专题4 争分点突破4 基因定位类问题分析-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考生物复习讲义课件(冀赣) (课件PPT+word教案)

　基因定位类问题分析 一、细胞中基因的位置关系 二、基因定位方法突破 一确定基因位于常染色体还是性染色体上仅以XY型性别决定为例 1．性状显隐性未知时，利用具有一对相对性状的纯合子进行正反交 正反交结果 2．性状显隐性已知时，进行以下杂交实验：构建“同型”隐ד异型”显(黄金组合)或者“杂合雌”ד显雄”的交配组合，观察子一代雌雄表型。 例1　(2022·海南，18节选)家蚕是二倍体生物(2n＝56)，雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段)，并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。 ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案　实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表型及比例。预期结果及结论：若正反交结果只出现一种性状，则表现出来的性状为显性性状，且控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上；若正反交结果不同，则控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状 解析　需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段)，但由于不知道显隐关系，可以利用正反交实验来探究。实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表型及比例(假设相关基因为A和a)。预期结果及结论：若控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上，正反交分别为AA×aa、aa×AA，其F1的基因型都为Aa，只出现一种性状，且F1表现出来的性状为显性性状；若有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，正反交分别为ZAZA×ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa×ZAW(后代雄性全为显性性状，雌性全为隐性性状)，则正反交结果不同，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。 二若确定了基因位于常染色体上，则需要确定该基因在几号染色体上 1．利用染色体片段缺失定位 2．利用现代科学技术定位 技术一RFLP(限制性片段长度多态性)，即不同等位基因会被限制酶切出不同数量、不同长度的片段，用探针标记后进行电泳分离可看出差异。 例2　某二倍体植物的花色由A/a和D/d两对等位基因控制，没有显性基因开白花，每对等位基因都至少有一个显性基因时开红花，其余情况开粉红花。D/d基因位于6号染色体上，且该植物至少要有一条正常的6号染色体才能存活，现有一株基因型为AaDd的植株甲，其体细胞的6号染色体如图1所示，不考虑互换。请回答下列问题： (1)植株甲的变异类型可以通过显微镜观察____________直接观察到。 (2)让植株甲自交产生F1，若F1中红花∶粉红花∶白花＝6∶5∶1，可确定A/a基因______(填“位于”或“不位于”)6号染色体上，且基因D位于______(填“正常”或“异常”)染色体上。取F1中的粉红花进行随机交配得F2，F2中白花所占比例为________。 (3)为培育新花色，科学家取植株甲的组织，在每个细胞A/a基因所在的染色体上随机插入了一个控制蓝色色素产生的长度为700 bp的B基因(蓝色叠加红色会出现深紫色花色，蓝色叠加粉红色会出现淡紫色花色)，再通过植物组培技术获得若干转基因幼苗。为提前筛选转基因幼苗的花色，科学家分别对1号、2号、3号幼苗的A/a基因用限制酶切割后进行了电泳，并用核酸探针对相关条带进行显示，A和a基因的酶切位点如图2所示，B基因不含该限制酶的酶切位点，电泳结果如图3。 经推断可得：片段②的长度为______bp,3号幼苗的花色为________。不能确定花色的幼苗是____号，可通过____________________技术进一步确定。 答案　(1)染色体形态　(2)不位于　异常　1/6　(3)1 000　淡紫色　2　PCR(核酸分子杂交) 解析　(2)分析题意可知，该植物至少要有一条正常的6号染色体才能存活，说明植株甲自交后代存在不能存活的情况。让植株甲(AaDd)自交产生F1，若F1中红花∶粉红花∶白花＝6∶5∶1，后代性状分离比之和不是4，说明A/a基因不位于6号染色体上；若基因D位于异常染色体上；当Dd自交时可以产生子代DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但DD都是异常的染色体会产生致死效应，故子代Dd∶dd＝2∶1，恰好符合F1中红花∶粉红花∶白花＝6∶5∶1。F1中的粉红花的基因型为AAdd∶Aadd∶aaDd＝1∶2∶2，产生的配子比为Ad∶ad∶aD＝2∶2∶1，又因为该植物至少要有一条正常的6号染色体才能存活，因此F2中aaDD(1/5×1/5＝1/25)不能存活，因此白花aadd(2/5×2/5＝4/25)的比例为。(3)酶切位点在A、a基因外及A基因内，且400＋700＝1 100,1 400＋700＝2 100，若A基因被切，由于②片段无探针结合位点，电泳后不显条带，故1 400 bp为A/a完整基因，400 bp为①片段，故②片段为1 400－400＝1 000(bp)；3号幼苗应是插到A所在的染色体，因此花色为淡紫色，不能确定花色的幼苗是2号，可通过PCR技术进一步确定。 技术二SNP定位就是用SNP作为DNA标记来进行定位。SNP即单核苷酸多态性，不同个体的区别在于单个核苷酸的差异(如图所示)，可用DNA测序、基因芯片检测。 例3　为阐明水稻(自花传粉植物)颖花发育的遗传机制，科研人员通过射线辐照野生型水稻，培育出能稳定遗传的内颖完全退化的品系突变体甲和突变体乙，进行了相关实验。请回答下列问题： (1)将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交，F2的性状分离比均为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶2∶1。可推测两种突变体的形成均可能是由______对等位基因突变的结果，若F2进行自由交配，则后代性状分离比为____________。 (2)SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性，某些SNP在个体间差异稳定，可作为DNA上特定位置的遗传标记。已知突变体甲和野生型水稻的Ⅱ号和Ⅲ号染色体上的SNP如图所示，为确定突变体甲的突变基因位于Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员进行了实验(不考虑互换)。将突变体甲(SNPm)和野生型(SNPB)进行杂交，得到的F1植株自交。检测F2中全部内颖完全退化个体的SNP，若SNP1和SNP2的检测结果分别为____________________________________________________，则突变基因位于Ⅲ号染色体上。 答案　(1)1　3∶2∶3　(2)SNP1检测结果为SNP1m∶SNP1B＝1∶1；SNP2检测结果全为SNP2m 解析　(1)将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交，F2的性状分离比均为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶2∶1，为3∶1的变式，遵循基因的分离定律，可推测两种突变体的形成均可能是1对等位基因突变的结果。由F2的性状分离比可知，内颖部分退化为杂合子，野生型和内颖完全退化均为纯合子，由于水稻是自花传粉植物，因此，F2进行自由交配实际是F2自交，则后代中内颖部分退化出现的比例为1/2×1/2＝1/4，野生型和内颖完全退化出现的比例分别是1/2×(1－1/4)＝3/8，即F2进行自由交配产生的后代性状分离比为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝3∶2∶3。(2)如果相关基因位于Ⅲ号染色体上，则全部内颖完全退化个体中均只有突变体甲的Ⅲ号染色体，由于Ⅱ号和Ⅲ号染色体之间是自由组合的，因此，检测F2中全部内颖完全退化个体的SNP，若SNP1检测结果为SNP1m∶SNP1B＝1∶1；SNP2检测结果全为SNP2m，则突变基因位于Ⅲ号染色体上。 技术三SSR定位。方法是用PCR将SSR扩增，再对不同长度的DNA片段进行电泳分离。SSR为短串联重复序列，其内侧为不同长度的重复序列如(CA)n，但外侧的序列高度保守(如图所示)，可用于设计PCR引物进行扩增。 例4　(2024·河北，23节选)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合子P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果如表。 实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例 ① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝9∶3∶3∶1 ② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝9∶3∶3∶1 回答下列问题： (1)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于____________染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是___________________________________________________________________________，同时具有SSR2的根本原因是_____________________________________________________。 (2)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为__________________________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 答案　(1)9号　F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子　F1产生的含P1 1号染色体的配子与含P2 1号染色体的配子受精　(2)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同 解析　(1)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子；而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，随后F1产生的含P1 1号染色体的配子与含P2 1号染色体的配子受精。(2)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。 3．利用非整倍体杂交定位 (1)利用三体定位 (2)利用单体定位 例5　某大豆突变株表现为黄叶(ee)，用该突变株分别与不含e基因的7号单体(7号染色体缺失一条)、绿叶纯合的7号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，且一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是(　　) A．分析突变株与7号单体杂交的F1可确定E、e是否位于7号染色体上 B．若E、e基因不位于7号染色体，则突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝1∶3 C．若突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶占5/36，则 E、e基因位于7号染色体上 D．若突变株与7号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则E、e基因位于7号染色体上 答案　D 解析　突变体基因型为ee，若E/e位于7号染色体上，则单体绿叶纯合植株的基因型为EO，二者杂交后代为Ee∶eO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶，若E/e不位于7号染色体上，则单体绿叶纯合植株的基因型为EE，二者杂交后代均为Ee，表现为绿叶，A正确；若E/e不位于7号染色体上，则三体绿叶纯合植株的基因型为EE，二者杂交后代均为Ee，F1自交，F2黄叶∶绿叶＝1∶3，B正确；若E/e位于7号染色体上，则三体绿叶纯合植株的基因型为EEE，EEE产生的配子为1/2EE、1/2E，因此二者杂交后代为1/2EEe、1/2Ee，均为绿叶，EEe产生的配子类型和比例为EE∶Ee∶E∶e＝1∶2∶2∶1，自交后代黄叶占1/2 × 1/6 ×1/6＝1/72，Ee自交产生的后代中ee占1/2 × 1/4＝1/8，因此F1自交后代黄叶占1/72＋1/8＝10/72＝5/36，C正确；若E/e位于7号染色体上，则单体绿叶纯合植株的基因型为EO，二者杂交后代为Ee∶eO＝1∶1，F1中Ee自交后代E_＝1/2 × 3/4＝3/8，ee＝1/2 × 1/4＝1/8，eO自交后代为1/2 × 1/4＝1/8ee、1/2 × 1/2＝1/4eO，由于一对同源染色体均缺失的个体致死，所以致死个体为1/2 ×1/4＝1/8，所以F2中黄叶∶绿叶＝4∶3，D错误。 4．利用已知位置的基因定位未知位置的基因 举例：已知基因A与a位于2号染色体上 例6　研究表明，雌性家蚕细胞减数分裂过程中不发生染色体的互换。雄性家蚕细胞减数分裂过程中可能发生染色体的互换，若两对基因位于一对同源染色体上，通常可形成数量不等的四种配子(两多两少)，但是若这两对基因在一对同源染色体上且位置相距很远，则可形成比例近似1∶1∶1∶1的四种配子，与两对基因独立遗传的情况相似。现有基因型为AABB和aabb的家蚕品系，两对基因各控制一对相对性状，请以这些家蚕为材料，设计杂交实验，验证这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远(用文字描述)。 实验方案： ①取________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________进行杂交； ②____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________； 预期结果及结论：______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　①基因型为AABB和aabb的家蚕为亲本　②方案一：取F1雄、雌性个体相互交配　若后代有四种表型且比例接近5∶1∶1∶1，则证明家蚕这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远；方案二：取F1个体与基因型为aabb的个体进行正、反交　若F1(♀)与aabb(♂)的后代只有两种表型，而F1(♂)与aabb(♀)的后代有四种表型且比例接近1∶1∶1∶1，则证明家蚕这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远 方法提炼　确定基因在染色体的相对位置 方法：利用基因之间的交换概率定位。 原理：两个基因之间位置越远，则交换概率越高。 举例：若AB/ab×ab/ab后代出现Aabb和aaBb的概率高，则A与B的距离就远；反之A与B的距离就近。 5．利用细胞融合定位 细胞融合可以在基因型相同或不同的细胞间进行，其中基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可以进行基因定位。 例7　如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人－鼠杂种细胞中，人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。结果检测到细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。据相关知识分析，支配芳烃羟化酶、乳酸脱氢酶、磷酸甘油酸激酶合成的基因分别位于________染色体上。 答案　2、11、X 专题强化练 1～6题每题4分，7～10题每题5分，共44分 1．某种小鼠的体型有野生型和侏儒型，由一对基因控制，为研究其遗传机制，用相应的纯种小鼠进行了甲与乙两组杂交实验，过程及结果如表。下列选项能够解释该实验现象的是(　　) 实验组合 亲本表型 F1表型 F1雌雄个体相互交配后获得的F2表型及比例 ♂ ♀ 甲 侏儒型 野生型 侏儒型 野生型∶侏儒型＝1∶1 乙 野生型 侏儒型 野生型 野生型∶侏儒型＝1∶1 A．控制该性状的基因在线粒体DNA上 B．控制该性状的基因只位于X染色体上，且侏儒型为隐性性状 C．控制该性状的基因位于常染色体上，且来源于母本的野生型、侏儒型基因均不表达 D．控制该性状的基因位于X和Y染色体的同源区段上，且野生型为隐性性状 答案　C 解析　设控制该性状的基因用A/a表示，线粒体DNA的基因遵循母系遗传，子代性状应与母本相同，如甲组野生型小鼠作母本，F1表型应均为野生型，A不符合题意；若控制该性状的基因只位于X染色体上，且侏儒型为隐性性状，则甲组中侏儒型小鼠(作父本，XaY)与纯合野生型小鼠(作母本，XAXA)杂交，F1为XAY和XAXa，均为野生型，B不符合题意；若控制该性状的基因位于常染色体上，则两组杂交得到的F1均为杂合子(Aa)，且来源于母本的野生型、侏儒型基因均不表达，因此两组的F1表型应与父本一致，即甲组的F1为侏儒型，乙组的F1为野生型，两组F1(Aa)既含有侏儒型基因，也含有野生型基因，当F1雌雄个体间相互交配后，F2中来源于母本F1(Aa)的野生型、侏儒型基因均不表达，F2表型及比例取决于F1(Aa)产生的雄配子的类型及比例，即A∶a＝1∶1，C符合题意；若控制该性状的基因位于X和Y染色体的同源区段上，且野生型为隐性性状，则甲组杂交组合为XAYA×XaXa，F1为XaYA和XAXa，均为侏儒型，F2表型及比例为侏儒型∶野生型＝3∶1，D不符合题意。 2．(2024·唐山高三联考)二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体，称为三体(2n＋1，配子育性及结实率与二倍体相同)。科学家利用人工构建的一系列增加了不同染色体的野生型纯合水稻三体，分别与野生型水稻的隐性突变体(2n＝24)杂交，获得F1。F1植株单独种植，自交得到F2，分别统计各自F2的表型和比例，可以判断突变基因在染色体上的位置。下列说法错误的是(　　) A．减数分裂过程中，某对同源染色体未分离移向同一极，可能会导致子代中出现三体 B．需构建12种野生型水稻三体，分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置 C．若某F1植株三体子代中野生型与突变型的比例为35∶1，说明突变基因位于该三体所在的染色体上 D．若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为5∶1，则突变基因不位于该三体所在的染色体上 答案　D 解析　水稻(2n＝24)有12对同源染色体，要确定突变基因的位置，需构建12种水稻野生型三体分别与隐性突变体杂交，B正确；假设相关基因用A/a表示，若突变基因位于三体所在的染色体上，隐性突变体的基因型为aa，相关野生型三体的基因型为AAA，二者杂交，F1的基因型有两种，Aa和AAa，其中Aa植株自交后代显性与隐性的比例为3∶1，AAa的植株产生的配子为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，其中a＝1/6，自交后代(即F1植株子代)中显性与隐性的比例为35∶1，C正确；若突变基因不位于三体所在的染色体上，则某隐性突变体的基因型为aa，相关野生型三体的基因型为AA，二者杂交，F1的基因型为Aa，自交后代(即F1植株子代)中野生型与突变型的比例为3∶1，D错误。 3．玉米是二倍体植物。已知胚乳黄色(A)对白色(a)为显性，正常叶(B)对卷叶(b)为显性。DNA片段插入会使基因突变成其等位基因，现利用发生该类型基因突变的某正常叶黄胚乳植株进行自交，F1表现为正常叶黄胚乳∶正常叶白胚乳∶卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝7∶3∶1∶1。下列叙述错误的是(　　) A．控制胚乳颜色与叶型性状的两对基因位于两对不同的同源染色体上 B．可能插入2个DNA片段，且2个DNA片段位于两对不同基因上 C．存在致死现象，即基因型为aaBb的个体死亡，导致7∶3∶1∶1比例的出现 D．F1卷叶黄胚乳植株自交所得的F2中，卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝1∶1 答案　C 解析　某正常叶黄胚乳植株进行自交，F1表现为正常叶黄胚乳∶正常叶白胚乳∶卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝7∶3∶1∶1，该比例是某种配子致死导致的，为9∶3∶3∶1的变式，说明控制胚乳颜色与叶型性状的两对基因位于两对不同的同源染色体上，A正确；可能插入2个DNA片段，且2个DNA片段位于两对不同基因上，因而使得正常叶黄胚乳植株的基因型表现为双杂类型，因而自交会出现四种表型，B正确；F1表现为正常叶黄胚乳∶正常叶白胚乳∶卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝7∶3∶1∶1，说明基因型为Ab的雌配子或雄配子表现为不育，C错误；F1卷叶黄胚乳植株的基因型为Aabb，因其产生的基因型为Ab的雌或雄配子不育，因此其自交所得的F2中，卷叶黄胚乳(Aabb)∶卷叶白胚乳(aabb)＝1∶1，D正确。 4．家鸽(性别决定方式为ZW型)的羽色有灰白羽、瓦灰羽、银色羽三种类型，受Z染色体上的一对等位基因(A/a)控制。现用不同羽色的雌雄个体杂交，统计后代的情况如表所示(W染色体上没有对应的等位其因)。下列分析不正确的是(　　) 组别 亲本 子代 一 灰白羽♂×瓦灰羽♀ 灰白羽♂∶瓦灰羽♀＝1∶1 二 灰白羽♂×银色羽♀ 瓦灰羽♂∶瓦灰羽♀＝1∶1 三 银色羽♂×瓦灰羽♀ 瓦灰羽♂∶银色羽♀＝1∶1 A.控制家鸽羽色的基因A对a为不完全显性 B．家鸽决定羽色的基因型共有3种 C．灰白羽鸽的基因型为ZAZA，银色羽鸽基因型为ZaZa、ZaW D．若选用瓦灰羽雌雄个体杂交，后代的表型及比例为灰白羽∶瓦灰羽∶银色羽＝1∶2∶1 答案　B 解析　羽色性状的遗传为伴性遗传，且控制家鸽羽色的基因只位于Z染色体上，以第三组杂交组合为突破口可知，灰白羽鸽的基因型为ZAZA，即同时存在两个A基因时为灰白羽鸽，含一个A基因时(ZAW、ZAZa)表现为瓦灰羽鸽，不含A基因时(ZaZa、ZaW)表现为银色羽鸽，故控制家鸽羽色的基因A对a为不完全显性，A、C正确；家鸽决定羽色的基因型有ZAZA、ZAZa、ZaZa、ZAW、ZaW共5种，B错误；瓦灰羽雌雄个体杂交，基因型组合为ZAZa×ZAW，后代有ZAZA(灰白羽)∶ZAZa(瓦灰羽)∶ZAW(瓦灰羽)∶ZaW(银色羽)＝1∶1∶1∶1，故表型及比例为灰白羽∶瓦灰羽∶银色羽＝1∶2∶1，D正确。 5．棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD 植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的互换)。下列说法错误的是(　　) A．若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上 B．若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上 C．若F1中短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBD D．若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD 答案　D 解析　已知B、D位于一条染色体上。如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交，子代中短果枝(A_)∶长果枝(aa)＝3∶1，抗虫∶不抗虫＝3∶1，因此F1表型及其比例为短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫＝9∶3∶3∶1，A正确；如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABD∶a＝1∶1，其自交所得F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，B正确；如果B、D基因与a基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBD∶A＝1∶1，其自交所得F1的基因型及比例是AaBD∶AA∶aaBBDD＝2∶1∶1，表型及其比例为短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，C正确；由于B、D位于同一条染色体上，如不考虑互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD四种类型的配子，D错误。 6．(2024·九江高三模拟)果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇(PZ)可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例(假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换)。下列叙述错误的是(　　) A．F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1∶1 B．若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝2∶1 C．若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝9∶3∶3∶1 D．若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同 答案　C 解析　设隐性紫眼突变体基因型为aa，则正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇基因型为aaeegg，据图可知，果蝇(PZ)的基因型为AAEeGg，两者杂交得到F1基因型及比例为AaEegg∶AaeeGg＝1∶1，表型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉卷曲翅野生眼色＝1∶1，A正确；若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，三对基因连锁，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，又已知果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死，自由交配得到的F2基因型及比例为AaEegg∶aaeegg＝2∶1，表型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝2∶1，B正确；若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，F1中的多翅脉果蝇自由交配，F2中野生眼色(A_)∶紫眼(aa)＝3∶1，多翅脉正常翅型(Eegg)∶正常翅脉正常翅型(eegg)＝2∶1，所以可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝6∶2∶3∶1，C错误；PZ果蝇基因型为EeGg，若其自交，子代基因型EEgg(致死)、EeGg、eeGG(致死)，即Ⅱ号染色体的组成与亲本相同，E、G的基因频率不变，D正确。 7．三化螟为单食钻蛀性害虫，会造成水稻大面积减产。科研人员偶然得到了一株天然三化螟抗性纯合品系(X品系)水稻，并通过杂交实验和基因定位方法对三化螟抗性基因(A/a)进行了一系列实验。他们先将野生型水稻与X品系水稻杂交，F1全为抗三化螟植株，F1自交后代的表型及比例为抗性∶非抗性＝3∶1。为进一步探究三化螟抗性基因(A/a)的位置，又将上述F1个体连续自交后获得的个体Y进行基因检测，三化螟抗性基因在水稻某染色体上的DNA检测结果如图所示，图中字母表示相应染色体上的区段。下列有关分析错误的是(　　) 注：灰色代表的DNA 一部分来自野生型，一部分来自X品系。 A．三化螟抗性基因为显性基因，A/a的遗传遵循基因的分离定律 B．除了根据表型筛选出三化螟抗性水稻外，还可通过PCR 技术检测 C．筛选得到的三化螟抗性水稻大面积种植后会一直对三化螟具有抗性 D．图中具有抗性的都有X 品系的cg 区段，三化螟抗性的基因最可能位于图中cg区段 答案　C 解析　检测三化螟抗性基因是否存在于某株水稻体内，除了根据表型判断外，还可以提取水稻染色体基因组，通过PCR技术将已知的抗性基因扩增后进行检测，B正确；筛选得到的三化螟抗性水稻大面积种植后，刚开始对三化螟有抗性，但当三化螟中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖(获得针对抗性水稻的抗性)，经过抗性水稻筛选后，三化螟中突变基因频率上升，即三化螟对水稻的抗性增强，导致具有抗性基因的水稻抗三化螟能力减弱或丧失，进而导致其抗性失效，C错误；由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别，具有抗性的都有X品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于X品系的cg区段，所以三化螟抗性基因最可能位于cg区段，D正确。 8．(多选)(2024·南昌高三联考)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不相同，可用于基因定位。为确定水稻长粒基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员以水稻长粒单基因突变体为父本，正常粒为母本，杂交得到F1，F1全为正常粒，F1自交得到的F2共有正常粒326株、长粒106株。科研人员进一步特异性标记、扩增亲本和F2部分个体有关染色体上的SSR序列，电泳结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．长粒性状为隐性性状，正常粒基因发生碱基的增添突变成长粒基因 B．若SSR序列标记的染色体来自同一品种，其同源染色体上的SSR相同 C．若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上，减数分裂时二者通常进入同一配子 D．图b中F2的1～8号个体电泳结果说明长粒基因位于Ⅲ号染色体上 答案　BC 解析　长粒突变型父本与野生型母本杂交，子代全为野生型，说明野生型对长粒为显性；由图a中1、3、6长粒个体电泳结果相同，图b中1、3、6长粒个体电泳结果不同，可知控制粒形的基因位于Ⅱ号染色体上，D错误；来自同一品种的同源染色体上的SSR序列相同，B正确；若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上，则二者连锁遗传，不考虑染色体互换，减数分裂时二者会进入同一配子，C正确。 9．(多选)(2024·石家庄高三三模)安达卢西亚鸡的性别决定为ZW型，当基因t纯合时可使雄性反转为雌性，而雌性没有该现象。一对正常亲本杂交的子代中雌、雄性比为3∶1。下列分析正确的是(　　) A．基因t可能位于Z染色体上 B．若基因t位于Z、W染色体的同源区段，安达卢西亚鸡群随机交配产生的后代中，雌性最多有4种基因型 C．若基因t位于常染色体上，杂交子代雌雄性比为5∶3，则亲本均为杂合子 D．无论基因t位于常染色体上，还是位于Z、W染色体的同源区段，父本一定产生含基因T的配子 答案　ACD 解析　若亲本中tt作母本，Tt作父本，二者杂交，子代中有1/2的tt雄性会性反转为雌性，子代雌、雄性比为3∶1；若亲本基因型为ZtW×ZTZt，子代雌、雄性比也为3∶1；若亲本基因型为ZtWT×ZTZt，子代雌、雄性比也为3∶1，则基因t可能位于Z染色体上，也可能位于常染色体上，还可能位于Z、W染色体的同源区段上，父本一定产生含基因T的配子，A、D正确；若基因t位于Z、W染色体的同源区段，则雌性基因型有正常雌性4种，以及雄性性反转的1种(ZZ)，B错误；若亲本为♀Tt×♂Tt，则子代雌、雄性比为5∶3，C正确。 10．(多选)某昆虫的性别决定方式为XY型，其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1，F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等。不考虑突变、互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述，正确的是(　　) A．若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可能位于两对染色体 B．若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可能都位于X染色体 C．若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可能都位于常染色体 D．若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可能位于一对染色体 答案　ABC 解析　假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因，若F1每种表型都有雌雄个体，则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY，这两种情况的杂交组合产生的F1均有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等，A正确；若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体上，则杂交的结果是F1有两种表型为雌性、两种为雄性或只有两种表型，两种表型中每种表型都有雌雄个体，所以若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可能都位于X染色体，B正确；若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体上，则性状的表现与性别没有关联，F1每种表型都应该有雌雄个体，不可能出现F1有两种表型为雌性、两种为雄性的情况，所以控制翅形和眼色的基因不可能都位于常染色体上，C正确；假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因，若F1有两种表型为雌性、两种为雄性，则亲本的基因型为XaBXab和XAbY，符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等的条件，D错误。 11．(14分)粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。请回答下列问题： (1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2，统计发现，F2仅有籼稻和粳—籼杂交种，且二者比例接近1∶1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，可判断含有________(填“粳稻”或“籼稻”)染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。 (2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区(区域内的基因不发生交换)。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如图。 注：粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。 ①科研人员将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，这四种单基因敲除植株的12号染色体R区差异性属于____________(填“染色体数目”或“染色体结构”)变异。在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 ②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可________________。 ③为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1植株，获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0)。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为________、________、________，则支持上述推测。 答案　(1)粳稻　(2) ①染色体结构　敲除C基因时花粉粒形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常　②中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用　③1/6　1/2　1/3 解析　(1)根据题意可知，让纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2，理论上，F2中粳稻∶粳—籼杂交种∶籼稻＝1∶2∶1，而实际上F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，导致F2中粳—籼杂交种∶籼稻接近1∶1，据此推测，F1产生的花粉含有粳稻染色体的花粉败育，使其基因无法传递给后代。(2)①敲除A、B、C、E基因，造成的是染色体片段的缺失，属于染色体结构的变异。将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态，若敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性。②敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的是C基因，而D基因可中和或抑制 C 基因编码的蛋白的毒害作用。 ③设亲本纯合粳稻(含有A、E基因)的基因型为RR，亲本纯合籼稻(含有A、B、C、D、E基因)的基因型为rr，二者杂交，所得F1的基因型为Rr(粳—籼杂交种)。若F1产生的花粉中有近一半花粉败育的原因是C基因编码的蛋白具有毒害作用，而D基因编码的蛋白可在花粉中解除C基因编码的蛋白的毒害作用。则F1产生的基因型为R的精子由于不含D基因，不能解除C基因编码的蛋白的毒害作用，因而败育，F1产生的基因型为r的精子含有D基因，能解除C基因编码的蛋白的毒害作用，形态正常，即F1产生的花粉的基因型为r；F1产生的卵细胞的基因型为1/2R、1/2r。F1自交产生的F2的基因型为1/2Rr(粳—籼杂交种)、1/2rr(籼稻)。若将D基因转入F1，获得了单拷贝D基因的转基因植株(T0)，且D基因不在12号染色体上。若不考虑花粉败育，则T0产生的花粉的基因型为1/4RD、1/4R、1/4rD、1/4r，由于基因型为R的精子不含D基因，不能解除C基因编码的蛋白的毒害作用，会败育，实际上T0产生的花粉的基因型为1/3RD、1/3rD、1/3r，T0产生的卵细胞的基因型为1/4RD、1/4rD、1/4R、1/4r，T0自交，子代的基因型为1/12RRDD(粳稻)、1/12RRD(粳稻)、3/12RrD(粳—籼杂交种)、1/6RrDD(粳—籼杂交种)、1/12Rr(粳—籼杂交种)、1/6rrD(籼稻)、1/12rrDD(籼稻)、1/12rr(籼稻)，由于D基因不在12号染色体上，不影响12号染色体的R区，因此子代中分别与粳稻，粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为1/6,1/2,1/3。 12．(20分)(2024·山东，22)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)。 答案　(1)花色和籽粒颜色　甲组F1中紫花全为黄粒，红花全为绿粒，而花色和籽粒颜色与茎高间有四种性状组合　(2)9/16　(3)A　aaBBDD　1/4　(4)统计F2中花色和叶形的性状组合类型(及比例)　若出现光滑叶红花，则A、a，D、d位于同一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上；若未出现光滑叶红花，则A、a，B、b，D、d三对等位基因位于同一对同源染色体上(或若锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶红花＝1∶2∶1，则A、a，B、b，D、d三对等位基因位于同一对同源染色体上；若未出现以上结果，则A、a，D、d位于同一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上) 解析　(1)由甲组F1可知，紫花全为黄粒，红花全为绿粒，而花色和籽粒颜色与茎高间有四种性状组合，可判断出由同一对等位基因控制的2种性状是花色和籽粒颜色。(2)设茎高由等位基因E、e控制，由乙组结果可知，黄粒为显性性状。假设①，若高茎为显性性状，组合甲为：Ddee×ddEe→F1：Ee∶ee＝1∶1→随机交配→F2：E_∶ee＝7∶9，即高茎∶矮茎＝7∶9，高茎占7/16；假设②，若高茎为隐性性状，组合甲为：DdEe×ddee→F1：Ee∶ee＝1∶1→随机交配→F2：E_∶ee＝7∶9，即高茎∶矮茎＝9∶7，高茎占9/16。若要确定甲组中涉及的2对等位基因是独立遗传，即验证2对等位基因自由组合，即验证DdEe→DE∶de∶De∶dE＝1∶1∶1∶1，就必须选用DdEe作为亲本之一，因为Ddee×ddEe无论是不是连锁，产生的配子都没有区别，起不到验证作用。所以只能是假设 ②的杂交组合，即高茎占9/16。(3)乙组的杂交组合理论上可能为AAbbDD×aaBBdd或aaBBDD×AAbbdd，三对基因位置关系及推理如表所示(假说—演绎法解题)： 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳图谱 AAbbDD×aaBBdd 无论三对基因间是否有连锁，都不可能存在某种情况下的F2中锯齿叶绿粒中只有d而没有a的情况 一定存在a和d共存的基因型 —— 不存在只出现类型Ⅱ的可能 不成立，排除 aaBBDD× AAbbdd ①若A、a，B、b，D、d分别位于3对同源染色体上 A_bbdd、aaB_dd、aabbdd5种基因型 A、a、B、b、d，5种基因，5个条带 图示只有①～④4条条带，最多3种基因型 不成立，排除 ②若A、a，B、b位于一对同源色体上，D、d位于另一对同源色体上 AAbbdd、aaBBdd 2种基因型 A、a、B、b、d，5种基因，5个条带 图示只有①～④4条条带 不成立，排除 ③若A、a，D、d位于一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上 AAbbdd 1种基因型 A、b、d，1种可能，且3种基因→3个条带 类型Ⅱ ③④⑤假说均成立，但③⑤推理结果相同，不能区分，所以出现(4)小题 ④若B、b，D、d位于一对同源染色体上，A、a位于另一对同源染色体上 AAbbdd、Aabbdd、aabbdd 3种基因型 A、b、d，A、a、b、d，a、b、d，3种可能 类型Ⅰ ⑤若位于1对同源染色体上，A、a，B、b，D、d连锁 AAbbdd1种基因型 A、b、d，1种可能，且3种基因→3个条带 类型Ⅱ 由上表可知，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。由上表④可知，3种基因型(AAbbdd、Aabbdd、aabbdd)对应类型Ⅰ中3种条带组合，已知“条带③和④分别代表基因a和d”，而条带②可有可没有，显然，除了a和d，三种基因型中都有的是b，而A不是都有，所以条带①为b，条带②为A；若电泳图谱为类型Ⅰ，则对应上表④，被检测群体均为bbdd组合，不受A、a基因影响，bbdd组合占1/4，所以被检测群体在F2中占比为1/4。(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，则对应上表③和⑤两种情况，显然“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”，又因为“调查时正值F2的花期”，所以应调查花色(而不能看籽粒颜色)与叶形的关系，所以调查思路：调查(或统计)F2中花色和叶形的性状组合类型(及比例)。由(1)可知，D、d同时控制花色和籽粒颜色，且D为紫花黄粒，d为红花绿粒。若为上表⑤，则子代只有aaBBDD∶AaBbDd∶AAbbdd＝锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶红花＝1∶2∶1；若为上表③，情况多样且较为复杂，但一定存在⑤所没有的性状组合——光滑叶红花(A_B_dd)，所以答案可以选取能够显著区分两者的角度书写即可，预期调查结果并得出结论。 13．(22分)(2024·衡水高三质检)果蝇的常规翅和小翅、灰体和黑檀体、正常翅和展翅、红眼和白眼分别为相对性状，其中显性基因分别用A、B、D、E 表示。上述性状的基因均不在 Y染色体上，其中B、b与D、d位于同一对染色体上，且 D存在纯合致死效应，表1 为正常情况下果蝇的杂交实验。镉可通过诱导DNA甲基化、组蛋白修饰等影响果蝇的性状和表型，表2为从卵期即置于镉暴露下的亲代果蝇产生的子代在无镉条件下培养时的相关情况( “＋”表示增强)。请回答下列问题： 表1 P 常规翅灰体红眼×小翅黑檀体白眼 F1 常规翅灰体红眼 F2 6常规翅灰体红眼♀∶3常规翅灰体红眼♂∶3小翅灰体白眼♂∶2常规翅黑檀体红眼♀∶1常规翅黑檀体红眼♂∶1小翅黑檀体白眼♂ 表2 项目 体内镉含量 组蛋白甲基化程度 翅异常情况(断脉、缺刻、卷曲等) P ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ F1 无 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ F2 无 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ F3 无 ＋ ＋ ＋ ＋ F4 无 ＋ ＋ F5 无 无 无 (1)根据表1 杂交结果，________(填“能”或“不能”) 判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系； 基因B、b位于________染色体上，F2灰体果蝇中等位基因B 的频率为________。 (2)果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼这两对相对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”) 基因的自由组合定律，判断依据是_________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)减数分裂时，雌果蝇由于同源染色体非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子，其概率较低，且与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关。若相距非常远，则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分；若相距非常近，则难以产生重组配子。雄果蝇无此现象。现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合，其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅占1/5，由此可推测B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置________(填“非常远”“较远”或“非常近”)。产生上述黑檀体正常翅的亲本组合体内B/b与D/d 在染色体上的分布情况是___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)据表2 推测，镉诱导的组蛋白甲基化________(填“是”或“不是”) 可逆的。要排除镉诱导基因发生突变的可能，若利用现代生物技术进行探究，思路是___________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案　(1)能　常　2/3　(2)不遵循　F1雌雄个体相互杂交，F2中雌性全为常规翅红眼，雄性中常规翅∶小翅＝1∶1、红眼∶白眼＝1∶1，翅型、眼色这两对性状的表现均与性别相关联，均为伴性遗传(相关基因均位于X染色体上)，所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律 (3)较远　父本中B和D位于同一条染色体上，b和d位于其同源染色体上；母本中B和D位于一条染色体上，b和d位于其同源染色体上　(4)是　通过PCR技术将镉处理的以及正常的果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针，与正常细胞的基因进行杂交观察是否出现杂交带) 解析　(1)由表1可知，亲本为灰体和黑檀体杂交，F1都为灰体，说明灰体是显性性状，能判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系。F2雌雄个体中都有灰体和黑檀体，且比例相同，所以判断基因B、b位于常染色体上，则F1的基因型为Bb，F2中灰体果蝇的基因型为1/3BB和2/3Bb，所以F2灰体果蝇中等位基因B的频率为1/3＋2/3×1/2＝2/3。(3)现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合，其中一对果蝇产生的子代中有黑檀体正常翅(bbdd)，说明灰体和展翅都是显性性状，基因型为BbDd，B、b与D、d位于同一对染色体上，且D存在纯合致死效应。雄果蝇无同源染色体非姐妹染色单体之间互换现象，子代中要出现黑檀体正常翅(bbdd)，雄性亲本一定是B和D在同一条染色体上，而雌性亲本有两种可能：①B和d在同一条染色体上；②B和D在同一条染色体上。由于无论何种位置关系，雌性个体产生的配子都是四种，假设其种类及比例为mBD、mbd、(1－2m)/2Bd、(1－2m)/2bD。雄性个体产生的配子为1/2BD、1/2bd，则子代出现bbdd的概率为(1/2m)/[1－(1－2m)/2×1/2－1/2m]＝1/5，m＝3/10，雌性个体产生的配子为3/10BD、3/10bd、2/10Bd、2/10bD，可知雌性亲本是B和D在同一条染色体上，且距离较远(B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置非常远时，产生BD、Bd、bD、bd四种配子，各占1/4)。(4)由表2数据可知，亲本体内镉含量高时，组蛋白甲基化程度高，当子代体内不含镉时，随着杂交代数的增加，组蛋白甲基化程度逐渐降低，推测镉诱导的组蛋白甲基化是可逆的。若要排除镉诱导基因发生突变的可能，思路是通过PCR技术将镉处理的以及正常的果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针，与正常细胞的基因进行杂交，观察是否出现杂交带)。 学科网（北京）股份有限公司 $基因定位类问题分析 争分点突破 4　 一、细胞中基因的位置关系 2 二、基因定位方法突破 (一)确定基因位于常染色体还是性染色体上(仅以XY型性别决定为例) 1.性状显隐性未知时，利用具有一对相对性状的纯合子进行正反交 正反交结果 不同 母系遗传——基因位于细胞质中 性状表现与性别有关——基因只位于X染色体上 相同→子代雌雄随机交配 性状表现与性别无关——基因位于常染 色体上 性状表现与性别有关——基因位于X、Y 同源区段 2.性状显隐性已知时，进行以下杂交实验：构建“同型”隐ד异型”显(黄金组合)或者“杂合雌”ד显雄”的交配组合，观察子一代雌雄表型。 例1　(2022·海南，18节选)家蚕是二倍体生物(2n＝56)，雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段)，并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表型及比例。预期结果及结论：若正反交结果只出现一种性状，则表现出来的性状为显性性状，且控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上；若正反交结果不同，则控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状 需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段)，但由于不知道显隐关系，可以利用正反交实验来探究。实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表型及比例(假设相关基因为A和a)。预期结果及结论：若控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上，正反交分别为AA×aa、aa×AA，其F1的基因型都为Aa，只出现一种性状，且F1表现出来的性状为显性性状；若有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，正反交分别为ZAZA×ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa×ZAW(后代雄性全为显性性状，雌性全为隐性性状)，则正反交结果不同，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。 (二)若确定了基因位于常染色体上，则需要确定该基因在几号染色体上 1.利用染色体片段缺失定位 7 2.利用现代科学技术定位 技术一　RFLP(限制性片段长度多态性)，即不同等位基因会被限制酶切出不同数量、不同长度的片段，用探针标记后进行电泳分离可看出差异。 例2　某二倍体植物的花色由A/a和D/d两对等位基因控制，没有显性基因开白花，每对等位基因都至少有一个显性基因时开红花，其余情况开粉红花。D/d基因位于6号染色体上，且该植物至少要有一条正常的6号染色体才能存活，现有一株基因型为AaDd的植株甲，其体细胞的6号染色体如图1所示，不考虑互换。请回答下列问题： (1)植株甲的变异类型可以通过显微镜观察 ___________直接观察到。 染色体形态 (2)让植株甲自交产生F1，若F1中红花∶粉红花∶白花＝6∶5∶1，可确定A/a基因_________(填“位于”或“不位于”)6号染色体上，且基因D位于_______(填“正常”或“异常”)染色体上。取F1中的粉红花进行随机交配得F2，F2中白花所占比例为_____。 不位于 异常 1/6 分析题意可知，该植物至少要有一条正常的6号 染色体才能存活，说明植株甲自交后代存在不能 存活的情况。让植株甲(AaDd)自交产生F1，若F1 中红花∶粉红花∶白花＝6∶5∶1，后代性状分 离比之和不是4，说明A/a基因不位于6号染色体上；若基因D位于异常染色体上；当Dd自交时可以产生子代DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但DD都是异常的染色体会产生致死效应，故子代Dd∶dd＝2∶1，恰好符合F1中红花∶粉红花∶白花＝6∶5∶1。 F1中的粉红花的基因型为AAdd∶Aadd∶aaDd＝ 1∶2∶2，产生的配子比为Ad∶ad∶aD＝2∶2∶ 1，又因为该植物至少要有一条正常的6号染色 体才能存活，因此F2中aaDD(1/5×1/5＝1/25)不 能存活，因此白花aadd(2/5×2/5＝4/25)的比例为 。 (3)为培育新花色，科学家取植株甲的组织，在每个细胞A/a基因所在的染色体上随机插入了一个控制蓝色色素产生的长度为700 bp的B基因(蓝色叠加红色会出现深紫色花色，蓝色叠加粉红色会出现淡紫色花色)，再通过植物组培技术获得若干转基因幼苗。为提前筛选转基因幼苗的花色，科学家分别对1号、2号、3号幼苗的A/a基因用限制酶切割后进行了电泳，并用核酸探针对相关条带进行显示，A和a基因的酶切位点如图2所示，B基因不含该限制酶的酶切位点，电泳结果如图3。 经推断可得：片段②的长度为________bp,3号幼苗的花色为________。不能确定花色的幼苗是____号，可通过___________________技术进一步确定。 1 000 淡紫色 2 PCR(核酸分子杂交) 酶切位点在A、a基因外及A基因内，且400＋700＝1 100,1 400＋700＝2 100，若A基因被切，由于②片段无探针结合位点，电泳后不显条带，故1 400 bp为A/a完整基因，400 bp为①片段，故②片段为1 400－400＝1 000(bp)；3号幼苗应是插到A所在的染色体，因此花色为淡紫色，不能确定花色的幼苗是2号，可通过PCR技术进一步确定。 技术二　SNP定位就是用SNP作为DNA标记来进行定位。SNP即单核苷酸多态性，不同个体的区别在于单个核苷酸的差异(如图所示)，可用DNA测序、基因芯片检测。 例3　为阐明水稻(自花传粉植物)颖花发育的遗传机制，科研人员通过射线辐照野生型水稻，培育出能稳定遗传的内颖完全退化的品系突变体甲和突变体乙，进行了相关实验。请回答下列问题： (1)将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交，F2的性状分离比均为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶2∶1。可推测两种突变体的形成均可能是由____对等位基因突变的结果，若F2进行自由交配，则后代性状分离比为________。 1 3∶2∶3 将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交，F2的性状分离比均为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝1∶2∶1，为3∶1的变式，遵循基因的分离定律，可推测两种突变体的形成均可能是1对等位基因突变的结果。由F2的性状分离比可知，内颖部分退化为杂合子，野生型和内颖完全退化均为纯合子，由于水稻是自花传粉植物，因此，F2进行自由交配实际是F2自交，则后代中内颖部分退化出现的比例为1/2×1/2＝1/4，野生型和内颖完全退化出现的比例分别是1/2×(1－1/4)＝3/8，即F2进行自由交配产生的后代性状分离比为野生型∶内颖部分退化∶内颖完全退化＝3∶2∶3。 (2)SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性，某些SNP在个体间差异稳定，可作为DNA上特定位置的遗传标记。已知突变体甲和野生型水稻的Ⅱ号和Ⅲ号染色体上的SNP如图所示，为确定突变体甲的突变基因位于Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员进行了实验(不考虑互换)。将突变体甲(SNPm)和野生型(SNPB)进行杂交，得到的F1植株自交。检测F2中全部内颖完全退化 个体的SNP，若SNP1和SNP2的检 测结果分别为__________________ ______________________________ ______________，则突变基因位于 Ⅲ号染色体上。 SNP1检测结果为 SNP1m∶SNP1B＝1∶1；SNP2检测 结果全为SNP2m 如果相关基因位于Ⅲ号染色体 上，则全部内颖完全退化个体 中均只有突变体甲的Ⅲ号染色 体，由于Ⅱ号和Ⅲ号染色体之 间是自由组合的，因此，检测 F2中全部内颖完全退化个体的SNP，若SNP1检测结果为SNP1m∶ SNP1B＝1∶1；SNP2检测结果全为SNP2m，则突变基因位于Ⅲ号染色体上。 技术三　SSR定位。方法是用PCR将SSR扩增，再对不同长度的DNA片段进行电泳分离。SSR为短串联重复序列，其内侧为不同长度的重复序列如(CA)n，但外侧的序列高度保守(如图所示)，可用于设计PCR引物进行扩增。 例4　(2024·河北，23节选)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合子P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果如表。 实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例 ① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝9∶3∶3∶1 ② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝9∶3∶3∶1 回答下列问题： (1)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于______染色体。 9号 检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是______________________________________________ __________________________，同时具有SSR2的根本原因是__________ ____________________________________________。 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了 同时含P1、P2的SSR1的配子 F1产生的含 P1 1号染色体的配子与含P2 1号染色体的配子受精　 电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。 由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子；而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，随后F1产生的含P1 1号染色体的配子与含P2 1号染色体的配子受精。 (2)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为_______________________________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同 实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例 ① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝9∶3∶3∶1 ② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝9∶3∶3∶1 为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。 3.利用非整倍体杂交定位 (1)利用三体定位 (2)利用单体定位 例5　某大豆突变株表现为黄叶(ee)，用该突变株分别与不含e基因的7号单体(7号染色体缺失一条)、绿叶纯合的7号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，且一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是 A.分析突变株与7号单体杂交的F1可确定E、e是否位于7号染色体上 B.若E、e基因不位于7号染色体，则突变株与7号三体杂交得到的F2中黄 叶∶绿叶＝1∶3 C.若突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶占5/36，则 E、e基因位于7号 染色体上 D.若突变株与7号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则E、e基因位 于7号染色体上 √ 突变体基因型为ee，若E/e位于7号染色体上，则单体绿叶纯合植株的基因型为EO，二者杂交后代为Ee∶eO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶，若E/e不位于7号染色体上，则单体绿叶纯合植株的基因型为EE，二者杂交后代均为Ee，表现为绿叶，A正确； 若E/e不位于7号染色体上，则三体绿叶纯合植株的基因型为EE，二者杂交后代均为Ee，F1自交，F2黄叶∶绿叶＝1∶3，B正确； 若E/e位于7号染色体上，则三体绿叶纯合植株的基因型为EEE，EEE产生的配子为1/2EE、1/2E，因此二者杂交后代为1/2EEe、1/2Ee，均为绿叶，EEe产生的配子类型和比例为EE∶Ee∶E∶e＝1∶2∶2∶1，自交后代黄叶占1/2 × 1/6 ×1/6＝1/72，Ee自交产生的后代中ee占1/2 × 1/4＝1/8，因此F1自交后代黄叶占1/72＋1/8＝10/72＝5/36，C正确； 若E/e位于7号染色体上，则单体绿叶纯合植株的基因型为EO，二者杂交后代为Ee∶eO＝1∶1，F1中Ee自交后代E_＝1/2 × 3/4＝3/8，ee＝1/2 × 1/4＝1/8，eO自交后代为1/2 × 1/4＝1/8ee、1/2 × 1/2＝1/4eO，由于一对同源染色体均缺失的个体致死，所以致死个体为1/2 ×1/4＝1/8，所以F2中黄叶∶绿叶＝4∶3，D错误。 4.利用已知位置的基因定位未知位置的基因 举例：已知基因A与a位于2号染色体上 例6　研究表明，雌性家蚕细胞减数分裂过程中不发生染色体的互换。雄性家蚕细胞减数分裂过程中可能发生染色体的互换，若两对基因位于一对同源染色体上，通常可形成数量不等的四种配子(两多两少)，但是若这两对基因在一对同源染色体上且位置相距很远，则可形成比例近似1∶1∶1∶1的四种配子，与两对基因独立遗传的情况相似。现有基因型为AABB和aabb的家蚕品系，两对基因各控制一对相对性状，请以这些家蚕为材料，设计杂交实验，验证这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远(用文字描述)。 实验方案： ①取_________________________________进行杂交； ②_____________________________________________________________ __________________________________________________； 预期结果及结论：_______________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 基因型为AABB和aabb的家蚕为亲本 方案一：取F1雄、雌性个体相互交配 方案二：取F1个体与基因型为aabb的个体进行正、反交 方案一：若后代有四种表型且比例接近5∶1∶1∶1，则证明家蚕这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远； 方案二：若F1(♀)与aabb(♂)的后代只有两种表型，而F1(♂)与aabb(♀)的后代有四种表型且比例接近1∶1∶1∶1，则证明家蚕这两对基因位于一对同源染色体上且相距很远 确定基因在染色体的相对位置 方法：利用基因之间的交换概率定位。 原理：两个基因之间位置越远，则交换概率越高。 举例：若AB/ab×ab/ab后代出现Aabb和aaBb的概率高，则A与B的距离就远；反之A与B的距离就近。 方法提炼 5.利用细胞融合定位 细胞融合可以在基因型相同或不同的细胞间进行，其中基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可以进行基因定位。 例7　如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人－鼠杂种细胞中，人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。结果检测到细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、 2、11、X Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。据相关知识分析，支配芳烃羟化酶、乳酸脱氢酶、磷酸甘油酸激酶合成的基因分别位于___________染色体上。 专题强化练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 对一对 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B D C C BC ACD ABC 题号 11 答案 (1)粳稻　(2) ①染色体结构　敲除C基因时花粉粒形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常　②中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用　③1/6　1/2　1/3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对一对 题号 12 答案 (1)花色和籽粒颜色　甲组F1中紫花全为黄粒，红花全为绿粒，而花色和籽粒颜色与茎高间有四种性状组合　(2)9/16　(3)A　aaBBDD　1/4　(4)统计F2中花色和叶形的性状组合类型(及比例)　若出现光滑叶红花，则A、a，D、d位于同一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上；若未出现光滑叶红花，则A、a，B、b，D、d三对等位基因位于同一对同源染色体上(或若锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶红花＝1∶2∶1，则A、a，B、b，D、d三对等位基因位于同一对同源染色体上；若未出现以上结果，则A、a，D、d位于同一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对一对 题号 13 答案 (1)能　常　2/3　(2)不遵循　F1雌雄个体相互杂交，F2中雌性全为常规翅红眼，雄性中常规翅∶小翅＝1∶1、红眼∶白眼＝1∶1，翅型、眼色这两对性状的表现均与性别相关联，均为伴性遗传(相关基因均位于X染色体上)，所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律　(3)较远　父本中B和D位于同一条染色体上，b和d位于其同源染色体上；母本中B和D位于一条染色体上，b和d位于其同源染色体上　(4)是　通过PCR技术将镉处理的以及正常的果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针，与正常细胞的基因进行杂交观察是否出现杂交带) 答案 1.某种小鼠的体型有野生型和侏儒型，由一对基因控制，为研究其遗传机制，用相应的纯种小鼠进行了甲与乙两组杂交实验，过程及结果如表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 实验 组合 亲本表型 F1表型 F1雌雄个体相互交配后获得的F2表型及比例 ♂ ♀ 甲 侏儒型 野生型 侏儒型 野生型∶侏儒型＝1∶1 乙 野生型 侏儒型 野生型 野生型∶侏儒型＝1∶1 下列选项能够解释该实验现象的是 A.控制该性状的基因在线粒体DNA上 B.控制该性状的基因只位于X染色体上，且侏儒型为隐性性状 C.控制该性状的基因位于常染色体上，且来源于母本的野生型、侏儒型 基因均不表达 D.控制该性状的基因位于X和Y染色体的同源区段上，且野生型为隐性性状 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 设控制该性状的基因用A/a表示，线粒体DNA的基因遵循母系遗传，子代性状应与母本相同，如甲组野生型小鼠作母本，F1表型应均为野生型，A不符合题意； 若控制该性状的基因只位于X染色体上，且侏儒型为隐性性状，则甲组中侏儒型小鼠(作父本，XaY)与纯合野生型小鼠(作母本，XAXA)杂交，F1为XAY和XAXa，均为野生型，B不符合题意； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若控制该性状的基因位于常染色体上，则两组杂交得到的F1均为杂合子(Aa)，且来源于母本的野生型、侏儒型基因均不表达，因此两组的F1表型应与父本一致，即甲组的F1为侏儒型，乙组的F1为野生型，两组F1(Aa)既含有侏儒型基因，也含有野生型基因，当F1雌雄个体间相互交配后，F2中来源于母本F1(Aa)的野生型、侏儒型基因均不表达，F2表型及比例取决于F1(Aa)产生的雄配子的类型及比例，即A∶a＝1∶1，C符合题意； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若控制该性状的基因位于X和Y染色体的同源区段上，且野生型为隐性性状，则甲组杂交组合为XAYA×XaXa，F1为XaYA和XAXa，均为侏儒型，F2表型及比例为侏儒型∶野生型＝3∶1，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 2.(2024·唐山高三联考)二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体，称为三体(2n＋1，配子育性及结实率与二倍体相同)。科学家利用人工构建的一系列增加了不同染色体的野生型纯合水稻三体，分别与野生型水稻的隐性突变体(2n＝24)杂交，获得F1。F1植株单独种植，自交得到F2，分别统计各自F2的表型和比例，可以判断突变基因在染色体上的位置。下列说法错误的是 A.减数分裂过程中，某对同源染色体未分离移向同一极，可能会导致子代中出现三体 B.需构建12种野生型水稻三体，分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置 C.若某F1植株三体子代中野生型与突变型的比例为35∶1，说明突变基因位于该三体 所在的染色体上 D.若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为5∶1，则突变基因不位于该三体所在 的染色体上 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 水稻(2n＝24)有12对同源染色体，要确定突变基因的位置，需构建12种水稻野生型三体分别与隐性突变体杂交，B正确； 假设相关基因用A/a表示，若突变基因位于三体所在的染色体上，隐性突变体的基因型为aa，相关野生型三体的基因型为AAA，二者杂交，F1的基因型有两种，Aa和AAa，其中Aa植株自交后代显性与隐性的比例为3∶1，AAa的植株产生的配子为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，其中a＝1/6，自交后代(即F1植株子代)中显性与隐性的比例为35∶1，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若突变基因不位于三体所在的染色体上，则某隐性突变体的基因型为aa，相关野生型三体的基因型为AA，二者杂交，F1的基因型为Aa，自交后代(即F1植株子代)中野生型与突变型的比例为3∶1，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 3.玉米是二倍体植物。已知胚乳黄色(A)对白色(a)为显性，正常叶(B)对卷叶(b)为显性。DNA片段插入会使基因突变成其等位基因，现利用发生该类型基因突变的某正常叶黄胚乳植株进行自交，F1表现为正常叶黄胚乳∶正常叶白胚乳∶卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝7∶3∶1∶1。下列叙述错误的是 A.控制胚乳颜色与叶型性状的两对基因位于两对不同的同源染色体上 B.可能插入2个DNA片段，且2个DNA片段位于两对不同基因上 C.存在致死现象，即基因型为aaBb的个体死亡，导致7∶3∶1∶1比例的 出现 D.F1卷叶黄胚乳植株自交所得的F2中，卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝1∶1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 某正常叶黄胚乳植株进行自交，F1表现为正常叶黄胚乳∶正常叶白胚乳∶卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝7∶3∶1∶1，该比例是某种配子致死导致的，为9∶3∶3∶1的变式，说明控制胚乳颜色与叶型性状的两对基因位于两对不同的同源染色体上，A正确； 可能插入2个DNA片段，且2个DNA片段位于两对不同基因上，因而使得正常叶黄胚乳植株的基因型表现为双杂类型，因而自交会出现四种表型，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 F1表现为正常叶黄胚乳∶正常叶白胚乳∶卷叶黄胚乳∶卷叶白胚乳＝7∶3∶1∶1，说明基因型为Ab的雌配子或雄配子表现为不育，C错误； F1卷叶黄胚乳植株的基因型为Aabb，因其产生的基因型为Ab的雌或雄配子不育，因此其自交所得的F2中，卷叶黄胚乳(Aabb)∶卷叶白胚乳(aabb)＝1∶1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 4.家鸽(性别决定方式为ZW型)的羽色有灰白羽、瓦灰羽、银色羽三种类型，受Z染色体上的一对等位基因(A/a)控制。现用不同羽色的雌雄个体杂交，统计后代的情况如表所示(W染色体上没有对应的等位其因)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 组别 亲本 子代 一 灰白羽♂×瓦灰羽♀ 灰白羽♂∶瓦灰羽♀＝1∶1 二 灰白羽♂×银色羽♀ 瓦灰羽♂∶瓦灰羽♀＝1∶1 三 银色羽♂×瓦灰羽♀ 瓦灰羽♂∶银色羽♀＝1∶1 下列分析不正确的是 A.控制家鸽羽色的基因A对a为不完全显性 B.家鸽决定羽色的基因型共有3种 C.灰白羽鸽的基因型为ZAZA，银色羽鸽基因型为ZaZa、ZaW D.若选用瓦灰羽雌雄个体杂交，后代的表型及比例为灰白羽∶瓦灰羽∶ 银色羽＝1∶2∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 组别 亲本 子代 一 灰白羽♂×瓦灰羽♀ 灰白羽♂∶瓦灰羽♀＝1∶1 二 灰白羽♂×银色羽♀ 瓦灰羽♂∶瓦灰羽♀＝1∶1 三 银色羽♂×瓦灰羽♀ 瓦灰羽♂∶银色羽♀＝1∶1 √ 羽色性状的遗传为伴性遗传，且控制家鸽羽色的基因只位于Z染色体上，以第三组杂交组合为突破口可知，灰白羽鸽的基因型为ZAZA，即同时存在两个A基因时为灰白羽鸽，含一个A基因时(ZAW、ZAZa)表现为瓦灰羽鸽，不含A基因时(ZaZa、ZaW)表现为银色羽鸽，故控制家鸽羽色的基因A对a为不完全显性，A、C正确； 家鸽决定羽色的基因型有ZAZA、ZAZa、ZaZa、ZAW、ZaW共5种，B错误； 瓦灰羽雌雄个体杂交，基因型组合为ZAZa×ZAW，后代有ZAZA(灰白羽)∶ZAZa(瓦灰羽)∶ZAW(瓦灰羽)∶ZaW(银色羽)＝1∶1∶1∶1，故表型及比例为灰白羽∶瓦灰羽∶银色羽＝1∶2∶1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 5.棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD 植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的互换)。下列说法错误的是 A.若F1表型比例为9∶3∶3∶1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上 B.若F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，则B、D基因与A基因位于同一条染色 体上 C.若F1中短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，基因型为AaBD的短 果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBD D.若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生 配子的基因型为AB、AD、aB、aD √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 已知B、D位于一条染色体上。如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交，子代中短果枝(A_)∶长果枝(aa)＝3∶1，抗虫∶不抗虫＝3∶1，因此F1表型及其比例为短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫＝9∶3∶3∶1，A正确； 如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABD∶a＝1∶1，其自交所得F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫＝3∶1，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 如果B、D基因与a基因位于同一条染色体上，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBD∶A＝1∶1，其自交所得F1的基因型及比例是AaBD∶AA∶aaBBDD＝2∶1∶1，表型及其比例为短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫＝2∶1∶1，C正确； 由于B、D位于同一条染色体上，如不考虑互换，则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD四种类型的配子，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 6.(2024·九江高三模拟)果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇(PZ)可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例(假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换)。下列叙述错误的是 A.F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼 色比例为1∶1 B.若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常 翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝2∶1 C.若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常 翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正 常翅型紫眼＝9∶3∶3∶1 D.若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 设隐性紫眼突变体基因型为aa，则正常翅脉正 常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇基因型为 aaeegg，据图可知，果蝇(PZ)的基因型为AAEeGg， 两者杂交得到F1基因型及比例为AaEegg∶AaeeGg ＝1∶1，表型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉卷曲翅野生眼色＝1∶1，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，三对基因连锁， F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，又已知 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死， 自由交配得到的F2基因型及比例为AaEegg∶ aaeegg＝2∶1，表型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝2∶1，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉 果蝇基因型为AaEegg，F1中的多翅脉果蝇自由 交配，F2中野生眼色(A_)∶紫眼(aa)＝3∶1，多 翅脉正常翅型(Eegg)∶正常翅脉正常翅型(eegg) ＝2∶1，所以可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼＝6∶2∶3∶1，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 PZ果蝇基因型为EeGg，若其自交，子代基因型EEgg(致死)、EeGg、eeGG(致死)，即Ⅱ号染色体的组成与亲本相同，E、G的基因频率不变，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 7.三化螟为单食钻蛀性害虫，会造成水稻大面积减产。科研人员偶然得到了一株天然三化螟抗性纯合品系(X品系)水稻，并通过杂交实验和基因定位方法对三化螟抗性基因(A/a)进行了一系列实验。他们先将野生型水稻与X品系水稻杂交，F1全为抗三化螟植株，F1自交后代的表型及比例为抗性∶非抗性＝3∶1。为进一步探究三化螟抗性基因(A/a)的位置，又将上述F1个体连续自交后获得的个体Y进行基因检测，三化螟抗性基因在 水稻某染色体上的DNA检测结果如图所 示，图中字母表示相应染色体上的区段。 注：灰色代表的DNA 一部分来自野生型， 一部分来自X品系。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 下列有关分析错误的是 A.三化螟抗性基因为显性基因， A/a的遗传遵循基因的分离定律 B.除了根据表型筛选出三化螟抗性 水稻外，还可通过PCR 技术检测 C.筛选得到的三化螟抗性水稻大面积种植后会一直对三化螟具有抗性 D.图中具有抗性的都有X 品系的cg 区段，三化螟抗性的基因最可能位于 图中cg区段 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 检测三化螟抗性基因是否存在 于某株水稻体内，除了根据表 型判断外，还可以提取水稻染 色体基因组，通过PCR技术将 已知的抗性基因扩增后进行检 测，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 筛选得到的三化螟抗性水稻大 面积种植后，刚开始对三化螟 有抗性，但当三化螟中少数发 生基因突变的个体能在抗性水 稻上产卵繁殖(获得针对抗性水 稻的抗性)，经过抗性水稻筛选后，三化螟中突变基因频率上升，即三化螟对水稻的抗性增强，导致具有抗性基因的水稻抗三化螟能力减弱或丧失，进而导致其抗性失效，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别，具有抗性的都有X品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于X品系的cg区段，所以三化螟抗性基因最可能位于cg区段，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 8.(多选)(2024·南昌高三联考)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不相同，可用于基因定位。为确定水稻长粒基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员以水稻长粒单基因突变体为父本，正常粒为母本，杂交得到F1，F1全为正常粒，F1自交得到的F2共有正常粒326株、长粒106株。科研人员进一步特异性标记、扩增亲本和F2部分个体有关染色体上的SSR序列，电泳结果如图所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 下列叙述正确的是 A.长粒性状为隐性性状，正常粒基因发 生碱基的增添突变成长粒基因 B.若SSR序列标记的染色体来自同一品 种，其同源染色体上的SSR相同 C.若粒形基因与SSR序列位于同一染色 体上，减数分裂时二者通常进入同一 配子 D.图b中F2的1～8号个体电泳结果说明长 粒基因位于Ⅲ号染色体上 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 长粒突变型父本与野生型母本杂交，子代全为野生型，说明野生型对长粒为显性；由图a中1、3、6长粒个体电泳结果相同，图b中1、3、6长粒个体电泳结果不同，可知控制粒形的基因位于Ⅱ号染色体上，D错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 来自同一品种的同源染色体上的SSR序列相同，B正确； 若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上，则二者连锁遗传，不考虑染色体互换，减数分裂时二者会进入同一配子，C正确。 9.(多选)(2024·石家庄高三三模)安达卢西亚鸡的性别决定为ZW型，当基因t纯合时可使雄性反转为雌性，而雌性没有该现象。一对正常亲本杂交的子代中雌、雄性比为3∶1。下列分析正确的是 A.基因t可能位于Z染色体上 B.若基因t位于Z、W染色体的同源区段，安达卢西亚鸡群随机交配产生 的后代中，雌性最多有4种基因型 C.若基因t位于常染色体上，杂交子代雌雄性比为5∶3，则亲本均为杂合子 D.无论基因t位于常染色体上，还是位于Z、W染色体的同源区段，父本 一定产生含基因T的配子 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 √ √ 若亲本中tt作母本，Tt作父本，二者杂交，子代中有1/2的tt雄性会性反转为雌性，子代雌、雄性比为3∶1；若亲本基因型为ZtW×ZTZt，子代雌、雄性比也为3∶1；若亲本基因型为ZtWT×ZTZt，子代雌、雄性比也为3∶1，则基因t可能位于Z染色体上，也可能位于常染色体上，还可能位于Z、W染色体的同源区段上，父本一定产生含基因T的配子，A、D正确； 若基因t位于Z、W染色体的同源区段，则雌性基因型有正常雌性4种，以及雄性性反转的1种(ZZ)，B错误； 若亲本为♀Tt×♂Tt，则子代雌、雄性比为5∶3，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 10.(多选)某昆虫的性别决定方式为XY型，其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1，F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等。不考虑突变、互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述，正确的是 A.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可能位于两对染色体 B.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可能都位于X染色体 C.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可能都位 于常染色体 D.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可能位于 一对染色体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 √ √ 假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因，若F1每种表型都有雌雄个体，则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY，这两种情况的杂交组合产生的F1均有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等，A正确； 若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体上，则杂交的结果是F1有两种表型为雌性、两种为雄性或只有两种表型，两种表型中每种表型都有雌雄个体，所以若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可能都位于X染色体，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体上，则性状的表现与性别没有关联，F1每种表型都应该有雌雄个体，不可能出现F1有两种表型为雌性、两种为雄性的情况，所以控制翅形和眼色的基因不可能都位于常染色体上，C正确； 假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因，若F1有两种表型为雌性、两种为雄性，则亲本的基因型为XaBXab和XAbY，符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等的条件，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 11.粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。请回答下列问题： (1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2，统计发现，F2仅有籼稻和粳—籼杂交种，且二者比例接近1∶1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，可判断含有______(填“粳稻”或“籼稻”)染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 粳稻 根据题意可知，让纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2，理论上，F2中粳稻∶粳—籼杂交种∶籼稻＝1∶2∶1，而实际上F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，导致F2中粳—籼杂交种∶籼稻接近1∶1，据此推测，F1产生的花粉含有粳稻染色体的花粉败育，使其基因无法传递给后代。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区(区域内的基因不发生交换)。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如图。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 注：粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。 ①科研人员将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，这四种单基因敲除植株的12号染色体R区差异性属于____________(填“染色体数目”或“染色体结构”)变异。在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是_________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 染色体结构 敲除C基因时花粉粒形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常 敲除A、B、C、E基因，造成的是染色体片段的缺失，属于染色体结构的变异。将F1杂种植株中A～E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态，若敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 ②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可____________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用 敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的是C基因，而D基因可中和或抑制 C 基因编码的蛋白的毒害作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 ③为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1植株，获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0)。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为______、_____、_____，则支持上述推测。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1/6 1/2 1/3 设亲本纯合粳稻(含有A、E基因)的基因型为RR，亲本纯合籼稻(含有A、B、C、D、E基因)的基因型为rr，二者杂交，所得F1的基因型为Rr(粳—籼杂交种)。若F1产生的花粉中有近一半花粉败育的原因是C基因编码的蛋白具有毒害作用，而D基因编码的蛋白可在花粉中解除C基因编码的蛋白的毒害作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 则F1产生的基因型为R的精子由于不含D基因，不能解除C基因编码的蛋白的毒害作用，因而败育，F1产生的基因型为r的精子含有D基因，能解除C基因编码的蛋白的毒害作用，形态正常，即F1产生的花粉的基因型为r；F1产生的卵细胞的基因型为1/2R、1/2r。F1自交产生的F2的基因型为1/2Rr(粳—籼杂交种)、1/2rr(籼稻)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若将D基因转入F1，获得了单拷贝D基因的转基因植株(T0)，且D基因不在12号染色体上。若不考虑花粉败育，则T0产生的花粉的基因型为1/4RD、1/4R、1/4rD、1/4r，由于基因型为R的精子不含D基因，不能解除C基因编码的蛋白的毒害作用，会败育，实际上T0产生的花粉的基因型为1/3RD、1/3rD、1/3r，T0产生的卵细胞的基因型为1/4RD、1/4rD、1/4R、1/4r，T0自交，子代的基因型为1/12RRDD(粳稻)、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1/12RRD(粳稻)、3/12RrD(粳—籼杂交种)、1/6RrDD(粳—籼杂交种)、1/12Rr(粳—籼杂交种)、1/6rrD(籼稻)、1/12rrDD(籼稻)、1/12rr(籼稻)，由于D基因不在12号染色体上，不影响12号染色体的R区，因此子代中分别与粳稻，粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为1/6,1/2,1/3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 12.(2024·山东，22)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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 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 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (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_____________________________________________________ _______________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 花色和籽粒颜色 甲组F1中紫花全为黄粒，红花全为绿粒，而花色和籽粒颜色 与茎高间有四种性状组合 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 由甲组F1可知，紫花全为黄粒，红花全为绿粒，而花色和籽粒颜色与茎高间有四种性状组合，可判断出由同一对等位基因控制的2种性状是花色和籽粒颜色。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 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 9/16 设茎高由等位基因E、e控制，由乙组结果可知，黄粒为显性性状。假设①，若高茎为显性性状，组合甲为：Ddee×ddEe→F1：Ee∶ee＝1∶1→随机交配→F2：E_∶ee＝7∶9，即高茎∶矮茎＝7∶9，高茎占7/16；假设②，若高茎为隐性性状，组合甲为：DdEe×ddee→F1：Ee∶ee＝1∶1→随机交配→F2：E_∶ee＝7∶9，即高茎∶矮茎＝9∶7，高茎占9/16。若要确定甲组中涉及的2对等位基因是独立遗传，即验证2对等位基因自由组合，即验证DdEe→DE∶de∶De∶dE＝1∶1∶1∶1，就必须选用DdEe作为亲本之一，因为Ddee×ddEe无论是不是连锁，产生的配子都没有区别，起不到验证作用。所以只能是假设 ②的杂交组合，即高茎占9/16。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (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______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A aaBBDD 1/4 乙组的杂交组合理论上可能为AAbbDD×aaBBdd或aaBBDD×AAbbdd，三对基因位置关系及推理如表所示(假说—演绎法解题)： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳图谱 AAbbDD×aaBBdd 无论三对基因间是否有连锁，都不可能存在某种情况下的F2中锯齿叶绿粒中只有d而没有a的情况 一定存在a和d共存的基因型 —— 不存在只出现类型Ⅱ的可能 不成立，排除 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳图谱 aaBBDD× AAbbdd ①若A、a，B、b，D、d分别位于3对同源染色体上   A_bbdd、aaB_dd、aabbdd 5种基因型 A、a、B、b、d，5种基因，5个条带 图示只有①～④4条条带，最多3种基因型 不成立，排除 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳图谱 aaBBDD× AAbbdd ②若A、a，B、b位于一对同源色体上，D、d位于另一对同源色体上   AAbbdd、aaBBdd 2种基因型 A、a、B、b、d，5种基因，5个条带 图示只有①～④4条条带 不成立，排除 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳 图谱 aaBBDD× AAbbdd ③若A、a，D、d位于一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上   AAbbdd 1种基因型 A、b、d，1种可能，且3种基因→3个条带 类型Ⅱ ③④⑤假说均成立，但③⑤推理结果相同，不能区分，所以出现(4)小题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳 图谱 aaBBDD× AAbbdd ④若B、b，D、d位于一对同源染色体上，A、a位于另一对同源染色体上   AAbbdd、Aabbdd、aabbdd 3种基因型 A、b、d，A、a、b、d，a、b、d，3种可能 类型Ⅰ ③④⑤假说均成立，但③⑤推理结果相同，不能区分，所以出现(4)小题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 提出假说 演绎推理 备注 乙组杂交组合 位置关系 F1基因位置关系 F2中锯齿叶绿粒基因型(aa_ _dd或_ _bbdd) 含基因的种类 对应的电泳 图谱 aaBBDD× AAbbdd ⑤若位于1对同源染色体上，A、a，B、b，D、d连锁   AAbbdd1种基因型 A、b、d，1种可能，且3种基因→3个条带 类型Ⅱ ③④⑤假说均成立，但③⑤推理结果相同，不能区分，所以出现(4)小题 由上表可知，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。由上表④可知，3种基因型(AAbbdd、Aabbdd、aabbdd)对应类型Ⅰ中3种条带组合，已知“条带③和④分别代表基因a和d”，而条带②可有可没有，显然，除了a和d，三种基因型中都有的是b，而A不是都有，所以条带①为b，条带②为A；若电泳图谱为类型Ⅰ，则对应上表④，被检测群体均为bbdd组合，不受A、a基因影响，bbdd组合占1/4，所以被检测群体在F2中占比为1/4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (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：_________ ________________________________； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 统计F2中 花色和叶形的性状组合类型(及比例) 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)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 则A、a，D、d位于同一对同源染色体上，B、 b位于另一对同源染色体上；若未出现光滑叶红 花，则A、a，B、b，D、d三对等位基因位于同 一对同源染色体上(或若锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶红花＝1∶2∶1，则A、a，B、b，D、d三对等位基因位于同一对同源染色体上；若未出现以上结果，则A、a，D、d位于同一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上) 若出现光滑叶红花， 若电泳图谱为类型Ⅱ，则对应上表③和⑤两种 情况，显然“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”，又因 为“调查时正值F2的花期”，所以应调查花色(而不能看籽粒颜色)与叶形的关系，所以调查思路：调查(或统计)F2中花色和叶形的性状组合类型(及比例)。由(1)可知，D、d同时控制花色和籽粒颜色，且D为紫花黄粒，d为红花绿粒。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 若为上表⑤，则子代只有aaBBDD∶AaBbDd∶ AAbbdd＝锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶 红花＝1∶2∶1；若为上表③，情况多样且较 为复杂，但一定存在⑤所没有的性状组合—— 光滑叶红花(A_B_dd)，所以答案可以选取能够显著区分两者的角度书写即可，预期调查结果并得出结论。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 13.(2024·衡水高三质检)果蝇的常规翅和小翅、灰体和黑檀体、正常翅和展翅、红眼和白眼分别为相对性状，其中显性基因分别用A、B、D、E 表示。上述性状的基因均不在 Y染色体上，其中B、b与D、d位于同一对染色体上，且 D存在纯合致死效应，表1 为正常情况下果蝇的杂交实验。镉可通过诱导DNA甲基化、组蛋白修饰等影响果蝇的性状和表型， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 表1 P 常规翅灰体红眼×小翅黑檀体白眼 F1 常规翅灰体红眼 F2 6常规翅灰体红眼♀∶3常规翅灰体红眼♂∶3小翅灰体白眼♂∶2常规翅黑檀体红眼♀∶1常规翅黑檀体红眼♂∶1小翅黑檀体白眼♂ 表2为从卵期即置于镉暴露下的亲代果蝇产生的子代在无镉条件下培养时的相关情况( “＋”表示增强)。请回答下列问题： 表2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 项目 体内镉含量 组蛋白甲基化程度 翅异常情况(断脉、缺刻、卷曲等) P ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ F1 无 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ F2 无 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ F3 无 ＋ ＋ ＋ ＋ F4 无 ＋ ＋ F5 无 无 无 (1)根据表1 杂交结果，_____(填“能”或“不能”) 判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系； 基因B、b位于_____染色体上，F2灰体果蝇中等位基因B 的频率为______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 能 常 2/3 由表1可知，亲本为灰体和黑檀体杂交，F1都为灰体，说明灰体是显性性状，能判断果蝇灰体和黑檀体的显隐性关系。F2雌雄个体中都有灰体和黑檀体，且比例相同，所以判断基因B、b位于常染色体上，则F1的基因型为Bb，F2中灰体果蝇的基因型为1/3BB和2/3Bb，所以F2灰体果蝇中等位基因B的频率为1/3＋2/3×1/2＝2/3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (2)果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼这两对相对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”) 基因的自由组合定律，判断依据是___________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 不遵循 F1雌雄个体 相互杂交，F2中雌性全为常规翅红眼，雄性中常规翅∶小翅＝1∶1、红眼∶白眼＝1∶1，翅型、眼色这两对性状的表现均与性别相关联，均为伴性遗传(相关基因均位于X染色体上)，所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律 (3)减数分裂时，雌果蝇由于同源染色体非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子，其概率较低，且与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关。若相距非常远，则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分；若相距非常近，则难以产生重组配子。雄果蝇无此现象。现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合，其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅占1/5，由此可推测B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置______(填“非常远”“较远”或“非常近”)。产生上述黑檀体正常翅的亲本组合体内B/b与D/d 在染色体上的分布情况是__________________________________________ __________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 较远 父本中B和D位于同一条染色体上，b和d位于其 同源染色体上；母本中B和D位于一条染色体上，b和d位于其同源染色体上 现有若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合，其中一对果蝇产生的子代中有黑檀体正常翅(bbdd)，说明灰体和展翅都是显性性状，基因型为BbDd，B、b与D、d位于同一对染色体上，且D存在纯合致死效应。雄果蝇无同源染色体非姐妹染色单体之间互换现象，子代中要出现黑檀体正常翅(bbdd)，雄性亲本一定是B和D在同一条染色体上，而雌性亲本有两种可能：①B和d在同一条染色体上；②B和D在同一条染色体上。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 由于无论何种位置关系，雌性个体产生的配子都是四种，假设其种类及比例为mBD、mbd、(1－2m)/2Bd、(1－2m)/2bD。雄性个体产生的配子为1/2BD、1/2bd，则子代出现bbdd的概率为(1/2m)/[1－(1－2m)/2×1/2－1/2m]＝1/5，m＝3/10，雌性个体产生的配子为3/10BD、3/10bd、2/10Bd、2/10bD，可知雌性亲本是B和D在同一条染色体上，且距离较远(B/b与D/d 基因在同源染色体上的位置非常远时，产生BD、Bd、bD、bd四种配子，各占1/4)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (4)据表2 推测，镉诱导的组蛋白甲基化_____(填“是”或“不是”) 可逆的。要排除镉诱导基因发生突变的可能，若利用现代生物技术进行探究，思路是_________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 是 通过PCR技术将镉处理的以及正常的果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针，与正常细胞的基因进行杂交观察是否出现杂交带) 由表2数据可知，亲本体内镉含量高时，组蛋白甲基化程度高，当子代体内不含镉时，随着杂交代数的增加，组蛋白甲基化程度逐渐降低，推测镉诱导的组蛋白甲基化是可逆的。若要排除镉诱导基因发生突变的可能，思路是通过PCR技术将镉处理的以及正常的果蝇体内相关基因复制后进行基因测序对比(或用放射性同位素标记的镉诱导基因的一条链作为探针，与正常细胞的基因进行杂交，观察是否出现杂交带)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 本课结束 THANKS $