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专题评价
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1.(2025·天津和平一模)在家鼠的遗传实验中,一黑色家鼠与白色家鼠杂交(家鼠的毛色由两对等位基因控制且独立遗传),F1均为黑色。F1雌雄个体进行交配得F2,F2中家鼠的毛色情况为黑色∶浅黄色∶白色=9∶6∶1,则F2浅黄色个体中纯合子比例为 ( )
A.1/8 B.1/3
C.1/4 D.1/2
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解析:假设相关基因用A/a、B/b表示。根据F2中出现黑色∶浅黄色∶白色=9∶6∶1,可知F1的基因型是AaBb,白色的基因型是aabb,黑色的基因型为A_B_,浅黄色的基因型为A_bb和aaB_,浅黄色中AAbb和aaBB为纯合子,即F2浅黄色个体中纯合子所占的比例为1/3,B正确。
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2.(2025·昆明模拟)生物的性染色体除了与形成生物的性别有关,上面还有很多控制生物性状的基因,例如人X染色体上的色盲相关基因,鸡Z染色体上的羽毛相关基因。下列相关叙述正确的是 ( )
A.雌性个体的两条X染色体上可能含有等位基因
B.位于性染色体上的基因在遗传时不一定与性别相关联
C.只位于X染色体上的基因在遗传时不遵循孟德尔遗传规律
D.具有同型性染色体的个体都是雌性,具有异型性染色体的个体都是雄性
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解析:若基因位于X染色体上,且雌性个体为杂合子,则雌性个体的两条X染色体上含有等位基因,A正确;位于性染色体上的基因在遗传时总是与性别相关联,B错误;只位于X染色体上的基因在遗传时也遵循孟德尔遗传规律,C错误;具有同型性染色体的个体是XX或ZZ,其中ZZ是雄性,具有异型性染色体的个体是XY或ZW,其中ZW是雌性,D错误。
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3.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
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解析: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。
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4.(2025·潍坊一模)某植物果皮颜色由两对等位基因决定,分别为A、a和E、e。A基因为红色素合成基因,E基因对红色素合成有一定的抑制作用,A和E对性状的影响都有一定的累加效应。深红色果皮个体(AAEE)与白色果皮个体(aaee)杂交,F1果皮为红色,F1自交得到F2,性状分离比为深红色∶红色∶浅红色∶白色=3∶2∶1∶2。不考虑致死现象,下列说法正确的是 ( )
A.基因型为Aaee个体的果皮为红色
B.F2深红色果皮个体中纯合子的比例为1/6
C.F2浅红色果皮个体中不存在杂合子
D.F1与F2中白色果皮个体杂交,后代白色果皮个体的比例为1/2
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解析:深红色果皮个体(AAEE)与白色果皮个体(aaee)杂交,F1果皮为红色(AaEe),红色的基因型为AaEe,浅红色的基因型为AaEE,F2中深红色(1AAEE、2AAEe、1AAee、2Aaee)∶红色(4AaEe)∶浅红色(2AaEE)∶白色(4aa__)=3∶2∶1∶2,基因型为Aaee个体的果皮为深红色,A错误;F2深红色果皮个体中纯合子(1AAEE、1AAee)的比例为2/6=1/3,B错误;F2浅红色果皮(AaEE)个体中全为杂合子,C错误;F1(AaEe)与F2中白色果皮个体(aa__)杂交,后代白色果皮个体(aa__)的比例为1/2,D正确。
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5.(2025·平凉模拟)某雌雄异株植物可产生氰化物,表现出抗逆性,但氰化物会导致植株矮小。该植物体内氰化物的主要代谢途径如图所示。
已知酶1的合成受基因B/b控制,酶2的合成受基因H/h控制。现有两对纯合亲本杂交,结果如下(不考虑X、Y染色体同源区段)。
P:抗逆矮株♀×不抗逆 →F1全为抗逆正常,
F1随机交配→F2中抗逆正常♀∶抗逆矮株♀∶抗逆正常 ∶抗逆矮株 ∶不抗逆 =6∶2∶3∶1∶4。
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下列叙述正确的是 ( )
A.F2中抗逆正常株的基因型共有4种
B.F2中抗逆正常雌株中纯合子的比例为1/3
C.F2中基因H的频率是基因h的频率的2倍
D.若F2抗逆正常雌雄株随机受粉,后代中抗逆矮株占7/72
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解析:纯合抗逆矮株♀×不抗逆 ,子一代表现为抗逆正常,子一代随机交配的子二代表型比例为9∶3∶3∶1的变式,其中雌株均为抗逆,而雄株抗逆∶不抗逆=(3+1)∶4=1∶1,即该性状的遗传与性别有关,故与氰化物形成有关的基因B、b位于X染色体上,H、h位于常染色体上,故亲本的基因型为hhXBXB×HHXbY,F1抗逆正常雌雄植株基因型为HhXBXb、HhXBY,F2抗逆正常株的基因型共有2×3=6(种),A错误;F2中抗逆正常雌株中纯合子的比例为1/3×1/2=1/6,B错误;F2中基因H的频率与基因h的频率相等,C错误;若F2抗逆正常雌雄株随机受粉,后代中抗逆矮株占1/9×7/8=7/72,D正确。
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6.(2025·南阳模拟)家鸡的正常喙和交叉喙分别由Z染色体上的E和e基因控制,其中某种基因型雌性致死,现有一对家鸡杂交,子一代中
∶♀=2∶1。下列分析合理的是 ( )
A.该家鸡种群中,与喙有关的基因型共有4种
B.若子一代雄性个体中有杂合子,则推测致死基因型为ZeW
C.子一代自由交配,子二代中致死基因的基因频率为1/11
D.子一代自由交配,子二代 ∶♀=4∶3,相比子一代,雄性家鸡所占比例增大
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解析:由题干信息可推知ZEW或ZeW致死,该家鸡种群中,与喙有关的基因型共有3种,A错误;子一代♀∶ =1∶2,说明有一半的雌鸡死于某种基因型,所以杂交亲本的基因型可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW,无论是哪一种情况子代均有ZEZe的个体,因此若子一代雄性个体中有杂合子,则推测致死基因型为ZeW或ZEW,B错误;假设ZeW致死,子一代群体 ∶♀=2∶1,子一代存活个体比例为雄性占2份(其中ZEZE和ZEZe各1份),雌性占1份(均为ZEW),子一代自由交配,F1产生的雄配子为3/4ZE、1/4Ze,雌配子为1/2ZE、1/2W,由于ZeW致死,则F2的基因型及比例为ZEZE∶ZEW∶ZEZe=3∶3∶1,故F2中致死基因的基因频率为1/11(若ZEW致死,同理可得E基因频率为1/11),C正确;子一代自由交配,子二代中 ∶♀=4∶3,相比子一代( ∶♀=2∶1),雄性家鸡所占比例降低,D错误。
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7.(2025·安康模拟)已知控制果蝇眼色的基因A/a位于X染色体上,红眼对白眼为显性。家鸽(性别决定方式为ZW型)的灰羽和白羽分别由B和b控制。下列叙述正确的是 ( )
A.白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,根据子代眼色一定能判断果蝇性别
B.若B/b位于Z、W染色体的同源区段,则与家鸽羽色相关的基因型有7种
C.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交后代均为雄性,原因可能是含基因A的雌配子致死
D.白羽雄鸽与灰羽雌鸽杂交,根据子代羽色可判断性别,说明B/b一定位于Z染色体上
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解析:红眼雌果蝇的基因型为XAXA或XAXa,白眼雄果蝇(XaY)与纯合红眼雌果蝇(XAXA)杂交,后代全为红眼;白眼雄果蝇(XaY)与杂合红眼雌果蝇(XAXa)杂交,后代红眼中有雌有雄,白眼中有雌有雄,故白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,通过眼色无法判断子代果蝇性别,A错误。若B/b位于Z、W染色体的同源区段,则与家鸽羽色相关的基因型有7种,分别为ZBZB、ZBZb、ZbZb、ZBWB、ZBWb、ZbWB、ZbWb,B正确。若红眼雌果蝇(XAXA或XAXa)与白眼雄果蝇(XaY)杂交后代全为雄性,原因可能是含基因a的雄配子致死,C错误;若控制羽色的基因位于Z染色体上,白羽雄鸽(ZbZb)与灰羽雌鸽(ZBW)杂交,后代灰羽全为雄性(ZBZb),白羽全为雌性(ZbW);若控制羽色的基因位于Z、W染色体的同源区段,白羽雄鸽(ZbZb)与灰羽雌鸽(ZBWb)杂交,后代灰羽全为雄性(ZBZb),白羽全为雌性(ZbWb),故白羽雄鸽与灰羽雌鸽杂交,根据子代羽色可判断性别,不能说明B/b一定位于Z染色体上,D错误。
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8.(2025·襄阳模拟)某大豆突变株表现为黄叶(ee),用该突变株分别与不含e基因的7号单体(7号染色体缺失一条)、绿叶纯合的7号三体杂交得F1,F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育,且一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2,下列说法错误的是 ( )
A.分析突变株与7号单体杂交的F1可确定E、e是否位于7号染色体上
B.若E、e基因不位于7号染色体,则突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=1∶3
C.若突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶占5/36,则E、e基因位于7号染色体上
D.若突变株与7号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=5∶3,则E、e基因位于7号染色体上
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解析:若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EO,二者杂交后代为Ee∶eO=1∶1,表现为绿叶∶黄叶=1∶1;若E/e不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均为Ee,表现为绿叶,A正确。若E/e不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而三体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均为Ee,表现为绿叶,F1自交,F2基因型及比例为EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,黄叶∶绿叶=1∶3,B正确。若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而三体绿叶纯合植株的基
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因型为EEE,EEE产生的配子为1/2EE、1/2E,因此F1的基因型为1/2EEe、1/2Ee,均为绿叶,EEe产生的配子类型和比例为EE∶Ee∶E∶e=1∶2∶
2∶1,1/2EEe自交后代中黄叶所占比例为1/2×1/6×1/6=1/72,1/2Ee自交后代中黄叶所占比例为1/2×1/4=1/8,因此F2中黄叶占1/72+1/8=10/72=
5/36,C正确。若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EO,因此F1的基因型为Ee∶eO=1∶1,1/2Ee自交后代中黄叶占1/2×1/4=1/8,1/2eO自交,后代表型及比例为ee∶eO∶OO
(致死)=1∶2∶1,所以F2中黄叶∶绿叶=4∶3,D错误。
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9.某XY型性别决定的植物,有抗冻(A)和不抗冻(a)、叶片无茸毛(B)和有茸毛(b)两对相对性状,某实验小组利用若干纯合品种作为亲本进行如下实验。下列相关叙述正确的是 ( )
组别 P F1
实验一 抗冻有茸毛雄性×不抗冻无茸毛雌性 雌性全为抗冻无茸毛;雄性全为不抗冻无茸毛
实验二 抗冻有茸毛雌性×不抗冻无茸毛雄性 雌性全为抗冻无茸毛;雄性全为抗冻有茸毛
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A.根据实验一可判断基因A/a位于常染色体上,B/b位于X染色体上
B.根据实验二可判断基因A/a位于X染色体上,B/b位于常染色体上
C.根据两组实验可判断基因A/a、B/b可能位于X、Y染色体的同源区段上
D.实验一F1中雌性与实验二F1中雄性杂交,子代中不抗冻的个体所占比例为1/4
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解析:实验一中,亲本为抗冻和不抗冻,子代中雌性均抗冻,而雄性均不抗冻,说明该性状与性别有关,基因A/a位于X染色体上;实验二中,亲本为有茸毛和无茸毛,子代雌性均为无茸毛,雄性均为有茸毛,说明该性状与性别有关,基因B/b位于X染色体上,A、B错误。两亲本均为纯合子,根据两组实验可判断基因A/a、B/b均位于X染色体上,不可能位于X、Y染色体的同源区段上,否则实验一后代全为抗冻,实验二的后代全为无茸毛,C错误。A/a和B/b基因都位于X染色体上,实验一亲本的杂交组合为XAbY×XaBXaB,则F1中雌性的基因型是XaBXAb;实验二亲本的杂交组合为XAbXAb×XaBY,则F1中雄性的基因型是XAbY。让XaBXAb和XAbY杂交,只考虑A/a这对等位基因,即XAXa与XAY杂交,子代中不抗冻的个体所占比例为1/4,D正确。
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10.(2025·湖北高考)研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知Ⅱ-1不含g基因。随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,分析发现其中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是 ( )
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A.Ⅲ-3个体的致病基因可追溯源自Ⅰ-2
B.Ⅲ-5细胞中失活的X染色体源自母方
C.Ⅲ-2所有细胞中可能检测不出g蛋白
D.若Ⅲ-6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2
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解析:由题图分析可知,Ⅱ-1与Ⅱ-2正常,两者所生的儿子Ⅲ-3患病,说明该病为隐性遗传病,结合题干信息分析,Ⅱ-1不含致病基因g,说明该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ-3的致病基因来自Ⅱ-2,Ⅱ-2的致病基因来自Ⅰ-1,而不是Ⅰ-2,A错误。据图分析可知,Ⅱ-3患病,Ⅲ-5正常,所以Ⅲ-5的基因型为XGXg,其中Xg来自母方,XG来自父方,而随机选取的Ⅲ-5体内200个体细胞中,一半细胞只表达G蛋白,一半细胞只表达g蛋白,说明其细胞中失活的X染色体既有可能源自父方(含基因G的X染色体失活),也有可能源自母方(含基因g的X染色体失活),
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B错误。根据上述分析,可以推测Ⅱ-1的基因型为XGY,Ⅱ-2的基因型为XGXg,Ⅲ-2的基因型可能是XGXG或者XGXg,若Ⅲ-2的基因型为XGXG,则其所有细胞中都检测不出g蛋白,若Ⅲ-2的基因型为XGXg,因人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,可能刚好是含基因g的X染色体失活,所以其所有细胞中也可能检测不出g蛋白,C正确。Ⅲ-6的基因型为XGXg,其与某男性(基因型为XGY或者XgY)婚配,生出不患该遗传病男孩(XGY)的概率是1/4,D错误。
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11.(2025·保定一模)[多选]遗传性雀斑由等位基因A/a控制,糖原沉积症由等位基因B/b控制,两对基因独立遗传。某家族系谱图如图甲,对该家系部分成员的相关基因进行PCR扩增并进行电泳,结果如图乙(注:Marker为标准品)。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区。下列推断正确的是 ( )
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A.遗传性雀斑属于常染色体显性遗传病,糖原沉积症为常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-1的基因型为aaBb
C.遗传性雀斑和糖原沉积症分别是由正常基因发生碱基缺失、增添所致
D.Ⅲ-3和Ⅲ-5近亲婚配生育糖原沉积症孩子的概率为1/36
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解析:从图甲来看,Ⅰ-1和Ⅰ-2患有遗传性雀斑,而他们的女儿Ⅱ-3不患遗传性雀斑,可判断遗传性雀斑属于常染色体显性遗传病;Ⅰ-1和Ⅰ-2不患糖原沉积症,他们的女儿Ⅱ-2患糖原沉积症,则糖原沉积症为常染色体隐性遗传病,A正确。因为Ⅱ-1不患遗传性雀斑,所以其遗传性雀斑相关基因型为aa;又由于Ⅱ-1不患糖原沉积症,所以糖原沉积症相关基因型为B_,但是后代有患糖原沉积症的个体,综合可得Ⅱ-1的基因型为aaBb,B正确。从图乙的PCR扩增带情况可知,与标准品对比,有不同长度的扩增带。Ⅱ-4不患雀斑,其相关基因型为aa,故
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遗传性雀斑相关基因A对应的扩增带长度大于a,说明遗传性雀斑是由正常基因(a)发生碱基增添所致;Ⅲ-1患糖原沉积,相关基因型为bb,故糖原沉积症相关基因b对应的扩增带长度小于B,说明糖原沉积症是由正常基因(B)发生碱基缺失所致,C错误。只考虑糖原沉积症,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病,但是Ⅱ-2患病,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都是Bb,则Ⅱ-3的基因型为2/3Bb、1/3BB,Ⅱ-4表型正常且只有一条带,则基因型为BB,所以Ⅲ-3的基因型为2/3BB、1/3Bb;Ⅱ-5的基因型为2/3Bb、1/3BB,Ⅱ-6的基因型为BB,则Ⅲ-5的基因型为2/3BB、1/3Bb,则Ⅲ-3和Ⅲ-5生育糖原沉积症孩子(bb)的概率为1/3×1/3×1/4=1/36,D正确。
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二、非选择题
12.(2025·岳阳三模)某植物为二倍体,开两性花,其叶色与株高由同一对等位基因A/a控制,其穗数由不止一对等位基因控制(若为两对,则用B/b、C/c表示;若为三对,则用B/b、C/c、D/d表示;依次类推)。为研究上述性状的遗传特性,某人用纯合单穗高秆缺绿叶和纯合单穗矮秆正常叶植株进行了如下表所示的实验。不考虑突变和互换,请回答下列有关问题:
P F1 (F1相互交配获得的)F2
纯合单穗高秆缺绿叶×纯合单穗矮秆正常叶 多穗矮秆
正常叶 多穗矮秆正常叶∶单穗矮秆正常叶∶多穗高秆缺绿叶∶单穗高秆缺绿叶=6∶6∶3∶1
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(1)株高中,______为显性性状。F2正常叶植株中株高纯合子所占比例为_____。
矮秆
1/3
解析:只看株高时,纯合高秆与纯合矮秆杂交所得F1皆为矮秆,证明矮秆对高秆为显性。叶色与株高由同一对等位基因A/a控制,纯合高秆缺绿叶与纯合矮秆正常叶亲本基因型可分别表示为aa、AA,F1基因型可表示为Aa,F1相互交配获得的F2中,矮秆正常叶∶高秆缺绿叶=3∶1,而F2矮秆正常叶植株中,Aa∶AA=2∶1,所以F2正常叶植株中株高纯合子所占比例为1/3。
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(2)该植物的穗数至少由____对等位基因控制,判断依据是__________
____________________________________________________________
________。F2中多穗植株自交,子代中多穗个体所占的比例为_____。
解析:该植物的穗数至少由2对等位基因控制,判断依据是亲本都是纯合单穗,杂交所得F1为多穗,F1相互交配获得的F2中多穗∶单穗=9∶7。亲本基因型可设为BBcc、bbCC,F1为BbCc,F2中多穗植株包括1/9BBCC、2/9BBCc、2/9BbCC、4/9BbCc,它们分别自交,子代中多穗个体(B_C_)所占的比例为1/9×1+2/9×3/4+2/9×3/4+4/9×9/16=25/36。
两
纯合单穗
和纯合单穗植株杂交所得F1为多穗,F1相互交配获得的F2中多穗∶单
穗=9∶7
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(3)据表推测,控制叶色与穗数这两对相对性状的基因______(填“是”或“不是”)都位于不同对同源染色体上,依据是_________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
_________________________。
不是
对相对性状的基因都位于不同对同源染色体上,则叶色与穗数分别独
若叶色与穗数这两
立遗传,在F2中,正常叶∶缺绿叶=3∶1,多穗∶单穗=9∶7,则会出
现多穗正常叶∶单穗正常叶∶多穗缺绿叶∶单穗缺绿叶=27∶21∶9∶
7的性状比例,与题表不符
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解析:据表推测,控制叶色与穗数这两对相对性状的基因不是都位于不同对同源染色体上,依据是若叶色与穗数这两对相对性状的基因都位于不同对同源染色体上,则叶色与穗数分别独立遗传,在F2中,正常叶∶缺绿叶=3∶1,多穗∶单穗=9∶7,则会出现多穗正常叶∶单穗正常叶∶多穗缺绿叶∶单穗缺绿叶=27∶21∶9∶7的性状比例,而F1相互交配获得的F2多穗正常叶∶单穗正常叶∶多穗缺绿叶∶单穗缺绿叶=6∶6∶3∶1。
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(4)为确定控制上述性状的基因的位置关系,宜选用F2中_________(填“正常叶”或“缺绿叶”)植株进行相关基因的检测。据表推测,检测结果为所选的F2植株相关基因的基因组成为___________________
_____________(只考虑B/b和C/c基因,且分别描述),表明A/a与B/b基因位于一对同源染色体上。
缺绿叶
都是BB,而CC∶Cc∶
cc≈1∶2∶1
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解析:若假设A/a与B/b基因位于一对同源染色体上,则呈现表中结果,需要F1的基因在染色体上的位置呈现为 ,F1所产生的配子及比例为AbC∶Abc∶aBC∶aBc=1∶1∶1∶1,F1相互交配,雌雄配子随机结合所产生的F2为多穗正常叶∶单穗正常叶∶多穗缺绿叶∶单穗缺绿叶=6∶6∶3∶1;同理,若假设A/a与C/c基因位于一对同源染色体上,则呈现表中结果,需要F1的基因在染色体上的位置呈现为 ,
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F1所产生的配子及比例为ABc∶Abc∶aBC∶abC=1∶1∶1∶1,F1相互交配,雌雄配子随机结合所产生的F2为多穗正常叶∶单穗正常叶∶多穗缺绿叶∶单穗缺绿叶=6∶6∶3∶1。为确定控制上述性状的基因的位置关系,宜选用F2中缺绿叶植株进行相关基因的检测。检测结果为所选的F2植株相关基因的基因组成都是BB,而CC∶Cc∶cc≈1∶
2∶1,表明A/a与B/b基因位于一对同源染色体上。
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13.(2025·河北高考)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。
解析:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
替换
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(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______。
解析:结合题干信息“研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入……
造成其不育”分析,Aa植株分别作父本和母本与野生型拟南芥(AA)杂交,结果如图所示:
父本
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因此,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0时,Aa植株作父本;当Aa植株作母本时,即反交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为1/2。
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(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600 bp条带的植株,其原因为______________________________。
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该植株产生的花粉一定含A基因
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解析: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,该植株的基因型可表示为 ,产生的花粉基因型为 (不育),即会产生3种基因型(AA、Aa、A)的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为1/3。由图1可知,图2中的900 bp条带代表A基因,600 bp条带代表a基因。由图2可知,Ⅰ型植株含A和a基因,Ⅱ型植株只含A基因。该植株自交得F1,F1结果如表所示:
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因此,F1中Ⅰ型植株占比为2/3。由题干信息“花粉中A基因功能的缺失会造成其不育”可知,该植株产生的花粉一定含A基因(900 bp),故F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株。
配子 1/4AA 1/4Aa 1/4A 1/4a
1/3AA Ⅱ型(1/12) Ⅰ型(1/12) Ⅱ型(1/12) Ⅰ型(1/12)
1/3Aa Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12)
1/3A Ⅱ型(1/12) Ⅰ型(1/12) Ⅱ型(1/12) Ⅰ型(1/12)
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(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互换情况为______________________________________________________________;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:_____________________________________________
___________________________________________________________。
AaEe
基因A与e连锁、a与E连锁,在形成配子的过程中没有发生染色体交换
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1/50,F1的A与e连锁、a与E连锁,产生雌雄配子的
过程中相关基因发生交换,且雌雄配子交换率均为20%(合理即可)
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解析:①要判断两对基因在染色体上的位置关系,一般让双杂合植株自交并统计子代表型及比例,结合题中信息分析,应筛选出基因型为AaEe的F1植株。②若两对等位基因位于一对同源染色体上,F1的基因组成可表示为 ,F1植株自交得到F2,结果如图所示:
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因此F2的基因组成可表示为 ,F2中AaEe植株产生的花粉aE不育,且其自交所结种子AAee不能正常发育,因此,F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为0。若E/e和A/a存在染色体交换,则不符合题意,因此,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,则基因E/e和A/a位于一对同源染色体上,A与e连锁、a与E连锁,且在形成配子的过程中没有发生染色体互换。当基因E/e和A/a位于非同源染色体上时,如图所示。
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故得到F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为1/6。若F1的A与e连锁、a与E连锁,产生雌雄配子的过程中发生互换,假设雌雄配子互换率均为20%,则F1雌配子为aE∶Ae∶AE∶
ae=4∶4∶1∶1,雄配子为Ae∶AE=4∶1,F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为1/10×1/5=1/50,合理即可。
本课结束
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