培优专题09 基因定位（高效培优讲义）2026年高考生物一轮复习讲练测

培优专题09 基因定位 考情分析：真题考点分布+命题趋势+备考策略+命题预测 培优讲练：考点梳理+解题秘籍+对点训练 考点01 基因位置判断 考点02 连锁关系分析 考点03 实验设计验证 提升冲关：题型过关练+能力提升练 【高考真题考点分布】 考点 三年考情 基因位置判断 2025·浙江，2024·广东，2023·全国卷 连锁关系分析 2025·新课标，2024·湖南，2023·全国 实验设计验证 2025·山东，2024·广东，2023·江苏 【命题趋势】 近年高考基因定位题多以真实科研情境为载体，如果蝇杂交实验、植物三体变异分析、分子标记技术应用等。题目常要求学生根据实验数据（如F2代性状分离比、分子标记电泳结果）推断基因位置，考查科学探究与逻辑推理能力。 1．考点分布规律 A.基础定位方法：正反交实验判断细胞质 / 细胞核遗传，隐性雌 × 显性雄区分常染色体与 X 染色体。 B.性染色体区段定位：通过杂交组合（如隐性雌 × 纯合显性雄）区分 X 非同源区段与 X-Y 同源区段。 C.常染色体精细定位：利用分子标记（SSR、RFLP）或染色体变异（三体、单体）确定基因具体位置。 D.多基因互作与连锁：结合自由组合定律判断两对等位基因是否位于同一对染色体上。 2．题型与难度特点 A.选择题：多考查基础方法的应用，如通过后代表型比例判断基因位置。 B.非选择题：以实验设计或数据分析为主，常分步骤设问（如先定位基因位置，再计算概率或推导基因型）。 C.难度梯度：基础题占比约 40%（如判断基因是否在 X 染色体），中难题占比约 50%（如设计实验区分 X-Y 同源区段与常染色体），难题占比约 10%（如结合分子标记与染色体变异综合分析）。 3．高频易错点 A.正反交实验的适用条件：需明确亲本是否为纯合子，以及细胞质遗传与伴性遗传的区别。 B.X-Y 同源区段的遗传特点：杂交结果可能与常染色体遗传相似，需通过 F2 代雌雄表型差异判断。 C.分子标记的连锁关系：若基因与标记不连锁，则遵循自由组合定律；若连锁，则需考虑交叉互换的影响。 【备考策略】 1．夯实基础，构建知识网络 核心方法梳理：系统总结基因定位的 7 种经典方法（如正反交、隐性雌 × 显性雄、三体杂交等），明确每种方法的适用条件与结果预期。 遗传规律深化：结合减数分裂理解基因分离与自由组合的本质，熟练掌握 9:3:3:1、1:1:1:1 等比例的变形应用。 2．分子技术关联：将 PCR、电泳等技术与遗传分析结合，理解其在基因定位中的具体作用（如 SSR 标记的多态性分析）。 3．强化实验设计与数据分析能力 （1）经典例题拆解：以北京卷、浙江卷真题为例，分析实验设计的逻辑链条（如提出假设→设计杂交→预期结果→得出结论），总结答题模板。 （2）数据图表训练：通过分析电泳图谱、遗传系谱图等，提取关键信息（如标记与基因的共分离现象），培养图文转换能力。 （3）模拟实验设计：让学生自主设计实验区分基因位于 X-Y 同源区段与常染色体，或利用三体定位基因，通过小组讨论完善方案。 （4）聚焦热点，拓展学科视野 A.前沿技术融合：补充 CRISPR 基因编辑、荧光原位杂交（FISH）等技术在基因定位中的应用案例，提升学生对学科交叉的敏感度。 B.社会热点关联：结合人类遗传病（如血友病、色盲）或农业育种（如水稻抗虫基因定位），引导学生运用知识解决实际问题。 C.错题归类分析：整理学生易混淆的知识点（如 X-Y 同源区段与常染色体的杂交结果），通过对比表格强化记忆。 D.分层训练，提升应试能力 a.基础题巩固：通过选择题专项训练（如判断基因位置的 10 种常见题型），确保学生掌握核心方法。 b.中难题突破：针对实验设计与数据分析题，采用 “题干拆解→分步作答→答案比对” 的训练模式，提升答题规范性。 c.难题拔高：结合多对等位基因连锁与染色体变异，设计综合题（如同时考查基因定位与概率计算），培养逻辑整合能力。 【命题预测】 1．核心考点与能力要求的深化 遗传规律的综合应用命题常结合多对基因互作（如 9:3:3:1 变式、12:3:1 等）考查基因定位，要求学生通过表型比例推断基因间的位置关系。如2025 年湖南卷 T18 通过油菜株高性状的遗传分析，要求学生判断基因位于非同源染色体上，并解释配子结合方式及比例的细胞学基础。 2．实验设计与探究能力的强化基因定位的实验设计成为主流题型，涉及杂交组合设计、测交验证、分子标记技术应用等。如2025 年湖北卷要求设计实验验证基因位于 X 染色体上，需通过 F1 代的表型比例反推亲本基因型。此外，利用三体、单体或染色体片段缺失进行基因定位的题目也逐渐增多，考查学生对染色体变异与基因位置关系的理解。 3．分子生物学技术的渗透分子标记技术（如 SSR、RFLP）与电泳图谱分析成为高频考点。如2025 年四川卷通过麦芒性状的遗传实验，要求学生结合 SSR 标记结果判断基因是否位于同一染色体上。此外，基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）虽未直接考查基因定位，但可能通过基因编辑后的表型变化间接关联，如 2025 年重庆卷涉及抗病基因编辑后的检测。 4．真实科研情境的引入题目常以实际研究为背景，如遗传病基因定位（如地中海贫血、遗传性耳聋）、作物育种（如杂交水稻抗病基因导入）等。如2025 年浙江卷通过家系图谱和 PCR 电泳结果，要求学生分析抗维生素 D 佝偻病的遗传方式及基因定位。 5．跨学科知识的融合基因定位与细胞学、生物信息学等学科交叉。例如，2025 年江苏卷通过细胞融合技术定位基因，要求学生结合染色体丢失规律和基因产物检测结果进行分析。此外，数据分析题中可能涉及概率统计、图表解读等数学能力。 6．科学思维与科学探究命题注重考查学生运用假说 - 演绎法解决实际问题的能力。如2025 年湖北卷要求学生通过杂交实验设计，探究基因位于常染色体还是 X 染色体上，并预期实验结果。此外，模型构建与数据分析能力（如遗传系谱图分析、电泳图谱解读）成为关键。 7．生命观念与社会责任基因定位与人类健康、农业生产密切相关。如2025 年湖南卷结合本地高发遗传病，要求学生分析基因检测技术的应用价值；2025 年安徽卷通过昆虫体色遗传实验，考查学生对生态适应性的理解。 考点01 基因位置判断 这个问题抓准了高考生物遗传模块的核心难点，梳理好该体系能帮学生快速突破实验设计类题型。基因位置判断的核心是围绕常染色体、性染色体（X/Y）、细胞质三大区域，通过实验观察性状与性别或母本的关联来区分。 1．核心判断维度：基因位置的三大分类 （1）高考中基因位置判断主要聚焦以下三类，需先明确各区域遗传的本质差异： A.细胞核基因：遵循孟德尔遗传定律，包括常染色体基因和性染色体基因。 B.细胞质基因：仅遵循母系遗传（如线粒体、叶绿体基因），后代性状与母本完全一致。 性染色体基因细分： a.X 染色体非同源区段（最常考，如红绿色盲基因）； b.X、Y 染色体同源区段（高考高频考点，需与 X 非同源区段区分）； c.Y 染色体非同源区段（仅雄性表现，如外耳道多毛症，考频较低）。 2．分场景判断方法（高考常考题型） 场景 1：判断基因在 “常染色体” 还是 “X 染色体”（非同源区段） 这是最基础且高频的考点，需分 “已知显隐性” 和 “未知显隐性” 两种情况设计实验。 前提条件 常用方法 结果分析 已知显隐性 方法1：隐雌 × 显雄（关键杂交组合） 若后代雌性全显、雄性全隐→基因在 X 染色体；- 若后代雌雄均为显（或显隐比一致）→基因在常染色体。 已知显隐性 方法2：正反交实验 若正反交结果一致（性状与性别无关）→常染色体；若正反交结果不一致（性状与性别关联）→X 染色体。 未知显隐性 仅能选正反交实验 若正反交后代性状分离比相同→常染色体；- 若正反交后代性状与性别相关（如正交雌全显、雄全隐，反交全显）→X 染色体。 场景 2：判断基因在“X染色体非同源区段”还是 “X、Y 染色体同源区段” 核心是利用 Y 染色体上的基因可传给雄性后代，需通过 “隐雌 × 纯合显雄” 的后代再杂交或直接观察雄性性状。 第一步：选隐性雌性个体 × 纯合显性雄性个体，获得 F₁； 第二步：观察 F1雄性个体的性状，或让 F1雌雄个体相互交配观察 F2。若 F1雄性全为显性→基因在 X、Y 同源区段（父本 Y 上的显性基因传给儿子）；若 F1雄性全为隐性→基因在 X 非同源区段（父本仅传 X 染色体，母本传隐性 X）。 场景 3：判断基因在“细胞核”还是“细胞质” 仅需通过正反交实验，利用细胞质基因的“母系遗传”特征判断；若正反交后代性状均与 “母本一致”（与父本无关）→细胞质基因；若正反交后代性状遵循孟德尔定律（与性别相关或无关，但不随母本绝对遗传）→细胞核基因（常染色体或性染色体）。 【“三步”】法解题，避免思路混乱，养成固定解题流程，准确快速切入题目。 第一步：明确判断目标：先看题目要求判断 “常染色体还是X 染色体”“细胞核还是细胞质”，还是 “X染色体还是Y 染色体”，避免答非所问。 第二步：选择杂交组合：根据显隐性是否已知，对应上述 “黄金思路” 选择实验方案（优先选 “隐性雌×显性雄” 或 “正反交”，操作简单、结果易分析）。 第三步：推导结果与结论：分 “若…… 则……” 两种情况写结论，确保逻辑完整（高考评分中，结论的完整性占分比重高）。 【典例1】（2025·浙江）遗传病甲由一对等位基因控制，相同的基因型在两性中表型会有差异。男性在甲病基因纯合或杂合时患病，女性只有甲病基因纯合才患病。现有一对夫妻，男的患有甲病且是红绿色盲，女的表型正常，系谱图如下，其中Ⅱ1是甲病的纯合子。 下列叙述错误的是（　　） A．I2是红绿色盲基因的携带者 B．若只考虑甲病基因、II2和II4同时是杂合子的概率为4/9 C．若Ⅱ2与正常男性婚配，他们生一个儿子，患甲病且红绿色盲的概率为1/4 D．若Ⅱ4和Ⅲ1均不携带甲病基因，则Ⅱ4和Ⅱ5再生一个儿子，患甲病的概率为1/2 【典例2】（2024·广东）遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病，严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年，我国科学家对某一典型的HGF家系（如图）进行了研究，发现ZNF862基因突变导致HGF发生。 回答下列问题： (1)据图分析，HGF最可能的遗传方式是_________。假设该致病基因的频率为p，根据最可能的遗传方式，Ⅳ2生育一个患病子代的概率为_______（列出算式即可）。 (2)为探究ZNF862 基因的功能，以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验，简要写出设计思路：_______。为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF，可制备携带该突变的转基因小鼠，然后比较______的差异。 (3)针对HGF这类遗传病，通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病？作出判断并说明理由________。 【典例3】（2023·全国卷）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。 (1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是__________，判断的依据是__________。 (2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是__________，判断的依据是__________。 杂交①亲本的基因型是__________，杂交②亲本的基因型是__________。 (3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为__________。 易错提醒！！！ 忽略 “Y 染色体” 的特殊性：若题目中性状仅在雄性出现，优先考虑 Y 染色体，而非直接判断为 X 染色体。 杂交组合写错性别：比如判断 X 染色体时，误将 “隐性雌 × 显性雄” 写成 “显性雌 × 隐性雄”，会导致结果无法区分，需重点强调性别与显隐性的搭配。 细胞质基因与 X 染色体混淆：两者都可能表现为 “母系倾向”，但 X 染色体的正反交结果会有性别差异，而细胞质基因的正反交结果仅与母本一致，无性别差异。 1．果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有卷曲翅♂(甲)、卷曲翅♀(乙)、正常翅♂(丙)和正常翅♀(丁)四种果蝇若干只，欲通过杂交实验确定等位基因A、a在常染色体或X染色体上，则下列关于各杂交实验的预期结果与结论不对应的是(　　) A.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，则基因位于常染色体上 B.甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅♂＝3∶1，则基因位于X染色体上 C.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，则基因位于常染色体或X染色体上 D.甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，则基因位于X染色体上 2．果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段，杂交实验结果如下表所示。下列有关叙述，错误的是(　　) 杂交组合1 P刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全部刚毛 杂交组合2 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1 刚毛(♀)∶截毛(♂)＝1∶1 杂交组合3 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1 截毛(♀)∶刚毛(♂)＝1∶1 A.X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也会出现性别差异 B.通过杂交组合1，可判断刚毛对截毛为显性 C.通过杂交组合2，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段 D.通过杂交组合3，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段 3．（多选）某XY型性别决定动物的肢型受两对等位基因控制，有长肢、正常肢和短肢三种类型。纯合的短肢雄性个体与纯合的长肢雌性个体杂交，F1全为长肢。F1雌雄个体自由交配，F2中正常肢∶短肢∶长肢＝3∶4∶9，且正常肢全为雄性。下列说法正确的是(　　) A.决定肢型的两对等位基因中必有一对位于X染色体上 B.F2中长肢个体的基因型有6种 C.F2短肢雌性个体中纯合子占1/4 D.若F2正常肢个体与纯合短肢个体交配，后代中短肢个体占1/3 4．已知某种植物的花色由两对等位基因G(g)和F(f)控制，花色有紫花(G_ff)、红花(G_Ff)、白花(G_FF、gg_ _)三种。请回答下列问题： (1)某研究小组成员中有人认为G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上；也有人认为G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，故进行如下实验。 实验步骤：让红花植株(GgFf)自交，观察并统计子代的花色及比例(不考虑互换)。 实验预测及结论： ①若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7，则G、g和F、f基因__________________________________________________________________； ②若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1，则G、g和F、f基因__________________________________________________________________； ③若子代的花色及比例为_____________________________________________，则G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上。 (2)若实验证实G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上。小组成员发现在红花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分个体无论自交多少代，其后代表型仍为紫花，这部分个体的基因型是________，这样的个体在紫花植株中所占的比例为________。 考点02 连锁关系分析 1．基础概念：明确连锁与独立遗传的核心差异 连锁遗传的本质是非等位基因位于同源染色体上，打破了孟德尔自由组合定律的适用前提（非等位基因位于非同源染色体上），核心概念需区分以下两类： 类型 基因位置 减数分裂行为 配子类型及比例 独立遗传 非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体自由组合 4 种配子，比例 1:1:1:1（双杂合子） 连锁遗传 同源染色体上的非等位基因 随同源染色体一起分离，可能发生交叉互换 完全连锁：2 种配子，比例 1:1- 不完全连锁：4 种配子，亲本型＞重组型 （1）完全连锁：减数分裂中无交叉互换，同源染色体上的非等位基因完全连锁，只产生亲本型配子。例：雄果蝇的体色（B/b）与翅形（V/v）基因完全连锁，基因型 BbVv 的雄果蝇只产生 BV、bv 两种配子。 （2）不完全连锁：减数分裂中有交叉互换，同源染色体上的非等位基因部分连锁，除产生亲本型配子外，还产生少量重组型配子。例：雌果蝇的体色与翅形基因不完全连锁，基因型 BbVv 的雌果蝇会产生 BV、bv（亲本型）和 Bv、bV（重组型）四种配子，且亲本型比例更高。 2．核心原理：交叉互换与重组率的本质 （1）交叉互换的关键特征 A.发生时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。 B.发生对象：同源染色体的非姐妹染色单体之间。 C.结果：导致同源染色体上的非等位基因发生重新组合，产生重组型配子。 （2）重组率（重组频率）的计算重组率是衡量基因连锁紧密程度的核心指标，计算公式为：重组率（%）=（重组型配子数/总配子数）×100% =（重组型个体数/总个体数）×100%（测交实验中，配子类型可通过后代表现型直接判断，常用测交结果计算）。 A.重组率越低，说明基因间距离越近，连锁越紧密； B.重组率最高为 50%，此时基因表现为独立遗传（无连锁）。 3．解题方法：高考高频题型的突破步骤 （1）第一步：判断基因是否连锁（核心题型） 通过测交实验结果判断，若双杂合子与隐性纯合子杂交，后代表现型比例符合以下特征，则可判断连锁关系： A.若比例为1:1:1:1：基因独立遗传（非同源染色体上）； B.若比例为1:1：基因完全连锁（同源染色体上，无交叉互换）； C.若比例为亲本型多、重组型少（如 42%:42%:8%:8%）：基因不完全连锁（同源染色体上，有交叉互换）。 （2）第二步：连锁基因型的书写规范（避免丢分关键） A.高考中需明确标注基因在同源染色体上的位置，常用 “” 或 “/” 区分同源染色体，例： B.完全连锁的 BbVv（BV 连锁、bv 连锁）：书写为BV/bv； C.不完全连锁的 BbVv（B 与 v 连锁、b 与 V 连锁）：书写为Bv/bV。 （3）第三步：连锁遗传的相关计算（高频考点） A.配子类型及比例计算：完全连锁直接按 1:1 推导；不完全连锁需结合重组率，如重组率为 10%，则重组型配子各占 5%，亲本型配子各占 45%。 B.后代表现型及比例计算：先确定配子类型及比例，再根据受精作用的随机性推导，例：基因型 BV/bv（重组率 20%）的个体自交，亲本型配子（BV、bv）各占 40%，重组型配子（Bv、bV）各占 10%，后代中亲本型个体比例为 40%×40% + 40%×40% = 32%（显性纯合 + 隐性纯合），重组型个体比例为 1 - 32% = 68%（需进一步拆分具体表现型）。 解决连锁关系分析真题的核心是抓住 “判断连锁→规范书写→精准计算” 的三步逻辑链，结合高考高频题型的特征总结 “题眼”，能快速锁定思路、避免绕路。以下是可直接套用的解题框架： 第一步：30 秒内判断 “是否连锁”—— 抓 “比例题眼” 定方向 判断基因是否连锁是解题的前提，高考中 90% 的题目会通过测交或自交的后代表型比例给出线索，直接对号入座即可： 杂交类型 独立遗传（非连锁） 完全连锁（无交叉互换） 不完全连锁（有交叉互换） 测交结果（双杂合子 × 隐性纯合子） 4 种表型，比例1:1:1:1 2 种表型，比例1:1 4 种表型，亲本型占比＞50%（如 43%:43%:7%:7%） 自交结果（双杂合子自交） 4 种表型，比例9:3:3:1（或变式） 2 种表型，比例3:1 4 种表型，无 9:3:3:1 及变式（如 65%:15%:15%:5%） 核心题眼 比例符合自由组合定律 仅亲本型，无重组型 亲本型多、重组型少（重组型总和＜50%） 关键提醒：优先用 “测交结果” 判断：测交后代的表型直接对应配子类型，无需推导，比自交更快捷（如 2023 年浙江卷、2022 年浙江卷均以测交为突破口）。 遇到 “伴性遗传 + 比例异常”：直接考虑 “X 染色体连锁”（如 2021 年北京卷血友病与红绿色盲的连锁，因 X 染色体上基因无等位基因，比例更易偏离自由组合）。 第二步：规范书写基因型 —— 避免 “隐性丢分” 连锁基因型的书写是后续计算的基础，高考中因书写不规范导致的失分占比极高，需严格遵循 “连锁基因同线标” 原则： 常染色体连锁：用 “/” 分隔同源染色体，连锁基因写在同一侧。例：A 与 B 连锁、a 与 b 连锁，基因型写为AB/ab；若 A 与 b 连锁、a 与 B 连锁，则写为Ab/aB。 X 染色体连锁：将连锁基因标注在 X 染色体右上角，Y 染色体无对应基因。例：X 染色体上 T（直翅）与 R（红眼）连锁，基因型写为XTR Xtr（雌蝇）或XTRY（雄蝇）。 避坑技巧： 若题干未明确连锁关系，可根据第一步判断结果 “反向写”：如测交结果为 1:1，直接写为 “AB/ab”（完全连锁）；若为 43%:43%:7%:7%，则写为 “AB/ab”（不完全连锁，亲本型为 AB、ab）。 第三步：精准计算 —— 抓“重组率”核心公式 连锁题的计算多围绕 “重组率” 展开，公式唯一且场景固定，无需复杂推导： （1）重组率（RF）核心公式 A.重组率（%）=（重组型配子数 / 总配子数）×100% =（重组型个体数 / 总个体数）×100% 测交实验中：因隐性纯合子只产生一种隐性配子，后代表型直接对应双杂合子的配子类型，可直接用 “重组型个体数 / 总个体数” 计算。 B.自交实验中：需先根据后代表型推导配子比例（如不完全连锁自交，若显性纯合子占 36%，则亲本型配子占 60%，重组型配子占 40%，重组率 = 40%）。 (2)复杂场景简化技巧 伴性连锁计算：仅统计 “雄性个体” 数据（因雄性 X 染色体来自母本，表型直接对应母本配子类型，无需考虑父本），如 2021 年北京卷分析血友病与红绿色盲连锁，直接用雄性后代的重组型比例算重组率。 C.三点测交（三基因连锁）：先找 “双交换型”（表型比例最低的类型），确定基因顺序；再分别计算相邻两基因的重组率，累加得总图距（如 2024 年广东卷，先通过双交换型确定 B-T-R 的顺序，再算 B-T 和 T-R 的重组率）。 【典例1】（2025·河北）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：_____。 【典例2】（2024·湖南）色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等。红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传，分别由基因L、M突变所致；蓝色盲属常染色体显性遗传，由基因s突变所致。回答下列问题： (1)一绿色盲男性与一红色盲女性婚配，其后代的表型及比例为________或________；其表型正常后代与蓝色盲患者（Ss）婚配，其男性后代可能的表型及比例为_______（不考虑突变和基因重组等因素）。 (2)1个L与1个或多个M串联在一起，Z是L上游的一段基因间序列，它们在X染色体上的相对位置如图a。为阐明红绿色盲的遗传病因，研究人员将男性红绿色盲患者及对照个体的DNA酶切产物与相应探针杂交，酶切产物Z的结果如图b，酶切产物BL，CL、DL、BM、CM和DM的结果见下表，表中数字表示酶切产物的量。 BL CL DL BM CM DM 对照 15.1 18.1 33.6 45.5 21.3 66.1 甲 0 0 0 21.9 10.9 61.4 乙 15.0 18.5 0 0 0 33.1 丙 15.9 18.0 33.0 45.0 21.0 64.0 丁 16.0 18.5 33.0 45.0 21.0 65.0 ①若对照个体在图a所示区域的序列组成为“Z+L+M+M”则患者甲最可能的组成为________（用Z、部分Z，L、部分L，M、部分M表示）。 ②对患者丙、丁的酶切产物Z测序后，发现缺失Z1或Z2，这两名患者患红绿色盲的原因是_______。 ③本研究表明：红绿色盲的遗传病因是______。 【典例3】（2023·江苏）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题： (1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下： P        灰体长刚毛♀    ×   黑檀体短刚毛 ↓F1                  灰体长刚毛 测交     F1灰体长刚毛  ×  黑檀体短刚毛♀ ↓测交后代     灰体长刚毛     黑檀体短刚毛 1        ：      1 据此分析，F1雄果蝇产生____种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为_______。 (2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（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： P        A1×A2 ↓F1        野生型 P        A2×A3 ↓F1        突变型 P        A1×A3 ↓F1        野生型 据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置____（A1、A2、A3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（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下： P           截刚毛♀    ×    正常刚毛 ↓ F1      截刚毛♀    截刚毛     正常刚毛 3    ：    1       ：    4 据此分析，亲本的基因型分别为_____，F1中雄性个体的基因型有_____种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为______，F2雌性个体中纯合子的比例为____。 易错提醒！！！ 混淆“重组率”与“图距”：重组率≤50%，图距（cM）=重组率×100（如重组率为20%，图距为20cM）。 忽略 “性别对表型的影响”：伴 X 连锁时，雌性个体的表型由两条 X 染色体决定，雄性仅由一条 X 决定，计算时需分开统计雌雄数据。 基因型书写 “漏标染色体”：如 X 染色体连锁的基因型写为 “Tr/tr”（错误），正确应为 “XTrXtr”（雌蝇）或 “XTrY”（雄蝇），漏标 X/Y 会导致后续性别相关计算错误。 1．大豆突变株表现为白花(dd)。为进行D/d基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1＝41)紫花纯合体植株杂交，选择F1中的三体与突变株白花植株杂交得F2，下表为部分研究结果。下列叙述正确的是(　　) A．F1中三体的概率是1/2 B．三体紫花纯合体的基因型为DDD C．突变株基因d位于10号染色体上 D．对d基因定位最多用到20种大豆三体纯系 2．单体(2n－1)是指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体，能产生含n条染色体和n－1条染色体的两种配子，可用于基因定位。在野生型烟草(2n＝48)中发现一株隐性突变体，人工构建一系列缺少不同染色体的野生型单体，并分别与该突变体杂交，留种并单独种植，即可判断突变基因的染色体位置。下列说法错误的是(　　) A．减数分裂过程中某对同源染色体移向一极可导致单体形成 B．需要人工构建48种野生型单体分别与隐性突变体杂交 C．若某单体后代出现突变型植株，说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上 D．若后代野生型∶突变型为1∶1，说明单体产生的两种配子的存活率相同 3．某雌雄同株的植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因控制，A基因控制红色，a基因控制白色。某杂合的红花植株，经射线处理后2号染色体缺失了一个片段，含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育，该植株自交，后代中红花∶白花＝1∶1。下列有关说法正确的是(　　) A．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因位于缺失的片段上 B．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上 C．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因位于缺失的片段上 D．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因不位于缺失的片段上 4．将一个具有两个野生型基因(A＋、B＋)的人体细胞和一个具有两个隐性突变基因(A－、B－)的小鼠细胞诱导融合，筛选得到的杂种细胞在传代培养过程中，人体细胞中的某条染色体会发生丢失现象，小鼠的染色体不丢失。最终通过检测基因产物，确定基因A＋、B＋是否位于一条染色体上。下列说法正确的是(　　) A．杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的选择培养液 B．诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了基因重组 C．如果子细胞中只出现(A＋、B＋)和(A－、B－)所表达的基因产物，说明基因A＋、B＋在同一条染色体上 D．如果子代细胞出现(A＋、B－)、(A－、B＋)、(A＋、B＋)和(A－、B－)等所表达的全部基因产物，说明A＋、B＋位于两条染色体上 5．为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述错误的是(　　) A.抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换 B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换 C．抗虫基因可能与位点3、4、5均有关 D．抗虫基因位于位点2～6之间 6．某二倍体植物(2n＝42)在栽培过程中会出现单体。单体比正常个体少一条染色体，用(2n－1)表示。请回答下列问题： (1)形成该植物单体的变异类型是________________。 (2)利用该植物单体植株(2n－1)与正常二倍体杂交，子代中单体占50%，正常二倍体占50%。这说明该杂交实验中，单体植株减数分裂产生的n型和(n－1)型的配子比例为________________。 (3)该植物最多有________________种单体，这些单体可用于基因的染色体定位。某育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，请设计实验来判断此隐性突变基因位于第几号染色体上。实验思路：_________________________________________________________________。 考点03 实验设计验证 基因定位的实验设计验证直击高考生物实验设计的核心难点，梳理好体系能帮学生快速突破遗传大题。基因定位的实验设计验证可按 “判断基因所在染色体类别” 的逻辑分层，核心围绕 “常染色体/性染色体”“X/Y 染色体”“同源区段 /非同源区段” 三大维度展开，每个维度对应明确的实验思路和结果判断标准。 基因定位的核心维度与实验设计框架 基因定位的本质是通过杂交实验观察后代表型与性别的关联，或通过测交/自交观察性状分离比，反向推断基因位置。高考中主要涉及 4 类定位场景，具体如下： 1．判断基因在 “常染色体” 还是 “性染色体（XY 型）” 上 这是最基础的定位场景，核心思路是利用 “性染色体遗传与性别相关联” 的特点，通过正反交或特定杂交组合对比结果。 方法1：正反交实验（首选） 实验设计：取纯合显性亲本与纯合隐性亲本，分别进行 “显雌 × 隐雄”（正交）和 “隐雌 × 显雄”（反交）。 结果判断：若正反交后代表型一致（如均为显性），则基因在常染色体上；若正反交后代表型不一致（如正交全显，反交雌显雄隐），则基因在 X 染色体非同源区段上。 方法2：隐雌 × 显雄（快速判断） 实验设计：直接用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交。 结果判断：若后代雌雄表型一致（全显或显隐比 1:1），则基因在常染色体上；若后代雌显雄隐（且比例 1:1），则基因在 X 染色体非同源区段上。 2． 判断基因在 “X 染色体” 还是 “X、Y 染色体同源区段” 上 此场景需突破“X 染色体遗传”与“同源区段遗传”的差异，关键在于雄性个体的基因型差异（XAY 与 XAYA/XAYa）。 核心思路：纯合隐雌×纯合显雄，观察 F1 雄性表型 实验设计：让基因型为 XaXa（隐雌）的个体与基因型为 XAYA（纯合显雄）的个体杂交，观察 F1 雄性后代的表型。 结果判断：若 F1 雄性为显性（XAYa），则基因在 X、Y 同源区段上；若 F1 雄性为隐性（Xa Y），则基因在 X 染色体非同源区段上。 补充验证：F1 相互交配观察 F2：若基因在同源区段：F1（XA Xa × XA Ya）交配，F2 中雄性显：隐 = 1:1，雌性全显；若基因在 X 非同源区段：F1（XA Xa × Xa Y）交配，F2 中雌性显：隐 = 1:1，雄性显：隐 = 1:1。 3． 判断基因在 “常染色体上” 还是 “X、Y 染色体同源区段”上 此场景需排除性染色体影响，通过多代杂交观察性状与性别的关联。 核心思路：隐雌 × 显雄→F1 相互交配→观察 F2 表型与性别的关系 实验设计： 第一步：隐雌（aa 或 XaXa）× 显雄（AA 或 XAYA）→获得 F1； 第二步：F1 雌雄个体相互交配→观察 F2 的表型及性别分布。 结果判断：若 F2 中所有性别表型比一致（如显：隐 = 3:1，且与性别无关），则基因在常染色体上；若 F2 中雄性全为显性（或特定性别表型占比异常），则基因在 X、Y 同源区段上。 4． 判断 “多基因是否连锁”（常染色体上的基因定位） 当涉及 2 对及以上基因时，需通过“重组率”判断是否位于同一条染色体（连锁）或非同源染色体（自由组合）。 核心方法：两点测交法 实验设计：让双显性个体（AABB）与双隐性个体（aabb）杂交获得 F1（AaBb），再让 F1 与双隐性个体（aabb）进行测交。 结果判断：若测交后代四种表型比例为 1:1:1:1，则两基因位于非同源染色体上（自由组合）； 若测交后代亲本型（AB、ab）比例高，重组型（Ab、aB）比例低，则两基因位于同一条染色体上（连锁），且重组率越低，基因间距离越近。进阶方法：三点测交法通过三对基因的测交实验，可同时确定基因在染色体上的顺序和相对距离（以重组率为单位，1% 重组率 = 1cM），高考中较少深入，只需掌握 “连锁会导致重组率降低” 的核心逻辑。 材料选择：优先选 “繁殖快、子代多、性状易观察” 的生物（如果蝇、豌豆），避免选“子代少、生长周期长”的生物（如哺乳动物）。 变量控制：除“基因位置”外，其他条件（如培养环境、杂交方式）需保持一致，确保结果由基因位置差异导致。 数据统计：需统计足够数量的后代，避免因样本量过小导致偶然误差（如 “子代只有 1 只雄性”不能作为判断依据）。 【典例1】（2024·山东）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例。 甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1 乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒 (1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是______，判断依据是______。 (2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为______，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。 (3)图中条带②代表的基因是______；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为______。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为______。 (4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路：______；预期调查结果并得出结论：______。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论） 【典例2】（2023·山东）单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。 等位基因 A a B b D d E e 单 个 精 子 编 号 1 + + + 2 + + + + 3 + + + 4 + + + + 5 + + + 6 + + + + 7 + + + 8 + + + + 9 + + + 10 + + + + 11 + + + 12 + + + + 注“+”表示有；空白表示无 (1)表中等位基因A、a和B、b的遗传_______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是_____。据表分析，________（填“能”或“不能”）排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 (2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图：_________。（注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。 (3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是__________。 (4)据表推断，该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为：___________；②实验过程：略；③预期结果及结论：_______。 【典例3】（2023·新课标卷）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。 (1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 ，判断的依据是 。 (2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 ，判断的依据是 。 杂交①亲本的基因型是 ，杂交②亲本的基因型是 。 (3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为 。 【典例4】（2023·浙江6月）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于__________（填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行__________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为__________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为__________。 (4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择__________进行杂交获得F1，__________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 易错提醒！！！ 混淆 “XY 同源区段” 与 “常染色体”：两者的杂交结果可能相似（如 F1 全显），需通过 F2 的性别关联判断（同源区段会出现 “雄性表型特殊”，常染色体与性别无关）。 忽略 “显性个体的基因型”：若显性雄性为杂合子（如 XA Ya），可能导致杂交结果与 X 非同源区段混淆，因此需用 “纯合显性雄性” 进行实验。 误将 “伴 Y 遗传” 归为 “X 非同源区段”：伴 Y 遗传的特点是 “性状只在雄性中出现，父传子、子传孙”，可通过 “连续观察雄性后代” 快速区分。 1．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______。若控制该性状的基因位于X染色体上，Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是______。 (2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果______（填“能”或“不能”）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是______。 (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：_______；预期结果并得出结论：______。 (4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，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Ⅱ-3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______（填“能”或“不能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是______。 2．瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题： (1)两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。 F1的黑色凸形是基因型为______亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是______性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为_____。 (2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？______，判断的依据是_____。此外，还可以在_____水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 组1 组2 组3 组4 未阻止表达 阻止表达 (3)为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是_____；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定_____。 (4)进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____ A．F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B．F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达 C．F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D．F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达 3．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___定律，F2的花喙个体中纯合体占比为___。 (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___而突变为m，导致其调控的下游基因表达量___，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___，F2中白羽个体的基因型有___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___，黄喙黑羽个体占比为___。 (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：___。 结果分析：若___（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。 1．2021年3月中科院动物研究所在《Nature》上发表了一篇关于鸟类迁徙的研究论文。科研人员首次发现了一个与记忆能力有关的基因在长距离迁徙的游隼中受到了正选择，长、短迁徙种群主要基因型存在功能差异，揭示了长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。下列相关叙述错误的是（　　） A．迁徙鸟类导航依靠的光和磁场属于物理信息 B．游隼长、短迁徙种群间不一定存在生殖隔离 C．长距离迁徙可能诱导了游隼相关记忆基因的突变 D．鸟类迁徙行为的变化是环境与基因型互作的结果 2．研究人员利用具有双核基因组（记为MM）的平菇和单核基因组（记为N）的姬菇开展体细胞杂交，旨在培育食用菌新品系，流程及相关特性如下：   注：原生质体MM经特定处理后仅能存活但无法增殖；原生质体N可正常增殖。异源融合子因基因互作会产生拮抗带，可通过观察拮抗带筛选融合菌株。融合后的菌丝分裂时会形成“叉状结构”，单核菌丝无此结构。下列叙述正确的是（　　） A．诱导原生质体融合可选用电融合法，不能用PEG融合法 B．促融后理论上可能的融合基因型有MMM、MMN、NN、MN，且比例均等 C．步骤②中处理原生质体的溶液需维持较高渗透压，防止其过度吸水涨破 D．若拮抗带旁同时出现有叉状结构和无叉状结构的菌丝，应选无叉状结构的菌丝 3．两对基因是自由组合的，这并不意味着它们在作用上没有关系，在这些自由组合的基因中，有些基因影响着同一器官的形状、色泽等性状，从而在它们之间出现了各种形式的相互作用。非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表型的现象，称为基因互作。下列说法正确的是（    ） A．能够具有基因互作现象的非等位基因一定是独立遗传的 B．基因型相同的某胡桃冠鸡群中，个体随机交配后子代中胡桃冠:豌豆冠:玫瑰冠:单冠＝9:3:3:1，属于基因互作 C．某红花香豌豆自交子代中红花:白花＝9:7，不属于基因互作 D．具有相同基因型的雌雄个体，表现出不同表型的现象属于基因互作 4．在牧草中，白花三叶草有叶片内含氰的和不含氰的两种表型，现假设这两种表型由两对等位基因决定。将两个不含氰的白花三叶草的亲本杂交后得到的F1全部含有氰，F2出现了性状分离，其中9/16含氰，7/16不含氰。这两对等位基因之间的关系是（    ） A．基因互作 B．互补效应 C．显性上位效应 D．叠加效应 5．某哺乳动物毛皮颜色有5 种，由浅到深依次为白、蓝、灰、棕和黑，野生状态下主要是黑和白，均可以真实遗传，科学家对饲养条件下的该种动物进行了大量杂交实验，结果发现：黑白杂交产生的F1均为灰色，灰色与黑色杂交，子一代中没有蓝色和白色；灰色与白色杂交，子一代中没有黑色和棕色；灰色之间杂交，子一代各种颜色都有，其中灰色最多，占36%，其他颜色的个体数量基本相同。由此信息可知（　　） A．决定皮毛颜色的等位基因之间是不完全显性 B．皮毛颜色至少由两个基因座决定，它们之间存在基因互作 C．决定皮毛颜色的不同基因之间存在连锁关系，图距约为 10 cM D．蓝色与棕色个体杂交产生的子一代表型及比例与亲本的基因型无关 6．我国育种学家尝试从大豆黄化叶突变体来分析叶绿体合成基因的作用机理，同时选育叶柄超短突变体优化植株的株型结构提高大豆产量。回答下列问题。 (1)黄化叶性状的遗传分析：科研人员用纯合黄化叶突变体与正常绿叶植株杂交，F₁均为正常绿叶，F₁自交所得F₂中绿叶、黄化叶植株分别为271株、89株。 ①大豆黄化叶突变为________(填“显性”或“隐性”)突变，若F₂中所有绿叶植株随机受粉，则子代中黄化叶植株的比例为________。 ②科研人员对绿叶基因G1与黄化叶基因 G2的mRNA 翻译区进行序列比对，结果如图。G2编码的多肽链长度为________个氨基酸。 (2)叶柄超短突变体的基因互作：科研人员发现两种纯合叶柄超短突变体 d1和 d2，两者杂交，F₁均为叶柄正常，F₁自交后统计F₂表型及比例。 推测一：若F₂中叶柄超短：叶柄正常 =7∶9，则d1和d2突变基因位于________(填“同源”或“非同源”)染色体上，F₂中叶柄超短植株的基因型有_______种。 推测二：若F₂中叶柄超短：叶柄正常=1：1，则d1和d2突变基因位于________(填“同源”或“非同源”)染色体上，F₂中叶柄超短植株的基因型有_______种。 (3)从光合作用的角度，解释叶柄超短突变体植株能提高大豆产量的原因 。 7．果蝇翅型有全翅和残翅，其中全翅又分为长翅与小翅两种表型。已知全翅与残翅由一对等位基因控制（用Vg、vg表示），长翅与小翅由另一对等位基因控制（用M、m表示）。研究人员利用纯合果蝇进行杂交实验，并结合基因检测技术进一步探究控制翅型相关基因的遗传方式和基因互作类型，实验过程及结果如图所示。回答下列问题： (1)基因检测过程可以利用PCR扩增相关基因，PCR反应体系除了提供DNA模板和脱氧核苷酸外，还需提供_______。常采用_______来鉴定PCR的产物。 (2)根据以上杂交过程和统计结果分析，亲本果蝇的基因型为______。现对F₂个体进行基因检测，请补充F₂中小翅杂合体的检测结果：______（在答题卡图形填写） (3)基因互作存在以下两种类型：显性抑制（在两对独立遗传的等位基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表达有抑制作用）和隐性上位（两对独立遗传的等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因的隐性基因对另一对基因的表达有遮盖作用）。请根据图8杂交结果，推测控制翅型的两对基因的基因互作类型是_______，判断的依据是_______。为验证上述推测是否正确，研究员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，并统计F₂的表型和比例，若F₂中长翅：小翅：残翅= ______，则说明推测正确。 8．南召作为河南蚕茧的主产区，是中国最大的一化性柞蚕茧产地，被国家命名为“中国柞蚕之乡”。柞蚕幼虫的体色是育种的重要形态标记性状，中国柞蚕幼虫有3种体色（黄绿色、黄色、蓝色），控制柞蚕幼虫体色的3对基因G（g）绿色、Y（y）黄色、B（b）蓝色，位于不同染色体上，非等位基因间存在互作关系，为探究三种基因如何控制幼虫体色，科研人员进行了下列实验培育新种。请回答下列问题： (1)题中显示，柞蚕体色受三对等位基因控制，其中，F2中青绿色性状至少由_____对等位基因控制，且遵循基因的_____定律。 (2)F2中黄绿色性状的基因型有_____种，分别为_____和_____。 (3)结合图示分析，若F2青绿色中深青绿色占1份、青绿色占4份、淡青绿色占4份且基因型和F1相同，则根据F2中青绿色颜色深浅可知，_____（填“显”或“隐”）性体色基因对柞蚕体色起淡化作用。 (4)F2柞蚕幼虫体色为青绿色：黄绿色：蓝色：白色=9：3：3：1，那么F2所有黄绿色和蓝色幼虫中纯合个体所占比例为_____。 9．研究者以引进的白菜杂交种（2n＝20）为材料，利用单倍体育种技术获得一全株黄化的白菜突变品系乙，并对其突变性状的生理和遗传特性进行了研究。 （1）白菜的绿叶与黄叶是一对______；在实验中作为______组的绿叶品系甲也是利用上述白菜杂交种的花粉培育而来。 （2）研究者检测了甲乙两品系白菜的光合特性相关指标及叶绿体的超微结构，结果如下。 总叶绿素含量（mg/g） 类胡萝卜素含量（mg/g） 净光合速率（） 品系甲 1．43 0．36 21．18 品系乙 0．49 0．15 12．69 据上述两方面结果推测，相对品系甲而言，品系乙净光合速率下降的原因可能是由于 所致。 （3）叶绿素生物合成途径如图1，为继续探究突变品系乙叶绿素含量减少的原因，研究者对上述两品系的叶片叶绿素生物合成中间代谢产物含量进行了测定，结果如图2。 根据测定结果推测，品系乙黄化突变体叶绿素生物合成主要受阻于__________________的过程，说明突变基因影响了叶绿素生物合成代谢通路的相关基因表达。 （4）研究者欲研究品系乙黄化突变基因的遗传方式，进行了如图3所示杂交实验：根据杂交实验结果推测，绿叶与黄叶是由位于____________控制。利用F1与______杂交进行验证，若结果出现__________________，则说明上述推测正确。实测结果证实推测。 （5）为进一步对突变基因进行定位，需分别构建只含有单对突变基因的纯合品系。过程如下：从F2中选取______植株单株自交，每株自交后代称为一个F3株系，然后在子代性状及分离比为____________的F3株系中，选取绿叶植株单株自交，获得未发生性状分离的株系，即为目标品系。本研究成果可为今后探明基因互作调控植株黄化的分子机制奠定基础。 10.“霜禽欲下先偷眼，粉蝶如知合断魂”，诗中翩翩起舞的黄粉蝶（2n=50，性别决定类型为ZW型）的触角棒形和正常形为一对相对性状（相关基因用B/b表示）。科研人员将两个控制翅膀颜色的基因D与E插入野生浅色黄粉蝶（翅膀颜色记为0）的常染色体中，获得同时携带一个基因D和一个基因E的转基因品系，并进行了如表所示的遗传学实验。已知基因D和E均能加深翅膀颜色，作用效果相同且具有累加效应（颜色深浅用“+”数目表示，如“++”表示深色，“+”表示中等，“0”表示野生型浅色）。外源基因插入未破坏基因B/b，且不考虑Z、W染色体的同源区段。回答下列问题： 杂交组合 亲本 子一代表型及比例 雌性 雄性 棒形触角++：棒形触角+：棒形触角0：正常形触角++：正常形触角+：正常形触角0=3：6：3：1：2：1 一 棒形触角++ 棒形触角0 二 正常形触角0 棒形触角++ 棒形触角+：正常形触角+=1：1 (1)黄粉蝶的基因组计划需要测量_____条染色体上DNA的碱基序列。 (2)根据杂交组合一_____（填“能”或“不能”）判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上，理由是_____。若需进一步确定，则应增加的观察指标是_____。 (3)根据杂交组合一，基因D和E插入的染色体情况为_____，判断依据是_____。 (4)请在下方染色体示意图中标注杂交组合二中雄性亲本的基因B/b与基因D、E的可能位置（画出一种情况即可）。 1．拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色∶巧克力色∶米白色＝9∶3∶4。下列有关分析，正确的是(　　) A.米白色相对于黑色为显性 B.F2米白色犬有3种基因型 C.F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为1/16 D.F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 2．蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死，基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1，F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为(　　) A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2 C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1 3．某植物的叶色(绿色、紫色、红色和黄色)同时受E、e与F、f两对等位基因控制。基因型为E_ff的叶为绿色，基因型为eeF_的叶为紫色。将绿叶(♀)植株与紫叶(♂)植株杂交，F1全为红叶植株，F1自交得F2，F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。出现此现象最可能的原因为(　　) A.基因型为Ef的雌配子或雄配子致死 B.基因型为eF的雄配子或雌配子致死 C.基因型为Ef的雌配子和雄配子都致死 D.基因型为eF的雄配子和雌配子都致死 4．（多选）棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D，两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1(不考虑减数分裂时的互换)。下列说法正确的是(　　) A.若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上 B.若F1表型比例为1∶1∶1∶1，则F1产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD C.若F1表型比例为1∶1∶1∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上 D.若F1中短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝1∶1，则F1产生配子的基因型为A和aBD 5．（多选）某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是(　　) 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4 乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4 A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6 C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D.若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 6．某动物的正常翅和翻翅由等位基因A、a控制，正常翅对翻翅为显性，但A基因的表达也受到基因B、b的影响，无B基因时基因A不能表达而使后代表现为翻翅。某同学利用甲、乙两组正常翅个体进行杂交实验，子代中正常翅∶翻翅＝3∶1，请回答下列问题： (1)该动物种群中正常翅个体的基因型有________种；甲、乙两组正常翅个体的基因型组合有________种。 (2)不考虑互换。若b基因与A基因位于同一条染色体上，则双杂合的个体测交后代的表型及其比例为________________；若向此种双杂合的受精卵中转入一个H基因(在A基因所处的非同源染色体上)，可以弥补B基因缺失的影响，待其发育成熟后再次测交，其后代的表型及其比例为____________________。 (3)若A或a基因位于细胞质中(不考虑B基因的作用)，则翻翅个体与正常翅个体杂交，F1的翅型为________________；若F1全为翻翅，F1相互交配，F2的翅型为________。 7．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料。如图是某品系小鼠(2N＝40)的某些基因在染色体上的排列情况。该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A/a、D/d、F/f控制，这三对基因对成年鼠体重的遗传效应相同，且具有累加效应(AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻)。请回答下列问题： (1)实验材料选取小鼠的优点是______________________________________(至少答出两点)； 成年小鼠体重的遗传遵循自由组合定律，判断的依据是__________________________________________________________________。 (2)在该鼠的种群中，成年鼠体重的表型有________种。用图中亲本杂交获得F1，F1雌雄个体相互交配获得F2。则F2中成年鼠体重与亲本不相同的个体所占比例为_______________________________________________________________。 (3)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制，位于1、2染色体上，且有毛E基因显性纯合致死。上述亲本杂交得到F1后，让F1雌雄小鼠多次自由交配，所得F2中有毛鼠所占比例是__________________。 (4)小鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表灰色，B决定有色素，b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上，现有雌雄纯合黄色鼠、纯合灰色鼠和隐性纯合白色鼠，请选择适合的亲本设计实验探究另一对等位基因(B、b)是否也位于1、2号染色体上(只考虑体色，不考虑其他性状，不考虑伴性遗传和互换)。请写出设计思路，预测结果并得出相应的结论。 8．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_____。    9．某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 表 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于__________（填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行__________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为__________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为__________。 (4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择__________进行杂交获得F1，__________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 10.小麦易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性，抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。现有抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）两品种，欲通过杂交育种获得抗倒伏抗条锈病的新品种。在杂交前需要正确地预测杂交结果。回答下列问题： (1)按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果，需要满足T/t位于一对同源染色体上，D/d位于_______同源染色体上。为了确定这两对等位基因的位置，让抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）的小麦杂交获得F1，可用F1与表型为_________的小麦测交，①若测交后代表型及比例为________，则这两对基因分别位于两对同源染色体上；②若测交后代表型及比例为_________，则这两对基因位于同一对同源染色体上。 (2)小麦条锈病是由条形柄锈菌感染导致。测交结果为第①种情况，F1自交获得F2中抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占__________，抗倒伏抗条锈病的植株中理想基因型植株占_________，应该进行________处理才能获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 培优专题09 基因定位 考情分析：真题考点分布+命题趋势+备考策略+命题预测 培优讲练：考点梳理+解题秘籍+对点训练 考点01 基因位置判断 考点02 连锁关系分析 考点03 实验设计验证 提升冲关：题型过关练+能力提升练 【高考真题考点分布】 考点 三年考情 基因位置判断 2025·浙江，2024·广东，2023·全国卷 连锁关系分析 2025·新课标，2024·湖南，2023·全国 实验设计验证 2025·山东，2024·广东，2023·江苏 【命题趋势】 近年高考基因定位题多以真实科研情境为载体，如果蝇杂交实验、植物三体变异分析、分子标记技术应用等。题目常要求学生根据实验数据（如F2代性状分离比、分子标记电泳结果）推断基因位置，考查科学探究与逻辑推理能力。 1．考点分布规律 A.基础定位方法：正反交实验判断细胞质 / 细胞核遗传，隐性雌 × 显性雄区分常染色体与 X 染色体。 B.性染色体区段定位：通过杂交组合（如隐性雌 × 纯合显性雄）区分 X 非同源区段与 X-Y 同源区段。 C.常染色体精细定位：利用分子标记（SSR、RFLP）或染色体变异（三体、单体）确定基因具体位置。 D.多基因互作与连锁：结合自由组合定律判断两对等位基因是否位于同一对染色体上。 2．题型与难度特点 A.选择题：多考查基础方法的应用，如通过后代表型比例判断基因位置。 B.非选择题：以实验设计或数据分析为主，常分步骤设问（如先定位基因位置，再计算概率或推导基因型）。 C.难度梯度：基础题占比约 40%（如判断基因是否在 X 染色体），中难题占比约 50%（如设计实验区分 X-Y 同源区段与常染色体），难题占比约 10%（如结合分子标记与染色体变异综合分析）。 3．高频易错点 A.正反交实验的适用条件：需明确亲本是否为纯合子，以及细胞质遗传与伴性遗传的区别。 B.X-Y 同源区段的遗传特点：杂交结果可能与常染色体遗传相似，需通过 F2 代雌雄表型差异判断。 C.分子标记的连锁关系：若基因与标记不连锁，则遵循自由组合定律；若连锁，则需考虑交叉互换的影响。 【备考策略】 1．夯实基础，构建知识网络 核心方法梳理：系统总结基因定位的 7 种经典方法（如正反交、隐性雌 × 显性雄、三体杂交等），明确每种方法的适用条件与结果预期。 遗传规律深化：结合减数分裂理解基因分离与自由组合的本质，熟练掌握 9:3:3:1、1:1:1:1 等比例的变形应用。 2．分子技术关联：将 PCR、电泳等技术与遗传分析结合，理解其在基因定位中的具体作用（如 SSR 标记的多态性分析）。 3．强化实验设计与数据分析能力 （1）经典例题拆解：以北京卷、浙江卷真题为例，分析实验设计的逻辑链条（如提出假设→设计杂交→预期结果→得出结论），总结答题模板。 （2）数据图表训练：通过分析电泳图谱、遗传系谱图等，提取关键信息（如标记与基因的共分离现象），培养图文转换能力。 （3）模拟实验设计：让学生自主设计实验区分基因位于 X-Y 同源区段与常染色体，或利用三体定位基因，通过小组讨论完善方案。 （4）聚焦热点，拓展学科视野 A.前沿技术融合：补充 CRISPR 基因编辑、荧光原位杂交（FISH）等技术在基因定位中的应用案例，提升学生对学科交叉的敏感度。 B.社会热点关联：结合人类遗传病（如血友病、色盲）或农业育种（如水稻抗虫基因定位），引导学生运用知识解决实际问题。 C.错题归类分析：整理学生易混淆的知识点（如 X-Y 同源区段与常染色体的杂交结果），通过对比表格强化记忆。 D.分层训练，提升应试能力 a.基础题巩固：通过选择题专项训练（如判断基因位置的 10 种常见题型），确保学生掌握核心方法。 b.中难题突破：针对实验设计与数据分析题，采用 “题干拆解→分步作答→答案比对” 的训练模式，提升答题规范性。 c.难题拔高：结合多对等位基因连锁与染色体变异，设计综合题（如同时考查基因定位与概率计算），培养逻辑整合能力。 【命题预测】 1．核心考点与能力要求的深化 遗传规律的综合应用命题常结合多对基因互作（如 9:3:3:1 变式、12:3:1 等）考查基因定位，要求学生通过表型比例推断基因间的位置关系。如2025 年湖南卷 T18 通过油菜株高性状的遗传分析，要求学生判断基因位于非同源染色体上，并解释配子结合方式及比例的细胞学基础。 2．实验设计与探究能力的强化基因定位的实验设计成为主流题型，涉及杂交组合设计、测交验证、分子标记技术应用等。如2025 年湖北卷要求设计实验验证基因位于 X 染色体上，需通过 F1 代的表型比例反推亲本基因型。此外，利用三体、单体或染色体片段缺失进行基因定位的题目也逐渐增多，考查学生对染色体变异与基因位置关系的理解。 3．分子生物学技术的渗透分子标记技术（如 SSR、RFLP）与电泳图谱分析成为高频考点。如2025 年四川卷通过麦芒性状的遗传实验，要求学生结合 SSR 标记结果判断基因是否位于同一染色体上。此外，基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）虽未直接考查基因定位，但可能通过基因编辑后的表型变化间接关联，如 2025 年重庆卷涉及抗病基因编辑后的检测。 4．真实科研情境的引入题目常以实际研究为背景，如遗传病基因定位（如地中海贫血、遗传性耳聋）、作物育种（如杂交水稻抗病基因导入）等。如2025 年浙江卷通过家系图谱和 PCR 电泳结果，要求学生分析抗维生素 D 佝偻病的遗传方式及基因定位。 5．跨学科知识的融合基因定位与细胞学、生物信息学等学科交叉。例如，2025 年江苏卷通过细胞融合技术定位基因，要求学生结合染色体丢失规律和基因产物检测结果进行分析。此外，数据分析题中可能涉及概率统计、图表解读等数学能力。 6．科学思维与科学探究命题注重考查学生运用假说 - 演绎法解决实际问题的能力。如2025 年湖北卷要求学生通过杂交实验设计，探究基因位于常染色体还是 X 染色体上，并预期实验结果。此外，模型构建与数据分析能力（如遗传系谱图分析、电泳图谱解读）成为关键。 7．生命观念与社会责任基因定位与人类健康、农业生产密切相关。如2025 年湖南卷结合本地高发遗传病，要求学生分析基因检测技术的应用价值；2025 年安徽卷通过昆虫体色遗传实验，考查学生对生态适应性的理解。 考点01 基因位置判断 这个问题抓准了高考生物遗传模块的核心难点，梳理好该体系能帮学生快速突破实验设计类题型。基因位置判断的核心是围绕常染色体、性染色体（X/Y）、细胞质三大区域，通过实验观察性状与性别或母本的关联来区分。 1．核心判断维度：基因位置的三大分类 （1）高考中基因位置判断主要聚焦以下三类，需先明确各区域遗传的本质差异： A.细胞核基因：遵循孟德尔遗传定律，包括常染色体基因和性染色体基因。 B.细胞质基因：仅遵循母系遗传（如线粒体、叶绿体基因），后代性状与母本完全一致。 性染色体基因细分： a.X 染色体非同源区段（最常考，如红绿色盲基因）； b.X、Y 染色体同源区段（高考高频考点，需与 X 非同源区段区分）； c.Y 染色体非同源区段（仅雄性表现，如外耳道多毛症，考频较低）。 2．分场景判断方法（高考常考题型） 场景 1：判断基因在 “常染色体” 还是 “X 染色体”（非同源区段） 这是最基础且高频的考点，需分 “已知显隐性” 和 “未知显隐性” 两种情况设计实验。 前提条件 常用方法 结果分析 已知显隐性 方法1：隐雌 × 显雄（关键杂交组合） 若后代雌性全显、雄性全隐→基因在 X 染色体；- 若后代雌雄均为显（或显隐比一致）→基因在常染色体。 已知显隐性 方法2：正反交实验 若正反交结果一致（性状与性别无关）→常染色体；若正反交结果不一致（性状与性别关联）→X 染色体。 未知显隐性 仅能选正反交实验 若正反交后代性状分离比相同→常染色体；- 若正反交后代性状与性别相关（如正交雌全显、雄全隐，反交全显）→X 染色体。 场景 2：判断基因在“X染色体非同源区段”还是 “X、Y 染色体同源区段” 核心是利用 Y 染色体上的基因可传给雄性后代，需通过 “隐雌 × 纯合显雄” 的后代再杂交或直接观察雄性性状。 第一步：选隐性雌性个体 × 纯合显性雄性个体，获得 F₁； 第二步：观察 F1雄性个体的性状，或让 F1雌雄个体相互交配观察 F2。若 F1雄性全为显性→基因在 X、Y 同源区段（父本 Y 上的显性基因传给儿子）；若 F1雄性全为隐性→基因在 X 非同源区段（父本仅传 X 染色体，母本传隐性 X）。 场景 3：判断基因在“细胞核”还是“细胞质” 仅需通过正反交实验，利用细胞质基因的“母系遗传”特征判断；若正反交后代性状均与 “母本一致”（与父本无关）→细胞质基因；若正反交后代性状遵循孟德尔定律（与性别相关或无关，但不随母本绝对遗传）→细胞核基因（常染色体或性染色体）。 【“三步”】法解题，避免思路混乱，养成固定解题流程，准确快速切入题目。 第一步：明确判断目标：先看题目要求判断 “常染色体还是X 染色体”“细胞核还是细胞质”，还是 “X染色体还是Y 染色体”，避免答非所问。 第二步：选择杂交组合：根据显隐性是否已知，对应上述 “黄金思路” 选择实验方案（优先选 “隐性雌×显性雄” 或 “正反交”，操作简单、结果易分析）。 第三步：推导结果与结论：分 “若…… 则……” 两种情况写结论，确保逻辑完整（高考评分中，结论的完整性占分比重高）。 【典例1】（2025·浙江）遗传病甲由一对等位基因控制，相同的基因型在两性中表型会有差异。男性在甲病基因纯合或杂合时患病，女性只有甲病基因纯合才患病。现有一对夫妻，男的患有甲病且是红绿色盲，女的表型正常，系谱图如下，其中Ⅱ1是甲病的纯合子。 下列叙述错误的是（　　） A．I2是红绿色盲基因的携带者 B．若只考虑甲病基因、II2和II4同时是杂合子的概率为4/9 C．若Ⅱ2与正常男性婚配，他们生一个儿子，患甲病且红绿色盲的概率为1/4 D．若Ⅱ4和Ⅲ1均不携带甲病基因，则Ⅱ4和Ⅱ5再生一个儿子，患甲病的概率为1/2 【答案】C 【解析】首先要明确控制甲病的基因是位于常染色体上还是X染色体上，根据题干信息“由一对等位基因控制，男性中基因纯合AA或杂合(Aa)时患病，女性只有基因纯合AA时患病”，可知甲病属于常染色体遗传从性遗传；已知控制红绿色盲的基因位于X染色体上，属于伴X隐性遗传病。由于II4患红绿色盲，基因型为XbXb，因此I2是红绿色盲基因的携带者，A正确；甲病由一对等位基因控制，男性中基因纯合AA或杂合(Aa)时患病，女性只有基因纯合AA时患病，属于常染色体遗传从性遗传，设A为致病基因，因为男性在甲病基因纯合或杂合时患病，II3不患甲病基因型应是aa，II1的基因型是AA或Aa，可推出I1和I2均为Aa，若只考虑甲病基因，II2（Aa：aa=2：1）和II4（Aa：aa=2：1）,同时是Aa的概率为2/3×2/3=4/9，B正确；若II2（2/3AaXBXb、1/3aaXBXb）与正常男性（aaXBY）婚配，他们生一个儿子，患甲病且红绿色盲的概率：AaXbY=2/3×1/2×1/2=1/6，C错误；若II4和III1均不携带甲病基因，则II4（aa）和II5（Aa）再生一个儿子，患甲病（Aa）的概率为1/2，D正确。 【典例2】（2024·广东）遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病，严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年，我国科学家对某一典型的HGF家系（如图）进行了研究，发现ZNF862基因突变导致HGF发生。 回答下列问题： (1)据图分析，HGF最可能的遗传方式是_________。假设该致病基因的频率为p，根据最可能的遗传方式，Ⅳ2生育一个患病子代的概率为_______（列出算式即可）。 (2)为探究ZNF862 基因的功能，以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验，简要写出设计思路：_______。为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF，可制备携带该突变的转基因小鼠，然后比较______的差异。 (3)针对HGF这类遗传病，通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病？作出判断并说明理由________。 【答案】(1)常染色体显性遗传病 （1+p）/2 (2)将正常细胞分为甲乙两组，其中甲组敲除ZNF862基因，观察甲乙两组细胞表型从而探究该基因的功能 转基因小鼠和正常小鼠牙龈 (3)不可以，违反法律和伦理，且存在安全隐患 【解析】（1）由图可知，该病男女患者数量相当，且代代遗传，因此该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传病；假设该病由基因A/a控制，则致病基因A的基因频率为p，正常基因a的基因频率为1-p，Ⅳ2的基因型为Aa，产生配子基因型为1/2A和1/2a，正常人中基因型为AA的概率为p2，基因型为Aa的概率为2p（1-p，），基因型为aa的概率为（1-p）2，Ⅳ2与AA生育患病子代的概率为p2，与Aa生育患病子代的概率为2p(1-p)×3/4，与aa生育患病子代的概率为（1-p）2×1/2，故Ⅳ2生育一个患病子代的概率为p2+2p(1-p)×3/4+（1-p）2×1/2=（1+p）/2。（因IV2的基因型为Aa，其遗传A给后代的概率是1/2，此时无论父方如何，子代一定患病，故概率为1/2×1；其遗传a给后代的概率是1/2，在这种情形下，父方遗传A给后代，子代才患病，而其概率就等于A的基因频率即p，故子代患病概率为1/2×p；综上，子代患病概率为1/2+p/2=(1+p)/2。） （2）从细胞水平分析，培养该细胞，敲除ZNF862基因，观察细胞表型等变化，通过比较含有该基因时的细胞表型从而探究该基因的功能，设计思路为：将正常细胞分为甲乙两组，其中甲组敲除ZNF862基因，观察甲乙两组细胞表型从而探究该基因的功能；从个体水平分析，通过比较转基因小鼠和正常小鼠牙龈差异可得出该基因的功能。 （3）一般不通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传，该方式违反法律和伦理，且存在安全隐患。 【典例3】（2023·全国卷）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。 (1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是__________，判断的依据是__________。 (2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是__________，判断的依据是__________。 杂交①亲本的基因型是__________，杂交②亲本的基因型是__________。 (3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为__________。 【答案】(1)长翅 亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅 (2)翅型 翅型的正反交实验结果不同 RRXTXT、rrXtY rrXtXt、RRXTY (3)红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1 【解析】（1）具有相对性状的亲本杂交，子一代所表现出的性状是显性性状，分析题意可知，仅考虑翅型，亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅，说明长翅对截翅是显性性状。 （2）分析题意，实验①和实验②是正反交实验，两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同（正反交实验结果不同），说明该性状位于X染色体上，属于伴性遗传；根据实验结果可知，翅型的相关基因位于X染色体，且长翅是显性性状，而眼色的正反交结果无差异，说明基因位于常染色体，且红眼为显性性状，杂交①长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：长翅红眼雄蝇（R-XTY）=1：1，其中XT来自母本，说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT，而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：截翅红眼雄蝇（R-XtY）=1：1，其中的Xt只能来自亲代母本，说明亲本中雌性是截翅紫眼，基因型是rrXtXt，故可推知杂交①亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY，杂交②的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY。 （3）若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇（RrXTXt）与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇（RrXtY）杂交，两对基因逐对考虑，则Rr×Rr→R-∶rr=3∶1，即红眼∶紫眼=3∶1，XTXt×XtY→XTXt：XtXt：XTY∶XtY=1∶1∶1∶1，即表现为长翅∶截翅=1∶1，则子代中红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1。 易错提醒！！！ 忽略 “Y 染色体” 的特殊性：若题目中性状仅在雄性出现，优先考虑 Y 染色体，而非直接判断为 X 染色体。 杂交组合写错性别：比如判断 X 染色体时，误将 “隐性雌 × 显性雄” 写成 “显性雌 × 隐性雄”，会导致结果无法区分，需重点强调性别与显隐性的搭配。 细胞质基因与 X 染色体混淆：两者都可能表现为 “母系倾向”，但 X 染色体的正反交结果会有性别差异，而细胞质基因的正反交结果仅与母本一致，无性别差异。 1．果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有卷曲翅♂(甲)、卷曲翅♀(乙)、正常翅♂(丙)和正常翅♀(丁)四种果蝇若干只，欲通过杂交实验确定等位基因A、a在常染色体或X染色体上，则下列关于各杂交实验的预期结果与结论不对应的是(　　) A.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，则基因位于常染色体上 B.甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅♂＝3∶1，则基因位于X染色体上 C.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，则基因位于常染色体或X染色体上 D.甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，则基因位于X染色体上 【答案】A 【解析】乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，即子代中均为卷曲翅，可推导出乙应为显性纯合子，即XAXA或AA，A错误；甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅♂＝3∶1，即存在性别差异，说明基因位于X染色体上，B正确；乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅♂＝1∶1，可推导出乙为杂合子，即XAXa或Aa，C正确；甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，即存在性别差异，说明基因位于X染色体上，D正确。 2．果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段，杂交实验结果如下表所示。下列有关叙述，错误的是(　　) 杂交组合1 P刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全部刚毛 杂交组合2 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1 刚毛(♀)∶截毛(♂)＝1∶1 杂交组合3 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1 截毛(♀)∶刚毛(♂)＝1∶1 A.X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也会出现性别差异 B.通过杂交组合1，可判断刚毛对截毛为显性 C.通过杂交组合2，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段 D.通过杂交组合3，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段 【答案】C 【解析】假设相关的基因用B和b表示。X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异，如当双亲的基因型分别为XbXb与XBYb时，子代雌性均表现为显性性状，而雄性均表现为隐性性状，A正确；在杂交组合1中，刚毛(♀)与截毛(♂)杂交，F1全部为刚毛，说明刚毛对截毛为显性，B正确；杂交组合2中，若基因位于X、Y染色体的非同源区段，P：截毛(XbXb)×刚毛(XBY)→F1刚毛(XBXb)∶截毛(XbY)＝1∶1，若基因位于X、Y染色体的同源区段上，P：截毛(XbXb)×刚毛(XBYb)→F1刚毛(XBXb)∶截毛(XbYb)＝1∶1，因此，通过杂交组合2，不能判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段，C错误；通过杂交组合3，可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段，即P：截毛(XbXb)×刚毛(XbYB)→F1截毛(XbXb)∶刚毛(XbYB)＝1∶1，D正确。 3．（多选）某XY型性别决定动物的肢型受两对等位基因控制，有长肢、正常肢和短肢三种类型。纯合的短肢雄性个体与纯合的长肢雌性个体杂交，F1全为长肢。F1雌雄个体自由交配，F2中正常肢∶短肢∶长肢＝3∶4∶9，且正常肢全为雄性。下列说法正确的是(　　) A.决定肢型的两对等位基因中必有一对位于X染色体上 B.F2中长肢个体的基因型有6种 C.F2短肢雌性个体中纯合子占1/4 D.若F2正常肢个体与纯合短肢个体交配，后代中短肢个体占1/3 【答案】ABD 【解析】决定肢型的两对等位基因中必有一对位于X染色体上，另一对基因位于常染色体上，两对基因遵循自由组合定律，A正确；假设与肢型相关的两对等位基因为A/a，B/b表示，B/b位于X染色体上，长肢个体既含A又含B基因，则F2中长肢个体的基因型有AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb、AAXBY、AaXBY，共6种，B正确；F2短肢雌性个体基因型为aaXBXB、aaXBXb，纯合子占1/2，C错误；F2正常肢个体基因型及比例为1/3AAXbY、2/3AaXbY，纯合短肢个体基因型为aaXBXB、aaXBY，由于正常肢个体全为雄性，因此与之交配的个体应为雌性个体，雄性个体产生的配子类型和比例为(1/3×1/2＋2/3×1/4)AXb、(1/3×1/2＋2/3×1/4)AY、(2/3×1/4)aXb、(2/3×1/4)aY，纯合短肢雌性个体的基因型为aXB，因此若F2正常肢个体与纯合短肢个体交配，后代中短肢个体占(2/3×1/4)＋(2/3×1/4)＝1/3，D正确。 4．已知某种植物的花色由两对等位基因G(g)和F(f)控制，花色有紫花(G_ff)、红花(G_Ff)、白花(G_FF、gg_ _)三种。请回答下列问题： (1)某研究小组成员中有人认为G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上；也有人认为G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，故进行如下实验。 实验步骤：让红花植株(GgFf)自交，观察并统计子代的花色及比例(不考虑互换)。 实验预测及结论： ①若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7，则G、g和F、f基因__________________________________________________________________； ②若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1，则G、g和F、f基因__________________________________________________________________； ③若子代的花色及比例为_____________________________________________，则G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上。 (2)若实验证实G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上。小组成员发现在红花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分个体无论自交多少代，其后代表型仍为紫花，这部分个体的基因型是________，这样的个体在紫花植株中所占的比例为________。 【答案】(1)①分别位于两对同源染色体上 ②位于一对同源染色体上，且G和f在同一条染色体上，g和F在同一条染色体上　③红花∶白花＝1∶1　(2)GGff　1/3 【解析】(1)红花植株(GgFf)自交，可根据题目所给结论，逆推实验结果。若G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上，则自交后代出现9种基因型，3种表型，其比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7；若G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，且G和f在同一条染色体上，g和F在同一条染色体上，则自交后代的基因型为1/4GGff、1/2GgFf、1/4ggFF，表型及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1；若G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上，则自交后代的基因型为1/4GGFF、1/2GgFf、1/4ggff，表型及比例为红花∶白花＝1∶1。 (2)红花植株(GgFf)自交后代中，紫花植株的基因型及比例为GGff∶Ggff＝1∶2，其中无论自交多少代，其后代仍为紫花的植株基因型是GGff，其在紫花植株中所占比例为1/3。 考点02 连锁关系分析 1．基础概念：明确连锁与独立遗传的核心差异 连锁遗传的本质是非等位基因位于同源染色体上，打破了孟德尔自由组合定律的适用前提（非等位基因位于非同源染色体上），核心概念需区分以下两类： 类型 基因位置 减数分裂行为 配子类型及比例 独立遗传 非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体自由组合 4 种配子，比例 1:1:1:1（双杂合子） 连锁遗传 同源染色体上的非等位基因 随同源染色体一起分离，可能发生交叉互换 完全连锁：2 种配子，比例 1:1- 不完全连锁：4 种配子，亲本型＞重组型 （1）完全连锁：减数分裂中无交叉互换，同源染色体上的非等位基因完全连锁，只产生亲本型配子。例：雄果蝇的体色（B/b）与翅形（V/v）基因完全连锁，基因型 BbVv 的雄果蝇只产生 BV、bv 两种配子。 （2）不完全连锁：减数分裂中有交叉互换，同源染色体上的非等位基因部分连锁，除产生亲本型配子外，还产生少量重组型配子。例：雌果蝇的体色与翅形基因不完全连锁，基因型 BbVv 的雌果蝇会产生 BV、bv（亲本型）和 Bv、bV（重组型）四种配子，且亲本型比例更高。 2．核心原理：交叉互换与重组率的本质 （1）交叉互换的关键特征 A.发生时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。 B.发生对象：同源染色体的非姐妹染色单体之间。 C.结果：导致同源染色体上的非等位基因发生重新组合，产生重组型配子。 （2）重组率（重组频率）的计算重组率是衡量基因连锁紧密程度的核心指标，计算公式为：重组率（%）=（重组型配子数/总配子数）×100% =（重组型个体数/总个体数）×100%（测交实验中，配子类型可通过后代表现型直接判断，常用测交结果计算）。 A.重组率越低，说明基因间距离越近，连锁越紧密； B.重组率最高为 50%，此时基因表现为独立遗传（无连锁）。 3．解题方法：高考高频题型的突破步骤 （1）第一步：判断基因是否连锁（核心题型） 通过测交实验结果判断，若双杂合子与隐性纯合子杂交，后代表现型比例符合以下特征，则可判断连锁关系： A.若比例为1:1:1:1：基因独立遗传（非同源染色体上）； B.若比例为1:1：基因完全连锁（同源染色体上，无交叉互换）； C.若比例为亲本型多、重组型少（如 42%:42%:8%:8%）：基因不完全连锁（同源染色体上，有交叉互换）。 （2）第二步：连锁基因型的书写规范（避免丢分关键） A.高考中需明确标注基因在同源染色体上的位置，常用 “” 或 “/” 区分同源染色体，例： B.完全连锁的 BbVv（BV 连锁、bv 连锁）：书写为BV/bv； C.不完全连锁的 BbVv（B 与 v 连锁、b 与 V 连锁）：书写为Bv/bV。 （3）第三步：连锁遗传的相关计算（高频考点） A.配子类型及比例计算：完全连锁直接按 1:1 推导；不完全连锁需结合重组率，如重组率为 10%，则重组型配子各占 5%，亲本型配子各占 45%。 B.后代表现型及比例计算：先确定配子类型及比例，再根据受精作用的随机性推导，例：基因型 BV/bv（重组率 20%）的个体自交，亲本型配子（BV、bv）各占 40%，重组型配子（Bv、bV）各占 10%，后代中亲本型个体比例为 40%×40% + 40%×40% = 32%（显性纯合 + 隐性纯合），重组型个体比例为 1 - 32% = 68%（需进一步拆分具体表现型）。 解决连锁关系分析真题的核心是抓住 “判断连锁→规范书写→精准计算” 的三步逻辑链，结合高考高频题型的特征总结 “题眼”，能快速锁定思路、避免绕路。以下是可直接套用的解题框架： 第一步：30 秒内判断 “是否连锁”—— 抓 “比例题眼” 定方向 判断基因是否连锁是解题的前提，高考中 90% 的题目会通过测交或自交的后代表型比例给出线索，直接对号入座即可： 杂交类型 独立遗传（非连锁） 完全连锁（无交叉互换） 不完全连锁（有交叉互换） 测交结果（双杂合子 × 隐性纯合子） 4 种表型，比例1:1:1:1 2 种表型，比例1:1 4 种表型，亲本型占比＞50%（如 43%:43%:7%:7%） 自交结果（双杂合子自交） 4 种表型，比例9:3:3:1（或变式） 2 种表型，比例3:1 4 种表型，无 9:3:3:1 及变式（如 65%:15%:15%:5%） 核心题眼 比例符合自由组合定律 仅亲本型，无重组型 亲本型多、重组型少（重组型总和＜50%） 关键提醒：优先用 “测交结果” 判断：测交后代的表型直接对应配子类型，无需推导，比自交更快捷（如 2023 年浙江卷、2022 年浙江卷均以测交为突破口）。 遇到 “伴性遗传 + 比例异常”：直接考虑 “X 染色体连锁”（如 2021 年北京卷血友病与红绿色盲的连锁，因 X 染色体上基因无等位基因，比例更易偏离自由组合）。 第二步：规范书写基因型 —— 避免 “隐性丢分” 连锁基因型的书写是后续计算的基础，高考中因书写不规范导致的失分占比极高，需严格遵循 “连锁基因同线标” 原则： 常染色体连锁：用 “/” 分隔同源染色体，连锁基因写在同一侧。例：A 与 B 连锁、a 与 b 连锁，基因型写为AB/ab；若 A 与 b 连锁、a 与 B 连锁，则写为Ab/aB。 X 染色体连锁：将连锁基因标注在 X 染色体右上角，Y 染色体无对应基因。例：X 染色体上 T（直翅）与 R（红眼）连锁，基因型写为XTR Xtr（雌蝇）或XTRY（雄蝇）。 避坑技巧： 若题干未明确连锁关系，可根据第一步判断结果 “反向写”：如测交结果为 1:1，直接写为 “AB/ab”（完全连锁）；若为 43%:43%:7%:7%，则写为 “AB/ab”（不完全连锁，亲本型为 AB、ab）。 第三步：精准计算 —— 抓“重组率”核心公式 连锁题的计算多围绕 “重组率” 展开，公式唯一且场景固定，无需复杂推导： （1）重组率（RF）核心公式 A.重组率（%）=（重组型配子数 / 总配子数）×100% =（重组型个体数 / 总个体数）×100% 测交实验中：因隐性纯合子只产生一种隐性配子，后代表型直接对应双杂合子的配子类型，可直接用 “重组型个体数 / 总个体数” 计算。 B.自交实验中：需先根据后代表型推导配子比例（如不完全连锁自交，若显性纯合子占 36%，则亲本型配子占 60%，重组型配子占 40%，重组率 = 40%）。 (2)复杂场景简化技巧 伴性连锁计算：仅统计 “雄性个体” 数据（因雄性 X 染色体来自母本，表型直接对应母本配子类型，无需考虑父本），如 2021 年北京卷分析血友病与红绿色盲连锁，直接用雄性后代的重组型比例算重组率。 C.三点测交（三基因连锁）：先找 “双交换型”（表型比例最低的类型），确定基因顺序；再分别计算相邻两基因的重组率，累加得总图距（如 2024 年广东卷，先通过双交换型确定 B-T-R 的顺序，再算 B-T 和 T-R 的重组率）。 【典例1】（2025·河北）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 【解析】（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：Aaa0=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。 【典例2】（2024·湖南）色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等。红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传，分别由基因L、M突变所致；蓝色盲属常染色体显性遗传，由基因s突变所致。回答下列问题： (1)一绿色盲男性与一红色盲女性婚配，其后代的表型及比例为________或________；其表型正常后代与蓝色盲患者（Ss）婚配，其男性后代可能的表型及比例为_______（不考虑突变和基因重组等因素）。 (2)1个L与1个或多个M串联在一起，Z是L上游的一段基因间序列，它们在X染色体上的相对位置如图a。为阐明红绿色盲的遗传病因，研究人员将男性红绿色盲患者及对照个体的DNA酶切产物与相应探针杂交，酶切产物Z的结果如图b，酶切产物BL，CL、DL、BM、CM和DM的结果见下表，表中数字表示酶切产物的量。 BL CL DL BM CM DM 对照 15.1 18.1 33.6 45.5 21.3 66.1 甲 0 0 0 21.9 10.9 61.4 乙 15.0 18.5 0 0 0 33.1 丙 15.9 18.0 33.0 45.0 21.0 64.0 丁 16.0 18.5 33.0 45.0 21.0 65.0 ①若对照个体在图a所示区域的序列组成为“Z+L+M+M”则患者甲最可能的组成为________（用Z、部分Z，L、部分L，M、部分M表示）。 ②对患者丙、丁的酶切产物Z测序后，发现缺失Z1或Z2，这两名患者患红绿色盲的原因是_______。 ③本研究表明：红绿色盲的遗传病因是______。 【答案】(1)正常女性∶红色盲男性=1∶1 正常女性∶绿色盲女性∶红色盲男性∶红绿色盲男性=1∶1∶1∶1 红蓝色盲∶绿蓝色盲∶红色盲∶绿色盲=1∶1∶1∶1 (2)部分Z+M+部分M Z发生突变，导致L、M基因无法表达 L、M基因的共用调控序列发生突变或L、M基因发生基因突变 【解析】（1）根据题意分析，绿色盲男性的基因型为XLmY，红色盲女性的基因型为XlMXlM或XlMXlm，若该女性的基因型为XlMXlM，则后代的基因型及比例为XLmXlM∶XlMY=1∶1,表型及比例为正常女性∶红色盲男性=1∶1；若该女性的基因型为XlMXlm，则后代的基因型及比例为XLmXlM∶XLmXlm∶XlMY∶XlmY=1∶1∶1∶1，表型及比例为正常女性∶绿色盲女性∶红色盲男性∶红绿色盲男性=1∶1∶1∶1。无论哪种情况，后代的正常个体只有女性，且基因型为XLmXlM，若同时考虑蓝色盲，其基因型为ssXLmXlM，而蓝色盲男性的基因型为SsXLMY，两者婚配，其男性后代的基因型及比例为SsXLmY∶SsXlMY∶ssXLmY∶ssXlMY=1∶1∶1∶1，表型及比例为绿蓝色盲∶红蓝色盲∶绿色盲∶红色盲=1∶1∶1∶1。 （2）①根据对照组的实验结果可知，对照组的序列组成为Z+L+M+M，患者甲的Z序列的电泳结果和对照组不同，且电泳距离更远，因此片段较小，只具有部分Z片段；患者甲BL、CL和DL均缺失，因此不含L片段；对照组含有两个M片段，其BM、CM和DM的量分别为45.5、21.3和66.1，而患者甲BM、CM和DM的量分别为21.9、10.9和61.4，其BM、CM的量为对照组的一半，而DM的量和对照组相差不大，因此患者甲含有一个完整的M片段和第二个M片段的DM区，因此其序列组成表示为部分Z+M+部分M。 ②患者丙和患者丁的L和M片段的相关结果和对照组无差异，但缺失Z1或Z2，说明Z1和Z2的缺失会影响L和M基因的表达，从而使机体患病，因此其患病的原因是Z发生突变，导致L、M基因无法表达。 ③结合①②的结果并分析甲、乙、丙和丁的检测结果可知，红绿色盲的遗传病因是L、M基因的共用调控序列发生突变或L、M基因发生基因突变。 【典例3】（2023·江苏）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题： (1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下： P        灰体长刚毛♀    ×   黑檀体短刚毛 ↓F1                  灰体长刚毛 测交     F1灰体长刚毛  ×  黑檀体短刚毛♀ ↓测交后代     灰体长刚毛     黑檀体短刚毛 1        ：      1 据此分析，F1雄果蝇产生____种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为_______。 (2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（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： P        A1×A2 ↓F1        野生型 P        A2×A3 ↓F1        突变型 P        A1×A3 ↓F1        野生型 据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置____（A1、A2、A3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（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下： P           截刚毛♀    ×    正常刚毛 ↓ F1      截刚毛♀    截刚毛     正常刚毛 3    ：    1       ：    4 据此分析，亲本的基因型分别为_____，F1中雄性个体的基因型有_____种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为______，F2雌性个体中纯合子的比例为____。 【答案】(1)2 两对等位基因在同一对同源染色体上 (2) (3) TtXbXb、TtXbYB 4 1/12 2/5 【解析】（1）控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，亲本灰体长刚毛与黑檀体短刚毛杂交，F1全为灰体长刚毛，说明灰体与长刚毛均为显性性状，且F1为双杂合子，由F1测交结果灰体长刚毛： 黑檀体短刚毛=1 ： 1可知，F1灰体长刚毛仅产生2种配子，说明控制灰体与长刚毛、黑檀体与短刚毛的基因连锁，不遵循自由组合定律，故这两对等位基因在染色体上的位置关系为两对等位基因在同一对同源染色体上。 （2）由题干信息可知，果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系且突变基因位于Ⅱ号染色体上，则A1的基因型为a1a1、A2的基因型为a2a2、A3的基因型为a3a3、野生型的基因型为++，A1和A2杂交，后代都是野生型，说明a1和a2两个基因位于Ⅱ染色体的不同位置，a1和a2基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ；A2和A3杂交，后代都是突变型，说明a2和a3两个基因位于Ⅱ染色体的相同位置，a2和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ，故突变型F1的基因型为a2a3，图示为： ；A1和A3杂交，后代都是野生型，说明a1和a3两个基因位于Ⅱ染色体的不同位置，a1和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ，故A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型的图示为： 。 （3）由题干信息可知，果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体，截刚毛♀和正常刚毛♂杂交，截刚毛♀：截刚毛♂（tt引起的XX个体成为不育雄性个体）：正常刚毛♂=3：1：4，即不考虑tt影响的情况下，雌性全截毛、雄性全正常刚毛，则B和b基因位于X和Y的同源区段，且亲本基因型为XbXb、XbYB，截毛♀：截毛♂=3：1，说明子代中，T_：tt=3：1，则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB；F1中雄性个体的基因型有4种，分别为ttXbXb（不育）、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB，可育雄性个体的比例为1：2：1；F1中雌性个体的基因型有2种，TTXbXb：TtXbXb=1：2，故F1中雄性个体的精子类型及比例为TXb：tXb：TYB：tYB=1：1：1：1，F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb：tXb=2：1，若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体（ttXbXb）所占比例为1/4×1//3＝1/12；F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb：TtXbXb=2：3，纯合子的比例为2/5。 易错提醒！！！ 混淆“重组率”与“图距”：重组率≤50%，图距（cM）=重组率×100（如重组率为20%，图距为20cM）。 忽略 “性别对表型的影响”：伴 X 连锁时，雌性个体的表型由两条 X 染色体决定，雄性仅由一条 X 决定，计算时需分开统计雌雄数据。 基因型书写 “漏标染色体”：如 X 染色体连锁的基因型写为 “Tr/tr”（错误），正确应为 “XTrXtr”（雌蝇）或 “XTrY”（雄蝇），漏标 X/Y 会导致后续性别相关计算错误。 1．大豆突变株表现为白花(dd)。为进行D/d基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1＝41)紫花纯合体植株杂交，选择F1中的三体与突变株白花植株杂交得F2，下表为部分研究结果。下列叙述正确的是(　　) A．F1中三体的概率是1/2 B．三体紫花纯合体的基因型为DDD C．突变株基因d位于10号染色体上 D．对d基因定位最多用到20种大豆三体纯系 【答案】A 【解析】亲本为三体×白花(dd)，F1中三体的概率是1/2，A正确；若D/d基因位于三体的染色体上，三体紫花纯合体的基因型为DDD，若D/d基因位于非三体的染色体上，三体紫花纯合体的基因型为DD，B错误；由表可知，突变基因d位于9号染色体上，C错误；对d基因定位19种大豆三体纯系就可以，如果19种大豆三体纯系杂交的后代都没有出现5∶1，则D/d就位于第20种三体上，所以对d基因定位最多用到19种大豆三体纯系，D错误。 2．单体(2n－1)是指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体，能产生含n条染色体和n－1条染色体的两种配子，可用于基因定位。在野生型烟草(2n＝48)中发现一株隐性突变体，人工构建一系列缺少不同染色体的野生型单体，并分别与该突变体杂交，留种并单独种植，即可判断突变基因的染色体位置。下列说法错误的是(　　) A．减数分裂过程中某对同源染色体移向一极可导致单体形成 B．需要人工构建48种野生型单体分别与隐性突变体杂交 C．若某单体后代出现突变型植株，说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上 D．若后代野生型∶突变型为1∶1，说明单体产生的两种配子的存活率相同 【答案】B 【解析】减数分裂过程中某对同源染色体移向一极导致形成的生殖细胞缺少该条染色体进而可导致单体形成，A正确；野生型烟草(2n＝48)有24对同源染色体，所以需要构建23种野生型单体分别与隐性突变体杂交，B错误；在减数分裂过程中，单体植株可以产生含n条染色体和n－1条染色体的两种配子，所以杂交后如果后代全为野生型，则该基因不在这条染色体上，如果杂交后代出现了突变型植株，则该基因位于这条单体缺少的染色体上，C正确；突变型是隐性纯合子，只能产生一种含隐性基因的配子，所以若后代野生型∶突变型为1∶1，说明单体产生的两种配子存活率相等，D正确。 3．某雌雄同株的植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因控制，A基因控制红色，a基因控制白色。某杂合的红花植株，经射线处理后2号染色体缺失了一个片段，含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育，该植株自交，后代中红花∶白花＝1∶1。下列有关说法正确的是(　　) A．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因位于缺失的片段上 B．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上 C．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因位于缺失的片段上 D．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因不位于缺失的片段上 【答案】B 【解析】若A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因位于缺失的片段上，假设该植株的基因型为 A－a，则其产生的雌配子基因型及比例为A－∶a＝1∶1，产生的雄配子的基因型只有a，自交后代的基因型及比例为A－a∶aa＝1∶1，由于A基因所在片段缺失，故子代的表型均为白花，A错误；若A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一种能正常发育的雄配子a，与雌配子A和a结合后，子代中红花∶白花＝1∶1，B正确；若a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因位于缺失的片段上，假设该植株的基因型为Aa－，则其产生的雌配子基因型及比例为A∶a－＝1∶1，产生的雄配子的基因型只有A，自交后代的基因型及比例为AA∶Aa－＝1∶1，子代的表型均为红花，C错误；若a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因不位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一种能正常发育的雄配子A，与雌配子A和a结合后，子代中只有红花，没有白花，D错误。 4．将一个具有两个野生型基因(A＋、B＋)的人体细胞和一个具有两个隐性突变基因(A－、B－)的小鼠细胞诱导融合，筛选得到的杂种细胞在传代培养过程中，人体细胞中的某条染色体会发生丢失现象，小鼠的染色体不丢失。最终通过检测基因产物，确定基因A＋、B＋是否位于一条染色体上。下列说法正确的是(　　) A．杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的选择培养液 B．诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了基因重组 C．如果子细胞中只出现(A＋、B＋)和(A－、B－)所表达的基因产物，说明基因A＋、B＋在同一条染色体上 D．如果子代细胞出现(A＋、B－)、(A－、B＋)、(A＋、B＋)和(A－、B－)等所表达的全部基因产物，说明A＋、B＋位于两条染色体上 【答案】C 【解析】杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的天然培养液，A错误；诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了染色体数目变异，B错误；如果子细胞中只出现(A＋、B＋)和(A－、B－)所表达的基因产物，说明基因A＋、B＋在同一条染色体上，C正确；如果子代细胞出现(A＋、B－)、(A－、B＋)、(A＋、B＋)和(A－、B－)等所表达的全部基因产物，可能是A＋、B＋位于一条染色体上，且发生了变异，D错误。 5．为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述错误的是(　　) A.抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换 B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换 C．抗虫基因可能与位点3、4、5均有关 D．抗虫基因位于位点2～6之间 【答案】B 【解析】题表中的6个位点均位于水稻4号染色体上，由亲本6个位点测序结果可知，F1的4号染色体中一条为6个A，另一条为6个G，即相应的6个位点均应为A/G，故若亲代减数分裂过程中未发生互换，则后代4号染色体6个位点碱基序列为6个A/A、6个G/G或6个A/G三种类型。由抗虫水稻1的6个位点碱基序列可知，其2条4号染色体上的6个位点碱基序列均为…G…G…A…A…A…A…，说明亲代产生配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体上含位点1、2的片段或含位点3、4、5、6的片段发生过互换，即位点2～3之间发生过交换，形成的…G…G…A…A…A…A…雌雄配子结合发育形成该抗虫水稻1，A正确。同理易感水稻1的位点1～2及5～6之间发生过交换，B错误。由纯合抗虫水稻亲本、抗虫水稻1、抗虫水稻2的位点3、4、5均有A，而纯合易感水稻亲本、易感水稻1的位点3、4、5均无A可知，抗虫基因可能与位点3、4、5有关，C正确。抗虫水稻1的位点1、2为G/G，位点2～3之间发生过交换，但仍抗虫；抗虫水稻2位点6为G/G，位点5～6之间发生过交换，但仍抗虫，说明交换片段上应不含抗虫基因，故抗虫基因位于 2～6 之间，D正确。 6．某二倍体植物(2n＝42)在栽培过程中会出现单体。单体比正常个体少一条染色体，用(2n－1)表示。请回答下列问题： (1)形成该植物单体的变异类型是________________。 (2)利用该植物单体植株(2n－1)与正常二倍体杂交，子代中单体占50%，正常二倍体占50%。这说明该杂交实验中，单体植株减数分裂产生的n型和(n－1)型的配子比例为________________。 (3)该植物最多有________________种单体，这些单体可用于基因的染色体定位。某育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，请设计实验来判断此隐性突变基因位于第几号染色体上。实验思路：_________________________________________________________________。 【答案】(1)染色体(数目)变异　(2)1∶1　(3)2：1　让隐性突变个体和各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上 【解析】(1) 该植物单体比正常个体少一条染色体，属于染色体数目变异。染色体数目变异包括整倍体变异和非整倍体变异，单体属于非整倍体变异中的个别染色体数目改变。 (2) 杂交实验结果显示子代中单体与正常植株比例为1:1。正常二倍体植株只产生含完整染色体组（n=21）的配子，因此可以推断单体植株产生的配子中，含完整染色体组（n型）和缺失一条染色体的（n-1型）配子比例为1:1。这是因为减数分裂时，缺失的染色体有50%概率进入某个配子，50%概率不进入。 (3) 该植物2n=42，即n=21，共有21对同源染色体。理论上可以形成21种不同的单体（缺失任意一条染色体）。对于隐性突变基因的定位实验设计：让该隐性纯合突变体分别与21种单体杂交，观察子代表现。当与某号染色体的单体杂交时，若子代出现隐性突变性状，则说明该基因位于这个单体缺失的染色体上。这是因为单体缺失染色体后，来自单体的显性等位基因缺失，使隐性性状得以表现。 考点03 实验设计验证 基因定位的实验设计验证直击高考生物实验设计的核心难点，梳理好体系能帮学生快速突破遗传大题。基因定位的实验设计验证可按 “判断基因所在染色体类别” 的逻辑分层，核心围绕 “常染色体/性染色体”“X/Y 染色体”“同源区段 /非同源区段” 三大维度展开，每个维度对应明确的实验思路和结果判断标准。 基因定位的核心维度与实验设计框架 基因定位的本质是通过杂交实验观察后代表型与性别的关联，或通过测交/自交观察性状分离比，反向推断基因位置。高考中主要涉及 4 类定位场景，具体如下： 1．判断基因在 “常染色体” 还是 “性染色体（XY 型）” 上 这是最基础的定位场景，核心思路是利用 “性染色体遗传与性别相关联” 的特点，通过正反交或特定杂交组合对比结果。 方法1：正反交实验（首选） 实验设计：取纯合显性亲本与纯合隐性亲本，分别进行 “显雌 × 隐雄”（正交）和 “隐雌 × 显雄”（反交）。 结果判断：若正反交后代表型一致（如均为显性），则基因在常染色体上；若正反交后代表型不一致（如正交全显，反交雌显雄隐），则基因在 X 染色体非同源区段上。 方法2：隐雌 × 显雄（快速判断） 实验设计：直接用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交。 结果判断：若后代雌雄表型一致（全显或显隐比 1:1），则基因在常染色体上；若后代雌显雄隐（且比例 1:1），则基因在 X 染色体非同源区段上。 2． 判断基因在 “X 染色体” 还是 “X、Y 染色体同源区段” 上 此场景需突破“X 染色体遗传”与“同源区段遗传”的差异，关键在于雄性个体的基因型差异（XAY 与 XAYA/XAYa）。 核心思路：纯合隐雌×纯合显雄，观察 F1 雄性表型 实验设计：让基因型为 XaXa（隐雌）的个体与基因型为 XAYA（纯合显雄）的个体杂交，观察 F1 雄性后代的表型。 结果判断：若 F1 雄性为显性（XAYa），则基因在 X、Y 同源区段上；若 F1 雄性为隐性（Xa Y），则基因在 X 染色体非同源区段上。 补充验证：F1 相互交配观察 F2：若基因在同源区段：F1（XA Xa × XA Ya）交配，F2 中雄性显：隐 = 1:1，雌性全显；若基因在 X 非同源区段：F1（XA Xa × Xa Y）交配，F2 中雌性显：隐 = 1:1，雄性显：隐 = 1:1。 3． 判断基因在 “常染色体上” 还是 “X、Y 染色体同源区段”上 此场景需排除性染色体影响，通过多代杂交观察性状与性别的关联。 核心思路：隐雌 × 显雄→F1 相互交配→观察 F2 表型与性别的关系 实验设计： 第一步：隐雌（aa 或 XaXa）× 显雄（AA 或 XAYA）→获得 F1； 第二步：F1 雌雄个体相互交配→观察 F2 的表型及性别分布。 结果判断：若 F2 中所有性别表型比一致（如显：隐 = 3:1，且与性别无关），则基因在常染色体上；若 F2 中雄性全为显性（或特定性别表型占比异常），则基因在 X、Y 同源区段上。 4． 判断 “多基因是否连锁”（常染色体上的基因定位） 当涉及 2 对及以上基因时，需通过“重组率”判断是否位于同一条染色体（连锁）或非同源染色体（自由组合）。 核心方法：两点测交法 实验设计：让双显性个体（AABB）与双隐性个体（aabb）杂交获得 F1（AaBb），再让 F1 与双隐性个体（aabb）进行测交。 结果判断：若测交后代四种表型比例为 1:1:1:1，则两基因位于非同源染色体上（自由组合）； 若测交后代亲本型（AB、ab）比例高，重组型（Ab、aB）比例低，则两基因位于同一条染色体上（连锁），且重组率越低，基因间距离越近。进阶方法：三点测交法通过三对基因的测交实验，可同时确定基因在染色体上的顺序和相对距离（以重组率为单位，1% 重组率 = 1cM），高考中较少深入，只需掌握 “连锁会导致重组率降低” 的核心逻辑。 材料选择：优先选 “繁殖快、子代多、性状易观察” 的生物（如果蝇、豌豆），避免选“子代少、生长周期长”的生物（如哺乳动物）。 变量控制：除“基因位置”外，其他条件（如培养环境、杂交方式）需保持一致，确保结果由基因位置差异导致。 数据统计：需统计足够数量的后代，避免因样本量过小导致偶然误差（如 “子代只有 1 只雄性”不能作为判断依据）。 【典例1】（2024·山东）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例。 甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1 乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒 (1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是______，判断依据是______。 (2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为______，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。 (3)图中条带②代表的基因是______；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为______。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为______。 (4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路：______；预期调查结果并得出结论：______。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论） 【答案】(1)花色和籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒 (2)9/16 (3)A aaBBDD 1/4 (4)调查红花植株的叶边缘形状 若红花植株中只有锯齿叶，则Abd（aBD)位于一条染色体上；若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶，则Ad（aD）位于一条染体上，Ad和B（b）位于非同源染色体上 【解析】（1）根据表格中甲组的杂交子代中，紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒，结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知，花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。 （2）根据乙组杂交结果可知，黄粒是显性性状，用D表示，设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性，则甲组亲本的基因型组合为：Eedd×eeDd，E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1，F1随机交配，子代中EE:Ee:ee=1:6:9，高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状，则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1，F1随机交配，子代中高茎ee植株占比为9/16。故子代中高茎占9/16，说明两对基因独立遗传。 （3）类型Ⅰ中有三种基因型，且有的个体没有a；类型Ⅱ中只有一种基因型，且均不含a。根据乙组亲本和子代的表现型可知，亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb，关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd，亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD，F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株（dd）不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd，电泳结果若为类型Ⅰ，则该群体有三种基因型，若为类型Ⅱ，则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上，则电泳结果应该有9种基因型，与电泳结果不符；若三对基因位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：，若为①，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为AAbbdd，对应类型Ⅱ。若为②，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上，则存在以下可能性，③A/a和B/b位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型：aaBBdd和AAbbdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：或，若为④，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd，与类型Ⅱ相符；若为⑤，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种，均为aa，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：或，若为⑥，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种：AAbbdd、Aabbdd、aabbdd，与类型Ⅰ相符。若为⑦，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种：aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中，符合类型Ⅰ的为⑥，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A，有的个体不含A，B/b和D/d相关的基因均为纯合子，电泳图中，有的个体含有条带②，据此推测条带②代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ，F1中基因的位置为⑥，子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。 （4）若电泳图为类型Ⅱ，则F1可能为或，要确定三对基因的位置关系，可以调查红花植株的叶边缘形状，若红花植株中只有锯齿叶，则Abd（aBD)位于一条染色体上；若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶，则Ad（aD）位于一条染体上，Ad和B（b）位于非同源染色体上。 【典例2】（2023·山东）单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。 等位基因 A a B b D d E e 单 个 精 子 编 号 1 + + + 2 + + + + 3 + + + 4 + + + + 5 + + + 6 + + + + 7 + + + 8 + + + + 9 + + + 10 + + + + 11 + + + 12 + + + + 注“+”表示有；空白表示无 (1)表中等位基因A、a和B、b的遗传_______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是_____。据表分析，________（填“能”或“不能”）排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 (2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图：_________。（注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。 (3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是__________。 (4)据表推断，该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为：___________；②实验过程：略；③预期结果及结论：_______。 【答案】(1)不遵循 结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab=1∶1，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。 能 (2)   (3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的 (4) X或Y 卵细胞 若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因Ee位于X染色体上；若检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因Ee位于Y染色体上 【解析】（1）题中显示，表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同，结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab=1∶1，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，因而其遗传“不遵循”自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，因而可推测e基因位于X或Y染色体上，根据表中精子类型和比例可以看出，A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合，因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 （2）统计结果显示，该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1，某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，即生出患病孩子bbdd的概率为1/18=1/6×1/3，说明该女性产生bd的卵细胞的比例为1/3，则BD配子比例也为1/3，二者共占2/3，均属于非重组型配子，说明该女性体内的相关基因处于连锁关系，即应该为B和D连锁，b和d连锁，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下： （3）根据表中的精子种类和比例可知，等位基因型A/a，B/b和D/d为连锁关系，而异常精子的形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是形成该精子的减数分裂中，减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。 （4）根据题（1）分析，该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，由于要用本研究的实验方法，且选用男性的精子无法确定等位基因位于X染色体还是Y染色体，因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验。用E和e的引物，以卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因。③若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因E/e位于X染色体上；若检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因E/e位于Y染色体上。 【典例3】（2023·新课标卷）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。 (1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 ，判断的依据是 。 (2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 ，判断的依据是 。 杂交①亲本的基因型是 ，杂交②亲本的基因型是 。 (3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为 。 【答案】(1)长翅 亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅 (2)翅型 翅型的正反交实验结果不同 RRXTXT、rrXtY rrXtXt、RRXTY (3)红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1 【解析】（1）具有相对性状的亲本杂交，子一代所表现出的性状是显性性状，分析题意可知，仅考虑翅型，亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅，说明长翅对截翅是显性性状。 （2）分析题意，实验①和实验②是正反交实验，两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同（正反交实验结果不同），说明该性状位于X染色体上，属于伴性遗传；根据实验结果可知，翅型的相关基因位于X染色体，且长翅是显性性状，而眼色的正反交结果无差异，说明基因位于常染色体，且红眼为显性性状，杂交①长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：长翅红眼雄蝇（R-XTY）=1：1，其中XT来自母本，说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT，而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：截翅红眼雄蝇（R-XtY）=1：1，其中的Xt只能来自亲代母本，说明亲本中雌性是截翅紫眼，基因型是rrXtXt，故可推知杂交①亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY，杂交②的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY。 【典例4】（2023·浙江6月）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于__________（填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行__________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为__________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为__________。 (4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择__________进行杂交获得F1，__________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 【答案】(1)隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1 (2)显性致死 (3)卷翅红眼：直翅红眼=4：5 (4)黑体突变体和紫红眼突变体 F1随机交配得F2 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1 【解析】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 （2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3：1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。 （3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa（考虑个体繁殖率相同），丙、丁两组的F1全部个体混合，则Aa为4/7、aa3/7，自由交配，则A的配子为2/7，a=5/7，则Aa：aa=（2×2/7×5/7）：（5/7×5/7）=4：5，即理论上其子代F2中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红眼=4：5。 （4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。 预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 易错提醒！！！ 混淆 “XY 同源区段” 与 “常染色体”：两者的杂交结果可能相似（如 F1 全显），需通过 F2 的性别关联判断（同源区段会出现 “雄性表型特殊”，常染色体与性别无关）。 忽略 “显性个体的基因型”：若显性雄性为杂合子（如 XA Ya），可能导致杂交结果与 X 非同源区段混淆，因此需用 “纯合显性雄性” 进行实验。 误将 “伴 Y 遗传” 归为 “X 非同源区段”：伴 Y 遗传的特点是 “性状只在雄性中出现，父传子、子传孙”，可通过 “连续观察雄性后代” 快速区分。 1．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______。若控制该性状的基因位于X染色体上，Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是______。 (2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果______（填“能”或“不能”）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是______。 (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：_______；预期结果并得出结论：______。 (4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，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Ⅱ-3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______（填“能”或“不能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是______。 【答案】(1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传 3/8 (2)不能 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)Ⅱ-2（或：Ⅱ-1；或：Ⅱ-4）与Ⅱ-3果蝇杂交，观察子代表型 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)不能 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同源区段遗传，Ⅰ-1正常眼雌果蝇与Ⅰ-2无眼雄果蝇杂交，Ⅱ雌果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴X显性遗传，如果是伴X显性遗传，雌果蝇均为无眼;Ⅰ-4正常眼雌果蝇与Ⅰ-3无眼雄果蝇杂交，Ⅱ-3雄果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴Y遗传，如果是伴Y遗传，Ⅱ-3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上，则无眼为隐性性状，Ⅰ-2的基因型为XaY，Ⅱ-2的基因型为XAXa，Ⅱ-3基因型为XAY，则Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ-1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）图示无眼性状的遗传方式可能是伴X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，Ⅰ-2的基因型为XaY，Ⅱ-1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，Ⅰ-2的基因型为aa，Ⅱ-1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，Ⅰ-2的基因型为Aa，Ⅱ-1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，根据题干信息只杂交一次杂交、仅根据子代表型预期结果，不涉及子代性状分离比的条件，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Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交的方式来判断。如无眼性状的遗传为伴X隐性遗传，Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为XAXa×XAY，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；如无眼性状为常染色体隐性遗传，Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为Aa×Aa，后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼；如无眼性状为常染色体显性遗传，Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为aa×aa，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由正常眼基因缺失一段较大的DNA片段所致，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隐性遗传，Ⅱ-3的基因型为XAY，PCR扩增后，产物只有一条显示带（A为正常基因）；若无眼性状的遗传常染色体显性遗传，Ⅱ-3的基因型为aa，PCR扩增后电泳的产物也有一条显示带（a为正常基因），两者位置相同；若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传，Ⅱ-3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。 2．瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题： (1)两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。 F1的黑色凸形是基因型为______亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是______性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为_____。 (2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？______，判断的依据是_____。此外，还可以在_____水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 组1 组2 组3 组4 未阻止表达 阻止表达 (3)为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是_____；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定_____。 (4)进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____ A．F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B．F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达 C．F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D．F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达 【答案】(1)HCHC 显性 1:2:1 (2)组3、组4 组3和组4表现为全红，组1和组2表型不变 转录 (3)黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点 黑色斑点面积大小 (4)ABD 【解析】（1）由图分析，HCHC个体有黑色凸形，所以F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是显性性状。F1的基因型为HCHS，若F1雌雄个体相互交配，F2基因型及比例为HCHC：HCHS：HSHS=1:2:1，三种基因型对应的表型各不相同，所以表型比例为1:2:1。 （2）为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成，对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后，黑色素无法形成，表现为全红；组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成，表型不变。此外，还可以在转录水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 （3）两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。 （4）P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素，所以红色区域，HC、HS都不表达，HC、HS只在黑色区域表达，根据图（1）可知HC控制黑色凸形生成，HS控制大片黑色区域生成，所以F1鞘翅上，HC、HS选择性表达，黑色凸形区域，HC表达，ABD正确。 3．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___定律，F2的花喙个体中纯合体占比为___。 (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___而突变为m，导致其调控的下游基因表达量___，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___，F2中白羽个体的基因型有___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___，黄喙黑羽个体占比为___。 (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：___。 结果分析：若___（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。 【答案】(1)自由组合（或“孟德尔第二”） 1/3 (2)增添 下降 (3)MmRr（或"MmRrTt”） 5 1/9 0 (4)对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计 F2中黑喙灰羽：花喙黑羽：黑喙白羽：黄喙白羽=6：3：3：4 【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（有黑色素合成）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1200bp，而P3的m基因大小约为7800bp，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下图   。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：黑羽花喙：白羽黑喙：白羽黄喙=6：3：3：4。 1．2021年3月中科院动物研究所在《Nature》上发表了一篇关于鸟类迁徙的研究论文。科研人员首次发现了一个与记忆能力有关的基因在长距离迁徙的游隼中受到了正选择，长、短迁徙种群主要基因型存在功能差异，揭示了长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。下列相关叙述错误的是（　　） A．迁徙鸟类导航依靠的光和磁场属于物理信息 B．游隼长、短迁徙种群间不一定存在生殖隔离 C．长距离迁徙可能诱导了游隼相关记忆基因的突变 D．鸟类迁徙行为的变化是环境与基因型互作的结果 【答案】C 【解析】迁徙鸟类接受的光、磁等信息属于物理信息，A正确；游隼长、短迁徙种群可能属于同一物种，不一定存在生殖隔离，B正确；记忆突变在前，长距离迁徙对记忆突变进行了选择，C错误；根据题干信息“一个与记忆能力有关的基因在长距离迁徙的游隼中受到了正选择，长、短迁徙种群主要基因型存在功能差异”可知，鸟类迁徙行为的变化是环境与基因型互作的结果，D正确。 2．研究人员利用具有双核基因组（记为MM）的平菇和单核基因组（记为N）的姬菇开展体细胞杂交，旨在培育食用菌新品系，流程及相关特性如下：   注：原生质体MM经特定处理后仅能存活但无法增殖；原生质体N可正常增殖。异源融合子因基因互作会产生拮抗带，可通过观察拮抗带筛选融合菌株。融合后的菌丝分裂时会形成“叉状结构”，单核菌丝无此结构。下列叙述正确的是（　　） A．诱导原生质体融合可选用电融合法，不能用PEG融合法 B．促融后理论上可能的融合基因型有MMM、MMN、NN、MN，且比例均等 C．步骤②中处理原生质体的溶液需维持较高渗透压，防止其过度吸水涨破 D．若拮抗带旁同时出现有叉状结构和无叉状结构的菌丝，应选无叉状结构的菌丝 【答案】C 【解析】诱导原生质体融合的方法有电融合法、PEG融合法等化学、物理方法，A错误；促融时原生质体融合是随机的，不同融合类型（如MM与MM融合、MM与N融合、N与N融合）的概率不相等，且题干未提及比例均等，B错误；原生质体无细胞壁保护，在等渗或高渗溶液中处理可维持其形态，防止因过度吸水涨破，步骤②需在这样的溶液环境中操作，C正确；融合后的菌丝分裂有“叉状结构”，单核菌丝（未融合的N）无此结构，故要筛选融合菌株，应选有叉状结构的菌丝，D错误。 3．两对基因是自由组合的，这并不意味着它们在作用上没有关系，在这些自由组合的基因中，有些基因影响着同一器官的形状、色泽等性状，从而在它们之间出现了各种形式的相互作用。非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表型的现象，称为基因互作。下列说法正确的是（    ） A．能够具有基因互作现象的非等位基因一定是独立遗传的 B．基因型相同的某胡桃冠鸡群中，个体随机交配后子代中胡桃冠:豌豆冠:玫瑰冠:单冠＝9:3:3:1，属于基因互作 C．某红花香豌豆自交子代中红花:白花＝9:7，不属于基因互作 D．具有相同基因型的雌雄个体，表现出不同表型的现象属于基因互作 【答案】B 【解析】根据题干信息可知，基因互作是指非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表型的现象，这些非等位基因不一定独立遗传，A错误；基因型相同的某胡桃冠鸡群中，个体随机交配，子代中胡桃冠:豌豆冠:玫瑰冠:单冠＝9:3:3:1，子代比例之和为16，为两对等位基因控制鸡冠的性状，属于基因互作，B正确；红花香豌豆自交，子代中红花:白花＝9:7，子代比例之和为16，为两对等位基因控制香豌豆的花色这一对相对性状，属于基因互作，C错误；相同基因型的雌雄个体表现出不同的表型，不是非等位基因控制同一性状的现象，不属于基因互作，D错误。 4．在牧草中，白花三叶草有叶片内含氰的和不含氰的两种表型，现假设这两种表型由两对等位基因决定。将两个不含氰的白花三叶草的亲本杂交后得到的F1全部含有氰，F2出现了性状分离，其中9/16含氰，7/16不含氰。这两对等位基因之间的关系是（    ） A．基因互作 B．互补效应 C．显性上位效应 D．叠加效应 【答案】B 【解析】两个不产氰的品种作为亲代杂交，F1全部产氰，可知F1的基因型为DdHh，则F2中产氰和不产氰的理论比为9：7，即F2中只有双显性产氰，其它类型均不产氰。氰的形成必需有两个显性基因（D、H)同时存在，而且这两个基因位于两对同源染色体上，符合自由组合定律。故这两对等位基因之间的关系是互补效应。ACD错误，B正确。 5．某哺乳动物毛皮颜色有5 种，由浅到深依次为白、蓝、灰、棕和黑，野生状态下主要是黑和白，均可以真实遗传，科学家对饲养条件下的该种动物进行了大量杂交实验，结果发现：黑白杂交产生的F1均为灰色，灰色与黑色杂交，子一代中没有蓝色和白色；灰色与白色杂交，子一代中没有黑色和棕色；灰色之间杂交，子一代各种颜色都有，其中灰色最多，占36%，其他颜色的个体数量基本相同。由此信息可知（　　） A．决定皮毛颜色的等位基因之间是不完全显性 B．皮毛颜色至少由两个基因座决定，它们之间存在基因互作 C．决定皮毛颜色的不同基因之间存在连锁关系，图距约为 10 cM D．蓝色与棕色个体杂交产生的子一代表型及比例与亲本的基因型无关 【答案】D 【解析】决定皮毛颜色的等位基因之间是完全显性，A错误；皮毛颜色至少由两个基因座决定，它们之间存在累积效应，而不是基因互作，B错误；决定皮毛颜色的不同基因之间自由组合，C错误；蓝色个体含有一个显性基因，基因型为Aabb或aaBb，棕色个体含有三个显性基因，基因型为AABb或AaBB，蓝色与棕色个体杂交，不论亲代基因型如何，产生的子一代含有显性基因个数为1个、2个、3个，表型及比例与亲本的基因型无关，D正确。 6．我国育种学家尝试从大豆黄化叶突变体来分析叶绿体合成基因的作用机理，同时选育叶柄超短突变体优化植株的株型结构提高大豆产量。回答下列问题。 (1)黄化叶性状的遗传分析：科研人员用纯合黄化叶突变体与正常绿叶植株杂交，F₁均为正常绿叶，F₁自交所得F₂中绿叶、黄化叶植株分别为271株、89株。 ①大豆黄化叶突变为________(填“显性”或“隐性”)突变，若F₂中所有绿叶植株随机受粉，则子代中黄化叶植株的比例为________。 ②科研人员对绿叶基因G1与黄化叶基因 G2的mRNA 翻译区进行序列比对，结果如图。G2编码的多肽链长度为________个氨基酸。 (2)叶柄超短突变体的基因互作：科研人员发现两种纯合叶柄超短突变体 d1和 d2，两者杂交，F₁均为叶柄正常，F₁自交后统计F₂表型及比例。 推测一：若F₂中叶柄超短：叶柄正常 =7∶9，则d1和d2突变基因位于________(填“同源”或“非同源”)染色体上，F₂中叶柄超短植株的基因型有_______种。 推测二：若F₂中叶柄超短：叶柄正常=1：1，则d1和d2突变基因位于________(填“同源”或“非同源”)染色体上，F₂中叶柄超短植株的基因型有_______种。 (3)从光合作用的角度，解释叶柄超短突变体植株能提高大豆产量的原因 。 【答案】(1)隐性 1/9 97 (2)非同源 5 同源 2 (3)叶柄超短使下层叶片分布更合理，减少相互遮挡，提高光能利用率，从而有利于光合作用积累有机物 【解析】（1）由题意可知，F₁均为正常绿叶，F₁自交所得F₂中绿叶、黄化叶植株分别为271株、89株，即绿叶、黄化叶=3:1，黄化叶突变体相对于正常绿叶植株为隐性突变体，且都由一对等位基因控制（相关基因用A、a表示），故F1的基因型可表示为Aa，F2绿叶的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa,将F2中的绿叶植株随机受粉过程中雌配子与雄配子含a的占比均为1/3，F3中出现黄化叶植株（aa）的比例为1/3×1/3=1/9。已知UAA为终止密码子，G1基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1386个核苷酸，并在插入的第60个核苷酸中引入了终止密码子，使得终止密码子提前出现，翻译提前终止，因此G2编码的多肽链长度为（232+59）÷3=97个氨基酸。 （2）推测一：d1和d2杂交，F1均为叶柄正常，F2叶柄超短：叶柄正常为7：9（1：3：3：9的变形），说明控制d1和d2叶柄超短性状的遗传遵循基因自由组合定律，d1和d2突变基因位于非同源染色体上，且叶柄正常的个体基因型表示为M_N_，叶柄超短个体基因型表示为M_nn、mmN_、mmnn，F₂中叶柄超短植株的基因型有5种。若F2叶柄超短：叶柄正常为1：1，说明F1的两对基因的遗传遵循自由组合定律，则d1和d2叶柄超短基因位于一对同源染色体上，则此种情况下亲本两种纯合叶柄超短突变体 d1和 d2可分别表示为MMnn（M与n连锁）与mmNN（m与N连锁），F₁均为叶柄正常的基因型为MmNn，则F₂表基因型及比例为MMnn（叶柄超短）：MmNn（叶柄正常）：mmNN（叶柄超短）=1:2:1，即叶柄超短：叶柄正常=1：1，可见F₂中叶柄超短植株的基因型有2种。 （3）叶柄超短使下层叶片分布更合理，减少相互遮挡，提高光能利用率，从而有利于光合作用积累有机物，所以叶柄超短突变体植株能提高大豆产量。 7．果蝇翅型有全翅和残翅，其中全翅又分为长翅与小翅两种表型。已知全翅与残翅由一对等位基因控制（用Vg、vg表示），长翅与小翅由另一对等位基因控制（用M、m表示）。研究人员利用纯合果蝇进行杂交实验，并结合基因检测技术进一步探究控制翅型相关基因的遗传方式和基因互作类型，实验过程及结果如图所示。回答下列问题： (1)基因检测过程可以利用PCR扩增相关基因，PCR反应体系除了提供DNA模板和脱氧核苷酸外，还需提供_______。常采用_______来鉴定PCR的产物。 (2)根据以上杂交过程和统计结果分析，亲本果蝇的基因型为______。现对F₂个体进行基因检测，请补充F₂中小翅杂合体的检测结果：______（在答题卡图形填写） (3)基因互作存在以下两种类型：显性抑制（在两对独立遗传的等位基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表达有抑制作用）和隐性上位（两对独立遗传的等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因的隐性基因对另一对基因的表达有遮盖作用）。请根据图8杂交结果，推测控制翅型的两对基因的基因互作类型是_______，判断的依据是_______。为验证上述推测是否正确，研究员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，并统计F₂的表型和比例，若F₂中长翅：小翅：残翅= ______，则说明推测正确。 【答案】(1)2种引物、耐高温的DNA聚合酶、Mg2+ 琼脂糖凝胶电泳 (2)vgvgXMXM、VgVgXᵐY (3)隐性上位 F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对独立遗传且控制残翅基因（vg基因）对长翅（M基因）与小翅基因（m基因）的表现有遮盖作用 3：3：2 【解析】（1）PCR反应体系除了提供DNA模板和脱氧核苷酸外，还需提供2种引物、Taq酶（热稳定DNA聚合酶）、Mg2+等。引物可以引导DNA聚合酶从特定的位置开始合成DNA；Taq酶能够在高温下催化脱氧核苷酸聚合形成DNA链；Mg2+能激活Taq DNA聚合酶；常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。不同大小的DNA片段在琼脂糖凝胶中电泳时迁移速率不同，通过与已知分子量的DNA标准物进行比较，可以判断PCR产物的大小和含量等情况； （2）分析F2中果蝇的表型及比例，长翅♀:长翅♂:小翅♂:残翅♀:残翅♂=548:256:239:153:168。其中残翅与全翅（长翅 + 小翅）的比例约为(153+168)：(548+256+239)≈1:3，说明全翅（Vg）对残翅（vg）为显性，且该对基因位于常染色体上；长翅和小翅的表型在雌雄中不同，说明M、m这对等位基因位于X染色体上。再根据F1均为长翅，可推知长翅对小翅为显性。亲本为纯合果蝇，所以亲本残翅的基因型为vgvgXMXM，小翅的基因型为VgVgXmY。F1的基因型为VgvgXMXm、VgvgXMY ，F2中小翅杂合体的基因型为VgvgXmY。对于Vg基因检测呈阳性（对应区域有阴影），vg基因检测呈阳性（对应区域有阴影）；对于M基因检测呈阴性（对应区域空白），m基因检测呈阳性（对应区域有阴影）。F2中小翅杂合体的检测结果图为：； （3）推测控制翅型的两对基因的基因互作类型是隐性上位。判断依据是：F2中长翅:小翅:残翅的比例不符合9:3:3:1的分离比，且残翅的出现是因为某一对基因的隐性基因对另一对基因的表达有遮盖作用（当vgvg存在时，无论M/m基因如何，都表现为残翅）。若为隐性上位，纯合残翅（vgvgXMXM、vgvgXMY）和纯合小翅（VgVgXmXm、VgVgXmY）进行反交实验，F1基因型为VgvgXMXm、VgvgXmY，F2中长翅（Vg-XM-）:小翅（Vg-Xm-）:残翅（vgvg --）=3:3:2。 8．南召作为河南蚕茧的主产区，是中国最大的一化性柞蚕茧产地，被国家命名为“中国柞蚕之乡”。柞蚕幼虫的体色是育种的重要形态标记性状，中国柞蚕幼虫有3种体色（黄绿色、黄色、蓝色），控制柞蚕幼虫体色的3对基因G（g）绿色、Y（y）黄色、B（b）蓝色，位于不同染色体上，非等位基因间存在互作关系，为探究三种基因如何控制幼虫体色，科研人员进行了下列实验培育新种。请回答下列问题： (1)题中显示，柞蚕体色受三对等位基因控制，其中，F2中青绿色性状至少由_____对等位基因控制，且遵循基因的_____定律。 (2)F2中黄绿色性状的基因型有_____种，分别为_____和_____。 (3)结合图示分析，若F2青绿色中深青绿色占1份、青绿色占4份、淡青绿色占4份且基因型和F1相同，则根据F2中青绿色颜色深浅可知，_____（填“显”或“隐”）性体色基因对柞蚕体色起淡化作用。 (4)F2柞蚕幼虫体色为青绿色：黄绿色：蓝色：白色=9：3：3：1，那么F2所有黄绿色和蓝色幼虫中纯合个体所占比例为_____。 【答案】(1)2 自由组合 (2)2 GGbbyy Ggbbyy (3)隐 (4)1/3 【解析】（1）根据亲本基因型GGBByy×ggbbyy可知，F1基因型为GgBbyy，F1自交后产生F2表型比例为9：3：3：1，可知青绿色性状至少由G/g和B/b两对基因控制，且遵循自由组合定律。 （2）由于F2的黄色基因均为yy，而G控制绿色，B控制蓝色，推测黄绿色基因型为GGbbyy和Ggbbyy，共2种。 （3）F2青绿色中GGBByy占1份，表现为深青绿色；与F1基因型相同的GgBbyy占4份，表现为淡青绿色；剩下的GGBbyy和GgBByy共占4份表现为青绿色，因此推测隐性基因g和b会淡化体色。 （4）在9：3：3：1中黄绿色和蓝色幼虫共占3+3=6份，而其中的纯合子GGbbyy和ggBByy各占1份，因此纯合子所占比例为2÷6=1/3。 9．研究者以引进的白菜杂交种（2n＝20）为材料，利用单倍体育种技术获得一全株黄化的白菜突变品系乙，并对其突变性状的生理和遗传特性进行了研究。 （1）白菜的绿叶与黄叶是一对______；在实验中作为______组的绿叶品系甲也是利用上述白菜杂交种的花粉培育而来。 （2）研究者检测了甲乙两品系白菜的光合特性相关指标及叶绿体的超微结构，结果如下。 总叶绿素含量（mg/g） 类胡萝卜素含量（mg/g） 净光合速率（） 品系甲 1．43 0．36 21．18 品系乙 0．49 0．15 12．69 据上述两方面结果推测，相对品系甲而言，品系乙净光合速率下降的原因可能是由于 所致。 （3）叶绿素生物合成途径如图1，为继续探究突变品系乙叶绿素含量减少的原因，研究者对上述两品系的叶片叶绿素生物合成中间代谢产物含量进行了测定，结果如图2。 根据测定结果推测，品系乙黄化突变体叶绿素生物合成主要受阻于__________________的过程，说明突变基因影响了叶绿素生物合成代谢通路的相关基因表达。 （4）研究者欲研究品系乙黄化突变基因的遗传方式，进行了如图3所示杂交实验：根据杂交实验结果推测，绿叶与黄叶是由位于____________控制。利用F1与______杂交进行验证，若结果出现__________________，则说明上述推测正确。实测结果证实推测。 （5）为进一步对突变基因进行定位，需分别构建只含有单对突变基因的纯合品系。过程如下：从F2中选取______植株单株自交，每株自交后代称为一个F3株系，然后在子代性状及分离比为____________的F3株系中，选取绿叶植株单株自交，获得未发生性状分离的株系，即为目标品系。本研究成果可为今后探明基因互作调控植株黄化的分子机制奠定基础。 【答案】（1）相对性状 对照 （2）捕获光能的光合色素含量降低，叶绿体内部类囊体数目减少（基粒片层稀疏） （3）谷氨酸-tRNA→δ-氨基乙酰丙酸和原叶绿素酸酯→叶绿素 （4）非同源染色体上的2对等位基因（2对同源染色体上的2对等位基因） 品系乙或F2中的黄叶植株 子代表现型及比例为绿叶：黄叶=3：1 （5）绿叶 绿叶：黄叶=3：1 【解析】（1）白菜的绿叶与黄叶是一对相对性状；根据题意可知，利用单倍体育种培育的突变品系乙在实验中作为实验组，那么绿叶品系甲作为对照组。 （2）据表格分析，相对品系甲而言，品系乙捕获光能的光合色素含量降低，据图分析，相对品系甲而言，品系乙叶绿体内部基粒片层稀疏（类囊体数目减少），因此品系乙净光合速率比品系甲低。 （3）根据柱形图分析，品系乙ALA比品系甲低，说明品系乙的谷氨酰−tRNA→δ−氨基乙酰丙酸途径受阻，品系乙的原叶绿素酸酯比品系甲高，但叶绿素含量比品系甲低，说明品系乙原叶绿素酸酯→叶绿素的过程受阻，说明突变基因影响了叶绿素生物合成代谢通路的相关基因表达。 （4）由于F2中绿叶植株：黄叶植株＝15：1，是9：3：3：1的变式，因此绿叶与黄叶是由位于非同源染色体的两对等位基因控制，且F1是AaBb，黄叶为aabb，利用F1（AaBb）与品系乙或F2中的黄叶植株（aabb）杂交进行验证，若结果出现子代表现型及比例为绿叶：黄叶≈3：1，则说明上述推测正确。 （5）为进一步对突变基因进行定位，需分别构建只含有单对突变基因的纯合品系。过程如下：从F2中选取绿叶植株单株自交，每株自交后代称为一个F3株系，然后在子代性状及分离比为绿叶：黄叶≈3：1的F3株系中，选取绿叶植株单株自交，获得未发生性状分离的株系，即为目标品系。本研究成果可为今后探明基因互作调控植株黄化的分子机制奠定基础。 10.“霜禽欲下先偷眼，粉蝶如知合断魂”，诗中翩翩起舞的黄粉蝶（2n=50，性别决定类型为ZW型）的触角棒形和正常形为一对相对性状（相关基因用B/b表示）。科研人员将两个控制翅膀颜色的基因D与E插入野生浅色黄粉蝶（翅膀颜色记为0）的常染色体中，获得同时携带一个基因D和一个基因E的转基因品系，并进行了如表所示的遗传学实验。已知基因D和E均能加深翅膀颜色，作用效果相同且具有累加效应（颜色深浅用“+”数目表示，如“++”表示深色，“+”表示中等，“0”表示野生型浅色）。外源基因插入未破坏基因B/b，且不考虑Z、W染色体的同源区段。回答下列问题： 杂交组合 亲本 子一代表型及比例 雌性 雄性 棒形触角++：棒形触角+：棒形触角0：正常形触角++：正常形触角+：正常形触角0=3：6：3：1：2：1 一 棒形触角++ 棒形触角0 二 正常形触角0 棒形触角++ 棒形触角+：正常形触角+=1：1 (1)黄粉蝶的基因组计划需要测量_____条染色体上DNA的碱基序列。 (2)根据杂交组合一_____（填“能”或“不能”）判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上，理由是_____。若需进一步确定，则应增加的观察指标是_____。 (3)根据杂交组合一，基因D和E插入的染色体情况为_____，判断依据是_____。 (4)请在下方染色体示意图中标注杂交组合二中雄性亲本的基因B/b与基因D、E的可能位置（画出一种情况即可）。 【答案】(1)26 (2) 不能 无论基因B/b在常染色体上还是在2染色体上，子一代的表型都是棒形触角:正常形触角=3:1 任意一种性别的触角表型及比例（或雌性或雄性的触角表型及比例，或正常形触角个体的性别） (3) 基因D和E插入了两对非同源染色体上，且不在基因B/b所在的染色体上 + +与0杂交相当于测交，子代翅膀颜色表型及比例为+ +: +:0=1:2:1，是1:1:1:1的变形，说明基因D和E插入了两对非同源染色体上；子代触角表型比例为3:1，后代表型比例3:6:3:1:2:1=(1:2:1)×(3:1)，说明基因B/b、基因D和E的遗传遵循自由组合定律 (4)（任选一种即可） 【解析】（1）黄粉蝶性别决定类型为ZW型，2n=50，即有24对常染色体和1对性染色体。基因组计划需要测量每对常染色体中的1条以及2条性染色体上DNA的碱基序列，所以需要测量24+2=26条染色体。 （2）无论基因B/b是在常染色体上还是在Z染色体上，子一代的表型都是棒形触角：正常形触角=3：1，故根据杂交组合一不能判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上。若基因B/b在常染色体上，则雌雄子代的表型都是棒形触角：正常形触角=3：1，若基因B/b在Z染色体上，则雌性后代中棒形触角：正常形触角=1：1，雄性后代全为棒形触角，所以只要观察某种性别的表型或者正常形触角个体的性别即可。 （3）分析杂交组合一，+ +与0杂交相当于测交，子代翅膀颜色表型及比例为+ +： +：0=1：2：1，是1：1：1：1的变形，说明基因D和E插人了两对非同源染色体上；子代触角表型比例为3：1，后代表型比例3：6：3：1：2：1=(1：2：1) ×(3：1) ，说明基因B/b、D和E的遗传遵循自由组合定律，即基因D和E插入了两对非同源染色体上，且不在基因B/b所在的染色体上。 （4）杂交组合二中雌性亲本为正常形触角，子一代棒形触角：正常形触角=1：1，说明雄性亲本（棒形触角）为杂合子；子一代翅膀颜色都为+ ，说明雄性亲本产生的精子中都携带一个基因 D或基因E，则基因D和E插入了一对同源染色体中。具体情况见图示（任选一种即可）。 1．拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色∶巧克力色∶米白色＝9∶3∶4。下列有关分析，正确的是(　　) A.米白色相对于黑色为显性 B.F2米白色犬有3种基因型 C.F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为1/16 D.F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 【答案】B 【解析】纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬，说明黑色对米白色为显性，A错误；F1黑色犬相互交配，F2表型及比例为黑色∶巧克力色∶米白色＝9∶3∶4，说明犬的毛色由两对独立遗传的等位基因控制，其遗传遵循基因的自由组合定律，设控制犬毛色的基因为A/a、B/b，基因型和表型的对应关系为黑色(A_B_)、巧克力色(可能为A_bb或aaB_，此处设为A_bb)、米白色(aaB_、aabb)，据此可知F2中米白色犬有三种基因型，分别为aaBB、aaBb、aabb，这些个体随机交配，子代基因型均为aa_ _，不发生性状分离，B正确，D错误；F2巧克力色犬相互交配，即1/3AAbb、2/3Aabb相互交配，子代米白色犬(aabb)的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9，C错误。 2．蝴蝶的翅形(正常翅对残缺翅为显性)和翅长(长翅对短翅为显性)分别由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因A、a和B、b决定。基因A纯合时雄蝶致死，基因b纯合时雌蝶致死。基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配得到F1，F1随机交配得到F2。F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为(　　) A.6∶2∶3∶1 B.15∶5∶6∶2 C.9∶3∶3∶1 D.15∶2∶6∶1 【答案】D 【解析】基因型为aabb的雄蝶和基因型为AABB的雌蝶交配，F1的基因型为AaBb，F1随机交配所得F2蝴蝶中，雌雄个体的比例为1∶1，基因A纯合时雄蝶致死，雄蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅＝6∶2∶3∶1，基因b纯合时雌蝶致死，雌蝶中正常长翅∶残缺长翅＝9∶3，则F2蝴蝶中正常长翅∶正常短翅∶残缺长翅∶残缺短翅为15∶2∶6∶1，D正确。 3．某植物的叶色(绿色、紫色、红色和黄色)同时受E、e与F、f两对等位基因控制。基因型为E_ff的叶为绿色，基因型为eeF_的叶为紫色。将绿叶(♀)植株与紫叶(♂)植株杂交，F1全为红叶植株，F1自交得F2，F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。出现此现象最可能的原因为(　　) A.基因型为Ef的雌配子或雄配子致死 B.基因型为eF的雄配子或雌配子致死 C.基因型为Ef的雌配子和雄配子都致死 D.基因型为eF的雄配子和雌配子都致死 【答案】A 【解析】从题干中给出的信息：绿叶(♀)与紫叶(♂)杂交，F1全为红叶，F1自交得F2，F2的表型及比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶3∶1∶1。F2为四种表型且符合一定比例，说明F1为双杂合的个体。理论上讲，双杂合个体自交，后代表型应该是9∶3∶3∶1，而现在结果却是7∶3∶1∶1，少了4份，说明存在某种配子致死的情况。根据选项分析，如果是基因型为Ef的雌配子或雄配子致死，刚好符合题干中的比例，A正确；如果是基因型为eF的雄配子或雌配子致死，则F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶＝7∶1∶3∶1，B错误；若基因型为Ef的雌配子和雄配子都致死，则F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶黄叶＝5∶3∶1，C错误；若基因型为eF的雌配子和雄配子都致死，则F2的表型及其比例为红叶∶绿叶∶黄叶＝5∶3∶1，D错误。 4．（多选）棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D，两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1(不考虑减数分裂时的互换)。下列说法正确的是(　　) A.若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上 B.若F1表型比例为1∶1∶1∶1，则F1产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD C.若F1表型比例为1∶1∶1∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上 D.若F1中短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝1∶1，则F1产生配子的基因型为A和aBD 【答案】ACD 【解析】如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则AaBD产生的配子的类型是ABD∶a＝1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1的基因型是AaBD∶aa＝1∶1，表型是短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1，A正确；由于BD位于一条染色体上，如果不考虑互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子，B错误；果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则AaBD产生配子的类型是ABD∶a∶aBD∶A＝1∶1∶1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1的表型及比例是短果枝抗虫∶长果枝不抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫＝1∶1∶1∶1，C正确；如果a与BD连锁，AaBD产生的配子的类型是A∶aBD＝1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1的基因型及比例是Aa∶aaBD＝1∶1，短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝1∶1，D正确。 5．（多选）某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是(　　) 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4 乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4 A.让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6 C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D.若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 【答案】BC 【解析】F2白花基因型为_ _ _ _ii，只含隐性基因的植株基因型为aabbii，则用aabbii与F2中白花植株测交，子代均为白花，无法确定其基因型，A错误；甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1，两组F2紫红色植株中II∶Ii＝1∶2，所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B正确；若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为(_ _ _ _Ii)，则该植株可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确；甲与丙杂交所得F1为AaBbII，求自交后代的性状分离比，分两种情况，若三对基因位于三对同源染色体上，则紫红色∶靛蓝色∶红色∶蓝色＝9∶3∶3∶1，若A/a与B/b位于一对同源染色体上，即aB与Ab分别在一条染色体上，F2紫红色∶靛蓝色∶红色＝2∶1∶1。 6．某动物的正常翅和翻翅由等位基因A、a控制，正常翅对翻翅为显性，但A基因的表达也受到基因B、b的影响，无B基因时基因A不能表达而使后代表现为翻翅。某同学利用甲、乙两组正常翅个体进行杂交实验，子代中正常翅∶翻翅＝3∶1，请回答下列问题： (1)该动物种群中正常翅个体的基因型有________种；甲、乙两组正常翅个体的基因型组合有________种。 (2)不考虑互换。若b基因与A基因位于同一条染色体上，则双杂合的个体测交后代的表型及其比例为________________；若向此种双杂合的受精卵中转入一个H基因(在A基因所处的非同源染色体上)，可以弥补B基因缺失的影响，待其发育成熟后再次测交，其后代的表型及其比例为____________________。 (3)若A或a基因位于细胞质中(不考虑B基因的作用)，则翻翅个体与正常翅个体杂交，F1的翅型为________________；若F1全为翻翅，F1相互交配，F2的翅型为________。 【答案】(1)4　4 (2)全为翻翅　正常翅∶翻翅＝1∶3 (3)全为翻翅或全为正常翅　全为翻翅 【解析】(1)该动物种群中正常翅个体的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种。两组正常翅个体进行杂交，子代中正常翅∶翻翅＝3∶1，所以亲代正常翅个体的基因型组合为AaBB×AaBB或AABb×AABb或AaBb×AaBB或AaBb×AABb，共有4种。 (2)若b基因与A基因位于同一条染色体上，则双杂合的个体(AaBb)产生的配子为Ab∶aB＝1∶1，测交后代的基因型为Aabb和aaBb，全为翻翅。若向此种双杂合的受精卵中转入H基因，则其基因型为HAaBb，可产生的配子为HAb∶Ab∶aB∶HaB＝1∶1∶1∶1，再次测交，其后代基因型及比例为HAabb∶HaaBb∶Aabb∶aaBb＝1∶1∶1∶1，因H基因可以弥补B基因缺失的影响，故子代表型及其比例为正常翅∶翻翅＝1∶3。 (3)若A、a基因位于细胞质中(不考虑B基因的作用)，遵循母系遗传的特征，则翻翅个体与正常翅个体杂交，F1的翅型随母本，翻翅个体和正常翅个体都可能作母本，所以F1的翅型为全是翻翅或全是正常翅。若F1全为翻翅，F1(aa)相互交配，F2的翅型也随母本，全为翻翅。 7．小鼠品系众多，是遗传学研究的常用材料。如图是某品系小鼠(2N＝40)的某些基因在染色体上的排列情况。该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A/a、D/d、F/f控制，这三对基因对成年鼠体重的遗传效应相同，且具有累加效应(AADDFF的成年鼠最重，aaddff的成年鼠最轻)。请回答下列问题： (1)实验材料选取小鼠的优点是______________________________________(至少答出两点)； 成年小鼠体重的遗传遵循自由组合定律，判断的依据是__________________________________________________________________。 (2)在该鼠的种群中，成年鼠体重的表型有________种。用图中亲本杂交获得F1，F1雌雄个体相互交配获得F2。则F2中成年鼠体重与亲本不相同的个体所占比例为_______________________________________________________________。 (3)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制，位于1、2染色体上，且有毛E基因显性纯合致死。上述亲本杂交得到F1后，让F1雌雄小鼠多次自由交配，所得F2中有毛鼠所占比例是__________________。 (4)小鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表灰色，B决定有色素，b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上，现有雌雄纯合黄色鼠、纯合灰色鼠和隐性纯合白色鼠，请选择适合的亲本设计实验探究另一对等位基因(B、b)是否也位于1、2号染色体上(只考虑体色，不考虑其他性状，不考虑伴性遗传和互换)。请写出设计思路，预测结果并得出相应的结论。 【答案】(1)易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显　控制成年小鼠体重的三对基因位于三对非同源染色体上 (2)7　31/32 (3)2/5 (4)实验思路为：选取纯合白色鼠和纯合黄色鼠杂交得到F1，让F1雌雄成年小鼠相互交配得到F2(或让F1和隐性亲本测交得到F2)，观察统计F2中小鼠的毛色性状及分离比例 结果及结论：若另一对等位基因(B、b)不位于1、2号染色体上，则子代小鼠毛色表型及比例为黄色∶灰色∶白色＝9∶3∶4；若另一对等位基因也位于1、2号染色体上，子代小鼠毛色表型及比例为黄色∶白色＝3∶1 【解析】(1)由于小鼠具有易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显(品系多，代谢类型、生理病理与人类接近)等优点，故选取小鼠作实验材料。由图示可知，控制成年小鼠体重的三对基因位于三对非同源染色体上，故成年小鼠体重的遗传遵循自由组合定律。 (2)控制小鼠体重的三对基因对成年鼠体重的遗传效应相同，且具有累加效应，根据显性基因的个数，成年鼠体重的表型有7种(6个显性基因、5个显性基因、4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因)。用图中亲本杂交获得的F1为AaDdFf，F1雌雄个体相互交配获得F2，则F2中成年鼠体重与亲本1相同的个体占1/4×1/4×1/4＝1/64，与亲本2相同的个体占1/4×1/4×1/4＝1/64，所以与亲本相同的个体占1/64+1/64＝1/32，因此F2中成年鼠体重与亲本不相同的个体所占比例为1－1/32＝31/32。 (3)上述亲本杂交得到的F1为1/2Ee、1/2ee，F1雌雄个体相互交配，产生的雌雄配子均为1/4E、3/4e，理论上F2中EE个体占1/4×1/4＝1/16，Ee个体占1/4×3/4×2＝6/16，ee个体占3/4×3/4＝9/16，由于有毛E基因显性纯合(EE)致死，故所得F2中有毛鼠(Ee)所占比例是6/15＝2/5。 (4)实验思路为：选取纯合白色鼠和纯合黄色鼠杂交得到F1，让F1雌雄成年小鼠相互交配得到F2(或让F1和隐性亲本测交得到F2)，观察统计F2中小鼠的毛色性状及分离比例。结果及结论：若另一对等位基因(B、b)不位于1、2号染色体上，则两对基因符合基因自由组合定律，子代小鼠毛色表现为9∶3∶3∶1的变式，即表型及比例为黄色∶灰色∶白色＝9∶3∶4(或符合测交结果1∶1∶1∶1的变式，即黄色∶灰色∶白色＝1∶1∶2)；若另一对等位基因也位于1、2号染色体上，则两对基因完全连锁，符合基因分离定律，子代小鼠毛色表型及比例为黄色∶白色＝3∶1(或黄色∶白色＝1∶1)。 8．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 【解析】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。 （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。 9．某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。 表 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 回答下列问题： (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于__________（填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行__________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为__________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为__________。 (4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择__________进行杂交获得F1，__________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 【答案】(1) 隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1 (2)显性致死 (3)卷翅红眼：直翅红眼=4：5 (4) 黑体突变体和紫红眼突变体 F1随机交配得F2 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1 【解析】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 （2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3：1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。 （3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa（考虑个体繁殖率相同），丙、丁两组的F1全部个体混合，则Aa为4/7、aa3/7，自由交配，则A的配子为2/7，a=5/7，则Aa：aa=（2×2/7×5/7）：（5/7×5/7）=4：5，即理论上其子代F2中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红眼=4：5。 （4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。 预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 10.小麦易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性，抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。现有抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）两品种，欲通过杂交育种获得抗倒伏抗条锈病的新品种。在杂交前需要正确地预测杂交结果。回答下列问题： (1)按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果，需要满足T/t位于一对同源染色体上，D/d位于_______同源染色体上。为了确定这两对等位基因的位置，让抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）的小麦杂交获得F1，可用F1与表型为_________的小麦测交，①若测交后代表型及比例为________，则这两对基因分别位于两对同源染色体上；②若测交后代表型及比例为_________，则这两对基因位于同一对同源染色体上。 (2)小麦条锈病是由条形柄锈菌感染导致。测交结果为第①种情况，F1自交获得F2中抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占__________，抗倒伏抗条锈病的植株中理想基因型植株占_________，应该进行________处理才能获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。 【答案】(1) 另一对（不同对） 易倒伏抗条锈病 抗倒伏易染条锈病：易倒伏易染条锈病：抗倒伏抗条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1：1：1 抗倒伏易染条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1 (2) 3/16 1/3 连续多代自交（自交） 【解析】（1）非同源染色体上的等位基因才符合自由组合定律，所以按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果，需要满足等位基因T/t位于一对同源染色体上，D/d位于另一对同源染色体上。测交是用待测个体与隐性纯合子杂交，本题中抗倒伏对易倒伏为显性，染条锈病对抗条锈病为显性，所以为了确定这两对等位基因的位置，让抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）的小麦杂交获得F1，再用F1与表型为易倒伏抗条锈病的小麦测交。如果两对基因分别位于两对同源染色体上，则符合自由组合定律，测交后代表型及比例为抗倒伏易染条锈病：易倒伏易染条锈病：抗倒伏抗条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1：1：1；若这两对基因位于同一对同源染色体上（D和T在一条染色体，d和t在一条染色体），则测交后代表型及比例为抗倒伏易染条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1。 （2）测交结果为第①种情况，则这两对等位基因位于两对同源染色体上，符合自由组合定律。F1自交获得F2，F2的表现型及比例为抗倒伏易染条锈病：易倒伏易染条锈病：抗倒伏抗条锈病：易倒伏抗条锈病=9：3：3：1，抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占3/16，抗倒伏抗条锈病的植株的基因型有DDtt和Ddtt，其中理想基因型植株（DDtt）占1/3。要获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种，需要将F2中的抗倒伏抗条锈病植株进行连续多代自交，后代不出现性状分离的就是纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。 / 学科网（北京）股份有限公司 $