第五单元 专题突破7 探究不同对基因在常染色体上的位置（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（人教版 粤）

专题突破7　探究不同对基因在常染色体上的位置 课标要求 阐明有性生殖中基因的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。 考情分析 1.基因连锁与交换定律 2022·湖南·T9　2021·山东·T22 2.判断多对基因的位置 2023·山东·T23 类型一　连锁和互换的分析判断 基本模型 1．两对等位基因位置关系的判断(三种可能) (1)若基因的位置关系如图1，则该个体产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子，其自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。 (2)若基因的位置关系如图2，则该个体产生AB、ab两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为3∶1。 (3)若基因的位置关系如图3，则该个体产生Ab、aB两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为1∶2∶1。 2．连锁和互换的分析判断 (1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例) ①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。 ②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。 ③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (2)连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。 例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。 典例突破 1．果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制。已知这两对基因都位于常染色体上。现有一对基因型均为BbDd的雌、雄果蝇杂交，其中雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD＝5∶1∶1∶5。下列相关分析错误的是(　　) A．B/b、D/d位于一对同源染色体上，且在雌果蝇中B和d连锁，b和D连锁 B．雌果蝇体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换 C．若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂过程中未发生互换 D．若子代未出现bbdd个体，则子代中基因型为Bbdd的个体占1/24 答案　B 解析　根据题干信息可知，雌果蝇减数分裂产生了4种卵细胞，且比例为Bd∶bD＝5∶5，BD∶bd＝1∶1，由此可判断B/b、D/d两对等位基因位于一对同源染色体上，且B和d连锁，b和D连锁，A正确；由以上分析可知，部分卵原细胞发生了互换，雌果蝇减数分裂产生的卵细胞中BD、bd重组类型各占1/12，且发生互换的卵原细胞产生的卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD＝1∶1∶1∶1，各占1/4，故可判断发生互换的卵原细胞占1/3，不发生互换的占2/3，B错误；若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂未产生bd的配子，减数分裂过程中未发生互换，产生的精细胞种类及比例是Bd∶bD＝1∶1，子代中基因型为Bbdd的个体占1/12×1/2＝1/24，C、D正确。 2．如图表示某一两性花植物花色形成的遗传机理，该植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，图中字母表示控制对应过程所需的基因，基因A对a完全显性，基因B能降低色素的含量。 (1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上，某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。 ②实验方法：让该红色植株自交。 ③实验步骤：第一步让红色植株自交。第二步 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④实验结果(不考虑染色体互换)及结论： a．若子代植株花色及比例为________________________________________，则两对基因在两对同源染色体上，符合图中第一种类型，子代白色植株中杂合子占________，粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是________，紫花植株中能稳定遗传个体所占的比例是__________。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占________。 b．若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝1∶2∶1，符合图中第二种类型。 c．若子代植株花色及比例为____________________________________________________，符合图中第三种类型。 (2)若2对基因独立遗传，基因型为AaBb的植株进行测交，则子代植株花色及比例为______________________，若让其中的白色植株进行随机传粉，则产生的后代中能稳定遗传的个体占__________。 答案　(1)①如图所示 ③观察并统计子代植株花的颜色和比例　④a.紫色∶红色∶粉红色∶白色＝3∶6∶3∶4　1/2　1/3　1/3　3/8　c．紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1　(2)紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2　1 类型二　利用已知基因定位 基本模型 1．已知基因A与a位于2号染色体上 2．电泳分离法 已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的2号染色体上。 典例突破 3．甲虫体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)/a(棕色)控制，且AA致死；另一对等位基因B/b也影响甲虫的体色，只有B存在时，上述体色才表现，否则为黑色。红色甲虫甲与黑色甲虫乙杂交，F1红色∶棕色＝2∶1。为判断B/b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性甲虫与F1中多只棕色雌性甲虫交配，统计F2的表型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述错误的是(　　) A．亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B．若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，则B/b基因不在2号染色体上 C．若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1，则B/b基因不在2号染色体上 D．若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1，则B/b基因在2号染色体上 答案　C 解析　由题干信息分析可知：红色甲虫(AaB_)与黑色甲虫(_ _bb)杂交，F1中红色(AaB_)∶棕色(aaB_)＝2∶1，说明亲本都含a基因且甲不含b基因，因此亲本基因型甲为AaBB，乙为Aabb，A正确；若B/b基因不位于2号染色体上，则遵循自由组合定律：F1中红色雄性甲虫的基因型是AaBb，多只棕色雌性甲虫的基因型是aaBb，则杂交后代的基因型及比例是(1Aa∶1aa)(3B_∶1bb)＝3AaB_∶1Aabb∶3aaB_∶1aabb，表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，B正确；若B/b基因位于2号染色体上，则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律：AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab＝1∶1或aB∶Ab＝1∶1，aaBb产生的配子的类型及比例是aB∶ab＝1∶1，雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是AaBB∶AaBb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1或AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb＝1∶1∶1∶1，即红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1，C错误，D正确。 4．利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，用于基因的定位。请分析回答下列问题： (1)小麦雄性育性性状由等位基因R、r控制。为确定基因R、r是否位于4号染色体上，研究者提取亲本及F2中雄性不育植株和可育植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上特异的SSR部分结果如图所示： 据此判断，雄性不育基因为________(填“显性”或“隐性”)基因，且________(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是_______________________________________ __________________________________________________________________________。 F2可育植株中电泳结果与个体1相同的个体占________。 (2)水稻的紫粒和白粒受1对等位基因A/a控制， 研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交，F1全为紫粒，F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如图所示。 ①根据图中扩增结果推测：基因A/a________(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是______________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 ②2号和47号单株出现特殊的扩增结果，原因是_________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 答案　(1)隐性　位于　F2中不育植株电泳带与亲本不育植株相同，而可育植株存在杂合现象　1/3　(2)①位于　结白色籽粒的F2单株的4号染色体的SSR扩增结果与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致　②F1产生配子时基因A与a(或两种SSR标记)发生了染色体片段互换 解析　(1)对比亲本、F2中可育与不可育植株4号染色体SSR的电泳结果，所有不育植株的电泳带均相同，可知基因R、r位于4号染色体上，且部分可育植株为杂合子，因此雄性不育基因为隐性基因。由电泳结果可知，亲本的雄性育性基因均为纯合RR×rr，F1基因型为Rr，自交得到的F2中，RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，因此F2可育植株中电泳结果与个体1(RR)相同的个体占1/3。 类型三　外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 基本模型 由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示： 典例突破 5．水稻(二倍体)为雌、雄同花植物，花小，进行杂交育种困难。某品种水稻6号染色体上存在控制种子颜色基因B(控制褐色)、b(控制黄色)。科研团队欲将某雄性不育基因M转入该水稻品种，培育出通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，以供杂交育种使用。 (1)已知两对非等位基因在同一条染色体上距离较近时，会紧密连锁在一起而不发生基因重组；距离相对较远时，会发生基因重组。该科研团队将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，该转基因水稻的基因型为________。用该水稻与雄性可育黄色水稻杂交，观察记录所得种子颜色及种下种子后获得植株的育性情况，判断M基因插入的位置并选择新品种。 ①若________________________________________________________________________， 该M基因插入到非6号染色体上； ②若_______________________________________________________________________， 该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远； ③若_______________________________________________________________________， 该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁。 (2)利用(1)中结果______(填“①”“②”或“③”)中所得植株交配，选择______________植株上________(颜色)的种子即属于雄性不育型新品种。 答案　(1)BbM(或BbMO)　①褐色雄性不育∶褐色雄性可育∶黄色雄性不育∶黄色雄性可育＝1∶1∶1∶1　②褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有但比例不为1∶1∶1∶1　③褐色雄性不育∶黄色雄性可育＝1∶1　(2)③　褐色雄性不育　褐色 解析　(1)将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，另一条染色体上不存在该基因，因此该转基因水稻的基因型为BbM(或BbMO)。用该水稻BbM(或BbMO)与雄性可育黄色水稻(bbOO)杂交。①B和b基因位于6号染色体上，若该M基因插入到非6号染色体上，遵循自由组合定律，亲代产生的雌配子为BM∶BO∶bM∶bO＝1∶1∶1∶1，雄配子为bO，后代基因型为BbMO(褐色雄性不育)∶BbOO(褐色雄性可育)∶bbMO(黄色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)＝1∶1∶1∶1。②若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远，会发生基因重组，亲代产生的雌配子为BM、BO、bM、bO，但比例不为1∶1∶1∶1，雄配子还是bO，因此后代中褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有但比例不为1∶1∶1∶1。③若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁，不会发生基因重组，因此亲代产生的雌配子为BM∶bO＝1∶1，雄配子还是bO，因此后代为BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)＝1∶1。(2)据(1)的分析可知，结果①②中黄色和褐色都存在雄性不育，而结果③中褐色是雄性不育，黄色是雄性可育，因此要想通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，只能选择结果③中所得植株交配，且选择褐色雄性不育植株上褐色的种子即属于雄性不育型新品种。 类型四　三对基因位于1对、2对和3对同源染色体上 基本模型 典例突破 6．(2023·湖北，14)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如：A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是(　　) 父亲 母亲 儿子 女儿 基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9 A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传 B．母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9 C．基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律 D．若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5 答案　B 解析　儿子的A、B、C基因中，每对基因各有一个来自父亲和母亲，如果基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，从而不会获得父亲的A、B、C基因，A错误；三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因组成是A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5来自母亲，而母亲的基因组成为A3A24B8B44C5C9，说明母亲的其中一条染色体上的基因组成是A3B44C9，B正确；根据儿子的基因组成是A24A25B7B8C4C5推测，母亲的两条染色体基因组成分别是A24B8C5和A3B44C9，父亲的两条染色体基因组成分别是A25B7C4和A23B35C2，基因连锁遗传，且不发生互换，不符合自由组合定律，若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C2C5，C、D错误。 7．(经典高考题节选改编)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因的位置。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论) (1)实验思路：_______________________________________________________________。 (2)结果预测： 若__________________________________，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。 若____________________________________，则可确定这三对等位基因中有两对等位基因位于同一对同源染色体上。 若____________________________________，则可确定这三对等位基因都位于同一对同源染色体上。 答案　(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，分别统计三组F2的表型　(2)各组杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1　一组杂交组合的F2中出现三种表型，且比例为1∶2∶1，其他两组杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1　各组杂交组合的F2中均出现三种表型，且比例为1∶2∶1 课时精练 一、选择题 1．玉米粒的颜色由基因A/a控制，玉米粒的形状由基因B/b控制，现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交，F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2，F2的表型及比例为黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16%。下列对上述两对性状遗传的分析，错误的是(　　) A．每对相对性状的遗传都遵循分离定律 B．两对等位基因位于一对同源染色体上 C．F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4 D．基因A和b位于同一条染色体上 答案　D 解析　由题意分析可知，F2中黄色∶白色＝75%∶25%＝3∶1，饱满∶皱缩＝75%∶25%＝3∶1，但四种表型比例不是9∶3∶3∶1(或及其变式)，说明这两对相对性状分别遵循基因的分离定律，但不遵循基因的自由组合定律，A、B正确；由题意“黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16%”可知，F1产生的配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，而测交时隐性纯合子只产生ab一种配子，故F1测交后代表型之比为4∶1∶1∶4，C正确；纯种黄色饱满玉米(AABB)和白色皱缩玉米(aabb)杂交，F2中黄色饱满和白色皱缩的比例较大，说明AB和ab的配子较多，说明AB连锁、ab连锁，即基因A、B位于同一条染色体上，且有Ab、aB配子，说明同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，D错误。 2．实验者利用基因工程技术将某抗旱植株的高抗旱基因R成功转入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上，并得到如图所示(图中黑点表示抗旱基因在染色体上的位点)的三种类型。下列说法不正确的是(　　) A．若自交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为75%，则目的基因的整合位点属于图中的 Ⅲ 类型 B．Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100% C．Ⅱ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为7/8 D．Ⅰ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100% 答案　A 解析　Ⅲ的两个R基因分别位于两条非同源染色体上，其基因型可以表示为R1r1R2r2，该个体自交，后代中只要含有一个R基因(R1或R2)就表现为高抗旱性，后代中高抗旱性植株占15/16，A错误；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此，它与Ⅱ、Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例均为100%，B、D正确； Ⅲ可以产生四种配子，与Ⅱ杂交，后代中高抗旱性植株所占比例为1－1/4×1/2＝7/8，C正确。 3．野生型果蝇的翅膀是长翅，突变体果蝇的翅膀是短翅，控制翅型的基因位于常染色体上。研究发现某果蝇种群中出现两种短翅突变体，分别为突变体甲和突变体乙，这两种突变体均为单基因隐性突变且突变后均为纯合子。为确定这两种突变体发生变异的基因所在的位置，某人让这两种突变体杂交获得F1，然后F1随机交配获得F2。下列说法错误的是(　　) A．若F1表现为短翅，则突变体甲是突变体乙的等位突变体 B．若F2表现为长翅∶短翅＝1∶1或9∶7，则翅长由两对等位基因控制 C．若F1表现为长翅，则F1测交后代表现为长翅∶短翅＝1∶1 D．若翅长由一对等位基因控制，则甲、乙杂交无论哪一代都表现为短翅 答案　C 解析　假设控制长翅和短翅的基因用A/a表示，若突变体甲是突变体乙的等位突变体，则甲和乙的基因型可分别设为a1a1和a2a2，野生型个体的基因型为A_，甲、乙杂交获得的F1都只有隐性基因，即都表现为短翅，A正确；若翅长由两对位于同源染色体上的等位基因控制，相关基因设为A/a、B/b，且连锁遗传，则突变体甲和乙的基因型是aaBB()和AAbb()，F1的基因型是AaBb()，表现为长翅，F1自交获得的F2表型及比例为长翅∶短翅＝1∶1；若基因A/a、B/b不连锁，则遵循基因的自由组合定律，F1的基因型为AaBb，表型为长翅，F1自交获得的F2表型及比例为长翅∶短翅＝9∶7，B正确；若F1表现为长翅，则控制翅长的基因A/a、B/b可能连锁，也可能不连锁，若连锁，则F1测交后代均为短翅，若不连锁，则F1测交后代的表型及比例为长翅∶短翅＝1∶3，C错误；若由一对等位基因控制翅长，则甲、乙都只有隐性基因，杂交后无论哪一代都表现为短翅，D正确。 4．SSR常用于染色体特异性标记。某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因 M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎。F1自交后提取F2中50株绿茎植株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增，电泳后结果如图所示，不考虑突变情况。下列叙述错误的是(　　) A．F1植株体内可能存在不含M或m基因的细胞 B．由电泳结果可确定m基因是否位于4号染色体上 C．若m基因不在4号染色体上，则SSR扩增结果有3种 D．若m基因在4号染色体上，则SSR扩增结果比例为3∶1 答案　D 解析　据题意可知，某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎，说明紫茎为显性，F1植株的基因型为Mm，其生殖细胞内可能只含M基因或只含m基因，A正确；F2中绿茎电泳结果和亲本绿茎一致，说明绿茎基因m位于4号染色体上，B正确；如果m基因不在4号染色体上，SSR扩增结果的类型有3种，可能都为紫茎亲本或既有紫茎亲本又有绿茎亲本或都为绿茎亲本，可能出现的比例是1∶2∶1，C正确；若m基因在4号染色体上，F2中绿茎电泳结果和亲本绿茎一致，即SSR扩增结果只有1种，D错误。 5．(2024·惠州高三联考)M和N是两个荧光蛋白基因，实验小组将两个荧光蛋白基因导入到某野生型雌性果蝇体内，再让该果蝇和野生型果蝇杂交，后代雌雄群体的表型及比例为有荧光∶无荧光＝3∶1(只要有一个荧光蛋白基因即为有荧光)。下列说法错误的是(　　) A．M和N基因导入了细胞核基因组中 B．M和N基因导入了非同源染色体上 C．M和N基因都导入到了常染色体上 D．同时含有M和N基因的果蝇占1/4 答案　C 解析　假设导入的基因位于常染色体上，导入荧光蛋白基因的杂交亲本的基因型为MmNn，野生型果蝇的基因型为mmnn，杂交后代有荧光∶无荧光＝3∶1是“1∶1∶1∶1”的变式，因此说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律，因此M和N基因导入了细胞核基因组中，且导入到了非同源染色体上，子代的基因型及比例为MmNn∶Mmnn∶mmNn∶mmnn＝1∶1∶1∶1，因此同时含有M和N的果蝇所占的比例为1/4。假设导入的基因中有一对位于X染色体上，若亲本的基因型杂交组合为MmXNXn×mmXnY，杂交后代雌雄群体的表型及比例也为有荧光∶无荧光＝3∶1，所以不能判断基因是否都导入到了常染色体上，综上分析，C错误。 6．(2024·清远高三模拟)在研究等位基因A/a、B/b、D/d、E/e在染色体上的相对位置关系时，以某志愿者的精子为材料，利用DNA提取、PCR等技术随机检测了12个精子的相关基因，其基因组成如表所示。若这12个精子的基因组成种类及比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类及比例相同，且不考虑致死和突变，各种配子活力相同。下列有关叙述错误的是(　　) 精子编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 基因组成 aBd aBde aBd aBde aBD aBDe 精子编号 ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ 基因组成 Abd Abde AbD AbDe AbD AbDe A.编号为①、③、⑤、⑦、⑨、⑩的精子中不含Y染色体 B．该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换 C．等位基因A、a和B、b在遗传时不遵循自由组合定律 D．根据表中数据可以排除等位基因D、d位于性染色体上 答案　A 解析　通过表中精子基因型可以看出e基因时有时无，所以其位于性染色体上(X或Y染色体均有可能)，①③⑤⑦⑨⑩精子中没有E、e基因，这些精子可能不含X染色体，也可能不含Y染色体，A错误；题表显示该志愿者关于 A/a和B/b及D/d的配子及比例为aBd∶AbD∶aBD∶Abd＝2∶2∶1∶1, 说明该志愿者产生 Abd、aBD的精子比例为 1/3, 该比例小于 1/2，属于重组配子，说明其体内的相关基因处于连锁关系，即应该为a、B、d连锁， A、b、D连锁，故可知该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换，B正确；结合表中信息可以看出，配子基因型及比例为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，其遗传不遵循自由组合定律，C正确；由表中数据可知，D和d基因一直存在，所以不会位于X或Y染色体上，D正确。 7．某二倍体植物的花瓣颜色由三对等位基因控制，其中基因 A、B分别控制红色和蓝色，基因a、b无控制色素合成的功能，A、B位于非同源染色体上；基因D、d不控制色素的合成，但D抑制A的表达；当A、B同时表达时，花瓣呈紫色。现有基因型为AaBbDd的植株自交得到F1。下列推断错误的是(　　) A．若D在A/a或B/b所在的染色体上，F1的基因型有9种 B．若D不在A/a和B/b所在的染色体上，取F1中红花与紫花植株杂交，F2中蓝花占2/27 C．F1表型及比例为紫∶蓝∶白∶红＝3∶9∶3∶1或蓝∶白∶红＝12∶3∶1，可推测D在A/a或B/b所在的染色体上 D．F1表型及比例为紫∶红∶蓝∶白＝9∶3∶39∶13，可推测D不在A/a和B/b所在的染色体上 答案　C 解析　若D在A/a或B/b所在的染色体上，说明D/d与A/a或B/b连锁，在不考虑基因重组的情况下，基因型为AaBbDd的植株自交得到F1，相当于两对等位基因自由组合，F1的基因型有3×3＝9(种)，A正确；若D不在A/a和B/b所在的染色体上，说明D/d、A/a、B/b三对等位基因均位于非同源染色体上，A_bbdd表现为红花，A_B_dd表现为紫花，F1中红花植株的基因型及比例为2/3Aabbdd、1/3AAbbdd，产生配子的类型及比例为Abd∶abd＝2∶1，紫花植株的基因型及比例为4/9AaBbdd、2/9AaBBdd、2/9AABbdd、1/9AABBdd，产生配子的类型及比例为ABd∶aBd∶Abd∶abd＝4∶2∶2∶1，F2中蓝花(aaB_dd、_ _B_D_)的比例为1/3×2/9＝2/27，B正确；假设D与A连锁，d与a连锁，经过计算，则子代的表型及比例为蓝∶白＝(9＋3)∶(3＋1)＝3∶1；假设D与a连锁，d与A连锁，则子代的表型及比例为紫∶蓝∶白∶红＝3∶9∶3∶1；假设D与B连锁，d与b连锁，则子代的表型及比例为蓝∶白∶红＝(9＋3)∶1∶3＝12∶1∶3；假设D与b连锁，d与B连锁，则子代的表型及比例为蓝∶紫∶白＝9∶3∶4，与题意中所示比例不符，故D在A/a或B/b所在的染色体上时，F1不会出现蓝∶白∶红＝12∶3∶1，C错误；假设D/d、A/a、B/b三对等位基因均位于非同源染色体上，紫花(A_B_dd)占3×3×1＝9(份)，红花(A_bbdd)占3×1×1＝3(份)，蓝花(aaB_dd、_ _B_D_)占1×3×1＋4×3×3＝39(份)，白花(aabbdd、_ _bbD_)占1×1×1＋4×1×3＝13(份)，故F1表型为紫∶红∶蓝∶白＝9∶3∶39∶13，可推测D不在A/a和B/b所在的染色体上，D正确。 8．(2024·华南师大附中高三月考)棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D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，将其与纯合的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)。下列说法错误的是(　　) 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的表型比例为1∶1∶1∶1，则F1产生的配子的基因型为AB、AD、aB、aD C．若F1的表型比例为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，则亲本AaBD产生配子的基因型为A和aBD 答案　B 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的F1的基因型及比例是AaBD∶aa＝1∶1，表型及比例是短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1，A正确；由于B、D位于一条同源染色体上，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产生配子的类型及比例是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的F1的表型及比例是短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫＝1∶1∶1∶1，C正确；如果a与B、D连锁，则AaBD产生的配子的类型及比例是A∶aBD＝1∶1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到的F1的基因型及比例是Aa∶aaBD＝1∶1，表型及比例是短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝1∶1，D正确。 9．番茄中基因A、a控制植株的有无茸毛，果实的红色与黄色是一对相对性状。控制两对相对性状的基因独立遗传，育种工作者为研究这两对遗传性状的特点进行了如图的杂交实验。下列分析不正确的是(　　) A．F2有茸毛∶无茸毛＝2∶1，说明可能存在AA致死 B．根据F2的表型比例，说明控制果实颜色的基因不遵循自由组合定律 C．控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上 D．F1有茸毛红果测交，子代红果∶黄果＝1∶3 答案　B 解析　在F2中有茸毛与无茸毛之比为2∶1，说明此相对性状受一对等位基因控制，而此比例不是3∶1，说明显性纯合子(AA)可能致死，A正确；F2红果∶黄果＝9∶7，该比例为9∶3∶3∶1的变形，说明控制该性状的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，B错误；假设控制果实颜色的基因用B、b，C、c表示，F1有茸毛红果自交产生的F2中红果与黄果的比例为9∶7(3＋3＋1)，说明红果是双显性基因控制的即(B_C_)，黄果的基因型有多种(B_cc、bbC_、bbcc)。综上分析，各个体的基因型为：P有茸毛红果(AaBBCC)×无茸毛黄果(aabbcc)→F1有茸毛红果(AaBbCc)、无茸毛红果(aaBbCc)。由题意分析可知，控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上，C正确；F1有茸毛红果基因型为AaBbCc，其测交，子代红果∶黄果＝1∶3，D正确。 二、非选择题 10．野生型果蝇为灰身、长翅。灰身基因(A)突变后出现黑身表型，长翅基因(B)突变后出现残翅表型。已知控制这两对性状的基因都位于常染色体上。用灰身长翅(P1)与黑身残翅(P2)两种果蝇进行的杂交实验结果如图1所示： (1)根据杂交实验一与图2相关基因PCR产物电泳结果，推测P1亲本的基因型是______________。P1亲本产生配子的基因型是______________。 (2)根据这两对基因的DNA序列进行常规PCR检测，杂交实验一亲本、子代的检测结果见图2，由图2的检测结果可以推测：果蝇B基因内________________导致B→b的突变。判断的依据是________________________________________________________________________。 (3)对杂交实验二中的亲本、子代的基因DNA序列进行检测，亲本及子代的检测结果见图3。请将新组合表型果蝇的检测结果绘在图3中的横线上。 答案　(1)AaBb　AB、ab　(2)碱基对的增加　B基因的PCR扩增片段大小为600碱基对，而突变基因b的扩增片段大小为700碱基对，说明B基因的长度增加了100碱基对，突变为b基因 (3)如图所示 解析　(1)根据图2中相关基因PCR产物电泳结果，推测P1亲本的基因型为AaBb，杂交实验一的亲本和子代的基因型为AaBb×aabb→AaBb∶aabb＝1∶1，推测两对等位基因位于一对同源染色体上，A和B基因在一条染色体上，a和b基因在一条染色体上，因此P1亲本产生配子的基因型是AB和ab。(3)图3说明杂交实验二中亲本的基因型为AaBb和aabb，杂交实验二的F1出现的四种表型是两多两少，且两两相等，其中亲本类型多，重组类型少，推测P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞(AB、ab、Ab、aB)，数量两两相等，其中AB、ab多，Ab、aB少，而P2亲本雄果蝇只产生一种ab的精子，因此后代的基因型为AaBb、aabb、Aabb、aaBb，新组合表型果蝇的扩增条带见答案。 11．(2024·江门高三联考)研究发现，拟南芥的AtMYB44 基因与AtMYB77基因均可以参与拟南芥耐旱性的调控。为提高水稻的耐旱性，科研工作者将一个拟南芥AtMYB44基因导入野生水稻的叶肉细胞中，经组织培养后获得了一株耐旱水稻植株M。让植株M自交得到 F1，F1中耐旱植株∶不耐旱植株＝3∶1。请回答下列问题： (1)科研人员提取拟南芥细胞中的AtMYB44基因的mRNA后，通过逆转录可获得AtMYB44基因，通过该方法获得的AtMYB44基因与拟南芥细胞中的AtMYB44基因的DNA序列______________ (填“完全一致”或“不完全一致”)，原因是__________________________。 (2)科研工作者认为拟南芥AtMYB44基因已经成功导入了水稻细胞的染色体DNA上，根据题中信息分析，作出这一判断的依据是_______________________________________________。 进一步研究发现该基因已经导入了水稻细胞的5号染色体上，科研人员通过反复自交，从中筛选出不发生性状分离的耐旱植株记作纯合品系甲。 (3)科研工作者采用相同的方法将一个拟南芥AtMYB77基因导入野生水稻的叶肉细胞中，获得了耐旱的纯合品系乙。为探究AtMYB77基因是否也位于水稻细胞的5号染色体上，以纯合品系甲和纯合品系乙为材料设计最简便的遗传实验来探究，写出实验思路及预期的结果和结论，不考虑染色体互换及其他变异。 实验思路：____________________________________________________________________。 预期结果和结论：若_____________________________________________________________，则AtMYB77基因导入了水稻细胞的5号染色体上；若__________________________________，则AtMYB77基因未导入水稻细胞的5号染色体上。 答案　(1)不完全一致　通过逆转录获得的AtMYB44基因无内含子、启动子、终止子等非编码序列　(2)植株M自交，F1中耐旱植株∶不耐旱植株＝3∶1说明AtMYB44 基因的遗传遵循分离定律，即已成功导入了水稻细胞的染色体DNA上 (3)选择纯合品系甲和纯合品系乙进行杂交得F1，让F1自交，统计F2的表型及比例　F2全表现为耐旱植株　F2中耐旱植株∶不耐旱植株＝15∶1 解析　(3)假设耐旱的AtMYB44基因用A表示，根据题意分析，纯合品系甲为不发生性状分离的耐旱植株，则其基因型是AA，科研工作者采用相同的方法将一个拟南芥AtMYB77基因导入野生水稻的叶肉细胞中，获得了耐旱的纯合品系乙，可设其基因型为BB(假设AtMYB77基因用B表示)，两个基因的位置关系有两种可能，一是AtMYB77基因也导入了水稻细胞的5号染色体上；二是AtMYB77基因未导入水稻细胞的5号染色体上，两者遵循自由组合定律。实验思路可选择将纯合品系甲和纯合品系乙进行杂交得F1，让F1自交，统计F2的表型及比例。预期结果和结论：若AtMYB77基因导入了水稻细胞的5号染色体上，则AAOO×OOBB(O表示没有相应基因)，F1基因型为AOBO(两者连锁)，F1产生的配子为AO∶OB＝1∶1，F2基因型有AAOO∶AOBO∶BBOO＝1∶2∶1，故F2全表现为耐旱植株；若AtMYB77基因未导入水稻细胞的5号染色体上，则甲、乙基因型分别为AAOO×OOBB，F1基因型为AOBO，F1产生的配子为AB∶AO∶OB∶OO＝1∶1∶1∶1，F1自交，F2中A－B－∶A－OO∶OOB－∶OOOO＝9∶3∶3∶1，故耐旱植株∶不耐旱植株＝15∶1。 12．棉花的纤维长度由两对等位基因A/a、B/b控制，已知显性基因A、B决定的纤维长度相等，基因a、b决定的纤维长度也相等。人工种植的棉花纤维均为白色，经太空育种后获得一株粉红色棉花且其纤维长度为10 cm，让该株棉花自交，分别统计F1全部个体的表型及比例：纤维颜色白色∶粉红色＝1∶2；纤维长度12 cm∶11 cm∶10 cm∶9 cm∶8 cm＝1∶4∶6∶4∶1。回答下列问题： (1)控制棉花纤维长度的两对等位基因A/a、B/b位于__________(填“一对”或“两对”)同源染色体上。 (2)若只考虑纤维长度，F1纤维长度为11 cm的植株中有__________种基因型，F1纤维长度为10 cm的植株中纯合子所占比例为__________。 (3)相关研究表明，棉花纤维颜色由另一对等位基因(用R/r表示)控制，F1中白色棉花∶粉红色棉花＝1∶2，说明棉花种群中存在__________________________致死的现象。 (4)为进一步探究基因R/r、A/a和B/b是位于三对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，研究人员选择基因型AaBbRr的棉花植株与基因型aabbrr的棉花植株杂交，统计杂交后代的表型及比例。 ①若后代表型及比例为10 cm白色∶9 cm白色∶8 cm白色∶10 cm粉红色∶9 cm粉红色∶8 cm粉红色＝__________________，则说明基因R/r、A/a和B/b位于三对同源染色体上。 ②若后代表型及比例为10 cm白色∶9 cm白色∶9 cm粉红色∶8 cm粉红色(或10 cm粉红色∶9 cm粉红色∶ 9 cm白色∶8 cm白色)＝__________，则说明基因R/r、A/a和B/b位于两对同源染色体上。 答案　(1)两对　(2)2　1/3　(3)基因R纯合时胚胎(或基因型为RR的个体)　(4)①1∶2∶1∶1∶2∶1　②1∶1∶1∶1 解析　(1)据题意可知，该株棉花自交，F1全部个体的表型及比例：纤维长度12 cm∶11 cm∶10 cm∶9 cm∶8 cm＝1∶4∶6∶4∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因A/a、B/b位于两对同源染色体上。(2)若只考虑纤维长度，F1全部个体的表型及比例是9∶3∶3∶1的变式，说明F1的基因型为AaBb，长度为11 cm的个体基因型(含有3个显性基因)为AABb、AaBB，因此F1纤维长度为11 cm的植株中有2种基因型。F1纤维长度为10 cm的植株基因型(含有2个显性基因)及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB＝1∶4∶1，纯合子的比例为2/6＝1/3。(3)棉花纤维颜色由另一对等位基因(用R/r表示)控制，亲代粉红色棉花的基因型为Rr，理论上F1的基因型及比例为rr∶Rr∶RR＝1∶2∶1，表型及比例为白色棉花∶粉红色棉花＝1∶3，但白色棉花∶粉红色棉花＝1∶2，说明棉花种群中存在显性纯合子或基因R纯合致死的现象。(4)假定基因R/r、A/a和B/b位于三对同源染色体上，遵循自由组合定律，基因型AaBbRr的棉花植株与基因型aabbrr的棉花植株杂交，后代基因型及比例为AaBbrr∶Aabbrr∶aaBbrr∶aabbrr∶AaBbRr∶aaBbRr∶AabbRr∶aabbRr＝1∶1∶1∶1∶1∶1 ∶1∶1，即10 cm白色∶9 cm白色∶8 cm白色∶10 cm粉红色∶9 cm粉红色∶8 cm粉红色＝1∶2∶1∶1∶2∶1；假定基因R/r、A/a和B/b位于两对同源染色体上，且R基因位于A基因所在染色体上，基因型AaBbRr的棉花植株与基因型aabbrr的棉花植株杂交，后代基因型及比例为AaBbRr∶AabbRr∶aaBbrr∶aabbrr＝1∶1∶1∶1，即10 cm粉红色∶9 cm粉红色∶9 cm白色∶8 cm白色＝1∶1∶1∶1，如果R基因位于a基因所在染色体上，基因型AaBbRr的棉花植株与基因型aabbrr的棉花植株杂交，后代基因型及比例为AaBbrr∶Aabbrr∶aaBbRr∶aabbRr＝1∶1∶1∶1，即10 cm白色∶9 cm白色∶9 cm粉红色∶8 cm粉红色＝1∶1∶1∶1。 学科网（北京）股份有限公司 $