第四单元 遗传的基本规律与伴性遗传-（教师用书）【赢在微点·顶层设计】2026年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦遗传与进化核心模块，涵盖基因分离定律、自由组合定律、伴性遗传及人类遗传病等高考重点，按“基础规律-题型突破-特例分析”逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法指导（如拆分组合法）、真题演练等环节，帮助学生系统突破遗传计算、系谱图分析等难点。 讲义突出科学思维与探究实践素养培养，创新采用“问题链驱动”教学，如通过模拟性状分离实验理解分离定律实质，设计基因定位杂交实验提升实验设计能力。设置微考点突破、微真题体悟、分层训练三级内容，确保学生高效掌握遗传特例（如致死、从性遗传），为教师把控复习节奏、学生提升应考能力提供精准指导。

必修2遗传与进化 第四单元 第14讲　基因的分离定律 [课标内容]　1.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。2.实验：模拟动物或植物性状分离的杂交实验。 微考点大突破 考点一　基因的分离定律及其验证 　 1.豌豆用作遗传实验材料的优点 2.孟德尔遗传实验的杂交操作 提醒　玉米是单性花，雌雄同株植物。如果用玉米做杂交实验，省去了人工去雄这一步，步骤为套袋→人工授粉→再套袋。 3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 提醒　“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行实验验证。分离定律的演绎过程：若F1的遗传因子组成为Dd，则产生的配子可能为D∶d=1∶1。 4.性状分离比的模拟实验 提醒　两个小桶中的彩球数量可以不相等，因为在生物体的有性生殖过程中，一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量。 5.基因分离定律 (1)关于一对相对性状杂交实验，两亲本杂交所得F1表现为显性性状，这一结果既否定了融合遗传又支持了孟德尔的遗传方式。(源自必修2 P2)(×) (2)两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫作自花传粉。(源自必修2 P2)(√) (3)F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1属于观察现象阶段。(源自必修2 P4)(√) (4)如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则高茎与矮茎的数量比一定为3∶1。(源自必修2 P4)(×) (5)“演绎”就是进行测交实验，如果实验结果与预测相符，就可以证明假说正确；反之，则证明假说错误。(必修2 P7“科学方法”)(×) (6)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。(源自必修2 P7)(√) (必修2 P2“相关信息”)玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考： (1)玉米为雌雄同株且为单性(填“单性”或“两性”)花。 (2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于杂交(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。 (3)如果进行人工杂交实验，则操作步骤为套袋→人工授粉→套袋。 (4)除了豌豆之外，果蝇、玉米和拟南芥也常作为遗传的实验材料，它们都有哪些共同优点? 答：①相对性状明显，利于观察；②繁殖周期短，节省研究时间；③子代数目多，便于统计分析。 1.相同基因、等位基因与非等位基因 2.与交配方式相关的概念及其作用 3.验证基因分离定律的方法 (1)自交法。 (2)测交法。 (3)配子法(花粉鉴定法)。 (4)单倍体育种法。 能力一　遗传学相关概念(考查生命观念) 1.下列关于等位基因、非等位基因的说法，正确的是(B) A.一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因 B.若A、a与B、b位于一对同源染色体上，其自交后代性状可能有三种 C.A、a与B、b属于非等位基因，遗传时遵循自由组合定律 D.非等位基因的自由组合一般发生在减数分裂Ⅱ后期 解析　一对同源染色体上的两个A基因属于相同基因，A项错误；若A、a与B、b位于一对同源染色体上，且A和b位于同一条染色体上，a与B位于另一条染色体上，自交后代性状就会有三种，B项正确；A、a与B、b属于非等位基因，非等位基因必须位于非同源染色体上才能自由组合，C项错误；非等位基因的自由组合一般发生在减数分裂Ⅰ后期，D项错误。 (1)只要有一对基因杂合，不管有几对基因纯合，该个体都为杂合子；只有当每一对基因都纯合时，才叫纯合子。 (2)相对性状的概念要同时具备三个要点：同种生物、同一性状、不同表现类型。 2.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物人工杂交的说法，正确的是(C) A.对两性花的植物进行杂交不需要对母本进行去雄 B.对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→人工授粉→套袋 C.无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋 D.提供花粉的植株称为母本 解析　对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄，防止其自交影响实验结果，A项错误；对单性花的植物进行杂交时，不需要进行去雄操作，B项错误；无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋，以防止外来花粉干扰，C项正确；提供花粉的植株称为父本，D项错误。 能力二　孟德尔一对相对性状杂交实验及“假说—演绎法”(考查科学思维) 3.(2022·浙江1月选考，T10)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是(D) A.杂合子豌豆的繁殖能力低 B.豌豆的基因突变具有可逆性 C.豌豆的性状大多数是隐性性状 D.豌豆连续自交，杂合子比例逐渐减小 解析　豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，其连续自交使得杂合子比例逐渐减小，因此自然条件下的豌豆多数是纯合子，D项正确。 (1)豌豆是两性花，在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉，这种传粉方式叫作自花传粉。 (2)自花传粉的意义：避免了外来花粉的干扰。 (3)逐代自交，会使豌豆纯合子比例增大，杂合子比例减小。 4.玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。据此回答下列问题： (1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是显性性状。 (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果：①让两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。②让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表型比例为1∶1，则可验证分离定律(其他答案合理亦可)。 解析　(1)一对等位基因控制一对相对性状，通常情况下，这对等位基因具有完全显性关系，杂合子表现为显性性状。(2)已知玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制，若要用饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒为材料验证分离定律，可用自交、杂交或测交的方法。详见答案。 考点二　基因分离定律的重点题型突破 　 重点题型一　显、隐性性状的判断 1.根据子代性状进行判断 2.根据遗传系谱图进行判断 即|时|训|练 1.下列各项杂交组合中，能确定其性状显隐性的是(C) A.红眼雌果蝇×白眼雄果蝇，子代雄性果蝇中红眼∶白眼=1∶1 B.高茎豌豆×矮茎豌豆，人工授粉，子代豌豆中高茎∶矮茎=1∶1 C.黄色小鼠×黄色小鼠杂交，子代小鼠黄色∶灰色=2∶1 D.父亲为血友病患者、母亲表现正常，生了两个儿子都正常 解析　若果蝇的眼色为常染色体遗传，则红眼雌果蝇×白眼雄果蝇为测交，无法确定性状的显隐性；若果蝇的眼色为伴X染色体遗传，白眼为隐性性状，则雌性为杂合子，红眼雌果蝇×白眼雄果蝇子代雄性果蝇中也会出现红眼∶白眼=1∶1，故无法判断性状的显隐性，A项不符合题意。高茎豌豆×矮茎豌豆人工授粉，子代高茎∶矮茎=1∶1，为测交，高茎和矮茎都有可能是杂合子，无法判断性状的显隐性，B项不符合题意。黄色小鼠×黄色小鼠杂交，后代发生性状分离，因此，黄色为显性、灰色为隐性，可以确定性状的显隐性，C项符合题意。血友病为伴X染色体遗传，无论母亲为隐性纯合子还是显性纯合子，所生儿子都表现为正常，且子代样本太少不能判断性状的显隐性，D项不符合题意。 2.(2025·合肥模拟)水稻的多粒和少粒是一对相对性状，由一对等位基因控制。现有多粒植株甲和少粒植株乙，为了判断多粒和少粒的显隐性关系，有两种方案(方案一：让甲和乙分别自交。方案二：让甲与乙杂交)可供选择。下列说法错误的是(D) A.若方案一的子代有一方发生性状分离，则发生性状分离的亲本性状为显性性状 B.若方案一的子代均未发生性状分离，则让二者子代进行杂交可判断性状显隐性 C.若方案二的子代只表现一种性状，则子代表现的性状即为显性性状 D.若方案二的子代出现两种表型，则让子代两种个体继续杂交可判断性状显隐性 解析　方案一甲与乙分别自交，若两者自交的子代有一方发生性状分离，则子代出现性状分离的亲本性状为显性性状，A项正确；方案一甲与乙分别自交，子代均未发生性状分离，说明甲、乙均为纯合子，二者子代进行杂交，杂交后代表现出来的性状为显性性状，B项正确；方案二甲与乙杂交，子代只表现一种性状，说明甲与乙都是纯合子，则子代表现出来的性状为显性性状，C项正确；方案二甲与乙杂交后代出现两种表型，说明甲、乙中有一方为杂合子，另一方为隐性纯合子，甲与乙的子代继续杂交依然无法判断性状显隐性，D项错误。 重点题型二　纯合子与杂合子的判断方法 提醒　鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，上述四种方法均可，其中最简便的方法为自交法。 即|时|训|练 3.某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。 ①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(B) A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④ 解析　实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②③判定植株甲为杂合子，故选B。 4.家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制，灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M)，为了确定M是否为纯合子(就毛色而言)，让M与一只黑毛雄鼠交配，得到一窝共4个子代。不考虑变异，下列分析不合理的是(B) A.若子代出现黑毛鼠，则M一定是杂合子 B.若子代全为灰毛鼠，则M一定是纯合子 C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1，则M一定是杂合子 D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1，则M一定是杂合子 解析　假设家鼠关于毛色的等位基因用A、a表示，若子代出现黑毛鼠，说明M不可能是AA，则M一定是杂合子，A、C、D三项合理；若子代全为灰毛鼠，由于子代数目较少，不能确定M一定是纯合子，也可能是杂合子，B项不合理。 重点题型三　基因型和表型的推断 1.根据子代表型推断亲代基因型及表型——表型比例推断法 子代表型 亲本基因型组合 亲本表型 全是显性 AA×_ _ 亲本中一定有一个是显性纯合子 全是隐性 aa×aa 双亲均为隐性纯合子 显性∶隐性 =1∶1 Aa×aa 亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子 显性∶隐性 =3∶1 Aa×Aa 双亲均为显性杂合子 2.根据子代表型及比例推断亲代基因型——基因填充法 答题模板 实例分析：两个显性个体杂交得F1，F1自交得F2，F2表型及比例为显性∶隐性=7∶1，则双亲基因型是_ _×_ _ 先根据亲代表型写出能确定的基因 双亲基因型：A_×A_ 再根据子代表型及比例，对亲代“待定基因”作出多种假设，根据假设推理并判断假设是否正确 假设双亲基因型有以下几种情况，并进行推理： ①AA×AA，F2不会出现隐性性状，该假设不成立； ②Aa×Aa，F2表型及比例为显性∶隐性=5∶3，该假设不成立； ③AA×Aa，F2表型及比例为显性∶隐性=7∶1，该假设成立 即|时|训|练 5.(2025·唐山调研)某植物的红花与白花是一对相对性状，且是由单基因(A、a)控制的完全显性遗传，现用一株红花植株和一株白花植株作为实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是(A) 选择的亲本 及杂交方式 预测子代表型 推测亲代基因型 第一组∶ 红花自交 出现性状分离 ③ ① ④ 第二组∶ 红花×白花 全为红花 AA×aa ② ⑤ A.根据第一组中的①和④可以判断红花对白花为显性 B.③的含义是Aa C.②的含义是红花∶白花=1∶1，⑤为Aa×aa D.①的含义是全为红花，④可能为AA 解析　据题表可知，第一组中的①应为不发生性状分离(全为红花)，红花植株可能是显性纯合子(AA)，也可能是隐性纯合子(aa)，故根据第一组中的①和④不可以判断红花对白花为显性，A项错误，D项正确；红花自交后代出现性状分离，说明红花对白花为显性，且亲本红花③为杂合子Aa，B项正确；②应为红花∶白花=1∶1，为测交比例，故⑤为Aa×aa，C项正确。 6.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，现用两株豌豆杂交得到F1，任其自花传粉，若发现F2的表型及比例为黄色∶绿色=3∶5，那么亲本的基因型可能是Yy×yy。若发现F2的表型及比例为黄色∶绿色=5∶3，那么亲本的基因型可能是Yy×Yy。 解析　逆向拆分法：若F2表型及比例为黄色∶绿色=3∶5，即黄色占3/8，由于F1自花传粉，黄色(Y_)占3/8=1/2×3/4，可知F1中Yy占1/2，yy占1/2，故亲本基因型为Yy×yy，若F2表型及比例为黄色∶绿色=5∶3，绿色(yy)占3/8，可以写成1/4+1/4×1/2，说明F1基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1，故亲本基因型为Yy×Yy。 重点题型四　分离定律的概率计算(含自交与自由交配) 1.用经典公式或分离比计算 (1)概率=×100%。 (2)根据分离比计算。 如Aa AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2，显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4，显性性状中杂合子的概率是2/3。 2.根据配子概率计算 (1)先计算亲本产生每种配子的概率。 (2)根据题目要求用相关的两种配子(♀、♂)的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率。 (3)计算表型概率时，将相同表型的个体的概率相加即可。 3.杂合子连续自交和自由交配的相关计算 (1)杂合子连续自交及连续自交并逐代淘汰隐性个体的概率计算。 (2)杂合子连续自由交配n代及连续自由交配n代并逐代淘汰隐性个体的概率计算及自由交配问题的常用分析方法。 ①杂合子连续自由交配n代及连续自由交配n代并逐代淘汰隐性个体的概率计算。 Fn 杂合子 显性纯合子 隐性纯合子 不淘汰隐性个体 1/2 1/4 1/4 淘汰隐性个体 2/(n+2) n/(n+2) / ②自由交配问题的常用分析方法。 如某生物种群中，基因型为AA的个体占1/3，基因型为Aa的个体占2/3，雌雄个体间可以自由交配，求后代中某基因型或表型的概率。 方法一：配子法。 后代基因型及其概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa，表型及其概率为8/9A_、1/9aa。 方法二：遗传平衡法。 先根据“一个等位基因的频率=纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率”推知，后代中A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3，a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡可知，aa的基因型频率=a的基因频率的平方=(1/3)2=1/9，AA的基因型频率=A的基因频率的平方=(2/3)2=4/9，Aa的基因型频率=2×A的基因频率×a的基因频率=2×2/3×1/3=4/9。后代基因型及其概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa，表型及其概率为8/9A_、1/9aa。 提醒　在没有任何干预的条件下，自交和自由交配都不改变基因频率，但连续自交能降低杂合子(Aa)的基因型频率，自由交配不改变各基因型的频率。 ③列举法。 基因型(♂、♀) 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa 2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa 结果：子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa，子代表型及概率为8/9A_、1/9aa 即|时|训|练 7.如图是两个不同家族的白化病遗传系谱图。 据此回答下列问题： (1)家族甲中7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是1/6。10号个体携带白化病致病基因的概率是3/5。 (2)家族乙中6号和7号为同卵双生(由同一个受精卵发育而来)，8号和9号为异卵双生(由两个不同的受精卵发育而来)，如果6号和9号个体结婚，则他们生出患白化病孩子的概率是1/6；他们生出正常男孩的概率是5/12；若第一个孩子有病，则再生一个患病孩子的概率是1/4。 8.(2025·重庆调研)某植物花粉的育性受植株基因型控制而与花粉本身基因无关，已知R基因控制合成的R蛋白与花粉的育性密切相关(如图)，基因R对r完全显性，下列有关叙述错误的是(B) A.基因型为RR或Rr的植株花粉全部可育 B.基因型为rr的植株自交后代花粉全部不育 C.Rr植株群体连续自由交配2代，F2中雄性不育的比例为1/6 D.自然状态下，花粉可育植株的比例会越来越高 解析　R基因控制合成的R蛋白与花粉的育性密切相关，花粉的育性受植株基因型控制，据题图分析，雄性不育中R蛋白含量低，由隐性基因型控制，故基因型为RR或Rr的植株花粉全部可育，A项正确；基因型为rr的植株雄性不育，不能自交，B项错误；Rr植株群体自由交配F1中RR∶Rr∶rr=1∶2∶1，F1自由交配，由于rr的植株雄性不育，故能产生雄配子的个体RR∶Rr=1∶2，雄配子为2/3R和1/3r。F1中个体都能产生雌配子，故雌配子为1/2R和1/2r，故F2中雄性不育的rr比例为2/3×1/2=1/6，C项正确；每代中rr个体由于雄性不育，r的基因频率逐代减小，R基因频率逐代增加，故R_的比例逐代增加，即花粉可育植株的比例会越来越高，D项正确。 微真题重体悟 　 1.(2021·浙江6月选考，T18)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是(C) A.该实验模拟基因自由组合的过程 B.重复100次实验后，Bb组合约为16% C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体 D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数 解析　该实验仅涉及一对等位基因，该实验不能模拟基因自由组合的过程，A项错误；每个容器中的红色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中携带B(或b)配子的比例，即人群中携带B、b配子的概率分别为0.2、0.8，故Bb组合出现的概率为2×0.2×0.8×100%=32%，B项错误；当人群中B基因的频率为0.2，b基因的频率为0.8时，患病(BB、Bb)比例为0.2×0.2×100%+32%=36%，即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体，乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体，C项正确；乙容器的豆子数模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率，D项错误。 2.(2022·浙江6月选考，T9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是(C) A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交 C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交 解析　无论该紫茎番茄是否为纯合子，与纯合紫茎番茄杂交后代均为紫茎，C项符合题意。 3.(2020·全国卷Ⅰ，T5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是(C) A.长翅是显性性状还是隐性性状 B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子 C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上 D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在 解析　已知果蝇的长翅与截翅由一对等位基因控制，多只长翅果蝇进行单对交配，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1，说明子代中新出现的性状截翅为隐性性状，长翅是显性性状，A项不符合题意。假设长翅受A基因控制，截翅受a基因控制，若该对等位基因位于常染色体上，则亲代雌雄果蝇的基因型均为Aa时，子代果蝇可以出现长翅∶截翅=3∶1的现象；若该对等位基因位于X染色体上，则亲代雌果蝇的基因型为XAXa，雄果蝇的基因型为XAY时，子代果蝇也可以出现长翅∶截翅=3∶1的现象，所以该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体上是无法判断的，C项符合题意。不论该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体或X、Y染色体的同源区段上，亲代雌果蝇都是杂合子，且该等位基因在雌果蝇体细胞中都成对存在，B、D两项不符合题意。 4.(2020·江苏卷，T21改编)家族性高胆固醇血症(FH)是一种遗传病，纯合子患者在人群中出现的频率约1/1 000 000。如图是某FH家系的系谱图，下列叙述不正确的是(D) A.FH为常染色体显性遗传病 B.FH患者双亲中至少有一人为FH患者 C.杂合子患者在人群中出现的频率约为1/500 D.Ⅲ6的致病基因由父母双方共同提供 解析　根据题图中Ⅱ7、Ⅱ8和Ⅲ8的表现分析，双亲都患病，生了一个不患病的女儿，符合“有中生无是显性，生女正常是常显”，可以判断该遗传病为常染色体显性遗传病，A项正确；对于显性遗传病，存在显性基因即患病，FH患者的致病基因来自其亲代，所以其双亲中至少有一人是患者，B项正确；题干信息显示，纯合子患者在人群中出现的频率约为 1/1 000 000，假设控制该病的基因为A、a，则AA的基因型频率为1/1 000 000，A的基因频率约为1/1 000，则a的基因频率为1-1/1 000=999/1 000，所以杂合子(Aa)患者在人群中出现的频率为2×(1/1 000)×(999/1 000)，约为1/500，C项正确；分析题图可知，Ⅱ7、Ⅱ8的基因型均为Aa，则Ⅲ6的基因型可能为AA，也可能为Aa，所以Ⅲ6的致病基因可能由父母双方共同提供，也可能由父母一方提供，D项错误。 5.(2021·湖北卷，T18)人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原，IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原，ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图)，对家系中各成员的血型进行检测，结果如表，其中“+”表示阳性反应，“-”表示阴性反应。 个　体 1 2 3 4 5 6 7 A抗原抗体 + + - + + - - B抗原抗体 + - + + - + - 下列叙述正确的是(A) A.个体5基因型为IAi，个体6基因型为IBi B.个体1基因型为IAIB，个体2基因型为IAIA或IAi C.个体3基因型为IBIB或IBi，个体4基因型为IAIB D.若个体5与个体6生第二个孩子，该孩子的基因型一定是ii 解析　由血型检测结果可初步判断：个体1和4的基因型为IAIB，个体2和5的基因型是IAIA或IAi，个体3和6的基因型是IBIB或IBi，个体7的基因型为ii。由个体7的基因型可确定个体5和6的基因型分别是IAi和IBi，两者生第二个孩子的基因型为ii的概率是1/4，A项正确、D项错误；进一步可判断个体2和3的基因型分别是IAi和IBi，B、C两项错误。 争分提升课(四)　分离定律遗传特例透析 　 题型一　分离定律中的致死问题 　现以亲本基因型均为Aa为例进行分析： 1.(2020·江苏卷，T7)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现，后代中2/3为橘红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是(D) A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子 B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应 C.自然繁育条件下，橘红带黑斑性状容易被淘汰 D.通过多次回交，可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系 解析　亲本为橘红带黑斑品系，后代的性状分离比为橘红带黑斑∶橄榄绿带黄斑=2∶1，说明亲本品系为杂合子，A项正确；后代中橘红带黑斑个体占2/3，说明后代中无橘红带黑斑纯合个体，即橘红带黑斑基因具有纯合致死效应，B项正确；由橘红带黑斑基因具有纯合致死效应可知，在自然繁育条件下橘红带黑斑性状易被淘汰，C项正确；橘红带黑斑基因具有纯合致死效应，无法通过多次回交获得性状不再分离的纯合橘红带黑斑品系，D项错误。 2.(2025·保定调研)一基因型为Aa的豌豆植株自交，下列叙述错误的是(C) A.若自交后代的基因型及比例是Aa∶aa=2∶1，则可能是由显性纯合子死亡造成的 B.若自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=2∶3∶1，则可能是由含有隐性基因的花粉有50%死亡造成的 C.若自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=2∶2∶1，则可能是由隐性个体有50%死亡造成的 D.若自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=4∶4∶1，则可能是由含有隐性基因的配子有50%死亡造成的 解析　Aa自交后代的基因型及比例应该是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，而实际结果是Aa∶aa=2∶1，则可能是由显性纯合子(AA)死亡造成的，A项正确；若含有隐性基因的花粉有50%死亡，则亲本中雌配子的种类及比例是1/2A、1/2a，雄配子的种类及比例是2/3A、1/3a，则后代中AA占2/6，Aa占3/6，aa占1/6，即AA∶Aa∶aa=2∶3∶1，B项正确；Aa自交后代的基因型及比例应该是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，若隐性个体有50%死亡，则后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=2∶4∶1，C项错误；若含有隐性基因的配子有50%死亡，则配子中A的频率为2/3，a的频率为1/3，自交后代的基因型及比例是AA(2/3×2/3)∶Aa(2/3×1/3×2)∶aa(1/3×1/3)=4∶4∶1，D项正确。 题型二　复等位基因 3.(2023·全国甲卷，T6)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a)：基因A1控制全抗性状(抗所有菌株)，基因A2控制抗性性状(抗部分菌株)，基因a控制易感性状(不抗任何菌株)，且A1对A2为显性、A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交，子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是(A) A.全抗植株与抗性植株杂交，子代可能出现全抗∶抗性=3∶1 B.抗性植株与易感植株杂交，子代可能出现抗性∶易感=1∶1 C.全抗植株与易感植株杂交，子代可能出现全抗∶抗性=1∶1 D.全抗植株与抗性植株杂交，子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1 解析　根据题意可知，全抗植株有三种基因型，分别为A1A1、A1A2、A1a，抗性植株有两种基因型，分别为A2A2、A2a，易感植株的基因型为aa。全抗植株与抗性植株杂交，共有六种杂交组合，子代都不可能出现全抗∶抗性=3∶1，A项错误；抗性植株与易感植株(aa)杂交，若抗性植株的基因型为A2a，则子代中会出现抗性∶易感=1∶1，B项正确；全抗植株与易感植株(aa)杂交，若全抗植株的基因型为A1A2，则子代中会出现全抗∶抗性=1∶1，C项正确；全抗植株(A1a)与抗性植株(A2a)杂交，子代会出现全抗(A1A2、A1a)∶抗性(A2a)∶易感(aa)=2∶1∶1，D项正确。 题型三　显性性状的相对性 辨析不同显性类型 项目 概念 遗传现象 具有相对性状的两个纯合亲本杂交，F1表现为双亲性状的中间类型 紫茉莉开红花的纯系(RR)与开白花的纯系(rr)杂交，F1植株(Rr)开粉红花，表现为双亲性状的中间类型。F1自交，在F2植株中出现红花(RR)、粉红花(Rr)和白花(rr)3种类型，其比例为1∶2∶1 具有相对性状的两个纯合亲本杂交，F1同时表现双亲的性状 在MN血型遗传中，M血型个体的红细胞膜上存在M抗原，由基因LM控制；N血型个体的红细胞膜上有N抗原，由基因LN控制。若M血型个体(LMLM)与N血型个体(LNLN)婚配后所生孩子的血型为MN型(LMLN)，则孩子的红细胞膜上既有M抗原，也有N抗原 等位基因的不同成员分别影响生物体的一部分，在杂合体中它们所控制的性状同时在生物体的不同部位表现 不同异色瓢虫的鞘翅底色上呈现不同的黑色斑纹。黑缘型鞘翅(SASA)的前缘呈黑色，均色型鞘翅(SESE)的后缘呈黑色。基因型为SASA与SESE的个体杂交，F1表现为鞘翅的前缘和后缘均呈黑色的镶嵌型。在F1随机交配产生的F2中，黑缘型、镶嵌型和均色型的比例为1∶2∶1 4.(2025·唐山模拟)在生物性状的遗传中，如果子代的性状介于显性和隐性性状之间，这种显性表现称为不完全显性。紫茉莉的花色由一对等位基因R(红色)和r(白色)控制，让红花紫茉莉(RR)与白花紫茉莉(rr)杂交得F1(开粉红花)，F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述，正确的是(A) A.白花个体所占比例为1/4 B.红花个体所占比例为3/4 C.杂合子所占比例为1/3 D.纯合子所占比例为1/4 解析　红花紫茉莉(RR)与白花紫茉莉(rr)杂交得F1(Rr)开粉红花，F1自交产生F2，F2基因型及比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1，白花植株(rr)比例为1/4，A项正确；F2中红花个体(RR)所占比例为1/4，B项错误；F2中杂合子(Rr)所占比例为2/4=1/2，C项错误；F2中纯合子(RR+rr)所占比例为1/4+1/4=1/2，D项错误。 5.(2025·重庆联考)某遗传学家研究异色瓢虫斑纹的遗传特征时发现了“镶嵌显性”这一遗传现象，“镶嵌显性”即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来，形成镶嵌图式。如图表示异色瓢虫两种纯合子杂交实验的过程及结果，下列有关叙述正确的是(B) A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传不遵循孟德尔分离定律 B.F2中表型与亲本相同的个体，其基因型也与亲本相同 C.除去F2中的黑缘型，其他个体间随机交配，F3中均色型占1/9 D.新类型个体中，SE在鞘翅前缘为显性，SA在鞘翅后缘为显性 解析　瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制，其遗传遵循分离定律，A项错误；F1中个体随机交配，F2中应出现3种基因型，即SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1，由题图中信息可知，F2中表型与亲本相同的个体，其基因型也与亲本相同，B项正确；除去F2中的黑缘型，新类型和均色型个体比例为SASE∶SESE=2∶1，这些个体间随机交配，这些个体产生的配子种类及比例为SA∶SE=1∶2，F3中均色型所占比例为2/3×2/3=4/9，C项错误；F1个体鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑，说明SA在鞘翅前缘为显性，SE在鞘翅后缘为显性，D项错误。 题型四　从性遗传、限性遗传、母性效应和雄性不育 1.从性遗传 (1)概念：由常染色体上的基因控制的性状，在表型上受个体性别影响的现象。 (2)实例：绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制，有角基因H为显性，无角基因h为隐性，绵羊的基因型与表型关系如表： 基因型 HH Hh hh 公羊表型 有角 无角 母羊表型 有角 无角 提醒　从性遗传≠伴性遗传 伴性遗传和从性遗传的表型都与性别有密切的联系，但它们是两种截然不同的遗传方式：伴性遗传的基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色体上，后者基因在传递时并不与性别相联系，这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。 2.限性遗传 (1)概念：常染色体或性染色体上的基因只在一种性别中表达，而在另一种性别中完全不表达的现象。 (2)实例：某甲虫的有角与无角，其表型与基因型的关系如表： 表型 有角 无角 雄性基因型 TT、Tt tt 雌性基因型 TT、Tt、tt 3.母性效应 母性效应是指子代的某一表型不由自身基因型决定，而是由母本基因型决定，即与母本的基因型所控制的表型一样的现象。这种情况下正反交所得到的结果不同，不是细胞质遗传。这种遗传是由母本核基因的表达产物在卵细胞中积累引起的。 4.雄性不育 细胞核雄性不育 核基因控制的雄性不育，有显性核不育和隐性核不育，遗传方式符合孟德尔遗传定律 细胞质雄性不育 表现为母系遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性 核质互作不育型 由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育型 6.水稻存在雄性不育基因，其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性，是存在于细胞核中的一对等位基因；N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因；只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时，个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是(C) A.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律 B.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型 C.母本S(rr)与父本N(rr)的杂交后代均为雄性不育 D.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育 解析　孟德尔的遗传定律适用于真核生物的细胞核遗传，细胞质基因的遗传不遵循分离定律或自由组合定律，A项错误；由题干分析可知，只有S(rr)表现为雄性不育，其他均为可育，即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型，B项错误；细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本，而细胞核遗传遵循基因的分离定律，因此母本S(rr)与父本N(rr)杂交，后代细胞质基因为S，细胞核基因为rr，即产生的后代均为雄性不育，C项正确；母本S(rr)与父本N(Rr)杂交，后代的基因型为S(Rr)、S(rr)，即后代一半雄性可育，一半雄性不育，D项错误。 7.研究发现，具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验，结果如下： 实验一：♀甲×♂乙→F1呈甲性状 实验二：♂甲×♀乙→F1呈乙性状 不考虑基因突变和染色体变异等，为解释这一现象，某生物兴趣小组的同学提出如下假说： 假说1：该对性状由细胞核内的遗传物质控制，甲为显性性状，个体的性状由母体的基因型决定，不受自身基因型的支配，即母性效应。 假说2：该对性状由细胞质内的遗传物质控制，即细胞质遗传，特点为母系遗传。 下列分析正确的是(D) A.母性效应和细胞质遗传均不遵循孟德尔遗传定律 B.将实验一的F1自交得到F2，若F2全为甲性状，则假说2正确 C.将实验二的F1自交得到F2，若F2全为甲性状，则假说2正确 D.将C选项中F2自交得到F3，若F3出现3∶1的分离比，则假说1正确 解析　母性效应受核基因控制，遵循孟德尔遗传定律；母系遗传为细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律，A项错误。若假说1正确，假设甲的基因型为AA，乙的基因型为aa，让F1(Aa)自交得F2，实验一和实验二的母本都是F1(Aa)，F2均表现为甲性状；若假说2正确，实验一的F1、F2均表现为甲性状，实验二的F1、F2全表现为乙性状，故实验一的F1自交得到F2，若F2全为甲性状，无法判断是母性效应还是母系遗传，B、C两项错误。若假说1正确，母性效应遵循孟德尔遗传定律，假设实验二中甲的基因型为AA，乙的基因型为aa，让F1(Aa)自交得F2，F2的基因型为1AA∶2Aa∶1aa，F2自交得到的F3表现与各自母本一致，即为甲性状∶乙性状=3∶1，若假说2正确，实验二的F1、F2、F3全为乙性状，D项正确。 8.已知某种羊的有角和无角基因由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制，公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上子一代群体中母羊的表型及其比例为有角∶无角=1∶3；公羊的表型及其比例为有角∶无角=3∶1。 解析　多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，Nn×Nn→NN、Nn、nn，比例为1∶2∶1。由于母羊中基因型为NN的表现为有角，基因型为nn或Nn的表现为无角，所以子一代群体中母羊的表型及其比例为有角∶无角=1∶3；由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，基因型为nn的表现为无角，所以子一代群体中公羊的表型及其比例为有角∶无角=3∶1。 题型五　表型模拟现象 1.概念 生物体受环境影响，导致其表型与基因型不符合的现象，叫表型模拟，即生物的表型由基因型和环境共同决定。 2.实例 果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表型、基因型与环境的关系如表所示： 温度表型基因型 25 ℃(正常温度) 35 ℃ VV、Vv 长翅 残翅 vv 残翅 3.常考题型：设计实验判断隐性个体是“aa”的纯合子，还是“Aa”的表型模拟。 9.某动物毛色的黑色与白色是一对相对性状，控制该性状的一对等位基因用W、w表示。黑色为显性性状，白色为隐性性状。如图表示两种交配方案，亲代动物A、B、P、Q均为纯合子，子代动物在不同环境下成长，其毛色表现如图所示，下列分析错误的是(C) A.动物C与动物D的表型不同，基因型相同 B.动物C与动物R交配得到子代，若子代在-15 ℃环境中成长，表型最可能的比例是1∶1 C.动物C与动物R交配得到子代，若子代在30 ℃环境中成长，表型最可能的比例是1∶1 D.该动物的表型是基因型与环境共同作用的结果 解析　动物A和动物B均为纯合子，基因型分别为WW、ww，所以动物C和动物D的基因型均为Ww，该基因型的动物在-15 ℃环境中成长时毛色表现为黑色，在30 ℃环境中成长时毛色表现为白色，A项正确。动物P和动物Q的基因型均为ww，所以动物R和动物S的基因型均为ww，该基因型的动物在-15 ℃和30 ℃环境中成长时毛色均表现为白色；动物C(Ww)与动物R(ww)交配所得子代的基因型及比例为Ww∶ww=1∶1，若子代在-15 ℃环境中成长，则基因型为Ww的动物的表型为黑色，基因型为ww的动物的表型为白色，即表型比例是1∶1，若子代在30 ℃环境中成长，则基因型为Ww和ww的动物的表型均为白色，B项正确、C项错误。综上分析可知，该动物的表型是基因型与环境共同作用的结果，D项正确。 第15讲　基因的自由组合定律 [课标内容]　阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 微考点大突破 考点一　两对相对性状的遗传实验分析 　 1.两对相对性状的杂交实验 (1)杂交实验过程。 (2)结果分析。 (3)问题提出。 ①F2中为什么出现新性状组合? ②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1? (4)对自由组合现象的解释——提出假说。 (5)对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说及结果结论。 提醒　yyRr×Yyrr不属于测交。 (6)用分离定律分析两对相对性状的杂交实验。 ①基本过程。 ②结果分析。 提醒　若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16+9/16=5/8；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16+3/16=3/8。 2.自由组合定律 (1)基因自由组合定律的细胞学基础。 提醒　配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。 (2)自由组合定律的内容。 3.孟德尔获得成功的原因 (1)F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。(源自必修2 P10)(√) (2)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(源自必修2 P10)(√) (3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(源自必修2 P12)(×) (4)基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。(必修2 P15“本章小结”)(√) 1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因：A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞发生互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%。 2.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。 (1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由：不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果。 (2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例：实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1，实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1。 能力一　两对相对性状的杂交实验分析(考查科学思维) 1.现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)的两个品种的水稻(矮秆水稻具有抗倒伏的特征)，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。利用杂交的方法，获得抗倒伏且抗锈病的品种。下列相关叙述错误的是(B) A.F1只有1种表型 B.F1自交得F2，F2中符合生产需求且能稳定遗传的水稻占3/16 C.F1自交得F2，F2中有4种表型 D.此水稻杂交的过程遵循孟德尔自由组合定律 解析　高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)品种的水稻杂交，F1的基因型为DdTt，只有1种表型，即高秆抗锈病，A项正确；F1自交得F2，F2中纯合矮秆抗锈病的水稻(ddTT)占1/4×1/4=1/16，B项错误；F1自交得F2，F2中有4种表型，分别为高秆抗锈病、高秆不抗锈病、矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病，C项正确；此水稻杂交的过程涉及位于两对同源染色体上的两对等位基因，遵循自由组合定律，D项正确。 2.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr)，F1自交产生F2。下列叙述正确的是(C) A.亲本杂交和F1自交的实验中孟德尔都必须在豌豆开花前对母本进行去雄操作 B.配子只含有每对遗传因子中的一个，F1产生的雌配子有4种，这属于演绎的内容 C.F2中两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律 D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/3 解析　杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作，而自交实验时不需要对母本去雄，A项错误；“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说，通过测交实验演绎过程，推测了F1产生配子的种类及比例，B项错误；在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，逐对分析时，F2中黄色∶绿色≈3∶1，圆粒∶皱粒≈3∶1，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律，C项正确；F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16，其中能稳定遗传的基因型只有YYRR，占黄色圆粒的1/9，D项错误。 能力二　自由组合定律的实质及验证(考查科学思维、科学探究) 3.(2025·山东模拟)某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对易染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘变橙红色。现有四种纯合子，基因型分别为①AATTdd、②AAttdd、③AAttDD、④aattdd。下列说法正确的是(C) A.选择①和③为亲本进行杂交，可通过观察F1的花粉来验证自由组合定律 B.任意选择上述纯合子中的两种进行杂交，都可通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律 C.选择①和④为亲本进行杂交，将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，显微镜下观察，蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=1∶1 D.选择①和②为亲本进行杂交，F1自交得F2，可通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律 解析　由于易染病与抗病基因的表型不能在配子中体现，因此不能选择①和③杂交，通过观察F1的花粉来验证自由组合定律，A项错误；只有③中含有D基因，因此若要通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律，只能选择③与其他纯合子进行杂交，而不能任意选择两种进行杂交，B项错误；由于易染病与抗病基因的表型不在配子中表现，选择①和④进行杂交时，F1的基因型为AaTtdd，F1产生非糯性花粉和糯性花粉的概率均为1/2，由于非糯性花粉遇碘液变蓝黑色、糯性花粉遇碘液变橙红色，因此将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色，在显微镜下可观察到蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=1∶1，C项正确；①和②进行杂交，F1的基因型为AATtdd，表现为非糯性抗病圆形花粉粒，由于只有一对基因(抗病基因和易染病基因)杂合，因此不能通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律，D项错误。 4.(2023·辽宁卷，T24节选)萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F1的表型及其比例如表所示。回答下列问题： F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形 比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1 [注]　假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同。 (1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。 (2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证： ①选择萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。 ②若子代表型及其比例为红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形=1∶1∶1∶1，则上述结论得到验证。 (3)表中F1植株纯合子所占比例是1/4；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/4。 解析　(1)F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，比例为9∶3∶3∶1的变式，两对性状的遗传遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。(2)F1中红色∶紫色∶白色=1∶2∶1，长形∶椭圆形∶圆形=1∶2∶1，只考虑一种性状，红色、白色、长形、圆形均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜植株的基因型为WwRr，红色长形植株的基因型有四种可能：WWRR、WWrr、wwRR、wwrr。若两对基因独立遗传，紫色椭圆形的植株(WwRr)产生的配子种类及比例为WR∶Wr∶wR∶wr=1∶1∶1∶1；不管红色长形植株的基因型是四种可能中的哪种，其都只产生一种配子(WR或Wr或wR或wr)。因此，可选择F1中萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，观察、统计子代的表型。该杂交实验中选用的红色长形植株的基因型及其对应的分析如表： 选用的红色长形植株的基因型 萝卜基因型与表型对应关系 紫色椭圆形(WwRr)和红色长形植株杂交产生的子代基因型及表型 颜色 形状 种类 比例 WWRR 红色：WW 紫色：Ww 白色：ww 长形：RR 椭圆形：Rr 圆形：rr WWRR(红色长形)、 WWRr(红色椭圆形)、 WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形) 1∶1∶1∶1 WWrr 红色：WW 紫色：Ww 白色：ww 长形：rr 椭圆形：Rr 圆形：RR WWRr(红色椭圆形)、 WWrr(红色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形) 1∶1∶1∶1 wwRR 红色：ww 紫色：Ww 白色：WW 长形：RR 椭圆形：Rr 圆形：rr WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 wwRR(红色长形)、 wwRr(红色椭圆形) 1∶1∶1∶1 wwrr 红色：ww 紫色：Ww 白色：WW 长形：rr 椭圆形：Rr 圆形：RR WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形)、 wwRr(红色椭圆形)、 wwrr(红色长形) 1∶1∶1∶1 由题表可知，若两对基因独立遗传，不管纯合的红色长形植株的基因型是哪种，其与紫色椭圆形植株杂交，子代的表型及其比例均为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1。综上分析，选择F1中表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，若子代表型及比例为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1，则可验证控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循孟德尔第二定律。(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交，得到F1，题表中F1植株纯合子的基因型为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若题表中F1随机传粉，就萝卜的颜色而言，F1产生的配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，F2中紫色植株(Ww)占1/2；就萝卜的形状而言，F1产生的配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，F2中椭圆形植株(Rr)占1/2，因此，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。 验证两对等位基因(A/a、B/b)的遗传是否遵循自由组合定律的方法 验证方法 结论 自交法 AaBb自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 AaBb测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 花粉鉴 定法 若AaBb产生四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律 单倍体 育种法 取AaBb的花粉，进行花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律 提醒　①遵循自由组合定律的情况下，其中的任意一对等位基因的遗传一般都遵循分离定律。 ②不能用分离定律的结果判断基因是否遵循自由组合定律。因为两对等位基因无论是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，单独分析时，两对基因的遗传都遵循分离定律，但只有两对等位基因位于两对同源染色体上才遵循自由组合定律。 考点二　自由组合定律的常规解题规律和方法 　 题型一　“拆分组合法”解决已知亲代求子代的“顺推型”题目 　将多对等位基因的自由组合拆分为若干分离定律问题分别分析，再运用乘法原理进行组合。 1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例) (1)求产生配子的种类数。 (2)求产生ABCD配子的概率。 基因型 Aa Bb CC Dd 结果 产生配子 A B C D 配子比例 1/2 1/2 1 1/2 相乘得1/8 (3)求配子间的结合方式。 AaBbCCDd自交，配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)=64(种)。 2.求基因型和表型的类型及比例 提醒　在计算不同于双亲的表型的概率时，可以先算与双亲一样的表型的概率，然后用1减去与双亲相同表型的概率即可。 即|时|训|练 1.某植物个体的基因型为Aa(高茎)、Bb(红花)、Cc(灰种皮)、dd(小花瓣)，请回答下列问题： (1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示，则其产生的配子种类为8种；基因型为AbCd的配子所占比例为；其自交所得子代的基因型有27种，其中AABbccdd所占比例为；其子代的表型有8种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为。 (2)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生互换)，则其产生的配子种类为4种，基因型为AbCd的配子所占比例为；其自交所得子代的基因型有9种，其中AaBbccdd所占比例为；其子代的表型有6种，其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为。 解析　(1)如题图1所示，四对基因分别位于不同对同源染色体上，则四对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。先分开分析，每对基因中只有dd产生1种d配子，其他都产生2种配子，因此产生2×2×2×1=8(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为×××1=；自交所得子代的基因型有3×3×3×1=27(种)，其中AABbccdd所占比例为×××1=；其子代的表型有2×2×2×1=8(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为×××1=。(2)如题图2所示，A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，其他基因位于不同对同源染色体上，则AaBb可产生Ab和aB 2种配子，Cc可产生2种配子，dd可产生1种配子，因此产生2×2×1=4(种)配子；基因型为AbCd的配子所占比例为××1=；自交所得子代的基因型有3×3×1=9(种)，其中AaBbccdd所占比例为××1=，其子代的表型有3×2×1=6(种)，其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为××1=。 题型二　根据子代表型(基因型)比例推断亲本基因型(逆向组合法) 1.基因填充法 (1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因型，如基因型可表示为A_B_、A_bb。 (2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知，且显隐性关系已知时)。 2.根据子代表型及比例推测亲本基因型 规律：根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如： 即|时|训|练 2.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1，按自由组合定律推测双亲的基因型是(C) A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr 解析　由题意可知，对于Y、y来说，双亲交配后子代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1，因此双亲的基因型为Yy和Yy；对于R、r来说，双亲交配后子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1，因此双亲的基因型为Rr和rr，所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。 3.(2021·全国甲卷，T32)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见表(实验②中F1自交得F2)。 实验 亲本 F1 F2 1 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮， 1/4缺刻叶网皮 1/4全缘叶齿皮， 1/4全缘叶网皮 / ② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮， 3/16缺刻叶网皮 3/16全缘叶齿皮， 1/16全缘叶网皮 回答下列问题： (1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是缺刻叶和齿皮。 (2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙。 (3)实验②的F2中纯合体所占的比例为1/4。 (4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是果皮，判断的依据是F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制。 解析　(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计2对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性。(2)根据已知条件，甲、乙、丙、丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，设相关基因为A、a，B、b，则F1的基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所有纯合体所占的比例为1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1，可推知叶形受2对等位基因控制，齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，可推知果皮受1对等位基因控制。 题型三　多对基因控制生物性状的分析 　n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律 亲本相对性状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型 种类 比例 种类 比例 种类 比例 1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1 2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2 n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n 提醒　①若F2中纯显性性状的比例为n，则该性状由n对等位基因控制。 ②若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。 即|时|训|练 4.(2021·全国乙卷，T6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是(B) A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体 B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大 C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等 D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数 解析　若n=1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n=2，则植株A测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2n种不同的表型，A项正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B项错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为n，C项正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占的比例为n，杂合子的个体数所占的比例为1-n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D项正确。 题型四　自由组合中的自交、测交和自由交配问题 　纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如表所示： 项目 表型及比例 yyR_ (绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1 测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=2∶1 自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=8∶1 Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=25∶5∶5∶1 测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1 自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=64∶8∶8∶1 即|时|训|练 5.(2025·湛江调研)豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎，自交→F2中高茎∶矮茎=3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身，雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(B) A.F2高茎豌豆自交，后代矮茎占1/6 B.F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇占1/6 C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代高茎∶矮茎=2∶1 D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身=2∶1 解析　F2高茎豌豆中纯合子占1/3，杂合子占2/3，仅杂合子自交后代能出现矮茎，其比例为2/3×1/4=1/6，A项正确；假设控制果蝇灰身、黑身的基因用B、b表示，F2灰身果蝇中纯合子占1/3，杂合子占2/3，由此可得其产生两种配子B∶b=2∶1，F2灰身果蝇雌雄自由交配，后代黑身果蝇(bb)所占比例为1/3×1/3=1/9，B项错误；假设控制豌豆高茎、矮茎的基因用D、d表示，F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，即1/3DD×dd→1/3Dd，2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd，后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)=2∶1，C项正确；由于F2灰身果蝇中B占2/3，b占1/3，则其与黑身果蝇雌雄自由交配，后代灰身∶黑身=2∶1，D项正确。 题型五　利用自由组合定律计算患遗传病的概率 　当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表所示： 序号 类型 计算公式 已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为1-m 患乙病的概率为n 不患乙病的概率为1-n ① 同时患两病的概率 m·n ② 只患甲病的概率 m·(1-n) ③ 只患乙病的概率 n·(1-m) ④ 不患病的概率 (1-m)(1-n) 拓展 求解 患病的概率 ①+②+③或1-④ 只患一种病的概率 ②+③或1-(①+④) 以上各种情况可概括为如图： 即|时|训|练 6.人类的多指(T)对正常指(t)为显性，白化(a)对正常(A)为隐性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子。下列说法正确的是(B) A.父亲的基因型是AaTt，母亲的基因型是aatt B.其再生一个孩子只患白化病的概率是1/8 C.生一个既患白化病又多指的女儿的概率是1/8 D.后代中只患一种病的概率是1/4 解析　一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa)，可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和Aatt，A项错误；后代患白化病的概率为1/4，患多指的概率为1/2，故再生一个只患白化病孩子的概率为(1/4)×(1/2)=1/8，B项正确；生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/4(白化)×1/2(多指)×1/2(女儿)=1/16，C项错误；后代只患多指的概率为(1/2)×(3/4)=3/8，只患白化病的概率为1/8，故后代中只患一种病的概率为3/8+1/8=1/2，D项错误。 7.(2025·周口模拟)如图为某家族两种疾病的遗传系谱图，(不考虑变异)其中Ⅲ3只携带甲病致病基因，下列分析错误的是(D) A.两种致病基因均位于常染色体上 B.Ⅱ2和Ⅱ3的基因型不一定相同 C.Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是4/9 D.Ⅲ2和Ⅲ3再生一个男孩，正常的概率是5/9 解析　由题图可知，两种致病基因都位于常染色体上且甲、乙两种病均为隐性遗传病，A项正确；Ⅱ2后代有乙病患者，所以其一定是乙病致病基因携带者，Ⅱ3的父母都是两种致病基因携带者，其表型正常，其基因型可能是杂合子，也可能是纯合子，二者基因型不一定相同，B项正确；假设控制甲病的基因用B、b表示，控制乙病的基因用A、a表示，由Ⅲ2患乙病、Ⅲ4甲、乙两病皆患，可知Ⅱ2的基因型为AaBb，Ⅱ1的基因型为AaBb，分别考虑Ⅲ5的基因型，乙病：1/3AA、2/3Aa，甲病：1/3BB、2/3Bb，Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是2/3×2/3=4/9，C项正确；Ⅲ2患乙病，其基因型可表示为2/3aaBb、1/3aaBB，Ⅲ3只携带甲致病基因，其基因型可表示为AABb，再生一个男孩，正常的概率是3/4×2/3+1/3=5/6，D项错误。 自由组合定律常用解题技巧 (1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3∶1，测交后代分离比是1∶1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解答自由组合题目的技巧之一。 (2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。 (3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表型个体比近似等于3∶1∶3∶1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。 微真题重体悟 　 1.(2022·全国甲卷，T6)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是(B) A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍 B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12 C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍 D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等 解析　分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb=3∶1，A项正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24，B项错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍，C项正确；两对等位基因独立遗传，所以亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D项正确。 2.(2021·湖北卷，T19)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。 组别 杂交组合 F1 F2 1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒， 699白色籽粒 2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒， 490白色籽粒 根据结果，下列叙述错误的是(C) A.若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色 B.若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制 C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色 D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色 解析　甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种，甲与乙、甲与丙杂交产生F1，F1自交产生F2，两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒≈9∶7，则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子，玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制，且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a，B/b，C/c……。若甲的基因型为AAbbcc，乙的基因型为aaBBcc，丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制，F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7，A、B两项正确；设甲的基因型为AAbbcc，乙的基因型为aaBBcc，丙的基因型为aabbCC，则组1中F1的基因型为AaBbcc，其与甲(AAbbcc)杂交，后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1；组2中F1的基因型为AabbCc，其与丙(aabbCC)杂交，后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1，C项错误，D项正确。 3.(2020·浙江7月选考，T18)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是(B) A.若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型 B.若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型 C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型 D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型 解析　若De对Df共显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h完全显性，则Hh×Hh子代有2种表型；两对相对性状组合，则F1有8种表型，A项错误。若De对Df共显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h不完全显性，则Hh×Hh子代有3种表型；两对相对性状组合，则F1有12种表型，B项正确。若De对Df不完全显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h完全显性，则Hh×Hh子代有2种表型；两对相对性状组合，则F1有8种表型，C项错误。若De对Df完全显性，则Ded×Dfd子代有3种表型；若H对h不完全显性，则Hh×Hh子代有3种表型；两对相对性状组合，则F1有9种表型，D项错误。 4.(2022·全国甲卷，T32)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序，叶腋长雌花序)，但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题： (1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋。 (2)乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为1/4，F2中雄株的基因型是bbTT、bbTt；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是1/4。 (3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒；若非糯是显性，则实验结果是非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。 解析　(1)杂交育种的原理是基因重组，若甲为母本，丁为父本杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后，再套袋隔离。(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交，F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。 5.(2024·新课标卷，T34)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题： (1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性。 (2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。 (3)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是将F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体。 解析　(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，说明F1中性状有白刺也有黑刺，则亲本显性性状为杂合子，F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性，可从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性，在性型这对相对性状中雌性株为显性，若控制瓜刺的基因用A/a表示，控制性型的基因用B/b表示，则亲本基因型为AABB和aabb，F1的基因型为AaBb，F1经诱雄处理后自交得F2，若这2对等位基因不位于1对同源染色体上，则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律，即F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)在王同学实验所得杂交子代中，F2中白刺雌性株的基因型为aaBB或aaBb，筛选方案应为：将F2的白刺雌性株单独种植，经诱雄处理后自交，纯合子自交子代均为纯合子，单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体。 争分提升课(五)自由组合定律中的特殊分离比和基因在常染色体上的定位 　 一、和为16的自由组合定律特殊比例 1.基因互作 2.显性基因累加效应 (1)表型。 (2)原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 1.(2023·新课标卷，T5)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体，为了研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因，则下列相关推测错误的是(D) A.亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种 C.基因型是AABB的个体为高秆，基因型是aabb的个体为极矮秆 D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2，F2高秆中纯合子所占比例为1/16 解析　F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律，高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，由此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A、C两项正确；F2中矮秆个体的基因型为AAbb、Aabb、aaBB和aaBb，共4种，B项正确；F2矮秆基因型为A_bb、aaB_共6份，纯合子基因型为aaBB、AAbb共2份，因此矮秆中纯合子所占比例为1/3，F2高秆基因型为A_B_共9份，纯合子为AABB共1份，因此高秆中纯合子所占比例为1/9，D项错误。 2.(2022·河北卷，T7)研究者在培养野生型红眼果蝇时，发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律，将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交，结果如图。下列叙述错误的是(D) A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制 B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种 C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交，得到伊红眼雌蝇的概率为5/24 D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交，均能得到奶油眼雌蝇 解析　F1红眼果蝇互交所得F2中红眼∶伊红眼∶奶油眼=12∶3∶1，为9∶3∶3∶1的变式，说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制，A项正确。根据F1互交所得F2中红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄=8∶4∶3∶1可知，眼色的遗传与性别相关联，说明一对基因位于常染色体上，另一对基因位于X染色体上，设控制果蝇眼色的基因为A/a、B/b，根据F2的性状分离比可知，F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY。而F2中红眼雌蝇占8/16、红眼雄蝇占4/16、伊红眼雄蝇占3/16、奶油眼雄蝇占1/16，可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX-、aaXBX-，红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY，伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY，奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY。F2红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6(种)，B项正确。F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交，得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24，C项正确。若F2雌蝇的基因型为AAXBXB，则其与F2的三种眼色雄蝇杂交均不能得到奶油眼雌蝇，D项错误。 二、和小于16的自由组合定律特殊比例 1.胚胎致死或个体致死 2.配子致死或不育 3.(2023·全国乙卷，T6)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制，A基因控制宽叶性状；高茎/矮茎由等位基因B/b控制，B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是(D) A.从实验①可判断A基因纯合致死，从实验②可判断B基因纯合致死 B.实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb D.将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 解析　分析题意可知，实验①宽叶矮茎植株(A_bb)自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1，可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb，A基因纯合致死；实验②窄叶高茎植株(aaB_)自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1，可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb，子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb，B基因纯合致死，A、B两项正确。据以上分析可知，若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb，C项正确。将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交，子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb，其中纯合子所占的比例为1/9，D项错误。 4.(2025·安阳模拟)某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中，存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交，后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例的原因的分析，错误的是(D) A.若为5∶1∶1∶1，可能是基因型为Ab和aB的花粉不育 B.若为4∶2∶2∶1，可能是基因A和基因B纯合致死 C.若为5∶3∶3∶1，可能是基因型为AB的花粉不育 D.若为6∶3∶3∶1，可能是基因A纯合致死 解析　若基因型为Ab和aB的花粉不育，则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab=1∶1，产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1，根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶1∶1∶1，A项正确；若基因A和基因B纯合致死，基因型为AaBb的植株自交，后代中抗病宽叶(AaBb)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=4∶2∶2∶1，B项正确；若基因型为AB的花粉不育，则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab=1∶1∶1，产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1，根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶3∶3∶1，C项正确；若基因A纯合致死，基因型为AaBb的植株自交，后代中抗病宽叶(AaB_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=6∶3∶2∶1，D项错误。 三、基因在常染色体上的定位 类型一　连锁和互换的判定 1.两对等位基因位置关系的判断(三种可能) (1)若基因的位置关系如图1，则该个体产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子，其自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。 (2)若基因的位置关系如图2，则该个体产生AB、ab两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为3∶1。 (3)若基因的位置关系如图3，则该个体产生Ab、aB两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为1∶2∶1。 2.连锁和互换的分析判断 (1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)。 ①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。 ②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。 ③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (2)连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁或互换。 例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb=1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab=1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了部分互换。 5.(2023·湖北卷，T14)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如：A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是(B) 父亲 母亲 基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 儿子 女儿 基因组成 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9 A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传 B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9 C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律 D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5 解析　分析父亲及儿子的基因型可知，三对等位基因均成对存在，不可能是伴X染色体遗传，A项错误；对亲代及子代的基因型进行分析，将儿子和女儿来自父亲和母亲的基因用不同的标注表示，如下表： 基因组成 父亲 A23A25B7B35C2C4 母亲 A3A24B8B44C5C9 儿子 A24A25B7B8C4C5 女儿 A3A23B35B44C2C9 可看出母亲的一条染色体上基因组成为A3B44C9，另一条染色体上的基因组成为A24B8C5，B项正确；据题干信息可知，A、B、C三个基因在同一条染色体上紧密排列，不发生交换，则三对等位基因连锁，在遗传中不遵循基因的自由组合定律，C项错误；若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，据题表分析可知，A23与C2连锁，A24与C5连锁，因此其C基因组成为C2C5，D项错误。 类型二　利用已知基因定位 1.已知基因A与a位于2号染色体上 2.电泳分离法 已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的2号染色体上。 6.甲虫体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)/a(棕色)控制，且AA致死；另一对等位基因B/b也影响甲虫的体色，只有B存在时，上述体色才表现，否则为黑色。红色甲虫甲与黑色甲虫乙杂交，F1红色∶棕色=2∶1。为判断B/b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性甲虫与F1中多只棕色雌性甲虫交配，统计F2的表型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述错误的是(C) A.亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2，则B/b基因不在2号染色体上 C.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色=2∶1∶1，则B/b基因不在2号染色体上 D.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色=1∶2∶1，则B/b基因在2号染色体上 解析　由题干信息分析可知：红色甲虫(AaB_)与黑色甲虫(_ _bb)杂交，F1中红色(AaB_)∶棕色(aaB_)=2∶1，说明亲本都含a基因且甲不含b基因，因此亲本基因型甲为AaBB，乙为Aabb，A项正确；若B/b基因不位于2号染色体上，则这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，F1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，表型及比例为红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2，B项正确；若B/b基因位于2号染色体上，则遵循连锁定律，AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab=1∶1或aB∶Ab=1∶1，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，即红色∶棕色∶黑色=2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色=1∶2∶1，C项错误，D项正确。 7.(2024·新课标卷，T5)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①~⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是(D) A.①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤ B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带 C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2 解析　由题可知，这2对等位基因位于非同源染色体上，假设A/a为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因，由题图可知P1为AAbb，P2为aaBB，F1为AaBb，F2中①AaBB、②Aabb都为杂合子，③AABb占F2的比例为1/8，⑤AABB占F2的比例为1/16，A项正确；题图中的F2的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，未出现的基因型为aaBb，其个体PCR产物电泳结果有3条带，B项正确；③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb，其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同，C项正确；①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4)，其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4，D项错误。 类型三　外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 　由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图，明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示： 8.水稻(二倍体)为雌、雄同花植物，花小，进行杂交育种困难。某品种水稻6号染色体上存在控制种子颜色基因B(控制褐色)、b(控制黄色)。科研团队欲将某雄性不育基因M转入该水稻品种，培育出通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，以供杂交育种使用。 (1)已知两对非等位基因在同一条染色体上距离较近时，会紧密连锁在一起而不发生基因重组；距离相对较远时，会发生基因重组。该科研团队将一个雄性不育基因M通过基因工程导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，该转基因水稻的基因型为BbM(或BbMO)。用该水稻与雄性可育黄色水稻杂交，观察记录所得种子颜色及种下种子后获得植株的育性情况，判断M基因插入的位置并选择新品种。 ①若褐色雄性不育∶褐色雄性可育∶黄色雄性不育∶黄色雄性可育=1∶1∶1∶1，该M基因插入到非6号染色体上； ②若褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有，但比例不为1∶1∶1∶1，该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远； ③若褐色雄性不育∶黄色雄性可育=1∶1，该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁。 (2)利用(1)中结果③(填“①”“②”或“③”)中所得植株杂交，选择褐色雄性不育植株上褐色(填颜色)的种子即属于雄性不育型新品种。 解析　(1)将一个雄性不育基因M通过基因工程导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，另一条染色体上不存在该基因，因此该转基因水稻的基因型为BbM(或BbMO)。用该水稻BbM(或BbMO)与雄性可育黄色水稻(bbOO)杂交。①B和b基因位于6号染色体上，若该M基因插入到非6号染色体上，遵循自由组合定律，亲代产生的雌配子为BM∶BO∶bM∶bO=1∶1∶1∶1，雄配子为bO，后代基因型为BbMO(褐色雄性不育)∶BbOO(褐色雄性可育)∶bbMO(黄色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)=1∶1∶1∶1。②若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远，会发生基因重组，亲代产生的雌配子为BM、BO、bM、bO，但比例不为1∶1∶1∶1，雄配子还是bO，因此后代中褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有，但比例不为1∶1∶1∶1。③若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁，不会发生基因重组，因此亲代产生的雌配子为BM∶bO=1∶1，雄配子还是bO，因此后代为BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)=1∶1。(2)据(1)的分析可知，结果①②中黄色和褐色都存在雄性不育，而结果③中褐色是雄性不育，黄色是雄性可育，因此要想通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，只能选择结果③中所得植株杂交，且选择褐色雄性不育植株上褐色的种子即属于雄性不育型新品种。 第16讲　伴性遗传和人类遗传病 [课标内容]　概述性染色体上的基因传递和性别相关联。 微考点大突破 考点一　基因在染色体上的假说与证据 　 1.萨顿的假说 2.基因位于染色体上的实验证据 (1)观察现象，提出问题。 ①实验过程(摩尔根先做了杂交实验一，紧接着做了回交实验二) 实验一(杂交实验) 实验二(回交实验) P红眼(♀) ×白眼(♂) ↓ F1 红眼(♀、♂) ↓F1雌雄交配 F2红眼(♀、♂)白眼(♂) 　　　3/4　　 1/4 　F1红眼(♀)　×　白眼(♂) 　 　↓ 红眼(♀)白眼(♀)红眼(♂)白眼(♂) 1　∶　1　∶　1　∶　1　 ②现象分析。 实验一中 ③提出问题：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联? (2)提出假说，解释现象。 果蝇体细胞中的染色体 项目 雌性 雄性 图示 同源染色体 4对 4对 染色体组成 常染色体+XX 常染色体+XY 常染色体 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 性染色体 XX XY 假说1：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有 上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象 (3)演绎推理。 为了验证假说，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假说1得到了证实。利用上述的假说1和假说2，绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解，如表所示。 假说1：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有 (4)实验验证，得出结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上。 提醒　果蝇作为研究遗传学实验材料的优点 ①个体小，容易饲养。 ②繁殖速度快，在室温下10多天就繁殖一代。 ③后代数量大，一只雌果蝇一生能产生几百个后代。 ④有明显的相对性状，便于观察和统计。 ⑤染色体数目少(4对)，便于观察。 (1)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“基因和染色体的行为存在平行关系”。(源自必修2 P29)(√) (2)果蝇易饲养、繁殖快，常用它作为遗传学研究的材料。(必修2 P30“相关信息”)(√) (3)摩尔根针对果蝇杂交实验提出的假说是控制果蝇眼色的基因位于X和Y染色体上。(源自必修2 P31)(×) (4)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(源自必修2 P31、32)(×) (5)染色体是基因的载体，染色体是由基因组成的。(必修2 P32“概念检测”2)(×) 　(必修2 P32“拓展应用”1)用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，原因是红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼；如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。 能力一　基因和染色体的关系(考查科学思维、生命观念) 1.(2022·天津卷，T9)染色体架起了基因和性状之间的桥梁。下列有关叙述正确的是(B) A.性状都是由染色体上的基因控制的 B.相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的 C.不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的 D.可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的 解析　生物的性状除了受染色体上的基因控制，还可受细胞质(如线粒体、叶绿体)中基因的控制，同时，环境对性状也有着重要影响，A项错误；相对性状是由同源染色体上的等位基因控制的，在减数分裂时，同源染色体的分离会导致等位基因分离，形成不同的配子，最终导致相对性状的分离，B项正确；不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的，同源染色体上的非等位基因不能自由组合，C项错误；可遗传变异导致可遗传的性状改变，可遗传变异除基因突变外，还包括基因重组和染色体变异，另外，表观遗传也可能造成可遗传的性状改变，D项错误。 2.下列有关果蝇基因和染色体的叙述，正确的是(D) A.控制果蝇性状的所有基因平均分布在果蝇的染色体上 B.位于果蝇一对同源染色体上相同位置的基因控制不同的性状 C.果蝇的非等位基因都位于非同源染色体上 D.位于果蝇X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与一定的性别相关联 解析　控制果蝇性状的基因主要分布在染色体上，但不是平均分布，此外在线粒体中也含有少量的基因，A项错误；位于果蝇一对同源染色体上相同位置的基因为等位基因或相同基因，控制同一种性状，B项错误；每条染色体上或同源染色体上都含有非等位基因，C项错误；X、Y染色体与性别决定有关，位于性染色体上的基因，其相应的性状表现总是与一定的性别相关联，D项正确。 能力二　摩尔根的果蝇杂交实验(考查科学思维) 3.(2022·江苏卷，T11)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是(D) A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性 B.F1相互交配后代中雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上 C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交，后代雌雄个体中红、白眼都各半，结果符合预期 D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，显微观察证明为基因突变所致 解析　设相关基因用A、a表示。白眼雄蝇(XaY)与红眼雌蝇(XAXA)杂交，F1全部为红眼果蝇(XAXa、XAY)，推测白眼对红眼为隐性，A项正确；F1中红眼果蝇相互交配，F2出现性状分离，雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，雌雄表型不同，推测红、白眼基因在X染色体上，B项正确；F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)回交，后代出现四种基因型(XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1)，白眼果蝇中雌∶雄=1∶1，后代雌雄个体中红、白眼都各半，结果符合预期，C项正确；白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交，后代雄蝇应全部为白眼(XaY)，雌蝇应全为红眼(XAXa)，若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，可能是基因突变所致，但不能用显微观察证明，D项错误。 4.(2025·济宁统考)摩尔根用白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交，F1雌雄果蝇均为红眼，F1雌雄果蝇杂交，F2果蝇表型及比例如图。已知X染色体与Y染色体存在同源区段和非同源区段，X、Y染色体同源区段上存在等位基因，而非同源区段不存在对应的等位基因。下列叙述错误的是(C) A.摩尔根利用“假说—演绎法”证明基因位于染色体上 B.根据F2中的表型及比例，可判断眼色遗传符合基因分离定律 C.演绎推理的内容是：若假说成立，F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1 D.仅利用上述实验材料通过一次杂交实验无法验证相关基因是否位于X、Y染色体同源区段 解析　摩尔根利用“假说—演绎法”证明基因位于染色体上，A项正确；根据F2中红眼∶白眼=3∶1，可以判断红眼对白眼为显性，且眼色遗传符合基因分离定律，B项正确；F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1属于已知的实验结果，演绎推理的内容是根据假说，预测白眼雄果蝇与F1雌果蝇杂交的后代的表型及比例为红眼∶白眼=1∶1，C项错误；仅利用题述实验材料通过一次杂交实验无法验证相关基因是否位于X、Y染色体同源区段，D项正确。 考点二　伴性遗传的特点及应用 　 1.性染色体的类型及传递特点 (1)性染色体类型与性别决定。 性染色体类型 XY型性别决定 ZW型性别决定 雄性的染色体组成 常染色体+XY 常染色体+ZZ 雌性的染色体组成 常染色体+XX 常染色体+ZW 雄配子的染色体组成 (常染色体+X)∶(常染色体+Y)=1∶1 常染色体+Z 雌配子的染色体组成 常染色体+X (常染色体+Z)∶(常染色体+W)=1∶1 (2)传递特点(以XY型为例)。 ①X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。 ②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲，也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,也可传给儿子。 ③一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,来自母亲的既可能为X2,也可能为X3。 提醒　①生物性别决定的特殊形式。 X染色体的个数决定性别 蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫和蟑螂等少数动物,性染色体组成为XX时为雌性,性染色体组成为XO(缺失一条X染色体)时为雄性 染色体组数决定性别 如蜜蜂,雄性为单倍体,雌性为二倍体 环境因子决定性别 一些龟鳖类和鳄鱼的性别是由环境温度决定的 动物激素 性反转现象 ②不是所有生物都有性染色体,由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物(如水稻等)无性染色体。 2.伴性遗传 (1) 伴性遗传的概念。 位于性染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是与性别相关联的遗传方式。 (2)伴性遗传的类型及特点。 ①伴X染色体隐性遗传——红绿色盲。 ②伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病。 ③伴Y染色体遗传——外耳道多毛症。 3.伴性遗传在实践中的应用 (1)推测后代发病率,指导优生优育。 婚配 生育建议及原因 男正常×女色盲 生女孩,原因：该夫妇所生男孩均患病,女孩均正常 男抗维生素D佝偻病×女正常 生男孩,原因：该夫妇所生女孩全患病,男孩正常 (2)根据性状推断后代性别,指导生产实践。 已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。 ①选择亲本：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。 ②请写出遗传图解。 答：如图所示 (1)性状的遗传表现出与性别相关联的遗传方式是伴性遗传。(源自必修2 P34)(×) (2)女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2,男性的X染色体来自母方的概率是1。(源自必修2 P35)(√) (3)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。(必修2 P35“思考·讨论”)(×) (4)红绿色盲男性的色盲基因只能来自母亲,将来也只能传给儿子。(源自必修2 P36)(×) (5)抗维生素D佝偻病男性患者的母亲和女儿都是患者。(源自必修2 P37)(√) (必修2 P40“非选择题”3)人们发现,偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度分析,这种现象出现的可能原因是性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,性反转现象出现的原因可能是某种环境因素使性腺出现反转现象,但遗传物质组成不变。 1.X、Y染色体上基因的遗传 (1)在X、Y染色体的同源区段,基因是成对存在的,存在等位基因,而非同源区段则相互不存在等位基因,如图： (2)不同区段与相应基因型(用B/b、D/d、E表示相关基因)。 Ⅰ区段(同源区段) Ⅱ1区段 Ⅱ2区段 说明 该部分相同位点基因互为相同基因或等位基因,在减数分裂时该片段可以联会 X染色体的非同源区段,其上的遗传为伴X染色体遗传 Y染色体的非同源区段,其上的遗传为伴Y染色体遗传 雄性 基因型 XBYB、XbYB、 XBYb、XbYb XDY、XdY XYE 雌性 基因型 XBXB、 XBXb、XbXb XDXD、 XDXd、XdXd — (3)X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如： 2.伴性遗传中的致死问题(以XY型为例) (1)X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死。 (2)X染色体上隐性基因使雄性个体致死。 3.性染色体相关“缺失”下的遗传分析 能力一　伴性遗传的辨析及特点(考查科学思维) 1.(2023·北京卷,T4)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) 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 解析　白眼雌果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；长翅雌果蝇与残翅雄果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,其杂交结果符合自由组合定律,A项错误,D项正确；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,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白眼残翅,即子代表型不变,B、C两项正确。 2.(2025·福州联考)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是(D) A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性 B.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上 C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子不一定患病 D.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则患病女性的女儿一定是患者 解析　由题图可以看出,非同源区段Ⅲ位于Y染色体上,X染色体上无对应的部分,因此若某病是由位于非同源区段Ⅲ上致病基因控制的,则患者均为男性,A项正确。由题图可知,Ⅱ是X、Y染色体的同源区段,因此在该部位会存在等位基因,B项正确。由题图可知,非同源区段Ⅰ位于X染色体上,Y染色体上无对应区段,若某病由该区段上的显性基因控制,男患者致病基因总是传递给女儿,则女儿一定患病,而儿子是否患病由母亲决定,故男性患者的儿子不一定患病,C项正确。若某病是由非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制,患病女性的女儿有两条X染色体,如果其父亲表现正常,即其显性基因一定会通过X染色体遗传给女儿,因此女儿一定不患病；如果其父亲患病,则女儿一定患病,综上分析,患病女性的女儿是否患病取决于其父亲的X染色体上携带的基因,D项错误。 能力二　伴性遗传中的特殊情况分析(考查科学思维) 3.(2022·北京卷,T4)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如图。下列判断错误的是(B) [注]　O代表少一条性染色体。 A.果蝇红眼对白眼为显性 B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子 C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性 D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常 解析　白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,正常子代中雌蝇表现为红眼,雄蝇表现为白眼,则果蝇红眼对白眼为显性,A项正确；假设控制红眼和白眼的基因分别为B、b,已知控制红眼和白眼的基因位于X染色体上,正常情况下,亲代白眼雌蝇产生1种类型的配子,即Xb,分析杂交实验结果可知,还可以产生白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,基因型分别为XbXbY和XBO,故亲代白眼雌果蝇减数分裂出现异常,产生了基因型为XbXb和O的配子,则亲代白眼雌蝇产生了3种类型的配子,B项错误,C、D两项正确。 4.(经典高考题)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是(C) A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中 B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株 C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株 D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子 解析　控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,宽叶对窄叶为显性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄叶雌株(XbXb),A项正确；宽叶雌株中有纯合子与杂合子,杂合宽叶雌株作母本时,子代雄株可为宽叶,也可为窄叶,纯合宽叶雌株作母本时,子代雄株全为宽叶,B、D两项正确；当窄叶雄株作父本时,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性个体,C项错误。 能力三　伴性遗传在生活、生产实践中的应用分析(考查科学思维、社会责任) 5.印第安人常见的耳缘毛特征是一种伴Y染色体遗传的性状,如图为一耳缘毛性状的家系图。据图分析,下列叙述正确的是(C) A.耳缘毛基因在配子形成时不会随机分配 B.Ⅱ4号个体及其后代为该基因的携带者 C.Ⅲ3号个体的耳缘毛基因最初来源于Ⅰ1 D.Ⅲ5号个体会出现耳缘毛性状 解析　耳缘毛基因位于Y染色体上,Y染色体与X染色体是一对同源染色体,在配子形成时能随机分配,A项错误；Ⅱ4号个体是女性,不含Y染色体,所以不可能是该基因的携带者,B项错误；Ⅲ3号个体的耳缘毛基因来源于Ⅱ2号个体,而Ⅱ2号个体的耳缘毛基因来源于Ⅰ1号个体,C项正确；由于Ⅱ5号个体正常,因此Ⅲ5号个体不会出现耳缘毛性状,D项错误。 6.(2023·广东卷,T16)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽；体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程如图所示。下列分析错误的是(C) A.正交和反交获得F1个体表型和亲本不一样 B.分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退 C.为缩短育种时间应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交 D.F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡 解析　由题意可知,卷羽正常母本(FFZDW)和片羽矮小父本(ffZdZd)杂交产生的F1群体Ⅰ中有半卷羽正常雄性(FfZDZd)和半卷羽矮小雌性(FfZdW)；片羽矮小母本(ffZdW)和卷羽正常父本(FFZDZD)杂交产生的F1群体Ⅱ中有半卷羽正常雄性(FfZDZd)和半卷羽正常雌性(FfZDW),即正交和反交获得的F1个体表型和亲本不一样,A项正确。近交衰退产生的原因是近交增加了有害等位基因纯合的概率,导致个体适应能力下降,F1群体Ⅰ和群体Ⅱ来自不同的亲本,分别从F1群体Ⅰ和群体Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退,B项正确。根据题意,需要获取体型矮小的卷羽鸡(FFZdZd和FFZdW),故需要F1中基因型为ZdW(雌性)与ZDZd(雄性)的个体杂交,故需要从F1群体Ⅰ中选择母本进行杂交,C项错误。结合以上分析可知,杂交后的F2中可获得基因型为FFZdZd和FFZdW的种鸡,所表达的性状为卷羽矮小性状(目的性状),能够稳定遗传,D项正确。 考点三　人类遗传病的类型及调查 　 1.人类常见遗传病 (1)概念：由遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。 (2)人类遗传病的常见类型。 ① 2 ③ 提醒　辨析先天性疾病、家族性疾病与遗传病的关系 ①先天性疾病不一定是遗传病,如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。 ②家族性疾病不一定是遗传病,如由于食物中缺少维生素A,家族中多个成员患夜盲症。 ③大多数遗传病是先天性疾病,但有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来,因此后天性疾病不一定不是遗传病。 2.遗传病的检测和预防 (1)手段：主要包括遗传咨询和产前诊断等。 (2)意义：在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。 (3)遗传咨询的内容和步骤。 (4)产前诊断。 提醒　产前诊断检测中,B超检查可以检查胎儿的外观和性别；羊水检查可以检测染色体异常遗传病,孕妇血细胞检查可以筛查遗传性地中海贫血病,基因诊断可以检测基因异常病。 (5)基因检测与基因治疗。 ①基因检测：是指通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人体的基因状况。人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等,都可以用来进行基因检测。 ②基因治疗：是指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。 3.调查常见的人类遗传病 (1)调查原理。 ①人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。 ②遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况。 (2)调查流程图。 (3)遗传病发病率与遗传方式的调查。 项目 内容 调查对象及范围 注意事项 结果计算 及分析 遗传病 发病率 广大人群随机抽样 考虑年龄、性别等因素,群体足够大 患病人数占所调查的总人数的百分比 遗传方式 患者家系 正常情况与患病情况 分析基因的显隐性及所在的染色体类型 (1)21三体综合征形成的原因是减数分裂时21号染色体不能正常分离。(源自必修2 P93)(√) (2)羊水检查可检查出胎儿是否患有染色体异常遗传病和多基因遗传病。(源自必修2 P94)(×) 　用羊水检查的手段进行产前诊断时,取羊水后细胞不经培养便可进行基因检测,但为什么不能进行染色体分析? 答：不经细胞培养,细胞数量少,处于分裂期的细胞更少,很难观察到染色体是否异常,但是每个细胞中均含有DNA分子,可通过PCR扩增来进行基因检测。 1.“四步法”判断单基因遗传病的遗传方式 (1)判断是否为伴Y染色体遗传。 若系谱图中的患者全为男性,并且患者的父亲和儿子全为患者,则多为伴Y染色体遗传；若患者男女均有,则不是伴Y染色体遗传。 (2)判断是显性遗传还是隐性遗传。 (3)判断致病基因是在常染色体上还是在X染色体上。 ①若已确定是显性遗传。 ②若已确定是隐性遗传。 (4)不能判断的类型,则判断可能性。 ①若为隐性遗传。 a.若患者无性别差异,最可能为常染色体隐性遗传。 b.若患者男多于女,最可能为伴X染色体隐性遗传。 c.若父亲不携带致病基因,而子代患病,则一定为伴X染色体隐性遗传。 ②若为显性遗传。 a.若患者无性别差异,最可能为常染色体显性遗传。 b.若患者女多于男,最可能为伴X染色体显性遗传。 2.电泳图谱 (1)琼脂糖凝胶电泳原理。 ①带电粒子：DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电荷或负电荷。 ②迁移动力与方向：在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。 ③迁移速率：在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大小和构象等有关。 ④检测：凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 (2)电泳图谱的信息获取。 DNA电泳图中每个条带代表不同碱基数的片段,通过比较,可以确定目标条带片段的长度以及与其他条带的关系。 能力一　遗传系谱图中遗传方式的判断与相关计算(考查科学思维) 1.(2022·海南卷,T6)假性肥大性肌营养不良是伴X染色体隐性遗传病,该病某家族的遗传系谱如图。下列有关叙述正确的是(A) A.Ⅱ1的母亲不一定是患者 B.Ⅱ3为携带者的概率是1/2 C.Ⅲ2的致病基因来自Ⅰ1 D.Ⅲ3和正常男性婚配生下的子女一定不患病 解析　假性肥大性肌营养不良是伴X染色体隐性遗传病,女性患者的两条X染色体一条来自父亲,一条来自母亲,Ⅱ1的母亲一定携带致病基因,但不一定是患者,A项正确；由于Ⅱ3的父亲为患者,致病基因一定会传递给Ⅱ3,所以Ⅱ3一定为携带者,B项错误；Ⅲ2的致病基因来自Ⅱ3,Ⅱ3的致病基因来自其父亲Ⅰ2,C项错误；Ⅱ3一定为携带者,设致病基因为a,则Ⅲ3基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,和正常男性XAY婚配生下的子女患病概率为1/2×1/4=1/8,即可能患病,D项错误。 2.(2022·浙江6月选考,T25)如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是(C) A.人群中乙病患者男性多于女性 B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个 C.Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6 D.若Ⅲ1与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/208 解析　由Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病,所生Ⅱ2患甲病且为女性,可推知甲病为常染色体隐性遗传病,结合题干信息“其中一种病为伴性遗传”可推知乙病为伴性遗传,由Ⅱ1、Ⅱ2患乙病,所生Ⅲ3不患病,推知乙病为伴X染色体显性遗传病,该遗传病的女性患者多于男性患者,A项错误；由以上分析可知,Ⅰ1的基因型为AaXBY,基因A最多时为细胞进行DNA复制后,此时细胞中有2个基因A,B项错误；只研究甲病,Ⅰ1的基因型为Aa,Ⅰ2的基因型为Aa,可推出Ⅱ4的基因型为1/3AA、2/3Aa,由题干信息可知,Ⅱ5不携带致病基因,即Ⅱ5的基因型为AA,Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为2/3×1×1/2×1/2=1/6,C项正确；由题干信息“甲病在人群中的发病率为1/625”推知,甲病致病基因a的基因频率为1/25,正常基因A的基因频率为24/25,则人群中AA基因型频率为24/25×24/25,Aa基因型频率为2×24/25×1/25,换算后,正常人群中AA基因型频率为12/13,Aa基因型频率为1/13,利用正推、反推的方法得出：Ⅲ1的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,与其婚配的正常男性基因型为12/13AAXbY、1/13AaXbY,理论上生育一个只患甲病女孩(aaXbXb)的概率为1/13×1/4×1/2×1/4=1/416,D项错误。 “男孩患病”与“患病男孩”的概率问题 能力二　遗传系谱图与其他图像的综合分析(考查科学思维、社会责任) 3.杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X染色体隐性遗传病,男性中发病率约为1/4 000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述正确的是(C) A.家系甲Ⅱ1和家系乙Ⅱ2分别遗传其母亲的DMD致病基因 B.若家系乙Ⅰ1和Ⅰ2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低 C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ2和家系乙Ⅱ1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8 D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4 000 解析　由家系甲的部分成员DMD基因测序结果可知,家系甲Ⅱ1的母亲的基因序列正常,故家系甲Ⅱ1的DMD致病基因不是遗传其母亲,A项错误；由题意可知,DMD和红绿色盲都是伴X染色体隐性遗传病,设与DMD和红绿色盲相关的基因分别为A/a和B/b,则家系乙Ⅱ2的基因型为XabY,进而推出家系乙Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为XABY和XABXab,若家系乙Ⅰ1和Ⅰ2再生育一个儿子,则儿子患两种病的概率为1/2,患一种病的概率为0,B项错误；若只考虑DMD,则家系甲Ⅱ2的基因型为XAY,家系乙Ⅱ1的基因型为XAXA(占1/2)或XAXa(占1/2),不考虑其他突变,家系甲Ⅱ2和家系乙Ⅱ1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C项正确；由男性中DMD的发病率约为1/4 000可推出该病致病基因在人群中的基因频率为1/4 000,女性患者频率为1/4 000×1/4 000=1/16 000 000,女性中携带者的频率约为2×1/4 000×3 999/4 000≈1/2 000,D项错误。 4.(2020·海南卷,T23)人类有一种隐性遗传病(M),其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。从人组织中提取DNA,经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图,再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带,说明只含有基因A或a；如果呈现两条带,说明同时含有基因A和a。对图甲所示某家族成员1~6号分别进行基因检测,得到的条带如图乙所示。 回答下列问题： (1)基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于基因突变。 (2)基因A、a位于X(填“常”“X”或“Y”)染色体上,判断依据是条带图中成员1号只含基因A,成员2号只含基因a,成员4号只含基因A。 (3)成员8号的基因型是XAY或XaY。 (4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率是1/16。 解析　(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,基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于基因突变。(2)由题图中成员1号只含基因A,成员2号只含基因a,而成员4号只含基因A,可推知：若为伴Y染色体遗传,1号(女性)不应携带相应等位基因；若为常染色体遗传,则AA与aa不可能生出子代基因型为AA的个体,故致病基因位于X染色体上,即亲代为XAXA、XaY,得到子代4号的基因型为XAY。(3)由分析可知,成员5、6号的基因型分别为XAXa和XAY,则成员8号的基因型为XAY或XaY。(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,则两对基因符合自由组合定律；若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,设白化病基因由等位基因B/b控制,则7号基因型为1/2BbXAXA或1/2BbXAXa,其丈夫基因型为bbXAY,后代患白化病(bb)的概率为1/2,患M病的概率为XaY=1/2×1/4=1/8,则他们生出一个同时患白化病和M病孩子,即bbXaY的概率是1/2×1/8=1/16。 微真题重体悟 　 1.(经典高考题)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是(B) A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16 C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同 D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体 解析　首先判断亲本中雌、雄长翅果蝇控制长、残翅相关的基因型均为Bb,所以F1雄蝇中残翅的概率为1/4,而F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,故F1雄蝇中白眼的概率为1/2,可知F1雄蝇从母本得到白眼基因Xr的概率是1/2,由此可判断亲本中雌果蝇控制眼色相关的基因型为XRXr(红眼),亲本雄果蝇(白眼)的基因型为XrY,A项正确；F1中出现长翅(B_)雄蝇的概率=3/4×1/2=3/8,B项错误；雌、雄亲本产生含Xr配子的比例均为1/2,C项正确；白眼残翅雌蝇(bbXrXr)可产生基因型为bXr的极体和卵细胞,D项正确。 2.(2024·山东卷,T8)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是(D) A.该致病基因不位于Y染色体上 B.若Ⅱ1不携带该致病基因,则Ⅱ2一定为杂合子 C.若Ⅲ5正常,则Ⅱ2一定患病 D.若Ⅱ2正常,则据Ⅲ2是否患病可确定该病遗传方式 解析　由于该家系中有女患者,所以该致病基因不位于Y染色体上,A项正确。若Ⅱ1不携带该病致病基因,由于Ⅲ3是患者,他的致病基因只能来自Ⅱ2。假如该病为常隐,无论Ⅱ2是Aa还是aa,由于Ⅱ1不携带该病致病基因,所以不可能生出患病的Ⅲ3。这样,该病还剩3种情况：常显,X显,X隐。在这三种情况下,Ⅱ2都是杂合子,B项正确。若Ⅲ5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ1正常为aa,而Ⅲ3患病为Aa,Ⅲ1正常为aa,可推出Ⅱ2一定患病为Aa,C项正确。若Ⅱ2正常,Ⅲ3患病,该病为隐性遗传病,若Ⅲ2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病,若Ⅲ2正常,则不能推出具体的遗传方式,D项错误。 3.(2022·广东卷,T16)遗传病的检测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是(C) A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3 B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是3/4 C.女儿将该病致病基因传递给下一代的概率是1/2 D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视 解析　镰状细胞贫血受常染色体隐性致病基因控制,假设相关基因用A、a表示。分析题图可知,父母的基因型为杂合子Aa,女儿的基因型可能为显性纯合子AA或杂合子Aa,为杂合子的概率是2/3,A项正确；若父母生育第三胎,此孩子携带致病基因的基因型为杂合子Aa或隐性纯合子aa,概率为2/4+1/4=3/4,B项正确；女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,将该致病基因传递给下一代的概率是1/3,C项错误；该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,D项正确。 4.(2022·辽宁卷,T20)某伴X染色体隐性遗传病的系谱图如图,基因检测发现致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB。Ⅱ1还患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY)。不考虑新的基因突变和染色体变异,下列分析正确的是(C) A.Ⅱ1性染色体异常,是因为Ⅰ1减数分裂Ⅱ时X染色体与Y染色体不分离 B.Ⅱ2与正常女性婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2 C.Ⅱ3与正常男性婚配,所生儿子患有该伴X染色体隐性遗传病 D.Ⅱ4与正常男性婚配,所生子女不患该伴X染色体隐性遗传病 解析　由题意可知,Ⅱ1患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY),且其是伴X染色体隐性遗传病的患者,结合题图分析可知,其基因型为XdAXdBY,Ⅰ1的基因型为XdAY,Ⅰ2的基因型为XDXdB(D为正常基因),Ⅱ2的基因型为XdBY,Ⅱ3的基因型为XdAXdB,Ⅱ4的基因型为XDXdA。不考虑新的基因突变和染色体变异,Ⅱ1性染色体异常,是因为Ⅰ1减数分裂Ⅰ时同源染色体X与Y不分离,形成了XdAY的精子,与基因型为XdB的卵细胞形成了基因型为XdAXdBY的受精卵导致的,A项错误；正常女性的基因型可能是XDXD、XDXdA、XDXdB,故Ⅱ2与正常女性(基因型不确定)婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率不确定,B项错误；Ⅱ3(XdAXdB)与正常男性(XDY)婚配,所生儿子基因型为XdAY或XdBY,均为该伴X染色体隐性遗传病患者,C项正确；Ⅱ4(XDXdA)与正常男性(XDY)婚配,则所生子女中可能有基因型为XdAY的该伴X染色体隐性遗传病的男性患者,D项错误。 5.(2022·重庆卷,T19)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点Ⅰ和Ⅱ,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是(B) 类型　　　　 　　 突变位点 ① ② ③ ④ ⑤ Ⅰ +/+ +/- +/+ +/- -/- Ⅱ +/+ +/- +/- +/+ +/+ [注]　“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”的左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体。 A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2 B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4 C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4 D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4 解析　设致病基因为f,若①和③类型的男女婚配,①基因型是FF,③的基因型是Ff,则后代患病的概率是0,A项错误；若②和④类型的男女婚配,②的基因型是Ff,④的基因型是Ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/4,B项正确；若②和⑤类型的男女婚配,②的基因型是Ff,⑤的基因型是ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/2,C项错误；若①和⑤类型的男女婚配,①基因型是FF,⑤的基因型是ff,则后代患病的概率是0,D项错误。 6.(2022·山东卷,T22)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。 (1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ1与Ⅲ2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是3/8。 (2)用Ⅱ1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果不能(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1。 (3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求：①只杂交一次；②仅根据子代表型预期结果；③不根据子代性状的比例预期结果) 实验思路：Ⅱ2(或Ⅱ1或Ⅱ4)与Ⅱ3果蝇杂交,观察子代表型；预期结果并得出结论：若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传；若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传；若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传。 (4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果不能(填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度。 解析　(1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况,Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传,如果是伴X染色体显性遗传,雌果蝇均为无眼；Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ3雄果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传,如果是伴Y染色体遗传,Ⅱ3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上(相关基因用A、a表示),则无眼为隐性性状,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ2的基因型为XAXa,Ⅱ3基因型为XAY,则Ⅲ2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ1基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8。(2)该无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,基因位于X染色体上,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1；如果位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为aa,Ⅱ1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1；如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例也为Aa∶aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,故不能判断无眼性状的显隐性关系。(3)若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,题干要求只进行一次杂交、仅根据子代表型预期结果,且结果不涉及子代性状的比例,而测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ2和Ⅱ3杂交的方式来判断。若无眼性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ2、Ⅱ3的基因型为XAXa、XAY,二者杂交,后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状；若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa,后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼；若无眼性状为常染色体显性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为aa、aa,二者杂交,后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。(4)若无眼性状产生的分子机制是控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段,则无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为XAY,PCR扩增后,产物只有一条显示带(A为正常眼基因)；若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物也只有一条显示带(a为正常眼基因)；若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。 争分提升课(六)　基因定位的遗传实验设计 　 1.是位于常染色体上还是只位于X染色体上 (1)杂交实验法。 ①性状显隐性已知。 ②性状显隐性未知。 提醒　此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中,若正反交结果不同,且子代只表现母本的性状,则控制该性状的基因位于细胞质中。 (2)数据信息分析法。 ①可依据子代性别、性状的数量比分析确认基因的位置。 现象 结果 若后代中两种表型在雌雄个体中的比例一致 说明遗传与性别无关,可确定基因在常染色体上 若后代中两种表型在雌雄个体中的比例不一致 说明遗传与性别有关,可确定基因在性染色体上 ②依据调查所得数据进行推断。 2.是位于X、Y染色体的同源区段上还是只位于X染色体上 3.是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上 1.(经典高考题)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题： (1)仅根据同学甲的实验,不能(填“能”或“不能”)证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。 (2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果) 答：实验1：杂交组合：♀灰体×♂灰体。 预期结果：子代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。 实验2：杂交组合：♀黄体×♂灰体。 预期结果：子代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体。 解析　(1)常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例,故仅根据同学甲的实验,既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上,也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)设控制灰体的基因为A,控制黄体的基因为a,假定相关基因位于X染色体上,则同学甲的实验中,亲本黄体雄果蝇基因型为XaY,而杂交子代出现四种表型且分离比为1∶1∶1∶1,则亲本灰体雌蝇为杂合子,即XAXa。F1的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY。F1果蝇中杂交方式共有4种。其中,灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同,由(1)可知无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中,子代均为黄体,无性状分离,亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交,后代表现为雌性个体全为灰体,雄性个体灰体与黄体比例接近1∶1。F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交,后代表现为雌性个体全为灰体,雄性个体全为黄体。 2.(2025·哈尔滨质检)果蝇是动物遗传实验的常用材料,现新发现果蝇有一对相对性状(由一对等位基因控制),显隐性关系已知,但雌、雄个体中均有两种表型(称为M和N)。遗传学家用两对果蝇进行了如表实验。 母本 父本 F1表型 雌果蝇 雄果蝇 实验一 M N 1/2M,1/2N 1/2M,1/2N 实验二 N M N M (1)实验排除了基因在细胞质中的可能,依据是如果基因在细胞质中,所有子代的表型必然与母本的相同,这与实验结果不相符,也排除了基因在常染色体上的可能,依据是如果基因位于常染色体上,子代的表型将与性别无关(或两个杂交实验中子代雌、雄个体的性状表现一致),但实验二子代的表型与性别有关。因此,基因可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上,对于基因位置的这两种推测,可设计杂交实验进行验证,方案是隐性母本与显性纯合父本杂交。 实验一与实验二中相关基因的遗传遵循分离定律。 (2)若有实验证明,控制该性状的基因位于X和Y染色体的同源区段上,请用遗传图解解释实验一(控制M、N的基因用A、a表示)。 答：如图所示 解析　(1)如果基因在细胞质中,所有子代的表型必然与母本的相同,这与实验结果不相符,故可排除基因在细胞质中的可能；如果基因位于常染色体上,子代的表型将与性别无关,但实验二子代的表型与性别有关,故可排除基因在常染色体上的可能。因此,基因可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上。对于基因位置的这两种推测,可设计隐性母本与显性纯合父本杂交的实验进行验证,控制M、N的基因用A、a表示,用遗传图解表示为： ①若基因只位于X染色体上 结果：F1中显性个体均为雌性,隐性个体均为雄性； ②若基因位于X和Y染色体同源区段上 结果：F1中雌、雄个体均表现为显性性状。 (2)解释实验一的遗传图解见答案。 3.(2025·襄阳质检)小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性,控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系,一个种群中雌雄鼠均为灰色,另一个种群中雌雄鼠均为黑色,某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题： (1)根据种群中小鼠的表型,该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上,原因是两种群中雌雄小鼠均有灰色或黑色,不是伴雄遗传。 (2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段,可选择黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交,观察后代的表型及比例。 (3)另一小组欲通过杂交实验(包括测交),确定B、b基因位于Ⅰ区段上还是位于常染色体上。 实验步骤： ①黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交。 ②选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交。 ③统计后代的表型及比例。 结果分析： ①若后代的表型及比例为雌性均为黑色,雄性均为灰色,且黑色雌鼠∶灰色雄鼠=1∶1,则B、b基因位于Ⅰ区段上。 ②若后代的表型及比例为灰色∶黑色=1∶1且与性别无关,则B、b基因位于常染色体上。 解析　(1)因种群中雌雄小鼠均有灰色和黑色,不是伴雄遗传,故可认为控制该性状的基因不位于Ⅱ2区段上。(2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交,如果子代雄性中出现了黑色个体,则说明B、b基因位于Ⅱ1区段上,如果子代雌雄个体均为灰色,则说明B、b基因位于Ⅰ区段上。(3)选择黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交获得F1,不管B、b基因位于Ⅰ区段上还是位于常染色体上,F1均表现为灰色,则还需测定F1个体的基因型,才能确定B、b基因的位置。故选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交,如果后代中雌性个体均为黑色,雄性个体均为灰色,且黑色雌鼠∶灰色雄鼠=1∶1,则B、b基因位于Ⅰ区段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB；如果后代中雌雄个体均出现灰色∶黑色=1∶1,且与性别无关,则B、b基因位于常染色体上,即Bb×bb→Bb和bb。 大题加油站(二)　遗传变异高频考点与能力培养 　 高频考点1　人类遗传病与系谱图 　　系谱图承载了家系的遗传脉络,依托系谱图可考查遗传病显、隐性的判断,基因所属染色体的判断及患病概率的计算,可考查分离定律、自由组合定律及伴性遗传等遗传定律的应用,试题信息主要以遗传系谱图形式呈现,也可结合基因电泳图或变异情境进行考查。 　 (2024·湖北卷,T22)(本题共18分,除说明外,每空3分)某种由单基因控制的常染色体显性遗传病(S病)患者表现为行走不稳、眼球震颤,多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现,甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征,而乙的家系符合。经检查确诊,甲不是S病患者,而乙是。回答下列问题： (1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者,而乙可能是该病患者,主要依据是②(2分)(填序号)。 ①血型　②家族病史　③B超检测结果 (2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是③(2分)(填序号),判断理由是S病是常染色体显性遗传病,③中双亲正常生出患病女儿,一定是常染色体隐性遗传病；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②(填序号)。 (3)提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图(1是乙,2、3、4均为乙的亲属)。根据该电泳图不能(2分)(填“能”或“不能”)确定2号和4号个体携带了致病基因,理由是乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因。 (4)《“健康中国2030”规划纲要》指出,孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子,再通过基因诊断和试管婴儿等技术,生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,请从减数分裂的角度分析,其原因是该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因在减数分裂Ⅰ时随同源染色体的分离而分开,分别进入不同的配子中,其中含有隐性基因的配子是正常的。 [命题立意]　通过分析遗传系谱图和基因电泳图,考查学生信息获取与加工能力、逻辑推理能力。涉及基因分离定律、伴性遗传、人类遗传病、电泳等基础知识。 解析　(1)①S病为常染色体显性遗传病,不能通过血型进行检测,①错误；②S病为常染色体显性遗传病,其家族患者多,多代连续得病,可通过遗传咨询进行初步诊断,②正确；③B超不能用于检测单基因遗传病,③错误。故选②。(2)①Ⅱ2、Ⅱ3患该病,Ⅲ1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ2的母亲Ⅰ2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病；②Ⅰ1、Ⅰ2患该病,Ⅰ1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ2的女儿Ⅲ2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病；③Ⅰ1、Ⅰ2不患该病,Ⅱ3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病；④Ⅱ2的女儿Ⅲ1不患该病,排除伴X显性遗传病,但无法判断其是否为常染色体显性遗传病；故题中单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是③；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。(3)乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因,因此该电泳图不能确定2号和4号个体携带了致病基因。(4)该类型疾病女性患者(杂合子)致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开,从而产生不含致病基因的卵细胞。 【解题能力】　(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证 高频考点2　基因互作与基因定位 　　本考点在近几年高考中出现频率最高,主要考查学生对杂交实验结果的分析和评估能力,基于逻辑提出问题、作出假设和预期结论的能力,对实验方案的设计和评估能力及对科学方法的运用能力。试题情境涉及基因的分离定律、自由组合定律和连锁互换定律。通过分析重组类型和亲本配子类型推测基因在染色体上的相对位置,此类试题难度较大。另外,基于基因甲基化和去甲基化的表观遗传也有所涉猎,需引起注意。 　 (2023·河北卷,T23)(本题共13分,除说明外,每空1分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。 实验 亲本 F1 F2 1 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙 2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽 回答下列问题： (1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循自由组合(或孟德尔第二)定律,F2的花喙个体中纯合体占比为1/3。 (2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的增添而突变为m,导致其调控的下游基因表达量下降,最终使黑色素无法合成。 (3)实验2中F1灰羽个体的基因型为MmRr(或MmRrTt),F2中白羽个体的基因型有5种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为1/9,黄喙黑羽个体占比为0(2分)。 (4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。 调查方案：对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计(2分)。 结果分析：若F2中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4(2分)(写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上；否则,T/t和R/r位于两对染色体上。 [命题立意]　本题设置两组杂交实验考查基因的自由组合定律,通过PCR确定基因的表达,通过遗传实验确定基因的位置；考查学生信息转化和因果推理能力,强调获取信息、寻找证据、发现规律等过程的重要性,加深学生对生物学概念的理解,试题注重培养创新精神,综合运用和解决实际问题的能力素养。 解析　(1)由题干信息可知,该家禽喙色由M/m和T/t共同控制,实验1的F2中喙色表型有三种,比例为9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,表明F1产生的雌雄配子各有4种,且比例相同,受精时雌雄配子结合方式有16种。因此,家禽喙色的遗传遵循自由组合规律。F2中花喙个体的基因型有两种,分别为MMtt(1/16)和Mmtt(2/16),其中纯合体MMtt占比为1/3。(2)由实验1结果可知,针对M/m基因位点,P1基因型为MM,P3基因型为mm,对P1的M基因PCR扩增后产物大小约为1 200 bp,而P3的m基因大小约为7 800 bp,推测M基因发生了碱基的增添而突变为m。当M基因突变为m后,其调控的下游基因表达量明显下降,最终影响了黑色素的合成。(3)由题干信息可知,该家禽羽色由M/m和R/r共同控制,实验2的F2中羽色表型有三种,比例为3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的特殊分离比,因此F1灰羽个体基因型为MmRr。F2的黑羽和灰羽个体共占9/16,基因型为M_R_。白羽占7/16,基因型共5种,分别为mmRR(1/16)、mmRr(2/16)、MMrr(1/16)、Mmrr(2/16)和mmrr(1/16)。F2中基因型为M_R_的黑羽和灰羽的比例为3∶6,因此,F2黑羽个体在基因型为M_R_的个体中占比为1/3。由于MM和Mm的表型效应相同,黑羽个体中两种基因型及其占比为MMRR(1/3)和MmRR(2/3)。黑羽个体随机交配所得后代中,白羽个体(mmRR)的占比为1/9。由实验1和实验2结果可知,黄喙个体基因型为mmT_和mmtt,黑羽的基因型为M_RR,因此不存在黄喙黑羽的个体,即黄喙黑羽个体占比为0。(4)综合实验1和实验2的结果可知,P1的基因型为MMTTRR,P2的基因型为MMTTrr,P3的基因型为mmttRR。利用现有材料进行调查实验,判断T/t和R/r在染色体上的位置关系,需要选择对TtRr双杂合个体随机交配的子代进行统计分析。实验2中的F1基因型为MmTtRr,因此应对实验2的F2个体喙色和羽色进行调查统计。如果T/t和R/r在同一对染色体上,由亲本的基因型可知F1个体中三对基因在染色体上的位置关系如图。不考虑染色体互换,F1可产生等比例的四种雌雄配子MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子随机结合,产生的F2表型及比例为灰羽黑喙(M_TtRr)∶黑羽花喙(M_ttRR)∶白羽黑喙(M_TTrr)∶白羽黄喙(mmTTrr、mmTtRr、mmttRR)=6∶3∶3∶4。 【解题能力】　1.审读(审读题干关键信息)。 (1)等位基因M/m控制黑色素合成,且MM与Mm效应相同。 (2)等位基因M/m与T/t共同控制喙色,与R/r共同控制羽色。 (3)P1是纯合黑喙黑羽,P2是纯合黑喙白羽,P3是纯合黄喙白羽。 2.转化(把信息转化为杂交示意图形式的基因型信息)。 (1)喙色遗传：MMTT×mmtt→F1：MmTt→F2：M_T_∶(M_tt)∶(mmT_+mmtt)=9∶3∶4。 (2)羽色遗传：mmRR×MMrr→F1：MmRr→F2：(M_rr+mmR_+mmrr)∶(MMRr+MmRr)∶(M_RR)=7∶6∶3。 3.对照(与教材内容对照或转化为基因型形式对照)。 教材基因自由组合：YyRr自交→Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。 实验1的9∶3∶4是9∶3∶3∶1的变式,实验2的7∶6∶3是9∶3∶3∶1拆分后的特殊分离比。 4.规范(按“就题—就本—就近”原则组织答案)。 第(1)小问：喙色由M/m和T/t共同控制。实验1 F2黑喙∶花喙∶黄喙=9∶3∶4(9∶3∶3∶1变式),该家禽喙色的遗传遵循自由组合定律。 第(2)小问：实验2白羽和白羽纯合子杂交,F1全部表现为灰羽,F1相互交配,F2黑羽∶灰羽∶白羽=3∶6∶7。3∶6∶7不是9∶3∶3∶1的变式,但总和又是16,因此必然有9的拆分。分析这个问题可以把后代分离比重新划分为有色和无色,有色∶无色=9∶7,再具体分析有色羽的比例,黑羽∶灰羽=3∶6=1∶2,再与一对基因杂交Rr×Rr→RR∶Rr∶rr=1∶2∶1对照,确定在Mm这对基因确定的情况下RR表现黑色、Rr表现灰色。 第(4)小问：判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系,首先,需要把T/t、R/r两对基因通过杂交整合到一起,获得基因型为TtRr的个体。因此,要根据题干信息确定P1、P2、P3的基因型：P1为MMTTRR,P2为MMTTrr,P3为mmttRR。其次,分析可知P2、P3杂交能获得基因型为TtRr的个体,则对实验2后代的喙色和羽色进行调查统计,就可以确定T/t和R/r在染色体上的位置关系。答案应为“对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计”,而不要写××和××杂交,统计后代的性状表现和比例。 高频考点3　变异与育种 　　本考点通过辨析变异的类型,考查学生对基因突变及染色体变异概念的理解,并分析这些变异对后代表型的影响。考题多以示意图呈现变异,如基因碱基的变化、染色体结构的变异,将变异与育种结合,考查变异在农业生产上的应用。 　 (2022·湖南卷,T19)(本题共13分,除说明外,每空2分)中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题： (1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占2/9。 (2)测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'—GAGAG—3'变为5'—GACAG—3',导致第243位氨基酸突变为谷氨酰胺。从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理：基因通过控制合成色素的酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。(部分密码子及对应氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA苏氨酸；CAG谷氨酰胺) (3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中Ⅲ(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 (4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?能(1分)(填“能”或“否”),用文字说明理由：突变型2与突变型1杂交,若C2为隐性突变,则子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%；若C2为显性突变,则子代中黄色叶植株与绿色叶植株的比例为3∶1,或全为黄色叶。 [命题立意]　本题通过探究水稻叶片的黄化原因,考查学生的问题分析能力和实验探究能力；基础知识涉及基因突变、基因对性状的控制、环境条件对性状的影响等基础知识。 解析　(1)由题意可知,该突变型1植株的基因型为C1C,C1对C为显性。突变型1连续自交3代,F1成年植株中C1C占2/3,CC占1/3；F2成年植株中C1C占2/5,CC占3/5；F3成年植株中C1C占2/9,CC占7/9。(2)基因转录产物编码序列指的是mRNA的碱基序列。第727位碱基改变,表示突变碱基前面有242个密码子,第727位碱基是第243个密码子的第一个碱基,CAG对应的是谷氨酰胺。突变体叶片变黄的直接原因是色素的改变,从基因控制性状的角度分析,突变体中控制叶片颜色的基因发生了突变导致控制色素合成的酶的结构发生改变,从而引起性状发生改变。(3)突变型1的基因型为C1C,由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点,则用限制酶处理突变型1的叶片颜色基因,C1将被切断,形成两个DNA片段,而C仍保持完整,进行电泳后,应有三个DNA片段,即其结果为题图中Ⅲ。(4)若C2为隐性突变,则C2C2×C1C➝黄色叶(C1C2)∶绿色叶(CC2)=1∶1；若C2为显性突变且突变体2的基因型为C2C,则C2C×C1C➝黄色叶(C1C2+C1C+C2C)∶绿色叶(CC)=3∶1；若C2为显性突变且突变体2的基因型为C2C2,则C2C2×C1C➝全为黄色叶(C1C2+C2C)。 【解题能力】　(1)信息获取与加工 信息1： 信息2： 信息3： 信息4： (2)数理推理 CC1自交3代,F3成年植株中黄色叶植株(CC1)占多少? 亲本 CC1 F1 1/4CC　2/4CC1　1/4C1C1(死亡) 整合 1/3CC　2/3CC1 F2 1/3CC 2/3[1/4CC　2/4CC1　1/4C1C1(死亡)] 整合 3/5CC　2/5CC1 F3 3/5CC 2/5[1/4CC　2/4CC1　1/4C1C1(死亡)] 整合 7/9CC　2/9CC1 学科网（北京）股份有限公司 $$