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（苏教版 江苏专用）

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互换发生在减数第一次分裂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．(多选)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。下列相关分析正确的是(　　) 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　ACD 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．(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 7．甜荞麦是异花传粉作物，具有花药大小(正常、小)、瘦果形状(棱尖、棱圆)等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实验，获得了足量后代，F2性状统计结果如下(不考虑染色体互换)。 花药正常∶花药小＝452∶348 瘦果棱尖∶瘦果棱圆＝591∶209 为探究控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因在染色体上的位置关系，小组成员选择了纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株为材料，进行了实验。请写出简单可行的两种实验方案，并预测实验结果及结论。 方案一： 实验思路：______________________________________________________________________。 实验结果及结论：____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 方案二： 实验思路：__________________________________________________________________。 实验结果及结论：_____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案　方案一：选择纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交，获得F1；让F1植株间进行异花传粉获得F2；统计F2中花药大小和瘦果形状的性状比例　若F2中花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝27∶9∶21∶7，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于三对同源染色体上；若F2中花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝9∶3∶4，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 方案二：选择纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交，获得F1；让F1植株测交获得F2；统计F2中花药大小和瘦果形状的性状比例　若F2中花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶3∶3，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于三对同源染色体上；若F2中花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶2，则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 解析　由F2性状统计结果：花药正常∶花药小＝452∶348≈9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律。假设受基因A、a和B、b控制，则F1基因型为AaBb，双显性(A_B_)为花药正常，其余为花药小；由瘦果棱尖∶瘦果棱圆＝591∶209≈3∶1，可推知瘦果棱尖为显性，假设该性状受基因C、c控制，则F1基因型为Cc，进而可推知纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株的基因型分别为AABBCC和aabbcc。三对等位基因的位置关系：①若为图1所示关系，二者杂交得F1，其基因型为AaBbCc，其若自交，则所得子代F2中表型及比例为(花药正常∶花药小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圆)＝(9∶7)×(3∶1)→花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝27∶9∶21∶7；若其测交，则所得子代F2中表型及比例为(花药正常∶花药小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圆)＝(1∶3)×(1∶1)→花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆＝1∶1∶3∶3。 ②若为图2所示关系，二者杂交得F1，其基因型为AaBbCc，其产生的配子种类及比例为ABC∶Abc∶aBC∶abc＝1∶1∶1∶1，若其自交，则所得子代的基因型及比例为A_B_C_∶A_bbcc∶aaB_C_∶aabbcc＝9∶3∶3∶1，则表型为花药正常瘦果棱尖(A_B_C_)∶花药小瘦果棱尖(aaB_C_)∶花药小瘦果棱圆(A_bbcc＋aabbcc)＝9∶3∶4；若其测交，则所得子代的基因型及比例为AaBbCc∶Aabbcc∶aaBbCc∶aabbcc＝1∶1∶1∶1，则其表型及比例为花药正常瘦果棱尖(AaBbCc)∶花药小瘦果棱尖(aaBbCc)∶花药小瘦果棱圆(Aabbcc＋aabbcc)＝1∶1∶2。 课时精练 一、单项选择题 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．(2023·盐城高三三模)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·苏州高三质检)GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列，从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅，且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因，雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断：将上述雌、雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配，由于绿色荧光蛋白基因插入位置不同将导致F2个体的表型和比例出现差异。下列说法错误的是(　　) A．根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置 B．若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅲ号染色体上，则F2中绿色荧光翅∶无色翅＝1∶1 C．若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅱ号染色体上，则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16 D．若绿色荧光蛋白基因插入到X染色体上，则F2中无色翅个体的基因型共有6种 答案　C 解析　若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅲ号染色体上，发生基因连锁，F1中绿色翅∶无色翅为1∶3；若插入到Ⅲ号染色体以外的染色体上，两对基因的遗传遵循自由组合定律，F1中绿色翅与无色翅比例仍为1∶3，A正确；分析题意可知，同时具备GAL4和UAS－绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色性状。若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅲ号染色体上，设GAL4基因为A，UAS－绿色荧光蛋白基因为B，则F1的基因型为AOBO(O代表相关位置没有基因)，由于两对基因连锁遗传，故配子为1/2AO、1/2BO，F2中绿色荧光翅(2AOBO)∶无色翅(1AAOO＋1BBOO)＝1∶1，B正确；若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅱ号染色体上，两对基因独立遗传，则F2中无色翅占7/16，由于雌雄比例为1∶1，故无色翅雌性个体的比例为7/32，C错误；若绿色荧光蛋白基因插入到X染色体上，亲本基因型即AOXOY×OOXBXO，F2中无色翅个体的基因型共有6种(OOXBXO、OOXOXO、OOXBY、OOXOY、AOXOXO、AOXOY)，D正确。 6．(2024·淮安高三模拟)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。 二、多项选择题 7．(2024·江苏姜堰中学高三模拟)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。下列推断正确的是(　　) 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　ABD 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．玉米籽粒有色和无色、糯性和非糯性分别受9号染色体基因A/a、B/b控制，用纯种有色非糯性玉米与无色糯性玉米杂交，F1表现为有色非糯性玉米，F1自交后，F2中有色非糯性玉米比例占66%，而无色糯性玉米比例占16%。科研人员利用基因工程将一个抗病基因D导入到F2中纯合有色糯性玉米细胞内，得到抗病有色糯性玉米新品种，并利用一株新品种植株自交得到F3，根据F3表型及比例判断基因D导入的位置。下列分析正确的是(　　) A．F2中有色糯性玉米比例占9% B．F2有色非糯性玉米中纯合子占8/33 C．若F3抗病有色糯性∶易感病有色糯性＝1∶3，则说明D基因位于9号染色体上 D．若F3抗病有色糯性∶易感病有色糯性＝3∶1，则说明D基因位于9号染色体上 答案　ABD 解析　根据纯合的双亲杂交，F1中都是有色非糯性可知，有色和非糯性是显性性状，亲本基因型分别是AABB和aabb，由于两对基因都位于9号染色体上，故正常情况下F1只能产生AB和ab两种配子，子代应表现为有色非糯性∶无色糯性＝3∶1，实际上F2中有色非糯性玉米比例占66%，而无色糯性玉米比例占16%，说明发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，则子代中还有有色糯性和无色非糯性类型，有色糯性玉米所占比例＝(1－16%－66%)/2＝9%，A正确；由于发生了交叉互换，子代中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝66∶9∶9∶16，由此可知配子ab的概率为40%，正常情况下，配子AB的概率为40%，F2中有色非糯性玉米有AABB、AaBB、AABb和AaBb四种类型，其中纯合子AABB所占比例＝(40%×40%)/66%＝8/33，B正确；将一个抗病基因D导入到F2中纯合有色糯性(AAbb)玉米细胞内，得到抗病有色糯性玉米新品种，则其基因组成是AAbbDd，若D基因位于9号染色体上，形成的配子是AbD∶Abd＝1∶1，令其自交，子代中AAbbD_∶AAbbdd＝3∶1，表现为抗病有色糯性∶易感病有色糯性＝3∶1，C错误，D正确。 9．(2024·江阴高三联考)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．F2的无茸毛黄果个体中基因型有7种 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∶1 答案　BD 解析　设相关基因为A/a、B/b、C/c，在F2中有茸毛与无茸毛之比为2∶1，说明显性纯合子(AA)致死，A正确；F2的无茸毛黄果基因型为aabbcc、aabbCC、aabbCc、aaBbcc、aaBBcc，有5种，B错误；F1自交产生的F2中红果∶黄果＝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)，综上说明各个体的基因组成为：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)，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错误。 三、非选择题 10．(2023·常熟高三期末)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·连云港高三模拟)蓖麻是一种二倍体植物，其性别有两性株(既开雌花又开雄花)和雌株(只开雌花)，由一对等位基因A、a控制；蓖麻的株高和叶形分别由另外两对等位基因M、m和N、n控制。研究人员将外源的DNA片段导入纯合高秆掌状叶两性株蓖麻的外植体，经组织培养获得了若干株转基因蓖麻。为探究外源DNA片段插入的位置和数量，研究人员利用获得的转基因植株进行了如下杂交实验，已知外源DNA片段不控制具体性状，但会使插入位点所在的基因突变成其等位基因。回答下列有关问题： 实验一：转基因植株甲自交，F1表现为两性株∶雌株＝3∶1。 实验二：转基因植株乙自交，F1表现为高秆掌状叶雌株∶高秆掌状叶两性株∶高秆柳叶两性株＝1∶2∶1。 (1)蓖麻的性别表现为显性性状的是________；若让转基因植株甲自交产生的F1随机交配，则F2中两性株与雌株的比例为________。 (2)根据实验二的结果分析，转基因植株乙中至少插入____个外源DNA片段。控制蓖麻性别与叶形的两对等位基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，判断依据是_________________________________________________________________________。 (3)研究人员取另一株转基因植株丙自交，F1表现为高秆掌状叶两性株∶高秆柳叶两性株∶矮秆掌状叶两性株∶矮秆柳叶两性株＝7∶3∶1∶1。说明外源DNA片段插入转基因植株丙的数量和位置情况是______________________________________________，同时外源DNA片段的插入还导致__________________________________________，使F1的性状分离比不为9∶3∶3∶1。 答案　(1)两性株　5∶1　(2)两　不遵循　实验二F1中性别与叶形(两性株与雌株、掌状叶与柳叶)的每对相对性状表型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表型的分离比不符合9∶3∶3∶1　(3)插入了两个外源DNA片段，且一个插入M基因，另一个插入N基因　基因型为mN的雌配子或雄配子致死 解析　(1)实验一：转基因植株甲自交，F1表现为两性株∶雌株＝3∶1，可判断两性株为显性性状，F1中两性株的基因型及比例是AA∶Aa＝1∶2，该群体产生的雄配子是A∶a＝2∶1，而能产生雌配子的群体的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，产生的雌配子是A∶a＝1∶1，随机交配后代表现为雌株的个体占1/3×1/2＝1/6，因此F2中两性株与雌株的比例为5∶1。(2)转基因植株乙自交，子代高秆掌状叶雌株∶高秆掌状叶两性株∶高秆柳叶两性株＝1∶2∶1，说明有一个DNA片段导入乙的掌状叶基因N中，有一个DNA片段导入乙的两性株基因A中，且两者导入的分别是同源染色体的不同条染色体，故转基因植株乙中至少插入两个外源DNA片段。(3)丙植株自交，F1表现为7∶3∶1∶1，分析F1的性状分离比可发现株高性状与叶形性状是自由组合的，说明控制株高和叶形的基因是位于两对同源染色体上，且至少插入了两个DNA片段，两个DNA片段分别插入M、N基因中，外源DNA片段的插入还导致基因型为mN的雌配子或雄配子致死，使F1的性状分离比不符合9∶3∶3∶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 $