专题05 遗传的基本规律(广东专用)2026年高考生物二模试题汇编
2026-05-06
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3份
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28页
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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-试题汇编 |
| 知识点 | 遗传的基本规律 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.56 MB |
| 发布时间 | 2026-05-06 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 卡纸修修 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57706877.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 遗传的基本规律
2大考点概览
考点01 基因的分离定律
考点02 基因的自由组合定律
基因的分离定律
考点1
1.C
2.D
3.D
4.C
5.B
6.(1) 隐性 抗病:易感病=1:3
(2) 不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时 A S基因启动子只能与T蛋白结合,不能与A蛋白结合,s基因启动子既不能与A蛋白结合,也不能与T蛋白结合
(3) 病菌T蛋白与s基因启动子不能结合,无法激活s基因表达,从而使水稻抗病 不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异,部分T蛋白无法结合水稻细胞
(4)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于启动基因转录,利用基因编辑技术,改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达(或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达)
7.(1)绿色
(2)绿色
(3) BBDD
(4) 替换 BBdd bbDD 1和3
8.(1) 基因突变 简并性
(2) 红色:黄色=1:1 提高不育系的纯度 将不育系与正常可育玉米进行杂交就可以生产杂交种子
(3)防止转入的基因通过花粉进行传播
基因的自由组合定律
考点2
1.D
2.(1) 隐性 呼吸作用(或有氧呼吸)
(2)果实恢复红色
(3) 降低 白色粉红色红色
(4) 红色∶粉红色∶白色=1∶1∶2 FFmm
3.(1)aaBBEE、AAbbEE、AABBee
(2)红心:非红心=3:1
(3) 边缘果肉ARF蛋白含量高,ARF与MYB结合,干扰MYB与HLH结合形成二聚体,抑制ANS的转录合成,ANS减少,花青素合成减少,进而呈现绿色 增加一组MYBN+C作为对照组
(4)抑制果肉边缘ARF基因和F-box1基因的表达/敲除ARF基因和F-box1使A基因突变为A+,使其不需与HLH结合即可直接诱导ANS基因转录
4.(1) 金黄色>紫色>褐色 金黄色∶紫色=3∶1 金黄色∶紫色∶褐色=12∶3∶1
(2)SRB-like-3基因表达,合成类胡萝卜素转运蛋白,使类胡萝卜素从消化道转运至闭壳肌细胞内并储存,形成金黄色
(3) 定向选择使SRB-like-3基因频率逐代提高 引入不同种群的优质南澳金贝进行杂交(或采用远亲交配、建立多个选育品系并定期杂交,答其一即可)
5.(1) 防止自花传粉 x+y Aabb和aaBb
(2) F2 多为杂合子的F1回交,不同等位基因自由组合,F2显隐性基因数量差异显著
(3) 图a BCP1是F1与轻果P1回交,单果种均值低于F2,偏轻果范围
(4)番茄表型多样化,为生物进化提供丰富的原材料,有利于番茄在不同环境中生存下来
试卷第1页,共3页
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专题05 遗传的基本规律
2大考点概览
考点01 基因的分离定律
考点02 基因的自由组合定律
基因的分离定律
考点1
1.(2026·广东佛山·二模豌豆豆荚的软硬由厚质1.(2026·广东茂名·二模)玉米雌雄同株。纯种甜、非甜玉米间行种植,甜玉米果穗有甜和非甜籽粒,非甜果穗只有非甜籽粒。下列叙述错误的是( )
A.性状遗传遵循基因分离定律 B.甜粒与非甜粒为一对相对的性状
C.非甜玉米上的非甜粒都是纯合子 D.此现象存在玉米自交与杂交
2.(2026·广东江门·二模)Joubert综合征是一种较罕见的发育畸形单基因遗传病。为确定图1所示家系中该种遗传病的遗传方式,实验人员设计特异性引物,对该家系中部分个体的相关基因进行PCR,并用某种限制酶进行酶切后电泳,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.致病基因是显性基因,且位于常染色体上
B.致病基因上有1个该限制酶的酶切位点
C.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,男女患病的概率相同
D.若对Ⅱ-1进行基因检测,则其电泳条带类型与Ⅲ-2的相同
3.(2026·广东韶关·二模)细胞质遗传和伴Y染色体遗传分别是常见的母系和父系遗传,下列叙述正确的是( )
A.细胞质基因一般不存在等位基因,只传递给后代雌性个体
B.Y染色体上的基因不存在等位基因,只传递给后代雄性个体
C.母系遗传基因位于细胞质染色体上,随减数分裂传递给后代
D.细胞质遗传不遵循孟德尔遗传定律,但伴Y染色体遗传遵循
4.(2026·广东韶关·二模)【新情境・基因印记对小鼠毛色遗传的调控机制】基因印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象。每个印记基因均在亲代生殖细胞中建立,并在个体发育中维持不变,配子发生时先去除亲代印记,然后重建。DNA甲基化是基因印记的最重要方式之一,小鼠灰色(基因A)和褐色(基因a)是一对相对性状,下图为基因印记对亲代小鼠等位基因表达和传递影响示意图。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化抑制了转录过程而导致基因不能表达
B.雄配子中印记重建后,A基因的遗传信息未发生改变
C.子代褐色杂合小鼠中基因A来自母本,基因a来自父本
D.图中子代表型和比例应是灰色∶褐色=1∶1
5.(2026·广东佛山·二模)某种螺的壳色由常染色体上的M/m基因控制,M控制黑色,m控制白色。该种螺存在“合子后基因组沉默”现象:当子代基因型为Mm时,父方来源的基因会选择性沉默,仅母方来源的基因表达;基因型为MM或mm时,双亲基因均正常表达。现有一只白色雌螺(基因型为mm)与一只黑色雄螺(基因型为Mm)交配,有关叙述错误的是( )
A.可根据杂合子个体的壳色判断该个体相关基因的来源
B.子代只有两种基因型,且子代黑色壳:白色壳=1:1
C.子代白色雌螺与基因型为mm的雄螺交配,雌性后代不一定为白色
D.根据“合子后基因组沉默”的表现可认为该现象属于表观遗传
6.(2026·广东佛山·二模)【新情境・水稻白叶枯病的分子机制与基因工程育种研究】“端稳中国碗,装满中国粮”。水稻是我国主要粮食作物之一,稻黄单胞菌能分泌相应的蛋白质进入水稻叶肉细胞,使细胞转变为有利于该菌生长繁殖的状态,从而引起白叶枯病,导致产量下降。为培育好中国粮种,科研人员在基因工程育种领域开展相关研究。
(1)水稻白叶枯病的易感病与抗病是一对由S/s基因控制的相对性状,图1为该病的遗传关系图,可以判断白叶枯病的抗病基因是___________(填“显性”或“隐性”)基因,F2表型及比例是___________。
(2)已知特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达。为研究水稻感病与抗病机理,科研人员进行如下实验:构建不同“启动子-报告基因”(图2)表达载体,并分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中,随后将上述烟草叶片培养于含X-Gluc的培养基中,结果如图3所示。
①该实验设计用以探究S/s基因启动子与何种蛋白结合。实验的空白对照组操作为将___________转化到烟草叶片中。
②据实验结果推测,某对照基因启动子能与___________(填“T”或“A”)蛋白结合S/s基因启动子与T蛋白和A蛋白结合的具体情况为___________。
(3)据该实验结果推测,具有抗病性状的水稻植株抗病机理可能是___________。研究发现,并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病,据上述研究推测可能的原因是___________。
(4)基于上述研究,请从分子水平提出一种培育水稻抗白叶枯病新品种的思路:___________。
7.(2026·广东江门·二模)豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状,受B/b和D/d两对等位基因控制,为研究其遗传机制,实验人员选择纯合绿色豌豆(甲)、纯合黄色豌豆(乙)和纯合黄色豌豆(丙)进行杂交实验,结果如表所示。回答下列问题:
实验
亲本组合
F1
F2
一
甲×乙
绿色
绿色:黄色=3:1
二
甲×丙
绿色
绿色:黄色=3:1
三
乙×丙
?
?
(1)根据实验一和实验二的杂交结果可知,绿色和黄色这一相对性状中的显性性状是_____。
(2)根据实验一和实验二的杂交结果,还不能确定乙和丙的基因型是否相同,如果实验三中F1的性状表型为_____,则表明乙和丙的基因型不同。
(3)研究表明,B基因编码叶绿素合成酶,而b基因不具有该功能,d基因纯合会抑制B基因的作用。据此分析,甲的基因型为_____。实验人员选择实验三中的F1自交,F2的表型及比例为绿色:黄色=1:1。请在图1中画出F1相关基因在染色体上的位置_____。
(4)d基因是D基因发生突变产生的,为确定其突变类型,实验人员根据D、d基因的碱基序列设计特异性引物,并对实验三中的部分个体进行PCR,用限制酶H酶切后(D基因能被酶切,d基因不能被酶切)电泳,结果如图2所示。
①d基因是D基因发生了碱基的_____产生的。
②乙和丙的基因型分别是_____、_____。图2F2中表现为黄色的个体是_____。
8.(2026·广东湛江·二模)【新情境・ASPT 雄性不育系繁育系统在玉米杂种优势利用中的应用】杂种优势利用是提高作物产量的重要途径。为简化杂交流程,实现可视化分选,我国研究团队创制了新型雄性不育系繁育系统ASPT。该系统包括CRISPR/Cas9基因编辑组件、育性恢复基因M、花粉致死基因P和甜菜红素(显示红色)报告系统RUBY整合到同一载体,结构如下图,并将该系统在黄玉米繁育中进行实践。
回答下列问题:
(1)CRISPR/Cas9基因编辑组件对玉米原育性基因进行重新编辑,通常会剪切掉一段DNA序列,使原育性基因转变为无法表达的m基因,这种变异方式属于_____。根据密码子的_____对育性恢复基因M进行改造,使该基因在不改变功能的前提下,无法被CRISPR/Cas9组件通过碱基互补配对识别。
(2)科研人员通过转基因和基因编辑技术,并进行多次杂交最终获得了(m/m,ASPT/–)保持系(与雄性不育系杂交时,能使后代保持雄性不育特征),由该保持系进行繁育,过程如下图。
①该保持系通过自交获得F1玉米籽粒颜色及比例为_____。RUBY系统可以从种子一直表达到幼苗阶段,所以可以在种子和幼苗阶段进行两次筛选,多重筛选的目的是_____。
②两次筛选后由F1进行杂交种子生产,请简要阐述杂交过程:_____。
(3)从转基因安全性角度考虑,ASPT系统中整合花粉致死基因P的意义是_____。
基因的自由组合定律
考点2
1.(2026·广东佛山·二模)【新情境・豌豆豆荚硬度的双基因调控与突变机制分析】豌豆豆荚的软硬由厚质层决定,受两对独立遗传的P和V基因控制。P基因编码CLE肽,V基因编码转录因子。CLE肽激活转录因子后可启动下游基因表达,调控厚质层合成。现有纯合软荚豌豆甲和乙杂交,F1全为硬荚。已知甲的P基因突变为pm(图),UGA、UAA和UAG为终止密码子。下列分析正确的是( )
A.P基因或V基因功能正常的豌豆表现为硬荚
B.P基因表达产生的肽链比pm基因表达产生的肽链更短
C.突变体乙的突变位点位于P基因,但与突变体甲的突变类型不同
D.若F1与突变体甲杂交,子代中硬荚豌豆占50%,且均为杂合子
2.(2026·广东茂名·二模)为探究草莓果实颜色形成的分子机制,研究人员通过诱变处理二倍体森林草莓(RG,果实为红色)得到一株草莓突变体(rg,果实为粉红色),其自交性状不分离;与RG杂交,F1果实为红色。
回答下列问题:
(1)果实粉红色为________(填“显性”或“隐性”)性状。研究发现,两种草莓叶片中的总可溶性糖含量无明显差异,但rg成熟果实中糖含量较低,推测这可能是由于果实发育后期________增强,消耗了部分糖分。
(2)进一步研究发现,突变体的F基因发生了碱基对的替换,研究人员推测这是粉红色果实形成的主要原因,并设计了下表所示的验证实验,将表格中的结果①补充完整。
实验
主要操作
实验结果
RNAi干扰
利用农杆菌将RNAi表达载体(能特异性降解F基因的mRNA)导入森林草莓
果实颜色变浅或者出现白色区域
转基因回补
将森林草莓的F基因重新导入突变体草莓
①________________
(3)花青素是使草莓呈现红色的主要色素。F基因是花青素合成途径的一个关键酶基因,其突变使相关酶催化底物转化的能力________。为确定F基因与调控花青素合成的另一个基因M的作用关系,研究人员利用相应的单突变体杂交得到子代,基因组成及果实颜色如下表。
基因组成
F_M_
ffM_
F_mm
ffmm
果实颜色
红色
粉红色
白色
白色
推测两个基因调控花青素合成的作用途径是________________________________。(用箭头和文字表示)
(4)研究人员选择白色草莓与粉红色草莓作为亲本,杂交得到F1(全为红色),再利用F1进行测交,若后代表型及比例为________,则可同时证明:①上述M、F基因调控作用途径成立;②亲本中的白色草莓基因型为________。
3.(2026·广东广州·二模)猕猴桃是雌雄异株的二倍体生物。其红心性状由三对位于常染色体上的独立遗传的等位基因共同调控:MYB(用A表示)与HLH(用B表示)两个基因的表达产物需形成异源二聚体后,才能激活ANS基因(用E表示)的转录;ANS编码花青素合成酶,催化花青素合成形成红心。某科研团队用纯合非红心植株甲与纯合非红心植株乙杂交,F1均为红心,随机交配得到的F2植株中红心:非红心=9:7。回答下列问题:
(1)植株甲的基因型是______________。
(2)研究人员发现,植株乙的ANS基因未发生突变。为进一步确定其突变基因,研究人员利用一株MYB基因突变体(A+ABBEE),A+对A为显性,且A+基因编码的蛋白无需与HLH蛋白结合,即可单独激活ANS转录。研究人员将该突变体与植株乙杂交得F1,F1随机交配,统计F2的表型及比例。若F2表型及比例为______________,则为植株乙A基因发生隐性纯合突变;若F2表型及比例为红心:非红心=55:9,则为植株乙B基因发生隐性纯合突变。
(3)红心猕猴桃的边缘果肉呈现绿色,可能与ARF、F-box1蛋白在边缘果肉的含量高有关。为研究其作用机制,科学家设计了荧光素酶互补实验:将目标蛋白分别带上NLuc和CLuc片段(不影响蛋白质空间结构),如果目标蛋白能相互结合,则NLuc和CLuc片段会组装成完整荧光素酶,从而触发荧光。实验结果如下。
组别
实验处理
荧光强度
1
MYBN+HLHC
+++
2
MYBN+HLHC+ARF
-
3
MYBN+HLHC+F-box1
+
4
MYBN+ARFC
++
5
MYBN+C+F-boxl
-
注:蛋白质右上角的N表示该蛋白连接了NLuc片段,C表示该蛋白连接了CLuc片段。
根据实验结果,推测ARF在边缘果肉含量高导致边缘果肉呈现绿色的原因是______________。有人根据第5组的实验结果推断,F-box1可以促进MYB蛋白降解,从而抑制果肉转红。请补充一组对照实验,使结论更加严谨______________。
(4)基于以上研究,提出一种能获得全红肉猕猴桃新品种的思路:______________。
4.(2026·广东佛山·二模)华贵栉孔扇贝是一种以藻类为食的贝类,其贝壳颜色有金黄色、紫色、褐色三种,关于其遗传机制存在两种推断。
推断1:由单个基因位点上的一组复等位基因控制。
推断2:由两对独立遗传的等位基因控制,且两对基因之间存在相互作用:其中一对基因(上位基因)决定一种颜色;另一对基因(下位基因)决定另外两种颜色。
只有当上位基因对应的显性性状不表现时,下位基因对应的性状才能表现出来。
研究人员从四个纯合扇贝品系中选择亲本进行了三组实验,结果如下表。
组别
亲本组合
F1
F2
一
紫色×褐色
紫色
紫色∶褐色=3∶1
二
金黄色品系①×紫色
金黄色
金黄色∶紫色=3∶1
三
金黄色品系②×褐色
金黄色
金黄色∶褐色=3∶1
回答下列问题:
(1)若推断1成立,贝壳颜色的显隐性关系是______________(用“>”表示),选实验组二、三的F1杂交,子代的贝壳颜色及比例为______________。若推断2成立,选金黄色品系①与褐色品系杂交,得到F1后随机交配得到F2,F2的贝壳颜色及比例为______________。
(2)我国研究人员从华贵栉孔扇贝中选育出“南澳金贝”,其贝壳、闭壳肌(可食用部分)均为金黄色,兼具美观性和高营养价值。通过比较金黄色和白色闭壳肌扇贝的基因表达量,研究人员鉴定出关键基因SRB-like-3,该基因可表达消化道细胞膜上的类胡萝卜素转运蛋白。由此推测,华贵栉孔扇贝金黄色闭壳肌的形成原因是____________________________。
(3)经人工选择,金黄色闭壳肌个体比例逐渐增加,原因是______________。然而,经长期人工养殖的“南澳金贝”群体中会出现一定程度的近交衰退和遗传多样性下降的现象。为维持南澳金贝优良性状的选育效果,提出一种合理的养殖策略:______________。
5.(2026·广东韶关·二模)番茄是一种两性花植物,其单果重量是影响番茄品质的关键的数量性状,其调控机制复杂,由多基因共同控制,表现为显性加性效应,群体内表型多呈现正态分布或偏正态分布特征。请回答下列问题:
(1)番茄单果重量主要受到两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制,aabb的单果重量是xg,每增加一个显性基因单果增加yg,基因型AaBb与aabb测交过程中需要对母本去雄处理,目的是______,子代中单果重量______g是占比最多的,其基因型为______。
(2)研究发现番茄单果重量遗传还受到其他多对基因共同控制,实验员以单果重量差异显著的番茄品种P1(轻果)和P2(重果)为亲本进行杂交,对果实相关性状进行遗传分析,如下表:
番茄各个品种单果重量
世代
最大值(g)
最小值(g)
均值(g)
P1(轻果)
24.45
16.74
19.61
P2(重果)
78.88
53.98
68.39
F1
48.63
32.39
38.85
F2
76.16
10.23
36.48
各世代中,番茄单果重量最大值与最小值跨度范围更广的是______,主要原因是______。
(3)F1分别与P1、P2回交形成BCP1和BCP2世代,对F2、BCP1和BCP2分离世代的单果重频率分布进行统计并绘制成连续分布曲线(下图),其中BCP1世代单果重频率分布结果是______(填“图a”或“图b”),理由是______。
(4)从生物进化材料角度分析,番茄数量性状遗传的意义是______。
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专题05 遗传的基本规律
2大考点概览
考点01 基因的分离定律
考点02 基因的自由组合定律
基因的分离定律
考点1
1.(2026·广东佛山·二模豌豆豆荚的软硬由厚质1.(2026·广东茂名·二模)玉米雌雄同株。纯种甜、非甜玉米间行种植,甜玉米果穗有甜和非甜籽粒,非甜果穗只有非甜籽粒。下列叙述错误的是( )
A.性状遗传遵循基因分离定律 B.甜粒与非甜粒为一对相对的性状
C.非甜玉米上的非甜粒都是纯合子 D.此现象存在玉米自交与杂交
【答案】C
【详解】A、甜与非甜是由一对等位基因控制的相对性状,其遗传遵循基因分离定律,A正确;
B、甜粒与非甜粒是玉米同一性状(籽粒甜度)的不同表现类型,属于一对相对性状,B正确;
C、玉米是单性花,且雌雄同株,纯种甜玉米和非甜玉米间行种植,既有同株间的异花传粉,也有不同株间的异花传粉,甜玉米上的非甜籽粒,是非甜玉米授粉的结果,而非甜玉米上的没有甜籽粒,说明甜是隐性性状,非甜是显性性状。设控制非甜的显性基因为A,甜的隐性基因为a,纯种非甜玉米基因型为AA,其自交得到的非甜籽粒为纯合子AA,若接受甜玉米(aa)的花粉杂交,得到的非甜籽粒为杂合子Aa,因此非甜玉米上的非甜粒不都是纯合子,C错误;
D、玉米为雌雄同株异花植物,间行种植时既可以同株异花传粉(自交),也可以不同植株间异花传粉(杂交),D正确。
2.(2026·广东江门·二模)Joubert综合征是一种较罕见的发育畸形单基因遗传病。为确定图1所示家系中该种遗传病的遗传方式,实验人员设计特异性引物,对该家系中部分个体的相关基因进行PCR,并用某种限制酶进行酶切后电泳,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.致病基因是显性基因,且位于常染色体上
B.致病基因上有1个该限制酶的酶切位点
C.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,男女患病的概率相同
D.若对Ⅱ-1进行基因检测,则其电泳条带类型与Ⅲ-2的相同
【答案】D
【详解】A、家系中Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,却生育了患病儿子Ⅱ-1,说明该病为隐性遗传病(设基因a);Ⅲ-2为患者,一定只含a基因,酶切后有3个片段,说明有2个该限制酶的酶切位点,Ⅰ-1有4条带,肯定含有a基因,可以判断为杂合子。Ⅰ-2只有A,Ⅱ-1不可能aa,所以Ⅱ-1基因型XaY,致病基因位于X染色体上,A错误;
B、根据A选项分析,致病基因上有2个该限制酶的酶切位点,才能得到3个片段,B错误;
C、根据A选项分析,Ⅱ-2有4个片段,基因型为XAXa,Ⅱ-3只有2个片段,只有A基因,基因型为XAY,后代儿子患病概率为1/2,女儿一定会获得父亲的正常显性基因,患病概率为0,男女患病概率不同,C错误。
D、根据A选项分析Ⅱ-1基因型为XaY,Ⅲ-2基因型XaY,基因型相同,因此电泳条带类型相同,D正确。
3.(2026·广东韶关·二模)细胞质遗传和伴Y染色体遗传分别是常见的母系和父系遗传,下列叙述正确的是( )
A.细胞质基因一般不存在等位基因,只传递给后代雌性个体
B.Y染色体上的基因不存在等位基因,只传递给后代雄性个体
C.母系遗传基因位于细胞质染色体上,随减数分裂传递给后代
D.细胞质遗传不遵循孟德尔遗传定律,但伴Y染色体遗传遵循
【答案】D
【详解】A、细胞质基因位于线粒体、叶绿体的裸露DNA上,不存在同源染色体,因此一般没有等位基因;但母系遗传中母亲的细胞质基因会传递给所有雌雄后代,并非仅传递给雌性个体,A错误;
B、Y染色体和X染色体存在同源区段,同源区段上的基因在X染色体上有对应的等位基因,仅Y染色体非同源区段的基因无等位基因,B错误;
C、染色体仅存在于细胞核中,细胞质中没有染色体,母系遗传的基因分布在细胞质的(线粒体或叶绿体)DNA上,C错误;
D、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核基因遗传,细胞质基因属于质基因,遗传过程不遵循孟德尔遗传定律;伴Y染色体遗传的基因是细胞核基因,遗传过程遵循孟德尔分离定律,D正确。
4.(2026·广东韶关·二模)【新情境・基因印记对小鼠毛色遗传的调控机制】基因印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象。每个印记基因均在亲代生殖细胞中建立,并在个体发育中维持不变,配子发生时先去除亲代印记,然后重建。DNA甲基化是基因印记的最重要方式之一,小鼠灰色(基因A)和褐色(基因a)是一对相对性状,下图为基因印记对亲代小鼠等位基因表达和传递影响示意图。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化抑制了转录过程而导致基因不能表达
B.雄配子中印记重建后,A基因的遗传信息未发生改变
C.子代褐色杂合小鼠中基因A来自母本,基因a来自父本
D.图中子代表型和比例应是灰色∶褐色=1∶1
【答案】C
【详解】A:DNA甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合,抑制转录过程,使基因不能表达,符合表观遗传的特点,A正确;
B:印记重建是DNA甲基化修饰,不改变基因的碱基序列,因此A基因的遗传信息没有发生改变,B正确;
C:杂合小鼠基因型为Aa,表现为褐色说明a基因表达、A基因不表达;结合规律“只有母本的等位基因可表达”,说明表达的a来自母本,不表达的A(被甲基化)来自父本,C错误;
D:亲代雌鼠产生雌配子1 A:a=1:1,都不甲基化,子代表型由母本配子决定:母本传递A时子代表现为灰色,传递a时子代表现为褐色,因此灰色:褐色 = 1 : 1 ,D正确。
5.(2026·广东佛山·二模)某种螺的壳色由常染色体上的M/m基因控制,M控制黑色,m控制白色。该种螺存在“合子后基因组沉默”现象:当子代基因型为Mm时,父方来源的基因会选择性沉默,仅母方来源的基因表达;基因型为MM或mm时,双亲基因均正常表达。现有一只白色雌螺(基因型为mm)与一只黑色雄螺(基因型为Mm)交配,有关叙述错误的是( )
A.可根据杂合子个体的壳色判断该个体相关基因的来源
B.子代只有两种基因型,且子代黑色壳:白色壳=1:1
C.子代白色雌螺与基因型为mm的雄螺交配,雌性后代不一定为白色
D.根据“合子后基因组沉默”的表现可认为该现象属于表观遗传
【答案】B
【详解】A、杂合子基因型为Mm时仅表达母方来源的基因,若壳色为黑色说明母方提供的是M基因,若为白色说明母方提供的是m基因,因此可根据杂合子壳色判断相关基因的来源,A正确;
B、白色雌螺(mm)只产生含m的雌配子,黑色雄螺(Mm)产生含M、m的雄配子比例为1:1,因此子代基因型为Mm、mm,比例1:1;其中Mm个体父方来源的M沉默,仅表达母方来源的m,表现为白色,mm也表现为白色,故子代全为白色,无黑色个体,黑色壳:白色壳≠1:1,B错误;
C、子代白色雌螺基因型为Mm或mm,若为Mm,与基因型为mm的雄螺交配,后代中Mm个体的母方来源基因为M,将表达M表现为黑色,因此雌性后代不一定为白色,C正确;
D、表观遗传是指DNA碱基序列不变,基因表达和表型发生可遗传变化的现象,“合子后基因组沉默”没有改变基因序列,仅改变了基因的表达情况,属于表观遗传,D正确。
故选B。
6.(2026·广东佛山·二模)【新情境・水稻白叶枯病的分子机制与基因工程育种研究】“端稳中国碗,装满中国粮”。水稻是我国主要粮食作物之一,稻黄单胞菌能分泌相应的蛋白质进入水稻叶肉细胞,使细胞转变为有利于该菌生长繁殖的状态,从而引起白叶枯病,导致产量下降。为培育好中国粮种,科研人员在基因工程育种领域开展相关研究。
(1)水稻白叶枯病的易感病与抗病是一对由S/s基因控制的相对性状,图1为该病的遗传关系图,可以判断白叶枯病的抗病基因是___________(填“显性”或“隐性”)基因,F2表型及比例是___________。
(2)已知特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达。为研究水稻感病与抗病机理,科研人员进行如下实验:构建不同“启动子-报告基因”(图2)表达载体,并分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中,随后将上述烟草叶片培养于含X-Gluc的培养基中,结果如图3所示。
①该实验设计用以探究S/s基因启动子与何种蛋白结合。实验的空白对照组操作为将___________转化到烟草叶片中。
②据实验结果推测,某对照基因启动子能与___________(填“T”或“A”)蛋白结合S/s基因启动子与T蛋白和A蛋白结合的具体情况为___________。
(3)据该实验结果推测,具有抗病性状的水稻植株抗病机理可能是___________。研究发现,并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病,据上述研究推测可能的原因是___________。
(4)基于上述研究,请从分子水平提出一种培育水稻抗白叶枯病新品种的思路:___________。
【答案】(1) 隐性 抗病:易感病=1:3
(2) 不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时 A S基因启动子只能与T蛋白结合,不能与A蛋白结合,s基因启动子既不能与A蛋白结合,也不能与T蛋白结合
(3) 病菌T蛋白与s基因启动子不能结合,无法激活s基因表达,从而使水稻抗病 不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异,部分T蛋白无法结合水稻细胞
(4)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于启动基因转录,利用基因编辑技术,改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达(或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达)
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)图1分析,纯合突变体(抗病)和野生型(易感病)杂交,子一代均表现为易感病,说明抗病基因为隐性基因,F1基因型为Ss,F2表型及比例是抗病:易感病=1:3。
(2)①本实验的目的是探究S/s基因启动子与何种蛋白结合能激活相应基因的表达,自变量是基因的种类,空白对照组的操作为将不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中。
②分析题意,报告基因编码β-葡萄糖醛酸酶,该酶可催化X-Gluc生成蓝色产物,特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达,该实验用以探究S、s基因启动子与何种蛋白结合,结合图3可知,S基因启动子可使病菌T蛋白变蓝,而不能使病菌A蛋白变蓝,s基因启动子不能使两种蛋白变蓝,说明S基因启动子只能与T蛋白结合,不能与A蛋白结合,s基因启动子既不能与A蛋白结合,也不能与T蛋白结合。某对照基因启动子可使病菌A蛋白变蓝,说明S基因启动子能与A蛋白结合。
(3)依据实验结果,推测水稻抗病机理是:病菌T蛋白与s基因启动子不能结合,无法激活s基因表达,从而使水稻抗病。并非所有稻黄单胞菌都能使感病水稻患白叶枯病,可能的原因是:不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异,部分T蛋白无法结合水稻细胞。
(4)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于启动基因转录,利用基因编辑技术,改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达,或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达,从而培育水稻抗白叶枯病新品种。
7.(2026·广东江门·二模)豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状,受B/b和D/d两对等位基因控制,为研究其遗传机制,实验人员选择纯合绿色豌豆(甲)、纯合黄色豌豆(乙)和纯合黄色豌豆(丙)进行杂交实验,结果如表所示。回答下列问题:
实验
亲本组合
F1
F2
一
甲×乙
绿色
绿色:黄色=3:1
二
甲×丙
绿色
绿色:黄色=3:1
三
乙×丙
?
?
(1)根据实验一和实验二的杂交结果可知,绿色和黄色这一相对性状中的显性性状是_____。
(2)根据实验一和实验二的杂交结果,还不能确定乙和丙的基因型是否相同,如果实验三中F1的性状表型为_____,则表明乙和丙的基因型不同。
(3)研究表明,B基因编码叶绿素合成酶,而b基因不具有该功能,d基因纯合会抑制B基因的作用。据此分析,甲的基因型为_____。实验人员选择实验三中的F1自交,F2的表型及比例为绿色:黄色=1:1。请在图1中画出F1相关基因在染色体上的位置_____。
(4)d基因是D基因发生突变产生的,为确定其突变类型,实验人员根据D、d基因的碱基序列设计特异性引物,并对实验三中的部分个体进行PCR,用限制酶H酶切后(D基因能被酶切,d基因不能被酶切)电泳,结果如图2所示。
①d基因是D基因发生了碱基的_____产生的。
②乙和丙的基因型分别是_____、_____。图2F2中表现为黄色的个体是_____。
【答案】(1)绿色
(2)绿色
(3) BBDD
(4) 替换 BBdd bbDD 1和3
【详解】(1))实验一和实验二中,甲(绿色)与乙(黄色)、甲与丙(黄色)杂交,F1均表现为绿色,说明绿色对黄色为显性。
(2)若乙和丙的基因型相同,则乙和丙杂交后的F1应表现为黄色(隐性纯合),F2全表现为黄色;若乙和丙的基因型不同,则F1应表现为绿色(杂合),F2出现性状分离。因此,若实验三中F1表现为绿色,则表明乙和丙的基因型不同。
(3)根据题意可知,表现为绿色需要同时满足:①具有B基因(编码叶绿素合成酶),②不处于d基因纯合状态(dd会抑制B基因的作用)。甲为纯合绿色豌豆,且与乙、丙杂交,F1均表现为绿色,F2的比例均为3:1,说明甲的基因型为BBDD,实验三F1的自交后代出现1:1的性状分离比,说明两对基因连锁,即B与d连锁,b与D连锁,即F1的基因型为BbDd,其相关基因在染色体上的位置如图:。
(4)①D基因能被限制酶H酶切,d基因不能,说明d基因缺失了该酶的酶切位点,且D基因和d基因长度相同最可能是由碱基的替换导致的。② 电泳结果:乙只有1125 kb条带,说明为dd纯合,结合之前推导,乙基因型为BBdd;丙只有699 kb和426 kb条带,说明为DD纯合,基因型为bbDD。F2中:1号只有1125 kb条带,为dd纯合,表现为黄色;2号同时有三种条带,为Dd,基因型为BbDd表现为绿色;3号只有699 kb和426 kb条带,为DD纯合,基因型为bbDD,表现为黄色,因此黄色个体是1和3。
8.(2026·广东湛江·二模)【新情境・ASPT 雄性不育系繁育系统在玉米杂种优势利用中的应用】杂种优势利用是提高作物产量的重要途径。为简化杂交流程,实现可视化分选,我国研究团队创制了新型雄性不育系繁育系统ASPT。该系统包括CRISPR/Cas9基因编辑组件、育性恢复基因M、花粉致死基因P和甜菜红素(显示红色)报告系统RUBY整合到同一载体,结构如下图,并将该系统在黄玉米繁育中进行实践。
回答下列问题:
(1)CRISPR/Cas9基因编辑组件对玉米原育性基因进行重新编辑,通常会剪切掉一段DNA序列,使原育性基因转变为无法表达的m基因,这种变异方式属于_____。根据密码子的_____对育性恢复基因M进行改造,使该基因在不改变功能的前提下,无法被CRISPR/Cas9组件通过碱基互补配对识别。
(2)科研人员通过转基因和基因编辑技术,并进行多次杂交最终获得了(m/m,ASPT/–)保持系(与雄性不育系杂交时,能使后代保持雄性不育特征),由该保持系进行繁育,过程如下图。
①该保持系通过自交获得F1玉米籽粒颜色及比例为_____。RUBY系统可以从种子一直表达到幼苗阶段,所以可以在种子和幼苗阶段进行两次筛选,多重筛选的目的是_____。
②两次筛选后由F1进行杂交种子生产,请简要阐述杂交过程:_____。
(3)从转基因安全性角度考虑,ASPT系统中整合花粉致死基因P的意义是_____。
【答案】(1) 基因突变 简并性
(2) 红色:黄色=1:1 提高不育系的纯度 将不育系与正常可育玉米进行杂交就可以生产杂交种子
(3)防止转入的基因通过花粉进行传播
【详解】(1)CRISPR/Cas9基因编辑对基因的修饰属于基因突变范畴。该技术可特异性编辑细胞内原有育性基因,而不影响后续导入的外源育性基因。若要对导入的育性基因进行序列改造,同时保证其编码蛋白质的功能不变,可利用密码子的简并性进行碱基替换。
(2)①m/m,ASPT/-自交,作为母本可以产生m,ASPT和m,-两种配子,作为父本只能产生m,-一种配子,因为ASPT中有花粉致死基因,所以自交结果是红色:黄色=1:1.RUBY系统可以从种子一直表达到幼苗阶段,并且表达了RUBY系统是肉眼可见的,所以在种子阶段和到幼苗阶段都可以进行双重筛选,提高不育系的纯度。
②由F1进行杂交种子生产,需要将不育系与正常可育玉米进行杂交就可以生产杂交种子,后代都是杂交种子。
(3)从转基因安全性角度考虑,花粉致死基因P可以防止其他转入的基因通过花粉进行传播,提高转基因的安全性。
基因的自由组合定律
考点2
1.(2026·广东佛山·二模)【新情境・豌豆豆荚硬度的双基因调控与突变机制分析】豌豆豆荚的软硬由厚质层决定,受两对独立遗传的P和V基因控制。P基因编码CLE肽,V基因编码转录因子。CLE肽激活转录因子后可启动下游基因表达,调控厚质层合成。现有纯合软荚豌豆甲和乙杂交,F1全为硬荚。已知甲的P基因突变为pm(图),UGA、UAA和UAG为终止密码子。下列分析正确的是( )
A.P基因或V基因功能正常的豌豆表现为硬荚
B.P基因表达产生的肽链比pm基因表达产生的肽链更短
C.突变体乙的突变位点位于P基因,但与突变体甲的突变类型不同
D.若F1与突变体甲杂交,子代中硬荚豌豆占50%,且均为杂合子
【答案】D
【详解】A、硬荚的前提是P和V基因功能都正常(CLE肽激活转录因子,启动下游合成)。如果只有其中一个正常(比如P正常但V突变,或V正常但P突变),无法完成激活过程,厚质层无法合成,表现为软荚,A错误;
B、pm基因突变后,mRNA中出现了终止密码子UGA,翻译提前终止,肽链会比正常P基因的产物更短。因此,正常P基因的肽链更长,pm的肽链更短,B错误;
C、甲和乙杂交的F1全为硬荚,说明二者的突变发生在不同基因(甲在P基因,乙在V基因),才能互补恢复功能。如果乙的突变也在P基因,那么F1的P基因仍为突变型,无法合成正常CLE肽,表现为软荚,与题干矛盾,C错误;
D、F1基因型为PpmVv;突变体甲基因型:pmpmVV。杂交后代基因型及表现型为PpmVV(1/4):P和V均正常,硬荚(杂合);PpmVv(1/4):P和V均正常,硬荚(杂合);pmpmVV(1/4):P突变,软荚;pmpmVv(1/4):P突变,软荚。硬荚比例:1/4+1/4=1/2(50%),且所有硬荚个体的基因型均为PpmV_,都是杂合子,D正确。
2.(2026·广东茂名·二模)为探究草莓果实颜色形成的分子机制,研究人员通过诱变处理二倍体森林草莓(RG,果实为红色)得到一株草莓突变体(rg,果实为粉红色),其自交性状不分离;与RG杂交,F1果实为红色。
回答下列问题:
(1)果实粉红色为________(填“显性”或“隐性”)性状。研究发现,两种草莓叶片中的总可溶性糖含量无明显差异,但rg成熟果实中糖含量较低,推测这可能是由于果实发育后期________增强,消耗了部分糖分。
(2)进一步研究发现,突变体的F基因发生了碱基对的替换,研究人员推测这是粉红色果实形成的主要原因,并设计了下表所示的验证实验,将表格中的结果①补充完整。
实验
主要操作
实验结果
RNAi干扰
利用农杆菌将RNAi表达载体(能特异性降解F基因的mRNA)导入森林草莓
果实颜色变浅或者出现白色区域
转基因回补
将森林草莓的F基因重新导入突变体草莓
①________________
(3)花青素是使草莓呈现红色的主要色素。F基因是花青素合成途径的一个关键酶基因,其突变使相关酶催化底物转化的能力________。为确定F基因与调控花青素合成的另一个基因M的作用关系,研究人员利用相应的单突变体杂交得到子代,基因组成及果实颜色如下表。
基因组成
F_M_
ffM_
F_mm
ffmm
果实颜色
红色
粉红色
白色
白色
推测两个基因调控花青素合成的作用途径是________________________________。(用箭头和文字表示)
(4)研究人员选择白色草莓与粉红色草莓作为亲本,杂交得到F1(全为红色),再利用F1进行测交,若后代表型及比例为________,则可同时证明:①上述M、F基因调控作用途径成立;②亲本中的白色草莓基因型为________。
【答案】(1) 隐性 呼吸作用(或有氧呼吸)
(2)果实恢复红色
(3) 降低 白色粉红色红色
(4) 红色∶粉红色∶白色=1∶1∶2 FFmm
【详解】(1)根据题意可知,突变体rg(粉红色)自交性状不分离,是纯合子,与野生型RG(红色)杂交,F₁全为红色,说明粉红色是隐性性状。叶片总可溶性糖无差异,成熟果实糖含量降低,最可能是果实发育后期呼吸作用(或有氧呼吸)增强,消耗了部分糖分。
(2)该实验目的是验证F基因是红色果实形成的关键基因:RNAi降解野生型F基因的mRNA后果实颜色变浅;将正常F基因重新导入粉红色突变体后,F基因功能恢复,因此果实会恢复为红色。
(3)F基因是花青素合成的关键酶基因,突变后果实变为粉红色(花青素减少),说明突变使酶催化底物转化的能力降低。根据表中结果:只要mm(无正常M基因),无论F是否正常都表现为白色;有M基因无正常F基因表现为粉红色,有M和正常F表现为红色,说明M基因控制的酶催化合成花青素的中间产物,F基因控制的酶催化中间产物生成花青素,推测两个基因调控花青素合成的作用途径是白色粉红色红色。
(4)白色草莓(_ _mm)×粉红色草莓(ffM_),F₁全为红色(F_M_),说明亲本粉红色为纯合ffMM,白色亲本必须提供F基因,因此白色亲本基因型为FFmm;F₁基因型为FfMm,测交(与ffmm杂交)后代基因型为FfMm(红):Ffmm(白):ffMm(粉红):ffmm(白)=1:1:1:1,对应表型及比例为红色:粉红色:白色=1:1:2。
3.(2026·广东广州·二模)猕猴桃是雌雄异株的二倍体生物。其红心性状由三对位于常染色体上的独立遗传的等位基因共同调控:MYB(用A表示)与HLH(用B表示)两个基因的表达产物需形成异源二聚体后,才能激活ANS基因(用E表示)的转录;ANS编码花青素合成酶,催化花青素合成形成红心。某科研团队用纯合非红心植株甲与纯合非红心植株乙杂交,F1均为红心,随机交配得到的F2植株中红心:非红心=9:7。回答下列问题:
(1)植株甲的基因型是______________。
(2)研究人员发现,植株乙的ANS基因未发生突变。为进一步确定其突变基因,研究人员利用一株MYB基因突变体(A+ABBEE),A+对A为显性,且A+基因编码的蛋白无需与HLH蛋白结合,即可单独激活ANS转录。研究人员将该突变体与植株乙杂交得F1,F1随机交配,统计F2的表型及比例。若F2表型及比例为______________,则为植株乙A基因发生隐性纯合突变;若F2表型及比例为红心:非红心=55:9,则为植株乙B基因发生隐性纯合突变。
(3)红心猕猴桃的边缘果肉呈现绿色,可能与ARF、F-box1蛋白在边缘果肉的含量高有关。为研究其作用机制,科学家设计了荧光素酶互补实验:将目标蛋白分别带上NLuc和CLuc片段(不影响蛋白质空间结构),如果目标蛋白能相互结合,则NLuc和CLuc片段会组装成完整荧光素酶,从而触发荧光。实验结果如下。
组别
实验处理
荧光强度
1
MYBN+HLHC
+++
2
MYBN+HLHC+ARF
-
3
MYBN+HLHC+F-box1
+
4
MYBN+ARFC
++
5
MYBN+C+F-boxl
-
注:蛋白质右上角的N表示该蛋白连接了NLuc片段,C表示该蛋白连接了CLuc片段。
根据实验结果,推测ARF在边缘果肉含量高导致边缘果肉呈现绿色的原因是______________。有人根据第5组的实验结果推断,F-box1可以促进MYB蛋白降解,从而抑制果肉转红。请补充一组对照实验,使结论更加严谨______________。
(4)基于以上研究,提出一种能获得全红肉猕猴桃新品种的思路:______________。
【答案】(1)aaBBEE、AAbbEE、AABBee
(2)红心:非红心=3:1
(3) 边缘果肉ARF蛋白含量高,ARF与MYB结合,干扰MYB与HLH结合形成二聚体,抑制ANS的转录合成,ANS减少,花青素合成减少,进而呈现绿色 增加一组MYBN+C作为对照组
(4)抑制果肉边缘ARF基因和F-box1基因的表达/敲除ARF基因和F-box1使A基因突变为A+,使其不需与HLH结合即可直接诱导ANS基因转录
【详解】(1)根据题干,红心猕猴桃的基因型为A_B_E_,只有同时含三个显性基因才能表现红心。纯合非红心亲本杂交,F1全为红心,F2红心:非红心=9:7,说明F1只有两对基因杂合,一对为显性纯合,因此亲本为一个单隐性纯合的非红心,另一个为另一对单隐性纯合的非红心,故甲的基因型可能为aaBBEE、AAbbEE、AABBee中的一种。
(2)若植株乙为A基因隐性纯合突变,则乙基因型为aaBBEE,与突变体A+ABBEE杂交,F1为1/2A+aBBEE、1/2AaBBEE;F1随机交配,配子中a为1/2,非红心只有aa(无功能性A/A+,无法激活ANS),aa概率为(1/2)2=1/4,因此红心:非红心=3:1。
(3)对比实验结果:组1MYB与HLH可结合产生强荧光,加入ARF后荧光消失,且组4证明MYB可与ARF结合,因此推测ARF竞争性结合MYB,由于边缘果肉ARF蛋白含量高,ARF与MYB结合,干扰MYB与HLH结合形成二聚体,抑制ANS的转录合成,ANS减少,花青素合成减少,进而呈现绿色。 第5组只做了加F−box1、MYBN+C的处理,要证明F−box1促进MYB降解,需要增加一组MYBN+C作为对照组,排除其他因素对荧光的影响,使结论严谨。
(4) 已知边缘果肉绿色是ARF和F−box1含量高导致,因此获得全红肉猕猴桃新品种的思路:抑制果肉边缘ARF基因和F-box1基因的表达/敲除ARF基因和F-box1/使A基因突变为A+,使其不需与HLH结合即可直接诱导ANS基因转录。
4.(2026·广东佛山·二模)华贵栉孔扇贝是一种以藻类为食的贝类,其贝壳颜色有金黄色、紫色、褐色三种,关于其遗传机制存在两种推断。
推断1:由单个基因位点上的一组复等位基因控制。
推断2:由两对独立遗传的等位基因控制,且两对基因之间存在相互作用:其中一对基因(上位基因)决定一种颜色;另一对基因(下位基因)决定另外两种颜色。
只有当上位基因对应的显性性状不表现时,下位基因对应的性状才能表现出来。
研究人员从四个纯合扇贝品系中选择亲本进行了三组实验,结果如下表。
组别
亲本组合
F1
F2
一
紫色×褐色
紫色
紫色∶褐色=3∶1
二
金黄色品系①×紫色
金黄色
金黄色∶紫色=3∶1
三
金黄色品系②×褐色
金黄色
金黄色∶褐色=3∶1
回答下列问题:
(1)若推断1成立,贝壳颜色的显隐性关系是______________(用“>”表示),选实验组二、三的F1杂交,子代的贝壳颜色及比例为______________。若推断2成立,选金黄色品系①与褐色品系杂交,得到F1后随机交配得到F2,F2的贝壳颜色及比例为______________。
(2)我国研究人员从华贵栉孔扇贝中选育出“南澳金贝”,其贝壳、闭壳肌(可食用部分)均为金黄色,兼具美观性和高营养价值。通过比较金黄色和白色闭壳肌扇贝的基因表达量,研究人员鉴定出关键基因SRB-like-3,该基因可表达消化道细胞膜上的类胡萝卜素转运蛋白。由此推测,华贵栉孔扇贝金黄色闭壳肌的形成原因是____________________________。
(3)经人工选择,金黄色闭壳肌个体比例逐渐增加,原因是______________。然而,经长期人工养殖的“南澳金贝”群体中会出现一定程度的近交衰退和遗传多样性下降的现象。为维持南澳金贝优良性状的选育效果,提出一种合理的养殖策略:______________。
【答案】(1) 金黄色>紫色>褐色 金黄色∶紫色=3∶1 金黄色∶紫色∶褐色=12∶3∶1
(2)SRB-like-3基因表达,合成类胡萝卜素转运蛋白,使类胡萝卜素从消化道转运至闭壳肌细胞内并储存,形成金黄色
(3) 定向选择使SRB-like-3基因频率逐代提高 引入不同种群的优质南澳金贝进行杂交(或采用远亲交配、建立多个选育品系并定期杂交,答其一即可)
【详解】(1)
假设控制贝壳颜色的基因为A1(紫色)、A2(褐色)、A3(金黄色)等复等位基因。根据实验结果: 组别一:紫色(A1A1)× 褐色(A2A2)→ F1(A1A2,紫色),紫色(A1)对褐色(A2)为显性,即A1 > A2。 组别二:金黄色(A3A3)× 紫色(A1A1)→ F1(A1A3,金黄色),说明金黄色(A3)对紫色(A1)为显性,即A3 > A1。 组别三:金黄色(A3A3)× 褐色(A2A2)→ F1(A3A2,金黄色),说明金黄色(A3)对褐色(A2)为显性,即A3 > A2。 综上,显隐性关系为:金黄色 > 紫色 > 褐色(A3 > A 1>A2)。实验组二的F1为A1A3(金黄色),实验组三的F1为A3A2(金黄色)。两者杂交:A1A3 ×A3A2 → 子代基因型及表现型为: A3A1(金黄色): A3A3(金黄色): A1A2(紫色): A3A2(金黄色)= 1:1:1:1。 即金黄色:紫色 = 3:1。分析可知,显性关系为金黄色 > 紫色 > 褐色,若推断2成立,则上位基因 A 控制金黄色(A_ _ _ 表现为金黄色); 下位基因在 aa 背景下表达:aaB_ 为紫色,aabb 为褐色。 金黄色品系①(AABB)× 褐色(aabb)→ F1(AaBb)→ F2 基因型比例为: A_ B _ : A_bb:aaB _ : aabb = 9 : 3 : 3 : 1 ⇒ 金黄色 : 紫色 : 褐色 = 12 : 3 : 1 。
(2)根据题意,SRB-like-3 基因表达的蛋白负责将类胡萝卜素转运到细胞内,金黄色闭壳肌中该基因表达量高,使类胡萝卜素从消化道转运至闭壳肌细胞内并储存,形成金黄色;而白色闭壳肌中该基因表达量低,类胡萝卜素积累少,故为白色。
(3)人工选择保留了金黄色闭壳肌的个体,淘汰了白色闭壳肌的个体,导致SRB-like-3基因频率逐渐升高,金黄色闭壳肌个体比例增加;同时,金黄色闭壳肌具有高营养价值,更受消费者欢迎,进一步推动了人工选择。为防止近交衰退和遗传多样性下降,可以采取以下措施: 定期引入不同种群的优质品种进行杂交,增加遗传多样性; 采用远亲交配、建立多个选育品系并定期杂交,避免近亲繁殖。
5.(2026·广东韶关·二模)番茄是一种两性花植物,其单果重量是影响番茄品质的关键的数量性状,其调控机制复杂,由多基因共同控制,表现为显性加性效应,群体内表型多呈现正态分布或偏正态分布特征。请回答下列问题:
(1)番茄单果重量主要受到两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制,aabb的单果重量是xg,每增加一个显性基因单果增加yg,基因型AaBb与aabb测交过程中需要对母本去雄处理,目的是______,子代中单果重量______g是占比最多的,其基因型为______。
(2)研究发现番茄单果重量遗传还受到其他多对基因共同控制,实验员以单果重量差异显著的番茄品种P1(轻果)和P2(重果)为亲本进行杂交,对果实相关性状进行遗传分析,如下表:
番茄各个品种单果重量
世代
最大值(g)
最小值(g)
均值(g)
P1(轻果)
24.45
16.74
19.61
P2(重果)
78.88
53.98
68.39
F1
48.63
32.39
38.85
F2
76.16
10.23
36.48
各世代中,番茄单果重量最大值与最小值跨度范围更广的是______,主要原因是______。
(3)F1分别与P1、P2回交形成BCP1和BCP2世代,对F2、BCP1和BCP2分离世代的单果重频率分布进行统计并绘制成连续分布曲线(下图),其中BCP1世代单果重频率分布结果是______(填“图a”或“图b”),理由是______。
(4)从生物进化材料角度分析,番茄数量性状遗传的意义是______。
【答案】(1) 防止自花传粉 x+y Aabb和aaBb
(2) F2 多为杂合子的F1回交,不同等位基因自由组合,F2显隐性基因数量差异显著
(3) 图a BCP1是F1与轻果P1回交,单果种均值低于F2,偏轻果范围
(4)番茄表型多样化,为生物进化提供丰富的原材料,有利于番茄在不同环境中生存下来
【详解】(1)番茄是两性花,去雄是为了防止自花传粉,避免自身花粉对实验结果产生干扰,保证杂交的正常进行。测交是AaBb×aabb,子代基因型及对应单果重量:,由此可见,子代中基因型为Aabb和aaBb的比例最高(各占1/4,合计1/2),因此单果重量x+yg占比最多,对应基因型为Aabb和aaBb。
(2)由表格数据可知,各世代中番茄单果重量最大值与最小值跨度范围更广的是F2,因为F2代发生了基因重组,且多为杂合子的F1回交,不同等位基因自由组合,F2显隐性基因数量差异显著。
(3)F1与P1回交形成BCP1世代,P1是轻果,F1的基因型中显性基因数量介于P1和P2之间,回交后单果种均值低于F2,偏轻果范围,所以BCP1世代单果重频率分布结果是图a。
(4)从生物进化材料角度分析,番茄数量性状遗传的意义是为生物进化提供丰富的原材料,数量性状的遗传通过基因重组等方式产生多样的表型,增加了种群的遗传多样性,为自然选择提供了更多的选择材料,有利于生物适应环境的变化,推动生物进化。
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