内容正文:
高三二轮专题复习高效讲义
生 物 学
1
专题二
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遗传与进化
第5讲 孟德尔遗传定律及应用
2
2.无机盐与人体稳态调节
提出假说
验证假说
等位基因
同源染色体
非同源染色体
非同源染色
体
2.无机盐与人体稳态调节
02
考点2 基因的自由组合定律及应用
内容索引
03
课下巩固检测练(七)
考点1 基因的分离定律及应用
01
考点1 基因的分离定律及应用
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
3.验证分离定律
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的分离比为______,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为______,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
单倍体
育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表型,比例为______,则符合分离定律
3∶1
1∶1
1∶1
2.无机盐与人体稳态调节
①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性;②每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等;③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同
2.无机盐与人体稳态调节
(1/2)n
1-(1/2)n
[1-(1/2)n]×1/2
(2n-1)/(2n+1)
2/(2n+1)
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
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2.无机盐与人体稳态调节
考点2 基因的自由组合定律及应用
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1的植物其亲本只在一条染色体上导入了耐盐基因。自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1的植物,其亲本在两条非同源染色体上导入了耐盐基因
A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,减数分裂时部分初级性母细胞发生互换,产生四种类型的配子,其比例为21∶4∶4∶21
2.无机盐与人体稳态调节
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
2.无机盐与人体稳态调节
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课下巩固检测练(七)
孟德尔遗传定律及应用
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【课程标准】阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
1.判断基因显隐性的方法
(1)相对性状亲本杂交→子代只表现一个亲本性状,该亲本性状为显性性状。
(2)相同性状亲本杂交→子代发生性状分离,新出现的性状为隐性性状。
(3)根据遗传系谱图判断
2.自由交配的概率计算——配子法
若某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)。
【基点小测】
(1)豌豆一对相对性状杂交实验中,F2出现3∶1需满足的条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)自交概率计算
①杂合子(Aa)连续自交n代后,杂合子比例为_________,纯合子比例为____________,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=____________________。
②杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为__________________,杂合子比例为____________。
1.(2024·安徽高考)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是( )
A.1/2 B.3/4
C.15/16 D.1
解析:选A。由题意可知控制白色的基因在雄虫中不表达,随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,说明白色对黄色为显性,若相关基因用A/a表示,则亲代白色雌虫基因型为AA,黄色雄虫基因型为AA或Aa或aa。若黄色雄虫基因型为AA,则F1基因型为AA,F1自由交配,F2基因型为AA,F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为15/16;若黄色雄虫基因型为aa,则F1基因型为Aa,F1自由交配,F2基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为3/4。综上所述,A符合题意。
2.(2024·山东高考·改编)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,下列推断错误的是( )
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为aa或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
解析:选D。根据表格中杂交结果可知直翅为显性,结合题干信息初步推出其杂交组合类型为:AA×AA♀、AA×Aa♀、AA×aa♀、Aa×AA♀、Aa×Aa♀、Aa×aa♀,根据7∶1和3∶1的子代性状分离比,可以排除AA×AA♀(子代均为显性性状)、Aa×AA♀(子代均为显性性状)和 Aa×aa♀(子代性状分离比为1∶1),根据假说—演绎法构建模型可得出:①中亲本雌果蝇的基因型一定为 Aa,选项A正确;②中亲本雌果蝇的基因型除aa之外,还可以是Aa,选项B正确;出现实验①中的杂交实验结果的只有杂交组合为AA×Aa♀,雄果蝇Ⅳ号常染色体中基因A所在的染色体移接到X染色体上的情况,选项C正确;若杂交组合为AA×aa♀,雄果蝇Ⅳ号常染色体中基因A所在的染色体移接到常染色体上,会出现实验②的结果,选项D错误。
3.(2025·云南高考)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
群体
植株总数/株
果面有蜡粉株数/株
果面无蜡粉株数/株
P1
30
30
0
P2
30
0
30
F1
523
523
0
F2
574
430
144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。
回答下列问题:
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的________定律,依据是____________________________________________________________。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为:提取基因组DNA→________目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为______条条带,限制酶H的切割位点位于______(填“A”“a”或“A和a”)上。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
解析:(2)P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割(假设P1基因型为AA),P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割(假设P2基因型为aa),限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割,为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。
答案:(1)分离 F2中出现3∶1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传规律 (2)PCR扩增 1或3 a (3)选用材料:F1植株和P2植株
4.(2024·贵州高考·节选)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制,其中某一基因纯合致死。现有甲(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若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是____________________________________。实验③中的子代比例说明了____________________,其黄色子代的基因型是__________。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有___________种,其中基因型组合为_________________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
解析:(1)根据图中实验③可知,双亲均为黄色,子代表现为黄色∶鼠色=2∶1,B1对B2为显性;根据图中实验①可知,B1对B3为显性,B2对B3为显性;故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。实验③中的子代比例说明基因型为B1B1的个体死亡,根据实验②可知,乙的基因型为B1B3,故可推测实验③的双亲基因型分别为B1B2、B1B3,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。(2)根据(1)可知,小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。
答案:(1)B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 基因型为B1B1的个体死亡 B1B2、B1B3 (2)5 B1B3和B2B3
1.(2025·安徽安庆模拟)育种工作者欲将荷兰某优质奶牛品种引进国内,但直接引种奶牛不仅价格昂贵,而且产仔数量少,同时还发现直接引进的品种到达国内后出现了适应性差、产奶量低等问题。为尽快培育出成本低、适应性强,并保留自身优良性状的新品种,设计了下列引种育种方案,其中最合理的描述是( )
A.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交
B.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交
C.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代公牛逐代与亲本母牛回交
D.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代母牛逐代与亲本公牛回交
解析:选D。引种奶牛价格昂贵,奶牛产仔数量少,引入公牛更为经济高效,可在一个繁殖周期内,将引入的公牛与多头本地母牛进行交配,后代中的母牛通过不断与亲本公牛回交,可逐代提高后代中来自种牛的染色体占比,并从中选出既有种牛优良性状又有本地牛适应性特征的优良后代。综上,D正确。
2.(2025·山东潍坊二模)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本核基因型决定;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均表现为椭圆形,则证明椭圆形性状为常染色体显性遗传
D.若为延迟遗传且椭圆性状为常染色体显性遗传,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
解析:选C。若为延迟遗传,用上述实验中的F1分别自由交配所得F2表现为椭圆形。 因为延迟遗传中子代表型由母本核基因型决定, F2表现为椭圆形,推测椭圆形性状为显性,相关基因位于常染色体或性染色体同源区段,C错误。若为延迟遗传且椭圆形性状为常染色体显性遗传,设相关基因为A、 a。 正交: P为AA(椭圆形)×aa(圆形),F1为Aa(椭圆形);反交:P为 aa(圆形)×AA(椭圆形), 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本核基因型决定,所以后代表型比例都为3∶1,D正确。
3.(2025·江西南昌模拟)藏鸡是适应高寒、低压、缺氧环境的优良鸡种,已知藏鸡的麻羽是由等位基因ewh、e-决定的,研究人员进行了如下杂交实验(F1均为黑羽),下列相关分析正确的是( )
A.麻羽鸡的基因型只有1种
B.麻羽鸡与麻羽鸡杂交,后代全为麻羽鸡
C.由图可知,控制鸡羽色的基因的遗传符合分离定律
D.只有同时存在ewh、e-两种不同等位基因时,才能表现为麻羽
解析:选B。由题图可知,F1均为黑羽,F2中ewhewh、e-e-均表现为黑羽,得出只有同时存在ewh、e-两种不同等位基因时,才表现为麻羽,所以麻羽鸡的基因型只有一种,A、D正确。
4.(2025·广西北海模拟)油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的等位基因A1、A2、A3决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2)、品系3(A3A3)进行如下实验。回答下列问题:
组别
杂交组合
F1
F2
实验一
品系1×品系2
F1:全为雄性不育×亲本(回交)
?
实验二
品系1×品系3
F1:全为育性正常×品系1(回交)
?
(1)用雄性不育品系做杂交育种,在操作上最显著的优点是___________________________________________________________。
(2)根据实验一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是__________________,只考虑这对等位基因(A1、A2、A3),有____种基因型。
(3)为了进一步分析雄性不育的遗传机理,科研人员提取实验一中亲本、F1、F2若干植株DNA,利用PCR扩增不同样本的某种遗传标记(特定片段长度代表遗传标记所在位点的遗传物质来源),电泳结果如图所示。
①同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段通常发生在___________(填时期),其引起的变异属于________。
②据图推测,_____________序列与雄性不育基因紧密连锁,可作为雄性不育基因的分子标记,理由是_______________________________。
③为进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本、F1、F2各植株DNA,并将F2表型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的遗传标记,请在下图画出支持上述结论的电泳结果。
答案:(1)不用去雄 (2)A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性(或A3>A1>A2) 6 (3)①减数分裂Ⅰ前期 基因重组 ②SNPe 雄性不育植株均检测出SNPe序列
③
1.两对等位基因分别在一对常染色体、一对性染色体上的相关性状分离比(以XY决定型为例,ZW决定型类似)
(1)aaXBXB×AAXbY或AAXBXB×aaXbY→AaXBXb×AaXBY→后代表型比例为9∶3∶3∶1或变式。
(2)AaXBXb×AaXbY→后代表型比例往往为3∶3∶1∶1,常出现3∶3∶2的变式。
2.基因连锁遗传现象
(1)完全连锁模型及其规律
连锁类型
基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上
基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型
AB∶ab=1∶1
Ab∶aB=1∶1
自交
后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、1aaBB
表型
性状分离比为3∶1
性状分离比为1∶2∶1
(2)连锁互换模型及规律
①规律:F1产生总的配子种类比:AB=ab>Ab=aB。
②解读“两两相等、两多两少”规律
a.两两相等:2种非互换型配子的数量相等,2种互换型配子的数量相等;或两个基因互补型配子的数量相等。
b.两多两少:通常非互换型配子的数量多于互换型配子的数量。
3.验证自由组合定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
单倍体
育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
4.自由交配的概率计算——配子法
在涉及两对等位基因的自由交配时,一般拆分后对每一对等位基因自由交配后再组合,但有些类型则不能利用拆分法,实例如下:
【基点小测】
(1)科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入了小麦体内,结果发现一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1,另一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1。请你解释这一现象:_________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。
(2)若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型,但比例为21∶4∶4∶21,试解释出现这一结果的可能原因:______________________________________________________________________________________________________________________________。
1.(2025·湖北高考)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数/粒
25
7
20
12
解析:选C。黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒为2粒(32×1/16),但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;圆粒与皱粒比为5∶3,可能因R配子活力低于r,但由于样本太少,所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比波动,C正确;圆粒与皱粒实际比为5∶3,不符合分离定律预期的3∶1,同时样本数目太少,所以不支持孟德尔分离定律,D错误。
2.(2025·河南高考)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
解析:选D。已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状,甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6,为9∶3∶3∶1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为A_B_,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A_B_)∶突变株均为3∶1,故甲的基因型是AaBB或AABb,A正确。
F1基因型为AaBb,自交后代F2应该出现9∶(6+1)的分离比,出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死,B正确。F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15,C正确。F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有:AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb 6种杂交组合和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交,故亲本组合有10种,D错误。
3.(2025·山东高考)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
解析:选B。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;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;
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,也可能是亲本含有隐性纯合子mm,因此表现为体节缺失,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,也可能是亲本含有隐性纯合子,表现为体节缺失,因此也无法判定,C、D错误。
4.(2025·四川高考)水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶∶绿叶=9∶7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有________种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因________(填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有_____种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为_____________________________________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到________个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。
解析:(1)亲本组合1紫叶与绿叶杂交,子一代表现为紫叶,子一代自交子二代紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此子一代的基因型是AaDd,子二代A_D_表现为紫叶,A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶,故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd,共5种基因型。实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒,子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒,子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd,棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒,共2种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交,子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD,植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,则两对基因连锁,继续开展如下实验:①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。②若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒),则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AAbbDD(紫叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒),则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。
答案:(1)5 能 (2)2 bbDd或BbDd (3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1 (4)①4 ②3/4或1/2
1.(2025·四川成都一模)拟南芥花的发育受A、B、D三种基因控制。图1为野生型拟南芥(AABBDD)花不同结构相关基因的表达情况。A、B、D三种基因对应存在3类隐性的缺失突变基因a、b和d,导致花器官错位发育。A与D基因一般不能同时表达,若一方发生突变而缺失,则另一方在花的所有结构中都能得以表达。如D基因缺失突变体(AABBdd),其表达的基因与发育结果如图2所示。关于拟南芥花的发育,以下说法正确的是( )
A.野生型拟南芥萼片与花瓣组织中均不含D基因
B.基因型为AABBDD与AABBdd的个体杂交,子代表型与图1一致
C.基因型为aaBBDD拟南芥植株的花中能正常发育出的结构是雌蕊和雄蕊
D.基因型为AABbDd的拟南芥自交,子代有四种表型的花,则B、D基因独立遗传
解析:选C。同一个体所有组织细胞来源于受精卵的有丝分裂,所以含有相同的基因,野生型拟南芥萼片与花瓣组织中均含有D基因,A错误;据图可知,D基因缺失突变体(AABBdd)缺少花蕊,无法与野生型杂交,B错误;据图可知,A为萼片,BA为花瓣,BD为雄蕊,D为雌蕊,基因型为aaBBDD拟南芥植株的花中能正常发育出的结构是雌蕊和雄蕊,C正确;基因型为AABbDd的拟南芥自交,子代有四种表型的花,可能是B、D基因独立遗传,也可能是B、D基因位于同一对同源染色体上,发生了互换所致,D错误。
2.(2025·辽宁大连一模)B(卷翅)、b(正常翅)和D、d是位于2号染色体上的两对等位基因,其中B、d为纯合致死基因,D不控制其他性状。以基因型为DDBb的果蝇相互杂交获得F1,F1表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1。甲、乙和丙是选育出的三种类型的果蝇,基因与染色体的位置关系如图所示。不考虑染色体互换等其他变异,下列说法错误的是( )
A.F1卷翅果蝇与果蝇甲杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
B.F1雌雄果蝇相互交配获得F2,F2的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
C.果蝇乙与果蝇丙杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1
D.果蝇丙之间相互杂交获得F1,F1的基因型均与果蝇丙相同
解析:选C。由题意可知B、d为纯合致死基因,DDBb的果蝇相互杂交,获得的F1基因型及比例为DDBb∶DDbb=2∶1,F1卷翅果蝇(DDBb)与果蝇甲(DDbb)杂交,后代的表型及比例为卷翅(DDBb)∶正常翅(DDbb)=1∶1,A正确;F1基因型及比例为DDBb∶DDbb=2∶1,雌雄果蝇相互交配,产生的配子种类和比例为DB∶Db=1∶2,产生DDBB=1/9(死亡)、DDBb=4/9、DDbb=4/9,故F2的表型及比例为卷翅(DDBb)∶正常翅(DDbb)=1∶1,B正确;果蝇乙(DdBb)与果蝇丙(DdBb)杂交,产生1DDBb、1Ddbb、1DdBB(死亡)、1ddBb(死亡),故后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1,C错误;果蝇丙(DdBb)之间相互杂交产生1DDBB(死亡)、2DdBb、1ddbb(死亡),故F1的基因型均与果蝇丙相同,D正确。
3.(2025·广西桂林模拟)褐飞虱利用刺吸式口器吸食水稻汁液,引起水稻植株营养成分流失,使稻穗发育不良。水稻对褐飞虱的抗性受到多种基因的调控。科研人员挑选了一些抗褐飞虱较强的水稻品种(甲、乙、丙),并将其与不抗褐飞虱的水稻品种进行杂交,F1自交得到F2,杂交实验及结果如表所示。回答下列问题:
杂交
组合
亲本
F1的表型
及比例
F2的表型及比例
一
甲×不抗
褐飞虱
抗褐飞虱
抗褐飞虱∶不抗褐飞虱=15∶1
二
乙×不抗
褐飞虱
不抗
褐飞虱
抗褐飞虱∶不抗褐飞虱=1∶3
三
丙×不抗
褐飞虱
抗褐飞虱
抗褐飞虱∶不抗褐飞虱=13∶3
(1)分析杂交实验及结果可知,在抗性水稻甲、乙、丙中,抗性性状受1对等位基因控制的水稻是________,受显性基因控制的水稻是________。
(2)若让杂交组合一F2的抗褐飞虱水稻进行自交,部分植株的子代会出现不抗褐飞虱性状,则这部分植株在F2抗褐飞虱植株中所占的比例为______。若选择杂交组合二F2的抗褐飞虱水稻分别与F2的不抗褐飞虱水稻进行杂交,则F3的表型及比例为__________________________________。
(3)科研人员认为杂交组合三抗褐飞虱的性状与基因表达受抑制有关。以下模型中,能解释该杂交现象的是_______(填序号)。按照该解释模型分析,丙和不抗褐飞虱亲本的基因型分别为______________________________。
(4)将甲和乙进行杂交,子代植株均表现为抗褐飞虱。F1自交得到F2,F2中抗褐飞虱∶不抗褐飞虱接近61∶3,其中大约25%的抗性植株对褐飞虱的抗性增强。从基因在染色体的位置和相互作用的角度分析,其原因是
_______________________________________________________________。
解析:(1)杂交组合一中,F2出现了15∶1的性状分离比,说明甲水稻的抗褐飞虱性状由两对基因(设为A/a、B/b)控制且这两对基因独立遗传。杂交组合二中,F2出现了1∶3的性状分离比,说明乙水稻的抗褐飞虱性状由一对基因(设为D/d)控制。杂交组合三中F2出现了13∶3的性状分离比,说明丙水稻的抗褐飞虱性状受两对等位基因控制,但未必均受显性基因控制。综上所述,甲水稻的抗褐飞虱性状受显性基因控制。
(2)杂交组合一中,F2抗褐飞虱植株(比例为15/16)的基因型为A_B_、A_bb、aaB_,自交子代中有不抗褐飞虱植株的F2植株基因型为AaBb(4/15)、Aabb(2/15)、aaBb(2/15),这些植株在F2抗褐飞虱植株中所占的比例为8/15。若选择杂交组合二F2的抗褐飞虱水稻(dd)分别与F2的不抗褐飞虱水稻(1/3DD、2/3Dd)进行杂交,则子代抗褐飞虱植株(dd)的占比为2/3×1/2=1/3,即性状分离比为抗褐飞虱∶不抗褐飞虱=1∶2。
(3)模型②能解释杂交组合三F2出现13∶3的分离比现象,按该解释模型分析,丙和不抗褐飞虱亲本的基因型分别为aaBB、AAbb,F2中不抗褐飞虱性状的基因型为A_bb,占比为3/16。(4)将甲AABBDD和乙aabbdd进行杂交,子代植株均表现为抗褐飞虱(AaBbDd),F1自交得到F2,F2中抗褐飞虱∶不抗褐飞虱接近61∶3,64=43,说明甲和乙的抗性基因均受独立遗传的三对基因控制,同时表达甲与乙的抗性基因的植株(9/64A_B_dd、3/64aaB_dd、3/64A_bbdd,约占15/61÷61/64×100%≈25.8%)抗性增强。
答案:(1)乙 甲 (2)8/15 抗褐飞虱∶不抗褐飞虱=1∶2 (3)② aaBB、AAbb (4)甲和乙的抗性基因均受独立遗传的三对基因控制,同时表达甲和乙的抗性基因的植株抗性增强
1.(2025·浙江嘉兴三模)下表是果蝇翅型与基因型、幼虫培养温度的关系。该现象是温度通过影响果蝇体内关键酶活性实现的,而不是温度影响了基因表达。下列叙述正确的是( )
基因型
幼虫培养温度
成虫翅型
AA、Aa
25 ℃
长翅
35 ℃
残翅
aa
25 ℃或35 ℃
残翅
A.基因A相对于基因a完全显性
B.等位基因A/a的遗传不遵循分离定律
C.温度影响果蝇翅型的上述现象不属于表观遗传
D.基因型为Aa的幼虫35 ℃下培养,A基因突变成a
解析:选C。在25 ℃时,AA和Aa表现为长翅,但在35 ℃时,AA和Aa表现为残翅,由此可知基因A相对于基因a不是完全显性,A错误;等位基因A/a的遗传仍遵循分离定律,只是表型受温度影响,B错误;温度通过影响相关酶活性从而影响翅型,并没有改变基因表达,不属于表观遗传现象,C正确;35 ℃下Aa表现为残翅是环境作用的结果,而非基因突变(突变是随机且不可逆的),D错误。
2.(2025·河北邯郸模拟)自然条件下,某二倍体植物种群中存在雌株、雄株与两性株三种类型,由基因a、a+、aD控制,其中aD对a、a+为完全显性,a+对a为完全显性。雌株与雄株的杂交只出现图中①②两种结果,两性株自交只出现③④两种结果。针对该植物的性别决定而言,下列有关叙述正确的是( )
A.aD是控制雄株的基因,雄株有aDaD、aDa+、aDa三种基因型
B.若两亲本的杂交子代出现三种表型,则亲本的基因型为aDa与a+a
C.每种雌株能产生1种基因型的卵细胞,每种雄株能产生3种基因型的花粉
D.①②③三组杂交子代的性状分离比均为3∶1,②中两性株的基因型为
a+a
解析:选B。亲本两性株自交子代出现了雌株,说明雌株相对两性株为隐性;雌株和雄株杂交子代出现了两性株,说明两性株相对雄株是隐性。已知aD对a、a+为完全显性,a+对a为完全显性,说明aD控制雄株,a+控制两性株,a控制雌株,含有aD基因的只有雄株,因此雄株不可能存在aDaD基因型,A错误。亲本的基因型为aDa与a+a,杂交所获的子代基因型为
aDa+、aDa、a+a、aa,其中aDa+、aDa表现为雄株,a+a表现为两性株,aa表现为雌株,B正确。雌株的基因型是aa,只能产生1种基因型的卵细胞,雄株的基因型可以是aDa+和aDa,每种雄株只能产生2种基因型的花粉,C错误。①雌株基因型为aa,雄株基因型为aDa,子代表型及比例为雄株∶雌株=1∶1;②雌株基因型为aa,雄株基因型为aDa+,子代表型及比例为两性株∶雄株=1∶1;③两性株基因型为a+a,自交子代两性株∶雌株=3∶1,D错误。
3.(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
解析:选D。F2矮秆基因型为A_bb、aaB_共6份,纯合子基因型为aaBB、AAbb共2份,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3,F2高秆基因型为A_B_共9份,纯合子为AABB共1份,因此高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。
4.(2023·北京高考)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
解析:选A。白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中每种表型都有雌、雄个体,无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,A错误。
若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确。亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为白眼残翅,即子代表型不变,C正确。根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见, 上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
5.(2025·安徽合肥模拟)长Q-T间期综合征是指心电图上QT间期延长,临床上表现为室性心律失常、晕厥和猝死的一组综合征。某种类型的长Q-T间期综合征与7号染色体上的KCNH2基因和11号染色体上的KCNQ1基因有关,表现为单基因隐性遗传或双基因隐性遗传,下图表示三种类型的患者。不考虑其他变异,下列分析正确的是( )
注:KCNH2/KCNH2患者不携带KCNQ1基因,KCNQ1/KCNQ1患者不携带KCNH2基因, KCNH2/KCNQ1患者仅携带单个KCNH2基因和KCNQ1基因。
A.分别携带KCNH2基因与KCNQ1基因的正常夫妇婚配,生育患病儿子的概率是1/4
B.携带KCNH2基因的正常夫妇婚配,正常孩子中不携带KCNH2基因的概率是2/3
C.KCNH2/KCNQ1患病女性与正常男性婚配,后代中的男孩或女孩均表现为不患病
D.KCNH2/KCNQ1患病女性与KCNH2/KCNH2患病男性婚配,生育正常女孩的概率是1/8
解析:选D。已知长Q-T间期综合征与7号染色体上的KCNH2基因和11号染色体上的KCNQ1基因有关,假设KCNH2基因用a表示,对应的正常基因用A表示,KCNQ1基因用b表示,对应的正常基因用B 表示。 分别携带KCNH2基因与KCNQ1基因的正常夫妇的基因型为AaBB、AABb,他们生育患病儿子(基因型为AaBb)的概率是1/4×1/2=1/8,A错误;携带KCNH2基因的正常夫妇的基因型为AaBB,正常孩子(基因型为AABB、AaBB)中不携带致病基因的概率是1/3,B错误;
KCNH2/KCNQ1患者仅携带单个KCNH2基因和KCNQ1基因,所以KCNH2/KCNQ1患病女性的基因型为AaBb,其与正常男性(基因型为AABB或AaBB或AABb)婚配,可能生育基因型为AaBb或aaBB或aaBb或Aabb的患病孩子,C错误;KCNH2/KCNQ1患病女性的基因型为AaBb,与KCNH2/KCNH2 患病男性(基因型为aaBB)婚配,生育正常女孩(基因型为AaBB)的概率是1/2×1/2×1/2=1/8,D正确。
6.玉米是雌雄同株异花的二倍体植物,基因A、a控制着玉米的一对相对性状。现将基因型均为Aa的玉米植株均分为甲、乙两组,甲组植株连续自交n代,乙组植株连续自由交配n代,理论上下列叙述正确的是( )
A.随着n值的增大,甲、乙两组子代植株中各基因型频率均保持不变
B.随着n值的增大,甲、乙两组子代植株中A基因的频率均保持不变
C.随着n值的增大,甲组子代植株的表型比例不变,乙组子代植株的表型比例改变
D.随着n值的增大,甲、乙两组子代植株中纯合子所占的比例均保持不变
解析:选B。若甲组植株连续自交n代,乙组植株连续自由交配n代,则甲组子代植株的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=(2n-1)∶2∶(2n-1),乙组子代植株的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。由此可知,随着n值的增大,甲、乙两组子代植株中A基因的频率均保持不变,A基因在各代的基因频率均为50%,随着n值的增大,甲组子代植株中的基因型频率、表型比例、纯合子所占比例改变,乙组子代植株中的基因型频率、表型比例、纯合子所占比例保持不变,B正确,A、C、D错误。
7.(2025·福建南平一模)某浆果果肉颜色有红色、黄色和白色。A基因控制红色肉,B基因控制黄色肉,两对基因位于不同的常染色体上,A、B基因均不存在时为白色肉,A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成杂合双链结构。科研人员用红色肉、黄色肉两个纯系浆果品种杂交,F1均为白色肉。下列分析错误的是( )
A.若F1自交,F2白色肉个体中杂合子约占4/5
B.若对F1进行测交,后代黄色肉个体约占1/4
C.F1全为白色肉可能与A、B两基因无法正常表达有关
D.若F1自交产生的F2中红色肉个体自由交配,F3中红色肉∶白色肉=5∶1
解析:选D。据题意分析,A/a与B/b两对基因符合基因自由组合定律,A_bb表现为红色肉,aaB_表现为黄色肉,A_B_、aabb表现为白色肉,亲本纯合的红色肉和黄色肉浆果基因型分别是AAbb、aaBB,F1基因型是AaBb,F1自交得到的F2基因型、表型的对应关系以及所占比例如下:9/16A_B_(白色肉)、3/16A_bb(红色肉)、3/16aaB_(黄色肉)、1/16aabb(白色肉),其中白色肉占比10/16,白色肉纯合子占比2/16,白色肉杂合子占比8/16,因此F2白色肉个体中杂合子约占4/5,A正确;F1测交,测交后代基因型、表型的对应关系及占比如下:1/4AaBb(白色肉)、1/4Aabb(红色肉)、1/4aaBb(黄色肉)、1/4aabb(白色肉),B正确;
F1基因型为AaBb,由题干可知,A、B基因同时存在时,二者的转录产物mRNA会形成杂合双链结构,无法为翻译提供模板,导致A、B两基因无法正常表达,基因型为AaBb的个体表现为白色肉,C正确;F1自交产生的F2中,红色肉个体中基因型及占比为2/3Aabb、1/3AAbb,经减数分裂分别产生2/3Ab、1/3ab的雌配子与2/3Ab、1/3ab的雄配子,雌雄配子随机结合后,F3基因型、表型的对应关系及占比如下:4/9AAbb(红色肉)、4/9Aabb(红色肉)、1/9aabb(白色肉),因此F3中红色肉∶白色肉=8∶1,D错误。
8.某昆虫的正常刚毛(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XX的个体发育为不育雄性。某杂交实验及结果如下,相关分析正确的是( )
A.b基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因
B.F1中雄性个体的基因型有4种,雌性个体的基因型有2种
C.若F1自由交配产生F2,F2雌性个体中纯合子的比例为3/5
D.若F1自由交配产生F2,F2中截刚毛雄性个体所占比例为1/24
解析:选B。由题干信息可知,某昆虫的正常刚毛(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,雌性全为截刚毛、雄性全为正常刚毛,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,截刚毛♀∶截刚毛=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,A错误。
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,即TTXbXb∶TtXbXb=1∶2,B正确。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,截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3=1/12,C、D错误。
9.某种昆虫的翅型有长翅、正常翅、小翅3种类型,依次由基因C+、C、c控制。正常翅的雌雄个体杂交,子代全为正常翅或出现小翅个体;基因型相同的长翅个体杂交,子代会出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体,比例接近2∶1。下列分析错误的是( )
A.基因C+对C和c为显性
B.该昆虫长翅个体的基因型有2种
C.长翅个体与正常翅个体杂交,子代中不会出现小翅个体
D.长翅个体与小翅个体杂交,理论上子代的性状比例为1∶1
解析:选C。由题可知,正常翅的雌雄个体杂交,子代全为正常翅或出现小翅个体,说明C对c为显性;基因型相同的长翅个体杂交,子代出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体,说明C+对C、c为显性;后代比例总接近2∶1,说明C+C+长翅显性纯合致死,该昆虫长翅个体的基因型有2种:C+C、C+c,A、B正确。长翅个体基因型可能为C+c,正常翅个体基因型可能为Cc,则后代可能会出现小翅个体cc,C错误。因长翅显性纯合致死,长翅个体为杂合子,与小翅个体杂交,理论上子代的性状比例为1∶1,D正确。
10.(2024·江西高考·改编)某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,正确的是( )
A.黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B.黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C.黄羽雌鸟的基因型是HhZaW
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
解析:选B。根据图中杂交组合,亲本为HhZAW和hhZaZa,则子代为HhZAZa(黑羽雄鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)和hhZaW(白羽雌鸟),黑羽∶黄羽∶白羽=2∶1∶1,A、C、D正确,B错误。
11.(2025·山东高考)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:________(填序号),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________。
解析:(1)实验一,亲本甲白花植株和乙白花植株杂交,F1均为蓝花植株,蓝花植株自交所得F2中蓝花植株∶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,可能的原因是减数分裂Ⅰ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;也可能是减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ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;也可能是减数分裂Ⅱ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。
减数分裂Ⅰ异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb,减数分裂Ⅱ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的个体比例为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的个体比例为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的个体比例为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的个体比例为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F2/R1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,F1、R2引物对应的是同一条单链,F2、R1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F1、F2引物对应的是同一条单链,R1、R2对应的是另一条单链,因此无法扩增,而由于倒位,b基因可以正常扩增。
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
12.(2024·山东高考)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)
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,且每种性状只由1对等位基因控制”可知,花色和籽粒颜色是由同一对等位基因控制的。
(2)根据组别乙实验判断籽粒颜色中的黄粒为显性。假设控制茎高的基因为E/e,根据甲组F1的表型及比例可推知紫花矮茎黄粒亲本、红花高茎绿粒亲本的基因型杂交组合为:DdEe×ddee或者Ddee×ddEe。若高茎为显性性状,根据甲组F1的表型及比例可推知紫花矮茎黄粒亲本、红花高茎绿粒亲本的基因型杂交组合为Ddee×ddEe,不论D/d、E/e位于一对同源染色体上还是位于2对同源染色体上,F1的基因型均为1/4DdEe、1/4Ddee、1/4ddEe、1/4ddee,表型及比例均为紫花高茎黄粒∶紫花矮茎黄粒∶红花高茎绿粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1。
因此若高茎为显性性状,不能确定D/d、E/e这两对等位基因独立遗传。若矮茎为显性性状,根据甲组F1的表型及比例,可推知紫花矮茎黄粒亲本、红花高茎绿粒亲本的基因型杂交组合为DdEe×ddee,当D/d、E/e这两对基因位于一对同源染色体时,F1的基因型有两种,当D/d、E/e这两对基因位于两对同源染色体时,F1的基因型有四种。据甲组F1的表型及比例能够说明高茎是隐性性状,即可确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。甲组F1随机交配,仅考虑茎高性状(E/e),F1产生的雌雄配子的基因型均为1/4E、3/4e,F1随机交配产生的子代中高茎植株(ee)所占的比例为3/4×3/4= 9/16。
(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型可知,亲本中关于叶边缘的基因型组合为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5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: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,均有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)位于一条染色体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上。
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)位于一条染色体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
13.(2025·广东高考)在繁育陶赛特绵羊的过程中,发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高(美臀)的个体。研究发现,美臀性状由单基因(G/g)突变所导致,以常染色体显性方式遗传。此外,美臀性状仅在杂合子中,且G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题:
(1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交,子一代中美臀羊的理论比例为____;选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊的理论比例为______。
(2)由于羊角具有一定的伤害性,育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生,如图a进行杂交,P美臀有角羊应作为____(填“父本”或“母本”),便于从F1中选择亲本;若要实现F3中美臀无角个体比例最高,应在F2中选择亲本基因型为
_____________________________________________________________。
(3)研究发现,美臀性状由G基因及其附近基因(图b)共同参与调控,其中D基因调控骨骼肌发育,其高表达使羊产生美臀性状;M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达,而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达,这种遗传现象属于______。GG基因型个体的体型正常,推测其原因_________________________________。
(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存_________________,用于美臀无角羊的人工繁育。
解析:(1)美臀公羊(基因型为Gg,且G来自父本)和野生型正常母羊(基因型为gg)杂交,父本产生G和g两种配子,母本产生g一种配子,根据基因的分离定律,子一代的基因型及比例为Gg∶gg=1∶1。由于美臀性状仅在杂合子中且G基因来源于父本时才会表现,所以子一代中美臀羊(Gg且G来自父本)的理论比例为1/2。子一代中的美臀羊(Gg,G来自父本)杂交,父本产生G和g两种配子,母本也产生G和g两种配子。G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,子二代中美臀羊的理论比例为1/4。
(2)因为母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,若P美臀有角羊作为父本,其产生的含G基因的配子与母本(正常无角羊)产生的配子结合,在F1中更容易根据美臀性状选择出含有G基因的个体作为亲本。所以P美臀有角羊应作为父本。欲在F3中获得尽可能多的美臀无角个体(Ggrr且G来自父本)。F2中选择GGrr(父本)和ggrr(母本)杂交,这种组合子代均为美臀无角个体。
(3)这种来自父本和母本的相同基因(G基因)由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。GG基因型个体中,两个G基因分别来自父本和母本,来自父本的G基因使D基因高表达,但来自母本的G基因促进M基因表达,M基因的表达抑制D基因的表达,所以D基因不能持续高表达,导致GG基因型个体的体型正常。(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存美臀无角羊的精液(或精子),用于美臀无角羊的人工繁育,通过人工授精的方式繁殖后代。
答案:(1)1/2 1/4 (2)父本 GGrr(父本)和ggrr(母本) (3)表观遗传 来自母本的G基因促进M基因表达,抑制D基因的高表达 (4)基因型为GGrr的公羊的精液
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