制该性状的基因位于常染色体上，则子代雌雄均出现灰体：黄体＝3：1的情况，若控制该性状的基因位于X染色体上，则雌果蝇均为灰体，雄果蝇中既有灰体也有黄体，故根据该同学的实验结果不能确定控制灰体和黄体的基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上，若要确定，在该同学实验结果的基础上，最简便的方法是统计该同学实验中子一代的黄体果蝇的性别比例，若黄体果蝇全为雄性，则控制灰体和黄体的基因是位于X染色体上；若黄体果蝇中雄性：雌性=1：1，则控制灰体和黄体的基因是位于常染色体上。 （3）可通过自交法、杂交法等判断基因显隐性；自交法：通过观察后代有无性状分离来确定性状的显隐性，将表现型相同的两亲本进行杂交，若不同于亲本的性状为隐性性状，与亲本相同的性状为显性性状；杂交法：不同性状亲本杂交的后代只出现一种性状，具有这一性状的亲本为显性纯合子；故实验思路可以为：选取（多对）细眼果蝇和细眼果蝇杂交，观察子代果蝇的性状表现；预期结果和结论：若子代出现粗眼果蝇，则细眼为显性，粗眼为隐性；若子代全为细眼果蝇，则粗眼为显性，细眼为隐性。 3．（2022·安徽合肥·一模）某昆虫的性别决定类型为XY型，该种昆虫的星眼、圆眼由位于常染色体上的一对等位基因A/a控制，体色红色、白色由等位基因B/b控制。现让白色星眼雌昆虫与红色星眼雄昆虫杂交，获得的F1性状分离比为：白色星眼雄虫：白色圆眼雄虫：红色星眼雌虫：红色圆眼雌虫=2：1：2：1。不考虑X，Y染色体的同源区段的遗传，回答下列问题： (1)控制体色的基因位于 （填“常”或“X”）染色体，理由是 。 (2)F1中星眼：圆眼=2：1的原因是 ；F1中星眼与圆眼昆虫自由交配，子代中圆眼个体所占的比例是 。 (3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎纯合致死），无其他性状效应。有一只雄性昆虫接受射线辐射处理，发生隐性致死突变，为探究该突变基因位于常染色体上，还是X染色体上，请设计杂交实验进行探究并预测实验结果。 实验思路： 预期结果：若 ，则隐性致死突变基因在X染色体上； 若F2中雄性昆虫占1/2（F2中雌：雄=1：1），则隐性致死突变基因在常染色体上。 【答案】(1) X 昆虫体色的遗传与性别相关联 (2) AA纯合致死（星眼纯合致死） 1/2 (3) 将该只突变雄性昆虫与正常雌性昆虫杂交获得F1，F1雌雄果蝇相互交配，统计F2成虫中雄性昆虫比例 F2中雄性昆虫占1/3（或F2中雌：雄=2:1） 【分析】分析题文：该种昆虫的星眼、圆眼由位于常染色体上的一对等位基因A/a控制；白色星眼雌昆虫与红色星眼雄昆虫杂交，获得的F1性状分离比为：白色星眼雄虫：白色圆眼雄虫：红色星眼雌虫：红色圆眼雌虫=2：1：2：1，子代中体色与性别相关联，说明控制体色的基因位于X染色上上；这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遗传遵循基因的自由组合定律。 【详解】（1）结合分析可知，亲代白色雌昆虫与红色雄昆虫杂交，子代中体色与性别相关联，说明控制体色的基因位于X染色体。 （2）亲代星眼杂交，子代中出现圆眼，说明星眼为显性性状，且亲代基因型均为Aa，正常情况下子代应为A-：aa=3:1，即星眼：圆眼=3：1，出现星眼：圆眼=2：1的原因是AA星眼纯合致死；F1中星眼为Aa，圆眼为aa，两者自由交配，子代中圆眼个体aa所占的比例是1/2。 （3）设该隐性致死基因为d，欲探究该突变基因位于常染色体上，还是X染色体上，可将该只突变雄性昆虫与正常雌性昆虫杂交获得F1，F1雌雄果蝇相互交配，统计F2成虫中雄性昆虫比例： 若隐性致死突变基因在X染色体上，则该雄性个体基因型为XdY，与正常雌性个体XDXD个体杂交，F1为XDXd、XDY，F1相互交配，由于胚胎纯合致死，则子代XdY个体死亡，存活个体基因型及比例为XDXD：XDXd：XDY=1:1:1，F2中雄性昆虫占1/3。 若隐性致死突变基因在常染色体上，F2中雄性昆虫占1/2（F2中雌：雄=1：1）。 【点睛】本题主要考查伴性遗传的相关知识，要求考生识记伴性遗传的特点，掌握基因在染色体上位置的判断方法，再结合所学知识正确答题。 4．（2025·四川广安·二模）我国栽种水稻历史悠久，矮秆品种的研究和推广是水稻育种的一次跨越式突破。矮秆水稻具有抗倒伏、产量高、便于管理及适应性强等优点，水稻中发现的矮化基因多达百个，应用最广的是位于第1号染色体上的半矮秆基因sdl基因，该基因由SD1基因突变而来。 (1)研究表明，SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高。请从基因控制性状的角度解释矮秆水稻产生的机理 。 (2)育种工作者通过人工诱变的方法获得了一株SDI基因突变的矮秆水稻1，将这株矮秆水稻1与野生型高秆水稻进行杂交，后代中偶然出现了一株矮秆水稻，请就此现象作出两种合理的解释 。 (3)现有另一株单基因隐性突变体矮秆水稻2，为进一步探究突变体1和突变体2是否由同一基因突变导致，请写出实验设计思路 。 ①若 ，说明两突变基因是同一基因突变产生的等位基因。 ②若 ，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因（不考虑互换）。 ③若 ，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。 (4)在水稻生产中，除草剂的使用有效提高了水稻产量。为培育抗除草剂水稻新品种，科研工作者利用基因工程的技术手段将抗除草剂基因导入纯合不抗除草剂的水稻（2n）中，外源基因可插入到不同染色体上，并从中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻3和纯合高秆抗除草剂水稻4。将水稻3和水稻4进行杂交，F1自交，统计F2的表型及数量：矮秆抗除草剂178株，矮秆不抗除草剂12株，高秆抗除草剂537株，高秆不抗除草剂36株。F2中形成该表型数量的原因是 。 【答案】(1)SD1基因编码催化赤霉素合成的酶，当基因发生突变时，酶的活性（酶量）降低，使赤霉素的含量降低，导致株高变矮 (2)高秆水稻产生配子时发生了隐性突变；高秆水稻产生配子时含显性高秆基因的染色体片段丢失；高秆水稻产生配子时含显性高秆基因的染色体丢失 (3) 将突变体1和2进行杂交，F1自交，统计F1和F2的表型及比例 F1全为矮秆，F2全为矮秆 F1全为高秆，F2高秆：矮秆=1：1 F1全为高秆，F2高秆：矮秆=9：7 (4)高（矮）秆基因和抗除草剂基因独立遗传，水稻3和水稻4上的抗除草剂基因位于非同源染色体上 【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】（1）基因对性状的控制有两种方式，一是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；二是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。因为SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高，赤霉素生物合成是一个代谢过程，所以矮秆水稻产生的机理是：SD1基因发生突变，导致其参与合成赤霉素相关的酶的结构改变或活性降低，使得赤霉素合成量降低，从而影响水稻株高，表现为矮秆。 （2）将矮秆水稻1与野生型高秆水稻杂交，后代中偶然出现矮秆水稻，可能原因如下：第一种解释：基因突变具有低频性和不定向性，有可能在杂交过程中，野生型高秆水稻的SD1基因再次发生突变，突变为矮秆基因，导致后代出现矮秆水稻。第二种解释：在减数分裂形成配子过程中，矮秆水稻1的矮秆基因所在染色体发生了染色体片段缺失，在杂交后代中，若该缺失染色体与携带正常矮秆基因的染色体组合，就可能出现矮秆性状（因为缺失部分基因后，隐性性状可能得以表达）。 （3）实验设计思路为：将突变体1和突变体2进行杂交，观察并统计F1和F2的表型及比例。若F1全为矮秆，F2中也全为矮杆，说明两突变基因是同一基因突变产生的复等位基因。因为同一基因突变产生的复等位基因，杂交后F1为隐性杂合子，表现为矮秆，F1自交后代还是矮杆。若F1全为高秆，F2中矮秆：高秆=1:1，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因（不考虑互换）。当两突变基因是同源染色体上的非等位基因时，F1基因型相当于双杂合但基因连锁，F1产生两种配子，自交后代会出现矮秆:高秆=1:1的比例。若F1全为高秆，F2中矮秆:高秆=9:7，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，F1为双杂合子，自交后代F2会出现9:3:3:1的变形，即矮秆:高秆=9:7。 （4）将水稻3（纯合矮秆抗除草剂）和水稻4（纯合高秆抗除草剂）进行杂交，F1自交，F2中矮秆抗除草剂:矮秆不抗除草剂:高秆抗除草剂:高秆不抗除草剂= 178:12:537:36≈15:1:45:3 = (3:1)×(15:1)，说明控制矮秆与高秆、抗除草剂与不抗除草剂这两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，具体到每对相对性状，矮杆：高杆=3:1，抗病：不抗病=15:1，由此还可以得出水稻3和水稻4上的抗除草剂基因位于非同源染色体上。 5．（2025·安徽合肥·模拟预测）水稻（2n=24）是我国重要的粮食作物，随着全球变暖，水稻的减产问题日益严峻。对水稻进行遗传改良是解决水稻减产问题的重要手段。 (1)科研人员利用射线处理萌发的普通水稻种子后，选育了光温敏雄性不育植株M。该植株在长日照下表现为雄性不育（可通过观察花药形态鉴别），在短日照下表现为雄性可育。为探究该雄性不育是否由一对等位基因控制，研究者选择雌性和雄性亲本分别为 、 进行杂交，获得的F1育性正常，F1自交获得的F2中花药形态异常植株占1/4。上述杂交实验应在 （填“长日照”或“短日照”）条件下进行，实验结果 （填“能”或“不能”）说明该性状由一对等位基因控制，理由是 。 (2)科学家在非洲水稻中发现了一种耐高温的突变品系甲，耐高温性状是隐性性状，由一对等位基因控制。科学家偶然发现一株宽粒水稻突变品系乙，是由2号染色体上GW2基因发生隐性突变所致，该突变造成颖花外壳宽度增加使水稻产量提高。为探究突变品系甲的突变基因是否也位于2号染色体上，请以现有突变品系为材料设计实验，写出设计思路和预期结果（不考虑其他变异）。 设计思路： 。 预期结果： 若子二代表型及比例为 ，则突变品系甲的突变基因不位于2号染色体上； 若子二代表型及比例为 ，则突变品系甲的突变基因位于2号染色体上。 (3)经验证突变品系甲的突变基因也位于2号染色体。为进一步确定甲、乙突变基因在2号染色体上的具体位置，科研人员用染色体上带有多种分子标记的耐高温宽粒的纯合水稻与染色体未标记的野生型水稻（WT）进行两次杂交（如图1）。用获得的F2植株自交获得F3纯合重组植株R1～R5。 ①图1所示，F2不同个体之间染色体分子标记状况不完全相同的具体原因是 ，该种变异发生的时间为 。 ②图2和图3分别是R1～R5染色体分子标记监测结果和植株耐高温率、宽粒比率统计的结果，分析可知耐高温突变基因大约位于 （填分子标记名称）之间，宽粒基因大约位于 （填分子标记名称）之间。 【答案】(1) 光温敏雄性不育水稻/植株M 普通水稻 长日照 不能 若该性状由同一对同源染色体上多个基因决定，也可能表现出上述比例 (2) 耐高温品系甲和宽粒品系乙杂交得到子一代，再由子一代自交，统计子二代的表型及比例 野生型：宽粒：耐高温：耐高温宽粒=9:3:3:1 野生型：耐高温：宽粒=2:1:1 (3) 同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换 减数分裂I前期/减数第一次分裂前期 caps3-caps4 caps4-caps5 【分析】杂交育种原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）。诱变育种原理：基因突变，方法：用物理因素（如Ｘ射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得。单倍体育种原理：染色体变异，方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点是明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。多倍体育种：原理：染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。 【详解】（1）由于要探究雄性不育是否由一对等位基因控制，应选择光温敏雄性不育植株M作为雌性亲本（因为在长日照下表现为雄性不育，可避免自身花粉干扰），选择普通水稻作为雄性亲本。上述杂交实验应在长日照条件下进行，因为在短日照下植株M表现为雄性可育，这样会影响杂交过程。仅根据F1自交获得的F2中花药形态异常植株（雄性不育）占1/4这一比例，不能说明该性状由一对等位基因控制，因为若该性状由同一对同源染色体上多个基因决定，也可能表现出上述比例。 （2）为探究突变品系甲的突变基因是否也位于2号染色体上，可以让耐高温品系甲和宽粒品系乙杂交得到子一代，再由子一代自交，统计子二代的表型及比例，若突变品系甲的突变基因不位于2号染色体上，遵循自由组合定律，假设控制耐高温性状基因用a表示，控制宽粒性状用b表示，品系甲基因型为aaBB，品系乙基因型为AAbb，F1基因型为AaBb，故子二代表型及比例为野生型（A-B-）：宽粒（A-bb）：耐高温（aaB-）：耐高温宽粒（aabb）=9：3：3：1；若突变品系甲的突变基因位于2号染色体上，遵循基因分离定律，F1基因型为Ab/aB，故则子二代表型及比例为野生型（Ab/aB）：耐高温（aB/aB）：宽粒（Ab/Ab） =2：1：1。 （3）①由图像分析可知F2不同个体之间染色体分子标记状况不完全相同的原因是同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，该时期为减数分裂 Ⅰ前期。 ②对R1 ~ R5进行染色体分子标记监测及耐高温比率、宽粒比率统计（如图2、3）可知，植株R2具有caps1-5表现为耐高温，R3具有caps1-6表现为耐高温，R1具有caps1-3表现为不耐高温，R4具有caps4-caps7表现为不耐高温，故耐高温基因在分子标记caps3-caps4之间，同理分析宽粒基因在caps4-caps5之间。 6．水稻（2n=24）是人类重要的粮食作物之一、某些水稻品种存在着彩色基因，彩色水稻的叶色和穗色，除了野生型绿叶和绿穗以外，还具有其他颜色，具有很高的研究和利用价值。让两种纯合的彩色水稻杂交得F1，F1自交得F2，F2植株的性状表现及数量如表所示。 性状 绿叶绿穗 绿叶白穗 黄叶绿穗 株数 221 80 19 回答下列问题： (1)叶色由 对等位基因控制，穗色中的显性性状是 。 (2)控制叶色和穗色的基因之间 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。 (3)科研人员在研究中获得了紫穗植株突变体，已知紫穗性状由一对隐性基因控制。研究人员利用相关技术，对彩色水稻的穗色进行基因定位。 ①单体的核型为 ，单体可用于对基因的染色体定位（未配对的染色体在减数第一次分裂后期随机分配）。以野生型绿穗植株为材料，人工构建水稻的单体系（绿穗）中应有 种单体。将紫穗突变体与该水稻单体系中的全部单体分别杂交，留种并单独隔离种植，当子代出现表现型及比例为 时，可将紫穗基因定位于 。 ②三体（核型为2n+1=25）也可以用于基因定位。请设计实验，利用该水稻穗色纯合的野生型三体系植株对紫穗基因进行定位。 实验思路：将紫穗突变体与 分别杂交，留种并种植F1，使其随机受粉，收集种子F2并单独隔离种植，观察F2的表现型及比例。 结果分析：当 时，可对紫穗基因进行染色体定位。 【答案】(1) 两 绿穗 (2)不遵循 (3) 2n-1=23 12（或n） 绿穗：紫穗约为1：1 该单体所缺少的染色体上 紫穗突变体与三体系中的全部三体植株 F2出现绿穗：紫穗约为8：1 【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）分析表格数据可知，让两种纯合的彩色水稻杂交得F1，F1自交得F2，绿叶∶黄叶≈15∶1，可知控制水稻叶色的基因有2对；绿穗∶白穗=（221+19）∶80=3∶1，绿穗是显性。 （2）F2中绿叶∶黄叶约为15∶1，绿穗∶白穗为3∶1，如果控制两种性状的基因之间遵循自由组合定律，F2性状分离比应为绿叶绿穗∶绿叶白穗∶黄叶绿穗∶黄叶白穗=45∶15∶3∶1，与实际结果不相符。因此控制叶色和穗色的基因之间不遵循自由组合定律。 （3）①假设控制穗色的相关基因用R、r表示。水稻是二倍体，共有24条染色体，12对同源染色体，单体是某对同源染色体少一条的个体，因此单体的核型为2n-1=23；构建单体时每次只需缺一对同源染色体中的任意一条，因此共需构建12种单体。若单体缺少的染色体上含有相应的基因，则其基因型为R0（0表示缺少相应的基因），那么紫穗（rr）与野生型绿穗单体（R0）杂交，F1的表现型及比例为绿穗（Rr）∶紫穗（r0)约为1∶1。 ②利用该水稻穗色纯合的野生型三体系植株对紫穗基因进行定位时，可将紫穗突变体与三体系中的全部三体植株分别杂交，留种并单独隔离种植F1，使其随机受粉，收集种子F2并单独隔离种植，观察F2的表现型及比例。若基因在三体上，则紫穗基因型为rr，三体绿穗纯合植株基因型为RRR，F1的基因型为1/2Rr、1/2RRr；1/2Rr产生的配子为1/2×1/2R、1/2×1/2r，1/2RRr产生的配子为1/2×1/6RR、1/2×1/6r、1/2×2/6Rr、1/2×2/6R；因此F1产生的配子种类和比例为5/12R、4/12r、1/12RR、2/12Rr，后代表现为紫穗rr的概率为4/12×4/12=1/9，其余个体全部表现为绿穗，占8/9，因此F2出现绿穗∶紫穗约为8∶1。 【点睛】本题考查基因分离定律的实质及应用、育种等知识，要求考生识记基因分离定律的实质，掌握杂交育种的原理及方法，能结合染色体数目变异的相关知识答题，有一定难度，解题关键是准确把握题干信息进而分析作答。 7．（2022·安徽合肥·模拟预测）果蝇是遗传学研究的常用材料。果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。现有五个纯种果蝇品系，品系1为野生型（长翅、红眼、灰体、有眼），品系2-5都是由野生型品系隐性突变而来，且各突变品系只有一个性状为隐性。下表是各隐性性状及其基因所在的染色体。请回答： 品系 2 3 4 5 性状（控制基因） 残翅（v） 白眼（a） 黑檀体（e） 无眼（b） 基因所在染色体 第II染色体 X染色体 第II染色体 第IV染色体 (1)果蝇作为遗传学研究的常用材料，其优点有易饲养、 等（至少回答2点）。 (2)同学甲用品系3雄果蝇与品系5雌果蝇进行杂交得到F1，F1雌雄相互交配得到F2，F2表现型及其分离比是 。 (3)实验室还保存有弯翅纯种果蝇品系，若实验表明弯翅为隐性（显性为直翅），且位于常染色体，请以上述品系为材料，设计实验来确定控制该性状的基因位于几号染色体上（要求：写出实验思路及预期结果与结论） 。 (4)研究表明位于一对同源染色体上的两对等位基因，相距越远发生交换重组的概率越大，请从基因定位的角度说明此项发现的意义： 。 【答案】(1)繁殖快、 子代多、 有多对易于区分的相对性状、染色体数目少易于分析 (2)红眼♀：红眼♂：白眼♂：无眼♀：无眼♂＝6：3：3：2：2 (3)实验思路：选择弯翅品系果蝇分别与品系2、4、5进行杂交，得到F1，F1雌雄相互交配得到F2，观察F2表现型及其分离比 预期结果与结论：若某杂交组合F2表现型为4种，且其分离比为9：3：3：1，则可确定弯翅基因与该品系突变基因不在同一号染色体上；若出现其他结果则可确定弯翅基因与该品系突变基因位于同一号染色体上 (4)测定基因位于染色体上的相对位置（或绘制染色体上的基因图谱或得出基因在染色体上呈线性排列） 【分析】染色体上基因的位置关系分为三种类型；一种是等位基因，等位基因的遗传符合基因的分离定律；一种是非同源染色体上的非等位基因，这些基因的遗传符合基因自由组合定律；最后一种是同源染色体上的非等位基因，这些基因的遗传符合基因的连锁和互换定律。 【详解】（1）果蝇作为遗传学研究的常用材料，其优点有易饲养、繁殖快、子代多、有多对易于区分的相对性状，染色体数目少易于分析等。 （2）由于各果蝇品系均是纯种且各只有一个性状为隐性，品系3雄果蝇与品系5雌果蝇基因型为BBXaY和bbXAXA，杂交所得F1的基因型为BbXAXa和BbXAY，F1雌雄相互交配得到F2为（3B_：1bb）（2XAX-：1XAY：1XaY），故F2表现型及其分离比是：红眼♀：红眼♂：白眼♂：无眼♀：无眼♂＝6：3：3：2：2。 （3）可以通过分析弯翅基因与第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ染色体残翅基因、黑檀体基因、无眼基因是否遵循自由组合定律，来判断基因的位置。实验思路：选择弯翅品系果蝇分别与品系2、4、5进行杂交，得到F1，F1雌雄相互交配得到F2，观察F2表现型及其分离比。预期结果与结论：若某杂交组合F2表现型为4种，且其分离比为9：3：3：1，则可确定弯翅眼基因与该品系突变基因不在同一号染色体上；若出现其他结果则可确定弯翅基因与该品系突变基因位于同一号染色体上。 （4）位于一对同源染色体上的两对等位基因，相距越远发生交换重组的概率越大，而距离越近连锁的概率越大。根据这一结论，通过杂交实验可判断基因之间的相对距离，从而测定基因位于染色体上的相对位置、绘制染色体上的基因图谱、得出基因在染色体上呈线性排列结论。 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。 3．（2025·全国二卷·高考真题）水稻为一年生植物，每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。 (1)甲品系具有地下茎，地下茎可使水稻进行无性繁殖，从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示，F2的性状分离比接近 ，由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 (2)若要进一步验证上述结论，可设计的杂交方案和预期结果为 。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。 (3)DNA中存在许多简单重复序列（SSR），可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析，最终确定了R2和R3的位置，甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示，乙品系的相关分子标记用小写字母表示，如m1。 F1在减数分裂过程中，有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为 %。 (4) 由于乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，请完善育种流程。 。 【详解】（1）根据F2有地下茎：无地下茎=3024:2237≈9:7，可知这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 （2）要验证上述结论（即这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制），可采用测交的方法。即让F1（双杂合子）与乙品系（隐性纯合子）杂交。若遵循自由组合定律，测交后代的基因型及比例为R1r1R2r2：R1r1r2r2：r1r1R2r2：r1r1r2r2 = 1:1:1:1，表现型及比例为有地下茎 : 无地下茎=1:3。 （3）已知有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换。一个初级精母细胞减数分裂能产生4个配子，发生互换的初级精母细胞产生的4个配子中有1个是m1R2。设初级精母细胞总数为N，发生互换的初级精母细胞数为0.162N，这些细胞产生的m1R2配子数为0.162N，未发生互换的初级精母细胞不产生m1R2配子。所以F1雄配子中m1R2配子所占比例为0.162N÷4N=4.05%。 （4）乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，育种流程为：将甲品系与乙品系杂交，获得F1（含有控制地下茎的基因，但为杂合子）；让F1与乙品系杂交，在后代中筛选含M1~M4分子标记的植株，继续与乙品系杂交，每代筛选含M2、M3分子标记的植株，最后让该类型植株自交，筛选可稳定遗传的具有地下茎的植株。图解如下： 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$