大题02 遗传规律类 (3大热点角度剖析)(山东专用)2026年高考生物终极冲刺讲练测

2026-05-18
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 遗传的基本规律,遗传与人类健康
使用场景 高考复习-三轮冲刺
学年 2026-2027
地区(省份) 山东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.64 MB
发布时间 2026-05-18
更新时间 2026-05-18
作者 无敌剑客123
品牌系列 上好课·冲刺讲练测
审核时间 2026-04-16
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来源 学科网

内容正文:

大题02 遗传规律类 内容导航 【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点角度拆解 【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题 【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分 命题·趋势·定位 1. 重信息获取与整合能力:题目常以多途径代谢调控、多对性状互作等复杂情境呈现,嵌入多基因互作、代谢通路调控或PCR电泳图谱等复杂情境,要求学生在海量信息中迅速提取关键条件,并建立基因型与表型的对应关系。 2.重科学探究与实验设计能力:从单纯的概率计算转向对探究过程的全链条考查,要求学生完成“假设→操作→验证→结论”的完整闭环,体现了对科学探究核心素养的深度考查。 3.重遗传本质与细胞学基础的深度融合:倾向于将基因传递规律置于减数分裂的细胞学背景下考查,强调遗传学本质而非机械套用分离比。 4.重模型构建与逻辑推理能力:不满足于考查典型比例的识记,而是要求从非典型比例反向构建基因互作模型,或从单精子检测结果矩阵推断连锁关系和重组类型。对考生的抽象思维能力和演绎推理能力提出了较高要求。 5.重现代分子生物学技术与遗传分析的交融:PCR扩增、电泳图谱等分子生物学手段成为近年的高频命题载体,要求学生在分子层面理解基因型与表型的联系。 热点·角度·拆解 热点角度01 基因互作与分离比变形——从“算比例”到“解机制” 2025年山东卷:基因互作下的分离比变形(10:6)与自由组合判定;纯合体占比计算 2024年山东卷:性状共分离判定同一对基因控制;完全连锁的遗传判断 2023年山东卷:配子比例判定连锁关系;自由组合定律适用条件;XY同源区段排除推理 热点角度02 分子技术与遗传分析的深度融合——电泳图谱与基因定位 2025年山东卷:PCR引物设计原理;电泳结果与基因型对应 2024年山东卷:电泳条带反推基因型;电泳类型无法区分时的表型调查验证实验设计 2023年山东卷:性染色体基因定位的PCR验证实验设计 热点角度03 减数分裂异常与染色体变异——从配子追溯遗传本质 2025年山东卷:三体基因型推导;减数分裂异常时期判定;染色体倒位变异推断 2024年山东卷:随机交配子代比例计算;自由组合与连锁的定量区分 2023年山东卷:重组率与配子比例反推基因连锁相;减数第一次分裂同源染色体不分离导致多等位基因共存于配子 热点角度01基因互作与分离比变形——从“算比例”到“解机制” 析典例·建模型 1.(2025·山东·高考真题)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:_____(填标号),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_____。    【解题建模分析】 一、题型定位 维度 特征描述 情境来源 学术科研情境——花色遗传的双途径调控与变异检测 核心知识 自由组合定律变形+三体配子分析+减数分裂与染色体行为+PCR技术与电泳检测 设问形式 填空+实验设计+结果预测+机制推断 能力要求 本题侧重考查科学探究与科学思维两大核心素养,具体表现为: ①演绎推理能力:从“酶A或酶B抑制途径②”演绎出A_bb和aaB_为白花的结论 ②配子分析能力:准确写出三体个体(Aaa、AAa)产生的配子种类与比例 ③实验优选能力:基于配子比例计算,判断自交与测交对区分不同异常机制的效度 ④证据链构建能力:从电泳条带模式反推染色体结构变异类型及个体基因型 二、通用解题模板 步骤 操作要点 第一步: 信息提取与定位 将题干中的陌生情境信息转化为可操作的遗传学符号 ①圈画关键信息→②转化为符号表达→③确认遗传关系 具体操作方法: ①锁定基因互作规则:从题干提取“什么条件→什么表型” ②识别异常遗传现象。 ③建立表型-基因型对应表。 示例: 基因型类型 基因型 表型 判定依据 双显性 A_B_ 蓝花 途径①合成蓝色素 双隐性 aabb 蓝花 途径②合成蓝色素(无酶A/B抑制) 单显性A A_bb 白花 酶A存在→抑制途径②,但无酶B→途径①不完整 单显性B aaB_ 白花 酶B存在→抑制途径②,但无酶A→途径①不完整 第二步: 逻辑建模与推理 ①基因互作与分离比分析模型: 核心思维工具:9:3:3:1变形还原法——此方法要求将实际观察到的分离比还原为标准自由组合比例,再倒推基因互作规则 具体操作方法 具体内容 (1)观察分离比 如10:6,先求和得16,判断为两对等位基因(4²=16) (2)还原为9:3:3:1 分析哪几类合并为一类表型 (3)反推互作规则 根据合并方式判断基因互作的生化机制 (4)计算所求比例 在还原后的框架下计算纯合子/杂合子占比 示例: F₂中蓝花:白花=10:6→总和16→两对等位基因→符合自由组合定律 10:6=(9+1):(3+3)→A_B_(9)+aabb(1)合并为蓝花,A_bb(3)+aaB_(3)合并为白花 蓝花纯合子=AABB(1/16)+aabb(1/16)=2/16=1/8 ②三体异常配子分析模型(配子法) 核心思维工具:图示法/棋盘法求解三体配子——配子法解决染色体异常个体遗传计算的关键是准确写出配子种类和比例。三体在减数分裂时,任意2条同源染色体正常联会并分离,另1条随机移向一极。 步骤 操作 以Aaa为例 ① 标出三条染色体:A、a₁、a₂(区分等位基因) A/a₁/a₂ ② 两两配对分离,另一条随机分配 组合1:A与a₁配对→分离得A和a₁,a₂随机去一极 ③ 枚举所有配子类型 可产生:A、a、Aa、aa四种配子 ④ 计算各配子比例 A:a:Aa:aa=1:2:2:1 ⑤ 区分含A与不含A配子(按题目需求) 含A配子:不含A配子=(1+2):(2+1)=1:1 被诱变亲本AaBb在减数分裂时发生一次染色体不分离,产生三体蓝花植株的三种可能: 异常发生时期 产生配子 与ab结合后基因型 减数分裂Ⅰ(同源染色体未分离) AaB或Aab AaaBb 减数分裂Ⅱ(姐妹染色单体未分离)—A AAB或AAb AAaBb 减数分裂Ⅱ(姐妹染色单体未分离)—a aaB或aab aaabb 先分别写出Aaa和AAa的配子种类与比例→分别计算自交和测交后代含A与不含A的比例→乘以B/b自交/测交的结果→比较是否可区分。 示例: Aaa自交:含A配子:不含A配子=1:1→自交后代含A:不含A=3:1→蓝花:白花=5:3 AAa自交:含A配子:不含A配子=5:1→自交后代含A:不含A=35:1→蓝花:白花=53:19 ③PCR检测结构变异分析模型: 核心思维工具:引物与模板的互补配对推理 具体操作方法: ①理解引物设计:每条引物与模板DNA的一条链互补 ②倒位的核心影响:DNA片段发生180°翻转,改变了引物在两条链上的相对位置 ③判断扩增可能性:同一条链上的引物无法扩增产物(两条引物应分别结合两条互补链) ④根据电泳结果反推基因型 示例: 已知:同一对引物的扩增产物长度相同→排除缺失、重复和易位(这些会导致长度改变)→判断为倒位。 倒位后,原本分别位于两条互补链上的引物可能变为同一条链,导致无法扩增。电泳结果显示乙(AAbb)用F₂R₁引物无扩增产物,说明b基因发生了倒位,使得这对引物无法正常结合。 确定丙基因型的思路:丙用电泳结果与甲(aaBB)相同,说明含有B基因→丙为aaBB或aaBb。要区分是否含b,需选能扩增b而不能扩增B的引物对→由于倒位后b基因可以用F₁F₂或R₁R₂扩增,故选F₁F₂或R₁R₂。 第三步: 规范表达与作答 ①判断类:按照题目给定词汇要求书写(“符合”或“不符合”) ②计算类:写清楚分步推导(配子比例→后代比例),不要跳步 ③填空类:答案精准,不写多余内容 三、规范作答 1.(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 研考点·通技法 互作类型 核心特征 F2 代比例(双杂合自交) 基因型与表现型对应关系(设两基因为 A/a、B/b) 1. 显性互补 需两个显性基因同时存在才表现显性性状,缺任一显性基因均表现为同一种隐性性状 9:7 9A_B_(显性);3A_bb+3aaB_+1aabb(隐性) 2. 累加效应 显性基因 “剂量决定性状”:2 个显性基因→一种性状,1 个显性基因→中间性状,0 个→隐性性状 9:6:1 9A_B_(性状 1);3A_bb+3aaB_(性状 2);1aabb(性状 3) 3. 显性上位 某一显性基因(如 A)对另一对基因(B/b)有 “掩盖作用”,无论 B/b 如何,A 存在即表现同一种性状 12:3:1 9A_B_+3A_bb(性状 1,A 上位);3aaB_(性状 2);1aabb(性状 3) 4. 隐性上位 某一隐性基因(如 aa)对另一对基因(B/b)有 “掩盖作用”,aa 存在时无论 B/b 如何,均表现同一种性状 9:3:4 9A_B_(性状 1);3A_bb(性状 2);3aaB_+1aabb(性状 3,aa 上位) 5. 重叠效应 两对等位基因功能相似,只要有一个显性基因即表现显性性状,无显性基因才表现隐性性状 15:1 9A_B_+3A_bb+3aaB_(显性);1aabb(隐性) 6. 抑制效应 某一显性基因(如 I)为 “抑制基因”,仅抑制另一显性基因(如 A)的表达,自身不控制性状;隐性基因 ii 不抑制 13:3 9A_B_+3aaB_+1aabb(性状 1,I 抑制 A);3A_bb(性状 2) 破类题·提能力 (2026·山东东营·一模)水稻是二倍体两性花的常见粮食作物,其叶色(紫色、绿色)由基因A、a控制,白叶枯病抗性由基因B、b控制。为研究水稻叶色和白叶枯病抗性性状的遗传方式,研究人员进行了杂交实验,结果如下表。回答下列问题。 组别 亲本 F1 F1全部个体自交获得F2 实验一 均为绿叶抗病 绿色抗病∶绿叶感病=2∶1 绿叶抗病∶绿叶感病=2∶3 实验二 紫叶抗病、绿叶感病 紫叶抗病∶紫叶感病=1∶1 紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗 病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5 (1)分析表中数据,推测__________基因纯合导致幼苗死亡,控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循__________定律。 (2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体所占的比例为__________。若F2再自交一代,子代中B的基因频率为__________。 (3)选择杂交实验二的部分F2样本,对叶色和抗病相关基因的特异序列进行PCR和电泳检测,结果如图所示(所有检测基因均有条带显示)。样本1、样本2植株表现为紫叶感病;样本4在幼苗期死亡。样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,原因是__________。样本3的基因型为__________。 (4)水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)受两对等位基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。基因型为AaBbEeFf植株,产生的雌配子基因组成为__________,利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是__________。 【答案】(1) B 基因的自由组合 (2) 3/14 1/13 (3) 样本2叶色为纯合子AA aabb (4) AaBbEeFf 可以保持杂种优势,后代不发生性状分离 【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】(1)分析表中数据,实验一抗病自交,F1抗病:感病=2:1,可知B基因纯合(BB)会导致幼苗死亡。根据实验二可知,紫叶和绿叶杂交F1全为紫叶,说明紫叶为显性,F1紫叶抗病(AaBb)∶紫叶感病(Aabb)=1∶1,F1紫叶Aa自交子代紫叶:绿叶=3:1,1/2Bb和1/2bb分别自交得F2中BB=1/2×1/4=1/8(死亡),Bb=1/2×2/4=2/8,bb=1/2×1/4+1/2×1=5/8,即抗病:感病=2:5,自由组合可得F2中紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5,符合题意,所以控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 (2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体即紫叶抗病所占的比例为6/(6+15+2+5)=3/14。F2再自交一代,求子代中B的基因频率,仅考虑Bb这对基因即可,F2中Bb:bb=2:5,自交子代BB=2/7×1/4=1/14(死亡),Bb=2/7×2/4=2/14,bb=2/7×1/4+5/7×1=11/14,即Bb=2/13,bb=11/13,因此,B基因频率=BB+1/2Bb=0+1/2×2/13=1/13。 (3)样本2植株表现为紫叶感病(A_bb),样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,说明样本2的叶色紫色为纯合子AA。由于样本4在幼苗期死亡,说明样本4含有BB,而样本4只有条带①③,而样本1和样本2为感病所以没有B条带,只有b条带,得出条带①为B基因条带,由于样本2(AAbb)没有条带③,所以条带③为a,条带④为A或者b,由于样本3只有条带③④,所以条带④为b,因此样本3的基因型为aabb。 (4)由于含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍,同时含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。所以基因型为AaBbEeFf植株含有E基因,产生的雌配子基因组成为AaBbEeFf,而雌配子中含有F,所以雌配子可以直接发育成AaBbEeFf植株,所以利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是可以保持杂种优势,后代不发生性状分离。 热点角度02分子技术与遗传分析的深度融合——电泳图谱与基因定位 析典例·建模型 1.(2024·山东·高考真题)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) 一、题型定位 情境来源 以植物杂交育种实验为背景,整合PCR电泳等分子生物学技术手段,模拟真实科研中基因定位与功能验证的研究过程。 核心知识 1.基因的传递规律:分离定律、自由组合定律、连锁互换定律。 2.基因与性状的关系:基因互作(9:7变形)、基因的多效性(一因多效)。 3.细胞学基础:基因在染色体上的位置关系(独立/连锁)与减数分裂中染色体的行为。 4.分子生物学技术:PCR扩增与电泳图谱的解读(条带与等位基因的对应关系) 设问结构 基础判断层→核心推理层→应用探究层 能力要求 1.信息获取与加工能力:快速提取题干约束条件、杂交数据、电泳图谱等关键信息并符号化。 2.逻辑推理与建模能力:运用“假设-演绎法”,通过分类讨论构建遗传模型,进行多可能性验证。 3.科学探究与设计能力:针对悬而未决的遗传学问题,设计简单的调查方案并预测结果。 4.规范表达与论证能力:运用规范的遗传学术语,清晰、有逻辑地阐述推理过程和结论。 二、通用解题模板 步骤 操作要点 第一步: 信息提取与定位 ①圈画关键约束条件:用笔圈出题干中的限定条件(如“只涉及2对等位基因”“每条性状只由1对等位基因控制”“只要有1对隐性纯合基因,就表现为某性状”等) ②表格信息符号化:将亲本杂交组合、F₁表型及比例用基因符号标注,明确各性状的显隐性关系。 ③电泳图谱映射:将电泳条带与基因符号建立对应关系,明确每条带代表的等位基因。 ④梳理问题链条:四个小问之间通常存在逻辑递进关系,整体思路可总结为“判断显隐性→确定基因位置→推导基因型→计算概率/预测表型” 第二步: 逻辑建模与推理 ①基础模型构建(从“信息”到“基因型”) 此阶段旨在将题干中的文字和图表描述,全部转换为标准的遗传学符号和基因型,为后续的逻辑推理建立明确的研究对象。 具体步骤: 1.定义符号与显隐性 ①明确各性状的显隐性关系。 ②用字母为控制性状的基因命名。 ③标注出特殊遗传现象(如基因互作)。 ①由乙组:锯齿叶×锯齿叶→光滑叶,判断光滑叶为显性(双显性A_B_),锯齿叶为隐性。 ②由乙组:黄粒×绿粒→黄粒,判断黄粒为显性(D),绿粒为隐性(d)。 ③由题干:“只要有1对隐性纯合,叶边缘就为锯齿形”,确定叶形为基因互作(9A_B_:7A_bb,aaB_,aabb)。 2.推断关键基因型 根据杂交实验结果,推断亲本和F1可能的基因型或基因型组合范围。 ①乙组F1(AaBbDd):因双亲均为锯齿叶,子代全为光滑叶(A_B_),结合子代黄粒(D_),可推断双亲分别提供A和B,且黄粒亲本提供D,故F1必为三杂合子。 ②乙组亲本:结合F1基因型与亲代表型(锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒),推断亲本组合为 aaBBDD×AAbbdd 或 aaBBdd×AAbbDD。 3.解析电泳图谱信息 建立电泳条带与等位基因的对应关系,理解图谱所代表的基因型信息。 ①已知:条带③=a,条带④=d。 ②图谱类型反映基因型种类: 类型Ⅰ(三条带型)→群体有三种基因型; 类型Ⅱ(一条带型)→群体仅一种基因型。 ③分析对象:F2中锯齿叶绿粒植株(表型限定为A_bbdd,aaB_dd,aabbdd)。 ②系统假设与验证(核心推理引擎) 具体步骤: 一、验证对象界定 界定项目 具体内容 验证群体 乙组F₁自交获得的F₂中所有锯齿叶绿粒植株 表型约束条件 ①叶边缘:锯齿形(基因型为A_bb、aaB_或aabb) ②籽粒颜色:绿粒(基因型必为dd) 群体来源 F₁基因型为AaBbDd(三杂合子) 已知电泳信息 ①条带③=a,条带④=d ②类型Ⅰ:该群体电泳图谱有三种不同的条带组成(即三种基因型) ③类型Ⅱ:该群体电泳图谱只有一种条带组成(即一种基因型) 二、理论假设全集构建 根据三对等位基因(A/a、B/b、D/d)在染色体上的可能分布,穷举所有假设情况。共分为三大类: 大类 编号 具体位置关系描述 染色体分布示意图 独立遗传 H₁ 三对基因分别位于三对同源染色体上 A/a‖B/b‖D/d 两对连锁+一对独立 H₂ A/a与B/b位于同一对染色体,D/d独立 (A/a—B/b)‖D/d H₃ A/a与D/d位于同一对染色体,B/b独立 (A/a—D/d)‖B/b H₄ B/b与D/d位于同一对染色体,A/a独立 (B/b—D/d)‖A/a 三对连锁 H₅ 三对基因均位于同一对同源染色体上 (A/a—B/b—D/d) 三、各假设的推导过程与预期结果 以下对每个假设进行详细的遗传学推导,计算F₂中“锯齿叶绿粒”群体的基因型种类数。 假设H₁:三对基因独立遗传 推导步骤 具体内容 1.F₁配子类型 AaBbDd产生2³= 8种配子,比例相等:ABD,ABd,AbD,Abd,aBD,aBd,abD,abd 2.锯齿叶绿粒的基因型约束 绿粒→ dd(必为隐性纯合) 锯齿叶→ A_bb或aaB_或aabb(非A_B_) 3.符合约束的基因型枚举 ① A_bbdd:AAbbdd,Aabbdd(2种) ② aaB_dd:aaBBdd,aaBbdd(2种) ③ aabbdd:aabbdd(1种) 4.预期基因型种类数 2+2+1=5种 5.与电泳事实比对 类型Ⅰ要求3种,类型Ⅱ要求1种 5种→ 与类型Ⅰ、Ⅱ均不符 6.结论 排除H₁ 假设H₂:A/a与B/b连锁,D/d独立 推导步骤 具体内容 1.F₁产生的配子(完全连锁) 亲本为aaBB×AAbb 产生2种配子:Ab和aB,比例1:1 D/d独立,产生D和d两种配子,比例1:1 组合后配子类型:AbD,Abd,aBD,aBd(4种,比例1:1:1:1) 2.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求来自配子的d组合→必须从F₁配子中获取d 锯齿叶绿粒个体的基因型由两个携带d的配子结合而成: ① Abd×Abd→AAbbdd ② Abd×aBd→AaBbdd(但A_B_为光滑叶,不符合锯齿叶约束) ③ aBd×aBd→aaBBdd 3.符合约束的有效基因型 排除A_B_dd后,剩余: ——AAbbdd(来自Abd×Abd) ——aaBBdd(来自aBd×aBd) 4.预期基因型种类数 2种(AAbbdd和aaBBdd) 5.与电泳事实比对 2种→ 与类型Ⅰ(3种)不符,与类型Ⅱ(1种)不符 6.结论 排除H₂ 假设H₃:A/a与D/d连锁,B/b独立 推导步骤 具体内容 1.连锁相分析 由乙组亲本可能的基因型组合推导F₁的连锁相: ——若亲本为aaDD×AAdd→F₁为aD/Ad ——若亲本为aadd×AADD→F₁为ad/AD 2.F₁产生的配子(完全连锁) 情况A(aD/Ad):产生aD和Ad两种配子 B/b独立,产生B和b两种配子 组合后配子:aDB,aDb,AdB,Adb(4种,比例1:1:1:1) 情况B(ad/AD):产生ad和AD两种配子 B/b独立,产生B和b两种配子 组合后配子:adB,adb,ADB,ADb(4种,比例1:1:1:1) 3.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求dd→配子必须携带d 情况A(aD/Ad):携带d的配子为Ad_ ——Adb×Adb→ AAbbdd(锯齿叶绿粒) ——无其他携带d的配子组合能产生锯齿叶绿粒 →预期基因型种类:1种(仅AAbbdd) 情况B(ad/AD):携带d的配子为ad_ ——adb×adb→ aabbdd(锯齿叶绿粒) ——无其他携带d的配子组合能产生锯齿叶绿粒 →预期基因型种类:1种(仅aabbdd) 4.预期基因型种类数 1种(无论哪种连锁相) 5.与电泳事实比对 1种→与类型Ⅱ(1种)完全匹配 但题目可知,类型Ⅱ不包括a基因,故情况B不适配 与类型Ⅰ(3种)不符 6.结论 H₃情况A(aD/Ad)可解释类型Ⅱ 假设H₄:B/b与D/d连锁,A/a独立 推导步骤 具体内容 1.连锁相分析 由乙组亲本可能的基因型组合推导F₁的连锁相: ——若亲本为BBDD×bbdd→F₁为BD/bd ——若亲本为BBdd×bbDD→F₁为Bd/bD 2.F₁产生的配子(完全连锁) 情况A(BD/bd):产生BD和bd两种配子 A/a独立,产生A和a两种配子 组合后配子:ABD,aBD,Abd,abd(4种) 情况B(Bd/bD):产生Bd和bD两种配子 A/a独立,产生A和a两种配子 组合后配子:ABd,aBd,AbD,abD(4种) 3.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求dd→配子必须携带d 情况A(BD/bd):携带d的配子仅为bd ——Abd×Abd→ AAbbdd ——Abd×abd→ Aabbdd ——abd×abd→ aabbdd →预期基因型种类:3种(AAbbdd,Aabbdd,aabbdd) 情况B(Bd/bD):携带d的配子仅为Bd ——ABd×ABd→AABBdd(光滑叶,不符合) ——ABd×aBd→AaBBdd(光滑叶,不符合) ——aBd×aBd→aaBBdd(锯齿叶,符合) →预期基因型种类:1种(仅aaBBdd) 4.预期基因型种类数 情况A:3种;情况B:1种 5.与电泳事实比对 情况A(3种)→ 与类型Ⅰ完全匹配 情况B(1种)→ 类型Ⅱ不含a基因,故不匹配 6.结论 H₄情况A(BD/bd)可解释类型Ⅰ 假设H₅:三对基因位于同一对同源染色体上(完全连锁) 推导步骤 具体内容 1.连锁相分析 F₁的三杂合子由亲本传递而来。亲本基因型组合为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD 2.F₁产生的配子(完全连锁) 情况A(aBD/Abd):产生aBD和Abd两种配子 情况B(aBd/AbD):产生aBd和AbD两种配子 3.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求dd→必须由两个携带d的配子结合 情况A(aBD/Abd):——Abd×Abd→ AAbbdd 情况B(aBd/AbD): ——aBd×aBd→ aaBBdd 4.预期基因型种类数 情况A和情况B都是1种 5.与电泳事实比对 情况A→与类型Ⅱ完全匹配 情况B→含有a,与类型Ⅱ不匹配 6.结论 H₅情况A可解释类型Ⅱ 总结: ①三对连锁(aBD/Abd)对应类型Ⅱ ②(Bd/bD)连锁,A/a独立,对应类型Ⅰ ③(aD/Ad)连锁,B/b独立,对应类型Ⅱ ③设计验证实验(结论外推与深化) 当存在多种可能情况均能解释当前事实时(如类型Ⅱ),需要设计新的调查或实验来区分这些可能性。 操作步骤 具体操作内容 示范 1. 识别结论分歧点 分析待选假设会导致在哪些方面出现不同的、可观测的结果。 三对连锁(aBD/Abd)对应类型Ⅱ (aD/Ad)连锁,B/b独立,对应类型Ⅱ D/b和B/b连锁情况差异 2. 设计区分性调查/实验 选择一种能在两种假设下产生明确、不同的表型分布结果的调查方法。 调查思路:在F2群体中,专门调查红花植株的叶边缘形状。 3. 演绎对立结果 基于两种假设,分别推导在该调查下应出现的、互斥的预期结果。 ① 若(aBD/Abd)连锁:则红花与锯齿叶关联,预期结果为“红花植株中只有锯齿叶”。 ② (aD/Ad)连锁,B/b独立:则红花与叶形自由组合,预期结果为“红花植株中既有光滑叶又有锯齿叶”。 4. 规范表述结论 用标准的“若……则……”句式,清晰表述调查结果与得出结论的逻辑对应关系。 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)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上 第三步: 规范表达与作答 ①答案精准匹配题干用语:填空题答案须与题干关键表述完全一致 ②遗传学术语与符号严格规范:基因型书写遵循“大写显性在前、小写隐性在后、按字母顺序排列”原则。 ③简答题采用“三段式”逻辑结构:第一段明确调查对象与观测指标(调查思路);第二段以“若……则……”句式并列呈现互斥的预期结果(预期结果);第三段将表型结果与基因位置关系一一对应,用专业术语阐述结论(得出结论)。 ④作答后按清单逐项核验:一核术语一致性;二核逻辑完整性;三核符号规范性;四核表述严谨性。 三、规范作答 (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)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上 研考点·通技法 1、 电泳技术 1.基本原理:利用待分离样品中各种分子带电性质、分子大小和形状的差异,使其在电场中迁移速率不同,从而在凝胶上形成不同位置的条带。 2.DNA电泳:DNA分子在碱性缓冲液中带负电荷,在电场力作用下从负极(阴极)向正极(阳极)迁移。 3.迁移速率规律:DNA片段越小/越短,在凝胶中迁移得越快(跑得越远);片段越长,迁移越慢(离起点越近)。 4.本质认识:电泳图上的一条横带通常代表一种特定分子量大小的DNA片段(如等位基因或酶切片段),不代表数量,只代表种类。 2、 遗传题中的核心读图逻辑 1.纯合子与杂合子的条带特征: 【纯合子】基因成对相同,若有限制酶切割,产生的片段相同,通常只显示1种条带(或虽有多条带但片段长度之和等于单个基因的长度)。 【杂合子】等位基因不同(如A和a),切割后产生不同片段,会显示2种或多种条带。通常其条带组成等于纯合子父母条带的叠加。 2.基因定位(常染色体vs.性染色体): 常染色体隐性:父母无病、女儿有病(无中生有为隐性,女病父正非伴性)。 伴X隐性:母病儿必病,父正女必正。 电泳结合判断:如果男性杂合子显示两条带,说明该基因不可能仅在Y染色体上;若女性杂合子显示两条带,且父亲只有一条带,可排除伴X显性等。 三、基因突变类型与电泳条带的关系 1.碱基对替换: 特征:基因总长度(碱基对数目)基本不变。 电泳表现:正常基因与突变基因经酶切后,虽然位置不同,但各片段长度之和相等。 2.碱基对缺失或增添: 特征:基因总长度发生了缩短或增长。 电泳表现:突变基因条带的位置明显不同于正常基因,且片段总长度之和与正常基因不相等。 破类题·提能力 (2025·山东济南·一模)某二倍体两性植物,抗病与感病、高秆与矮秆、耐盐与盐敏感分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制,各相对性状均为完全显性。研究发现,在正常条件下,三对等位基因表达正常。在干旱胁迫下,只考虑上述三对基因的个体形成的配子中,某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为研究上述性状的遗传特性,选用该植物抗病矮秆耐盐品系(甲)和感病高秆盐敏感品系(乙)在不同条件下进行了杂交实验,实验结果如表所示。不考虑突变和交换。 组别 环境条件 亲本 F1表型及比例 实验一 正常条件 甲(♀)×乙(♂) 均为抗病矮秆耐盐 实验二 干旱胁迫 甲(♂)×乙(♀) 均为抗病高秆耐盐 (1)依据___________(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性,理由是___________。 (2)若实验一的F1自交后代中抗病矮秆所占比例为___________,可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。 在干旱胁迫下,选取实验二F1自交获得的F2中感病高秆耐盐植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这3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。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,预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型,如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,其中条带①和⑤分别代表基因D和a。 (3)图中条带②代表的基因是___________。 (4)若电泳图谱为类型I,请在答题卡方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系。___________(用横线代表染色体,圆点代表基因) (5)若电泳图谱为类型Ⅱ,被检测群体在F2中所占的比例为___________,其中能稳定遗传的比例为___________。 (6)由上述信息可知,在干旱胁迫下,F1形成的配子中___________基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制;若上图中电泳图谱为类型Ⅱ,则干旱条件下F1减数分裂形成___________(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时,该基因的表达会受到抑制,判断依据是___________。 【答案】(1) 实验一 实验一正常条件下,基因表达正常,具有相对性状的亲本杂交,F1均表现为抗病矮秆耐盐 (2)3/4 (3)b(高秆基因/控制高秆的基因) (4) (5) 3/16 1/3 (6) B(矮秆基因/控制矮秆的基因) 雌配子和雄配子 若只有一种配子(雄配子)中该基因表达受抑制,则Ⅱ中感病高秆耐盐植株各基因PCR产物电泳的结果只有一种类型,与假设不符合。(或Ⅱ中左侧个体为BB/aaBBDD,为高秆,说明B在雌雄配子中均受到抑制;或者若只有一方配子中B被抑制,则与电泳图谱不符合。) 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、基因连锁与交换定律、基因、蛋白质与性状的关系 【分析】自由组合定律的实质是:在减数分裂Ⅰ后期,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)实验一在正常条件下进行,三对等位基因表达正常。亲本甲(抗病矮秆耐盐)与乙(感病高秆盐敏感)杂交,F1全部表现为抗病矮秆耐盐。这表明抗病对感病为显性、矮秆对高秆为显性、耐盐对盐敏感为显性。‌ (2)实验一亲本为AABB(抗病矮秆)和aabb(感病高秆),F1基因型为AaBb。若A/a与B/b连锁(A与B同染色体,a与b同染色体),F1自交后代中抗病矮秆(A_B_)的比例为3/4(基因型包括AABB和AaBb)。若两对基因独立分配,比例应为9/16,因此3/4的比例支持连锁关系。‌ (3)实验二F1在干旱胁迫下表现为抗病高秆耐盐,说明B基因(矮秆)表达被抑制,而b基因(高秆)表达正常。PCR电泳中,条带②出现在感病高秆植株中,且与高秆性状相关,故代表b基因。 (4)若电泳图谱为类型I,F1中感病高秆没有aaB_或A_bb的基因型,说明亲本中A与B连锁,a与b连锁,而D/d与前两对基因在两对染色体上, 因此F1的位置关系为:。 (5)类型Ⅱ对应图2位置关系(B/b与D/d连锁,B、D连锁;A/a独立)。F1(AaBbDd)自交,感病高秆耐盐基因型为aaBBDD和aaBbDd,概率分别为(1/4)×(1/4)=1/16和(1/4)×(1/2)=1/8,合计3/16。‌稳定遗传个体为纯合子aaBBDD,占感病高秆耐盐群体的比例为(1/16)÷(3/16)=1/3。‌ (6)由上述分析可知,在干旱胁迫下,F1形成的配子中B基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制。若(3)中电泳图谱为类型I(上述图2情况),则干旱条件下F1减数分裂形成配子时,若只有一种配子(雄配子或者雌配子)中该基因表达受抑制,则Ⅱ中感病高秆耐盐植株的基因型只有aaBbDd,各基因PCR产物电泳的结果只有Ⅱ中右侧一种类型,与假设不符合,可判断干旱条件下F1减数分裂形成雌配子和雄配子时,该基因的表达都会受到抑制。 热点角度03减数分裂异常与染色体变异——从配子追溯遗传本质 析典例·建模型 1.(2023·山东·高考真题)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。 等位基因 A a B b D d E e 单 个 精 子 编 号 1 + + + 2 + + + + 3 + + + 4 + + + + 5 + + + 6 + + + + 7 + + + 8 + + + + 9 + + + 10 + + + + 11 + + + 12 + + + + 注“+”表示有;空白表示无 (1)表中等位基因A、a和B、b的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是_____。据表分析,________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 (2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图:_________。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。 (3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是__________。 (4)据表推断,该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为:___________;②实验过程:略;③预期结果及结论:_______ 一、题型定位 情境来源 本题以“单个精子DNA提取与PCR检测技术”为背景,属于遗传学前沿研究方法的简化呈现。 核心知识 分离定律+自由组合定律+连锁互换定律+减数分裂+伴性遗传+概率计算+PCR技术 设问结构 四问递进:基础判断→推理作图→原因分析→实验设计(由易到难,由分析到创造) 能力要求 信息转化+逻辑推理+模型构建+过程还原+实验设计+规范表达 二、通用解题模板 步骤 操作要点 第一步: 信息提取与定位 ①圈画题干中的关键条件: 1.“表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同”——意味着这12个精子具有统计学代表性,可用于推断连锁关系; 2.“不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同”——排除了选择偏差,配子比例可直接反映减数分裂中的事件; 3.“同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例”——这是后续判断连锁关系的关键依据。 ②表格数据转化为基因组合统计表: 在草稿纸上列出每个精子的完整基因型,再按基因型类型进行统计,得出各类配子的数量与比例。 示例: 1.A/a和B/b两对等位基因的组合情况: 含aB的有6个,含Ab的有6个,比例为1∶1,未出现AB和ab的组合。由此判断A/a与B/b完全连锁。 2.B/b和D/d两对等位基因的组合情况: Bd有4个,bD有4个,BD有2个,bd有2个。 四种类型比例为4∶4∶2∶2 = 2∶2∶1∶1。 判断为不完全连锁,存在交叉互换情况。 存在亲本型配子(Bd和bD,占2/3)和重组型配子(BD和bd,占1/3)。 3.E/e:含E的精子有6个,不含E(即含e)的精子有6个,比例为1∶1。 判断可能位于性染色体,但不确定是哪条。 ③明确考点定位: 1. 基因的连锁与自由组合定律(对应分离定律和自由组合定律的实质); 2. 性染色体同源区段的基因定位; 3. 配子比例计算与基因连锁图绘制; 4. 减数分裂异常分析; 5. 伴性遗传与实验设计。 第二步: 逻辑建模与推理 ①连锁关系判断模型 核心逻辑: 若两对基因独立,则配子种类应接近四种且比例为1∶1∶1∶1; 若只出现两种配子且比例为1∶1,说明完全连锁; 若四种配子但比例不相等,说明不完全连锁(发生了互换) 具体操作步骤: 1.统计配子种类:两对基因共产生了哪几种配子? 2.计算配子比例:各类配子的数量比是多少? 3.对照判断标准: 四种配子且比例接近1∶1∶1∶1 → 自由组合,位于非同源染色体上 两种配子且比例为1∶1 → 完全连锁,位于同一对同源染色体上 四种配子但比例不等,亲本型>重组型 → 不完全连锁,位于同一对同源染色体上且发生了互换 示例:A/a与B/b只产生aB和Ab两种配子,比例1∶1 → 完全连锁,位于同一对同源染色体上 → “不遵循”自由组合定律。 ②配子比例反推基因型与连锁图模型 核心:利用“患病概率 = 双方产生隐性纯合配子概率的乘积”进行倒推。 具体操作步骤示例: 1.明确致病条件:“只要有1个显性基因就不患病” → 只有隐性纯合子(bbdd)才患病。 2.从患病概率倒推配子比例: 已知该志愿者产生bd配子的比例为1/6。 患病概率 = P(bd精子) × P(bd卵细胞)。 已知患病概率 = 1 - 17/18 = 1/18, 则P(bd卵细胞) = (1/18) ÷ (1/6) = 1/3。 3. 判断连锁关系:女性产生bd的概率为1/3,BD也为1/3,二者共占2/3且比例相等,均属于非重组型配子,重组型配子(Bd和bD)共占1/3。 根据“重组型配子比例小于非重组型配子”的题干条件,判断BD和bd为亲本型(即B和D连锁,b和d连锁)。 4.绘制染色体图:用横线表示染色体,圆点表示基因位置,将B和D标在一条染色体上,b和d标在同源染色体的另一条上。 ③减数分裂异常分析模型 模型说明:异常配子的形成涉及减数分裂过程中染色体分离异常。 解题关键:区分“未发生互换”这一条件,据此定位异常发生在减数第一次分裂后期。 操作步骤示例: 1.明确正常情况下的配子组成:该志愿者A/a、B/b、D/d三对基因完全连锁,正常情况下配子只含a-B-D或A-b-d,每种配子只含各基因中的一个等位基因。 2.分析异常配子特征:该精子同时含有A、a、B、b、D、d六个基因 → 三对等位基因全部出现,说明同源染色体没有分离。 3.结合“未发生互换和染色体结构变异”的条件:异常只能发生在减数第一次分裂后期——三对等位基因所在的同源染色体没有分离,全部进入同一个次级精母细胞,之后该细胞进行正常的减数第二次分裂,姐妹染色单体分离,但每个等位基因的两个拷贝均被分配到同一个精子中 ④实验设计探究模型 模型说明:设计实验判断基因在X或Y染色体上的位置。核心是利用女性细胞中没有Y染色体的特点进行差异检测。 操作步骤: 1.明确实验目的:判断E/e基因位于X染色体还是Y染色体。 2.选择实验材料:女性细胞中没有Y染色体,若E/e位于Y染色体上则女性细胞中检测不到该基因;若位于X染色体上则能检测到。因此选择女志愿者的卵细胞进行检测,可以区分两种可能性。 3.设计检测方法:用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR,检测产物中是否含有E或e基因。 4.预期结果并反推结论:若检测到E或e基因 → 说明女性有该基因 → 基因位于X染色体上;若检测不到 → 说明女性没有该基因 → 基因位于Y染色体上。 第三步: 规范表达与作答 ①判断类填空:简洁准确即可,但务必在理解基础上作答,不能靠猜测。 ②依据类作答:必须写明数据支撑 + 推理过程 + 结论。 ③原因分析类作答:需明确点出异常发生的时间、具体事件,以及后续正常分裂的说明。 ④作图类作答:用题干指定的表示方式,确保基因标注位置正确。 ⑤实验设计类作答:按照“选材 → 方法 → 预期结果与结论”的逻辑链条书写。结论表述应使用“若……则……”的条件句式,确保推理逻辑清晰。 三、规范作答 (1) 不遵循 结合表中信息可以看出,基因型为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。 能 (2)   (3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的 (4) X或Y 卵细胞 若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因Ee位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因Ee位于Y染色体上 研考点·通技法 1.原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况(以AaBb为例,没有基因突变和互换) 2.同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组。例如,原本A与B组合、a与b组合经重组可导致A与b组合、a与B组合。 3.减数分裂与染色体变异 (1)如果减数分裂Ⅰ异常,则所形成的配子全部不正常。如图所示: 从基因型的角度分析:若减数分裂Ⅰ异常,则染色体数目增多的细胞内会存在等位或相同基因。 (2)如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。如图所示: 4.染色体结构变异 变异类型 定义 图解 细胞学特征(联会异常) 联会异常图解 实例 缺失 染色体丢失某一片段 联会时形成 “缺失环”(正常染色体突出) 果蝇缺刻翅、人类猫叫综合征(5 号染色体部分缺失) 重复 染色体增加某一片段 联会时形成 “重复环”(异常染色体突出) 果蝇棒状眼 易位 非同源染色体之间交换片段(分单向易位和相互易位) 联会时形成 “十字形” 结构 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 倒位 染色体某一片段颠倒180° 联会时形成 “倒位环” 果蝇卷翅、人类 9 号染色体长臂倒位,导致习惯性流产 破类题·提能力 (2026·山东·模拟预测)果蝇红眼与褐眼、灰体与黑檀体两对性状分别由2号染色体和3号染色体上的基因B/b和E/e控制。研究人员发现一种红眼灰体易位纯合体(易位未破坏基因结构),将其与褐眼黑檀体果蝇杂交,所得F1均为易位杂合体,如下图所示。已知减数分裂产生配子时,易位纯合体的两对染色体能正常联会与分离,而易位杂合体的2号和3号染色体同源区段均联会,呈现出“十字花”结构,形成配子时,四条染色体随机两两分离。假设各种类型配子均存活且可育,如果受精卵的2号或3号染色体同源片段存在缺失或增加,则受精卵停止发育。不考虑其他变异类型,回答以下问题: (1)图中的变异类型属于______。产生的配子基因型为______,其中含有2号、3号染色体全部遗传信息的配子占______。 (2)将代果蝇随机交配得,存活个体的表型和比例为______,红眼灰体果蝇中易位杂合体的比例为______。 (3)另有研究发现,果蝇的圆眼与棒眼、直毛与分叉毛分别由基因D/d、F/f控制。为研究其遗传机制,选取一对圆眼直毛雌雄果蝇交配,经统计,表型和数量如下表所示。亲本圆眼直毛雌雄果蝇的基因型为______,子代中基因型为______的个体致死。将中圆眼果蝇混合培养,产生的个体中,圆眼分叉毛雌蝇所占比例为______。 性状 雌性个体数(只) 雄性个体数(只) 圆眼直毛 148 301 圆眼分叉毛 152 0 棒眼直毛 47 99 棒眼分叉毛 0 0 【答案】(1) 染色体(结构)变异 BE、Bb、Be、bE、be、Ee 1/3 (2) 红眼灰体:褐眼黑檀体=7:1 6/7 (3) DdXFXf、DdXfYF ddXfXf 7/48 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异 【分析】图中2号染色体上的片段和3号染色体上的片段发生了交换,非同源染色体上的片段交换称为易位,属于染色体结构变异。 【详解】(1)图中2号染色体上的片段和3号染色体上的片段发生了交换,非同源染色体上的片段交换称为易位,变异类型属于染色体(结构)变异。F1的基因型是BbEe,形成配子时,四条染色体随机两两分离,产生的配子基因型为BE、Be、Bb、bE、be、Ee。其中含有2号、3号染色体全部遗传信息的配子为BE和be占1/3。 (2)如果受精卵的2号或3号染色体同源片段存在缺失或增加,则受精卵停止发育,因为能够存活的基因型只有BBEE、bbee和BbEe,F1雌雄个体均产生BE、Be、Bb、bE、be、Ee六种比例相同的配子。其中每种雄配子均能找到对应的雌配子形成BbEe的子代,共6份,再加上BBEE、bbee各1份。因此存活个体的表型和比例为红眼灰体:褐眼黑檀体=7:1。红眼灰体果蝇中易位杂合体(BbEe)的比例为6/7。 (3)将表格中的数据约分可得表型比例,雌性3:3:1:0,雄性6:0:2:0,接近9:3:3:1的变式,推测棒眼分叉毛雌性原本有1份,但由于致死消失。补全致死后可得,雌雄中圆眼:棒眼均为3:1,可知基因位于常染色体,圆眼为显性,亲本基因型为Dd×Dd。雌性直毛:分叉毛=1:1,雄性均为分叉毛,可知基因位于性染色体上,直毛为显性,且亲本均为杂合子。根据子代雄性均为显性可知,Y染色体上携带了显性基因F,因此可知亲本基因型为XFXf×XfYF。综上所述,亲本圆眼直毛雌雄果蝇的基因型为DdXFXf、DdXfYF,子代中基因型为ddXfXf的个体致死。F1圆眼果蝇中,雌雄眼型基因均为DD:Dd=1:2,两者产生的配子中D:d=2:1,因此F2棒眼(dd)占比为1/3×1/3=1/9,圆眼(D_)占比为1-1/9=8/9。雌性毛型基因为XFXf:XfXf=1:1,雄性毛型基因为XFYF:XfYF=1:1,因此F2分叉毛雌蝇(XfXf)占比为3/4×1/4=3/16。综上所述,F2中圆眼分叉毛雌蝇的占比为8/9×3/16=1/6。但由于基因型为ddXfXf的个体致死,其占比为1/9×3/16=1/48,存活个体占1-1/48=47/48。因此在F2存活个体中圆眼分叉毛雌蝇的占比为1/6÷47/48=7/48。 (建议用时:90分钟) 刷模拟 1.(2026·山东东营·模拟预测)某昆虫(2n)的性别决定方式为XY型。野生型个体表现为红眼、灰体、直翅,这3种性状分别由等位基因A/a、B/b和D/d控制(均不位于Y染色体上)。对此野生型昆虫种群处理,获得2种隐性突变纯合品系:白眼突变体甲和黑体、卷翅双突变体乙。已知其中1对基因的DNA发生甲基化,甲基化的基因不能表达,这种甲基化印记在个体的整个生命周期中不会改变。但在生殖细胞产生过程中,亲代原有的甲基化印记会被去除,根据配子来源不同基因会被重新甲基化,所有雌配子的该基因不被甲基化,而所有雄配子的该基因都被甲基化。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换,相关杂交实验及结果如表。 组别 亲本杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 一 品系甲×野生型 雌性均为红眼,雄性均为白眼 — 二 品系乙×野生型 灰体直翅(雌、雄) (雌、雄)灰体直翅∶灰体卷翅∶黑体直翅∶黑体卷翅=3∶3∶1∶1 (1)据表分析,品系乙为______(填“雌性”或“雄性”),______(填“能”或“不能”)判断品系乙涉及的2对等位基因独立遗传,理由是______。 (2)上述3对等位基因中,一定位于常染色体上的是______,一定遵循自由组合定律的基因有______,发生甲基化的是______。 (3)为进一步定位基因,拟用杂交组合二F2中所有黑体卷翅为材料,通过PCR检测所涉及的这2对等位基因,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,电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带①代表b。已知这2对等位基因中的1对基因含EcoRI的酶切位点,若此位点发生甲基化后则不能再被切割。注:各基因的PCR产物通过电泳均可区分。 ①结合上述信息和电泳结果,条带⑤代表的基因是______,若电泳图谱为类型Ⅰ,品系乙的基因型为______。 ②若电泳图谱为类型Ⅱ,选F2中直翅雌性和卷翅雄性杂交,后代的表型及比例为______。 【答案】(1) 雄性 能 若2对等位基因位于1对同源染色体上,F2中不会出现黑体直翅(或:F2的表型及比例为灰体直翅:灰体卷翅:黑体卷翅=2:1:1;或:F2的表型及比例与杂交组合二结果不符) (2) B/b A/a与B/b、B/b与D/d D/d (3) 甲基化的d bbdd 直翅雌性:直翅雄性=1:1 【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因连锁与交换定律、表观遗传、电泳鉴定 【详解】(1)根据杂交组合二,品系乙×野生型,F₁全为直翅(雌、雄),F2直翅∶卷翅=1∶1,说明D/d这对基因的DNA发生甲基化,而所有雌配子的该基因不被甲基化,所有雄配子的该基因都被甲基化,甲基化的基因不能表达,所以若隐性突变纯合品系卷翅乙为雌性,其基因型为dd,则野生型DD为雄性,雄配子中D被甲基化,不能表达,所以F₁全为Dd,表现型应该是卷翅,但实际全为直翅,说明卷翅品系乙不是雌性,而是雄性,F₁才能全为直翅,F2直翅∶卷翅=1∶1。若B/b和D/d2对等位基因位于1对同源染色体上,则B和D在一条染色体上,F₁基因型为BbDd,F₁中雄配子有BD:bd=1:1,雌配子有BD:bd=1:1,且雄配子中D、d被甲基化,不能表达,所以F2有BBDD:BbDd:bbdd=1:2:1,表型及比例为灰体直翅:灰体卷翅:黑体卷翅=2:1:1,与杂交组合二结果不符,所以品系乙涉及的2对等位基因应该是独立遗传。 (2)从杂交组合一,品系甲(白眼突变体)×野生型,F₁雌性均为红眼,雄性均为白眼,性状与性别相关联,可知控制眼色的A/a基因位于X染色体上;而杂交组合二的F₂中灰体和黑体的表现与性别无关,且F2中灰体∶黑体=3:1,所以B/b一定位于常染色体上。因为A/a位于X染色体上,B/b位于常染色体上,而B/b和D/d2对等位基因独立遗传,非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,所以A/a与B/b、B/b与D/d一定遵循自由组合定律。当D/d发生甲基化,D/d位于常染色体上时,杂交组合二F₁基因型为Dd,产生雄配子有D:d=1:1,雌配子有D:d=1:1,且雄配子中D、d被甲基化,不能表达,F2有DD:Dd:dd=1:2:1,表型及比例为直翅:卷翅=1:1,符合题目所给的杂交实验结果;当D/d发生甲基化,D/d位于X染色体上时,杂交组合二F₁基因型为XDY、XDXd,产生雄配子有XD:Y=1:1,雌配子有XD:Xd=1:1,且雄配子中D被甲基化,不能表达,F2有XDXD:XDXd:XDY:XdY=1:1:1:1,表型及比例为直翅:卷翅=1:1,符合题目所给的杂交实验结果,所以发生甲基化的是D/d。 (3)D/d位于常染色体上时,F₁基因型为Dd,产生雄配子有D:d=1:1,雌配子有D:d=1:1,且雄配子中D、d被甲基化,不能表达,F2中黑体卷翅的基因型为bbDd(D基因被甲基化)、bbdd(一个d基因被甲基化),发生甲基化后不能再被EcoRI切割;D/d位于X染色体上时,杂交组合二F₁基因型为XDY、XDXd,产生雄配子有XD:Y=1:1,雌配子有XD:Xd=1:1,且雄配子中D被甲基化,不能表达,F2中黑体卷翅的基因型为bbXDXd(D基因被甲基化)、bbXdY,发生甲基化后不能再被EcoRI切割,而已知条带①代表b,结合上述信息和电泳结果,确定条带⑤代表的基因是甲基化的d,条带②代表的基因是甲基化的D,若电泳图谱为类型I,说明D/d位于常染色体上,品系乙的基因型为bbdd。若电泳图谱为类型II,说明D/d位于X染色体上,F2直翅雌性基因型为XDXD,卷翅雄性基因型为XdY,杂交后代基因型及比例为XDXd:XDY=1:1,表现型及比例为直翅雌性:直翅雄性=1:1。 2.(25-26高三下·山东·月考)甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制。图1为这两种遗传病家族的系谱图。甲病为不育症,致病基因为显性,致病基因加速了卵子内部ATP的释放,卵子萎缩、退化,最终导致不育。不考虑X、Y同源区段,也不考虑其他的变异,请回答下列问题: (1)图1中Ⅱ-3的致病基因来自于Ⅰ-____________。致病基因位于____________染色体上。 (2)下图2为B/b基因上限制酶M的识别位点及该家族中部分个体的B/b基因经限制酶M切割后得到对应的电泳条带: ①据图分析基因①为__________________(B/b)基因,Ⅱ-7的基因型是___________________。 ②Ⅲ-2只患甲病的概率是________________________,同时患甲、乙两种遗传病的概率为__________________。 (3)图3是分别对携带和不携带甲病致病基因个体进行Sanger测序得到的荧光峰图(模式图),其中某个体的峰图出现“套峰”现象,即该个体的两基因测序出的结果在该段不一致。若某点位读出两个不同的碱基,只会显示信号较强的碱基结果。结合软件读出的序列,甲病是由于相关基因发生___________________而导致的基因突变。如果对家系中II-2进行测序,对应的结果为___________________,II-5对应的结果为___________________。 【答案】(1) 1 常 (2) b 1/8 0 (3) 碱基的缺失 b a或b 【知识点】基因突变、遗传系谱图中遗传方式的判定及应用、伴性遗传的遗传规律及应用 【详解】(1)据题干可知甲病是显性遗传病且男性不会患病,若相关基因位于X染色体上,则Ⅰ-1(含显性致病基因)所生的女儿均为患者,与事实不符,因此可判断甲病是常染色体显性遗传病。Ⅱ-3患甲病,基因型Aa(因为后代有不患病的女儿),其母亲正常,基因型为aa,父亲携带A但不会患病,所以Ⅱ-3的致病基因来自于Ⅰ-1。 (2)①分析题意可知,基因①只有1个限制酶M识别位点,基因②有两个限制酶M识别位点,基因①会被切割成两段(一个长片段、一个短片段),而基因②会被切割成三段,结合图2可知,有1.2kb、0.8kb、0.6kb、0.4kb共4种片段,但实际基因①和基因②经限制酶M切割后得到的条带加起来应该有5种片段,说明其中有基因①和②经过限制酶M识别切割产生了一个相同大小的片段。推测可知基因①经过酶M切割产生的片段为1.2kb、0.6kb;基因②经过酶M切割产生了0.8kb、0.6kb、0.4kb的三个片段。结合图1分析可知,I-3和I-4均正常,生出II-7患者,说明该病为隐性遗传病,图2分析可知,I-3只含有基因②的条带,II-7只含有基因①的条带,II-4和II-6基因①和基因②的条带均有,说明乙病为伴X隐性遗传病,故II-7基因型为XbY,因此基因①为b基因,基因②为B基因。 ②由(1)可知I-1基因型为Aa,I-2基因型为aa,所以II-5甲病基因型为1/2Aa,1/2aa,II-5乙病基因型为XBY,II-6基因型为aaXBXb(女性不患甲病,且同时含有基因①和基因②的条带),只有女性患甲病,则二者后代只患甲病的概率是1/2×1/2×1/2=1/8,同时患甲、乙两种遗传病的概率为0(由于甲病只在女性中发病,而二者的后代女性XBX-均不患乙病)。 (3)正常基因序列AAGGGTAC, 根据套峰高度可以看出异常序列CTGAAGGGT。两者共同部分是AAGGGT。因此应该为ACA碱基缺失导致的序列错位。纯合子(两条链碱基完全一致)的峰图是单峰(无套峰),杂合子(两条链碱基不同)会出现套峰(两个峰重叠)。Ⅱ-2 为正常女性,基因型aa(无致病基因),因此两条同源染色体序列一致,无套峰,对应结果为b。II-5基因型为1/2Aa,1/2aa,Aa(携带致病基因A,男性可育),则II-5测序时会出现套峰或不出现套峰,对应结果为a或b。 3.(2026·山东青岛·一模)某品种家蚕的眼色有红眼和黑眼两种表型,由等位基因H/h控制,体色有黄体、透明体、油体三种表型。研究人员以红眼黄体家蚕和黑眼油体家蚕为亲本进行杂交,结果如下表所示(不考虑ZW同源区段,各种基因型配子活性正常)。 编号 亲本 子代性状及比例 实验① 红眼黄体♂×黑眼油体♀ 红眼黄体♂:黑眼黄体♂:红眼黄体♀:黑眼黄体♀=1:1:1:1 实验② 实验①子代中红眼个体杂交 红眼黄体♂:红眼黄体♀:红眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:黑眼油体♀=4:2:2:2:1:1 实验③ 实验①子代中黑眼个体杂交 黑眼黄体♂:黑眼黄体♀:黑眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:=6:3:4:2:1 (1)家蚕的眼色中________是显性性状,由实验________可知,家蚕体色至少是由________对等位基因控制的,这体现了基因与性状之间的数量关系是________。 (2)实验②和实验③中体色比例不同的原因是________,让红眼透明体雌蚕与实验②子代中的红眼黄体雄蚕自由交配,子代中透明体的比例为________,透明体中黑眼雌蚕的比例为________。 (3)SNP是DNA分子上的一段特定序列,具有个体差异,可作为遗传标记。研究人员欲利用SNP确定H/h基因位于Ⅱ号染色体上而不位于Ⅲ号染色体上,以红眼个体T和黑眼个体K两种家蚕为实验材料设计实验,请完善实验过程并预期实验结果和结论。家蚕Ⅱ号和Ⅲ号染色体SNP分布如图所示。 实验过程: 步骤1:将红眼个体T与黑眼个体K杂交,获得子代F1。 步骤2:将________(从下列操作中选择合理的操作),获得子代F2。 ①F1中的红眼个体与F1中的黑眼个体杂交 ②F1中的红眼个体与亲本K回交 ③F1中的红眼个体相互杂交 步骤3:检测并统计F2全部个体中SNP的类型及比例。 预期实验结果和结论:若F2全部个体中________,则等位基因H/h在Ⅱ号染色体上。 (4)科研人员在实验①子代中偶然发现一只黑眼油体雄蚕,并通过显微镜观察发现配子中的染色体数量都是正常的。假定只发生一次突变,推测该个体产生的原因是________。 【答案】(1) 红眼 ②或③ 2 一个性状可以受到多个基因的影响 (2) 控制体色的一对基因与控制眼色的基因位于同一对常染色体上,且HH致死 7/12 3/14 (3) ③ SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1 (4)Z染色体上控制体色的显性基因发生基因突变或该基因所在的染色体片段缺失 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、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问题、染色体结构变异和数目变异综合 【分析】自由组合定律的本质是:位于非同源染色体上的非等位基因,在减数分裂时会随非同源染色体的自由组合而发生自由组合,子代性状分离比通常呈现9:3:3:1的规律。本题通过性状比例的变形,考查自由组合定律的应用。 【详解】(1)实验②/③中红眼个体杂交后代出现黑眼,说明红眼是显性性状。实验②子代体色比例为黄体:油体:透明体 =(4+2):(2+1):(2+1)=6:3:3,实验③为 (6+3):4:(2+1)=9:4:3,可判断体色至少由2对等位基因控制。体现了一个性状可以受到多个基因的影响(多因一效)。 (2)实验②中雌雄个体红眼∶黑眼均为2∶1,推测眼色基因位于常染色体上,且显性纯合致死;实验③中雌雄个体体色比例不同,推测控制体色的基因有一对位于性染色体上,实验③子代为黄体:油体:透明体= (6+3):4:(2+1)=9:4:3,控制体色的基因,双显性表现黄体,双隐性表现为油体,aaZB-表现为透明体,雌雄性中黄体:透明体=4∶2,推测H与控制眼色的常染色体A基因位于同一对常染色体上,HH致死导致AA致死。实验②:实验①子代中红眼个体杂交(即红眼黄体♂ × 红眼黄体♀) 红眼黄体♂:来自实验①,基因型为 HhAaZBZb(H-A 连锁)。 红眼黄体♀:来自实验①,基因型为 HhAaZBW(H-A 连锁)。 关键交配:红眼透明体雌蚕 × 实验②子代红眼黄体雄蚕,红眼透明体雌蚕: 基因型:HhaaZBW。 实验②子代红眼黄体雄蚕: 基因型:1/2HhAaZBZB、1/2HhAaZBZb。 配子类型: 雌蚕配子:HaZB、Ha W、ha ZB、haW(比例 1:1:1:1)。 雄蚕配子:HAZB、HAZb、hA ZB、hAZb(比例 3:3:1:1)。利用棋盘法,结合HH致死,可得透明体aaZB_的比例为7/12,透明体中黑眼雌蚕的比例为3/14。 (3)实验步骤 2 选择:选③ F₁中的红眼个体相互杂交(可使 H/h 基因与 SNP 标记发生重组,便于定位)。预期结果与结论: 若 H/h 在 Ⅱ 号染色体上,则 F₂中: SNP1T:SNP1K = 1:2(红眼 H - 携带 SNP1T,黑眼 hh 携带 SNP1K); SNP2T:SNP2K = 1:1(Ⅱ 号与 Ⅲ 号独立,SNP2 无连锁)。 即SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1。 (4)实验①亲本为红眼黄体(H_ZA_)× 黑眼油体(hhZaW),子代雄蚕应为红眼(Hh)。偶然出现黑眼油体雄蚕(hhZaZa),且染色体数量正常,推测原因: Z 染色体上控制体色的显性基因(A)发生基因突变(A→a),或该基因所在的染色体片段缺失,导致显性黄体基因失活,表现为油体;同时眼色基因 h 纯合,表现为黑眼。 4.(2026·山东济南·模拟预测)某二倍体雌雄同株植物,籽粒饱满与皱缩、紫茎与绿茎、早熟与晚熟分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制,各相对性状均为完全显性。研究表明,在适宜光照条件下,三对等位基因表达正常;在弱光胁迫下,只考虑上述三对基因的个体形成的配子中,某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为探究上述性状的遗传规律,科研人员选用籽粒饱满紫茎早熟品系(甲)和籽粒皱缩绿茎晚熟品系(乙)在不同条件下进行杂交实验,结果如下表所示。不考虑突变和互换。 组别 环境条件 亲本 F1表型及比例 实验一 适宜光照 甲(♀)×乙(♂) 均为籽粒饱满紫茎早熟 实验二 弱光胁迫 甲(♂)×乙(♀) 均为籽粒饱满绿茎早熟 (1)依据___________(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性,理由是___________。 (2)若实验一的F1自交后代中籽粒饱满紫茎所占比例为___________,可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。 在弱光胁迫下,选取实验二F1自交获得的F2中籽粒饱满绿茎晚熟植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这3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。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,预期电泳图谱只有I或II两种类型,如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,其中条带①和⑤分别代表基因A和d。 (3)请在答题卡方框内分别画出类型I和类型II所对应的F1个体三对等位基因的位置关系:___________。(用竖线代表染色体,圆点代表基因) (4)图中条带②代表的基因是___________。若电泳图谱为类型II,被检测群体在F2中所占的比例为___________。 (5)由上述信息可知,在弱光胁迫下,F1形成的配子中___________基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制;若上图中电泳图谱为类型I,则弱光条件下F1减数分裂形成___________(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时,该基因的表达会受到抑制。 【答案】(1) 实验一 实验一适宜光照下,基因表达正常,具有相对性状的亲本杂交,F1均表现为籽粒饱满紫茎早熟 (2)3/4 (3)、 (4) B 3/16 (5) B 雌配子和雄配 【知识点】基因连锁与交换定律、基因在染色体上位置的判定方法问题、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因 【分析】自由组合定律的实质是:在减数分裂Ⅰ后期,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)实验一在适宜光照下进行,三对等位基因表达正常。亲本甲(籽粒饱满紫茎早熟)与乙(籽粒皱缩绿茎晚熟)杂交,F1全部表现为籽粒饱满紫茎早熟。这表明籽粒饱满对籽粒皱缩为显性、紫茎对绿茎为显性、早熟对晚熟为显性。 (2)实验一亲本为AABB(籽粒饱满紫茎)和aabb(籽粒皱缩绿茎),F1基因型为AaBb。若A/a与B/b连锁(A与B同染色体,a与b同染色体),F1自交后代中籽粒饱满紫茎(A_B_)的比例为3/4(基因型包括AABB和AaBb)。若两对基因独立分配,比例应为9/16,因此3/4的比例支持连锁关系。 (3)在弱光胁迫下,选取实验二F1的基因型为AaBbDd,表现型为籽粒饱满绿茎早熟,B基因被抑制,说明B/b可能与A/a位于一对同源染色体上,或B/b可能与D/d位于一对同源染色体上;若B/b与A/a位于一对同源染色体上,即,则F2中籽粒饱满绿茎晚熟的基因型为AABBdd和AaBbdd,电泳分别有3和5个条带,符合电泳图谱类型I;若B/b与D/d位于一对同源染色体上,即,则F2中籽粒饱满绿茎晚熟的基因型为AAbbdd和Aabbdd,电泳分别有3和4个条带,符合电泳图谱类型II。 (4)实验二F1在弱光胁迫下表现为籽粒饱满紫茎早熟,说明B基因(紫茎)表达被抑制,而b基因(绿茎)表达正常。PCR电泳中,条带②出现在籽粒饱满紫茎植株中,且与紫茎性状相关,故代表B基因。类型Ⅱ对应的位置关系为B/b与D/d连锁,B、D连锁;A/a独立。F1(AaBbDd)自交,籽粒饱满紫茎早熟基因型为AAbbdd和Aabbdd,概率分别为(1/4)×(1/4)=1/16和(1/4)×(1/2)=1/8,合计3/16。‌ (5)适宜光照下F1为紫茎(B表达),弱光胁迫下F1为绿茎(b表达),说明紫茎的B基因受同染色体上其他基因的影响,在配子中表达被抑制,导致F1表现为隐性的绿茎。若仅雌配子或仅雄配子中B基因受抑制,F2中籽粒饱满绿茎晚熟植株的基因型会只有1种,电泳图谱也只会有1种;而实验中检测到两种电泳类型,说明F1减数分裂形成雌配子和雄配子时,B基因的表达均受到抑制,才会产生两种基因型的子代植株。 5.(2026·河北·一模)香豌豆的花有正常蝶形、半蝶形和无蝶形三种形态,由两对等位基因(A/a、B/b)控制。为研究香豌豆花形的遗传规律,研究人员让甲(正常蝶形)、乙两株纯种香豌豆杂交获得,再让与乙进行杂交,结果发现的花形表现为正常蝶形∶半蝶形∶无蝶形=1∶2∶1。在不考虑其他变异的情况下,回答下列问题: (1)若基因A和B同时存在时表现为正常蝶形,缺乏所有显性基因时表现为无蝶形,其余为半蝶形,则F₂半蝶形香豌豆的基因型是______。根据实验结果可判断控制香豌豆花形的两对等位基因______(填“能”或“不能”)独立遗传。 (2)研究发现,香豌豆有红花和白花两种花色,该对相对性状也由两对等位基因(A/a、E/e)控制。研究人员进行实验,得到如表所示结果: 杂交组合 表型及比例 (红花)丙×丁(白花)→×丁 红花∶白花=1∶3 已知丙、丁均为纯合子。据此推测,白花个体的基因型共有______种;若让自交,则中红花个体所占比例为______,其中纯合子占______。 (3)为进一步确定基因B/b与E/e的相对位置,研究者设计如下实验:让基因型为AABBee(白色正常蝶形)的甲植株,与另一株纯合白色无蝶形香豌豆(戊)杂交,得到,自交产生。选取亲代(甲、戊)、及中部分个体(1~9),利用特异性引物对基因A/a、B/b、E/e进行PCR扩增,电泳结果如图(条带从上到下依次对应基因A、a、B、b、E、e)。 ①戊的基因型为______。 ②结合电泳结果分析,基因B/b与E/e的位置关系是______;中个体7出现特殊条带组合的原因是______。 【答案】(1) Aabb、aaBb 能 (2) 5 9/16 1/9 (3) aabbEE 基因B/b和E/e位于一对同源染色体上,且B与e在一条染色体上,b与E在另一条染色体上 F1形成配子时,同源染色体发生了互换 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因连锁与交换定律 【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】(1)基因A和B同时存在时表现为正常蝶形,缺乏所有显性基因时表现为无蝶形,其余为半蝶形,甲、乙为纯种,杂交得F1,F1与乙杂交(测交),F2花形比例为1:2:1,符合两对等位基因独立遗传时的测交结果,推测甲为正常蝶形(AABB),乙为无蝶形(aabb),F1为AaBb,所以F2半蝶形的基因型为Aabb、aaBb。测交结果符合独立遗传的比例,可知控制花形的两对基因能独立遗传。 (2)花色由A/a、E/e控制,丙(红花)、丁(白花)均为纯合子,杂交得F1,F1与丁杂交得F2,比例为1:3,符合两对等位基因独立遗传时的测交结果1:1:1:1的变式,得出基因A和E同时存在时表现为红花,其余为白花,所以白花基因型有AAee、Aaee、aaEe、aaEE、aaee共5种,甲基因型为AAEE,丁基因型为aaee,F1基因型为AaEe。F1自交,F2红花:白花=9:7,根据孟德尔两对性状的杂交实验可知,F2中红花个体所占比例为9/16,其中纯合子占1/9。 (3)电泳条带显示甲和戊的条带不重叠,F1包含了甲和戊的全部条带,甲的基因型是AABBee,戊则为纯合白色无蝶形花,其基因型为aabbEE,电泳条带从上到下依次为基因A、a、B、b、E、e的条带。电泳结果显示,F2个体中,基因B的条带总是与基因e的条带同时出现,基因b的条带总是与基因E的条带同时出现,这说明基因B/b和E/e位于一对同源染色体上,且B与e连锁,b与E连锁。而出现个体7条带bbee的原因可能是F1形成配子时,同源染色体发生了互换,产生了be的配子。 6.(25-26高三上·山东菏泽·月考)某自花传粉二倍体植物(2N=20)花色和叶形的遗传分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因均不存在致死现象。现用若干红花长叶植株(甲)与纯合的白花圆叶植株(乙)进行了相关实验,实验结果如表所示。回答下列问题: 亲本 F1 实验一 甲×乙 红花长叶:红花圆叶:白花长叶:白花圆叶=5:5:1:1 实验二 甲自交 红花长叶:红花圆叶:白花长叶:白花圆叶=33:11:3:1 (1)据表可知,控制花色和叶形的基因在染色体上的分布情况为____________,两对性状中的显性性状为____________,甲的基因型为______,实验一的F1出现以上比值的原因是______________________________。 (2)已知与花色有关的基因位于2号染色体上。若要从实验二的F1获得红花纯合的植株(只考虑该对相对性状),可采取的措施是________________________,但此种方法需要的时间较长,可利用SSR法进行挑选。SSR为DNA上的简单重复序列,不同个体间染色体上的SSR不同。下图中属于红花纯合子的个体为______, (3)已知与花色有关的基因位于2号染色体上,现有该植物的另外一对基因D、d,分别控制植株的高茎和矮茎,为判断控制茎高度的基因是位于2号染色体还是其他染色体(不考虑同源染色体上非姐妹染色单体的交换),需要制备三体(某对染色体有三条,减数分裂时任意两条染色体联会,另外一条染色体随机分配)植株,若要制备各种三体需要制备______种,现有纯合高茎红花的2号三体植株与各种表型的正常植株,请设计简便的实验进行证明(不考虑致死): 实验方法:选择__________________________________。 实验预测:若最终结果__________________,则该对等位基因位于2号染色体上;若最终结果________________________,则该对等位基因不位于2号染色体上。 【答案】(1) 控制花色和叶形的基因位于两对同源染色体上 红花、长叶(可颠倒顺序) AaBb和AABb 甲中AaBb:AABb=1:2,亲本减数分裂时产生的配子及比例为AB:Ab:aB:ab=5:5:1:1,实验一后代出现F1中的表型及比例 (2) 取F1中的红花植株连续自交,直到不出现性状分离为止 3 (3) 10 高茎红花2号三体与正常的矮茎白花植株杂交产生F1,再让F1自交,观察记录F2表型及比例 高茎:矮茎=31:5 高茎:矮茎=3:1 【知识点】基因分离定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、染色体数目的变异、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因 【分析】自由组合定律的实质是位于非同源染色体上非等位基因的分离和组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上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)红花长叶甲自交,F1中红花:白花=11:1,长叶:圆叶=3:1,F1中表型及比例红花长叶:红花圆叶:白花长叶:白花圆叶=33:11:3:1=(11:1)(3:1),可知控制花色和叶形的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,两对性状中的显性性状为红花、长叶,由F1中长叶:圆叶=3:1,可知亲本关于叶形的基因型都是Bb;F1中红花:白花=11:1,白花所占1/12为杂合子自交的结果,说明亲本中Aa为1/3,AA为2/3,因此甲的基因型为AABb和AaBb,由于甲中AaBb:AABb=1:2,亲本减数分裂时产生的配子及比例为AB:Ab:aB:ab=5:5:1:1,实验一后代出现F1中的表型及比例。 (2)甲的基因型为AABb和AaBb,要从实验二的F1获得红花纯合的植株,可取F1中的红花植株连续自交,直到不出现性状分离为止,但杂交育种所需年限长,可利用SSR法进行挑选,根据红花亲本、白花亲本、F1和F2中白花的电泳结果,可知红花纯合子应具备红花亲本特有的条带,即3号个体为红花纯合子。 (3)该自花传粉二倍体植物含有10对染色体,因此最多10种三体(每种染色体多一条)。现有纯合高茎红花的2号三体植株与各种表型的正常植株,判断控制茎高度的基因是位于2号染色体还是其他染色体,可选择高茎红花2号三体(基因型为DD或DDD)与正常的矮茎白花(dd)植株杂交产生F1,再让F1自交,观察记录F2表型及比例; 若D、d基因不位于2号染色体上,则F1基因型为Dd,F1自交后代表型及比例为高茎:矮茎=3:1; 若D、d基因位于2号染色体上,则F1基因型及比例为DDd:Dd=1:1,DDd产生的配子及比例为DD:Dd:D:d=1:2:2:1,F1自交,后代中dd的概率为1/2×1/4+1/2×1/36=10/72=5/36,因此F1自交后代表型及比例为高茎:矮茎=31:5。 7.(25-26高三上·山东菏泽·月考)少籽是西瓜(2n=22)果实的理想性状。利用野生纯合体西瓜W培育易位纯合体的原理如图1所示。减数分裂时配子中某段染色体出现重复或缺失则无法受精,易位杂合体出现少籽表型。研究人员利用上述原理获得易位纯合体M-a、M-b。为研究少籽性状的遗传规律,设计杂交实验如下表所示。回答下列问题: 实验 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 ① W×M-a 少籽 少籽:籽粒数正常=1:1 ② W×M-b 少籽 少籽:籽粒数正常=? (1)图1中易位杂合体发生的变异类型属于_______(填“染色体结构变异”或“基因重组”),减数分裂Ⅰ前期可以形成_______个正常的四分体。 (2)图1中,易位杂合体自交产生的易位纯合体的表型为籽粒数正常。在自交子代中,易位纯合体比例为_______。 (3)已知M-b涉及染色体3号和4号之间、5号和6号之间两次相互易位。实验②中,F2的少籽:籽粒数正常比例为_______。 (4)测序可以定位易位点(易位时,染色体片段发生断裂和重接的位置)。根据易位点相应位置临近的保守碱基序列(不同品种的保守碱基序列相同)设计 PCR 引物,依据扩增后电泳结果可以判定西瓜植株是否存在易位点。针对 W,M-a设计引物如图2所示。现有一西瓜品种Y甜度高、产量大但多籽,甜度、产量受多对基因共同控制。为了获得甜度高、产量大的少籽瓜,将M-a和Y杂交,F₁与Y杂交,F₂幼苗期用引物1、2和引物3、2分别进行PCR扩增,电泳后结果为_______(“+”代表有条带;“-”代表无条带,用“+”“-”表示)的植株保留;保留的F2与Y杂交 ,F3幼苗期筛选保留;重复多代上述过程,最终筛选出甜度高、产量大且少籽的西瓜植株为育种所需。此时筛选出的植株所结果实满足需求,但不能稳定遗传,可使其自交,筛选引物1、2和引物3、2,PCR扩增后电泳结果为________(“+”代表有条带;“-”代表无条带,用“+”“-”表示)的后代,命名为品种Z,再________,即为推广品种。 【答案】(1) 染色体结构变异 9 (2)1/4 (3)3:1 (4) +、+ -、+ 用Y、Z杂交,收获种子 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、基因分离定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、染色体结构的变异 【分析】染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异,其结构变异包括缺失、重复、倒位、易位四种类型。 【详解】(1)据图可知,在射线辐射处理的过程中,1号染色体的一条和2号染色体的一条发生了片段的互换,属于染色体结构变异中的易位,西瓜含有22条染色体,即11对同源染色体,减数第一次分裂前期,发生易位的两对同源染色体联会异常,而剩余的9对同源染色体可正常联会形成正常的四分体,因此减数分裂I前期可以形成9个正常的四分体。 (2) 易位的两条染色体分别记为1'、2',易位杂合子的染色体组成为11'22',产生的配子为12、1’2’、12’、1’2,由于配子中某段染色体重复或缺失时,该配子没有活性,无法受精,而含染色体12的配子、含染色体1’2’的配子可存活并参与受精,因此易位杂合子产生的具有活性的配子和比例为12∶1’2’=1∶1,易位杂合子自交后代中易位纯合体1'1'2'2'所占的比例为1/2×1/2=1/4。 (3)若M-b涉及染色体3号和4号之间、5号和6号之间两次相互易位,则染色体组成可写为3’3’4’4’5’5’6’6’,则子一代为易位杂合子的染色体组成可写为33’44’55’66’,产生的具有活性的配子为3456、3’4’5’6’、345’6’、3’4’56,自交得到的子二代中33445566(1/4×1/4)、3’3’4’4’5’5’6’6’(1/4×1/4)、33445’5’6’6’(1/4×1/4)、3’3’4’4’5566(1/4×1/4)为籽粒正常的个体,其余个体均为少籽,因此子二代少籽∶籽粒数正常=3∶1。 (4)据图可知,引物1和2扩增的是正常染色体上的片段,引物2和3扩增的是易位染色体上的片段,根据表格电泳结果可知,W中含有的都是正常的染色体,M-a不含引物1和2扩增的DNA片段,但含有引物3、2扩增的DNA片段,设引物1和2扩增的DNA所在染色体记为1,引物2和3扩增的DNA所在染色体记为1’,同理正常的染色体记为2,含有易位片段的染色体记为2’,则Y的染色体组成为1122,M-a的染色体组成为1’1’2’2’,将M-a和Y杂交,子一代染色体组成为11’22’,产生的具有活性的配子为12、1’2’,子一代与Y(1122)杂交,子二代染色体组成为1122(多籽)、11’22’(少籽),因此F2幼苗期用引物1、2和引物3、2进行PCR扩增,电泳后结果为+、+的表示少籽的,可保留,将保留的F2与Y杂交,F3幼苗期筛选保留;重复多代上述过程,最终筛选出甜度高、产量大且少籽的西瓜植株为育种所需。保留的子二代11’22’为易位杂合子,不能稳定遗传,可令其自交,由于11’22’产生的具有活性的配子为12、1’2’,因此自交子代可出现1’1’2’2’的易位纯合子,该个体不含正常的1号染色体,因此用引物1和2扩增得不到扩增产物,由于含有异常的1’,因此用引物2和3扩增可得到扩增产物,即筛选引物1、2和引物3、2,PCR扩增后电泳结果为-、+的后代,命名为品种Z,每次用Y、Z杂交,收获种子即为推广品种。 8.(25-26高三下·山东潍坊·月考)阿尔茨海默病(AD)是神经元受损疾病,T蛋白沉积是其病理学表现之一,T蛋白会导致果蝇相关神经元受损,复眼异常,T基因的表达需要G基因激活。研究者将一个外源T基因导入野生型果蝇并通过杂交选育出纯合雌性个体甲,将一个G基因导入野生型果蝇并通过杂交选育出纯合雄性个体乙。为确定G基因、T基因在染色体上的位置,将甲与乙杂交,F1雌雄复眼均异常。不考虑X和Y染色体同源区段、突变和染色体互换的情况。 (1)根据此结果能够确定________基因位于常染色体上,理由是________。 (2)为了判断另外一种基因在常染色体还是X染色体,请以该实验中的果蝇为材料,设计一次杂交实验完成该基因位置的判断。 实验思路:________,观察并统计后代性状分离比。 预测结果及结论:________。 (3)研究发现,T基因表达产物积累形成的AD患者常伴有P基因突变。研究者猜测“P基因的表达产物对神经元具有保护作用”。为验证该假说,将P基因导入野生型果蝇获得丙品系纯合子,将上述实验F1与丙品系雌性蝇杂交,若后代复眼表现为________,则可证明该假说正确。 (4)P基因及相关引物如图所示,P基因内部含有两处高频断裂点。为进一步研究基因P突变的原因,相关人员利用电泳技术对两个患者相应PCR产物进行了处理,目标片段结果如图所示。由图可知,个体1和个体2基因P分别出现了________的具体变化,从而造成T基因表达产物积累。 引物组合 P基因 个体1 突变基因 个体2 突变基因 引物1+引物2 + 引物3+引物4 + 引物1+引物3 + 引物2+引物4 + 引物1+引物4 + + + 引物2+引物3 + + 注:+表示图谱相应位置有目标条带出现 【答案】(1) G 若该基因位于 X 染色体上,甲乙杂交后代雌雄表型应存在差异,而实际 F1 雌雄表现一致 (2) 让F1雌雄果蝇相互交配 若后代雌雄复眼均异常∶正常 = 9∶7,则另一种基因(T)位 于常染色体上;若后代雌雄复眼均异常∶正常 = 1∶1两对基因位于同一对常染色体上;若后代雌性为复眼异常:正常=3:1,雄性中复眼异常:正常 = 3:5,则另一种基因(T)位于 X 染色体上 (3)正常 (4)个体 1 的 P 基因发生了倒位、个体 2 的 P 基因发生了缺失 【知识点】基因分离定律的实质和应用、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问题、基因突变 【详解】(1)根据“甲(纯合雌性个体)与乙(纯合雄性个体)杂交,F1雌雄复眼均异常”这一结果,能够确定G基因位于常染色体上,因为若该基因位于X染色体上,甲为纯合雌性,乙为纯合雄性,杂交后代雌性基因型为杂合子,雄性基因型为隐性纯合子,表型会存在差异,而实际F1雌雄表现一致,所以能够确定T基因位于常染色体上。 (2)实验思路:为判断T基因在常染色体还是X染色体上,可让F1雌雄果蝇相互交配,观察并统计后代性状分离比。 预测结果及结论:若基因(T)位于另一对常染色体上,两对基因的遗传遵循自由组合定律,T基因的表达需要G基因激活,后代雌雄复眼均异常∶正常 = 9∶7;若基因(T)位于同一对常染色体上,两对基因连锁,T基因的表达需要G基因激活,后代雌雄复眼均异常∶正常 = 1∶1;若另一种基因(T)位于 X 染色体上,则亲代为ggXTXT、GGXtT,F1基因型为GgXTXt、GgXTY,T基因的表达需要G基因激活,后代雌性为复眼异常:正常=3:1,雄性中复眼异常:正常 = 3:5。 (3)因为猜测“P基因的表达产物对神经元具有保护作用”,将P基因导入野生型果蝇获得丙品系纯合子,F1与丙品系雌性果蝇杂交,若后代复眼表现为正常,说明P基因表达产物起到了保护作用,可证明该假说正确。 (4)个体1:引物1+引物2、引物3+引物4、引物2+引物3都能扩增出条带,说明个体1的P基因发生了倒位(原本引物1+引物3、引物2+引物4能扩增的片段消失,而原本不能扩增的引物2+引物3出现了条带);个体2:只有引物1+引物4能扩增出条带,其他引物组合(除通用的1+4外)都没有条带,说明个体2的P基因发生了大片段缺失(或整体缺失),仅保留了两端的引物1和引物4结合区域。 9.(25-26高三上·山东东营·期末)某种蝴蝶的翼长由常染色体上的基因 A/a和B/b控制,已知基因型为 AABB、AAbb、aaBB、 aabb、AABb的个体翼长分别为2cm、4 cm、0 cm、0 cm、3cm(翼长0cm为残翼)。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择翼长为4 cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F₁,翼长均为1 cm,F₁ 雌雄个体交配得 F₂,统计 F₂中翼长为0、1、2、3、4的个体只数分别是120、80、60、40、20。该种蝴蝶中不存在致死现象。回答下列问题。 (1)该蝴蝶种群中,残翼个体的基因型共有_______种。F₂ 中翼长为1 cm的雌性个体与翼长为4 cm 的雄性个体杂交,后代中翼长为1 cm 的个体占比为_______。F₂中翼长为3c m的个体自由交配,后代的表型及比例为_______。 (2)研究人员让F₂中翼长为4 cm的个体与基因型为 aabb 的个体杂交产生幼虫群体(甲),再用紫外线照射甲群体,偶然获得一只翼上长有缺刻的雌性突变体(乙)。利用翼缺刻基因和其等位基因制备的引物,从甲、乙个体细胞中 PCR 扩增出相关基因,用同种限制酶切割后再进行电泳,结果如图1所示。分析可知,上述突变是由于正常基因发生碱基对_______导致的_______(填“显性突变”或“隐性突变”)。 (3)假定控制翼上有无缺刻的基因用D和d表示,经初步鉴定,突变体乙的体细胞内D/d和A/a的位置关系可能是如图2所示的三种,请利用甲、突变体乙为材料设计实验探究D/d和A/a的位置关系属于图2中的哪一种。 实验思路:让突变体乙与甲中雄性个体杂交,观察并统计后代的表型及比例。 预期结果和结论(实验结果中性状用翼有无缺刻表示,翼长0cm为残翼): 若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于①; 若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于②; 若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于③。 【答案】(1) 4 1/4 翼长4cm∶翼长3cm∶翼长2cm=1∶2∶1 (2) 替换 显性突变 (3) 翼有缺刻∶翼无缺刻∶残翼=3∶3∶2 翼有缺刻∶翼无缺刻∶残翼=2∶1∶1 翼有缺刻∶翼无缺刻∶残翼=1∶2∶1。 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因突变 【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 2、基因的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。 【详解】(1)根据题意可知,该蝴蝶种群中,一个A基因决定翼长是否具有和长度,可决定翼长为2,一个B基因使翼长缩短1,则残翼个体的基因型共有4种,分别为AaBB、aaBB、aaBb和 aabb。选择翼长为4 cm(AAbb)和0cm(aaBB)的两个纯合亲本进行杂交得F1(AaBb),翼长均为1 cm,F1雌雄个体交配得 F2,F2中翼长为1 cm的雌性个体(AaBb)与翼长为4 cm (AAbb)的雄性个体杂交,后代中翼长为1 cm 的个体(AaBb)占比为1/2×1/2=1/4。F2中翼长为3cm的个体(AABb)自由交配,后代的表型及比例为1AAbb(4cm)、2AABb(3cm)、1AABB(2cm),即后代表型比翼长4cm∶翼长3cm∶翼长2cm=1∶2∶1。 (2)研究人员让F2中翼长为4 cm的个体(AAbb)与基因型为 aabb 的个体杂交产生幼虫群体(甲),再用紫外线照射甲群体,偶然获得一只翼上长有缺刻的雌性突变体(乙)。利用翼缺刻基因和其等位基因制备的引物,从甲、乙个体细胞中 PCR 扩增出相关基因,用同种限制酶切割后再进行电泳,结果如图1所示。根据结果可知,正常基因可以被切割成3.3和2.1两个片段,突变基因不能被切割,且长度为5.4,并且为杂合子,因而推测,上述突变是由于正常基因发生碱基对替换导致的“显性突变”。 (3)假定控制翼上有无缺刻的基因用D和d表示,经初步鉴定,突变体乙的体细胞内D/d和A/a的位置关系可能是如图2所示的三种,请利用甲、突变体乙为材料设计实验探究D/d和A/a的位置关系属于图2中的哪一种。根据实验材料可知,相关的实验思路为让突变体乙(AabbDd)与甲中雄性个体(Aabbdd)杂交,观察并统计后代的表型及比例。 若D/d和 A/a的位置关系属于①,则杂交结果为:翼有缺刻(AAbbDd、AabbDd)∶残翼(aabbDd、aabbdd)∶翼无缺刻(AAbbdd、Aabbdd)=3∶2∶3。 若D/d和 A/a的位置关系属于②,则杂交结果为:翼有缺刻(AAbbDd、AabbDd)∶翼无缺刻(Aabbdd)∶残翼(aabbdd)=2∶1∶1。 若D/d和 A/a的位置关系属于③,则杂交结果为:翼有缺刻(AabbDd)∶翼无缺刻(AAbbdd、Aabbdd)∶残翼(aabbDd)=1∶2∶1。 10.(2025·山东淄博·三模)某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,同时含有两条Y染色体时为超雄株(YY)。该植物紫茎与绿茎是一对相对性状,由A、a基因控制;花有白花、红花和紫花,受三对等位基因(B/b、D/d、E/e)控制。其嫩茎是优良食材,因雄株具有产量高、品质好的特点,为主要的收获对象。 (1)一紫茎雌株与一紫茎雄株杂交,F1为紫茎雌株∶绿茎雌株∶紫茎雄株=1∶1∶2。此杂交结果表明,显性性状为______,两亲本的基因型为______。 (2)基因测序发现,在Y染色体上存在一个1Mbp左右的雄性性别决定区(SDR),SDR区内存在S、T两个紧密连锁(不能互换)的基因。 ①SDR应位于Y染色体和X染色体的______(填“同源区”“非同源区”)。 ②科研人员以雄性植株(XY)为实验材料对SDR进行了相关研究,实验过程与结果如下表。 处理 结果 描述 敲除SDR 雄株变为雌株 雄株只开雄花(花中只有雄蕊),雌株只开雌花(花中只有雌蕊)。雌雄同体时开两性花(花中有雄蕊和雌蕊) 敲除T基因 雄蕊不发育 敲除S基因 雄株变为雌雄同体 实验结果表明,T、S基因对雄蕊、雌蕊发育的影响分别是______、______。 ③利用雄株(XY)制备超雄株的方案是______。实际生产中,农民种下的种子需要全部长成雄株,为此,杂交制种方案是______。 (3)该植物的基因组成中同时含有B、D、E时开紫花,只含B、D而不含E时为红花,其他基因组成开白花。一紫花植株自交后代出现白花、红花和紫花,测交时子代全为白花,则该紫花植株的基因型为______。若对该紫花植株的花粉进行相关基因检测,请参照示例,画出花粉中可能的基因条带类型______。    【答案】(1) 紫茎 XAXa、XaYA (2) 非同源区 促进雄蕊发育 抑制雌蕊发育 通过花药离体培养产生单倍体,然后秋水仙素处理单倍体幼苗诱导染色体加倍,其中雄株即为超雄株(YY) 将超雄株(YY)和雌株(XX)杂交并收获种子 (3) BbDdEe    【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、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问题 【分析】1.伴性遗传是指基因位于性染色体上,遗传上总是和性别相关联的现象。   2.基因的连锁与自由组合:自由组合定律是指非同源染色体上的非等位基因自由组合,而连锁基因不遵循自由组合定律。 【详解】(1)紫茎雌株与紫茎雄株杂交,F1中出现绿茎个体(性状分离),说明紫茎为显性性状。F1为紫茎雌株∶绿茎雌株∶紫茎雄株=1∶1∶2,雄株全为紫茎,性状与性别相关联,推测A/a基因位于性染色体上,若只位于X染色体上,两亲本的基因型为XAXa和XAY,F1为会出现绿茎雄株,与题意不符;若位于X和Y染色体的同源区段,两亲本的基因型为XAXa、XaYA,F1为紫茎雌株∶绿茎雌株∶紫茎雄株=1∶1∶2,符合题意,故两亲本的基因型为XAXa、XaYA。 (2)如果SDR位于X、Y染色体的同源区,那么X染色体上也会有相关基因,就不能特异地决定雄性性别,所以SDR应位于Y染色体和X染色体的非同源区;敲除T基因后雄蕊不发育,说明T基因促进雄蕊发育;敲除S基因后雄株变为雌雄同体,说明S基因抑制雌蕊发育; 利用雄株(XY)制备超雄株(YY),可以先将雄株(XY)进行花药离体培养获得单倍体(X和Y),然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体加倍,得到XX和YY植株,从中筛选出超雄株(YY)。实际生产中,要让农民种下的种子全部长成雄株,可以将超雄株(YY)和雌株(XX)杂交并收获种子,后代就全部是雄株。 (3)紫花植株的基因组成是同时含有B、D、E,其自交后代出现白花、红花和紫花,测交时子代全为白花。自交后代出现性状分离,说明该紫花植株为杂合子。测交子代全为白花,说明该紫花植株产生的配子中都不含有B、D、E同时存在的情况。若亲代基因型为BbDdEe,且B与d、b与D位于同源染色体(连锁),E/e独立遗传,则自交时:配子类型为BdE、Bde、bDE、bDe,自交后代可出现B_D_E_(紫花)、B_D_ee(红花)及其他组合(白花);测交时配子与bde结合后基因型为BbddEe、Bbddee、bbDdEe、bbDdee,均为白花,符合题意。若对该紫花植株的花粉进行相关基因检测,画出花粉中可能的基因条带类型如图所示:    试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 大题02 遗传规律类 内容导航 【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点角度拆解 【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题 【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分 命题·趋势·定位 1. 重信息获取与整合能力:题目常以多途径代谢调控、多对性状互作等复杂情境呈现,嵌入多基因互作、代谢通路调控或PCR电泳图谱等复杂情境,要求学生在海量信息中迅速提取关键条件,并建立基因型与表型的对应关系。 2.重科学探究与实验设计能力:从单纯的概率计算转向对探究过程的全链条考查,要求学生完成“假设→操作→验证→结论”的完整闭环,体现了对科学探究核心素养的深度考查。 3.重遗传本质与细胞学基础的深度融合:倾向于将基因传递规律置于减数分裂的细胞学背景下考查,强调遗传学本质而非机械套用分离比。 4.重模型构建与逻辑推理能力:不满足于考查典型比例的识记,而是要求从非典型比例反向构建基因互作模型,或从单精子检测结果矩阵推断连锁关系和重组类型。对考生的抽象思维能力和演绎推理能力提出了较高要求。 5.重现代分子生物学技术与遗传分析的交融:PCR扩增、电泳图谱等分子生物学手段成为近年的高频命题载体,要求学生在分子层面理解基因型与表型的联系。 热点·角度·拆解 热点角度01 基因互作与分离比变形——从“算比例”到“解机制” 2025年山东卷:基因互作下的分离比变形(10:6)与自由组合判定;纯合体占比计算 2024年山东卷:性状共分离判定同一对基因控制;完全连锁的遗传判断 2023年山东卷:配子比例判定连锁关系;自由组合定律适用条件;XY同源区段排除推理 热点角度02 分子技术与遗传分析的深度融合——电泳图谱与基因定位 2025年山东卷:PCR引物设计原理;电泳结果与基因型对应 2024年山东卷:电泳条带反推基因型;电泳类型无法区分时的表型调查验证实验设计 2023年山东卷:性染色体基因定位的PCR验证实验设计 热点角度03 减数分裂异常与染色体变异——从配子追溯遗传本质 2025年山东卷:三体基因型推导;减数分裂异常时期判定;染色体倒位变异推断 2024年山东卷:随机交配子代比例计算;自由组合与连锁的定量区分 2023年山东卷:重组率与配子比例反推基因连锁相;减数第一次分裂同源染色体不分离导致多等位基因共存于配子 热点角度01基因互作与分离比变形——从“算比例”到“解机制” 析典例·建模型 1.(2025·山东·高考真题)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:_____(填标号),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_____。    【解题建模分析】 一、题型定位 维度 特征描述 情境来源 学术科研情境——花色遗传的双途径调控与变异检测 核心知识 自由组合定律变形+三体配子分析+减数分裂与染色体行为+PCR技术与电泳检测 设问形式 填空+实验设计+结果预测+机制推断 能力要求 本题侧重考查科学探究与科学思维两大核心素养,具体表现为: ①演绎推理能力:从“酶A或酶B抑制途径②”演绎出A_bb和aaB_为白花的结论 ②配子分析能力:准确写出三体个体(Aaa、AAa)产生的配子种类与比例 ③实验优选能力:基于配子比例计算,判断自交与测交对区分不同异常机制的效度 ④证据链构建能力:从电泳条带模式反推染色体结构变异类型及个体基因型 二、通用解题模板 步骤 操作要点 第一步: 信息提取与定位 将题干中的陌生情境信息转化为可操作的遗传学符号 ①圈画关键信息→②转化为符号表达→③确认遗传关系 具体操作方法: ①锁定基因互作规则:从题干提取“什么条件→什么表型” ②识别异常遗传现象。 ③建立表型-基因型对应表。 示例: 基因型类型 基因型 表型 判定依据 双显性 A_B_ 蓝花 途径①合成蓝色素 双隐性 aabb 蓝花 途径②合成蓝色素(无酶A/B抑制) 单显性A A_bb 白花 酶A存在→抑制途径②,但无酶B→途径①不完整 单显性B aaB_ 白花 酶B存在→抑制途径②,但无酶A→途径①不完整 第二步: 逻辑建模与推理 ①基因互作与分离比分析模型: 核心思维工具:9:3:3:1变形还原法——此方法要求将实际观察到的分离比还原为标准自由组合比例,再倒推基因互作规则 具体操作方法 具体内容 (1)观察分离比 如10:6,先求和得16,判断为两对等位基因(4²=16) (2)还原为9:3:3:1 分析哪几类合并为一类表型 (3)反推互作规则 根据合并方式判断基因互作的生化机制 (4)计算所求比例 在还原后的框架下计算纯合子/杂合子占比 示例: F₂中蓝花:白花=10:6→总和16→两对等位基因→符合自由组合定律 10:6=(9+1):(3+3)→A_B_(9)+aabb(1)合并为蓝花,A_bb(3)+aaB_(3)合并为白花 蓝花纯合子=AABB(1/16)+aabb(1/16)=2/16=1/8 ②三体异常配子分析模型(配子法) 核心思维工具:图示法/棋盘法求解三体配子——配子法解决染色体异常个体遗传计算的关键是准确写出配子种类和比例。三体在减数分裂时,任意2条同源染色体正常联会并分离,另1条随机移向一极。 步骤 操作 以Aaa为例 ① 标出三条染色体:A、a₁、a₂(区分等位基因) A/a₁/a₂ ② 两两配对分离,另一条随机分配 组合1:A与a₁配对→分离得A和a₁,a₂随机去一极 ③ 枚举所有配子类型 可产生:A、a、Aa、aa四种配子 ④ 计算各配子比例 A:a:Aa:aa=1:2:2:1 ⑤ 区分含A与不含A配子(按题目需求) 含A配子:不含A配子=(1+2):(2+1)=1:1 被诱变亲本AaBb在减数分裂时发生一次染色体不分离,产生三体蓝花植株的三种可能: 异常发生时期 产生配子 与ab结合后基因型 减数分裂Ⅰ(同源染色体未分离) AaB或Aab AaaBb 减数分裂Ⅱ(姐妹染色单体未分离)—A AAB或AAb AAaBb 减数分裂Ⅱ(姐妹染色单体未分离)—a aaB或aab aaabb 先分别写出Aaa和AAa的配子种类与比例→分别计算自交和测交后代含A与不含A的比例→乘以B/b自交/测交的结果→比较是否可区分。 示例: Aaa自交:含A配子:不含A配子=1:1→自交后代含A:不含A=3:1→蓝花:白花=5:3 AAa自交:含A配子:不含A配子=5:1→自交后代含A:不含A=35:1→蓝花:白花=53:19 ③PCR检测结构变异分析模型: 核心思维工具:引物与模板的互补配对推理 具体操作方法: ①理解引物设计:每条引物与模板DNA的一条链互补 ②倒位的核心影响:DNA片段发生180°翻转,改变了引物在两条链上的相对位置 ③判断扩增可能性:同一条链上的引物无法扩增产物(两条引物应分别结合两条互补链) ④根据电泳结果反推基因型 示例: 已知:同一对引物的扩增产物长度相同→排除缺失、重复和易位(这些会导致长度改变)→判断为倒位。 倒位后,原本分别位于两条互补链上的引物可能变为同一条链,导致无法扩增。电泳结果显示乙(AAbb)用F₂R₁引物无扩增产物,说明b基因发生了倒位,使得这对引物无法正常结合。 确定丙基因型的思路:丙用电泳结果与甲(aaBB)相同,说明含有B基因→丙为aaBB或aaBb。要区分是否含b,需选能扩增b而不能扩增B的引物对→由于倒位后b基因可以用F₁F₂或R₁R₂扩增,故选F₁F₂或R₁R₂。 第三步: 规范表达与作答 ①判断类:按照题目给定词汇要求书写(“符合”或“不符合”) ②计算类:写清楚分步推导(配子比例→后代比例),不要跳步 ③填空类:答案精准,不写多余内容 三、规范作答 1.(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 研考点·通技法 互作类型 核心特征 F2 代比例(双杂合自交) 基因型与表现型对应关系(设两基因为 A/a、B/b) 1. 显性互补 需两个显性基因同时存在才表现显性性状,缺任一显性基因均表现为同一种隐性性状 9:7 9A_B_(显性);3A_bb+3aaB_+1aabb(隐性) 2. 累加效应 显性基因 “剂量决定性状”:2 个显性基因→一种性状,1 个显性基因→中间性状,0 个→隐性性状 9:6:1 9A_B_(性状 1);3A_bb+3aaB_(性状 2);1aabb(性状 3) 3. 显性上位 某一显性基因(如 A)对另一对基因(B/b)有 “掩盖作用”,无论 B/b 如何,A 存在即表现同一种性状 12:3:1 9A_B_+3A_bb(性状 1,A 上位);3aaB_(性状 2);1aabb(性状 3) 4. 隐性上位 某一隐性基因(如 aa)对另一对基因(B/b)有 “掩盖作用”,aa 存在时无论 B/b 如何,均表现同一种性状 9:3:4 9A_B_(性状 1);3A_bb(性状 2);3aaB_+1aabb(性状 3,aa 上位) 5. 重叠效应 两对等位基因功能相似,只要有一个显性基因即表现显性性状,无显性基因才表现隐性性状 15:1 9A_B_+3A_bb+3aaB_(显性);1aabb(隐性) 6. 抑制效应 某一显性基因(如 I)为 “抑制基因”,仅抑制另一显性基因(如 A)的表达,自身不控制性状;隐性基因 ii 不抑制 13:3 9A_B_+3aaB_+1aabb(性状 1,I 抑制 A);3A_bb(性状 2) 破类题·提能力 (2026·山东东营·一模)水稻是二倍体两性花的常见粮食作物,其叶色(紫色、绿色)由基因A、a控制,白叶枯病抗性由基因B、b控制。为研究水稻叶色和白叶枯病抗性性状的遗传方式,研究人员进行了杂交实验,结果如下表。回答下列问题。 组别 亲本 F1 F1全部个体自交获得F2 实验一 均为绿叶抗病 绿色抗病∶绿叶感病=2∶1 绿叶抗病∶绿叶感病=2∶3 实验二 紫叶抗病、绿叶感病 紫叶抗病∶紫叶感病=1∶1 紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗 病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5 (1)分析表中数据,推测__________基因纯合导致幼苗死亡,控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循__________定律。 (2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体所占的比例为__________。若F2再自交一代,子代中B的基因频率为__________。 (3)选择杂交实验二的部分F2样本,对叶色和抗病相关基因的特异序列进行PCR和电泳检测,结果如图所示(所有检测基因均有条带显示)。样本1、样本2植株表现为紫叶感病;样本4在幼苗期死亡。样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,原因是__________。样本3的基因型为__________。 (4)水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)受两对等位基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。基因型为AaBbEeFf植株,产生的雌配子基因组成为__________,利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是__________。 热点角度02分子技术与遗传分析的深度融合——电泳图谱与基因定位 析典例·建模型 1.(2024·山东·高考真题)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) 一、题型定位 情境来源 以植物杂交育种实验为背景,整合PCR电泳等分子生物学技术手段,模拟真实科研中基因定位与功能验证的研究过程。 核心知识 1.基因的传递规律:分离定律、自由组合定律、连锁互换定律。 2.基因与性状的关系:基因互作(9:7变形)、基因的多效性(一因多效)。 3.细胞学基础:基因在染色体上的位置关系(独立/连锁)与减数分裂中染色体的行为。 4.分子生物学技术:PCR扩增与电泳图谱的解读(条带与等位基因的对应关系) 设问结构 基础判断层→核心推理层→应用探究层 能力要求 1.信息获取与加工能力:快速提取题干约束条件、杂交数据、电泳图谱等关键信息并符号化。 2.逻辑推理与建模能力:运用“假设-演绎法”,通过分类讨论构建遗传模型,进行多可能性验证。 3.科学探究与设计能力:针对悬而未决的遗传学问题,设计简单的调查方案并预测结果。 4.规范表达与论证能力:运用规范的遗传学术语,清晰、有逻辑地阐述推理过程和结论。 二、通用解题模板 步骤 操作要点 第一步: 信息提取与定位 ①圈画关键约束条件:用笔圈出题干中的限定条件(如“只涉及2对等位基因”“每条性状只由1对等位基因控制”“只要有1对隐性纯合基因,就表现为某性状”等) ②表格信息符号化:将亲本杂交组合、F₁表型及比例用基因符号标注,明确各性状的显隐性关系。 ③电泳图谱映射:将电泳条带与基因符号建立对应关系,明确每条带代表的等位基因。 ④梳理问题链条:四个小问之间通常存在逻辑递进关系,整体思路可总结为“判断显隐性→确定基因位置→推导基因型→计算概率/预测表型” 第二步: 逻辑建模与推理 ①基础模型构建(从“信息”到“基因型”) 此阶段旨在将题干中的文字和图表描述,全部转换为标准的遗传学符号和基因型,为后续的逻辑推理建立明确的研究对象。 具体步骤: 1.定义符号与显隐性 ①明确各性状的显隐性关系。 ②用字母为控制性状的基因命名。 ③标注出特殊遗传现象(如基因互作)。 ①由乙组:锯齿叶×锯齿叶→光滑叶,判断光滑叶为显性(双显性A_B_),锯齿叶为隐性。 ②由乙组:黄粒×绿粒→黄粒,判断黄粒为显性(D),绿粒为隐性(d)。 ③由题干:“只要有1对隐性纯合,叶边缘就为锯齿形”,确定叶形为基因互作(9A_B_:7A_bb,aaB_,aabb)。 2.推断关键基因型 根据杂交实验结果,推断亲本和F1可能的基因型或基因型组合范围。 ①乙组F1(AaBbDd):因双亲均为锯齿叶,子代全为光滑叶(A_B_),结合子代黄粒(D_),可推断双亲分别提供A和B,且黄粒亲本提供D,故F1必为三杂合子。 ②乙组亲本:结合F1基因型与亲代表型(锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒),推断亲本组合为 aaBBDD×AAbbdd 或 aaBBdd×AAbbDD。 3.解析电泳图谱信息 建立电泳条带与等位基因的对应关系,理解图谱所代表的基因型信息。 ①已知:条带③=a,条带④=d。 ②图谱类型反映基因型种类: 类型Ⅰ(三条带型)→群体有三种基因型; 类型Ⅱ(一条带型)→群体仅一种基因型。 ③分析对象:F2中锯齿叶绿粒植株(表型限定为A_bbdd,aaB_dd,aabbdd)。 ②系统假设与验证(核心推理引擎) 具体步骤: 一、验证对象界定 界定项目 具体内容 验证群体 乙组F₁自交获得的F₂中所有锯齿叶绿粒植株 表型约束条件 ①叶边缘:锯齿形(基因型为A_bb、aaB_或aabb) ②籽粒颜色:绿粒(基因型必为dd) 群体来源 F₁基因型为AaBbDd(三杂合子) 已知电泳信息 ①条带③=a,条带④=d ②类型Ⅰ:该群体电泳图谱有三种不同的条带组成(即三种基因型) ③类型Ⅱ:该群体电泳图谱只有一种条带组成(即一种基因型) 二、理论假设全集构建 根据三对等位基因(A/a、B/b、D/d)在染色体上的可能分布,穷举所有假设情况。共分为三大类: 大类 编号 具体位置关系描述 染色体分布示意图 独立遗传 H₁ 三对基因分别位于三对同源染色体上 A/a‖B/b‖D/d 两对连锁+一对独立 H₂ A/a与B/b位于同一对染色体,D/d独立 (A/a—B/b)‖D/d H₃ A/a与D/d位于同一对染色体,B/b独立 (A/a—D/d)‖B/b H₄ B/b与D/d位于同一对染色体,A/a独立 (B/b—D/d)‖A/a 三对连锁 H₅ 三对基因均位于同一对同源染色体上 (A/a—B/b—D/d) 三、各假设的推导过程与预期结果 以下对每个假设进行详细的遗传学推导,计算F₂中“锯齿叶绿粒”群体的基因型种类数。 假设H₁:三对基因独立遗传 推导步骤 具体内容 1.F₁配子类型 AaBbDd产生2³= 8种配子,比例相等:ABD,ABd,AbD,Abd,aBD,aBd,abD,abd 2.锯齿叶绿粒的基因型约束 绿粒→ dd(必为隐性纯合) 锯齿叶→ A_bb或aaB_或aabb(非A_B_) 3.符合约束的基因型枚举 ① A_bbdd:AAbbdd,Aabbdd(2种) ② aaB_dd:aaBBdd,aaBbdd(2种) ③ aabbdd:aabbdd(1种) 4.预期基因型种类数 2+2+1=5种 5.与电泳事实比对 类型Ⅰ要求3种,类型Ⅱ要求1种 5种→ 与类型Ⅰ、Ⅱ均不符 6.结论 排除H₁ 假设H₂:A/a与B/b连锁,D/d独立 推导步骤 具体内容 1.F₁产生的配子(完全连锁) 亲本为aaBB×AAbb 产生2种配子:Ab和aB,比例1:1 D/d独立,产生D和d两种配子,比例1:1 组合后配子类型:AbD,Abd,aBD,aBd(4种,比例1:1:1:1) 2.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求来自配子的d组合→必须从F₁配子中获取d 锯齿叶绿粒个体的基因型由两个携带d的配子结合而成: ① Abd×Abd→AAbbdd ② Abd×aBd→AaBbdd(但A_B_为光滑叶,不符合锯齿叶约束) ③ aBd×aBd→aaBBdd 3.符合约束的有效基因型 排除A_B_dd后,剩余: ——AAbbdd(来自Abd×Abd) ——aaBBdd(来自aBd×aBd) 4.预期基因型种类数 2种(AAbbdd和aaBBdd) 5.与电泳事实比对 2种→ 与类型Ⅰ(3种)不符,与类型Ⅱ(1种)不符 6.结论 排除H₂ 假设H₃:A/a与D/d连锁,B/b独立 推导步骤 具体内容 1.连锁相分析 由乙组亲本可能的基因型组合推导F₁的连锁相: ——若亲本为aaDD×AAdd→F₁为aD/Ad ——若亲本为aadd×AADD→F₁为ad/AD 2.F₁产生的配子(完全连锁) 情况A(aD/Ad):产生aD和Ad两种配子 B/b独立,产生B和b两种配子 组合后配子:aDB,aDb,AdB,Adb(4种,比例1:1:1:1) 情况B(ad/AD):产生ad和AD两种配子 B/b独立,产生B和b两种配子 组合后配子:adB,adb,ADB,ADb(4种,比例1:1:1:1) 3.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求dd→配子必须携带d 情况A(aD/Ad):携带d的配子为Ad_ ——Adb×Adb→ AAbbdd(锯齿叶绿粒) ——无其他携带d的配子组合能产生锯齿叶绿粒 →预期基因型种类:1种(仅AAbbdd) 情况B(ad/AD):携带d的配子为ad_ ——adb×adb→ aabbdd(锯齿叶绿粒) ——无其他携带d的配子组合能产生锯齿叶绿粒 →预期基因型种类:1种(仅aabbdd) 4.预期基因型种类数 1种(无论哪种连锁相) 5.与电泳事实比对 1种→与类型Ⅱ(1种)完全匹配 但题目可知,类型Ⅱ不包括a基因,故情况B不适配 与类型Ⅰ(3种)不符 6.结论 H₃情况A(aD/Ad)可解释类型Ⅱ 假设H₄:B/b与D/d连锁,A/a独立 推导步骤 具体内容 1.连锁相分析 由乙组亲本可能的基因型组合推导F₁的连锁相: ——若亲本为BBDD×bbdd→F₁为BD/bd ——若亲本为BBdd×bbDD→F₁为Bd/bD 2.F₁产生的配子(完全连锁) 情况A(BD/bd):产生BD和bd两种配子 A/a独立,产生A和a两种配子 组合后配子:ABD,aBD,Abd,abd(4种) 情况B(Bd/bD):产生Bd和bD两种配子 A/a独立,产生A和a两种配子 组合后配子:ABd,aBd,AbD,abD(4种) 3.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求dd→配子必须携带d 情况A(BD/bd):携带d的配子仅为bd ——Abd×Abd→ AAbbdd ——Abd×abd→ Aabbdd ——abd×abd→ aabbdd →预期基因型种类:3种(AAbbdd,Aabbdd,aabbdd) 情况B(Bd/bD):携带d的配子仅为Bd ——ABd×ABd→AABBdd(光滑叶,不符合) ——ABd×aBd→AaBBdd(光滑叶,不符合) ——aBd×aBd→aaBBdd(锯齿叶,符合) →预期基因型种类:1种(仅aaBBdd) 4.预期基因型种类数 情况A:3种;情况B:1种 5.与电泳事实比对 情况A(3种)→ 与类型Ⅰ完全匹配 情况B(1种)→ 类型Ⅱ不含a基因,故不匹配 6.结论 H₄情况A(BD/bd)可解释类型Ⅰ 假设H₅:三对基因位于同一对同源染色体上(完全连锁) 推导步骤 具体内容 1.连锁相分析 F₁的三杂合子由亲本传递而来。亲本基因型组合为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD 2.F₁产生的配子(完全连锁) 情况A(aBD/Abd):产生aBD和Abd两种配子 情况B(aBd/AbD):产生aBd和AbD两种配子 3.锯齿叶绿粒的基因型推导 绿粒要求dd→必须由两个携带d的配子结合 情况A(aBD/Abd):——Abd×Abd→ AAbbdd 情况B(aBd/AbD): ——aBd×aBd→ aaBBdd 4.预期基因型种类数 情况A和情况B都是1种 5.与电泳事实比对 情况A→与类型Ⅱ完全匹配 情况B→含有a,与类型Ⅱ不匹配 6.结论 H₅情况A可解释类型Ⅱ 总结: ①三对连锁(aBD/Abd)对应类型Ⅱ ②(Bd/bD)连锁,A/a独立,对应类型Ⅰ ③(aD/Ad)连锁,B/b独立,对应类型Ⅱ ③设计验证实验(结论外推与深化) 当存在多种可能情况均能解释当前事实时(如类型Ⅱ),需要设计新的调查或实验来区分这些可能性。 操作步骤 具体操作内容 示范 1. 识别结论分歧点 分析待选假设会导致在哪些方面出现不同的、可观测的结果。 三对连锁(aBD/Abd)对应类型Ⅱ (aD/Ad)连锁,B/b独立,对应类型Ⅱ D/b和B/b连锁情况差异 2. 设计区分性调查/实验 选择一种能在两种假设下产生明确、不同的表型分布结果的调查方法。 调查思路:在F2群体中,专门调查红花植株的叶边缘形状。 3. 演绎对立结果 基于两种假设,分别推导在该调查下应出现的、互斥的预期结果。 ① 若(aBD/Abd)连锁:则红花与锯齿叶关联,预期结果为“红花植株中只有锯齿叶”。 ② (aD/Ad)连锁,B/b独立:则红花与叶形自由组合,预期结果为“红花植株中既有光滑叶又有锯齿叶”。 4. 规范表述结论 用标准的“若……则……”句式,清晰表述调查结果与得出结论的逻辑对应关系。 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)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上 第三步: 规范表达与作答 ①答案精准匹配题干用语:填空题答案须与题干关键表述完全一致 ②遗传学术语与符号严格规范:基因型书写遵循“大写显性在前、小写隐性在后、按字母顺序排列”原则。 ③简答题采用“三段式”逻辑结构:第一段明确调查对象与观测指标(调查思路);第二段以“若……则……”句式并列呈现互斥的预期结果(预期结果);第三段将表型结果与基因位置关系一一对应,用专业术语阐述结论(得出结论)。 ④作答后按清单逐项核验:一核术语一致性;二核逻辑完整性;三核符号规范性;四核表述严谨性。 三、规范作答 (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)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上 研考点·通技法 1、 电泳技术 1.基本原理:利用待分离样品中各种分子带电性质、分子大小和形状的差异,使其在电场中迁移速率不同,从而在凝胶上形成不同位置的条带。 2.DNA电泳:DNA分子在碱性缓冲液中带负电荷,在电场力作用下从负极(阴极)向正极(阳极)迁移。 3.迁移速率规律:DNA片段越小/越短,在凝胶中迁移得越快(跑得越远);片段越长,迁移越慢(离起点越近)。 4.本质认识:电泳图上的一条横带通常代表一种特定分子量大小的DNA片段(如等位基因或酶切片段),不代表数量,只代表种类。 2、 遗传题中的核心读图逻辑 1.纯合子与杂合子的条带特征: 【纯合子】基因成对相同,若有限制酶切割,产生的片段相同,通常只显示1种条带(或虽有多条带但片段长度之和等于单个基因的长度)。 【杂合子】等位基因不同(如A和a),切割后产生不同片段,会显示2种或多种条带。通常其条带组成等于纯合子父母条带的叠加。 2.基因定位(常染色体vs.性染色体): 常染色体隐性:父母无病、女儿有病(无中生有为隐性,女病父正非伴性)。 伴X隐性:母病儿必病,父正女必正。 电泳结合判断:如果男性杂合子显示两条带,说明该基因不可能仅在Y染色体上;若女性杂合子显示两条带,且父亲只有一条带,可排除伴X显性等。 三、基因突变类型与电泳条带的关系 1.碱基对替换: 特征:基因总长度(碱基对数目)基本不变。 电泳表现:正常基因与突变基因经酶切后,虽然位置不同,但各片段长度之和相等。 2.碱基对缺失或增添: 特征:基因总长度发生了缩短或增长。 电泳表现:突变基因条带的位置明显不同于正常基因,且片段总长度之和与正常基因不相等。 破类题·提能力 (2025·山东济南·一模)某二倍体两性植物,抗病与感病、高秆与矮秆、耐盐与盐敏感分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制,各相对性状均为完全显性。研究发现,在正常条件下,三对等位基因表达正常。在干旱胁迫下,只考虑上述三对基因的个体形成的配子中,某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为研究上述性状的遗传特性,选用该植物抗病矮秆耐盐品系(甲)和感病高秆盐敏感品系(乙)在不同条件下进行了杂交实验,实验结果如表所示。不考虑突变和交换。 组别 环境条件 亲本 F1表型及比例 实验一 正常条件 甲(♀)×乙(♂) 均为抗病矮秆耐盐 实验二 干旱胁迫 甲(♂)×乙(♀) 均为抗病高秆耐盐 (1)依据___________(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性,理由是___________。 (2)若实验一的F1自交后代中抗病矮秆所占比例为___________,可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。 在干旱胁迫下,选取实验二F1自交获得的F2中感病高秆耐盐植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这3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。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,预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型,如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,其中条带①和⑤分别代表基因D和a。 (3)图中条带②代表的基因是___________。 (4)若电泳图谱为类型I,请在答题卡方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系。___________(用横线代表染色体,圆点代表基因) (5)若电泳图谱为类型Ⅱ,被检测群体在F2中所占的比例为___________,其中能稳定遗传的比例为___________。 (6)由上述信息可知,在干旱胁迫下,F1形成的配子中___________基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制;若上图中电泳图谱为类型Ⅱ,则干旱条件下F1减数分裂形成___________(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时,该基因的表达会受到抑制,判断依据是___________。 热点角度03减数分裂异常与染色体变异——从配子追溯遗传本质 析典例·建模型 1.(2023·山东·高考真题)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。 等位基因 A a B b D d E e 单 个 精 子 编 号 1 + + + 2 + + + + 3 + + + 4 + + + + 5 + + + 6 + + + + 7 + + + 8 + + + + 9 + + + 10 + + + + 11 + + + 12 + + + + 注“+”表示有;空白表示无 (1)表中等位基因A、a和B、b的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是_____。据表分析,________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 (2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图:_________。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。 (3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是__________。 (4)据表推断,该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为:___________;②实验过程:略;③预期结果及结论:_______ 一、题型定位 情境来源 本题以“单个精子DNA提取与PCR检测技术”为背景,属于遗传学前沿研究方法的简化呈现。 核心知识 分离定律+自由组合定律+连锁互换定律+减数分裂+伴性遗传+概率计算+PCR技术 设问结构 四问递进:基础判断→推理作图→原因分析→实验设计(由易到难,由分析到创造) 能力要求 信息转化+逻辑推理+模型构建+过程还原+实验设计+规范表达 二、通用解题模板 步骤 操作要点 第一步: 信息提取与定位 ①圈画题干中的关键条件: 1.“表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同”——意味着这12个精子具有统计学代表性,可用于推断连锁关系; 2.“不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同”——排除了选择偏差,配子比例可直接反映减数分裂中的事件; 3.“同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例”——这是后续判断连锁关系的关键依据。 ②表格数据转化为基因组合统计表: 在草稿纸上列出每个精子的完整基因型,再按基因型类型进行统计,得出各类配子的数量与比例。 示例: 1.A/a和B/b两对等位基因的组合情况: 含aB的有6个,含Ab的有6个,比例为1∶1,未出现AB和ab的组合。由此判断A/a与B/b完全连锁。 2.B/b和D/d两对等位基因的组合情况: Bd有4个,bD有4个,BD有2个,bd有2个。 四种类型比例为4∶4∶2∶2 = 2∶2∶1∶1。 判断为不完全连锁,存在交叉互换情况。 存在亲本型配子(Bd和bD,占2/3)和重组型配子(BD和bd,占1/3)。 3.E/e:含E的精子有6个,不含E(即含e)的精子有6个,比例为1∶1。 判断可能位于性染色体,但不确定是哪条。 ③明确考点定位: 1. 基因的连锁与自由组合定律(对应分离定律和自由组合定律的实质); 2. 性染色体同源区段的基因定位; 3. 配子比例计算与基因连锁图绘制; 4. 减数分裂异常分析; 5. 伴性遗传与实验设计。 第二步: 逻辑建模与推理 ①连锁关系判断模型 核心逻辑: 若两对基因独立,则配子种类应接近四种且比例为1∶1∶1∶1; 若只出现两种配子且比例为1∶1,说明完全连锁; 若四种配子但比例不相等,说明不完全连锁(发生了互换) 具体操作步骤: 1.统计配子种类:两对基因共产生了哪几种配子? 2.计算配子比例:各类配子的数量比是多少? 3.对照判断标准: 四种配子且比例接近1∶1∶1∶1 → 自由组合,位于非同源染色体上 两种配子且比例为1∶1 → 完全连锁,位于同一对同源染色体上 四种配子但比例不等,亲本型>重组型 → 不完全连锁,位于同一对同源染色体上且发生了互换 示例:A/a与B/b只产生aB和Ab两种配子,比例1∶1 → 完全连锁,位于同一对同源染色体上 → “不遵循”自由组合定律。 ②配子比例反推基因型与连锁图模型 核心:利用“患病概率 = 双方产生隐性纯合配子概率的乘积”进行倒推。 具体操作步骤示例: 1.明确致病条件:“只要有1个显性基因就不患病” → 只有隐性纯合子(bbdd)才患病。 2.从患病概率倒推配子比例: 已知该志愿者产生bd配子的比例为1/6。 患病概率 = P(bd精子) × P(bd卵细胞)。 已知患病概率 = 1 - 17/18 = 1/18, 则P(bd卵细胞) = (1/18) ÷ (1/6) = 1/3。 3. 判断连锁关系:女性产生bd的概率为1/3,BD也为1/3,二者共占2/3且比例相等,均属于非重组型配子,重组型配子(Bd和bD)共占1/3。 根据“重组型配子比例小于非重组型配子”的题干条件,判断BD和bd为亲本型(即B和D连锁,b和d连锁)。 4.绘制染色体图:用横线表示染色体,圆点表示基因位置,将B和D标在一条染色体上,b和d标在同源染色体的另一条上。 ③减数分裂异常分析模型 模型说明:异常配子的形成涉及减数分裂过程中染色体分离异常。 解题关键:区分“未发生互换”这一条件,据此定位异常发生在减数第一次分裂后期。 操作步骤示例: 1.明确正常情况下的配子组成:该志愿者A/a、B/b、D/d三对基因完全连锁,正常情况下配子只含a-B-D或A-b-d,每种配子只含各基因中的一个等位基因。 2.分析异常配子特征:该精子同时含有A、a、B、b、D、d六个基因 → 三对等位基因全部出现,说明同源染色体没有分离。 3.结合“未发生互换和染色体结构变异”的条件:异常只能发生在减数第一次分裂后期——三对等位基因所在的同源染色体没有分离,全部进入同一个次级精母细胞,之后该细胞进行正常的减数第二次分裂,姐妹染色单体分离,但每个等位基因的两个拷贝均被分配到同一个精子中 ④实验设计探究模型 模型说明:设计实验判断基因在X或Y染色体上的位置。核心是利用女性细胞中没有Y染色体的特点进行差异检测。 操作步骤: 1.明确实验目的:判断E/e基因位于X染色体还是Y染色体。 2.选择实验材料:女性细胞中没有Y染色体,若E/e位于Y染色体上则女性细胞中检测不到该基因;若位于X染色体上则能检测到。因此选择女志愿者的卵细胞进行检测,可以区分两种可能性。 3.设计检测方法:用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR,检测产物中是否含有E或e基因。 4.预期结果并反推结论:若检测到E或e基因 → 说明女性有该基因 → 基因位于X染色体上;若检测不到 → 说明女性没有该基因 → 基因位于Y染色体上。 第三步: 规范表达与作答 ①判断类填空:简洁准确即可,但务必在理解基础上作答,不能靠猜测。 ②依据类作答:必须写明数据支撑 + 推理过程 + 结论。 ③原因分析类作答:需明确点出异常发生的时间、具体事件,以及后续正常分裂的说明。 ④作图类作答:用题干指定的表示方式,确保基因标注位置正确。 ⑤实验设计类作答:按照“选材 → 方法 → 预期结果与结论”的逻辑链条书写。结论表述应使用“若……则……”的条件句式,确保推理逻辑清晰。 三、规范作答 (1) 不遵循 结合表中信息可以看出,基因型为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。 能 (2)   (3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的 (4) X或Y 卵细胞 若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因Ee位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因Ee位于Y染色体上 研考点·通技法 1.原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况(以AaBb为例,没有基因突变和互换) 2.同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组。例如,原本A与B组合、a与b组合经重组可导致A与b组合、a与B组合。 3.减数分裂与染色体变异 (1)如果减数分裂Ⅰ异常,则所形成的配子全部不正常。如图所示: 从基因型的角度分析:若减数分裂Ⅰ异常,则染色体数目增多的细胞内会存在等位或相同基因。 (2)如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。如图所示: 4.染色体结构变异 变异类型 定义 图解 细胞学特征(联会异常) 联会异常图解 实例 缺失 染色体丢失某一片段 联会时形成 “缺失环”(正常染色体突出) 果蝇缺刻翅、人类猫叫综合征(5 号染色体部分缺失) 重复 染色体增加某一片段 联会时形成 “重复环”(异常染色体突出) 果蝇棒状眼 易位 非同源染色体之间交换片段(分单向易位和相互易位) 联会时形成 “十字形” 结构 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 倒位 染色体某一片段颠倒180° 联会时形成 “倒位环” 果蝇卷翅、人类 9 号染色体长臂倒位,导致习惯性流产 破类题·提能力 (2026·山东·模拟预测)果蝇红眼与褐眼、灰体与黑檀体两对性状分别由2号染色体和3号染色体上的基因B/b和E/e控制。研究人员发现一种红眼灰体易位纯合体(易位未破坏基因结构),将其与褐眼黑檀体果蝇杂交,所得F1均为易位杂合体,如下图所示。已知减数分裂产生配子时,易位纯合体的两对染色体能正常联会与分离,而易位杂合体的2号和3号染色体同源区段均联会,呈现出“十字花”结构,形成配子时,四条染色体随机两两分离。假设各种类型配子均存活且可育,如果受精卵的2号或3号染色体同源片段存在缺失或增加,则受精卵停止发育。不考虑其他变异类型,回答以下问题: (1)图中的变异类型属于______。产生的配子基因型为______,其中含有2号、3号染色体全部遗传信息的配子占______。 (2)将代果蝇随机交配得,存活个体的表型和比例为______,红眼灰体果蝇中易位杂合体的比例为______。 (3)另有研究发现,果蝇的圆眼与棒眼、直毛与分叉毛分别由基因D/d、F/f控制。为研究其遗传机制,选取一对圆眼直毛雌雄果蝇交配,经统计,表型和数量如下表所示。亲本圆眼直毛雌雄果蝇的基因型为______,子代中基因型为______的个体致死。将中圆眼果蝇混合培养,产生的个体中,圆眼分叉毛雌蝇所占比例为______。 性状 雌性个体数(只) 雄性个体数(只) 圆眼直毛 148 301 圆眼分叉毛 152 0 棒眼直毛 47 99 棒眼分叉毛 0 0 (建议用时:90分钟) 刷模拟 1.(2026·山东东营·模拟预测)某昆虫(2n)的性别决定方式为XY型。野生型个体表现为红眼、灰体、直翅,这3种性状分别由等位基因A/a、B/b和D/d控制(均不位于Y染色体上)。对此野生型昆虫种群处理,获得2种隐性突变纯合品系:白眼突变体甲和黑体、卷翅双突变体乙。已知其中1对基因的DNA发生甲基化,甲基化的基因不能表达,这种甲基化印记在个体的整个生命周期中不会改变。但在生殖细胞产生过程中,亲代原有的甲基化印记会被去除,根据配子来源不同基因会被重新甲基化,所有雌配子的该基因不被甲基化,而所有雄配子的该基因都被甲基化。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换,相关杂交实验及结果如表。 组别 亲本杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 一 品系甲×野生型 雌性均为红眼,雄性均为白眼 — 二 品系乙×野生型 灰体直翅(雌、雄) (雌、雄)灰体直翅∶灰体卷翅∶黑体直翅∶黑体卷翅=3∶3∶1∶1 (1)据表分析,品系乙为______(填“雌性”或“雄性”),______(填“能”或“不能”)判断品系乙涉及的2对等位基因独立遗传,理由是______。 (2)上述3对等位基因中,一定位于常染色体上的是______,一定遵循自由组合定律的基因有______,发生甲基化的是______。 (3)为进一步定位基因,拟用杂交组合二F2中所有黑体卷翅为材料,通过PCR检测所涉及的这2对等位基因,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,电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带①代表b。已知这2对等位基因中的1对基因含EcoRI的酶切位点,若此位点发生甲基化后则不能再被切割。注:各基因的PCR产物通过电泳均可区分。 ①结合上述信息和电泳结果,条带⑤代表的基因是______,若电泳图谱为类型Ⅰ,品系乙的基因型为______。 ②若电泳图谱为类型Ⅱ,选F2中直翅雌性和卷翅雄性杂交,后代的表型及比例为______。 2.(25-26高三下·山东·月考)甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制。图1为这两种遗传病家族的系谱图。甲病为不育症,致病基因为显性,致病基因加速了卵子内部ATP的释放,卵子萎缩、退化,最终导致不育。不考虑X、Y同源区段,也不考虑其他的变异,请回答下列问题: (1)图1中Ⅱ-3的致病基因来自于Ⅰ-____________。致病基因位于____________染色体上。 (2)下图2为B/b基因上限制酶M的识别位点及该家族中部分个体的B/b基因经限制酶M切割后得到对应的电泳条带: ①据图分析基因①为__________________(B/b)基因,Ⅱ-7的基因型是___________________。 ②Ⅲ-2只患甲病的概率是________________________,同时患甲、乙两种遗传病的概率为__________________。 (3)图3是分别对携带和不携带甲病致病基因个体进行Sanger测序得到的荧光峰图(模式图),其中某个体的峰图出现“套峰”现象,即该个体的两基因测序出的结果在该段不一致。若某点位读出两个不同的碱基,只会显示信号较强的碱基结果。结合软件读出的序列,甲病是由于相关基因发生___________________而导致的基因突变。如果对家系中II-2进行测序,对应的结果为___________________,II-5对应的结果为___________________。 3.(2026·山东青岛·一模)某品种家蚕的眼色有红眼和黑眼两种表型,由等位基因H/h控制,体色有黄体、透明体、油体三种表型。研究人员以红眼黄体家蚕和黑眼油体家蚕为亲本进行杂交,结果如下表所示(不考虑ZW同源区段,各种基因型配子活性正常)。 编号 亲本 子代性状及比例 实验① 红眼黄体♂×黑眼油体♀ 红眼黄体♂:黑眼黄体♂:红眼黄体♀:黑眼黄体♀=1:1:1:1 实验② 实验①子代中红眼个体杂交 红眼黄体♂:红眼黄体♀:红眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:黑眼油体♀=4:2:2:2:1:1 实验③ 实验①子代中黑眼个体杂交 黑眼黄体♂:黑眼黄体♀:黑眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:=6:3:4:2:1 (1)家蚕的眼色中________是显性性状,由实验________可知,家蚕体色至少是由________对等位基因控制的,这体现了基因与性状之间的数量关系是________。 (2)实验②和实验③中体色比例不同的原因是________,让红眼透明体雌蚕与实验②子代中的红眼黄体雄蚕自由交配,子代中透明体的比例为________,透明体中黑眼雌蚕的比例为________。 (3)SNP是DNA分子上的一段特定序列,具有个体差异,可作为遗传标记。研究人员欲利用SNP确定H/h基因位于Ⅱ号染色体上而不位于Ⅲ号染色体上,以红眼个体T和黑眼个体K两种家蚕为实验材料设计实验,请完善实验过程并预期实验结果和结论。家蚕Ⅱ号和Ⅲ号染色体SNP分布如图所示。 实验过程: 步骤1:将红眼个体T与黑眼个体K杂交,获得子代F1。 步骤2:将________(从下列操作中选择合理的操作),获得子代F2。 ①F1中的红眼个体与F1中的黑眼个体杂交 ②F1中的红眼个体与亲本K回交 ③F1中的红眼个体相互杂交 步骤3:检测并统计F2全部个体中SNP的类型及比例。 预期实验结果和结论:若F2全部个体中________,则等位基因H/h在Ⅱ号染色体上。 (4)科研人员在实验①子代中偶然发现一只黑眼油体雄蚕,并通过显微镜观察发现配子中的染色体数量都是正常的。假定只发生一次突变,推测该个体产生的原因是________。 4.(2026·山东济南·模拟预测)某二倍体雌雄同株植物,籽粒饱满与皱缩、紫茎与绿茎、早熟与晚熟分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制,各相对性状均为完全显性。研究表明,在适宜光照条件下,三对等位基因表达正常;在弱光胁迫下,只考虑上述三对基因的个体形成的配子中,某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为探究上述性状的遗传规律,科研人员选用籽粒饱满紫茎早熟品系(甲)和籽粒皱缩绿茎晚熟品系(乙)在不同条件下进行杂交实验,结果如下表所示。不考虑突变和互换。 组别 环境条件 亲本 F1表型及比例 实验一 适宜光照 甲(♀)×乙(♂) 均为籽粒饱满紫茎早熟 实验二 弱光胁迫 甲(♂)×乙(♀) 均为籽粒饱满绿茎早熟 (1)依据___________(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性,理由是___________。 (2)若实验一的F1自交后代中籽粒饱满紫茎所占比例为___________,可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。 在弱光胁迫下,选取实验二F1自交获得的F2中籽粒饱满绿茎晚熟植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这3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。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,预期电泳图谱只有I或II两种类型,如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,其中条带①和⑤分别代表基因A和d。 (3)请在答题卡方框内分别画出类型I和类型II所对应的F1个体三对等位基因的位置关系:___________。(用竖线代表染色体,圆点代表基因) (4)图中条带②代表的基因是___________。若电泳图谱为类型II,被检测群体在F2中所占的比例为___________。 (5)由上述信息可知,在弱光胁迫下,F1形成的配子中___________基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制;若上图中电泳图谱为类型I,则弱光条件下F1减数分裂形成___________(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时,该基因的表达会受到抑制。 5.(2026·河北·一模)香豌豆的花有正常蝶形、半蝶形和无蝶形三种形态,由两对等位基因(A/a、B/b)控制。为研究香豌豆花形的遗传规律,研究人员让甲(正常蝶形)、乙两株纯种香豌豆杂交获得,再让与乙进行杂交,结果发现的花形表现为正常蝶形∶半蝶形∶无蝶形=1∶2∶1。在不考虑其他变异的情况下,回答下列问题: (1)若基因A和B同时存在时表现为正常蝶形,缺乏所有显性基因时表现为无蝶形,其余为半蝶形,则F₂半蝶形香豌豆的基因型是______。根据实验结果可判断控制香豌豆花形的两对等位基因______(填“能”或“不能”)独立遗传。 (2)研究发现,香豌豆有红花和白花两种花色,该对相对性状也由两对等位基因(A/a、E/e)控制。研究人员进行实验,得到如表所示结果: 杂交组合 表型及比例 (红花)丙×丁(白花)→×丁 红花∶白花=1∶3 已知丙、丁均为纯合子。据此推测,白花个体的基因型共有______种;若让自交,则中红花个体所占比例为______,其中纯合子占______。 (3)为进一步确定基因B/b与E/e的相对位置,研究者设计如下实验:让基因型为AABBee(白色正常蝶形)的甲植株,与另一株纯合白色无蝶形香豌豆(戊)杂交,得到,自交产生。选取亲代(甲、戊)、及中部分个体(1~9),利用特异性引物对基因A/a、B/b、E/e进行PCR扩增,电泳结果如图(条带从上到下依次对应基因A、a、B、b、E、e)。 ①戊的基因型为______。 ②结合电泳结果分析,基因B/b与E/e的位置关系是______;中个体7出现特殊条带组合的原因是______。 6.(25-26高三上·山东菏泽·月考)某自花传粉二倍体植物(2N=20)花色和叶形的遗传分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因均不存在致死现象。现用若干红花长叶植株(甲)与纯合的白花圆叶植株(乙)进行了相关实验,实验结果如表所示。回答下列问题: 亲本 F1 实验一 甲×乙 红花长叶:红花圆叶:白花长叶:白花圆叶=5:5:1:1 实验二 甲自交 红花长叶:红花圆叶:白花长叶:白花圆叶=33:11:3:1 (1)据表可知,控制花色和叶形的基因在染色体上的分布情况为____________,两对性状中的显性性状为____________,甲的基因型为______,实验一的F1出现以上比值的原因是______________________________。 (2)已知与花色有关的基因位于2号染色体上。若要从实验二的F1获得红花纯合的植株(只考虑该对相对性状),可采取的措施是________________________,但此种方法需要的时间较长,可利用SSR法进行挑选。SSR为DNA上的简单重复序列,不同个体间染色体上的SSR不同。下图中属于红花纯合子的个体为______, (3)已知与花色有关的基因位于2号染色体上,现有该植物的另外一对基因D、d,分别控制植株的高茎和矮茎,为判断控制茎高度的基因是位于2号染色体还是其他染色体(不考虑同源染色体上非姐妹染色单体的交换),需要制备三体(某对染色体有三条,减数分裂时任意两条染色体联会,另外一条染色体随机分配)植株,若要制备各种三体需要制备______种,现有纯合高茎红花的2号三体植株与各种表型的正常植株,请设计简便的实验进行证明(不考虑致死): 实验方法:选择__________________________________。 实验预测:若最终结果__________________,则该对等位基因位于2号染色体上;若最终结果________________________,则该对等位基因不位于2号染色体上。 7.(25-26高三上·山东菏泽·月考)少籽是西瓜(2n=22)果实的理想性状。利用野生纯合体西瓜W培育易位纯合体的原理如图1所示。减数分裂时配子中某段染色体出现重复或缺失则无法受精,易位杂合体出现少籽表型。研究人员利用上述原理获得易位纯合体M-a、M-b。为研究少籽性状的遗传规律,设计杂交实验如下表所示。回答下列问题: 实验 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 ① W×M-a 少籽 少籽:籽粒数正常=1:1 ② W×M-b 少籽 少籽:籽粒数正常=? (1)图1中易位杂合体发生的变异类型属于_______(填“染色体结构变异”或“基因重组”),减数分裂Ⅰ前期可以形成_______个正常的四分体。 (2)图1中,易位杂合体自交产生的易位纯合体的表型为籽粒数正常。在自交子代中,易位纯合体比例为_______。 (3)已知M-b涉及染色体3号和4号之间、5号和6号之间两次相互易位。实验②中,F2的少籽:籽粒数正常比例为_______。 (4)测序可以定位易位点(易位时,染色体片段发生断裂和重接的位置)。根据易位点相应位置临近的保守碱基序列(不同品种的保守碱基序列相同)设计 PCR 引物,依据扩增后电泳结果可以判定西瓜植株是否存在易位点。针对 W,M-a设计引物如图2所示。现有一西瓜品种Y甜度高、产量大但多籽,甜度、产量受多对基因共同控制。为了获得甜度高、产量大的少籽瓜,将M-a和Y杂交,F₁与Y杂交,F₂幼苗期用引物1、2和引物3、2分别进行PCR扩增,电泳后结果为_______(“+”代表有条带;“-”代表无条带,用“+”“-”表示)的植株保留;保留的F2与Y杂交 ,F3幼苗期筛选保留;重复多代上述过程,最终筛选出甜度高、产量大且少籽的西瓜植株为育种所需。此时筛选出的植株所结果实满足需求,但不能稳定遗传,可使其自交,筛选引物1、2和引物3、2,PCR扩增后电泳结果为________(“+”代表有条带;“-”代表无条带,用“+”“-”表示)的后代,命名为品种Z,再________,即为推广品种。 8.(25-26高三下·山东潍坊·月考)阿尔茨海默病(AD)是神经元受损疾病,T蛋白沉积是其病理学表现之一,T蛋白会导致果蝇相关神经元受损,复眼异常,T基因的表达需要G基因激活。研究者将一个外源T基因导入野生型果蝇并通过杂交选育出纯合雌性个体甲,将一个G基因导入野生型果蝇并通过杂交选育出纯合雄性个体乙。为确定G基因、T基因在染色体上的位置,将甲与乙杂交,F1雌雄复眼均异常。不考虑X和Y染色体同源区段、突变和染色体互换的情况。 (1)根据此结果能够确定________基因位于常染色体上,理由是________。 (2)为了判断另外一种基因在常染色体还是X染色体,请以该实验中的果蝇为材料,设计一次杂交实验完成该基因位置的判断。 实验思路:________,观察并统计后代性状分离比。 预测结果及结论:________。 (3)研究发现,T基因表达产物积累形成的AD患者常伴有P基因突变。研究者猜测“P基因的表达产物对神经元具有保护作用”。为验证该假说,将P基因导入野生型果蝇获得丙品系纯合子,将上述实验F1与丙品系雌性蝇杂交,若后代复眼表现为________,则可证明该假说正确。 (4)P基因及相关引物如图所示,P基因内部含有两处高频断裂点。为进一步研究基因P突变的原因,相关人员利用电泳技术对两个患者相应PCR产物进行了处理,目标片段结果如图所示。由图可知,个体1和个体2基因P分别出现了________的具体变化,从而造成T基因表达产物积累。 引物组合 P基因 个体1 突变基因 个体2 突变基因 引物1+引物2 + 引物3+引物4 + 引物1+引物3 + 引物2+引物4 + 引物1+引物4 + + + 引物2+引物3 + + 注:+表示图谱相应位置有目标条带出现 9.(25-26高三上·山东东营·期末)某种蝴蝶的翼长由常染色体上的基因 A/a和B/b控制,已知基因型为 AABB、AAbb、aaBB、 aabb、AABb的个体翼长分别为2cm、4 cm、0 cm、0 cm、3cm(翼长0cm为残翼)。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择翼长为4 cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F₁,翼长均为1 cm,F₁ 雌雄个体交配得 F₂,统计 F₂中翼长为0、1、2、3、4的个体只数分别是120、80、60、40、20。该种蝴蝶中不存在致死现象。回答下列问题。 (1)该蝴蝶种群中,残翼个体的基因型共有_______种。F₂ 中翼长为1 cm的雌性个体与翼长为4 cm 的雄性个体杂交,后代中翼长为1 cm 的个体占比为_______。F₂中翼长为3c m的个体自由交配,后代的表型及比例为_______。 (2)研究人员让F₂中翼长为4 cm的个体与基因型为 aabb 的个体杂交产生幼虫群体(甲),再用紫外线照射甲群体,偶然获得一只翼上长有缺刻的雌性突变体(乙)。利用翼缺刻基因和其等位基因制备的引物,从甲、乙个体细胞中 PCR 扩增出相关基因,用同种限制酶切割后再进行电泳,结果如图1所示。分析可知,上述突变是由于正常基因发生碱基对_______导致的_______(填“显性突变”或“隐性突变”)。 (3)假定控制翼上有无缺刻的基因用D和d表示,经初步鉴定,突变体乙的体细胞内D/d和A/a的位置关系可能是如图2所示的三种,请利用甲、突变体乙为材料设计实验探究D/d和A/a的位置关系属于图2中的哪一种。 实验思路:让突变体乙与甲中雄性个体杂交,观察并统计后代的表型及比例。 预期结果和结论(实验结果中性状用翼有无缺刻表示,翼长0cm为残翼): 若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于①; 若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于②; 若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于③。 10.(2025·山东淄博·三模)某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,同时含有两条Y染色体时为超雄株(YY)。该植物紫茎与绿茎是一对相对性状,由A、a基因控制;花有白花、红花和紫花,受三对等位基因(B/b、D/d、E/e)控制。其嫩茎是优良食材,因雄株具有产量高、品质好的特点,为主要的收获对象。 (1)一紫茎雌株与一紫茎雄株杂交,F1为紫茎雌株∶绿茎雌株∶紫茎雄株=1∶1∶2。此杂交结果表明,显性性状为______,两亲本的基因型为______。 (2)基因测序发现,在Y染色体上存在一个1Mbp左右的雄性性别决定区(SDR),SDR区内存在S、T两个紧密连锁(不能互换)的基因。 ①SDR应位于Y染色体和X染色体的______(填“同源区”“非同源区”)。 ②科研人员以雄性植株(XY)为实验材料对SDR进行了相关研究,实验过程与结果如下表。 处理 结果 描述 敲除SDR 雄株变为雌株 雄株只开雄花(花中只有雄蕊),雌株只开雌花(花中只有雌蕊)。雌雄同体时开两性花(花中有雄蕊和雌蕊) 敲除T基因 雄蕊不发育 敲除S基因 雄株变为雌雄同体 实验结果表明,T、S基因对雄蕊、雌蕊发育的影响分别是______、______。 ③利用雄株(XY)制备超雄株的方案是______。实际生产中,农民种下的种子需要全部长成雄株,为此,杂交制种方案是______。 (3)该植物的基因组成中同时含有B、D、E时开紫花,只含B、D而不含E时为红花,其他基因组成开白花。一紫花植株自交后代出现白花、红花和紫花,测交时子代全为白花,则该紫花植株的基因型为______。若对该紫花植株的花粉进行相关基因检测,请参照示例,画出花粉中可能的基因条带类型______。    试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $

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大题02 遗传规律类 (3大热点角度剖析)(山东专用)2026年高考生物终极冲刺讲练测
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