专题05 基因的分离和自由组合定律(5大要点+9大题型)(专题专练)(山东专用)2026高考生物二轮复习讲练测
2026-01-07
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2份
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45页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1010 KB |
| 发布时间 | 2026-01-07 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 我是生物老师呀 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-01-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55838128.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 基因的分离和自由组合定律
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
知识串联·核心必记
要点01 分离定律模拟实验
要点02 从性遗传
要点03 自由组合的适用范围
要点04 9:3:3:1的变式
要点05 复等位基因
专题拓展·能力提升
热点情境 SSR标记
微专题拓展 雄性不育问题
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 假说演绎法
题型02 验证基因型的实验方法
题型03 分离定律解决自由组合定律问题
题型04基因的连锁和交换定律
题型05基因之间的互作问题
题型06温度影响基因的表达
B组·增分能力练
题型01 异常比例分析
题型02 致死问题
题型03 外显率的计算专题
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
基因分离定律异常情况分析
(2021山东卷)非正常比例分析
1. 以分离和自由组合定律为依托,分析特殊生物的特殊遗传方式
2. 研究环境条件改变,对基因表达及表型比例的影响
用分离定律解决自由组合定律问题
(2024山东卷)染色体变异导致特殊比例
(2022山东卷)多对等位基因、基因互作、9:3:3:1变式
基因连锁和交换定律
(2021山东卷)基因连锁和交换比例分析
新情境题型
(2025山东卷)母体效应
(2023山东卷)表观遗传导致性状异常分析
新风向演练
1.【新情境·母体效应】(2025·山东联考·二模)
研究发现,家蚕(性别决定为ZW型)的某些性状表现为延迟遗传,在这种遗传方式中子代的表型由母体核基因型决定;细胞质遗传表现为子代的性状和母本性状相同。为探究蚕茧形状的遗传方式,科学家利用稳定遗传的亲本做了正反交实验。下列说法错误的是( )
A.上述正反交的实验结果无法证明蚕茧形状表现为延迟遗传
B.若为细胞质遗传,则F1自由交配后的子代结果不同
C.若为延迟遗传,用上述实验中的F1分别自由交配所得F2均表现为椭圆,则证明椭圆性状为常染色显性遗传
D.若为延迟遗传且椭圆性状为常染色显性遗传,则上述实验中的F1分别自由交配所得F2与任一父本交配,后代表型比例均为3:1
【答案】C
【分析】自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、延迟遗传中,子代的表型由母核基因型决定。仅从正、反交实验结果来看,无法明确子代的表型是由母核基因型决定的,也可能是细胞质遗传,所以不能证明蚕茧形状表现为延迟遗传,A正确;
B、细胞质遗传的特点是子代的性状和母本性状相同。 若为细胞质遗传,F1自交后,子代的性状取决于母本,由于正、反交得到的F1不同,所以子代结果不同,B正确;
C、若为延迟遗传,用上述实验中的 F1分别自由交配所得F2表现为椭圆。 因为延迟遗传中子代表型由母核基因型决定, F2 表现为椭圆,推测椭圆性状为显性,相关基因位于常染色体或性染色体同源区段,C错误;
D、若为延迟遗传且椭圆性状为常染色显性遗传,设相关基因为 A、 a。 正交: P为AA(椭圆)×aa(圆形),F1为Aa(椭圆);反交: P为 aa(圆形)×AA(椭圆), F1为Aa(圆形)。F1分别自由交配所得F2 的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1。 当F2与任一父本交配时,由于延迟遗传子代的表型由母核基因型决定,所以后代表型比例都为3:1,D正确。
故选C。
2.【新情境·复等位基因】(2025·山东济南·二模)
某种昆虫的性别决定机制如图所示。在该昆虫群体中,D基因位点有D1、D2、D3三种等位基因。现有D1D2雌虫与D3雄虫进行杂交,获得F1,F1自由交配获得F2。
下列说法正确的是( )
A.昆虫群体中单倍体雄虫有3种基因型,雌虫也有三种基因型
B.F2雌虫有三种基因型,基因型比例为1∶1∶1
C.F2雄虫有五种基因型,基因型比例为1∶1∶1∶1∶2
D.F2中二倍体个体中雌虫:雄虫=3∶1
【答案】ABD
【详解】A、因为单倍体雄虫由卵细胞直接发育而来,雌虫能产生含D1、D2、D3三种配子,所以单倍体雄虫有D1、D2、D3三种基因型。雌虫是D基因杂合,可组合出D1D2、D1D3、D2D3三种基因型,A正确;
B、D1D2雌虫与D3雄虫杂交,F1雌虫基因型为D1D3、D2D3,产生的卵细胞为D1:D2:D3=1:1:2,F1雄虫为D1:D2=1:1,则F2雌虫(D基因杂合)的基因型为D1D2、D1D3、D2D3,比例为1:1:1,B正确;
C、F₁代组成:
雌虫:D₁D₃和D₂D₃各占25%,单倍体雄虫:D₁和D₂各占25%。F₂代产生过程:
雌虫配子:D₁D₃和D₂D₃各占50%的雌虫群体,产生的卵细胞为D₁(25%)、D₂(25%)、D₃(50%)。
雄虫精子:单倍体雄虫D₁和D₂各占50%,产生的精子为D₁和D₂各50%。
F₂代组成:
未受精卵(50%):发育为单倍体雄虫,基因型D₁(12.5%)、D₂(12.5%)、D₃(25%)。
受精卵(50%)中:
纯合子(25%×50%):D₁D₁(6.25%)和D₂D₂(6.25%),发育为二倍体雄虫。
杂合子(75%×50%):D₁D₂(12.5%)、D₁D₃(12.5%)、D₂D₃(12.5%),发育为雌虫。则D₁、D₂、D₃和二倍体D₁D₁、D₂D₂,比例为12.5%:12.5%:25%:6.25%:6.25%(即2:2:4:1:1),C错误;
D、F1雌虫基因型为D1D3、D2D3,产生的卵细胞为D1:D2:D3=1:1:2,F1雄虫为D1:D2=1:1,则二倍体个体中雌虫(2D1D2、2D1D3、2D2D3):雄虫(1D1D1:1D2D2)=3∶1,D正确。
故选ABD。
3.【新情境·杂交不亲和】(2025·山东济南·一模)
玉米的单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因G控制,其遗传机制是含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精,其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状,由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生,下列说法正确的是( )
A.Y、y和G、g两对等位基因遵循自由组合定律
B.子一代黄粒玉米中纯合体占1/3
C.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因频率会降低
D.UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能
【答案】D
【详解】AB、依据题干信息,无致死、突变和染色体互换发生,所以某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,之所以子一代白粒玉米占1/3,是由其单向杂交不亲和造成的,说明黄色对白色为显性,且亲本的基因型为GgYy,两对基因位于一对同源染色体上,①当G、Y在一条染色体上时,则F1会产生GGYr、GgYy、ggyy,白粒玉米占1/3,但不表现为单向杂交不亲和,与题干信息不符,②当G、y在一条染色体上,g、Y在另一条染色体上时,F1会产生GGyy、GgYy、ggYY,此时白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和,与题干信息相符,说明,Y、y和G、g两对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,此时子一代黄粒玉米(GgYy、ggYY)纯合体占1/2,AB错误;
C、结合AB项可知,F1会产生1GGyy、1GgYy、1ggYY三种基因型,只有GgYy涉及单向杂交不亲和,F1中g的基因频率为1/3+1/31/2=1/2,F1自交后,g的基因频率为1/31+1/3[1/3+1/31/2]=1/2,所以子二代玉米中g基因频率不变,C错误;
D、结合ABC项可知,GgYr自交,纯合玉米的概率为2/3,且不出现单向杂交不亲和,杂合玉米自交会出现单向杂交不亲和,所以UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能,D正确。
故选D。
知识串联·核心必记
要点01 分离定律模拟实验
1.模拟对象:雌雄配子的随机结合模拟实验
2.小桶或信封:雌雄生殖器官
3.小球或卡片:雌雄配子
4.注意事项:随机抽取30次以上,放回小桶,雌雄各自配子的比例不一定均为1:1
【易错易混】
1. 简单认为雌雄配子的比例为1:1
2. 抽取的过程属于等位基因分离过程,同一种器官内小球结合才是自由组合
【典例1】 模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
【答案】C
【详解】A、实验一中小球的大小、质地应该相同,使抓摸时手感一样,以避免人为误差,而绿豆和黄豆的大小、手感不同,A错误;
B、实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体,而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的,是酶在起作用,B错误;
C、DNA连接酶是连接两个DNA片段,形成磷酸二酯键,实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键,C正确;
D、在实验一中增加一小桶丙,小桶内添加代表另一对等位基因的彩球,甲与丙中各取一小球组合可模拟雌雄配子的自由组合,D错误。
故选C。
要点02 从性遗传
【易错易混】
1. 常染色体基因控制的性状
2. 基因型相同的情况下,雌表型不同
【典例2】某种羊的常染色体上的一对等位基因H和h,分别控制有胡须和无胡须。雄性个体有胡须(基因型为HH、Hh)和无胡须两种性状,雌性个体只有无胡须一种性状。基因型为hh的雄性个体与基因型为HH的雌性个体杂交,下列有关分析正确的是( )
A.F1只出现1种基因型、1种表型
B.由F1的表型不能推断性别
C.F1自由交配,子代中有胡须:无胡须=3:5
D.让F1无胡须个体自由交配,子代均为无胡须个体,不会出现有胡须个体
【答案】C
【详解】A、F1基因型均为Hh(1种基因型),但雄性Hh有胡须,雌性Hh无胡须,故表型有2种(有胡须和无胡须),A错误;
B、F1中,有胡须个体均为雄性,无胡须个体均为雌性,故由表型可直接推断性别,B错误;
C、F1均为Hh,自由交配时,后代基因型比例为HH:Hh:hh=1:2:1。雄性中HH、Hh有胡须(占雄性3/4),hh无胡须(占雄性1/4);雌性均无胡须。设后代雌雄比例为1:1,则有胡须个体比例=雄性比例×(HH+Hh比例)=1/2×(1/4+1/2)=3/8;无胡须个体比例=雌性比例(1/2)+雄性中hh比例(1/2×1/4=1/8)=5/8,故有胡须:无胡须=3:5,C正确;
D、F1无胡须个体均为雌性Hh,无法自由交配,D错误。
故选C。
要点03 自由组合的适用范围
遵循自由组合定律的情况汇总:
1、 两对或多对基因位于非同源染色体上
2、 杂合子自交的子代比例遵循9:3:3:1的变式
3、 杂合子测交后代的比例遵循1:1:1:1的变式
【典例3】下列关于基因自由组合定律的描述,正确的是( )
A.若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交,后代表现型比例为1:1:1:1,说明两对基因能自由组合
B.若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab 的四种配子,说明两对基因能自由组合
C.若基因型为AaBb的个体自交,后代表现型比例不为9:3:3:1,则两对基因一定不能自由组合
D.若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交,后代表现型比例为3:1:3:1,说明两对基因能自由组合
【答案】D
详解】A、若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交,不管两对基因是否能自由组合,aaBb产生的配子均为ab:aB=1:1和Aabb产生的配子均为Ab:ab=1:1,后代表现型比例均为1:1:1:1,A错误;
B、若两对基因能自由组合,基因型为AaBb的个体将产生基因型AB、Ab、aB、ab的四种配子,但如果基因连锁且发生交叉互换,也能产生这四种配子,B错误;
C、若基因型为AaBb的个体自交,后代表现型比例不为9:3:3:1,可能为12:3:1等变式,也能说明两对基因自由组合,C错误;
D、AaBb产生的配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,aaBb产生的配子为aB:ab=1:1,基因型为AaBb和aaBb的个体杂交,若两对基因能自由组合,则后代表现型比例为3:1:3:1,D正确。
故选D。
要点04 9:3:3:1的变式
比例
原因
9:6:1
存在一种显性基因时表现为同一种性状,其余正常表现。例如,基因A和B同时存在时为一种性状,仅A或仅B存在时为另一种性状,A和B都不存在时为第三种性状。
9:7
A和B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状。例如,基因A和B同时存在时为红花,其他情况(A存在但B不存在,B存在但A不存在,A和B都不存在)均为白花。
9:3:4
aa成对存在时表现为双隐性性状,其余正常表现。例如,基因A存在时为一种性状,基因B存在时为另一种性状,A和B都不存在时为第三种性状。
15:1
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现。例如,基因A或B存在时为红花,A和B都不存在时为白花。
12:3:1
具有同一种显性基因(A或B)的就表现为同一种性状,其余正常表现。例如,基因A存在时为红花,基因B存在但A不存在时为粉花,A和B都不存在时为白花。
【典例4】已知家兔的毛色受常染色体上的多对基因控制,等位基因A1、A2、A3分别控制野鼠色、棕黄色和黑色,C基因控制毛色的出现,c为白化基因,c纯合时能抑制所有其他色素基因的表达。选择不同颜色的家兔杂交,子代以及比例如下表,下列叙述错误的是( )
P
F1
杂交组合一
野鼠色×黑色
野鼠色∶棕黄色∶白色=3∶3∶2
杂交组合二
野鼠色×野鼠色
野鼠色∶棕黄色∶白色=9∶3∶4
A.控制家兔毛色基因的显隐性关系是A2>A1>A3
B.杂交组合二结果说明控制毛色的两对基因位于非同源染色体上
C.杂交组合一中,亲代野鼠色个体与子代野鼠色个体的基因型不相同
D.杂交组合二中白色家兔的基因型可能有3种或4种,白色家兔随机交配,其子代仍为白色
【答案】A
【详解】AB、根据杂交组合二中F1比值是9:3:4可知,两对等位基因位于两对同源染色体上且和性别无关,根据野鼠色杂交后代有棕黄色,野鼠色和黑色杂交的后代中野鼠色:棕黄色:白色=3:3:2,可确定控制家兔毛色基因的显隐性关系是A1>A2>A3,A错误,B正确;
C、野鼠色和黑色杂交的后代中野鼠色:棕黄色:白色=3:3:2,则杂交组合一的亲本组合为:A1A2Cc、A3A3Cc,子代野鼠色个体的基因型为A1A3C_,所以亲代野鼠色个体与子代野鼠色个体的基因型不相同,C正确;
D、杂交组合二中,白色家兔的基因型可能有3种或4种(A1A2cc,A1A1cc,A1A3cc,A2A3cc),只要cc出现,即为白色,所有个体均可稳定遗传,白兔随机交配其子代全为白兔,D正确。
故选A。
【典例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
【分析】题意分析,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,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii,aaBBII。
【详解】A、当植株是白花时候,其基因型为_ _ _ _ii,与只含隐性基因的植株与F2测交仍然是白花,无法鉴别它的具体的基因型,A错误;
B、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。其中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;
C、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;
D、由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上,则可分为两种情况,第一种情况,当三对等位基因分别位于三对同源染色体上,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,其自交的子二代的表现型比为紫红色(A_B_II):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabblI)=9:3:3:1;第二种情况,当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上时,子二代的表现型比为紫红色(A aBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1,D错误。
故选BC。
要点05 复等位基因
【典例6】某二倍体两性花植物,在自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、AP(斑红色)、AT(条红色)、a(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因的显隐性关系为A>AP>AT>a。AT是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。基因型为 ATa的植株自交,F1中条红色:白色=5:1.下列说法错误的是( )
A.控制花色的基因在形成配子的过程中遵循基因分离定律
B.两株花色不同的植株杂交,子代植株花色最多有3种类型
C.等比例的 AAT与ATa植株随机交配,F1中含“自私基因”的植株占5/6
D.两个基因型为Aa和APAT的植株杂交,F1中红色:斑红色:条红色=3:1:2
【答案】D
【详解】A、该植物的花色是受一对等位基因(复等位基因)控制的,在形成配子时遵循基因的分离定律,A正确;
B、显隐关系为A>AP>AT>a,若两株花色不同的植株杂交(如红色A_与斑红色AP_杂交),子代最多可能出现红色(含A)、斑红色(含AP但无A)、条红色(含AT但无A和AP)三种表型,B正确;
C、分析题意,植物的花色受4个复等位基因控制,遵循基因的分离定律,ATa的植株自交,F1中条红色:白色=5:1,白色aa所占的比例=1/6=1/2×1/3,说明AT会导致同株1/2的其他花粉死亡,等比例的AAT与ATa植株随机交配,雌配子有1/4A、2/4AT、1/4a,雄配子有1/6A、4/6AT、1/6a,F1中含“自私基因”的植株(AAT+ATAT+ATa)占6/24+8/24+2/24+4/24=5/6,C正确;
D、Aa与APAT杂交时,若父本为APAT,雄配子AP占1/3、AT占2/3,母本Aa的雌配子A和a各占50%,子代红色(APA、ATA)占3/6,斑红色(APa)占1/6,条红色(ATa)占2/6,比例为3:1:2;但若父本为Aa,雄配子A和a各占50%,母本APAT的雌配子AP和AT各占50%,子代比例为2:1:1,D错误。
故选D。
专题拓展·能力提升
热点情境拓展 SSR标记
情境解读
1.技术突破与创新: 20世纪70年代至80年代,DNA测序技术取得突破,科学家在基因组非编码区发现大量短串联重复序列(即SSR)。当时这些序列被认为是“垃圾DNA”,但后续研究发现其具有高度多态性。
2.医学应用进展:遗传图谱构建、基因定位、种质资源评估等研究需要高效、稳定的遗传标记。SSR标记能够准确反映个体间的遗传差异,为这些研究提供了有力支持。
在农业育种、医学遗传学等领域,快速鉴定品种、定位目标基因、评估遗传多样性等需求推动了SSR技术的应用和发展。
3.基础理论应用延伸:聚合酶链反应(PCR)技术的发明为SSR标记的检测提供了关键技术支撑。通过设计特异性引物,可对SSR位点进行扩增,再结合电泳等方法检测片段长度差异,实现遗传分析。PCR技术的高效性、灵敏性和可重复性,使得SSR标记的检测成本降低、效率提高,广泛应用于各类生物样本的分析。
4.现存挑战与优化方向:操作步骤多、耗时长,易因操作不当影响结果。人员操作差异大,导致结果重复性差。易出现非特异性条带干扰,条带判读难度高
命题分析
1. SSR标记定位基因在染色体上的位置:定位抗性基因等在染色体上的位置
2.SSR标记筛选高产品种:筛选出高产品种中特殊的SSR标记
3.跨模块知识串联:染色体变异(定位技术)、基因工程(体外转录技术)等知识点综合考查。
【典例7】选择技术培育抗病小麦新品种。已知抗赤霉病性状由显性基因R控制,该基因与SSR分子标记M1紧密连锁,M2是M1的等位基因。现有一株基因型为RrM1M2的抗病小麦,让其自交获得F1,借助分子标记检测能筛选出稳定遗传的抗病植株。下列相关叙述错误的是( )
A.R/r与M1/M2的遗传遵循基因的分离定律
B.F1抗病植株中标记基因型M1M2:M1M1=2:1
C.若M1对M2为完全显性,则可根据M1基因对应表型筛选出目标植株
D.分子标记辅助选择技术可在幼苗期实现目标基因型的筛选,缩短育种周期
【答案】C
【详解】A、R/r 与M1/M2 是紧密连锁的非等位基因,两者会在减数分裂时随同源染色体的分开而分离,遵循基因分离定律,A正确;
B、RrM1M2自交,F1基因型及比例为RRM1M1:RrM1M2:rrM2M2=1:2:1,抗病植株(RR、Rr)中,标记基因型M1M2(对应Rr)与M1M1(对应RR)的比例为 2:1,B正确;
C、若 M1对M2完全显性,M1M1(对应 RR)与M1M2(对应 Rr)的表型相同,无法通过表型区分纯合抗病植株(RR)与杂合抗病植株(Rr),不能筛选出稳定遗传的抗病植株,C错误;
D、分子标记辅助选择技术可在幼苗期检测基因型,无需等待植株成熟,大幅缩短育种周期,D正确。
故选C。
【典例8】研究人员获得了穗粒数增多的纯合突变体水稻,将该突变体与纯合普通型水稻杂交,F1全为普通型,F1自交得到的F2植株中,突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株。研究人员进一步用SSR技术检测F2部分植株的DNA序列,确定控制穗粒数增多的基因所在的染色体位置,结果如下图。下列分析错误的是( )
注:SSR 是DNA 中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR不同,不同品种的同源染色体上的SSR也不相同。普通型和突变体分别为亲本,1~8是被检测的植株,其中1、3、5、7号植株为突变体性状;2、4、6、8号植株为普通型性状。
A.突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律
B.待测基因与SSR 连锁可提高检测的准确性
C.控制穗粒数增多的基因位于Ⅰ号染色体上
D.被测的F2普通型植株中,部分植株为杂合子
【答案】C
【详解】A、由题意可知,F1自交后,F2植株中,突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株,表型比约为1:3,说明突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律,A正确;
B、SSR是DNA中的简单重复序列,若待测基因与SSR连锁则更易检测,可提高检测的准确性,B正确;
C、根据电泳结果可知,Ⅰ号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列不相同,而Ⅱ号染色体的 SSR 序列中1、3、5、7的序列相同,都是纯合子,且与普通型的不同,因穗粒数增多是单基因隐性突变,穗粒数增多基因型相同,所以可以确定穗粒数增多基因为位于Ⅱ号染色体上,C错误;
D、穗粒数增多是单基因隐性突变,由于穗粒数增多基因位于Ⅱ号染色体上,由右图可知,被测的F2普通型植株中,部分植株(4、6、8)为杂合子 ,D正确。
故选C。
微专题拓展 雄性不育
【易错易混】雄性不育由细胞核基因和细胞质中基因共同决定。
细胞核的不育基因用r表示,可育基因用R表示;
细胞质的不育基因用S表示,可育基因用N表示。
细胞核可育基因(R)抑制细胞质中的不育基因(S)的表达。
只有细胞质是S,细胞核为rr时,一种情况雄性不育
雌(雄)蕊
S(rr)
S(R-)
N(rr)
N(R-)
雌蕊
可育
可育
可育
可育
雄蕊
不育
可育
可育(保持系)
可育(恢复系)
保持系和恢复系是S(rr)作为母本的情况下。
【典例9】已知水稻的雄性可育性状受细胞核和细胞质两套遗传系统共同控制。细胞核中含有一对等位基因R(雄性可育)和r(雄性不育);细胞质基因有N(雄性可育)和S(雄性不育)。当个体细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,该植株才会表现为雄性不育。下列有关该遗传机制的叙述正确的是( )
A.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
B.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
C.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育
D.某雄性不育植株的母本一定含有S基因
【答案】D
【详解】A、水稻种群中雄性植株细胞核R、r基因的基因型有3种,细胞质N、S基因的基因型有2种,故雄性植株的基因型共有6种,其中只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为雄性可育,即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,A错误;
B、基因的自由组合定律适用于真核生物的细胞核基因遗传,细胞质中基因的遗传不遵循自由组合定律,B错误;
C、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,C错误;
D、雄性不育植株的基因型为S(rr),S是细胞质基因,来自母本,则其母本一定含S基因,D正确。
故选D。
【典例10】自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物,却无法自交产生后代。烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2、S3、S4…)控制,烟草的花粉只有通过花粉管伸长(花粉管由花粉萌发产生)输送到卵细胞所在处,才能完成受精。下表为不亲和基因的作用规律:
结合上表信息,下列分析错误的是( )
A.复等位基因的出现体现了基因突变具有不定向性
B.将基因型为S1S3的花粉授于基因型为S1S3的烟草,则子代的基因型为S1S2、S2S3
C.自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合体
D.在杂交育种时,用两种自交不亲和的植株做亲本,可以省略杂交过程的去雄操作
【答案】B
【详解】A、复等位基因(如S1、S2、S3等)由同一基因突变产生,体现基因突变的不定向性,A正确;
B、父本S1S3产生的花粉为S1或S3,母本为S1S3。根据自交不亲和规律,花粉的S基因若与母本任一S基因相同,花粉管无法伸长。因此,S1和S3花粉均无法完成受精,无法产生子代,B错误;
C、自交不亲和性导致相同S基因的花粉无法萌发,自然条件下无法通过自交形成纯合体(如S1S1),C正确;
D、自交不亲和的植株无法自花传粉,杂交时无需人工去雄,D正确。
故选B。
01 假说演绎法的考察
1. (2025•山东青岛一模,10)下列关于生物科学方法和相关实验的说法,错误的是( )
A.分离细胞中各种细胞器和证明DNA半保留复制的实验均使用了差速离心法
B.孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
C.构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型
D.研究分泌蛋白的合成途径和T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验均使用放射性同位素标记法
【答案】C
【分析】物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征;同立素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律。构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理详解】A、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
模型,A正确;
B、孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说一演绎法,B正确;
C、分离细胞中各种细胞器使用了差速离心法,证明DNA半保留夏制的实验使用了密度梯度离心法,C错误;
D、同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,研究分泌白的合成途径标记的是亮氨酸中的H,T2菌体侵染大肠杆菌实验标记的是P
和S,D正确。
故选C。
02 基因型的实验验证方法
2.(2025•山东济南二模,17,多选) 小鼠的短尾(D)对正常尾(d)为显性,短尾基因纯合(DD)会导致胚胎死亡。毛皮颜色由常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现对甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠进行一系列杂交实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.控制毛皮颜色的复等位基因的显隐性关系是B1>B3>B2
B.小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有6种
C.甲种雌、雄个体相互交配,后代中鼠色正常尾的个体占1/12
D.丙种小鼠的基因型无法确定,与丁种小鼠交配可判断其产生的配子类型
【答案】ABC
【分析】自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、根据图中杂交组合③可知,B1对B2为显性;根据图中杂交组合②可知,B1对B3为显性;根据图中杂交组合①可知,B2对B3为显性,故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性,即B1>B2>B3,A错误;
B、组合③中亲本的表型为黄色短尾和黄色正常尾,且又知短尾基因DD纯合致死,在子代不会出现DD的情况下,其子代的表型比为2∶1,因而说明基因型B1B1的个体死亡,故小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有5种,分别为:B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,B错误;
C、 甲和丁(黑色)杂交子代表现为黄色和鼠色,又知基因型DD纯合致死,且B1B1也致死,因此,甲的基因型为B1B2Dd,则该基因型的雌雄个体相互交配,在遵循自由组合定律的情况下,鼠色正常尾B2B2dd的个体占1/3×1/3=1/9,C错误;
D、即丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2_Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即与丁B3B3dd进行杂交,通过杂交结果可以判断其产生的配子类型和比例,D正确。
故选ABC。
03 分离定律解决自由组合定律的问题
3. (2025•山东济南二模,6)山羊的毛色有白色和灰色,角形有盘状角和直角,其中一对相对性状受一对等位基因D/d控制,另外一对相对性状受两对等位基因 A/a、B/b控制,相关基因不位于Y染色体上。为研究其遗传机制进行如下实验,下列叙述错误的是( )
A.组合①亲本中灰毛盘状角的基因型为 AABBXDY
B.组合②F₁中有8/9的个体测交后代既有灰毛又有白毛
C.盘状角基因型纯合可能使雌性个体死亡
D.组合④F₁中,灰毛个体中纯合子占1/4
【答案】B
【详解】A、观察组合②,子代中灰毛:白毛=9:7,这是基因自由组合定律中9:3:3:1的变式,由此可推知毛色这对相对性状受两对等位基因控制且A B 表现为灰毛,A_bb、aaB_、aabb表现为白毛,在这个过程中不存在致死情况,所以组合①亲本中灰毛个体基因型为AABB。再看盘状角和直角这对相对性状,由组合③可知盘状角对直角为显性,结合组合①,盘状角基因型为XDY,直角基因型为xdxd,那么组合①亲本灰毛盘状角的基因型为AABBXDY,A正确;
B、组合②F1中有8/16的个体(2AaBB+2AABb+4AaBb)测交后代既有灰毛又有白毛,基因型为AABB个体测交后代均为灰毛,白毛个体(3A_bb+3aaB_+1aabb)测交后代均为白毛,B错误;
C、从组合③能看到基因型为XDXD的个体死亡,这表明盘状角基因型纯合可能致使雌性个体死亡,C正确;
D、组合②子代灰毛个体基因型及比例为AABB:AABb:AaBB:AaBb=1:2:2:4。计算基因频率: A的基因频率为(1/2+2x2+2x1+4x1+2+4+2+4)/(1+2+2+4)x2=2/3;a的基因频率为1-2/3=1/3;B的基因频率为(1/2+2x2+2x1+4x1+2+4+2+4)/(1+2+2+4)x2=2/3;b的基因频率为1-2/3=1/3;随机交配后,子代中AABB的比例为2/3 x 2/3x2/3x2/3=16/81;AABb的比例为2x2/3x2/3x2/3x1/3=16/81;AaBB的比例2x2/3x1/3x2/3x2/3=16/81;AaBb的比例为2x2/3x1/3x2x2/3x1/3=16/81;故灰毛个体中纯合子(AABB)占1/4,D正确。故选B。
04 基因的连锁和交换定律
4 . (2025•山东潍坊模拟,8)我国育成首个纯合的单向异交不亲和糯玉米。“单向异交不亲和”由基因T控制,即含有T的卵细胞能合成相关物质阻止含t基因的精细胞与之结合,其余配子间能正常受精。玉米的非糯与糯性状受另一对等位基因(B/b)控制。研究人员将纯种不亲和品系糯玉米与亲和品系非糯玉米杂交,F1均为不亲和非糯玉米,将F1进行测交以确定2对基因在染色体上的位置。不考虑染色体变异、互换和基因突变等情况,下列分析正确的是( )
A.若F1作父本的测交子代有2种表型,则说明2对基因位于2对同源染色体
B.若F1作父本的测交子代有4种表型,则说明2对基因位于2对同源染色体
C.若F1作母本的测交子代只有1种表型,则不能确定基因在染色体上的位置
D.若F1作母本的测交子代有2种表型,则说明2对基因位于1对同源染色体
【答案】B
【详解】A、若F1作父本的测交子代有2种表型,说明两对基因位于一对同源染色体上(完全连锁),因父本F1(TtBb)产生的配子类型受连锁影响,测交子代表型减少,A错误;
B、若F1作父本的测交子代有4种表型,说明两对基因位于两对同源染色体上(自由组合),父本F1(TtBb)产生的配子种类齐全(TB、Tb、tB、tb),与测交亲本(ttbb)配子结合后子代表型多样,B正确;
C、若F1作母本的测交子代只有1种表型,说明两对基因位于一对同源染色体上(完全连锁),因母本卵细胞含T时阻止含t精子结合,导致可受精卵细胞单一,可确定基因位置,C错误;
D、若F1作母本的测交子代有2种表型,说明两对基因位于两对同源染色体上(自由组合),因母本可受精卵细胞(tB、tb)与精子结合产生两种表型子代,D错误。
故选B。
5 . (2025•山东济南模拟,10)某二倍体植物的高秆(A)对矮秆(a)为完全显性,抗病(B)对易感病(b)为完全显性。现有纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交,F1自交,多次重复实验,统计F2的表型及比例都近似得到如下结果:高秆抗病:高秆易感病:矮秆抗病:矮秆易感病=66:9:9:16。下列有关说法错误的是( )
A.上述两对相对性状的遗传均遵循基因分离定律
B.上述两对相对性状的遗传不遵循基因自由组合定律
C.F1通过减数分裂产生的雌(或雄)配子的种类及比例是AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4
D.F2中出现了新的性状组合,说明F1减数分裂时非同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体互换
【答案】D
【详解】A、分析每一对等位基因:高秆:矮秆=(66+9):(9+16)=3:1,抗病:易感病=(66+9):(9+16)=3:1,故两对相对性状的遗传均遵循基因分离定律,A正确;
B、F2比例不符合9:3:3:1及9:3:3:1的变式,说明两对基因未独立遗传,可能位于同一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,B正确;
C、依据F2中矮秆易感病比例是16%可知,亲本产生ab的比例是4/10,又因为AB:ab=1:1,Ab:aB=1:1,故推出亲本产生的配子及比例是AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4,C正确;
D、F2新性状组合源于同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,而非非同源染色体之间的交换(染色体易位),D错误。
故选D。
05 基因的互作问题
6.(2025•山东济南模拟,5)某二倍体植物的花色由三对独立遗传的等位基因(A/a、B/b、D/d)控制,体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,其花色遗传如图1所示。为了确定aaBbDdd植株属于图2中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例(各种配子正常存活)。下列叙述正确的是( )
A.在没有突变的情况下,白花性状的基因型有18种
B.突变体①aaBbDdd可以产生4种不同基因型的配子
C.若子代中黄色∶橙色=1∶5,则其为突变体②
D.若子代中全为橙色,则其为突变体③
【答案】C
【详解】A、在没有突变的情况下,白色性状含 A 基因或不含A基因,A_ _ _ _ _(白花性状),2×3×3=18,aabb_ _(白花性状),3种,共21种,A错误;
B、突变体①aaBbDdd减数分裂可产生aBD、aBdd、aBDd、aBd、abD、abdd、abDd、abd共8种配子,B错误;
C、突变体②中的Ddd产生的配子为D:dd:Dd:d=1:1:2:2,因此突变体②aaBbDdd与aaBBDD的植株杂交,子代的基因型以及比例为aaB_DD:aaB_Ddd:aaB_DDd:aaB_Dd=1:1:2:2,由于体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,因此aaB_Ddd表现为黄色,而aaB_DD、aaB_DDd:aaB_Dd都表现为橙色,因此子代中黄色:橙色=1:5,C正确;
D、突变体③中的Ddd产生的配子为D:dd=1:1,因此突变体③aaBbDdd与aaBBDD的植株杂交,后代的基因型以及比例为aaB_DD:aaB-Ddd=1:1,由于体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,因此aaB-Ddd表现为黄色,而aaB-DD表现为橙色,因此子代中黄色:橙色=1:1,D错误。
故选C。
06 温度影响基因的表达
7.某植物花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)和环境共同决定。A基因控制白色物质合成粉色色素,B基因控制粉色色素合成红色色素。25℃培养时,来自父本的A基因不表达,来自母本的A基因可正常表达,B基因表达不受影响;35℃培养时,B基因的表达被抑制,而A基因的表达不受影响。基因型AaBb的个体自交,获得子代,此过程无突变。下列说法正确的是( )
A.25℃培养时,子代中基因型为A_B_的个体均可合成红色素表现为红色
B.25℃培养时,子代的表型及分离比为红色:粉色:白色=9:3:4
C.35℃培养时,子代中基因型为A_B_的个体由于B基因表达受抑制均表现为白色
D.35℃培养时,子代的表型及分离比为粉色:白色=3:1
【答案】D
【详解】A、在25℃培养时,子代基因型为A_B_的个体需满足:来自母本的A基因表达(合成粉色色素)且B基因正常表达(将粉色转为红色)。但若母源等位基因为a(概率1/2),则无A表达,表现为白色,故并非所有A_B_个体均呈红色,A错误;
B、在25℃培养时,子代表型比例实际为红色(A表达且B表达):粉色(A表达且bb):白色(无A表达)= (1/2×3/4):(1/2×1/4):(1/2)=3:1:4,B错误;
C、在35℃培养时,B基因表达被抑制(不合成红色素),但A基因正常表达(不受亲本来源影响),基因型为A_B_的个体可合成粉色色素,故表现为粉色,C错误;
D、在35℃培养时,B基因不表达,表型仅取决于A基因:A_个体(合成粉色色素)为粉色,aa个体(无粉色色素)为白色,分离比为3:1,D正确。
故选D。
题型01 异常比例分析
题型02 致死问题
题型03 外显率的计算专题
01 异常比例的分析
1.(2025·山东聊城·二模)彩椒有绿椒、黄椒、红椒三种类型,其果皮色泽受三对等位基因控制。当每对等位基因都至少含有一个显性基因时彩椒为绿色,当每对等位基因都不含显性基因时彩椒为黄色,其余基因型的彩椒为红色。现用三株彩椒进行如下实验:
实验一:红色×绿色→绿色∶红色∶黄色=9∶22∶1
实验二:绿色×黄色→绿色∶红色∶黄色=1∶6∶1
对以上杂交实验分析错误的是( )
A.控制彩椒果皮色泽的三对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.实验一子代中绿色个体纯合子比例为0
C.实验一亲本红色个体隐性基因有4个
D.实验二子代中红色个体可能的基因型有4种
【答案】D
【详解】A、根据题意分析可知,实验二中绿色×黄色→绿色:红色:黄色=1:6:1,相当于测交,说明果皮的色泽受三对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、实验一中子代有黄色,说明亲代绿色的基因型为AaBbCc,根据子代绿色所占比例为9/32(3/4 ×3/4×1/2)可知,亲代红色基因型中两对等位基因各含有一个显性基因,另一对等位基因隐性纯合,可能为aaBbCc、AabbCc或AaBbcc,因此实验一子代中绿色个体中不可能存在纯合子,纯合子比例为0,B正确;
C、实验一亲本红色个体基因型可能为aaBbCc、AabbCc或AaBbcc,隐性基因有4个,C正确;
D、实验二的亲本基因型组合为AaBbCc×aabbcc,则子代的基因型共有8种,其中绿色的基因型为AaBbCc,黄色的基因型为aabbcc,红色个体的基因型有6种,D错误。
故选D。
2.(2025·山东临沂·模拟)某雌雄同株植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对或多对等位基因控制,只有隐性纯合子才表现为白花。让红花植株随机传粉,所得子一代中红花:白花=8:1。下列推断不可能成立的是( )
A.该性状是由一对等位基因A/a控制,含a基因的配子1/2致死
B.该性状是由一对等位基因A/a控制,亲本中红花纯合子占1/3
C.亲本红花的基因型为AaBb,含A基因的花粉致死
D.亲本红花的基因型为AaBb,含AA和BB的个体致死
【答案】C
【详解】A、若由一对等位基因A/a控制,且含a的配子1/2致死,则亲本Aa产生的配子A:a=2:1。随机交配后子代AA:Aa:aa=4:4:1,红花:白花=8:1,符合题意,A正确;
B、若亲本中红花纯合子(AA)占1/3,杂合子(Aa)占2/3,群体产生的配子A:a=2:1。随机交配后子代AA:Aa:aa=4:4:1,红花:白花=8:1,符合题意,B正确;
C、若亲本为AaBb且含A基因的花粉致死,雄配子仅aB和ab(各50%),雌配子正常。子代中白花aabb概率为1/8,红花:白花=7:1,C错误;
D、若亲本为AaBb且含AA和BB的个体致死,即AA--和--BB致死,即自交后致死基因型有AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB,占7/16,存活个体中红花:白花=8:1,符合题意,D正确。
故选C。
02 致死问题
3 . 玉米细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的玉米自交,中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉获得F2,下列分析错误的是( )
A.F1产生的雄配子的比例为M:m=4:1
B.该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大
C.杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=15:14:3
D.由F1的结果推测,亲本玉米产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3
【答案】A
【详解】AD、基因型为Mm的玉米自交,子代中mm=1/8=1/2×1/4,雌配子正常,说明花粉中含m基因的概率为1/4,雄配子中M:m=3∶1,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,F1的基因型为MM(3/8)、Mm(4/8)、mm(1/8)。MM植株雄配子全为M,Mm植株雄配子M:m=3:1(因m花粉存活率为1/3),mm植株雄配子全为m。总雄配子比例为:M=3/8×1 + 4/8×3/4 = 3/4,m=4/8×1/4 + 1/8×1 = 1/4,即M:m=3:1,A错误,D正确;
B、由题干可知,M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去,所以该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大,B正确;
C、F1中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉,用配子法计算,基因型MM、Mm、mm都作为母本,则产生的雌配子M=3/8×1+4/8×1/2=5/8,m=1-5/8=3/8。基因型MM、Mm、mm都作为父本,Mm产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,产生的雄配子M:m=3:1,故杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=(5/8×3/4):(5/8×1/4+3/8×3/4):(3/8×1/4)=15:14:3,C正确;
故选A。
4. 某雌雄同株植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对或多对等位基因控制,只有隐性纯合子才表现为白花。让红花植株随机传粉,所得子一代中红花:白花=8:1。下列推断不可能成立的是( )
A.该性状是由一对等位基因A/a控制,含a基因的配子1/2致死
B.该性状是由一对等位基因A/a控制,亲本中红花纯合子占1/3
C.亲本红花的基因型为AaBb,含A基因的花粉致死
D.亲本红花的基因型为AaBb,含AA和BB的个体致死
【答案】C
【详解】A、若由一对等位基因A/a控制,且含a的配子1/2致死,则亲本Aa产生的配子A:a=2:1。随机交配后子代AA:Aa:aa=4:4:1,红花:白花=8:1,符合题意,A正确;
B、若亲本中红花纯合子(AA)占1/3,杂合子(Aa)占2/3,群体产生的配子A:a=2:1。随机交配后子代AA:Aa:aa=4:4:1,红花:白花=8:1,符合题意,B正确;
C、若亲本为AaBb且含A基因的花粉致死,雄配子仅aB和ab(各50%),雌配子正常。子代中白花aabb概率为1/8,红花:白花=7:1,C错误;
D、若亲本为AaBb且含AA和BB的个体致死,即AA--和--BB致死,即自交后致死基因型有AABB、AABb、AAbb、aaBB、AaBB,占7/16,存活个体中红花:白花=8:1,符合题意,D正确。
故选C。
03 外显率的计算专题
5. (2025·山东青岛·期中)外显率是某一基因型个体显示预期表型的比例。某昆虫的残翅(aa)的外显率为80%,其余20%的aa与其他基因型的个体均表现为长翅。两只昆虫杂交产生的F1中长翅∶残翅=11∶4。已知某种基因型完全致死,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A.两只亲本昆虫的表型相同
B.AA基因型完全致死
C.F1中长翅纯合子的比例为3/10
D.F1随机交配产生的F2中残翅个体占2/5
【答案】C
【详解】AB、已知某种基因型完全致死,而F1中出现长翅和残翅(aa),且比例为11:4,故亲本不可能存在AA,即亲本可能为Aa和aa或Aa和Aa,即AA基因型完全致死。若亲本基因型为Aa和aa,F1中长翅∶残翅=3∶2,与题干不符,故两只亲本昆虫基因型均为Aa,表型均为长翅,AB正确;
C、两只亲本昆虫基因型均为Aa,F1中Aa:aa=2:1(AA基因型完全致死),由于残翅(aa)的外显率为80%,其余20%的aa与其他基因型的个体均表现为长翅,故F1长翅中Aa:aa=2:0.2,故F1中长翅纯合子的比例为0.2/2.2=1/11,C错误;
D、F1中Aa:aa=2:1,F1随机交配时,配子比例为A:1/3,a:2/3,F2中基因型为AA:Aa:aa=1:4:4,AA致死后存活比例为Aa∶aa=1∶1,则F2中残翅个体占的比例为1/2×80%=2/5,D正确。
故选C。
1.(2025·山东卷) 果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.MmNN C.mmNN D.Mmnn
【答案】B
【详解】A、根据题意,2对常染色体上的等位基因M、m和N、n,其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,MmNn均为杂合子,无法判断导致表型为体节缺失的母本的哪一对等位基因隐性纯合,A错误;
B、MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合子,不符合题意中,1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,因此只能符合第一种情况,因此推测Mm是母体效应基因,正是由于母本含有mm隐性纯合子,MmNN才表现为体节缺失,B正确;
C、mmNN中mm为隐性纯合子,可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子mm,因此表现型为体节缺失,无法判定mm是具有母体效应基因还是本身隐性纯合出现得体节缺失,同理,Mmnn中,nn可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子,因此表现型为体节缺失,因此也无法判定,C、D错误。
故选B。
2.(2024·山东卷,多选)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
【答案】AC
【详解】AC、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O—XAY(O表示该染色体缺少相应基因,—表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为— —XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—XAY×— —XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX:1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—×— —,所得子代为1O—:1O —:1— —:1— —。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O—×— —所得的子代1O—:1O —中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O —:1— —:1— —,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,AC正确;
BD、假设乙的基因型为Aa,其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO。乙×正常雌果蝇杂交时,乙所产生的配子种类及比例为:1Aa:1AO:1aO:1OO,正常雌果蝇产生的配子种类及比例为:1AO:1aO。则所得子代基因型及比例可表示为:1AAaO:1AAOO:AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,由上可推断子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1。与翅型相关两对染色体都为常染色体,直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1。假设与实验结果相符,假设成立。故②中亲本雌果蝇的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1条染色体可以移接到常染色体末端,BD错误。
故选AC。
3.(2023·山东卷) 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
【答案】A
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自于其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自于其母亲,g基因来自于其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自于其母亲,G基因来自于其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表现型可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自于父本,g基因来自于母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自于其母亲,因此不表达,该父本呈现白色;根据上面的分析可知,母本XGXg依然是可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本,g基因来自于父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.(2025·重庆卷)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是( )
植株种类
温度
花粉不育率(%)
不育株S1
高温
100%
低温
0
不育株S2
高温
100%
低温
0
稳定可育株
高温
0
低温
0
A.S1是基因型为TTYY的纯合子
B.选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离
C.F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16
D.在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植
【答案】C
【详解】A、S1米质劣,但F1均为米质优,说明S2为YY。F1高温不育,低温可育,F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,故两单株为Tt(杂合),则S1和S2应为TT、Tt,若S1为TTyy (高温不育) ,S2为TtYY (高温不育),杂交F1出现TtYy,符合条件,A错误;
B、F1出现TTYy、TtYy,杂交后F2的育性由T/t决定,高温下T_不育,tt可育,任意两单株进行杂交不一定会出现如图F2的育性分离,B错误;
C、高温不育纯合植株为TT,米质优纯合植株为YY,两者独立遗传。F1中TtYy杂交,F2中TTYY的概率为1/4(TT)×1/4(YY)= 1/16,C正确;
D、S1和S2在高温下均不育(花粉不育率100%),无法杂交,需在低温下种植才能完成传粉,D错误。
故选C。
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专题05 基因的分离和自由组合定律
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
知识串联·核心必记
要点01 分离定律模拟实验
要点02 从性遗传
要点03 自由组合的适用范围
要点04 9:3:3:1的变式
要点05 复等位基因
专题拓展·能力提升
热点情境 SSR标记
微专题拓展 雄性不育问题
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 假说演绎法
题型02 验证基因型的实验方法
题型03 分离定律解决自由组合定律问题
题型04基因的连锁和交换定律
题型05基因之间的互作问题
题型06温度影响基因的表达
B组·增分能力练
题型01 异常比例分析
题型02 致死问题
题型03 外显率的计算专题
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
基因分离定律异常情况分析
(2021山东卷)非正常比例分析
1. 以分离和自由组合定律为依托,分析特殊生物的特殊遗传方式
2. 研究环境条件改变,对基因表达及表型比例的影响
用分离定律解决自由组合定律问题
(2024山东卷)染色体变异导致特殊比例
(2022山东卷)多对等位基因、基因互作、9:3:3:1变式
基因连锁和交换定律
(2021山东卷)基因连锁和交换比例分析
新情境题型
(2025山东卷)母体效应
(2023山东卷)表观遗传导致性状异常分析
新风向演练
1.【新情境·母体效应】(2025·山东联考·二模)
研究发现,家蚕(性别决定为ZW型)的某些性状表现为延迟遗传,在这种遗传方式中子代的表型由母体核基因型决定;细胞质遗传表现为子代的性状和母本性状相同。为探究蚕茧形状的遗传方式,科学家利用稳定遗传的亲本做了正反交实验。下列说法错误的是( )
A.上述正反交的实验结果无法证明蚕茧形状表现为延迟遗传
B.若为细胞质遗传,则F1自由交配后的子代结果不同
C.若为延迟遗传,用上述实验中的F1分别自由交配所得F2均表现为椭圆,则证明椭圆性状为常染色显性遗传
D.若为延迟遗传且椭圆性状为常染色显性遗传,则上述实验中的F1分别自由交配所得F2与任一父本交配,后代表型比例均为3:1
2.【新情境·复等位基因】(2025·山东济南·二模)
某种昆虫的性别决定机制如图所示。在该昆虫群体中,D基因位点有D1、D2、D3三种等位基因。现有D1D2雌虫与D3雄虫进行杂交,获得F1,F1自由交配获得F2。
下列说法正确的是( )
A.昆虫群体中单倍体雄虫有3种基因型,雌虫也有三种基因型
B.F2雌虫有三种基因型,基因型比例为1∶1∶1
C.F2雄虫有五种基因型,基因型比例为1∶1∶1∶1∶2
D.F2中二倍体个体中雌虫:雄虫=3∶1
3.【新情境·杂交不亲和】(2025·山东济南·一模)
玉米的单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因G控制,其遗传机制是含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精,其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状,由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生,下列说法正确的是( )
A.Y、y和G、g两对等位基因遵循自由组合定律
B.子一代黄粒玉米中纯合体占1/3
C.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因频率会降低
D.UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能
知识串联·核心必记
要点01 分离定律模拟实验
1.模拟对象:雌雄配子的随机结合模拟实验
2.小桶或信封:雌雄生殖器官
3.小球或卡片:雌雄配子
4.注意事项:随机抽取30次以上,放回小桶,雌雄各自配子的比例不一定均为1:1
【易错易混】
1. 简单认为雌雄配子的比例为1:1
2. 抽取的过程属于等位基因分离过程,同一种器官内小球结合才是自由组合
【典例1】 模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
要点02 从性遗传
【易错易混】
1. 常染色体基因控制的性状
2. 基因型相同的情况下,雌表型不同
【典例2】某种羊的常染色体上的一对等位基因H和h,分别控制有胡须和无胡须。雄性个体有胡须(基因型为HH、Hh)和无胡须两种性状,雌性个体只有无胡须一种性状。基因型为hh的雄性个体与基因型为HH的雌性个体杂交,下列有关分析正确的是( )
A.F1只出现1种基因型、1种表型
B.由F1的表型不能推断性别
C.F1自由交配,子代中有胡须:无胡须=3:5
D.让F1无胡须个体自由交配,子代均为无胡须个体,不会出现有胡须个体
要点03 自由组合的适用范围
遵循自由组合定律的情况汇总:
1、 两对或多对基因位于非同源染色体上
2、 杂合子自交的子代比例遵循9:3:3:1的变式
3、 杂合子测交后代的比例遵循1:1:1:1的变式
【典例3】下列关于基因自由组合定律的描述,正确的是( )
A.若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交,后代表现型比例为1:1:1:1,说明两对基因能自由组合
B.若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab 的四种配子,说明两对基因能自由组合
C.若基因型为AaBb的个体自交,后代表现型比例不为9:3:3:1,则两对基因一定不能自由组合
D.若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交,后代表现型比例为3:1:3:1,说明两对基因能自由组合
要点04 9:3:3:1的变式
比例
原因
9:6:1
存在一种显性基因时表现为同一种性状,其余正常表现。例如,基因A和B同时存在时为一种性状,仅A或仅B存在时为另一种性状,A和B都不存在时为第三种性状。
9:7
A和B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状。例如,基因A和B同时存在时为红花,其他情况(A存在但B不存在,B存在但A不存在,A和B都不存在)均为白花。
9:3:4
aa成对存在时表现为双隐性性状,其余正常表现。例如,基因A存在时为一种性状,基因B存在时为另一种性状,A和B都不存在时为第三种性状。
15:1
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现。例如,基因A或B存在时为红花,A和B都不存在时为白花。
12:3:1
具有同一种显性基因(A或B)的就表现为同一种性状,其余正常表现。例如,基因A存在时为红花,基因B存在但A不存在时为粉花,A和B都不存在时为白花。
【典例4】已知家兔的毛色受常染色体上的多对基因控制,等位基因A1、A2、A3分别控制野鼠色、棕黄色和黑色,C基因控制毛色的出现,c为白化基因,c纯合时能抑制所有其他色素基因的表达。选择不同颜色的家兔杂交,子代以及比例如下表,下列叙述错误的是( )
P
F1
杂交组合一
野鼠色×黑色
野鼠色∶棕黄色∶白色=3∶3∶2
杂交组合二
野鼠色×野鼠色
野鼠色∶棕黄色∶白色=9∶3∶4
A.控制家兔毛色基因的显隐性关系是A2>A1>A3
B.杂交组合二结果说明控制毛色的两对基因位于非同源染色体上
C.杂交组合一中,亲代野鼠色个体与子代野鼠色个体的基因型不相同
D.杂交组合二中白色家兔的基因型可能有3种或4种,白色家兔随机交配,其子代仍为白色
【典例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
要点05 复等位基因
【典例6】某二倍体两性花植物,在自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、AP(斑红色)、AT(条红色)、a(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因的显隐性关系为A>AP>AT>a。AT是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。基因型为 ATa的植株自交,F1中条红色:白色=5:1.下列说法错误的是( )
A.控制花色的基因在形成配子的过程中遵循基因分离定律
B.两株花色不同的植株杂交,子代植株花色最多有3种类型
C.等比例的 AAT与ATa植株随机交配,F1中含“自私基因”的植株占5/6
D.两个基因型为Aa和APAT的植株杂交,F1中红色:斑红色:条红色=3:1:2
专题拓展·能力提升
热点情境拓展 SSR标记
情境解读
1.技术突破与创新: 20世纪70年代至80年代,DNA测序技术取得突破,科学家在基因组非编码区发现大量短串联重复序列(即SSR)。当时这些序列被认为是“垃圾DNA”,但后续研究发现其具有高度多态性。
2.医学应用进展:遗传图谱构建、基因定位、种质资源评估等研究需要高效、稳定的遗传标记。SSR标记能够准确反映个体间的遗传差异,为这些研究提供了有力支持。
在农业育种、医学遗传学等领域,快速鉴定品种、定位目标基因、评估遗传多样性等需求推动了SSR技术的应用和发展。
3.基础理论应用延伸:聚合酶链反应(PCR)技术的发明为SSR标记的检测提供了关键技术支撑。通过设计特异性引物,可对SSR位点进行扩增,再结合电泳等方法检测片段长度差异,实现遗传分析。PCR技术的高效性、灵敏性和可重复性,使得SSR标记的检测成本降低、效率提高,广泛应用于各类生物样本的分析。
4.现存挑战与优化方向:操作步骤多、耗时长,易因操作不当影响结果。人员操作差异大,导致结果重复性差。易出现非特异性条带干扰,条带判读难度高
命题分析
1. SSR标记定位基因在染色体上的位置:定位抗性基因等在染色体上的位置
2.SSR标记筛选高产品种:筛选出高产品种中特殊的SSR标记
3.跨模块知识串联:染色体变异(定位技术)、基因工程(体外转录技术)等知识点综合考查。
【典例7】选择技术培育抗病小麦新品种。已知抗赤霉病性状由显性基因R控制,该基因与SSR分子标记M1紧密连锁,M2是M1的等位基因。现有一株基因型为RrM1M2的抗病小麦,让其自交获得F1,借助分子标记检测能筛选出稳定遗传的抗病植株。下列相关叙述错误的是( )
A.R/r与M1/M2的遗传遵循基因的分离定律
B.F1抗病植株中标记基因型M1M2:M1M1=2:1
C.若M1对M2为完全显性,则可根据M1基因对应表型筛选出目标植株
D.分子标记辅助选择技术可在幼苗期实现目标基因型的筛选,缩短育种周期
【典例8】研究人员获得了穗粒数增多的纯合突变体水稻,将该突变体与纯合普通型水稻杂交,F1全为普通型,F1自交得到的F2植株中,突变体性状的植株与普通型植株的数量分别为108株、326株。研究人员进一步用SSR技术检测F2部分植株的DNA序列,确定控制穗粒数增多的基因所在的染色体位置,结果如下图。下列分析错误的是( )
注:SSR 是DNA 中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR不同,不同品种的同源染色体上的SSR也不相同。普通型和突变体分别为亲本,1~8是被检测的植株,其中1、3、5、7号植株为突变体性状;2、4、6、8号植株为普通型性状。
A.突变体性状与普通型性状的遗传符合分离定律
B.待测基因与SSR 连锁可提高检测的准确性
C.控制穗粒数增多的基因位于Ⅰ号染色体上
D.被测的F2普通型植株中,部分植株为杂合子
微专题拓展 雄性不育
【易错易混】雄性不育由细胞核基因和细胞质中基因共同决定。
细胞核的不育基因用r表示,可育基因用R表示;
细胞质的不育基因用S表示,可育基因用N表示。
细胞核可育基因(R)抑制细胞质中的不育基因(S)的表达。
只有细胞质是S,细胞核为rr时,一种情况雄性不育
雌(雄)蕊
S(rr)
S(R-)
N(rr)
N(R-)
雌蕊
可育
可育
可育
可育
雄蕊
不育
可育
可育(保持系)
可育(恢复系)
保持系和恢复系是S(rr)作为母本的情况下。
【典例9】已知水稻的雄性可育性状受细胞核和细胞质两套遗传系统共同控制。细胞核中含有一对等位基因R(雄性可育)和r(雄性不育);细胞质基因有N(雄性可育)和S(雄性不育)。当个体细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,该植株才会表现为雄性不育。下列有关该遗传机制的叙述正确的是( )
A.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
B.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
C.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育
D.某雄性不育植株的母本一定含有S基因
【典例10】自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物,却无法自交产生后代。烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2、S3、S4…)控制,烟草的花粉只有通过花粉管伸长(花粉管由花粉萌发产生)输送到卵细胞所在处,才能完成受精。下表为不亲和基因的作用规律:
结合上表信息,下列分析错误的是( )
A.复等位基因的出现体现了基因突变具有不定向性
B.将基因型为S1S3的花粉授于基因型为S1S3的烟草,则子代的基因型为S1S2、S2S3
C.自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合体
D.在杂交育种时,用两种自交不亲和的植株做亲本,可以省略杂交过程的去雄操作
01 假说演绎法的考察
1. (2025•山东青岛一模,10)下列关于生物科学方法和相关实验的说法,错误的是( )
A.分离细胞中各种细胞器和证明DNA半保留复制的实验均使用了差速离心法
B.孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
C.构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型
D.研究分泌蛋白的合成途径和T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验均使用放射性同位素标记法
02 基因型的实验验证方法
2.(2025•山东济南二模,17,多选) 小鼠的短尾(D)对正常尾(d)为显性,短尾基因纯合(DD)会导致胚胎死亡。毛皮颜色由常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现对甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠进行一系列杂交实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.控制毛皮颜色的复等位基因的显隐性关系是B1>B3>B2
B.小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有6种
C.甲种雌、雄个体相互交配,后代中鼠色正常尾的个体占1/12
D.丙种小鼠的基因型无法确定,与丁种小鼠交配可判断其产生的配子类型
03 分离定律解决自由组合定律的问题
3. (2025•山东济南二模,6)山羊的毛色有白色和灰色,角形有盘状角和直角,其中一对相对性状受一对等位基因D/d控制,另外一对相对性状受两对等位基因 A/a、B/b控制,相关基因不位于Y染色体上。为研究其遗传机制进行如下实验,下列叙述错误的是( )
A.组合①亲本中灰毛盘状角的基因型为 AABBXDY
B.组合②F₁中有8/9的个体测交后代既有灰毛又有白毛
C.盘状角基因型纯合可能使雌性个体死亡
D.组合④F₁中,灰毛个体中纯合子占1/4
04 基因的连锁和交换定律
4 . (2025•山东潍坊模拟,8)我国育成首个纯合的单向异交不亲和糯玉米。“单向异交不亲和”由基因T控制,即含有T的卵细胞能合成相关物质阻止含t基因的精细胞与之结合,其余配子间能正常受精。玉米的非糯与糯性状受另一对等位基因(B/b)控制。研究人员将纯种不亲和品系糯玉米与亲和品系非糯玉米杂交,F1均为不亲和非糯玉米,将F1进行测交以确定2对基因在染色体上的位置。不考虑染色体变异、互换和基因突变等情况,下列分析正确的是( )
A.若F1作父本的测交子代有2种表型,则说明2对基因位于2对同源染色体
B.若F1作父本的测交子代有4种表型,则说明2对基因位于2对同源染色体
C.若F1作母本的测交子代只有1种表型,则不能确定基因在染色体上的位置
D.若F1作母本的测交子代有2种表型,则说明2对基因位于1对同源染色体
5 . (2025•山东济南模拟,10)某二倍体植物的高秆(A)对矮秆(a)为完全显性,抗病(B)对易感病(b)为完全显性。现有纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交,F1自交,多次重复实验,统计F2的表型及比例都近似得到如下结果:高秆抗病:高秆易感病:矮秆抗病:矮秆易感病=66:9:9:16。下列有关说法错误的是( )
A.上述两对相对性状的遗传均遵循基因分离定律
B.上述两对相对性状的遗传不遵循基因自由组合定律
C.F1通过减数分裂产生的雌(或雄)配子的种类及比例是AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4
D.F2中出现了新的性状组合,说明F1减数分裂时非同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体互换
05 基因的互作问题
6.(2025•山东济南模拟,5)某二倍体植物的花色由三对独立遗传的等位基因(A/a、B/b、D/d)控制,体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,其花色遗传如图1所示。为了确定aaBbDdd植株属于图2中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例(各种配子正常存活)。下列叙述正确的是( )
A.在没有突变的情况下,白花性状的基因型有18种
B.突变体①aaBbDdd可以产生4种不同基因型的配子
C.若子代中黄色∶橙色=1∶5,则其为突变体②
D.若子代中全为橙色,则其为突变体③
06 温度影响基因的表达
7.某植物花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)和环境共同决定。A基因控制白色物质合成粉色色素,B基因控制粉色色素合成红色色素。25℃培养时,来自父本的A基因不表达,来自母本的A基因可正常表达,B基因表达不受影响;35℃培养时,B基因的表达被抑制,而A基因的表达不受影响。基因型AaBb的个体自交,获得子代,此过程无突变。下列说法正确的是( )
A.25℃培养时,子代中基因型为A_B_的个体均可合成红色素表现为红色
B.25℃培养时,子代的表型及分离比为红色:粉色:白色=9:3:4
C.35℃培养时,子代中基因型为A_B_的个体由于B基因表达受抑制均表现为白色
D.35℃培养时,子代的表型及分离比为粉色:白色=3:1
题型01 异常比例分析
题型02 致死问题
题型03 外显率的计算专题
01 异常比例的分析
1.(2025·山东聊城·二模)彩椒有绿椒、黄椒、红椒三种类型,其果皮色泽受三对等位基因控制。当每对等位基因都至少含有一个显性基因时彩椒为绿色,当每对等位基因都不含显性基因时彩椒为黄色,其余基因型的彩椒为红色。现用三株彩椒进行如下实验:
实验一:红色×绿色→绿色∶红色∶黄色=9∶22∶1
实验二:绿色×黄色→绿色∶红色∶黄色=1∶6∶1
对以上杂交实验分析错误的是( )
A.控制彩椒果皮色泽的三对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.实验一子代中绿色个体纯合子比例为0
C.实验一亲本红色个体隐性基因有4个
D.实验二子代中红色个体可能的基因型有4种
2.(2025·山东临沂·模拟)某雌雄同株植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对或多对等位基因控制,只有隐性纯合子才表现为白花。让红花植株随机传粉,所得子一代中红花:白花=8:1。下列推断不可能成立的是( )
A.该性状是由一对等位基因A/a控制,含a基因的配子1/2致死
B.该性状是由一对等位基因A/a控制,亲本中红花纯合子占1/3
C.亲本红花的基因型为AaBb,含A基因的花粉致死
D.亲本红花的基因型为AaBb,含AA和BB的个体致死
02 致死问题
3 . 玉米细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的玉米自交,中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉获得F2,下列分析错误的是( )
A.F1产生的雄配子的比例为M:m=4:1
B.该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大
C.杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=15:14:3
D.由F1的结果推测,亲本玉米产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3
4. 某雌雄同株植物的花色有红色和白色两种,该相对性状可能由一对或多对等位基因控制,只有隐性纯合子才表现为白花。让红花植株随机传粉,所得子一代中红花:白花=8:1。下列推断不可能成立的是( )
A.该性状是由一对等位基因A/a控制,含a基因的配子1/2致死
B.该性状是由一对等位基因A/a控制,亲本中红花纯合子占1/3
C.亲本红花的基因型为AaBb,含A基因的花粉致死
D.亲本红花的基因型为AaBb,含AA和BB的个体致死
03 外显率的计算专题
5. (2025·山东青岛·期中)外显率是某一基因型个体显示预期表型的比例。某昆虫的残翅(aa)的外显率为80%,其余20%的aa与其他基因型的个体均表现为长翅。两只昆虫杂交产生的F1中长翅∶残翅=11∶4。已知某种基因型完全致死,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A.两只亲本昆虫的表型相同
B.AA基因型完全致死
C.F1中长翅纯合子的比例为3/10
D.F1随机交配产生的F2中残翅个体占2/5
1.(2025·山东卷) 果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.MmNN C.mmNN D.Mmnn
2.(2024·山东卷,多选)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
3.(2023·山东卷) 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
4.(2025·重庆卷)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是( )
植株种类
温度
花粉不育率(%)
不育株S1
高温
100%
低温
0
不育株S2
高温
100%
低温
0
稳定可育株
高温
0
低温
0
A.S1是基因型为TTYY的纯合子
B.选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离
C.F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16
D.在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植
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