内容正文:
抢分04 遗传规律及其应用
3大考点抢分
题型
考情分析
考向预测
基因的分离定律
2025年北京卷:基因分离定律的实质与应用
2024年北京卷:基因分离定律的实质与应用,性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
2023年北京卷:基因分离定律的实质与应用
1.基因的分离定律和自由组合定律:重点定律的实质与应用,其中应用常考查3:1和9::3:3:1的变式。
2.伴性遗传与人类遗传病:重点遗传图谱中遗传方式的判定及应用和基因在染色体上位置的判定方法。
3.综合应用与实验探究:题干情境复杂,设问层次清晰,既有基础识记,也有逻辑推理、实验设计与分析,有时会与代谢、基因工程等交叉命题。
基因的自由组合定律
2025年北京卷:基因自由组合定律的实质与应用
2023年北京卷:基因自由组合定律的实质与应用
伴性遗传与人类遗传病
2025年北京卷:伴性遗传的遗传规律及应用,遗传图谱中遗传方式的判定及应用
2023年北京卷:伴性遗传的遗传规律及应用,基因在染色体上位置的判定方法
考点1 基因的分离定律
1.(2026·北京西城·一模)酵母有α型和a型两种交配类型,由一对等位基因决定。3号染色体上的R基因使酵母有环己酰亚胺(CYH)抗性。利用2个酵母细胞进行实验,结果如图。不考虑突变,由结果可得出( )
A.子囊中四个细胞的基因型两两相同
B.R基因参与决定酵母交配类型
C.减数分裂时发生了同源染色体片段交换
D.筛选获得的酵母细胞基因型均为RR
【答案】C
【详解】A、若在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,子囊中4个单倍体细胞的基因型为R-a、R-α、r-a、r-α,4种基因型各不相同,A错误;
B、题目明确说明“交配类型由一对等位基因决定”,R/r基因仅控制CYH抗性,与交配型的遗传无关,B错误;
C、若减数分裂不发生互换,减数分裂仅产生R-a(抗CYHa型)和r-α(不抗CYHα型)两种配子,经CYH筛选后只有R-a(a型)存活;而实验结果为筛选后存活个体a型:α型=1:1,说明发生了同源染色体的互换,产生了R-α型配子,因此该推论成立,C正确;
D、筛选获得的酵母是单倍体(n),基因型为R,D错误。
2.(25-26高三上·北京海淀·期中)对下列遗传学术语的解释,正确的是( )
A.杂合子:体细胞中含有非等位基因的个体
B.四分体:减数分裂过程中发生联会的四条染色体
C.性状分离:成对的遗传因子在形成配子时发生分离
D.单倍体:体细胞与本物种配子的染色体数目相同
【答案】D
【详解】A、杂合子是指体细胞中含有等位基因(控制相对性状的基因)的个体,而非含有非等位基因的个体,A错误;
B、四分体是指减数分裂过程中同源染色体联会形成的结构,每对同源染色体含有四条染色单体,而不是四条染色体,B错误;
C、性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,而“成对的遗传因子在形成配子时发生分离”是基因的分离定律的实质,C错误;
D、单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,D正确。
故选D。
1.常见遗传材料及优点
(1)果蝇
①有多对易于区分的相对性状。
②易饲养、繁殖快,十几天就能繁殖一代。
③子代数量多,符合统计学要求。
(2)玉米
①相对性状多且易于区分。
②雌雄同株异花,杂交时去雄操作简便。
③易种植,生长周期短。
④子粒多,统计分析结果可靠。
(3)大肠杆菌、噬菌体
①繁殖速度快(大肠杆菌:20分钟分裂一次,噬菌体:30分钟复制百代)
②结构简单(大肠杆菌为单细胞生物,噬菌体仅有DNA+蛋白质外壳)
(4)鼠类
①与人类遗传相似度高
②繁殖能力强
③基因操作完善
④免疫稳定
2.基因分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围
(2)分离定律的验证方法(纯合子、杂合子的判断)
①自交法:若自交后代的性状分离比为3:1,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。
②测交法:若测交后代相对性状的分离比为1:1,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。
③花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1:1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)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,若植株有两种表型且比例为1:1,则符合基因的分离定律。
3.显、隐性性状的判断
(1)定义法
具有相对性状的两纯合亲本杂交,子代只表现一种性状,则子代显现的性状为显性性状。
举例:DD(高茎)×dd(矮茎)→Dd(高茎)。
(2)性状分离法
亲本自交,若子代出现性状分离,则子代新出现的性状为隐性性状。
举例:Dd(高茎)D_(高茎)∶dd(矮茎)=3∶1。
(3)根据子代性状分离比判断
性状分离比接近3∶1,则比例“3”所代表性状为显性性状。
(4)假设推证法
在运用假设法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。
1.控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代,子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雄蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
【答案】B
【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,可判断果蝇红眼对白眼为显性,A正确;
B、母本进行了异常的减数分裂,产生了XdXd、Xd、O三种类型的配子,B错误;
C、由图可知,XdXdY的个体为雌性,具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性,C正确;
D、例外子代的出现是源于母本减数分裂异常,出现了不含X染色体的卵细胞或者有两条X染色体的卵细胞,D正确。
故选B。
2.野生型小鼠毛色为灰色,突变型小鼠毛色为黄色。黄色小鼠交配多代,其子代黄色和灰色的数量比总为2:1。若将黄色小鼠交配后获得的子代随机交配,预期后代黄色与灰色个体的比例为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:1
【答案】A
【分析】亲代黄色小鼠交配多代,其子代黄色和灰色的数量比总为2:1,说明黄色为显性,该突变为显性突变。
【详解】假定控制该性状的基因为A、a,黄色小鼠交配多代,其子代黄色和灰色的数量比总为2:1,说明亲本黄色小鼠的基因型为Aa,子代小鼠为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,理论上黄色:黑色=3:1,但实际比例为2:1,说明AA纯合致死,子代随机交配,利用配子法求解,子一代1/3A、2/3a,因此子二代AA=1/3×1/3=1/9,Aa=2×1/3×2/3=4/9,aa=2/3×2/3=4/9,AA致死,因此黄色与灰色个体的比例为1:1。
故选A。
考点2 基因的自由组合定律
1.(2026·北京房山·一模)下图为选育“南珠18号”两色观赏南瓜(上橙黄下深绿)的主要步骤。下列分析合理的是( )
A.果皮颜色与颈部形态由一对等位基因控制
B.“南珠18号”为纯合子
C.F2性状分离比符合9:3:3:1
D.绿色对黄色为显性,无曲颈对曲颈为显性
【答案】B
【详解】A、题图中F₂出现了果皮颜色、颈部形态共4种不同的性状组合,说明这两对性状由两对等位基因控制,不是一对等位基因,A错误;
B、杂合子自交后代会发生性状分离,只有纯合子自交性状稳定不分离,最终“南珠18号”性状稳定不再分离,说明其为纯合子,B正确;
C、F₂中果皮颜色出现黄色、黄绿色、绿色三种表现型,说明果皮颜色这对性状为不完全显性,因此F₂性状分离比不符合完全显性条件下的9:3:3:1,C错误;
D、亲本都为黄色曲颈,F₁自交后代F₂才出现无曲颈,说明无曲颈是隐性性状,曲颈对无曲颈为显性;F₂出现黄绿色、绿色、黄色,说明黄色为不完全显性,D错误。
2.(2025·北京海淀·二模)白三叶的花瓣通常为白色、偶然发现一株红花突变体。研究者进行下图所示杂交实验,以分析白三叶的花色遗传。下列推测错误的是( )
A.红花为隐性性状
B.花色的遗传遵循自由组合定律
C.F1测交后代中红花约占1/4
D.F2白花自交后代不发生性状分离
【答案】D
【分析】红花和白花杂交,F1全是白花,说明白花是显性性状,根据F2中白花:红花=15:1可知,该性状至少受两对基因控制,且两对基因位于两对同源染色体上。
【详解】A、由亲本到F1可知,红花是隐性性状,A正确;
B、根据F2中白花:红花=15:1可知,该性状至少受两对基因控制,且两对基因位于两对同源染色体上,即花色的遗传遵循基因的自由组合定律,B正确;
C、假设相关基因为A和a、B和b,则F1的基因型为AaBb,红花的基因型为aabb,其余基因型表现为白花,F1测交后代中基因型以及比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:1:1:1,故F1测交后代中红花(aabb)占1/4,C正确;
D、F2白花中基因型为AaBb、Aabb、aaBb的个体自交后代都会发生性状分离,D错误。
故选D。
1.自由组合定律的实验验证方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为 9:3:3:1 ,则遵循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,则遵循自由组合定律
花粉鉴定法
F1若有四种花粉,比例为 1:1:1:1 ,则遵循自由组合定律
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,且比例为 1:1:1:1 ,则遵循自由组合定律
2.多对基因控制生物性状的分析
(1)n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数
1
2
n
F1配子种类和比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F2表型种类和比例
2种(3∶1)1
22种(3∶1)2
2n种(3∶1)n
F2基因型种类和比例
3种(1∶2∶1)1
32种(1∶2∶1)2
3n种(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例
(3/4)1
(3/4)2
(3/4)n
F2中隐性个体比例
(1/4)1
(1/4)2
(1/4)n
F1测交后代表型种类及比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例
(1/2)1
(1/2)2
(1/2)n
(2)判断控制性状的等位基因对数的方法
①巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数。
a.自交情况下,得到的“性状比之和”是4的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;
b.测交情况下,得到的“性状比之和”是2的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。
②两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题
第一步,确定控制某性状的等位基因的对数:常用“拆分法”把题中出现的概率——如1/64进行拆分,即1/64=(1/4)3,从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。
第二步,弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后,用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例,然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
③利用(3/4)n、(1/4)n推导
依据n对等位基因自由组合且为完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n,隐性纯合子所占比例是(1/4)n,可快速推理基因型。
3. 9∶3∶3∶1的变式
类型
F1(AaBb)自交后代比例
F1(AaBb)测交后代比例
Ⅰ
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
Ⅱ
两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
Ⅲ
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
Ⅳ
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
15∶1
3∶1
4.致死类
(1)胚胎致死或个体致死
(2)配子致死或配子不育
(3)解答致死类问题的方法技巧
①从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因有一对纯合即致死。
②从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
1.玉米的甜和糯分别是籽粒中可溶性糖积累和支链淀粉积累造成的,酶A和酶B分别由独立遗传的基因A和B编码,a、b基因无功能,相关代谢途径如下图。下列叙述错误的是( )
A.AaBb基因型的个体自交,子代籽粒中非糯非甜:糯非甜:甜的比例为9:3:4
B.纯合甜玉米的基因型包括aaBB、AAbb、aabb
C.Aabb和aabb基因型的个体杂交,母本结出的果穗上的籽粒有甜有糯
D.玉米的甜和糯的性状由基因与基因相互作用调控
【答案】B
【详解】A、AaBb自交,遵循自由组合定律,子代基因型及比例:A_B_非甜非糯(9/16)、aaB_甜非糯(3/16)、A_bb非甜糯(3/16)、aabb甜非糯(1/16),非糯非甜:非甜糯:甜 = 9:3:4,A正确;
B、纯合甜玉米的基因型要求不能合成酶 A(aa),且为纯合子。 符合条件的基因型:aabb、 aaBB,B错误;
C、Aabb×aabb子代基因型为 Aabb(非甜糯)、aabb(甜非糯),所以母本结出的果穗上的籽粒有甜有糯,C正确;
D、甜和糯的性状由基因 A、B 共同控制,基因 A 决定甜的表型(合成酶 A),基因B决定糯的表型,二者相互作用调控最终性状,D正确。
故选B。
2.将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A.种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C.F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
【答案】B
【分析】基因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、F2中麻色种皮(110 + 39 = 149):非麻色种皮(38 + 13 = 51)接近3:1,符合基因分离定律中杂合子自交性状分离比,说明种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、F2中紫花(110 + 39 = 149):白花(38 + 13 = 51)接近3:1,普通叶(110 + 38 = 148):半无叶(39 + 13 = 52)接近3:1,且紫花普通叶、白花普通叶、紫花半无叶、白花半无叶的比例接近9:3:3:1,说明花色与叶型基因遵循自由组合定律,即花色与叶型基因位于两对同源染色体上,B错误;
C、仅考虑种皮颜色和叶型,种皮颜色中麻色种皮是显性(设为A),叶型中普通叶是显性(设为B),两对等位基因自由组合,F1基因型为AaBb,F2麻色种皮(A -)占3/4,普通叶(B -)占3/4,麻色种皮、普通叶个体(A - B -)占9/16,其中纯合子AABB占1/16,所以F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9,C正确;
D、仅考虑花色和种皮颜色,根据F2中,紫花性状与麻色种皮性状捆绑,白花性状与非麻色种皮性状捆绑,则说明控制花色和种皮的基因连锁,设花色中紫花为显性(C),种皮颜色中麻色为显性(A),F1基因型为CcAa(其中c、a基因连锁),测交即CcAa×ccaa,后代紫花、麻色种皮(CcAa)约占1/2,D正确。
故选B。
考点3 伴性遗传与人类遗传病
1.(2026·北京丰台·一模)某铜代谢障碍病患者的A基因突变,导致转运铜的ATP酶失活,造成肠道铜堆积,但脑、肝极度缺乏铜,依赖铜的酶全面失活。下图为患者家族系谱图,下列叙述错误的是( )
A.根据系谱图可初步判断该病为伴X隐性遗传病
B.加强产前诊断,能有效减少该病患儿的出生概率
C.尽早静脉注射能跨膜运输的含铜药物,可缓解症状
D.II-1和II-2再生育,所生男孩患病的概率是1/4
【答案】D
【详解】A、系谱图显示该病符合"无中生有为隐性",且所有患者均为男性,女性不发病但为携带者,符合伴X染色体隐性遗传病的特点,可初步判断为伴X隐性遗传病,A正确;
B、该病属于单基因遗传病,产前诊断可检测胎儿是否携带致病基因,能有效降低该病患儿的出生概率,B正确;
C、根据题干信息,患者的症状源于转运铜的酶失活,导致脑、肝极度缺铜,依赖铜的酶失活,因此静脉注射可跨膜运输的含铜药物,能补充脑、肝的铜含量,缓解症状,C正确;
D、该病最可能为伴X隐性遗传病,设致病基因为a,II-1为正常男性,基因型为XAY,II-2为携带者,基因型为XAXa,二者生育男孩时,患病概率为1/2,D错误。
2.(25-26高三上·北京·月考)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
【答案】A
【详解】A、白眼雌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,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、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;
C、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残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 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。
故选A。
1.性别决定
性别决定类型
不同性别的表示方法
典型生物举例
性染色体决定性别
XY型
XX为雌性
XY为雄性
哺乳动物、许多昆虫(如果蝇)等
ZW型
ZW为雌性
ZZ为雄性
鸟类(如鸡)、鳞翅目昆虫(如蚕)等
XO型
XX为雌性
XO为雄性
蝗虫、蟋蟀、蟑螂等
ZO型
ZO为雌性
ZZ为雄性
极少数鳞翅目昆虫
染色体组数目决定性别
二倍体一般是雌性
单倍体一般是雄性
蜜蜂、白蚁等
环境因子决定性别
如鳄鱼孵化时温度影响性别
龟鳖类、鳄鱼等
基因型决定性别
玉米植株的性别决定受两对基因(B/b,T/t)控制,其中B_T_为雌雄同株异花、bbT_为雄株、B_tt或bbtt为雌株
玉米等
2.伴性遗传的类型
(1)伴X染色体隐性遗传实例——人类红绿色盲
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是患者中男性远多于女性。
(2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是患者中女性多于男性。
(3)伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
3.人类遗传病的类型
(1)单基因遗传病:单基因遗传病起因于基因突变在一对同源染色体上,可能其中一条含有突变基因,也可能同源染色体上的对应位点都含有突变基因。根据拄制遗传病的基因的位置和显隐性,单基因遗传病可分为以下类型:(提醒:单基因遗传病是一对基因决定,不是一个基因)
遗传病类型
遗传特点
举例
常染色体显性遗传病
男女患病概率相等、连续遗传
多指症、并指症、软骨发育不全
常染色体隐性遗传病
男女患病概率相等、隔代遗传
白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等
伴X显性遗传病
女患者多于男患者、连续遗传
抗VD佝偻病
伴X隐性遗传病
男患者多于女患者、交叉遗传
血友病、色盲、进行性肌营养不良
伴Y染色体遗传病
代代相传。只有男性患者
外耳道多毛症
特点:单基因遗传病的遗传符合孟德尔遗传定律,通常呈现典型的家族遗传模式(新突变所致的患者可无家族病史);单基因遗传病在群体中的发病率比较低,一般为1/1000000~1/100000。
(2)多基因遗传病:多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的遗传病。起因于遗传因素和环境因素,在不同病症中遗传因素所产生的影响程度不同。多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常疾病和一些常见病,如原发性高血压、青少年型糖尿病、哮喘、冠心病、唇裂、无脑儿等。
特点:多基因遗传病常表现有家族聚集现象,但无单基因遗传病那样明确的家系传递模式;②控制多基因遗传病的多对基因有累加作用,性状表现易受环境因素的影响;在群体中发病率较高。
(3)染色体异常遗传病:由染色体异常引起的遗传病叫作染色体异常遗传病简称染色体病。
①染色体病的类型:由染色体结构畸变引起的遗传病,如猫叫综合征,是由人类第5号染色体短臂缺失引起的。
②由染色体数目异常引起的遗传病:唐氏综合征。
4.遗传系谱图和电泳图谱分析
(1)“程序法”分析遗传系谱图
①判断是否为伴Y染色体遗传:若系谱图中的患者全为男性,并且患者的父亲和儿子全为患者,则多为伴Y染色体遗传;若患者男女均有,则不是伴Y染色体遗传。
②判断是显性遗传还是隐性遗传
③判断致病基因是在常染色体上还是在X染色体上
若已确定是显性遗传 若已确定是隐性遗传
④不能判断的类型,则判断可能性
若为隐性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为常染色体隐性遗传。
b.若患者男多于女,最可能为伴X染色体隐性遗传。
c.若父亲不携带致病基因,而子代患病,则一定为伴X染色体隐性遗传。
若为显性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为常染色体显性遗传。
b.若患者女多于男,最可能为伴X染色体显性遗传。
(2)用集合理论解决两病概率计算
①当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
②根据序号所示进行相乘得出相应概率,再进一步拓展如下表:
序号
类型
计算公式
已知
患甲病概率为m
不患甲病概率为1-m
不患乙病概率为1-n
患乙病概率为n
①
同时患两病概率
m·n
②
只患甲病概率
m·(1-n)
③
只患乙病概率
n·(1-m)
④
不患病概率
(1-m)(1-n)
拓展
求解
患病概率
(①+②+③)或(1-④)
只患一种病概率
(②+③)或[1-(①+④)]
(3)电泳图谱分析
①电泳的概念
通过电泳技术将一个混合物样品在介质上分成区带,经过染色后,可以在介质上显示出区带。高中生物考查到的电泳图一般是根据碱基对的数量(bp)作区分,即相同数目碱基对的基因是一种条带,电泳图中处于同样位置。
②两种常考的电泳结果分析
等位基因A和a所含碱基对数量(bp)不同
等位基因A和a所含碱基对数量(bp)相同
若一个基因是由另一个基因发生碱基对替换而来,则A和a所含bp相同,二者仅碱基顺序不同,则需经过限制酶切割再电泳。
1.研究人员用基因型为 AABB 与 aabb 的植株杂交产生 F1。对 F1的花粉粒进行荧光标记,用红色荧光标 记 A 基因,绿色荧光标记 B 基因。对 F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目,结果如下表。下列分析不正确的是( )
荧光颜色
黄色
绿色
红色
花粉粒数目
8000
499
501
注:红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。
A.亲本的 A 与 B 基因在同一条染色体上
B.A/a 基因的遗传遵循分离定律
C.F1的花粉粒中有一部分无荧光
D.基因重组型花粉粒的占比约为 1/9
【答案】D
【分析】题表分析:表格中数据为F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目,由表中数据可知,F1的花粉粒出现三种情况,且三种花粉粒的类型及比例为:同时含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒=16:1:1。由此可知,A、B基因位于一条染色体上,且F1基因型为AaBb的个体在减数分裂产生精子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换,产生了基因型为Ab、aB的精子。
【详解】ACD、据表格中数据可知,F1的花粉粒出现三种情况,且三种花粉粒的类型及比例为:同时含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒=16:1:1,由此可知,A、B基因位于一条染色体上。则在F1个体的细胞中,A、B基因位于一条染色体上,a、b基因位于另一条同源染色体上,F1个体在减数分裂产生精子时部分细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换,产生了基因型为Ab、aB的精子。因此,F1个体产生的花粉应该有4种:同时含A、B基因的花粉粒、只含A基因的花粉粒、只含B基因的花粉粒、同时含a、b的花粉粒。由于同时含a、b的花粉没有被荧光标记,所以在进行实验结果统计时无法统计。假设在F1个体进行减数分裂时,有X的精原细胞发生了非姐妹染色单体片段的交换,有(1-X)的精原细胞未发生非姐妹染色单体片段的交换,则最终形成的精子基因型及比例为:AB:Ab:aB:ab=[X/4+(1-X)/2]:X/4:X/4:[X/4+(1-X)/2]。由此可知,同时含A、B基因的花粉粒和同时含a、b的花粉粒数目相等,结合表格数据可知,同时含A、B基因的花粉粒:只含A基因的花粉粒:只含B基因的花粉粒:同时含a、b的花粉粒=16:1:1:16。其中,基因重组型花粉粒为只含A基因的花粉粒和只含B基因的花粉粒,占比为(1+1)÷(16+1+1+16)=1/17。综合以上分析,亲本的A与B基因在同一条染色体上, F1的花粉粒中有一部分无荧光,基因重组型花粉粒的占比约为1/17,AC正确,D错误;
B、A/a基因为一对等位基因,位于一对同源染色体相同位点上,它们的遗传遵循分离定律,B正确。
故选D。
2.杜氏肌营养不良(DMD)是一种单基因遗传病,图1为该病一个家系图,图2是对该家族成员相关基因进行检测的结果相关叙述错误的是( )
A.DMD是伴X染色体隐性遗传病
B.3和6都是致病基因的携带者
C.该家系中的致病基因一定来自2
D.该基因突变是碱基对增添引起的
【答案】C
【详解】A、3号和4号均不患病,生下7号患病,该病为隐性,4号只有一条带,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、3和6都是两条带,基因型为杂合子,都是致病基因的携带者,B正确;
C、设致病基因为b,则7号为XbY,1号为XBY,2号为XBXB,3号为XBXb ,Xb为突变而来,因此7号的致病基因可能来自1的突变,也可能来自2的突变,C错误;
D、7号患病,条带较大,因此该基因突变是碱基对增添引起的,D正确。
故选C。
1.(2026·北京顺义·一模)三花猫的毛色由多对基因控制。X染色体上的B基因控制合成黑色素,b基因合成橘色素,胚胎早期细胞中随机失活一条X染色体。常染色体的S基因抑制胚胎期色素细胞迁移,形成局部白斑。三花猫SsXBXb与橘色猫杂交,下列相关叙述不正确的是( )
A.白斑的遗传与性别无关
B.三花猫的性别通常为雌性
C.子代雄猫可能出现4种毛色
D.子代中出现三花猫的概率是1/4
【答案】D
【详解】A、控制白斑的S基因位于常染色体上,常染色体上基因的遗传与性别无关联,因此白斑的遗传与性别无关,A正确;
B、三花猫需要同时携带B和b基因才能合成黑色素和橘色素,正常雄性个体仅含1条X染色体,无法同时携带B和b基因,因此三花猫的性别通常为雌性,B正确;
C、子代雄猫的X染色体来自母本(SsXBXb),Y染色体来自父本(橘色ssXbY),因此性染色体基因型为XBY或XbY,常染色体基因型为Ss或ss,对应表型为黑色(ssXBY)、黑白花(SsXBY)、橘色(ssXbY)、橘白花(SsXbY),共4种毛色,C正确;
D、三花猫的基因型为SsXBXb,子代中出现Ss的概率为1/2,出现XBXb雌性个体的概率为1/4,因此子代出现三花猫的概率为1/2×1/4=1/8,D错误。
2.(2026·北京门头沟·一模)控制鸡黑羽(B)和麻羽(b)的基因位于常染色体,控制鸡胫白色(A)和黑色(a)的基因位于Z染色体。黑羽黑胫公鸡和黑羽白胫母鸡交配,产生的F1中黑羽∶麻羽=3∶1。F1中的黑羽个体随机交配得到F2。相关叙述错误的是( )
A.F1的公鸡都为白胫,母鸡都为黑胫
B.F1的基因型为6种,表现型为4种
C.F2中黑羽个体所占的比例是4/9
D.F2中黑胫母鸡所占的比例是1/4
【答案】C
【详解】A、鸡的性别决定为ZW型,公鸡性染色体组成为ZZ,母鸡为ZW。根据题干信息推导亲本基因型:羽色B/b位于常染色体,F₁黑羽:麻羽=3:1,说明亲本羽色均为杂合子Bb;胫色A/a位于Z染色体,白胫(A)对黑胫(a)为显性,黑胫公鸡基因型为ZᵃZᵃ,白胫母鸡基因型为ZᴬW,因此亲本完整基因型为♂BbZᵃZᵃ、♀BbZᴬW。亲本胫色杂交组合为ZᵃZᵃ×ZᴬW,子代公鸡基因型均为ZᴬZᵃ,表现为白胫;子代母鸡基因型均为ZᵃW,表现为黑胫,A正确;
B、F₁中羽色基因型有BB、Bb、bb共3种,胫色基因型有ZᴬZᵃ、ZᵃW共2种,总基因型为3×2=6种;表现型为黑羽白胫公鸡、麻羽白胫公鸡、黑羽黑胫母鸡、麻羽黑胫母鸡共4种,B正确;
C、F₁黑羽个体中,基因型BB占1/3、Bb占2/3,随机交配时b基因频率为2/3×1/2=1/3,后代麻羽(bb)比例为(1/3)²=1/9,因此黑羽个体比例为1-1/9=8/9,并非4/9,C错误;
D、F₁黑羽个体中,公鸡胫色均为ZᴬZᵃ,母鸡胫色均为ZᵃW,随机交配后,子代中母鸡占1/2,其中黑胫(ZᵃW)占母鸡总数的1/2,因此黑胫母鸡总比例为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选C。
3.(2026·北京石景山·一模)某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)。对下图中杂交子代的描述不正确的是( )
A.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
B.黑羽、黄羽和白羽的比例是2:1:1
C.黑羽与白羽杂交,后代出现黄羽的概率为1/4
D.黑羽与白羽杂交,后代黄羽中雌和雄的比例是1:1
【答案】C
【详解】AB、根据题意,该鸟类的基因型与表型的对应关系为:黑羽:_ _ZAZ_和_ _ZAW ;黄羽:H_ZaZa和H_ZaW;白羽:hhZaZa和hhZaW。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,AB正确;
CD、子代黑羽与白羽杂交,即HhZAZa×hhZaW或hhZAZa×hhZaW,HhZAZa×hhZaW→HhZAZa(黑羽雄鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZAW(黑羽雌鸟)、hhZAW(黑羽雌鸟)、HhZaZa(黄羽雄鸟)、hhZaZa(白羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)、hhZaW(白羽雌鸟),即后代出现黄羽的概率为1/2×1/4=1/8,后代黄羽中雌和雄的比例是1:1,C错误,D正确。
4.(25-26高三上·北京东城·期末)KRS是由A2基因突变引起的罕见遗传病。某家系患病情况与相关检测结果如下图,已知Ⅰ-1的A2基因第1306位G替换成A,Ⅰ-2的A2基因第3057位C缺失。利用1306位上下游的特异性引物进行cDNA扩增。对该家系分析不正确的是( )
A.该病遗传方式为常染色体隐性遗传病
B.Ⅰ-1中A2基因碱基替换导致相应mRNA变短
C.Ⅱ-1含有两个正常A2基因的概率为1/4
D.Ⅱ-2与正常男性婚配,后代不一定患KRS
【答案】C
【详解】A、Ⅰ-1(正常男性)和I-2(正常女性)生育了患病的II-2、II-3,符合“无中生有”的隐性遗传特点;且患病个体包含男女,排除伴性遗传,故为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、I-1的A2基因是1306位G→A 的碱基替换(点突变),利用该位点上下游引物扩增cDNA后出现两条带,说明突变导致mRNA长度变短(可能是碱基替换影响了mRNA的剪接过程,最终mRNA片段缩短),B正确;
C、I-1的基因型为A(正常)a₁(1306位突变),I-2的基因型为A(正常)a₂(3057位缺失)。根据分离定律,后代基因型及比例为:AA(1/4)、Aa₁(1/4)、Aa₂(1/4)、a₁a₂(1/4)。其中a₁a₂是患者,而II-1是正常个体,凝胶图谱显示不含a1基因,II-1含两个正常A基因(AA)的概率为1/2,C错误;
D、II-2是患者,基因型为a₁a₂。若与正常男性婚配,正常男性的基因型可能是AA(不携带致病基因),此时后代均为杂合子(Aa₁或Aa₂),不患KRS;仅当正常男性是携带者(Aa₁或Aa₂)时,后代才可能患病。因此后代不一定患KRS,D正确。
故选C。
5.(25-26高三上·北京丰台·期末)见强光打喷嚏和焦虑引起下巴颤抖是两种完全显性性状,控制这两对性状的基因(A/a和B/b)位于不同对的常染色体上。若某男士基因型为AaBb,与正常的女士婚配,所生孩子只表现其中一种症状的概率是( )
A.1/2 B.1/4 C.3/16 D.1/16
【答案】A
【详解】若某男士基因型为AaBb,与正常的女士aabb婚配,仅见强光打喷嚏(A_bb)概率 = (1/2)×(1/2) = 1/4;仅焦虑下巴颤抖(aaB_)概率 = (1/2)×(1/2) = 1/4;总概率 = 1/4 + 1/4 = 1/2,BCD错误,A正确。
故选A。
6.(25-26高三上·北京石景山·期末)家鼠毛色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中基因A决定黄色,a决定黑色,B和b中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交,后代的表型及比例为黄色:黑色:巧克力色=8:3:1。下列叙述不正确的是( )
A.控制毛色的基因A/a、B/b位于非同源染色体上
B.杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型可能有3种
C.使黑色转化为巧克力色的基因是b
D.基因A、B均存在显性纯合致死现象
【答案】D
【详解】A、子代比例为8:3:1,总和为12,符合两对等位基因自由组合(9:3:3:1)的变形,说明A/a和B/b位于非同源染色体上,A正确;
B、正常自由组合下,AaBb × AaBb 后代应为 A_B_:A_bb:aaB_:aabb = 9:3:3:1。 实际黄色仅为8份(而非 12份),说明AA_ _ 基因型(A显性纯合)致死,共4份(AABB、AABb、AAbb)。 存活的黄色基因型为 AaBB、AaBb、Aabb(共 3 种),黑色为 aaB_,巧克力色为 aabb,完全符合 8:3:1 的比例,说明AA表现可能为显性纯合致死,存活的黄色小鼠基因型可能为AaBB、AaBb、Aabb,共三种,B正确;
C、当A不存在(aa)时,B-表现为黑色,bb表现为巧克力色,因此使黑色转化为巧克力色的基因是b,C正确;
D、若A和B显性纯合均致死,则子代中AABB、AABb等基因型个体无法存活,但题目中子代黄色占8/12,说明仅AA显性纯合致死,B显性纯合(如BB)未致死,D错误。
故选D。
7.(2025·北京西城·一模)研究者利用野生型小鼠(WT)、无毛突变小鼠品系甲和乙进行杂交实验,结果如表所示。相关叙述错误的是( )
组别
P
F1
F1自交获得F2
一
WT×甲
有毛
有毛:无毛=3:1
二
WT×乙
有毛
有毛:无毛=3:1
三
甲×乙
有毛
有毛:无毛=9:7
A.小鼠有毛和无毛是一对相对性状
B.甲、乙无毛品系均为隐性突变体
C.甲、乙无毛突变基因为等位基因
D.组别三F1测交子代约为1/4有毛
【答案】C
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【详解】A、相对性状是同一性状的不同表现形式,小鼠有毛和无毛是一对相对性状,A正确;
B、组别一和二的F1相互交配,F2均为有毛∶无毛=3∶1,因此甲、乙无毛品系均为隐性突变体,B正确;
C、组3中F1的有毛相互交配,后代有毛∶无毛=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,因此甲、乙无毛突变基因为非同源染色体上的非等位基因,C错误;
D、组别三中有毛为双显性状,F1(AaBb)测交(与aabb杂交)子代约为1/4有毛(AaBb),3/4为无毛(Aabb、aaBb、aabb),D正确。
故选C。
8.(24-25高三上·北京·期末)在玉米中,等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色,B为野生型紫色;另外一个基因w使籽粒胚乳为蜡质,W为野生型淀粉质;第三个基因c使子叶为粉红,C为野生型黄色子叶。将纯合的紫色、淀粉质、子叶粉红色的玉米与纯合白色、蜡质、子叶黄色玉米杂交,得到的F1再进行测交,得到的1000个籽粒表型及其数量如下,下列说法正确的是( )
紫色、淀粉质、子叶粉红色
382
白色、蜡质、子叶黄色
379
紫色、蜡质、子叶粉红色
69
白色、淀粉质、子叶黄色
67
紫色、蜡质、子叶黄色
48
白色、淀粉质、子叶粉红色
44
紫色、淀粉质、子叶黄色
5
白色、蜡质、子叶粉红色
6
A.B和W位于同一条染色体上,与c不在同一条染色体上
B.b和C位于同一条染色体上,与w不在同一条染色体上
C.B、W、c位于同一条染色体上,c在B和W之间
D.b、w、C位于同一条染色体上,b在w和C之间
【答案】C
【分析】1、自由组合定律的实质:具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1(杂合体)形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合;
2、基因的连锁和交换定律是指在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。应当说明的是,基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾,它们是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
【详解】由题意可知,纯合的紫色(BB)、淀粉质(WW)、子叶粉红色(cc)玉米与纯合白色(bb)、蜡质(ww)、子叶黄色(CC)玉米杂交,得到的F1基因型为BbWwCc。 F1进行测交,即BbWwCc×bbwwcc。观察测交后代的表型及数量,紫色、淀粉质、子叶粉红色(B_W_cc)有382个,白色、蜡质、子叶黄色(bbwwcc)有379个,这两种表型数量最多,说明F1产生的配子中BWc和bwc这两种配子所占比例较大,由此可推测B、W、c位于同一条染色体上。紫色、蜡质、子叶粉红色(B_wwcc)有69个,白色、淀粉质、子叶黄色(bbW_C_)有67个,这两种表型数量相近。 紫色、蜡质、子叶黄色(B_wwC_)有48个,白色、淀粉质、子叶粉红色(bbW_cc)有44个,这两种表型数量也相近,是由于单交换所致。紫色、淀粉质、子叶黄色(B_W_C_)有5个,白色、蜡质、子叶粉红色(bbwwcc)有6个,这两种表型数量较少,是由于双交换产生的重组型配子。推测c位于B、W之间,C正确,ABD错误。
故选C。
9.(24-25高三上·北京石景山·期末)控制棉花的纤维颜色和抗虫性状的基因位于两对同源染色体上,分别用G、g和H、h表示。用紫色不抗虫植株与不同的白色抗虫植株进行杂交,结果见下表。下列判断不正确的是( )
组合序号
亲本杂交组合
子代的表现型及其植株数目
紫色不抗虫
白色不抗虫
1
紫色不抗虫×白色抗虫I
211
208
2
紫色不抗虫×白色抗虫Ⅱ
0
279
A.白色对紫色是显性,不抗虫对抗虫是显性
B.杂交亲本中白色抗虫I植株的基因型是Gghh
C.两组杂交亲本中,紫色不抗虫植株的基因型均是ggHh
D.组合2的子代自交,子代中白色不抗虫的比例约为9/16
【答案】C
【分析】基因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、根据组合2紫色不抗虫×白色抗虫Ⅱ的后代只有白色不抗虫个体,可知判断白色、不抗虫是显性性状,且紫色不抗虫基因型为ggHH,白色抗虫Ⅱ的基因型为GGhh,A正确;
B、杂交组合1紫色不抗:(ggH-)×白色抗虫Ⅰ(G-hh),子代中紫色不抗虫:白色不抗虫=1:1,说明紫色不抗为ggHh,白色抗虫Ⅰ为 Gghh,B正确;
C、杂交组合1亲本中的紫色不抗虫植株的基因型的ggHh,杂交组合2亲本中的紫色不抗虫植株的基因型的ggHH,C错误;
D、组合2的亲本基因型为ggHH和GGhh,F1的基因型为GgHh,F1自交,子代中白色不抗虫(G-H-)的比例约为9/16,D正确。
故选C。
10.(25-26高三上·北京朝阳·月考)两性植株甲的野生型叶片表面密披茸毛,将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如下实验。不存在其他突变、致死等异常情况下,下列分析错误的是( )
A.两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因
B.F1与两亲本分别回交,所生子代中无茸毛植株均约占1/2
C.若x=7/16,F1能产生四种比例相等的雌配子或雄配子
D.若x=1/2,有茸毛至少受两对非独立遗传的等位基因控制
【答案】A
【详解】A、两个突变植株杂交,F1全为野生型(有茸毛),判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子,并且突变的基因属于非等位基因,用A/a、B/b表示,分别用AAbb、aaBB表示二者基因型,因此,F1的基因型为AaBb,则该两对非等位基因可以分别位于非同源染色体上,也可以是两对非等位基因位于一对同源染色体上,A错误;
B、两个突变植株杂交,F1全为野生型,判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子,并且突变的基因属于非等位基因,分别用AAbb、aaBB表示二者基因型,因此,F1的基因型为AaBb,无论两对等位基因是否独立遗传,回交子代中无茸毛植株均约占1/2,B正确;
C、若x=7/16,说明两对等位基因独立遗传,F1能产生四种比例相等的雌配子或雄配子,C正确;
D、若x=1/2,说明F1能产生两种比例相等的雌配子或雄配子(Ab、aB),两对等位基因非独立遗传,D正确。
故选A。
11.(2025·北京·模拟预测)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A.该个体的基因型为AaBbDd
B.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
C.该细胞正在进行减数分裂
D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】B
【详解】A、根据细胞图示中的基因分布可以发现,该个体的基因型应该为AaBbDd,A正确;
B、图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换,由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子,B错误;
C、图中显示同源染色体正在联会,且下方的一对同源染色体正在发生交叉互换,可判定该细胞正在进行减数分裂,C正确;
D、A、a和D、d基因位于非同源染色体上,因此遵循自由组合定律,D正确;
故选B。
12.(25-26高三上·北京海淀·阶段练习)科研人员得到4科浅红眼的果蝇突变体甲、乙、丙和丁,将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验,结果如下表所示。
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
亲本果蝇
雌性
甲
乙
丙
丁
甲
雄性
野生型
野生型
野生型
野生型
乙
以下对实验结果与结论的讨论,对应正确的是( )
A.若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼,说明甲、乙突变基因均为常染色体上的显性基因
B.若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致,说明丙、丁突变基因均为于X染色体上
C.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼,说明甲、乙突变基因一定是非等位基因
D.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因是位于两对常染色体上的非等位基因
【答案】B
【分析】1、分离定律的实质:杂合子体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代;
2、自由组合规律:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。
【详解】A、若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼,说明甲、乙突变体与野生型杂交,显性性状为红眼,那么甲、乙突变基因均为隐性基因,而不是显性基因,A错误;
B、若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致,即子代雄性的性状取决于母本,这是伴X染色体遗传的特点,说明丙、丁突变基因均位于X染色体上,B正确;
C、若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼,说明甲、乙突变基因可能是等位基因,也可能是非等位基因,C错误;
D、若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因是位于两对同源染色体(可以是两对常染色体,也可以是一对常染色体和一对性染色体等)上的非等位基因,因为只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,才会出现这种结果,仅说两对常染色体不准确,D错误。
故选B。
13.(2026·北京西城·一模)玉米中A基因编码的蛋白质与花青素合成有关。正常表达A基因的玉米能合成花青素,茎呈紫色。无花青素玉米茎为绿色。
(1)将三个不同品系的玉米杂交,结果如图1。根据杂交实验1可知_____为显性性状。
(2)为解释杂交实验2的结果,进行一系列实验。将编码去甲基化酶的R基因导入品系乙,获得纯合转基因品系丁,丁表现为绿茎,R基因与A基因不在同一对染色体上。将品系丙与品系丁杂交,结果如图2。推测品系丙表现为绿茎的原因是_____。
(3)以杂交实验3中的F2紫茎植株为母本,以品系丙为父本进行杂交,单株收获种子。每个单株上收获的种子种植后形成的植株群为一个BCF群。在全部BCF群中,全绿茎BCF群占1/4,该群玉米与R/r相关的基因型为_____。
(4)将杂交实验2中F1与品系甲连续多代回交,子代均为绿茎。综合上述实验结果,推测杂交实验2中F1全为绿茎的原因是_____。用杂交实验2中的F1与品系乙杂交,若实验结果为_____,则支持上述假设。
【答案】(1)紫茎
(2)A基因被甲基化修饰后不表达,不产生花青素
(3)rr
(4)F1中来自品系丙的甲基化A基因能够使来自品系甲的A基因甲基化,A基因表达受抑制,不产生花青素
子代全为绿茎
【详解】(1)根据杂交实验1,亲本为紫茎和绿茎,F1全为紫茎,F2中紫茎:绿茎=3:1。在遗传学中,具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状,所以可判断紫茎为显性性状。
(2)已知将编码去甲基化酶的R基因导入品系乙(绿茎)获得纯合转基因品系丁(绿茎),R基因与A基因不在同一对染色体上,品系丙与品系丁杂交,F1为紫茎,F2中紫茎:绿茎=3:1。由此推测品系丙表现为绿茎的原因是A基因被甲基化修饰后不表达,不产生花青素。
(3)在BCF1群体中,全绿茎群体占1/4,对应F₁产生的配子为“ar”,与品系乙(aarr)杂交后得到基因型为aarr 的个体,故该绿茎玉米与R/r相关的基因型为rr。
(4)由于F1(AaRr)中来自品系丙的甲基化A基因能够使来自品系甲的A基因甲基化,A基因表达受抑制,不产生花青素,因此连续自交后代仍全为绿茎。支持该假说的验证实验:将F1(AaRr,A甲基化)与品系乙(aarr)杂交,若子代全部为绿茎,则支持“甲基化导致A基因沉默且可遗传”的假说。
14.(25-26高三上·北京通州·期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
同义突变赋予黄瓜新性状
同义突变是指编码区因碱基对替换,导致DNA序列改变,而由于密码子的简并性,蛋白质结构并不发生改变的基因突变,一直被认为不影响生物性状。但近年来研究发现,同义突变可能改变RNA结构而影响翻译过程。
黄瓜果实长度与产量密切相关。野生型黄瓜果实短圆,栽培型黄瓜由于发生了基因突变,导致果实变得较长。研究人员将相关基因定位在1号染色体上,进一步检测到的两个连锁的基因位点H1和H2,与黄瓜果实的长度密切相关。果实相关基因型与表型的对应关系如下表。
基因型
表型(果实长度)
H1WH2W
短
H1CH2W
中等
H1WH2C
长
H1CH2C
长
注:H1W和H2W为野生型等位基因,H1C和H2C为栽培型等位基因。
各基因位点均用单个基因代表纯合子,如H1WH2W代表H1WH1WH2WH2W。
进一步研究发现,H2位点为A基因,编码乙烯合成酶;H1位点为Y基因,其编码的Y蛋白能结合A基因mRNA,使RNA结构变得松散,提高翻译水平。栽培型黄瓜中,A基因发生了碱基C→T的同义突变,Y基因则发生了非同义突变。Y蛋白结合突变A基因mRNA的能力下降,与A基因m⁶A甲基化(指A基因转录的mRNA腺苷上的一种化学修饰)水平下降有关。本研究为同义突变通过影响翻译来调控生物性状提供了遗传学证据。
(1)H1和H2位点的基因在遗传过程中_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)H1WH2W与H1CH2W杂交,后代为短果实;H1CH2W与H1CH2C杂交,后代为中等果实,据文中表格判断,______是显性基因。______基因位点决定了长果实性状。
(3)将野生型与栽培型黄瓜杂交,后代连续与______回交并筛选,获得栽培型黄瓜遗传背景的短果品系,再将其与栽培型长果品系杂交,F1自交获得F2。通过染色体片段分析,确定了H1和H2的位置如图1。已知H2位于M7~M8区间,则H1应位于______区间。
(4)检测A基因mRNAm6A甲基化占比(AW、YW为野生型等位基因,AC、YC为栽培型等位基因),如图2所示。已知高浓度乙烯抑制果实伸长,综合上述研究,从分子水平解释黄瓜长果实性状的成因______。(在方框中用文字和箭头的形式作答)。
【答案】(1)不遵循
(2) H1W和H2W H2C
(3) 栽培型黄瓜 M3~M4
(4)
【分析】自由组合定律: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】(1)研究人员将相关基因定位在1号染色体上,进一步检测到的两个连锁的基因位点H1和H2,说明H1和H2两个基因位点均位于1号染色体上,属于同源染色体上的非等位基因,不遵循自由组合定律。
(2)H1WH2W与H1CH2W杂交,后代为短果实,即H1WH1WH2W2W×H1CH1CH2WH2W杂交,得到H1W H1CH2WH2W表现为短果,根据表分析,H1WH2W(H1WH1WH2WH2W)为短果,说明H1W 为显性;H1CH2W与H1CH2C杂交,即H1CH1CH2WH2W×H1CH1CH2CH2C得到的H1CH1CH2CH2W表现为中等果实,根据表可知,H1CH2W(H1CH1CH2WH2W)为中等,说明H2W为显性;H1WH2C和H1CH2C果实为长,说明H2C基因决定了长果实性状。
(3)为了获得 “栽培型黄瓜遗传背景的短果品系”,需要将杂交后代连续与栽培型黄瓜回交。这样做的目的是让后代保留绝大部分栽培型黄瓜的基因组,只保留来自野生型的目标片段。分析图 1 里 F2个体的染色体片段:H2位于M7~M8 区间,且在纯合的H1WH2W(短果)个体中,H1和 H2所在的片段是连锁的。 第 3、4、5 号个体的染色体交换情况:H1CH2C(长果)个体在 M1~M2 区间发生了片段交换,而 H1WH2C(短果)个体在M3~M4 区间发生了交换。 综合判断,H1应位于M3~M4区间。
(4)结合图2 的m6A 甲基化占比和题干中 “高浓度乙烯抑制果实伸长” 的信息,完整的分子机制:野生型等位基因(AW、YW)的 mRNA m6A 甲基化水平低,而栽培型等位基因(AC、YC)的甲基化水平高。mRNA 甲基化水平高会促进乙烯合成酶基因的表达,从而增加乙烯含量。高浓度乙烯会抑制果实细胞的伸长,导致果实变短;反之,低浓度乙烯对果实伸长的抑制作用弱,果实就会变长。图示为:。
15.(25-26高三上·北京东城·期末)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行___________操作。
(2)品系甲花粉中无淀粉积累,花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交,获得F1.用碘化钾溶液对花粉染色,甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。若该性状由一对等位基因控制,F1自交,F2中花粉染色率为100%的植株比例应为___________。
(3)将上述育性恢复基因命名为A,为确定其在染色体上的位置,对F2群体进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育型亲本的分子标记,结果如下表。
植株编号
植株染色体的分子标记
花粉育性
(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
−
100%
2
+
+
−
100%
3
−
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“−”表示来自不育型亲本
①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是___________。
②综合分析植株1~3的结果,A最可能位于分子标记___________附近。
(4)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。推测丙的育性恢复基因起作用的时期是___________。若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为___________,则支持上述推测。
(5)上述雄性不育基因与育性恢复基因均源于水稻群体中的变异,请从进化的角度概括雄性不育基因与育性恢复基因存在的生物学意义_________。
【答案】(1)去雄
(2)1/2
(3)减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体间发生互换,导致A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中 M2
(4)形成配子后(减数分裂Ⅰ结束后) 花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7:3:2
(5)雄性不育基因的存在使植物进行异花传粉,育性恢复基因的存在保留自花传粉的能力。二者的存在增加遗传多样性,保障种群繁衍,为选择提供原材料
【分析】1、基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体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。
2、基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
3、在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
【详解】(1)在杂交育种时,雄性不育系的花粉不育,可以直接作为母本,免去了对母本进行去雄的操作。
(2)甲的花粉用碘液染色率为0,说明花粉中无淀粉积累,花粉败育,乙的花粉染色率为100%,说明所有的花粉都有淀粉积累,花粉可育,甲与乙杂交得到F1,F1的花粉染色率为50%,一半花粉可育,一半花粉败育。设育性恢复基因为A,败育基因为a,则甲的基因型是aa,乙的基因型是AA,F1的基因型是Aa,若F1自交,则母本能产生含A和a两种卵子,父本产生可育的A花粉和败育的a花粉,所以F2的基因型为AA和Aa,各占1/2,F2中花粉染色率为100%的植株(AA)比例应为1/2。
(3)①育性恢复基因命名为A,对F2群体进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,说明A位于8号染色体上,表格显示,1、2号植株的M1和M2来自恢复型亲本,M3来自不育型亲本;3号M1来自不育型亲本,M2、M3来自恢复型亲本。对于花粉染色率为100%的植株1、2中检测到不育型亲本的分子标记M3,根本原因是F1减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体间发生互换,导致A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中,所以植株1、2的M3类型和花粉育性不一致。
②在植株3中,A与不育型亲本的分子标记M1重新组合,进入配子中,在植株1、2中,A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中,二者结合说明A最可能位于分子标记M2附近。
(4)减数分裂Ⅰ结束后,配子的核基因型已经确定,育性恢复基因此时表达,能根据配子的基因型决定花粉的染色率,推测丙的育性恢复基因起作用的时期是形成配子后或减数分裂Ⅰ之后。丙是在乙的基础上同时含有A、B育性恢复基因,所以基因型为AABB,甲的基因型为aabb,将丙与品系甲杂交,F1的基因型为AaBb,F1作为父本,则产生可育的花粉有AB、Ab、aB,各占1/3,母本产生AB、Ab、aB、ab4种卵细胞,各占1/4,利用配子法计算F2,其中基因型AaBb染色率为75%,占3/12,基因型aaBb(ab败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而aB,有淀粉积累,100%的染色率)和Aabb(ab败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而Ab,有淀粉积累,100%的染色率)的染色率为50%,各占1/12,共占2/12,其余基因型AABB占1/12、AABb占2/12、AaBB占2/12、AAbb占1/12、和aaBB占1/12,染色率为100%,共计7/12,所以花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7:3:2。
(5)从进化的角度概括雄性不育基因与育性恢复基因存在的生物学意义是雄性不育基因的存在使植物进行异花传粉,育性恢复基因的存在保留自花传粉的能力。二者的存在增加遗传多样性,保障种群繁衍,为选择提供原材料。
16.(2025·北京昌平·二模)矮牵牛的花朵大小直接决定其观赏价值,且花朵大小影响自身的传粉与繁殖。研究小组以不同花朵大小的矮牵牛纯系为材料,对其花朵大小的遗传规律与调控机制进行研究。
(1)将大花自交系W与腋花矮牵牛S26(中花)杂交,对F1进行自交和回交,获得F2和BC1,在BC1群体中分别选择大花和中花植株自交获得BCF2,实验结果统计如下表。
W×S26
大花 中花
(9.0-10.3)(4.8-5.6)
F1:
均为大花(7.0-9.5)
F2:
98株大花(6.8-10.0)
36株中花(4.4-6.2)
F1×S26
BC1:
67株大花(6.8-9.4)
62株中花(4.4-6.4)
大花BCF2:
194株大花(7.0-10.2)
65株中花(4.0-6.3)
中花BCF2:
均为中花(4.6-6.4)
注:括号内数值为花径的长度(cm),>6.8cm定为大花,4.0-6.8cm定为中花,<4.0cm定为小花
上述结果推测:W的大花性状对S26的中花性状由________对基因控制,遵循________定律,且表现出显性基因数量越多,花径越大的加性效应。
(2)将大花自交系W与中花自交系S杂交,对其F1和F2群体花朵大小进行统计。结果显示,F1群体的花径均为大花,F2群体的花径出现大小分离,大花植株数为76,中花植株数为39。研究表明W×S组合的花径可能受非同源染色体上的2对等位基因(A/a、B/b)控制,A和B存在相同的加性效应。F2群体未出现经典的由2对基因控制的性状分离比,合理的解释是:________。
(3)将大花自交系W与膨大矮牵牛S6(小花)杂交,对其F1和F2群体的花朵大小进行统计,结果如下图所示。
下列分析或推测正确的是________(多选)。
A.F2群体出现1∶2∶1的性状分离比
B.控制花朵大小的两对基因位于一对同源染色体上
C.推测基因间存在加性效应
D.推测花朵大小由多对基因参与调控
(4)研究表明,细胞分裂素对花器官大小具有重要调控作用,而细胞分裂素受体基因高水平表达并不能诱导花器官增大,但过表达细胞分裂素信号转导的关键基因,则花器官增大。据此推测,矮牵牛的大花性状可能由________共同调控。
【答案】(1) 一/1 基因的分离
(2)存在显性纯合致死现象(或其他合理的致死情况,如含某种显性基因的花粉不育等 )
(3)ACD
(4)多对基因和细胞分裂素信号转导途径
【分析】基因自由组合定律的实质: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】(1)大花自交系W与中花矮牵牛S26为材料进行杂交,F1群体均为大花,F1自交,F2群体出现花径大小分离,其中大花98株,中花36株,比例接近3:1,所以矮牵牛大花为显性性状,中花为隐性性状,亲本均为纯合品系,矮牵牛W×S26组合的花大小遗传受1对等位基因控制,遵循基因的分离定律,且表现出显性基因数量越多,花径越大的加性效应(F1平均花径虽属于大花,但较亲本W略小)。
(2)F1群体的花径均为大花,F2群体的花径出现大小分离,大花植株数为76,中花植株数为39,即大花:中花≈2:1,W×S组合的花径可能受非同源染色体上的2对等位基因(A/a、B/b)控制,A和B存在相同的加性效应。F2群体未出现经典的由2对基因控制的性状分离比,可能是显性纯合致死导致的。
(3)A、根据花茎可知F1全为中花,可知大花对小花为不完全显性,且根据花茎和数量可知,F2中性状分离比为1:2:1,A正确;
B、由发和F2的表型及比可知,花朵大小也可能受一对等位基因控制,B错误;
C、“推测基因间有加性效应”与多个杂交结果以及表型连续分布相吻合,C正确;
D、“推测花径由多对基因调控”符合连续变异的特点,D正确;
故选ACD。
(4)仅提高细胞分裂素受体基因的表达并不足以使花器官增大,而过量表达细胞分裂素信号转导的关键基因则能使其增大。由此推测,矮牵牛的大花性状需多对基因和细胞分裂素信号转导途径共同调控才能显著放大花朵。
17.(22-23高三上·北京海淀·期末)褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性,P品系为褐飞虱抗性品系。科研人员对抗性基因进行研究。
(1)P品系与野生型水稻杂交,F1全部为抗性,F1个体间相互交配,F2表型及比例为________,说明褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制。
(2)为了进行基因定位,科研人员按照如图1流程进行杂交。下图
过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是________。过程Ⅱ可使BC4F4中________,以进行基因定位分析。
(3)科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于6号染色体上。为精确定位抗性基因位置,科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析,得到图2所示结果。
①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段,其原因是减数分裂形成配子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间________。
②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a-h的哪两个位点间,并阐述判断依据________。
(4)育种工作者发现,种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效,从进化的角度分析,抗性丧失的原因是________。
【答案】(1)抗性:非抗性=3:1
(2) 筛选表型为抗性的个体 纯合比例提高
(3) 发生交叉互换 c-g间,BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段,而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段
(4)褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖(获得针对抗性水稻的抗性),经过抗性水稻筛选后,褐飞虱中突变基因频率上升,导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失
【分析】自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。适用范围:①适用两对或两对以上相对性状的遗传,并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂过程中, 因此只有进行有性生殖的生物,才能出现基因的自由组合。③按遗传基本定律遗传的基因,均位于细胞核中的染色体上。
【详解】(1)野生型水稻不具有褐飞虱抗性,P品系为褐飞虱抗性品系。若褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制,假设基因为A,P品系与野生型水稻杂交,F1全部为抗性,说明F1基因型为Aa,P品系基因型为AA,野生型基因型为aa。F1个体间相互交配,F2表型及比例为抗性:非抗性=3:1,性状分离比是3:1。
(2)P品系与野生型水稻杂交,F1全部为抗性,再与野生型杂交,其中既有抗性也有不抗,因为目的是定位基因,所以保留的是抗性个体,所以此时的过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是筛选表型为抗性的个体。过程Ⅱ通过多次自交,可使BC4F4中纯合比例提高,以进行基因定位分析。
(3)减数分裂形成配子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换使得片段的交换,从而导致了BC4F4的多个个体中出现灰色片段。由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别,具有抗性的都有P品系的cg段,所以褐飞虱抗性基因最可能位于c~g间,因为BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段,而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段。
(4)褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖(获得针对抗性水稻的抗性),经过抗性水稻筛选后,褐飞虱中突变基因频率上升,导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失,进而到导致其的抗性失效。
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抢分04 遗传规律及其应用
答案版
考点1 基因的分离定律
1.C
2.D
1.B
2.A
考点2 基因的自由组合定律
1.B
2.D
1.B
2.B
考点3 伴性遗传与人类遗传病
1.D
2.A
1.D
2.C
1.D
2.C
3.C
4.C
5.A
6.D
7.C
8.C
9.C
10.A
11.B
12.B
13.
【答案】(1)紫茎
(2)A基因被甲基化修饰后不表达,不产生花青素
(3)rr
(4)F1中来自品系丙的甲基化A基因能够使来自品系甲的A基因甲基化,A基因表达受抑制,不产生花青素
子代全为绿茎
14.
【答案】(1)不遵循
(2) H1W和H2W H2C
(3)栽培型黄瓜 M3~M4
(4)
15.
【答案】(1)去雄
(2)1/2
(3)减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体间发生互换,导致A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中 M2
(4)形成配子后(减数分裂Ⅰ结束后) 花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7:3:2
(5)雄性不育基因的存在使植物进行异花传粉,育性恢复基因的存在保留自花传粉的能力。二者的存在增加遗传多样性,保障种群繁衍,为选择提供原材料
16.
【答案】(1)一/1 基因的分离
(2)存在显性纯合致死现象(或其他合理的致死情况,如含某种显性基因的花粉不育等 )
(3)ACD
(4)多对基因和细胞分裂素信号转导途径
17.
【答案】(1)抗性:非抗性=3:1
(2)筛选表型为抗性的个体 纯合比例提高
(3)发生交叉互换 c-g间,BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段,而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段
(4)褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖(获得针对抗性水稻的抗性),经过抗性水稻筛选后,褐飞虱中突变基因频率上升,导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失
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抢分04 遗传规律及其应用
3大考点抢分
题型
考情分析
考向预测
基因的分离定律
2025年北京卷:基因分离定律的实质与应用
2024年北京卷:基因分离定律的实质与应用,性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
2023年北京卷:基因分离定律的实质与应用
1.基因的分离定律和自由组合定律:重点定律的实质与应用,其中应用常考查3:1和9::3:3:1的变式。
2.伴性遗传与人类遗传病:重点遗传图谱中遗传方式的判定及应用和基因在染色体上位置的判定方法。
3.综合应用与实验探究:题干情境复杂,设问层次清晰,既有基础识记,也有逻辑推理、实验设计与分析,有时会与代谢、基因工程等交叉命题。
基因的自由组合定律
2025年北京卷:基因自由组合定律的实质与应用
2023年北京卷:基因自由组合定律的实质与应用
伴性遗传与人类遗传病
2025年北京卷:伴性遗传的遗传规律及应用,遗传图谱中遗传方式的判定及应用
2023年北京卷:伴性遗传的遗传规律及应用,基因在染色体上位置的判定方法
考点1 基因的分离定律
1.(2026·北京西城·一模)酵母有α型和a型两种交配类型,由一对等位基因决定。3号染色体上的R基因使酵母有环己酰亚胺(CYH)抗性。利用2个酵母细胞进行实验,结果如图。不考虑突变,由结果可得出( )
A.子囊中四个细胞的基因型两两相同
B.R基因参与决定酵母交配类型
C.减数分裂时发生了同源染色体片段交换
D.筛选获得的酵母细胞基因型均为RR
2.(25-26高三上·北京海淀·期中)对下列遗传学术语的解释,正确的是( )
A.杂合子:体细胞中含有非等位基因的个体
B.四分体:减数分裂过程中发生联会的四条染色体
C.性状分离:成对的遗传因子在形成配子时发生分离
D.单倍体:体细胞与本物种配子的染色体数目相同
1.常见遗传材料及优点
(1)果蝇
①有多对易于区分的相对性状。
②易饲养、繁殖快,十几天就能繁殖一代。
③子代数量多,符合统计学要求。
(2)玉米
①相对性状多且易于区分。
②雌雄同株异花,杂交时去雄操作简便。
③易种植,生长周期短。
④子粒多,统计分析结果可靠。
(3)大肠杆菌、噬菌体
①繁殖速度快(大肠杆菌:20分钟分裂一次,噬菌体:30分钟复制百代)
②结构简单(大肠杆菌为单细胞生物,噬菌体仅有DNA+蛋白质外壳)
(4)鼠类
①与人类遗传相似度高
②繁殖能力强
③基因操作完善
④免疫稳定
2.基因分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围
(2)分离定律的验证方法(纯合子、杂合子的判断)
①自交法:若自交后代的性状分离比为3:1,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。
②测交法:若测交后代相对性状的分离比为1:1,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。
③花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1:1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)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,若植株有两种表型且比例为1:1,则符合基因的分离定律。
3.显、隐性性状的判断
(1)定义法
具有相对性状的两纯合亲本杂交,子代只表现一种性状,则子代显现的性状为显性性状。
举例:DD(高茎)×dd(矮茎)→Dd(高茎)。
(2)性状分离法
亲本自交,若子代出现性状分离,则子代新出现的性状为隐性性状。
举例:Dd(高茎)D_(高茎)∶dd(矮茎)=3∶1。
(3)根据子代性状分离比判断
性状分离比接近3∶1,则比例“3”所代表性状为显性性状。
(4)假设推证法
在运用假设法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。
1.控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代,子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雄蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
2.野生型小鼠毛色为灰色,突变型小鼠毛色为黄色。黄色小鼠交配多代,其子代黄色和灰色的数量比总为2:1。若将黄色小鼠交配后获得的子代随机交配,预期后代黄色与灰色个体的比例为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:1
考点2 基因的自由组合定律
1.(2026·北京房山·一模)下图为选育“南珠18号”两色观赏南瓜(上橙黄下深绿)的主要步骤。下列分析合理的是( )
A.果皮颜色与颈部形态由一对等位基因控制
B.“南珠18号”为纯合子
C.F2性状分离比符合9:3:3:1
D.绿色对黄色为显性,无曲颈对曲颈为显性
2.(2025·北京海淀·二模)白三叶的花瓣通常为白色、偶然发现一株红花突变体。研究者进行下图所示杂交实验,以分析白三叶的花色遗传。下列推测错误的是( )
A.红花为隐性性状
B.花色的遗传遵循自由组合定律
C.F1测交后代中红花约占1/4
D.F2白花自交后代不发生性状分离
1.自由组合定律的实验验证方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为 9:3:3:1 ,则遵循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,则遵循自由组合定律
花粉鉴定法
F1若有四种花粉,比例为 1:1:1:1 ,则遵循自由组合定律
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,且比例为 1:1:1:1 ,则遵循自由组合定律
2.多对基因控制生物性状的分析
(1)n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数
1
2
n
F1配子种类和比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F2表型种类和比例
2种(3∶1)1
22种(3∶1)2
2n种(3∶1)n
F2基因型种类和比例
3种(1∶2∶1)1
32种(1∶2∶1)2
3n种(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例
(3/4)1
(3/4)2
(3/4)n
F2中隐性个体比例
(1/4)1
(1/4)2
(1/4)n
F1测交后代表型种类及比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例
(1/2)1
(1/2)2
(1/2)n
(2)判断控制性状的等位基因对数的方法
①巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数。
a.自交情况下,得到的“性状比之和”是4的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;
b.测交情况下,得到的“性状比之和”是2的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。
②两步法分析涉及多对等位基因的遗传问题
第一步,确定控制某性状的等位基因的对数:常用“拆分法”把题中出现的概率——如1/64进行拆分,即1/64=(1/4)3,从而推测控制一对相对性状的等位基因对数(3对)。
第二步,弄清各种表型对应的基因型。弄清这个问题以后,用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例,然后进一步推断出子代表型的种类或某种表型的比例。
③利用(3/4)n、(1/4)n推导
依据n对等位基因自由组合且为完全显性时,F2中每对等位基因都至少含有一个显性基因的个体所占比例是(3/4)n,隐性纯合子所占比例是(1/4)n,可快速推理基因型。
3. 9∶3∶3∶1的变式
类型
F1(AaBb)自交后代比例
F1(AaBb)测交后代比例
Ⅰ
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
Ⅱ
两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
Ⅲ
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
Ⅳ
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
15∶1
3∶1
4.致死类
(1)胚胎致死或个体致死
(2)配子致死或配子不育
(3)解答致死类问题的方法技巧
①从每对相对性状分离比角度分析。如:
6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒某一对显性基因纯合致死;
4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因有一对纯合即致死。
②从F2每种性状的基因型种类及比例分析。如BB致死:
1.玉米的甜和糯分别是籽粒中可溶性糖积累和支链淀粉积累造成的,酶A和酶B分别由独立遗传的基因A和B编码,a、b基因无功能,相关代谢途径如下图。下列叙述错误的是( )
A.AaBb基因型的个体自交,子代籽粒中非糯非甜:糯非甜:甜的比例为9:3:4
B.纯合甜玉米的基因型包括aaBB、AAbb、aabb
C.Aabb和aabb基因型的个体杂交,母本结出的果穗上的籽粒有甜有糯
D.玉米的甜和糯的性状由基因与基因相互作用调控
2.将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A.种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C.F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
考点3 伴性遗传与人类遗传病
1.(2026·北京丰台·一模)某铜代谢障碍病患者的A基因突变,导致转运铜的ATP酶失活,造成肠道铜堆积,但脑、肝极度缺乏铜,依赖铜的酶全面失活。下图为患者家族系谱图,下列叙述错误的是( )
A.根据系谱图可初步判断该病为伴X隐性遗传病
B.加强产前诊断,能有效减少该病患儿的出生概率
C.尽早静脉注射能跨膜运输的含铜药物,可缓解症状
D.II-1和II-2再生育,所生男孩患病的概率是1/4
2.(25-26高三上·北京·月考)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
1.性别决定
性别决定类型
不同性别的表示方法
典型生物举例
性染色体决定性别
XY型
XX为雌性
XY为雄性
哺乳动物、许多昆虫(如果蝇)等
ZW型
ZW为雌性
ZZ为雄性
鸟类(如鸡)、鳞翅目昆虫(如蚕)等
XO型
XX为雌性
XO为雄性
蝗虫、蟋蟀、蟑螂等
ZO型
ZO为雌性
ZZ为雄性
极少数鳞翅目昆虫
染色体组数目决定性别
二倍体一般是雌性
单倍体一般是雄性
蜜蜂、白蚁等
环境因子决定性别
如鳄鱼孵化时温度影响性别
龟鳖类、鳄鱼等
基因型决定性别
玉米植株的性别决定受两对基因(B/b,T/t)控制,其中B_T_为雌雄同株异花、bbT_为雄株、B_tt或bbtt为雌株
玉米等
2.伴性遗传的类型
(1)伴X染色体隐性遗传实例——人类红绿色盲
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是患者中男性远多于女性。
(2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是患者中女性多于男性。
(3)伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
3.人类遗传病的类型
(1)单基因遗传病:单基因遗传病起因于基因突变在一对同源染色体上,可能其中一条含有突变基因,也可能同源染色体上的对应位点都含有突变基因。根据拄制遗传病的基因的位置和显隐性,单基因遗传病可分为以下类型:(提醒:单基因遗传病是一对基因决定,不是一个基因)
遗传病类型
遗传特点
举例
常染色体显性遗传病
男女患病概率相等、连续遗传
多指症、并指症、软骨发育不全
常染色体隐性遗传病
男女患病概率相等、隔代遗传
白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等
伴X显性遗传病
女患者多于男患者、连续遗传
抗VD佝偻病
伴X隐性遗传病
男患者多于女患者、交叉遗传
血友病、色盲、进行性肌营养不良
伴Y染色体遗传病
代代相传。只有男性患者
外耳道多毛症
特点:单基因遗传病的遗传符合孟德尔遗传定律,通常呈现典型的家族遗传模式(新突变所致的患者可无家族病史);单基因遗传病在群体中的发病率比较低,一般为1/1000000~1/100000。
(2)多基因遗传病:多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的遗传病。起因于遗传因素和环境因素,在不同病症中遗传因素所产生的影响程度不同。多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常疾病和一些常见病,如原发性高血压、青少年型糖尿病、哮喘、冠心病、唇裂、无脑儿等。
特点:多基因遗传病常表现有家族聚集现象,但无单基因遗传病那样明确的家系传递模式;②控制多基因遗传病的多对基因有累加作用,性状表现易受环境因素的影响;在群体中发病率较高。
(3)染色体异常遗传病:由染色体异常引起的遗传病叫作染色体异常遗传病简称染色体病。
①染色体病的类型:由染色体结构畸变引起的遗传病,如猫叫综合征,是由人类第5号染色体短臂缺失引起的。
②由染色体数目异常引起的遗传病:唐氏综合征。
4.遗传系谱图和电泳图谱分析
(1)“程序法”分析遗传系谱图
①判断是否为伴Y染色体遗传:若系谱图中的患者全为男性,并且患者的父亲和儿子全为患者,则多为伴Y染色体遗传;若患者男女均有,则不是伴Y染色体遗传。
②判断是显性遗传还是隐性遗传
③判断致病基因是在常染色体上还是在X染色体上
若已确定是显性遗传 若已确定是隐性遗传
④不能判断的类型,则判断可能性
若为隐性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为常染色体隐性遗传。
b.若患者男多于女,最可能为伴X染色体隐性遗传。
c.若父亲不携带致病基因,而子代患病,则一定为伴X染色体隐性遗传。
若为显性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为常染色体显性遗传。
b.若患者女多于男,最可能为伴X染色体显性遗传。
(2)用集合理论解决两病概率计算
①当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
②根据序号所示进行相乘得出相应概率,再进一步拓展如下表:
序号
类型
计算公式
已知
患甲病概率为m
不患甲病概率为1-m
不患乙病概率为1-n
患乙病概率为n
①
同时患两病概率
m·n
②
只患甲病概率
m·(1-n)
③
只患乙病概率
n·(1-m)
④
不患病概率
(1-m)(1-n)
拓展
求解
患病概率
(①+②+③)或(1-④)
只患一种病概率
(②+③)或[1-(①+④)]
(3)电泳图谱分析
①电泳的概念
通过电泳技术将一个混合物样品在介质上分成区带,经过染色后,可以在介质上显示出区带。高中生物考查到的电泳图一般是根据碱基对的数量(bp)作区分,即相同数目碱基对的基因是一种条带,电泳图中处于同样位置。
②两种常考的电泳结果分析
等位基因A和a所含碱基对数量(bp)不同
等位基因A和a所含碱基对数量(bp)相同
若一个基因是由另一个基因发生碱基对替换而来,则A和a所含bp相同,二者仅碱基顺序不同,则需经过限制酶切割再电泳。
1.研究人员用基因型为 AABB 与 aabb 的植株杂交产生 F1。对 F1的花粉粒进行荧光标记,用红色荧光标 记 A 基因,绿色荧光标记 B 基因。对 F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目,结果如下表。下列分析不正确的是( )
荧光颜色
黄色
绿色
红色
花粉粒数目
8000
499
501
注:红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。
A.亲本的 A 与 B 基因在同一条染色体上
B.A/a 基因的遗传遵循分离定律
C.F1的花粉粒中有一部分无荧光
D.基因重组型花粉粒的占比约为 1/9
2.杜氏肌营养不良(DMD)是一种单基因遗传病,图1为该病一个家系图,图2是对该家族成员相关基因进行检测的结果相关叙述错误的是( )
A.DMD是伴X染色体隐性遗传病
B.3和6都是致病基因的携带者
C.该家系中的致病基因一定来自2
D.该基因突变是碱基对增添引起的
1.(2026·北京顺义·一模)三花猫的毛色由多对基因控制。X染色体上的B基因控制合成黑色素,b基因合成橘色素,胚胎早期细胞中随机失活一条X染色体。常染色体的S基因抑制胚胎期色素细胞迁移,形成局部白斑。三花猫SsXBXb与橘色猫杂交,下列相关叙述不正确的是( )
A.白斑的遗传与性别无关
B.三花猫的性别通常为雌性
C.子代雄猫可能出现4种毛色
D.子代中出现三花猫的概率是1/4
2.(2026·北京门头沟·一模)控制鸡黑羽(B)和麻羽(b)的基因位于常染色体,控制鸡胫白色(A)和黑色(a)的基因位于Z染色体。黑羽黑胫公鸡和黑羽白胫母鸡交配,产生的F1中黑羽∶麻羽=3∶1。F1中的黑羽个体随机交配得到F2。相关叙述错误的是( )
A.F1的公鸡都为白胫,母鸡都为黑胫
B.F1的基因型为6种,表现型为4种
C.F2中黑羽个体所占的比例是4/9
D.F2中黑胫母鸡所占的比例是1/4
3.(2026·北京石景山·一模)某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)。对下图中杂交子代的描述不正确的是( )
A.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
B.黑羽、黄羽和白羽的比例是2:1:1
C.黑羽与白羽杂交,后代出现黄羽的概率为1/4
D.黑羽与白羽杂交,后代黄羽中雌和雄的比例是1:1
4.(25-26高三上·北京东城·期末)KRS是由A2基因突变引起的罕见遗传病。某家系患病情况与相关检测结果如下图,已知Ⅰ-1的A2基因第1306位G替换成A,Ⅰ-2的A2基因第3057位C缺失。利用1306位上下游的特异性引物进行cDNA扩增。对该家系分析不正确的是( )
A.该病遗传方式为常染色体隐性遗传病
B.Ⅰ-1中A2基因碱基替换导致相应mRNA变短
C.Ⅱ-1含有两个正常A2基因的概率为1/4
D.Ⅱ-2与正常男性婚配,后代不一定患KRS
5.(25-26高三上·北京丰台·期末)见强光打喷嚏和焦虑引起下巴颤抖是两种完全显性性状,控制这两对性状的基因(A/a和B/b)位于不同对的常染色体上。若某男士基因型为AaBb,与正常的女士婚配,所生孩子只表现其中一种症状的概率是( )
A.1/2 B.1/4 C.3/16 D.1/16
6.(25-26高三上·北京石景山·期末)家鼠毛色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中基因A决定黄色,a决定黑色,B和b中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交,后代的表型及比例为黄色:黑色:巧克力色=8:3:1。下列叙述不正确的是( )
A.控制毛色的基因A/a、B/b位于非同源染色体上
B.杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型可能有3种
C.使黑色转化为巧克力色的基因是b
D.基因A、B均存在显性纯合致死现象
7.(2025·北京西城·一模)研究者利用野生型小鼠(WT)、无毛突变小鼠品系甲和乙进行杂交实验,结果如表所示。相关叙述错误的是( )
组别
P
F1
F1自交获得F2
一
WT×甲
有毛
有毛:无毛=3:1
二
WT×乙
有毛
有毛:无毛=3:1
三
甲×乙
有毛
有毛:无毛=9:7
A.小鼠有毛和无毛是一对相对性状
B.甲、乙无毛品系均为隐性突变体
C.甲、乙无毛突变基因为等位基因
D.组别三F1测交子代约为1/4有毛
8.(24-25高三上·北京·期末)在玉米中,等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色,B为野生型紫色;另外一个基因w使籽粒胚乳为蜡质,W为野生型淀粉质;第三个基因c使子叶为粉红,C为野生型黄色子叶。将纯合的紫色、淀粉质、子叶粉红色的玉米与纯合白色、蜡质、子叶黄色玉米杂交,得到的F1再进行测交,得到的1000个籽粒表型及其数量如下,下列说法正确的是( )
紫色、淀粉质、子叶粉红色
382
白色、蜡质、子叶黄色
379
紫色、蜡质、子叶粉红色
69
白色、淀粉质、子叶黄色
67
紫色、蜡质、子叶黄色
48
白色、淀粉质、子叶粉红色
44
紫色、淀粉质、子叶黄色
5
白色、蜡质、子叶粉红色
6
A.B和W位于同一条染色体上,与c不在同一条染色体上
B.b和C位于同一条染色体上,与w不在同一条染色体上
C.B、W、c位于同一条染色体上,c在B和W之间
D.b、w、C位于同一条染色体上,b在w和C之间
9.(24-25高三上·北京石景山·期末)控制棉花的纤维颜色和抗虫性状的基因位于两对同源染色体上,分别用G、g和H、h表示。用紫色不抗虫植株与不同的白色抗虫植株进行杂交,结果见下表。下列判断不正确的是( )
组合序号
亲本杂交组合
子代的表现型及其植株数目
紫色不抗虫
白色不抗虫
1
紫色不抗虫×白色抗虫I
211
208
2
紫色不抗虫×白色抗虫Ⅱ
0
279
A.白色对紫色是显性,不抗虫对抗虫是显性
B.杂交亲本中白色抗虫I植株的基因型是Gghh
C.两组杂交亲本中,紫色不抗虫植株的基因型均是ggHh
D.组合2的子代自交,子代中白色不抗虫的比例约为9/16
10.(25-26高三上·北京朝阳·月考)两性植株甲的野生型叶片表面密披茸毛,将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如下实验。不存在其他突变、致死等异常情况下,下列分析错误的是( )
A.两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因
B.F1与两亲本分别回交,所生子代中无茸毛植株均约占1/2
C.若x=7/16,F1能产生四种比例相等的雌配子或雄配子
D.若x=1/2,有茸毛至少受两对非独立遗传的等位基因控制
11.(2025·北京·模拟预测)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A.该个体的基因型为AaBbDd
B.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
C.该细胞正在进行减数分裂
D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
12.(25-26高三上·北京海淀·阶段练习)科研人员得到4科浅红眼的果蝇突变体甲、乙、丙和丁,将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验,结果如下表所示。
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
亲本果蝇
雌性
甲
乙
丙
丁
甲
雄性
野生型
野生型
野生型
野生型
乙
以下对实验结果与结论的讨论,对应正确的是( )
A.若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼,说明甲、乙突变基因均为常染色体上的显性基因
B.若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致,说明丙、丁突变基因均为于X染色体上
C.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼,说明甲、乙突变基因一定是非等位基因
D.若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因是位于两对常染色体上的非等位基因
13.(2026·北京西城·一模)玉米中A基因编码的蛋白质与花青素合成有关。正常表达A基因的玉米能合成花青素,茎呈紫色。无花青素玉米茎为绿色。
(1)将三个不同品系的玉米杂交,结果如图1。根据杂交实验1可知_____为显性性状。
(2)为解释杂交实验2的结果,进行一系列实验。将编码去甲基化酶的R基因导入品系乙,获得纯合转基因品系丁,丁表现为绿茎,R基因与A基因不在同一对染色体上。将品系丙与品系丁杂交,结果如图2。推测品系丙表现为绿茎的原因是_____。
(3)以杂交实验3中的F2紫茎植株为母本,以品系丙为父本进行杂交,单株收获种子。每个单株上收获的种子种植后形成的植株群为一个BCF群。在全部BCF群中,全绿茎BCF群占1/4,该群玉米与R/r相关的基因型为_____。
(4)将杂交实验2中F1与品系甲连续多代回交,子代均为绿茎。综合上述实验结果,推测杂交实验2中F1全为绿茎的原因是_____。用杂交实验2中的F1与品系乙杂交,若实验结果为_____,则支持上述假设。
14.(25-26高三上·北京通州·期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
同义突变赋予黄瓜新性状
同义突变是指编码区因碱基对替换,导致DNA序列改变,而由于密码子的简并性,蛋白质结构并不发生改变的基因突变,一直被认为不影响生物性状。但近年来研究发现,同义突变可能改变RNA结构而影响翻译过程。
黄瓜果实长度与产量密切相关。野生型黄瓜果实短圆,栽培型黄瓜由于发生了基因突变,导致果实变得较长。研究人员将相关基因定位在1号染色体上,进一步检测到的两个连锁的基因位点H1和H2,与黄瓜果实的长度密切相关。果实相关基因型与表型的对应关系如下表。
基因型
表型(果实长度)
H1WH2W
短
H1CH2W
中等
H1WH2C
长
H1CH2C
长
注:H1W和H2W为野生型等位基因,H1C和H2C为栽培型等位基因。
各基因位点均用单个基因代表纯合子,如H1WH2W代表H1WH1WH2WH2W。
进一步研究发现,H2位点为A基因,编码乙烯合成酶;H1位点为Y基因,其编码的Y蛋白能结合A基因mRNA,使RNA结构变得松散,提高翻译水平。栽培型黄瓜中,A基因发生了碱基C→T的同义突变,Y基因则发生了非同义突变。Y蛋白结合突变A基因mRNA的能力下降,与A基因m⁶A甲基化(指A基因转录的mRNA腺苷上的一种化学修饰)水平下降有关。本研究为同义突变通过影响翻译来调控生物性状提供了遗传学证据。
(1)H1和H2位点的基因在遗传过程中_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)H1WH2W与H1CH2W杂交,后代为短果实;H1CH2W与H1CH2C杂交,后代为中等果实,据文中表格判断,______是显性基因。______基因位点决定了长果实性状。
(3)将野生型与栽培型黄瓜杂交,后代连续与______回交并筛选,获得栽培型黄瓜遗传背景的短果品系,再将其与栽培型长果品系杂交,F1自交获得F2。通过染色体片段分析,确定了H1和H2的位置如图1。已知H2位于M7~M8区间,则H1应位于______区间。
(4)检测A基因mRNAm6A甲基化占比(AW、YW为野生型等位基因,AC、YC为栽培型等位基因),如图2所示。已知高浓度乙烯抑制果实伸长,综合上述研究,从分子水平解释黄瓜长果实性状的成因______。(在方框中用文字和箭头的形式作答)。
15.(25-26高三上·北京东城·期末)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行___________操作。
(2)品系甲花粉中无淀粉积累,花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交,获得F1.用碘化钾溶液对花粉染色,甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。若该性状由一对等位基因控制,F1自交,F2中花粉染色率为100%的植株比例应为___________。
(3)将上述育性恢复基因命名为A,为确定其在染色体上的位置,对F2群体进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育型亲本的分子标记,结果如下表。
植株编号
植株染色体的分子标记
花粉育性
(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
−
100%
2
+
+
−
100%
3
−
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“−”表示来自不育型亲本
①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是___________。
②综合分析植株1~3的结果,A最可能位于分子标记___________附近。
(4)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。推测丙的育性恢复基因起作用的时期是___________。若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为___________,则支持上述推测。
(5)上述雄性不育基因与育性恢复基因均源于水稻群体中的变异,请从进化的角度概括雄性不育基因与育性恢复基因存在的生物学意义_________。
16.(2025·北京昌平·二模)矮牵牛的花朵大小直接决定其观赏价值,且花朵大小影响自身的传粉与繁殖。研究小组以不同花朵大小的矮牵牛纯系为材料,对其花朵大小的遗传规律与调控机制进行研究。
(1)将大花自交系W与腋花矮牵牛S26(中花)杂交,对F1进行自交和回交,获得F2和BC1,在BC1群体中分别选择大花和中花植株自交获得BCF2,实验结果统计如下表。
W×S26
大花 中花
(9.0-10.3)(4.8-5.6)
F1:
均为大花(7.0-9.5)
F2:
98株大花(6.8-10.0)
36株中花(4.4-6.2)
F1×S26
BC1:
67株大花(6.8-9.4)
62株中花(4.4-6.4)
大花BCF2:
194株大花(7.0-10.2)
65株中花(4.0-6.3)
中花BCF2:
均为中花(4.6-6.4)
注:括号内数值为花径的长度(cm),>6.8cm定为大花,4.0-6.8cm定为中花,<4.0cm定为小花
上述结果推测:W的大花性状对S26的中花性状由________对基因控制,遵循________定律,且表现出显性基因数量越多,花径越大的加性效应。
(2)将大花自交系W与中花自交系S杂交,对其F1和F2群体花朵大小进行统计。结果显示,F1群体的花径均为大花,F2群体的花径出现大小分离,大花植株数为76,中花植株数为39。研究表明W×S组合的花径可能受非同源染色体上的2对等位基因(A/a、B/b)控制,A和B存在相同的加性效应。F2群体未出现经典的由2对基因控制的性状分离比,合理的解释是:________。
(3)将大花自交系W与膨大矮牵牛S6(小花)杂交,对其F1和F2群体的花朵大小进行统计,结果如下图所示。
下列分析或推测正确的是________(多选)。
A.F2群体出现1∶2∶1的性状分离比
B.控制花朵大小的两对基因位于一对同源染色体上
C.推测基因间存在加性效应
D.推测花朵大小由多对基因参与调控
(4)研究表明,细胞分裂素对花器官大小具有重要调控作用,而细胞分裂素受体基因高水平表达并不能诱导花器官增大,但过表达细胞分裂素信号转导的关键基因,则花器官增大。据此推测,矮牵牛的大花性状可能由________共同调控。
17.(22-23高三上·北京海淀·期末)褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性,P品系为褐飞虱抗性品系。科研人员对抗性基因进行研究。
(1)P品系与野生型水稻杂交,F1全部为抗性,F1个体间相互交配,F2表型及比例为________,说明褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制。
(2)为了进行基因定位,科研人员按照如图1流程进行杂交。下图
过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是________。过程Ⅱ可使BC4F4中________,以进行基因定位分析。
(3)科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于6号染色体上。为精确定位抗性基因位置,科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析,得到图2所示结果。
①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段,其原因是减数分裂形成配子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间________。
②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a-h的哪两个位点间,并阐述判断依据________。
(4)育种工作者发现,种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效,从进化的角度分析,抗性丧失的原因是________。
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