内容正文:
专题04 遗传的基本规律
3大考点概览
考点01 分离定律和自由组合定律
考点02 伴性遗传和人类遗传病
考点03 ZW型性别决定方式分离定律和自由组合定律
考点1
1、 选择题
1.(2026·吉林省G35联合体·一模)某课题研究小组以豌豆为实验材料,重复了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。他们用一株纯合高茎豌豆作父本,与另一株纯合矮茎豌豆作母本进行杂交实验,实验过程无任何错误操作,但F2出现了高茎:矮茎=2:1的非正常分离比,下列原因分析中相关度最小的是( )
A. 显性基因纯合致死 B. 后代的样本数量不够多
C. F1产生两种基因型配子的比例不同 D. 后代的杂合子存活率低
2.(2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区第三中学校·一模)用纯合的紫花长粒高茎豌豆与红花圆粒矮茎豌豆进行杂交,F1均为紫花长粒高茎,F1自交得到F2,F2中紫花长粒高茎:紫花圆粒高茎:紫花长粒矮茎:紫花圆粒矮茎:红花长粒高茎:红花圆粒高茎:红花长粒矮茎:红花圆粒矮茎=198:27:66:9:27:48:9:16,不考虑基因突变和致死,F1雌雄配子类型比例一致。下列叙述正确的是( )
A. 控制花色和茎高的两对基因分别符合分离定律,但不符合自由组合定律
B. 可知F1在减数分裂过程中发生了同源染色体的姐妹染色单体的片段交换
C. 将F1与红花圆粒矮茎豌豆杂交,杂交子代性状分离比为4:1:4:1:1:4:1:4
D. 取F2红花长粒高茎个体单株隔离种植,其中所结种子全部为纯合子的个体比例为1/9
3.(2026·东北三省三校·一模) 聚花风铃草的花为两性花,花色有紫色和白色,其紫色色素合成机制如图所示。现有两株纯合白花植株杂交得F1,F1都开紫花。F1自交得F2,取F2中某白花植株M的花瓣制成研磨液,向其中添加“二氢杨梅素”后研磨液变成了紫色。下列分析正确的是( )
A. 聚花风铃草花色的形成体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状
B. 植株M的基因型可能为aaBB或aaBb
C. F2紫花植株自花传粉后代中开白花的植株占13/36
D. F2白花植株自由传粉后代中开紫花的植株占8/49
二、非选择题
1.(2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模)家马的色素细胞能产生真黑素和棕黑素两种色素,并通过不同组合产生基础毛色:只合成真黑素为黑色,只合成棕黑素为栗色,两种都能合成为骝色。已知两种色素的合成受不同常染色体上的两对基因(用A/a、B/b表示)调控,为探究两基因在毛色遗传中的作用,科研人员进行了如下研究。
(1)采集三种毛色马匹的毛发提取DNA并进行测序,结果如表1。
表1
A/a(第240~255个碱基)
B/b(第196~218个碱基)
显性基因
5'-GCCCGTGTCCGACCCT-3'
5'-GAAGCAGAAAAGAAGAAGAGATC-3'
隐性基因
5'-GGCCGTGTTCGACCCT-3'
5'-GAAGAAGAGATCTTCCAAGGTAG-3'
据表分析,与显性基因相比,a基因发生了________,b基因缺失的碱基序列为5'-________-3'。
(2)表2为毛色表型和基因型的对应关系,“+”,“﹣”分别表示有无相应基因型的个体。图为马的毛色调控机制示意图。
表2
表型
基因型
黑色
骝色
栗色
AA
+
+
﹣
Aa
+
+
﹣
aa
﹣
﹣
+
bb
+
﹣
+
Bb
﹣
+
+
BB
﹣
+
+
据以上信息分析,图中①为________基因,②为________基因,③处的作用是________(填“完全抑制”“不完全抑制”或“促进”)
(3)现有一匹黑色公马与两匹栗色母马杂交,分别生出一匹骝色母马和一匹黑色公马。亲代栗色马的基因型分别为________,子代骝色母马和黑色公马杂交产生的后代中,出现骝色马的概率是________。
(4)现有多匹纯合的黑色马、骝色马和栗色马,设计杂交实验鉴定某黑色公马是否为杂合子,写出实验思路及预期结果。
实验思路:让该匹黑色公马与__________________杂交。
预期结果:若_______________________,则该匹黑色公马为杂合子。
2.(2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模)水稻(2n=24,两性花)具有杂种优势,杂种优势是指杂种子代在体型、生长率繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象,可以通过杂交将多种优良性状汇聚在一株植株上。“三系法”杂交是我国研究、应用和推广最早的杂交水稻育种方法。三系法即雄性不育系、雄性不育保持系(能够保持不育系的细胞质雄性不育性的一种水稻)和雄性不育恢复系(细胞质中不含雄性不育基因,给不育系授粉时,可使F1恢复雄性可育的一种水稻)必须配套使用的一种杂交方法。“三系法”杂交水稻系统如图所示,回答下列问题:
(1)水稻基因组计划需测定_________条染色体上的DNA序列。
(2)研究表明,水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质中的基因共同决定。在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中,细胞核的可育基因(R)对不育基因r为显性;细胞质的不育基因用S表示,可育基因用N表示。当细胞核可育基因(R)存在时,水稻植株就表现为雄性可育,推测细胞核可育基因(R)能够_________细胞质不育基因S的表达;只有当细胞核不育基因(r)与细胞质不育基因S同时存在时,植株才表现为雄性不育,即雄性不育系只能是S(rr)。结合图示推测保持系B的基因型为_________。
(3)图中杂交水稻是两个遗传组成不同的水稻品种(即不育系A与恢复系C)杂交产生的F1,母本所结种子的基因型是________、父本所结种子的基因型是_______。
(4)袁隆平院士在野外数以百万计的稻穗中寻找到的雄性不育系最可能是__________的结果。雄性不育植株的发现和利用对杂交水稻育种具有重要意义,其优点是__________(答一点即可)。
(5)环境因素也会影响花粉的育性。例如,气温过低会影响水稻的花粉数量和质量,导致稻谷减产。为预防早春寒潮对水稻产量的影响,可以采取__________(填“排水”或“灌深水”)的措施,采取此措施的原因为_______。
伴性遗传
考点2
一、选择题
1.(2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模)杜氏肌营养不良是抗肌萎缩蛋白基因(dystrophin)发生突变而导致的一种单基因遗传病。图1为某患者家系图,图2为该家系成员的dystrophin某个片段经PCR扩增后的电泳结果。下列叙述正确的是( )
A. 杜氏肌营养不良的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 若Ⅰ代夫妇再生育一个孩子,则其与Ⅱ-1基因型相同的概率是1/2
C. Ⅱ-1产前诊断时,可用显微镜观察羊水中的胎儿细胞以判断胎儿是否患病
D. dystrophin发生该突变后,可能导致其表达的抗肌萎缩蛋白肽链缩短
2.(2026·吉林省G35联合体·一模)如图甲为某单基因遗传病的遗传系谱图,图乙为该家庭部分成员相关基因被限制酶切割后电泳得到的相关基因带谱。不考虑X、Y染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是( )
A. 该单基因遗传病在人群中男女患病几率不相等
B. 根据图分析,母亲的基因带谱与父亲的基因带谱不同
C. 推测5号个体与3号个体基因带谱相同的概率是1/2
D. 5号个体与该病携带者婚配,生出患病儿子的概率是1/12
3.(2026·辽宁省沈阳市·一模)人类ABO血型是由位于9号染色体上的IA、IB和i控制。甲病是显性遗传病,其致病基因位于9号染色体上。某患者家系及成员血型如图。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. 基因IA、IB和i的形成体现了基因突变普遍存在
B. Ⅱ1和Ⅱ2的差异与Ⅰ1产生配子过程中发生基因重组有关
C. Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患甲病且为B型血男孩的概率为1/4
D. 通过遗传咨询和B超检查可以完全避免甲病的发生
4.(2026·黑龙江省齐齐哈尔市·一模)一对正常夫妻生了一个患红绿色盲的男孩(不患血友病),妻子的弟弟色觉正常但患有血友病(一种伴X染色体隐性遗传病),经检测妻子携带血友病致病基因。若不考虑染色体片段互换和突变,下列分析错误的是( )
A. 妻子的父亲有可能是血友病患者
B. 妻子的母亲有可能是色盲患者
C. 若妻子的父亲只患红绿色盲,则其母亲一定患血友病
D. 这对夫妻生育一个两病兼患孩子的概率为0
5.(2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模) 图1为某家系有关甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,甲病和乙病的相关基因分别用A、a和B、b表示,已知正常人群中甲病基因携带者占1/4。图2为该家系中部分个体有关乙病的基因检测结果(阳性代表有相应基因、阴性代表无相应基因)。基因B表达过程中的起始密码子由RNA上的第9、10、11位碱基构成,测序表明,基因B和b转录产物编码序列只有第589位碱基不同(不考虑终止密码子)。下列叙述错误的是( )
A. Ⅲ-10的乙病致病基因来自于I-2
B. 对Ⅱ-5分别进行乙病正常序列和突变序列探针杂交,结果应为一个阳性、一个阴性
C. Ⅲ-8和人群中正常男性结婚,生育一个两病兼患男孩的概率为1/72
D. b基因表达产物对应的第194位氨基酸与B基因表达产物不同
6.(2026·辽宁省辽阳市·一模)一种罕见遗传病由一对等位基因(E/e)控制。图1是该病患者家系图,图2是部分个体该等位基因序列检测结果。下列叙述不正确的是( )
A. 建议在人群中调查该遗传病的发病率
B. 该病的遗传方式最可能是常染色体隐性遗传
C. IV-1个体的致病基因不可能来自于I-2个体
D. 可以通过电泳检测IV-2个体是否患该遗传病
二、非选择题
1.(2026·东北三省三校·一模)果蝇的性别决定方式为XY型,长翅和残翅分别由常染色体上的等位基因A和a控制,红眼和白眼分别由X染色体上的等位基因B和b控制。已知基因型为AXb的雄配子受精能力仅为正常雄配子的1/2,雌配子受精能力均正常。请回答下列问题:
(1)若要验证“AXb雄配子的受精能力仅为正常雄配子的1/2”,将基因型为AaXbY的雄蝇与基因型为aaXbXb的雌蝇杂交。若子代的表现型及比例为_______,则假设成立。
(2)现有纯合长翅白眼雌蝇与纯合残翅红眼雄蝇杂交得F1,F1相互交配得F2。
①F1雄蝇的基因型为_______,F2中残翅红眼个体的比例为______。
②若让F2中的长翅红眼雌蝇与残翅白眼雄蝇随机交配,后代中残翅白眼个体的比例为________。
(3)与A/a连锁的分子标记(靶向锚定目标基因区域,可实现对目标基因的间接检测与筛选)特性如下:
R15(显性标记):使用一对引物扩增并电泳后,A_个体有条带(1200bp),用“+”表示,aa个体无条带,用“-”表示;
R24(共显性标记):使用一对引物扩增并电泳后,AA个体呈“B”条带(长片段,600bp)、aa个体呈“S”条带(短片段,500bp)、Aa个体呈“H”条带(同时含600bp和500bp条带)。
现将纯合长翅果蝇与残翅果蝇杂交得F1,F1随机交配得F2。对F2部分个体进行PCR扩增并电泳,结果如图所示(M代表标准参照物;1~15代表不同F2个体):
①R15条带中“+”:“-”=4:1,不符合分离定律(预期3:1)的原因可能是:_____(至少答1点)。
②R24标记中,A基因连锁的长片段与a基因连锁的短片段_____(填“存在”或“不存在”)相同的核苷酸序列;电泳结果中“离上样孔近的条带”对应______(填“长片段”或“短片段”)。与显性标记R15相比,共显性标记R24应用于分离定律判断时所具有的优势是:_____。
2.(2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区第三中学校·一模) 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。甲病患者的卵母细胞在受精后会发生凋亡,从而导致女性不孕症:基因检测发现个体I-2不含致病基因。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)据图1可知,控制甲病的基因为_____(显性/隐性)基因,判断依据是_____。
(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,据图分析基因②为_____(B/b)基因。乙病的遗传方式为_____。Ⅲ-2只患乙病的概率是_____,同时患甲、乙两种遗传病的概率为_____。
(3)科研人员用绿色荧光探针标记A基因的核酸序列,红色荧光探针标记a基因的核酸序列,再在人工扩增DNA体系中加入荧光标记物。检测时,随着扩增次数增多,相应的荧光信号逐渐增强。图3中的a、b、c是人工扩增DNA后可能的荧光检测结果,家系中II-2对应的结果为_____,II-5对应的结果为_____。
3.(2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模)图1是某具有甲、乙两种单基因遗传病的家族的系谱图。甲病、乙病分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因独立遗传,甲病在人群中的发病率为1/3600。TaqMan荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变,用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和突变基因的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累。回答下列问题:
(1)据图1可知,甲病的遗传方式为________。等位基因产生的根本原因是________。
(2)为确定乙病的遗传方式,科研人员利用实时荧光定量PCR技术对该家族中Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5个体关于基因B/b进行了检测,检测结果为图2的a、b、c三种类型。据图分析,乙病的遗传方式为________,判断依据是________。
(3)若Ⅲ-2与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患甲病孩子的概率为________。
(4)在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。Ⅱ-5在生育Ⅲ-5之前高龄且患乙病,需要进行遗传筛查。人卵细胞形成过程中第一极体不再分裂,不考虑基因突变,若Ⅱ-5第一极体的染色体数目为23,则Ⅲ-5的染色体数目________(填“可能”或“不可能”)存在异常;若减数分裂正常,且第一极体X染色体上有2个基因B,则所生男孩________(填“一定”“不一定”或“一定不”)患乙病。
4.(2026·黑辽宁省辽阳市·一模)某种甲虫的有角和无角受常染色体上的一对等位基因(A、a)控制,雌虫个体均为无角,雄虫个体有有角、无角两种,表现为完全显性。甲虫的体色由3个复等位基因AL、BL、CL控制,分别决定褐色、黑色和红色。一只有角褐色雄虫和多只基因型相同的无角黑色雌虫杂交,子一代表型及比例如表,请回答下列问题:
子一代表型及比例
雄虫
雌虫
有角红色:有角黑色:无角红色:无角黑色=3:3:1:1
无角褐色:无角黑色=1:1
(1)甲虫的无角对有角为______(填“显性”或“隐性”),若只考虑无角性状,则亲本无角黑色雌虫的基因型是______。
(2)根据题干信息可以判断基因AL、BL、CL的显隐性关系为______,但是无法判断控制体色的复等位基因是只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段上(同源区段表示X和Y染色体上存在等位基因),原因是____________。
(3)若控制体色的复等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上,则该甲虫种群中,控制体色的基因型有______种;若控制体色的复等位基因只位于X染色体上,则:
①以子一代甲虫为材料,若要获得纯合红色雌虫,实验思路是___________________________。
②子一代中无角黑色雌虫与母本基因型相同的概率是______,让子一代的雌雄甲虫自由交配,子二代中表型为无角褐色的个体占______。
ZW型性别决定方式
考点3
一、选择题
1.(2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模)某种蝴蝶长口器和短口器这对性状受Z染色体上的基因A/a控制。研究人员通过基因工程培育出一种特殊品系蝴蝶(ZAZt),其中一条Z染色体上携带致死基因t,当基因t纯合(ZtZt、ZtW)时,胚胎会死亡。研究人员进行了以下甲、乙两组实验:
甲:短口器(♂)×长口器(♀)→F1的表型及比例是长口器(♂)∶短口器(♀)=1∶1
乙:特殊品系蝴蝶×长口器(♀)→F1均表现为长口器
实验甲中的亲本均为纯合子,不考虑染色体互换与突变。下列分析合理的是( )
A. 该种蝴蝶的短口器对长口器为显性
B. 致死基因t与基因a位于同一条Z染色体上
C. 让乙实验的F1雌雄蝴蝶相互交配若干代,后代中会出现短口器蝴蝶
D. 让该特殊品系蝴蝶与短口器蝴蝶交配,F1雌雄蝴蝶均表现为长口器∶短口器=1∶1
二、非选择题
1.(2026·吉林省G35联合体·一模) 家蚕(ZW型)的茧颜色与多对基因有关,野生型为白色茧。现有黄色、粉色两种颜色单基因突变体(只有一对基因与野生型家蚕不同,不考虑基因位于W染色体上),研究人员为探究家蚕茧颜色基因的位置及显隐性关系,进行了下列实验。回答下列问题:
亲本
F1的表型
实验一
黄色甲(雄)×野生型(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
实验二
黄色甲(雄)×粉色乙(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
(1)根据实验一,可确定控制黄色茧有关基因突变发生在____染色体;根据实验二推测控制粉色茧有关基因突变发生在_____染色体上。雌性家蚕的次级卵母细胞中含_____条W染色体。
(2)将实验二中的F1相互交配,F2中茧色白色:黄色:粉色为3:4:1,说明粉色基因位于_____上,F2中黄色雌性家蚕的基因型有____种。
(3)遗传学家将一个DNA片段导入到实验一F1白色茧雄性的体细胞中(实验一中体色相关基因用M/m表示),通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因黄色茧雄蚕。插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制M基因的表达,使家蚕表现为黄茧。若家蚕的受精卵无控制该性状的基因(M、m),将造成胚胎致死。为确定该DNA片段具体的插入位置,进行了相应的杂交实验。
实验思路及结论:让该转基因黄色茧雄蚕与实验一F1黄色茧雌蚕杂交,统计子代的表型种类及比例。
①若子代全表现为黄色茧,雌雄比例为1:1或表现为_____,则DNA片段插入M基因所在的染色体。
②若子代的表现为黄色茧:白色茧=1:1或黄色茧:白色茧=1:2,则DNA片段插入_____。
③若子代的表现为黄色茧:白色茧=3:1,则DNA片段插入_____。
2.(2026·吉林省白山市·一模) 翡翠雀(ZW型)的羽色由基因A/a和B/b控制,当基因A和B同时存在时,翡翠雀表现为绿色羽;仅有基因A存在、无基因B时,表现为黄色羽;无基因A时,无论基因B是否存在,均表现为白色羽。研究人员进行了以下杂交实验:
实验一:选取一只绿色羽雄性翡翠雀与一只白色羽雌性翡翠雀进行杂交,雄性个体均为绿色羽,雌性个体绿色羽与黄色羽的比例为1:1。
实验二:将实验一中的一绿色羽雄性个体与的绿色羽雌性个体进行杂交,得到,结果如下表所示:
羽色
绿色羽雄性
绿色羽雌性
黄色羽雌性
白色羽雄性
白色羽雌性
数量
63
31
30
21
20
回答下列问题:
(1)基因A、a位于_______染色体上,实验一父本的基因型为_______,母本的基因型为_______。
(2)实验二中选用的绿色羽雄性个体可产生_______种配子,原因是_______。
(3)若从中选取黄色羽雌性个体与白色羽雄性个体进行杂交,后代出现白色羽个体的概率为_______,若让实验二中的绿色羽个体相互交配,子代的表型及比例为_______(不考虑性别)。
(4)在自然环境中,研究人员偶然发现一只雌性翡翠雀出现了罕见的蓝色羽,进一步研究发现蓝色羽是由基因b发生显性突变(突变为基因)导致。为确定该突变基因与基因B的显隐性关系,请设计合理的杂交实验,并预期实验结果及结论。实验思路:_______;预期结果及结论:_______。
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专题04 遗传的基本规律
分离定律和自由组合定律
考点1
题号
1
2
3
答案
A
C
BD
二、非选择题
1.【答案】(1) ①. 碱基替换 ②. CAGAAAAGAAG
(2) ①. A ②. B ③. 不完全抑制
(3) ①. aaBB、aabb ②. 3/8
(4) ①. 多匹纯合栗色母马杂交 ②. 若后代出现栗色马,则该黑色公马为杂合子;若后代全为黑色马,则为纯合子。
2.【答案】(1)12 (2) ①. 抑制 ②. N(rr)
(3) ①. S(Rr) ②. N(RR)
(4) ①. 基因突变 ②. 避免杂交复杂的人工授粉过程;实现了杂交水稻基因多样性,防止基因单一性带来的生产风险等
(5) ①. 灌深水 ②. 水的比热容大,灌深水可在寒潮来临时减缓稻田温度下降,保护水稻花粉
伴性遗传
考点2
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
B
BC
BC
BCD
二、非选择题
1.【答案】(1)长翅白眼雌:长翅白眼雄:残翅白眼雌:残翅白眼雄=1:2:2:2
(2) ①. AaXᵇY ②. 1/7 ③. 3/16
(3) ①. 样本太小,出现统计学偏移 ②. 存在 ③. 长片段 ④. 能直接区分显性纯合子(AA)和杂合子(Aa)
2.【答案】(1) ①. 显性 ②. I-1(男性)不患病,I-2不含致病基因,若该病遗传方式为隐性遗传则II-3必然不患病,因此致病基因为显性基因(或其他合理答案)
(2) ①. B ②. 伴X染色体隐性遗传 ③. ④. 0
(3) ①. b ②. b或c
3.【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. 基因突变
(2) ①. 伴X染色体显性遗传 ②. Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病,生出不患乙病的儿子Ⅲ-4,可判断出乙病为显性遗传病;据题图分析,父亲Ⅱ-4对应图2中的a,只含乙病的突变基因,不含正常基因,可排除常染色体显性遗传(第2点也可表述为若Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型都为Bb,即图2中的c,则检测结果不可能会出现图2中的a,即基因型为BB,可排除常染色体显性遗传)
(3)1/183 (4) ①. 可能 ②. 一定不
4.
【答案】(1) ①. 隐性 ②. Aa
(2) ①. BL>AL>CL(或BL对AL和CL为显性,AL对CL为显性) ②. 无论基因只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段上,亲本杂交实验后都可以出现相同的实验结果
(3) ①. 15 ②. 用F1中褐色雌虫与红色雄虫杂交 ③. 0 ④. 3/16
ZW型性别决定方式
考点3
题号
1
答案
B
二、非选择题
1.【答案】(1) ①. Z ②. Z或常 ③. 0或1或2
(2) ①. 常 ②. 3
(3) ①. 全为黄色茧,且雌雄比例为1:2 ②. M基因所在染色体的同源染色体上 ③. M基因所在染色体的非同源染色体上
2.【答案】(1) ①. 常 ②. AAZBZb ③. aaZBW
(2) ①. 4/四 ②. A、a位于常染色体上,B、b位于Z染色体上,且该个体的基因型为AaZBZb,两对等位基因自由组合后可产生4种比例相等的配子
(3) ①. 1/3 ②. 绿色羽:黄色羽:白色羽=7:1:1
(4) ①. 将该蓝色羽雌性翡翠雀与纯合绿色羽雄性翡翠雀进行杂交,观察雄性子代的表型 ②. 若子代雄性个体均为蓝色羽,则说明突变基因对基因B为显性;若子代雄性个体均为绿色羽,则说明突变基因对基因B为隐性
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专题04 遗传的基本规律
3大考点概览
考点01 分离定律和自由组合定律
考点02 伴性遗传和人类遗传病
考点03 ZW型性别决定方式
分离定律和自由组合定律
考点1
1、 选择题
1.(2026·吉林省G35联合体·一模)某课题研究小组以豌豆为实验材料,重复了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。他们用一株纯合高茎豌豆作父本,与另一株纯合矮茎豌豆作母本进行杂交实验,实验过程无任何错误操作,但F2出现了高茎:矮茎=2:1的非正常分离比,下列原因分析中相关度最小的是( )
A. 显性基因纯合致死 B. 后代的样本数量不够多
C. F1产生两种基因型配子的比例不同 D. 后代的杂合子存活率低
【答案】A
【解析】A、显性基因纯合致死与题干中纯合高茎豌豆作父本存在矛盾,故显性基因纯合子不会死亡,F2出现了高茎:矮茎=2:1的非正常分离比与其无关,A符合题意;
B、孟德尔遗传实验中,后代比例是在样本数量足够多的情况下才会接近理论值(3:1)。如果后代的样本数量不够多,就可能因偶然因素导致实际比例偏离3:1,出现高茎:矮茎≈2:1的情况,所以该选项与实验结果相关性大,B不符合题意;
C、若F1产生的两种基因型配子比例不同,如由于某种原因,携带显性基因的配子数量小于携带隐性基因的配子,在F2代中可能出现2:1的分离比,所以该选项与实验结果相关性大,C不符合题意;
D、若后代的杂合子存活率低,F1自交后代中,杂合子(Dd,表现为高茎)数量减少,就可能导致高茎:矮茎的比例接近2:1,与实验结果相符,所以该选项与实验结果相关性大,D不符合题意。
故选A。
2.(2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区第三中学校·一模)用纯合的紫花长粒高茎豌豆与红花圆粒矮茎豌豆进行杂交,F1均为紫花长粒高茎,F1自交得到F2,F2中紫花长粒高茎:紫花圆粒高茎:紫花长粒矮茎:紫花圆粒矮茎:红花长粒高茎:红花圆粒高茎:红花长粒矮茎:红花圆粒矮茎=198:27:66:9:27:48:9:16,不考虑基因突变和致死,F1雌雄配子类型比例一致。下列叙述正确的是( )
A. 控制花色和茎高的两对基因分别符合分离定律,但不符合自由组合定律
B. 可知F1在减数分裂过程中发生了同源染色体的姐妹染色单体的片段交换
C. 将F1与红花圆粒矮茎豌豆杂交,杂交子代性状分离比为4:1:4:1:1:4:1:4
D. 取F2红花长粒高茎个体单株隔离种植,其中所结种子全部为纯合子的个体比例为1/9
【答案】C
【解析】A、单独统计花色和茎高的性状比,紫花:红花=3:1,高茎:矮茎=3:1,二者组合比例为紫花高茎:紫花矮茎:红花高茎:红花矮茎=9:3:3:1,符合自由组合定律,A错误;
B、F2出现重组性状是减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换导致,姐妹染色单体交换不会改变配子类型,B错误;
C、假设花色(A/a)、粒形(B/b)、茎高(D/d),根据题意可知紫花长粒高茎为显性,花色与粒形连锁且发生交叉互换(F2主要是紫花长粒和红花圆粒,少量紫花圆粒和红花长粒),二者均与茎高自由组合(如A项均为9:3:3:1),F1基因型为AaBbDd,A与B连锁、a与b连锁,由F2中红花圆粒aabb占64/400=0.16可得F1产生ab配子占0.4,因此亲本型配子AB=ab=0.4,重组型配子Ab=aB=0.1,结合D/d独立遗传产生D:d=1:1,配子对应表型按题干顺序比例为ABD:AbD:ABd:Abd:aBD:abD:aBd:abd=4:1:4:1:1:4:1:4,与隐性纯合子测交后代表型比与配子比一致,C正确;
D、红花长粒高茎基因型为aaB_D_,其中只有纯合子aaBBDD自交后代全为纯合子。根据C选项解析可知F1产生配子AB(2/5)、ab(2/5)、Ab(1/10)、aB(1/10),aaB_包括aaBB(aB雌雄配子相互结合1/10×1/10=1/100),aaBb(雄aB和雌ab、雌aB和雄ab配子相互结合1/10×4/10+1/10×4/10=8/100),所以aaBB占1/9,D_中DD占1/3,因此符合要求的个体占1/9×1/3=1/27,不是1/9,D错误。
故选C。
3.(2026·东北三省三校·一模) 聚花风铃草的花为两性花,花色有紫色和白色,其紫色色素合成机制如图所示。现有两株纯合白花植株杂交得F1,F1都开紫花。F1自交得F2,取F2中某白花植株M的花瓣制成研磨液,向其中添加“二氢杨梅素”后研磨液变成了紫色。下列分析正确的是( )
A. 聚花风铃草花色的形成体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状
B. 植株M的基因型可能为aaBB或aaBb
C. F2紫花植株自花传粉后代中开白花的植株占13/36
D. F2白花植株自由传粉后代中开紫花的植株占8/49
【答案】BD
【解析】A、本题中基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制性状,属于间接控制,A错误;
B、"向白花植株M的花瓣研磨液中添加'二氢杨梅素'后变成紫色" 这说明: M本身不能产生二氢杨梅素(说明没有A基因,即 aa__) 但M有B基因(能将二氢杨梅素转化为紫色) 所以 M的基因型为 aaB_(aaBB 或 aaBb),B正确;
C、F₂紫花植株基因型及比例: 1/9 AABB → 自交全紫 2/9 AABb → 自交:3/4紫,1/4白 2/9 AaBB → 自交:3/4紫,1/4白 4/9 AaBb → 自交:9/16紫,7/16白 白花后代比例 = (2/9)×(1/4) + (2/9)×(1/4) + (4/9)×(7/16) = 2/36 + 2/36 + 28/144 = 8/144 + 8/144 + 28/144 = 44/144 = 11/36,C错误;
D、F₂白花植株包括: A_bb:1/7 AAbb,2/7 Aabb(共3/7) aaB_:1/7 aaBB,2/7 aaBb(共3/7) aabb:1/7(共1/7) 配子频率计算: Ab配子:(1/7)×1 + (2/7)×(1/2) = 1/7 + 1/7 = 2/7 ab配子:(2/7)×(1/2) + (2/7)×(1/2) + 1/7 = 1/7 + 1/7 + 1/7 = 3/7 aB配子:(1/7)×1 + (2/7)×(1/2) = 1/7 + 1/7 = 2/7 紫花A_B_需要:A来自一方,B来自另一方 紫花比例 = 2×(Ab频率)×(aB频率) = 2 × (2/7) × (2/7) = 8/49,D正确。
故选BD。
二、非选择题
1.(2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模)家马的色素细胞能产生真黑素和棕黑素两种色素,并通过不同组合产生基础毛色:只合成真黑素为黑色,只合成棕黑素为栗色,两种都能合成为骝色。已知两种色素的合成受不同常染色体上的两对基因(用A/a、B/b表示)调控,为探究两基因在毛色遗传中的作用,科研人员进行了如下研究。
(1)采集三种毛色马匹的毛发提取DNA并进行测序,结果如表1。
表1
A/a(第240~255个碱基)
B/b(第196~218个碱基)
显性基因
5'-GCCCGTGTCCGACCCT-3'
5'-GAAGCAGAAAAGAAGAAGAGATC-3'
隐性基因
5'-GGCCGTGTTCGACCCT-3'
5'-GAAGAAGAGATCTTCCAAGGTAG-3'
据表分析,与显性基因相比,a基因发生了________,b基因缺失的碱基序列为5'-________-3'。
(2)表2为毛色表型和基因型的对应关系,“+”,“﹣”分别表示有无相应基因型的个体。图为马的毛色调控机制示意图。
表2
表型
基因型
黑色
骝色
栗色
AA
+
+
﹣
Aa
+
+
﹣
aa
﹣
﹣
+
bb
+
﹣
+
Bb
﹣
+
+
BB
﹣
+
+
据以上信息分析,图中①为________基因,②为________基因,③处的作用是________(填“完全抑制”“不完全抑制”或“促进”)
(3)现有一匹黑色公马与两匹栗色母马杂交,分别生出一匹骝色母马和一匹黑色公马。亲代栗色马的基因型分别为________,子代骝色母马和黑色公马杂交产生的后代中,出现骝色马的概率是________。
(4)现有多匹纯合的黑色马、骝色马和栗色马,设计杂交实验鉴定某黑色公马是否为杂合子,写出实验思路及预期结果。
实验思路:让该匹黑色公马与__________________杂交。
预期结果:若_______________________,则该匹黑色公马为杂合子。
【答案】(1) ①. 碱基替换 ②. CAGAAAAGAAG
(2) ①. A ②. B ③. 不完全抑制
(3) ①. aaBB、aabb ②. 3/8
(4) ①. 多匹纯合栗色母马杂交 ②. 若后代出现栗色马,则该黑色公马为杂合子;若后代全为黑色马,则为纯合子。
【解析】
【小问1详解】
显性 A:5'-GCCCGTGTCCGACCCT-3' 隐性 a:5'-GGCCGTGTTCGACCCT-3' 逐位比对后发现: 第2位碱基:C → G ,9位碱基:C → T,与显性基因相比,a 基因发生了 2 个碱基的替换。对比 B 基因(显性)和 b 基因(隐性)的序列:将显性 B 序列与隐性 b 序列对齐后,可发现 b 基因缺失了显性 B 中的一段序列:5'-CAGAAAAGAAG-3' 。
【小问2详解】
只有含 A 时才能合成真黑素(出现黑色 / 骝色),说明A 基因控制黑色素皮质激素受体的合成,因此①为A基因。 推导②基因: bb 时存在黑色(真黑素合成、棕黑素被阻断),B_时黑色消失(真黑素合成被抑制),说明B 基因控制的信号蛋白会阻断受体功能,因此②为B基因。B 存在时(B_),黑色表型消失,说明信号蛋白对 “激素 - 受体结合” 的作用是不完全抑制(因为仍能合成棕黑素,未完全阻断所有信号)。
【小问3详解】
据图可知,黑色:A_bb(能合成真黑素,不能合成骝色所需的 B 基因),骝色:A_B_(能合成两种色素),栗色:aa__(只能合成棕黑素)。黑色公马(A_bb)× 栗色母马 1(aa__)→ 骝色母马(A_B_)子代有 B 基因,说明母马 1 必须提供 B 基因,故母马 1 基因型为 aaBB。黑色公马(A_bb)× 栗色母马 2(aa__)→ 黑色公马(A_bb)子代无 B 基因,说明母马 2 只能提供 b 基因,故母马 2 基因型为 aabb。子代骝色母马:由 A_bb × aaBB得到,基因型为 AaBb; 子代黑色公马:由 A_bb × aabb 得到,基因型为 Aabb。杂交组合:AaBb × Aabb 产生 A_的概率为3/4 ,产生 B_的概率为1/2 ,骝色(A_B_)概率:3/4 × 1/2 = 3/8。
【小问4详解】
纯合黑色为 AAbb, 纯合骝色为 AABB,纯合栗色为 aaBB 或 aabb,让该匹黑色公马与多匹纯合栗色母马(aaBB 或 aabb)杂交。 预期结果:若后代出现栗色马(aa__),则该黑色公马为杂合子(Aabb);若后代全为黑色马(A_bb),则为纯合子(AAbb)。
2.(2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模)水稻(2n=24,两性花)具有杂种优势,杂种优势是指杂种子代在体型、生长率繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象,可以通过杂交将多种优良性状汇聚在一株植株上。“三系法”杂交是我国研究、应用和推广最早的杂交水稻育种方法。三系法即雄性不育系、雄性不育保持系(能够保持不育系的细胞质雄性不育性的一种水稻)和雄性不育恢复系(细胞质中不含雄性不育基因,给不育系授粉时,可使F1恢复雄性可育的一种水稻)必须配套使用的一种杂交方法。“三系法”杂交水稻系统如图所示,回答下列问题:
(1)水稻基因组计划需测定_________条染色体上的DNA序列。
(2)研究表明,水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质中的基因共同决定。在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中,细胞核的可育基因(R)对不育基因r为显性;细胞质的不育基因用S表示,可育基因用N表示。当细胞核可育基因(R)存在时,水稻植株就表现为雄性可育,推测细胞核可育基因(R)能够_________细胞质不育基因S的表达;只有当细胞核不育基因(r)与细胞质不育基因S同时存在时,植株才表现为雄性不育,即雄性不育系只能是S(rr)。结合图示推测保持系B的基因型为_________。
(3)图中杂交水稻是两个遗传组成不同的水稻品种(即不育系A与恢复系C)杂交产生的F1,母本所结种子的基因型是________、父本所结种子的基因型是_______。
(4)袁隆平院士在野外数以百万计的稻穗中寻找到的雄性不育系最可能是__________的结果。雄性不育植株的发现和利用对杂交水稻育种具有重要意义,其优点是__________(答一点即可)。
(5)环境因素也会影响花粉的育性。例如,气温过低会影响水稻的花粉数量和质量,导致稻谷减产。为预防早春寒潮对水稻产量的影响,可以采取__________(填“排水”或“灌深水”)的措施,采取此措施的原因为_______。
【答案】(1)12 (2) ①. 抑制 ②. N(rr)
(3) ①. S(Rr) ②. N(RR)
(4) ①. 基因突变 ②. 避免杂交复杂的人工授粉过程;实现了杂交水稻基因多样性,防止基因单一性带来的生产风险等
(5) ①. 灌深水 ②. 水的比热容大,灌深水可在寒潮来临时减缓稻田温度下降,保护水稻花粉
【解析】
【小问1详解】
水稻(2n=24)是二倍体,其体细胞中含有24条染色体,基因组计划需测定一个染色体组(12条染色体)上的DNA序列,因为水稻没有性染色体,所以测定12条染色体上的DNA序列即可代表其基因组。
【小问2详解】
当细胞核可育基因(R)存在时,水稻植株就表现为雄性可育,可推知,细胞核可育基因(R)能够抑制细胞质不育基因S的表达;只有当细胞核不育基因(r)与细胞质不育基因S同时存在时,植株才表现为雄性不育,即雄性不育系只能是S(rr),综合以上信息可知,雄性不育保持系B的基因型为N(rr)。
【小问3详解】
不育系A的基因型可表示为S(rr)、恢复系C基因型可表示为N(RR),二者杂交产生的F1母本即雄性不育系所结种子的基因型是S(Rr),父本即恢复系,其自身可自交,所结种子的基因型为N(RR)。
【小问4详解】
结合题干信息可知,雄性不育系产生的实质是基因突变的结果,雄性不育植株的发现和利用对杂交水稻育种具有重要意义:①可以不用进行去雄避免杂交过程中人工授粉的繁琐过程;②可以实现杂交水稻基因的多样性,以免基因单一性所带来的风险。
【小问5详解】
气温过低会影响水稻花粉的数量和质量,导致稻谷减产,水分的比热容较大,灌深水可在寒潮来临时减缓稻田温度下降,保护水稻花粉,为预防早春寒潮对水稻产量的影响,可以采取灌深水的措施。
伴性遗传
考点2
一、选择题
1.(2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模)杜氏肌营养不良是抗肌萎缩蛋白基因(dystrophin)发生突变而导致的一种单基因遗传病。图1为某患者家系图,图2为该家系成员的dystrophin某个片段经PCR扩增后的电泳结果。下列叙述正确的是( )
A. 杜氏肌营养不良的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 若Ⅰ代夫妇再生育一个孩子,则其与Ⅱ-1基因型相同的概率是1/2
C. Ⅱ-1产前诊断时,可用显微镜观察羊水中的胎儿细胞以判断胎儿是否患病
D. dystrophin发生该突变后,可能导致其表达的抗肌萎缩蛋白肽链缩短
【答案】D
【解析】A 、从家系看,父母正常但儿子患病,符合 X 隐遗传特点;电泳结果也显示患儿只有一条带(突变型),母亲有两条带(携带者),父亲只有一条带(正常型),说明杜氏肌营养不良是X 染色体隐性遗传病(DMD),A错误;
B、设致病基因为Xa,则父亲基因型为XAY,母亲基因型为XAXa,Ⅱ-1(姐姐)基因型为XAXa (从电泳条带可知为携带者)。若Ⅰ代夫妇再生育一个孩子,基因型为XAXa的概率为1/4,即其与Ⅱ-1基因型相同的概率是1/4,B错误;
C、Ⅱ-1产前诊断时,由于该病是由基因突变引起的,用显微镜观察羊水中的胎儿细胞无法判断胎儿是否患病,C错误;
D、dystrophin 基因发生突变后,可能导致提前出现终止密码子,使翻译提前终止,抗肌萎缩蛋白肽链缩短,功能丧失,这是 DMD 常见的致病机制,D正确。
2.(2026·吉林省G35联合体·一模)如图甲为某单基因遗传病的遗传系谱图,图乙为该家庭部分成员相关基因被限制酶切割后电泳得到的相关基因带谱。不考虑X、Y染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是( )
A. 该单基因遗传病在人群中男女患病几率不相等
B. 根据图分析,母亲的基因带谱与父亲的基因带谱不同
C. 推测5号个体与3号个体基因带谱相同的概率是1/2
D. 5号个体与该病携带者婚配,生出患病儿子的概率是1/12
【答案】D
【解析】A、由1号和4号个体的基因带谱可判断,该病为常染色体隐性遗传病,故该病在人群中男女患病的几率相同,A错误;
B、4号是患者,致病基因分别来自父亲和母亲,而母亲表现正常,说明母亲是致病基因的携带者,即母亲和父亲的基因带谱相同,B错误;
C、已知3号是致病基因的携带者,5号表现正常,可能不携带致病基因,也可能是携带者,5号是携带者的概率为2/3,C错误;
D、5号个体与该病携带者婚配,5号是携带者的概率为2/3,所以所生患病儿子的概率是2/3×1/4×1/2=1/12,D正确。
故选D。
3.(2026·辽宁省沈阳市·一模)人类ABO血型是由位于9号染色体上的IA、IB和i控制。甲病是显性遗传病,其致病基因位于9号染色体上。某患者家系及成员血型如图。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. 基因IA、IB和i的形成体现了基因突变普遍存在
B. Ⅱ1和Ⅱ2的差异与Ⅰ1产生配子过程中发生基因重组有关
C. Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患甲病且为B型血男孩的概率为1/4
D. 通过遗传咨询和B超检查可以完全避免甲病的发生
【答案】B
【解析】A、基因IA、IB和i为复等位基因,它们的形成体现了基因突变的不定向性,A错误;
B、由图可知,甲病为常染色体显性遗传病,若用D/d表示控制该病的基因,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为IAIBDd、iidd;Ⅱ1为A型且患甲病,其基因型为IAiDd,可知Ⅰ1产生了IAD的配子;Ⅱ2为A型但不患甲病,其基因型为IAidd,可知Ⅰ1产生了IAd的配子,又因为两种基因都位于9号染色体上,因此Ⅱ1和Ⅱ2的差异与Ⅰ1产生配子过程中发生基因重组(同源染色体上非姐妹染色单体互换)有关,B正确;
C、由于两种基因都位于9号染色体上,两种基因连锁遗传,因此Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患甲病且为B型血男孩的概率无法计算,C错误;
D、甲病为常染色体显性遗传病,仅通过遗传咨询和B超检查不能完全避免甲病的发生,还需进行基因检测,D错误。
故选B。
4.(2026·黑龙江省齐齐哈尔市·一模)一对正常夫妻生了一个患红绿色盲的男孩(不患血友病),妻子的弟弟色觉正常但患有血友病(一种伴X染色体隐性遗传病),经检测妻子携带血友病致病基因。若不考虑染色体片段互换和突变,下列分析错误的是( )
A. 妻子的父亲有可能是血友病患者
B. 妻子的母亲有可能是色盲患者
C. 若妻子的父亲只患红绿色盲,则其母亲一定患血友病
D. 这对夫妻生育一个两病兼患孩子的概率为0
【答案】BC
【解析】A、设红绿色盲致病基因为b,血友病致病基因为h,两者均为伴X染色体隐性遗传。妻子的弟弟色觉正常但患有血友病,基因型为XBhY,其中XBh来自母亲。夫妻生了一个患红绿色盲不患血友病的男孩,基因型为XbHY,其中XbH来自该妻子。夫妻均表型正常,经检测妻子携带血友病致病基因,则丈夫基因型为XBHY,妻子基因型为XBhXbH。若妻子XBh来自父亲,则父亲是血友病患者,A正确;
B、妻子的母亲有XBh不可能是色盲患者,B错误;
C、妻子基因型为XBhXbH,若妻子的父亲只患红绿色盲(基因型为XbHY),则XBh来自母亲,由于母亲另一条X染色体上的基因无法确定,因此不一定患血友病,C错误;
D、丈夫基因型为XBHY,妻子基因型为XBhXbH,无法生育两病兼患的孩子,D正确。
5.(2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模) 图1为某家系有关甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,甲病和乙病的相关基因分别用A、a和B、b表示,已知正常人群中甲病基因携带者占1/4。图2为该家系中部分个体有关乙病的基因检测结果(阳性代表有相应基因、阴性代表无相应基因)。基因B表达过程中的起始密码子由RNA上的第9、10、11位碱基构成,测序表明,基因B和b转录产物编码序列只有第589位碱基不同(不考虑终止密码子)。下列叙述错误的是( )
A. Ⅲ-10的乙病致病基因来自于I-2
B. 对Ⅱ-5分别进行乙病正常序列和突变序列探针杂交,结果应为一个阳性、一个阴性
C. Ⅲ-8和人群中正常男性结婚,生育一个两病兼患男孩的概率为1/72
D. b基因表达产物对应的第194位氨基酸与B基因表达产物不同
【答案】BC
【解析】A、分析题图1可知,Ⅱ-5和Ⅱ-6正常,生出Ⅲ-10患乙病、Ⅲ-11患甲病,说明甲病、乙病均为隐性病;由于Ⅲ-9患甲病而她父亲Ⅱ-3正常,可推测甲病为常染色体隐性遗传病;结合图2可知,若乙病为常染色体隐性遗传病,则Ⅲ-10的基因型为bb,其中一个b基因来自其父亲Ⅱ-6,而Ⅱ-6与突变序列探针杂交呈阴性,说明Ⅱ-6不含b基因,故乙病应为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ-10乙病致病基因来自于Ⅱ-5,Ⅱ-5不患病所以其正常基因来自I-1,致病基因来自I-2,A正确;
B、只考虑乙病,Ⅰ-1的基因型为XBXb,Ⅰ-2的基因型为XbY,Ⅰ-1和Ⅰ-2婚配生出Ⅱ-5正常,则Ⅱ-5的基因型为XBXb,对Ⅱ-5乙病进行探针杂交结果应为两个阳性,B错误;
C、由于Ⅲ-9患甲病,Ⅰ-2患乙病,所以Ⅱ-3的基因型为AaXBY,Ⅱ-4的基因型为AaXBXb,Ⅲ-8的基因型为A_XBX-,A_对应1/3AA、2/3Aa,XBX-对应1/2XBXB、1/2XBXb,人群中正常男性基因型为A_XBY,已知正常人群中甲病基因携带者占1/4,即该正常男性为Aa的概率为1/4,所以生育一个两病兼患男孩(aaXbY)的概率为(2/3×1/4×1/4)(患甲病概率)×(1/2×1/4)(乙病男孩概率)=1/192,C错误;
D、基因B和b转录产物编码序列只有第589位碱基不同,基因B和b发生碱基对替换,转录产物mRNA中三个碱基对应一个氨基酸,基因B表达过程中的起始密码子由RNA上的第9、10、11位碱基构成,589-8=3×193+2,基因b对应的多肽链第194位氨基酸发生改变,D正确。
故选BC。
6.(2026·辽宁省辽阳市·一模)一种罕见遗传病由一对等位基因(E/e)控制。图1是该病患者家系图,图2是部分个体该等位基因序列检测结果。下列叙述不正确的是( )
A. 建议在人群中调查该遗传病的发病率
B. 该病的遗传方式最可能是常染色体隐性遗传
C. IV-1个体的致病基因不可能来自于I-2个体
D. 可以通过电泳检测IV-2个体是否患该遗传病
【答案】BCD
【解析】A、调查遗传病的发病率应在人群中调查,A正确;
BC、由系谱图可知,Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,子代Ⅱ-2、Ⅱ-3患病;Ⅱ-4、Ⅱ-5正常,子代Ⅲ-1患病,符合“无中生有”的隐性遗传特征,因此该病为隐性遗传病;第III 代与第IV代均有患病个体,且该病为罕见病,因此Ⅱ-5、Ⅲ-3个体都携带致病基因的概率较低,所以推测此病为伴 X染色体隐性遗传病的概率较高,因此,IV-1个体的致病基因可能来自于Ⅲ-2、Ⅱ-4和Ⅰ-2,BC错误;
D、由图2可知,Ⅲ-1致病的原因是因为E基因发生了碱基对替换,且E和e基因长度一致,电泳条带位置不会改变,因此不能通过电泳来检测IV-2个体是否患该遗传病,D错误。
故选BCD。
二、非选择题
1.(2026·东北三省三校·一模)果蝇的性别决定方式为XY型,长翅和残翅分别由常染色体上的等位基因A和a控制,红眼和白眼分别由X染色体上的等位基因B和b控制。已知基因型为AXb的雄配子受精能力仅为正常雄配子的1/2,雌配子受精能力均正常。请回答下列问题:
(1)若要验证“AXb雄配子的受精能力仅为正常雄配子的1/2”,将基因型为AaXbY的雄蝇与基因型为aaXbXb的雌蝇杂交。若子代的表现型及比例为_______,则假设成立。
(2)现有纯合长翅白眼雌蝇与纯合残翅红眼雄蝇杂交得F1,F1相互交配得F2。
①F1雄蝇的基因型为_______,F2中残翅红眼个体的比例为______。
②若让F2中的长翅红眼雌蝇与残翅白眼雄蝇随机交配,后代中残翅白眼个体的比例为________。
(3)与A/a连锁的分子标记(靶向锚定目标基因区域,可实现对目标基因的间接检测与筛选)特性如下:
R15(显性标记):使用一对引物扩增并电泳后,A_个体有条带(1200bp),用“+”表示,aa个体无条带,用“-”表示;
R24(共显性标记):使用一对引物扩增并电泳后,AA个体呈“B”条带(长片段,600bp)、aa个体呈“S”条带(短片段,500bp)、Aa个体呈“H”条带(同时含600bp和500bp条带)。
现将纯合长翅果蝇与残翅果蝇杂交得F1,F1随机交配得F2。对F2部分个体进行PCR扩增并电泳,结果如图所示(M代表标准参照物;1~15代表不同F2个体):
①R15条带中“+”:“-”=4:1,不符合分离定律(预期3:1)的原因可能是:_____(至少答1点)。
②R24标记中,A基因连锁的长片段与a基因连锁的短片段_____(填“存在”或“不存在”)相同的核苷酸序列;电泳结果中“离上样孔近的条带”对应______(填“长片段”或“短片段”)。与显性标记R15相比,共显性标记R24应用于分离定律判断时所具有的优势是:_____。
【答案】(1)长翅白眼雌:长翅白眼雄:残翅白眼雌:残翅白眼雄=1:2:2:2
(2) ①. AaXᵇY ②. 1/7 ③. 3/16
(3) ①. 样本太小,出现统计学偏移 ②. 存在 ③. 长片段 ④. 能直接区分显性纯合子(AA)和杂合子(Aa)
【解析】
【小问1详解】
基因型为AaXbY的雄蝇产生的配子及比例为AXb:aXb:AY:aY=1:1:1:1,由于AXb雄配子的受精能力仅为正常雄配子的1/2,所以实际能参与受精的配子比例为AXb:aXb:AY:aY=1:2:2:2。基因型为aaXbXb的雌蝇产生的配子为aXb。则子代的基因型及比例为AaXbXb:aaXbXb:AaXbY:aaXbY=1:2:2:2,表现型及比例为长翅白眼雌蝇:长翅白眼雄蝇:残翅白眼雌蝇:残翅白眼雄蝇=1:2:2:2。
【小问2详解】
①纯合长翅白眼雌蝇(AAXbXb)与纯合残翅红眼雄蝇(aaXBY)杂交得F1,F1雄蝇的基因型为AaXbY,雄配子为1/7AXb、2/7AY、2/7aXb、2/7aY;F1雌蝇的基因型为AaXBXb,雌配子1/4AXB、1/4AXb、1/4aXB、1/4aXb。F1相互交配得F2,F2表型及比例为:长翅红眼雌:长翅白眼雌:残翅红眼雌:残翅白眼雌:长翅红眼雄:长翅白眼雄:残翅红眼雄:残翅白眼雄=2:2:1:1:3:3:1:1,所以F2中残翅红眼(aaXBXb、aaXBY)的比例为2/7(aXb)×1/4(aXB)+2/7(aY)×1/4(aXB)=1/7。
②F2中的长翅红眼雌蝇(1/4AAXBXb,3/4AaXBXb),残翅白眼雄蝇(aaXbY)。随机交配后,后代残翅白眼个体的比例为3/4×1/2×1/2=3/16。
【小问3详解】
①由于只对F2中的15个个体进行PCR扩增电泳,统计的样本数量过少,出现统计学偏移,所以R15条带中“+”(A_):“−”(aa)=4:1,不符合分离定律预期3:1。
②R24标记中,同一种引物既能扩增A基因又能扩增a基因,所以A基因连锁的长片段与a基因连锁的短片段存在相同的核苷酸序列;电泳结果中“离上样孔近的条带”对应长片段(因为短片段在电泳时移动速度快,离上样孔远)。与显性标记R15相比,共显性标记R24应用于分离定律判断时所具有的优势是:R24能直接区分AA、Aa、aa三种基因型,而R15只能区分A_和aa,即共显性标记R24能直接区分显性纯合子(AA)和杂合子(Aa)。
2.(2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区第三中学校·一模) 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。甲病患者的卵母细胞在受精后会发生凋亡,从而导致女性不孕症:基因检测发现个体I-2不含致病基因。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)据图1可知,控制甲病的基因为_____(显性/隐性)基因,判断依据是_____。
(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,据图分析基因②为_____(B/b)基因。乙病的遗传方式为_____。Ⅲ-2只患乙病的概率是_____,同时患甲、乙两种遗传病的概率为_____。
(3)科研人员用绿色荧光探针标记A基因的核酸序列,红色荧光探针标记a基因的核酸序列,再在人工扩增DNA体系中加入荧光标记物。检测时,随着扩增次数增多,相应的荧光信号逐渐增强。图3中的a、b、c是人工扩增DNA后可能的荧光检测结果,家系中II-2对应的结果为_____,II-5对应的结果为_____。
【答案】(1) ①. 显性 ②. I-1(男性)不患病,I-2不含致病基因,若该病遗传方式为隐性遗传则II-3必然不患病,因此致病基因为显性基因(或其他合理答案)
(2) ①. B ②. 伴X染色体隐性遗传 ③. ④. 0
(3) ①. b ②. b或c
【解析】
【小问1详解】
I-1(男性)不患病,I-2不含致病基因,若该病遗传方式为隐性遗传则II-3必然不患病,说明该病不可能是隐性遗传病,只能是显性遗传病,如果是伴X显性遗传病,则I-1含有致病基因XAY(甲病患者的卵母细胞在受精后会发生凋亡,从而导致女性不孕症,虽然携带致病基因,但是因为是男性,故其不患病),其后代的女儿均是患者,与题意不符,故甲病只能是常染色体显性遗传病,I-1基因型为Aa,I-2基因型为aa,后代女性有患者Aa、和正常aa。
【小问2详解】
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。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AA,Aa,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),二者后代只患乙病的概率是(XbY),XbY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)。
【小问3详解】
据第(1)问分析可知,I-1基因型为Aa,II-2基因型为aa,科研人员用绿色荧光探针标记A基因的核酸序列,红色荧光探针标记a基因的核酸序列,再在人工扩增DNA体系中加入荧光标记物,故I-1可以随着循环次数增大,能扩增出大量红色和绿色荧光(c),II-2只能随着循环次数增大,能扩增出大量红色荧光(b)。由(2)分析可知II-5甲病基因型为AA,Aa,所以II-5对应的结果为b或c。
3.(2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模)图1是某具有甲、乙两种单基因遗传病的家族的系谱图。甲病、乙病分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因独立遗传,甲病在人群中的发病率为1/3600。TaqMan荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变,用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和突变基因的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累。回答下列问题:
(1)据图1可知,甲病的遗传方式为________。等位基因产生的根本原因是________。
(2)为确定乙病的遗传方式,科研人员利用实时荧光定量PCR技术对该家族中Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5个体关于基因B/b进行了检测,检测结果为图2的a、b、c三种类型。据图分析,乙病的遗传方式为________,判断依据是________。
(3)若Ⅲ-2与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患甲病孩子的概率为________。
(4)在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。Ⅱ-5在生育Ⅲ-5之前高龄且患乙病,需要进行遗传筛查。人卵细胞形成过程中第一极体不再分裂,不考虑基因突变,若Ⅱ-5第一极体的染色体数目为23,则Ⅲ-5的染色体数目________(填“可能”或“不可能”)存在异常;若减数分裂正常,且第一极体X染色体上有2个基因B,则所生男孩________(填“一定”“不一定”或“一定不”)患乙病。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. 基因突变
(2) ①. 伴X染色体显性遗传 ②. Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病,生出不患乙病的儿子Ⅲ-4,可判断出乙病为显性遗传病;据题图分析,父亲Ⅱ-4对应图2中的a,只含乙病的突变基因,不含正常基因,可排除常染色体显性遗传(第2点也可表述为若Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型都为Bb,即图2中的c,则检测结果不可能会出现图2中的a,即基因型为BB,可排除常染色体显性遗传)
(3)1/183 (4) ①. 可能 ②. 一定不
【解析】
【小问1详解】
图1显示,I-1和I-2均不患甲病,生出患甲病女儿Ⅱ-3,可判断出甲病为隐性遗传病,且父亲I-1为正常人,若甲病为伴X染色体隐性遗传病,则父亲I-1患甲病,与事实不符,因此甲病为常染色体隐性遗传病,基因突变的结果是产生新基因,因而基因突变是生物变异的根本来源,即等位基因产生的根本原因是基因突变。
【小问2详解】
Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病,生出不患乙病儿子Ⅲ-4,可判断出乙病为显性遗传病,又知Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5的荧光强度依次对应图2的测结果为图2的a、b、c三种类型,且红色为正常基因,结合性状表现可判断Ⅱ-4只含乙病的突变基因,不含正常基因,对应的是a,其他三个依次对应的是c、b、b,因此排除常染色体显性遗传。由此可知,Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5的基因型依次为XAY、XAXa、XaY、XaY。
【小问3详解】
甲病在人群中的发病率为1/3600,即a的基因频率为1/60,A的基因频率为59/60,表型正常的男子中AA=(59/60
×59/60)÷(1-1/3600)=59/61,Aa=1-59/61=2/61。Ⅲ-2有关甲病的基因型和概率为1/3AA、2/3Aa,和无亲缘关系的正常男子婚配,后代患甲病的概率是(2/61)×(2/3)×(1/4)=1/183。
【小问4详解】
甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X显性遗传病,则Ⅱ-5的基因型可表示为AaXBXb,人类的染色体数目为2N=46,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞的染色体数目一定是23,如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ出现姐妹染色单体不分离且移向细胞同一极的情况,则卵细胞染色体数目异常,Ⅲ-5染色体数目可能存在异常。若减数分裂正常,且第一极体X染色体上有2个基因B,不考虑基因突变,则次级卵母细胞中有2个基因b,卵细胞中也会携带基因b,则所生男孩一定不患病。
4.(2026·黑辽宁省辽阳市·一模)某种甲虫的有角和无角受常染色体上的一对等位基因(A、a)控制,雌虫个体均为无角,雄虫个体有有角、无角两种,表现为完全显性。甲虫的体色由3个复等位基因AL、BL、CL控制,分别决定褐色、黑色和红色。一只有角褐色雄虫和多只基因型相同的无角黑色雌虫杂交,子一代表型及比例如表,请回答下列问题:
子一代表型及比例
雄虫
雌虫
有角红色:有角黑色:无角红色:无角黑色=3:3:1:1
无角褐色:无角黑色=1:1
(1)甲虫的无角对有角为______(填“显性”或“隐性”),若只考虑无角性状,则亲本无角黑色雌虫的基因型是______。
(2)根据题干信息可以判断基因AL、BL、CL的显隐性关系为______,但是无法判断控制体色的复等位基因是只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段上(同源区段表示X和Y染色体上存在等位基因),原因是____________。
(3)若控制体色的复等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上,则该甲虫种群中,控制体色的基因型有______种;若控制体色的复等位基因只位于X染色体上,则:
①以子一代甲虫为材料,若要获得纯合红色雌虫,实验思路是___________________________。
②子一代中无角黑色雌虫与母本基因型相同的概率是______,让子一代的雌雄甲虫自由交配,子二代中表型为无角褐色的个体占______。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. Aa
(2) ①. BL>AL>CL(或BL对AL和CL为显性,AL对CL为显性) ②. 无论基因只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段上,亲本杂交实验后都可以出现相同的实验结果
(3) ①. 15 ②. 用F1中褐色雌虫与红色雄虫杂交 ③. 0 ④. 3/16
【解析】
【小问1详解】
甲虫的有角和无角受常染色体上的一对等位基因(A、a)控制,雌虫个体均为无角,雄虫个体有有角、无角两种,一只有角褐色雄虫(Aa)和多只基因型相同的无角黑色雌虫(Aa)杂交,子代雄中有角∶无角=3∶1,因此甲虫的无角为隐性;若只考虑无角性状,则亲本无角黑色雌虫的基因型是Aa。
【小问2详解】
一只有角褐色雄虫(Aa)和多只基因型相同的无角黑色雌虫(Aa)杂交,子代雌虫中褐色∶黑色=1∶1,雄虫中红色∶黑色=1∶1,因此该基因在性染色体上,如亲本相关的基因型可为XALY、XCLXBL,且BL>AL>CL;无论基因只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段上,亲本杂交实验后都可以出现相同的实验结果。
【小问3详解】
若控制体色的复等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上,则该甲虫种群中,控制体色的基因型中雌性有3(纯合子)+3(杂合子)=6种,雄性有3(纯合子)+杂合子(6种)=9,因此基因型一共有15种。
①若控制体色的复等位基因只位于X染色体上,亲本基因型为XALY、XCLXBL,以子一代甲虫为材料,用F1中褐色雌虫(XALXCL)与红色雄虫(XCLY)杂交,可获得纯合红色雌虫(XCLXCL)。
②亲本基因型为AaXALY、AaXCLXBL,子一代中的无角(1/2Aa、1/4aa、1/4AA)黑色雌虫(XBLXAL)与母本基因型相同的概率是0;
让子一代的雌雄甲虫自由交配,子二代中雌性均为无角,雄性中aa为无角,雄性中占比为1/4。
子一代雌性为1/2XALXCL、1/2XALXBL,产生的雌配子为1/2XAL、1/4XCL、1/4XBL,雄性为1/2XCLY、1/2XBLY,产生的雄配子为1/4XCL、1/4XBL、1/2Y,子二代褐色个体为1/8XALXCL、1/4XALY,则无角褐色比例为1/8×1+1/4×1/4=3/16。
ZW型性别决定方式
考点3
一、选择题
1.(2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模)某种蝴蝶长口器和短口器这对性状受Z染色体上的基因A/a控制。研究人员通过基因工程培育出一种特殊品系蝴蝶(ZAZt),其中一条Z染色体上携带致死基因t,当基因t纯合(ZtZt、ZtW)时,胚胎会死亡。研究人员进行了以下甲、乙两组实验:
甲:短口器(♂)×长口器(♀)→F1的表型及比例是长口器(♂)∶短口器(♀)=1∶1
乙:特殊品系蝴蝶×长口器(♀)→F1均表现为长口器
实验甲中的亲本均为纯合子,不考虑染色体互换与突变。下列分析合理的是( )
A. 该种蝴蝶的短口器对长口器为显性
B. 致死基因t与基因a位于同一条Z染色体上
C. 让乙实验的F1雌雄蝴蝶相互交配若干代,后代中会出现短口器蝴蝶
D. 让该特殊品系蝴蝶与短口器蝴蝶交配,F1雌雄蝴蝶均表现为长口器∶短口器=1∶1
【答案】B
【解析】A、甲组实验中,短口器♂(ZaZa)与长口器♀(ZAW)杂交,F1雄性为ZAZa(长口器),雌性为ZaW(短口器),说明长口器为显性,短口器为隐性,A错误;
B、乙实验中,若特殊品系蝴蝶的基因型为ZAtZa,其与长口器蝴蝶(♀,ZAW)交配,F1的基因型为ZAtZA(长口器)、ZAZa(长口器)、ZAtW(死亡)、ZaW(短口器),与F1的实验结果不符,因此特殊品系蝴蝶的基因型可能是ZAZat,致死基因t与基因a位于同一条Z染色体上,B正确;
C、特殊品系蝴蝶(ZAZat)×长口器(♀,ZAW),F1的基因型为ZAZA(长口器)、ZAZat(长口器)、ZAW(长口器)、ZatW(死亡),因此乙实验的F1雌雄蝴蝶相互交配若干代,后代的基因型均与F1相同,均表现为长口器,不会出现短口器蝴蝶,C错误;
D、特殊品系蝴蝶(ZAZat)与短口器蝴蝶(ZaW)交配,F1的基因型为ZAZa(长口器)、ZaZat(短口器)、ZAW(长口器)、ZatW(死亡),即雄性蝴蝶表现为长口器:短口器=1:1,雌性蝴蝶均表现为长口器,D错误。
二、非选择题
1.(2026·吉林省G35联合体·一模) 家蚕(ZW型)的茧颜色与多对基因有关,野生型为白色茧。现有黄色、粉色两种颜色单基因突变体(只有一对基因与野生型家蚕不同,不考虑基因位于W染色体上),研究人员为探究家蚕茧颜色基因的位置及显隐性关系,进行了下列实验。回答下列问题:
亲本
F1的表型
实验一
黄色甲(雄)×野生型(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
实验二
黄色甲(雄)×粉色乙(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
(1)根据实验一,可确定控制黄色茧有关基因突变发生在____染色体;根据实验二推测控制粉色茧有关基因突变发生在_____染色体上。雌性家蚕的次级卵母细胞中含_____条W染色体。
(2)将实验二中的F1相互交配,F2中茧色白色:黄色:粉色为3:4:1,说明粉色基因位于_____上,F2中黄色雌性家蚕的基因型有____种。
(3)遗传学家将一个DNA片段导入到实验一F1白色茧雄性的体细胞中(实验一中体色相关基因用M/m表示),通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因黄色茧雄蚕。插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制M基因的表达,使家蚕表现为黄茧。若家蚕的受精卵无控制该性状的基因(M、m),将造成胚胎致死。为确定该DNA片段具体的插入位置,进行了相应的杂交实验。
实验思路及结论:让该转基因黄色茧雄蚕与实验一F1黄色茧雌蚕杂交,统计子代的表型种类及比例。
①若子代全表现为黄色茧,雌雄比例为1:1或表现为_____,则DNA片段插入M基因所在的染色体。
②若子代的表现为黄色茧:白色茧=1:1或黄色茧:白色茧=1:2,则DNA片段插入_____。
③若子代的表现为黄色茧:白色茧=3:1,则DNA片段插入_____。
【答案】(1) ①. Z ②. Z或常 ③. 0或1或2
(2) ①. 常 ②. 3
(3) ①. 全为黄色茧,且雌雄比例为1:2 ②. M基因所在染色体的同源染色体上 ③. M基因所在染色体的非同源染色体上
【解析】
【小问1详解】
实验一的结果表现为性状表现与性别有关,因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征,且白色茧对黄色茧为显性,相关基因位于Z染色体上。根据实验二不能确定粉色茧基因的位置,因为无论粉色茧基因是否位于常染色体上,得到F1的表型均相同,即亲本的基因型为MMZbZb或ZMbZMb(黄色)、mmZBW或ZmBW(粉色),根据实验二推测控制粉色茧有关基因突变发生在Z或常染色体上。雌性家蚕的性染色体组成为ZW,在减数分裂Ⅰ结束时,形成的两个次级卵母细胞中,一个含有W染色体,一个不含,含W染色体的次级卵母细胞,在进行减数分裂Ⅱ后期时,着丝粒分裂,细胞中含有2条W染色体,所以雌性家蚕的次级卵母细胞中含0或1或2条W染色体。
【小问2详解】
若控制粉色茧的基因位于常染色体上,则亲本的基因型为MMZbZb(黄色)、mmZBW(粉色),F1的基因型为MmZBZb、MmZbW,二者相互交配产生F2的基因型为3M-ZBZb(白色)、3M-ZbZb(黄色)、lmmZbZb(黄色)、lmmZBZb(粉色)、3M-ZBW(白色)、3M-ZbW(黄色)、lmmZbW(黄色)、lmmZBW(粉色),即F2的雌雄家蚕中白色:黄色:粉色约为3:4:1,可见,黄色雌性家蚕的基因型有3种。
【小问3详解】
结合(1)的分析,实验一中亲本的基因型为ZmZm、ZMW,F1中的基因型为ZMZm、ZmW,遗传学家将一个DNA片段导入到实验一F1白色茧雄性的体细胞中(实验一中体色相关基因用M、m表示),通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因黄色茧雄蚕,用D表示插入的该片段:
①若DNA片段插入M基因所在的染色体,则该转基因黄色茧雄蚕为ZMDZm,与F1黄色茧雌蚕ZmW杂交,子代基因型为ZMDZm、ZmZm、ZMDW、ZmW,则子代表现为全为黄色,且雌雄比例为1:2(插入的片段在M基因内部,M基因结构破坏,结合题干“家蚕的受精卵无控制该性状的基因(M、m),将造成胚胎致死"即ZMDW死亡)或表现为全为黄色茧,雌雄比例为1:1(插入的片段不在M基因内部,M基因结构正常);
②若DNA片段插入M基因所在染色体的同源染色体上,则该转基因黄色茧雄蚕为ZMZmD,与F1黄色茧雌蚕ZmW杂交,子代基因型为ZMZm、ZmDZm、ZMW、ZmDW,则子代的表现为黄色茧:白色茧=1:1(DNA片段未插入m基因内部,m基因结构正常)或者黄色茧:白色茧=1:2(DNA片段插入m基因内部,m基因结构不正常,ZmDW死亡);
③若DNA片段插入M基因所在染色体的非同源染色体上,则该转基因黄色茧雄蚕为DOZMZm,与F1黄色茧雌蚕OOZmW杂交,子代基因型为DOZMZm、DOZmZm、DOZMW、DOZmW、OOZMZm、OOZmZm、OOZMW、OOZmW,即子代表现为黄色茧:白色茧=3:1。
2.(2026·吉林省白山市·一模) 翡翠雀(ZW型)的羽色由基因A/a和B/b控制,当基因A和B同时存在时,翡翠雀表现为绿色羽;仅有基因A存在、无基因B时,表现为黄色羽;无基因A时,无论基因B是否存在,均表现为白色羽。研究人员进行了以下杂交实验:
实验一:选取一只绿色羽雄性翡翠雀与一只白色羽雌性翡翠雀进行杂交,雄性个体均为绿色羽,雌性个体绿色羽与黄色羽的比例为1:1。
实验二:将实验一中的一绿色羽雄性个体与的绿色羽雌性个体进行杂交,得到,结果如下表所示:
羽色
绿色羽雄性
绿色羽雌性
黄色羽雌性
白色羽雄性
白色羽雌性
数量
63
31
30
21
20
回答下列问题:
(1)基因A、a位于_______染色体上,实验一父本的基因型为_______,母本的基因型为_______。
(2)实验二中选用的绿色羽雄性个体可产生_______种配子,原因是_______。
(3)若从中选取黄色羽雌性个体与白色羽雄性个体进行杂交,后代出现白色羽个体的概率为_______,若让实验二中的绿色羽个体相互交配,子代的表型及比例为_______(不考虑性别)。
(4)在自然环境中,研究人员偶然发现一只雌性翡翠雀出现了罕见的蓝色羽,进一步研究发现蓝色羽是由基因b发生显性突变(突变为基因)导致。为确定该突变基因与基因B的显隐性关系,请设计合理的杂交实验,并预期实验结果及结论。实验思路:_______;预期结果及结论:_______。
【答案】(1) ①. 常 ②. AAZBZb ③. aaZBW
(2) ①. 4/四 ②. A、a位于常染色体上,B、b位于Z染色体上,且该个体的基因型为AaZBZb,两对等位基因自由组合后可产生4种比例相等的配子
(3) ①. 1/3 ②. 绿色羽:黄色羽:白色羽=7:1:1
(4) ①. 将该蓝色羽雌性翡翠雀与纯合绿色羽雄性翡翠雀进行杂交,观察雄性子代的表型 ②. 若子代雄性个体均为蓝色羽,则说明突变基因对基因B为显性;若子代雄性个体均为绿色羽,则说明突变基因对基因B为隐性
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,实验一中,白色雌雀(无A)和绿色雄雀杂交,F1雄性全为绿色,雌性绿色:黄色=1:1。 黄色羽需要有A无B,说明B/b在Z染色体上(因为雌性的Z染色体来自父本,W来自母本),A/a在常染色体上(否则无法出现这样的性别差异比例)。母本(白色雌雀):无A,基因型为aaZ⁻W。 父本(绿色雄雀):有A和B,结合F1雌性绿色(A-ZBW):黄色(A-ZbW)=1:1,说明父本的Z染色体为ZBZb,常染色体为AA(若为Aa,F1会出现aa的白色个体,与实验结果不符)。因此父本基因型为AAZBZb,母本基因型为aaZBW(若为ZbW,子代雄雀会出现黄色羽)。
【小问2详解】
实验一的父本为AAZBZb,母本为aaZBW,则F1中的绿色羽雄性个体的基因型为AaZBZB或AaZBZb。若为AaZBZB,与F1的绿色羽雌性个体(AaZBW)杂交子代中不会出现黄色羽雌性雀,因此与F1的绿色羽雌性个体(AaZBW)杂交的绿色羽雄性个体的基因型为AaZBZb,由于A、a位于常染色体上,B、b位于Z染色体上,两对等位基因自由组合后可产生4种比例相等的配子(AZB:AZb:aZB;aZb=1:1:1:1)。
【小问3详解】
F2黄色羽雌性个体的基因型为AAZbW:AaZbW=1:2,与白色羽雄性个体(aaZBZB:aaZBZb=1:1)杂交,后代出现白色羽个体的概率为2/3×1/2=1/3。若让实验二F2中的绿色羽个体(雄:AA:Aa=1:2,ZBZB:ZBZb=1:1,雌:AA:Aa=1:2,ZBW)相互交配,对于A/a基因,A占2/3、a占1/3,相互交配,A-占8/9、aa占1/9;对于B/b基因,雄配子为ZB:Zb=3:1,雌配子ZB:W=1:1。子代的基因型及比例为A-ZB-:A-ZbW:aa--=8/9×7/8:8/9×1/8:1/9×1=7:1:1,表型及比例为绿色羽:黄色羽:白色羽=7:1:1。
【小问4详解】
在自然环境中,研究人员偶然发现一只雌性翡翠雀出现了罕见的蓝色羽,进一步研究发现蓝色羽是由基因b发生显性突变(突变为基因B+)导致。为确定该突变基因B+与基因B的显隐性关系,可将该蓝色羽雌性翡翠雀与纯合绿色羽雄性翡翠雀进行杂交,观察雄性子代的表型。若子代雄性个体均为蓝色羽,则说明突变基因B+对基因B为显性;若子代雄性个体均为绿色羽,则说明突变基因B+对基因B为隐性。
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