2025-2026学年期末复习必修二生物遗传因子的发现计算（2）练习

**基本信息** 聚焦遗传规律计算，精选2024-2026年多地模拟题，通过植物杂交实验情境考查基因分离与自由组合定律及变式应用，适配期末复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |解答题|10道|基因分离定律、自由组合定律、9:3:3:1变式、配子不育、染色体变异|结合电泳图谱分析基因位置（题3），设计单倍体育种方案（题1），体现科学思维与探究实践|

2025-2026期末考试复习 必修二生物 遗传因子的发现计算（2） 一、解答题 1．（2024·西藏拉萨·一模）某雌雄同株的二倍体植物在自然情况下有尖叶和圆叶两种，其花瓣颜色也有蓝色和白色两种，与花瓣颜色有关基因可能会导致相关配子的不育。为了研究两对性状之间的遗传规律，某研究小组进行了如下实验： 实验1：蓝花尖叶甲(♀)×白花圆叶乙(♂)→全为白花尖叶 实验2：：蓝花圆叶：白花尖叶：白花圆叶=15：1：15：1 (1)叶形这对相对性状受___________对等位基因控制，实验2子代尖叶个体中基因型有___________种(仅考虑叶形这一性状)。 (2)花瓣颜色这对相对性状中显性性状为___________，并且遗传过程中很可能存在___________不育现象。将实验1进行反交，子代表型及比例为___________。 (3)以乙作父本，对丙植株进行授粉，子代中白花尖叶所占比例为___________。 (4)一般情况下，自然界中不存在蓝花纯合品种，但是可以利用染色体变异的原理进行育种获得，请从甲、乙、丙三组材料中，选择所需材料进行育种，获得蓝花纯合品种(仅考虑花瓣颜色这一性状)，请写出育种思路：___________。 2．（2026·新疆·模拟预测）某雌雄同株植物有芒与无芒由一对等位基因T/t控制，有芒植株又分为长芒与短芒，由另一对等位基因M/m控制，基因T/t与M/m均位于常染色体上。纯合无芒植株与纯合短芒植株杂交获得F1，F1自交获得F2，结果如图1所示。已知F1某一种基因型的雌配子或雄配子存在完全不育现象。回答下列问题： (1)植物有芒与无芒这一对相对性状中，显性性状是______；T/t、M/m两对基因不可能位于同一对同源染色体上，判断依据是______（结合F2性状分离比进行说明）。 (2)F1产生的不育配子基因型是______。若用F1做父本进行测交实验，F2的基因型之比为______时，说明不育的配子是雄配子。 (3)F2长芒群体中，m的基因频率为______，F2个体中的短芒类型自由交配，则F3短芒个体中的纯合子占比为______。 (4)研究人员选取上述实验F2植株若干，对所含基因T/t、M/m进行PCR后电泳分离，结果如图2所示，据图推断③代表的基因是______。若F2的无芒纯合子进行电泳，得到的条带有______（填序号）。若t基因是T基因增添一段碱基序列形成的，则图示电泳图谱中的点样孔在______（填“A侧”或“B侧”）。 3．（2025·湖南长沙·模拟预测）菠菜是雌雄异株植物，某宽叶不抗虫菠菜试验田中发现了窄叶抗虫突变体品系Ⅰ，为研究窄叶和抗虫的遗传规律，实验小组利用若干宽叶不抗虫菠菜和窄叶抗虫菠菜进行了杂交实验，实验过程和结果如下表所示（控制宽叶和窄叶的基因用E/e表示，控制不抗虫和抗虫的基因用F/f表示），请回答下列问题： 组别 亲本 子代 1 宽叶不抗虫×窄叶抗虫 宽叶抗虫（31株）、宽叶不抗虫（32株） 2 让组别1子代中宽叶抗虫 个体相互杂交 宽叶抗虫（65株）、窄叶抗虫（20株） 宽叶不抗虫（33株）、窄叶不抗虫（10株） (1)根据杂交实验结果可知，菠菜抗虫是________（填“显性”或“隐性"）突变。菠菜这两对相对性状的遗传遵循__________定律。 (2)让组别2子代的全部宽叶抗虫菠菜相互交配，后代中窄叶抗虫菠菜所占的比例为________。 (3)实验小组在该菠菜试验田中又发现了一种新的抗虫突变体品系Ⅱ，进一步检测发现，品系Ⅰ和品系Ⅱ抗虫菠菜出现的原因是菠菜6号染色体上的同一基因发生了突变，且突变基因都会纯合致死。为了探究两种品系的抗虫突变基因是否是相同的基因，让两个抗虫品系的菠菜进行杂交，杂交后代F1出现抗虫和不抗虫两种表型。 ①统计子代表型及比例： 若_______________，则两品系的抗虫突变基因是相同的基因； 若________________，则两品系的抗虫突变基因不是相同的基因。 ②为了进一步确定两种品系的抗虫突变基因是否是相同的基因，实验小组选择F1若干株不抗虫和抗虫品系菠菜的相关基因进行电泳，电泳结果如图所示（其中1～4号为抗虫，5～8号为不抗虫）。 根据实验结果可知，条带________来自发生基因突变的6号染色体。根据电泳结果可知，两品系的抗虫突变基因________（填“是”或“不是”）相同的基因，判断理由是_______________。 (4)窄叶抗虫菠菜具有口感清爽、甜脆和抵抗害虫等优点，请利用窄叶抗虫突变体品系Ⅰ设计一个高效快速繁殖大量种苗的方案，实现窄叶抗虫菠菜的批量种植，用文字简要说明：_____________。 4．（25-26高一下·广西玉林·期中）甘蓝型油菜属于十字花科植物，是两性花，它们的雄性育性由两对等位基因A/a和B/b控制，其中A对a为完全显性，B基因的存在会抑制不育基因的表达。现有甲（雄性不育）、乙（雄性可育）两个品系，研究人员进行了如下实验：甲与乙杂交，F1个体全部表现为雄性可育；将实验一所得F1自交，单株收获种子，种植并统计F2表型。统计发现，约有一半的F1单株自交得到的F2全部表现为雄性可育；其余一半的F1单株自交得到的F2中表现为雄性可育∶雄性不育＝13∶3. 请回答以下问题： (1)用雄性不育品系杂交育种，操作上的优势是________，该植物雄性育性的遗传遵循________定律。 (2)基因A和B的根本区别是___________； (3)亲代甲的基因型为________；F2中雄性可育植株的基因型有________种。 (4)若要利用F2中的两种可育植株杂交，通过一次杂交实验选育出雄性不育的子代，使后代雄性不育植株的比例最高，请选择合适的材料为亲本并用遗传图解表示其杂交过程________。 5．（2026·安徽·模拟预测）纺织用的棉纤维是棉花种子的绒毛，野生型棉花种子有短绒毛，栽培棉花品种甲的种子有长绒毛，纯合突变体棉花乙种子无绒毛。为研究棉花种子绒毛性状的遗传机制，研究者用上述棉花品种进行杂交实验，结果如下表所示。 组别 杂交组合 F1表型 F2表型及分离比 Ⅰ 甲×野生型 全为短绒毛 短绒毛∶长绒毛=3∶1 Ⅱ 乙×野生型 全为无绒毛 无绒毛∶短绒毛=3∶1 Ⅲ ？ 全为无绒毛 无绒毛∶长绒毛=3∶1 (1)表中组别Ⅲ的杂交组合是_____。 (2)现有两种假说，均可解释表中实验结果： 假说1：种子绒毛性状是单基因性状，野生型、甲、乙分别携带等位基因A1、A2、A3； 假说2：种子绒毛性状由两对基因共同控制，短绒毛和长绒毛由基因（A/a）控制，有无绒毛由基因（B/b）控制。 ①在假说1中，三个基因的显隐性关系为：______（用“”连接，最左侧基因显性地位最高）。 ②在假说2中，两对基因位于______（填“一对同源染色体”或“两对非同源染色体”）上，乙的基因型为______。 ③科研人员进一步对组别Ⅱ的F2扩大种植，出现了少量种子长绒毛植株，从而确认该性状遗传符合假说2，取组别Ⅰ的F1和组别Ⅲ的F1杂交，子代表型及比例为______。 (3)进一步测序发现，乙与野生型都具有A基因，但是乙的A基因上游增加了约6.8 kb的插入片段。研究者推测插入片段仅通过调节与其在同一条染色体（8号）上的基因表达来调控绒毛性状。为验证该推测，科研人员利用野生型植株，使用基因敲入技术进行实验。请写出实验设计思路：______。 6．（2022·湖南岳阳·二模）已知某植物为雌雄同株的二倍体，其花瓣颜色由两对独立遗传的核基因(A、a和B、b)控制，A对a、B对b完全显性，花瓣颜色的形成原理如下图所示，若花瓣细胞中同时有红色色素和蓝色色素时，花瓣呈紫色。让紫花植株自交，其子代中紫花植株：红花植株：蓝花植株：白花植株=4：2：2：1。已知该植物存在某些基因型致死的情况，试回答下列问题： (1)该种群中紫花植株的基因型为____________，该植物致死的基因型有________种；当紫花植株的测交结果为________________时，则证明上述判断是正确的。 (2)已知外源基因D能抑制基因A的表达。研究人员利用转基因技术将1个D基因成功整合到某正常紫花植株的染色体上（基因型设为D0），基因D能表达、能遗传。 ①若基因D与A/a或B/b基因的遗传关系不遵循自由组合定律。正常情况下其原因最可能是______________________________________________________ 。 ②若基因D整合在A/a或B/b基因所在的染色体上，则该植株的自交结果为______时，可明确确认基因D整合在A/a或B/b基因所在染色体的具体一条上。 ③若基因D未整合到A/a或B/b基因所在的染色体上，则该植株的自交结果为_____。 7．（2023·山东聊城·二模）蓝粒小麦是二倍体小麦（2n=42）的4号染色体被其近缘种长穗偃麦草（两条均带有蓝色素基因E）替换。雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t也位于4号染色体上。如图是培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦新品种的育种过程。已知不育株减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体不能联会而随机分配。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生E基因片段易位。回答下列问题。 (1)亲本不育小麦和F1不育株的有关育性的基因型_____（填“相同”或“不同”），F2中蓝粒不育株的基因型及比例是_____。F2蓝粒不育株的卵原细胞在减数分裂时理论上能形成_____个正常的四分体。 (2)如果F2蓝粒不育株与二倍体小麦（hh）测交，F3中出现蓝粒不育株的原因是_____，这种变异属于可遗传变异中的_____（填类型），F3蓝粒不育株中基因型为hh的占比是_____。 (3)F4蓝粒不育株和小麦（HH）杂交后单株留种形成一个株系。若株系中性状及比例为_____，则说明F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因连锁，符合育种要求；若株系中性状及比例为_____，则说明F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因未连锁，不符合育种要求。 8．（2023·山东威海·二模）拟南芥属于自花传粉植物，被誉为“植物界的果蝇”。拟南芥中常存在雄性不育或雌性不育现象，由雄性不育或雌性不育个体培育得到的株系（纯合子）在遗传学研究中具有非常重要的作用。 (1)研究发现基因M位于2号染色体上，与拟南芥的育性有关，能编码一种参与转运花粉粒外壁（能保护精细胞）合成所必需的某些糖类的跨膜转运蛋白。将一个T-DNA插入基因组成为MM的受精卵中M基因上游的启动子处，由该受精卵发育成的植株可育，理由是_____；让其连续自交两代，后代的表型及比例为_____。 (2)已知控制拟南芥早花、正常花和晚花的基因型分别是NN、Nn和nn，N/n基因位于3号染色体上。实验室中种植基因型相同的可育正常花拟南芥，其F1中部分植株出现了雄性不育现象，由此可知亲代可育正常花植株的基因型为_____；F1可育植株中晚花所占比例为_____，F1可育晚花植株自交后代中能稳定遗传的个体所占比例为_____。 (3)研究过程中还分离出另一种基因型为rr的雄性不育株系甲，该株系经低温处理可恢复育性。若让基因型为Rr的拟南芥在低温下连续自交两代，则F2中基因型为rr的植株所占比例为_____。等位基因R/r和M/m在染色体上可能的位置关系为_____，请利用株系甲（rr）、株系乙（mm）为实验材料，设计杂交实验并根据实验结果推断两对等位基因在染色体上的位置关系。实验思路：_____；预期结果和结论：_____。 9．（2026·北京丰台·二模）丹参是传统中药材，白花丹参和深紫花丹参在有效成分含量方面差异较大。研究其花色调控机制，有助于培育和选择高品质丹参。 (1)丹参花是两性花，以白花丹参和深紫花丹参为亲本进行正反交实验，在________时对母本进行________并套袋标记。 (2)白花丹参作母本正交时，F1的花色均为中紫花，F1育性全部正常，F1自交产生的F2中白花、浅紫花、中紫花、紫花和深紫花的植株数量接近1∶4∶6∶4∶1，推测丹参花色遗传遵循________定律。研究者对F2所有植株进行测序并对比，筛选出两对与花青素合成有关的基因A/a和B/b，显性基因数量越多，花青素含量越多，花色越深，药用成分含量越多。F2中，中紫花植株的所有基因型及比例为________。 (3)深紫花丹参作母本反交时，F1的花色均为中紫花，但与（2）中实验结果不同的是：F1中1/4植株表现为雄性不育。研究表明该雄性不育的机制为核质互作（细胞核基因与细胞质基因均为不育基因时，花粉不育）。试写出反交实验的遗传图解________。注：①仅考虑育性基因；②N：细胞质可育基因；S：细胞质不育基因；R：细胞核可育基因；r：细胞核不育基因；③书写格式：细胞质基因（细胞核基因） (4)雄性不育植株的发现解决了丹参因花小且多、人工杂交困难而导致的杂交种选育和制种难题。研究者利用雄性不育株中的深紫花丹参培育高品质丹参时： ①将其与基因型为________的品系1杂交，所产子代均表现为深紫花雄性不育。品系1被称为保持系，解决了雄性不育株无法留种的问题。 ②将其与基因型为________的品系2杂交，收获所结种子（杂合子）可供农民生产种植，药用价值最高。品系2被称为恢复系。分析以上信息，写出利用上述多个品系繁育丹参时最显著的优势________（与利用仅受一对核不育基因控制的雄性不育系相比）。 10．（25-26高一下·河北雄安·期中）水稻的茎粗（粗茎、细茎）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、B/b）控制；其籽粒颜色（紫粒、粉粒和白粒）由两对等位基因（B/b、C/c）控制（注：基因B/b同时影响茎粗和粒色，粒色表型与基因型关系为：B_C_和bbC_为紫粒，B_cc为粉粒，bbcc为白粒）。为研究水稻茎粗和粒色的遗传规律，研究人员用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题： 实验 亲本 F₁表型 F₂表型及比例 实验1（茎粗） 纯合粗茎×纯合细茎 全为粗茎 粗茎：细茎=9：7 实验2（粒色） 纯合紫粒×纯合白粒 全为紫粒 紫粒：粉粒：白粒=12：3：1 (1)实验1中F₁的基因型为________，产生的配子类型及比例为________，F₂中粗茎植株的基因型共有________种，粗茎植株中纯合子所占比例为________。 (2)实验2的F₂中，粉粒植株的基因型共有________种，若三对基因独立遗传，将实验2的F₁紫粒植株与纯合白粒植株杂交，子代的表型及比例为________。 (3)实验1的F₂中，杂合细茎植株所占的比例为________；实验1的F₂中，自交后代不发生性状分离的植株所占比例为________。 (4)后续研究发现，A/a和C/c均位于水稻的7号染色体上，植株M（AaCcBB）中基因A与C连锁、基因a与c连锁，若该植株减数分裂时部分细胞发生互换，产生的四种配子中，AcB配子比例为8%，则aCB配子比例为________%；将该植株与纯合细茎白粒水稻（aabbcc）杂交，子代中粗茎紫粒植株所占的比例为________%。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025-2026期末考试复习�必修二生物�遗传因子的发现计算（2）》参考答案 1．(1) 2 8 (2) 蓝花 含有蓝花基因的雌配子不育 蓝花尖叶：白花尖叶=1：1 (3)3/4/75% (4)取甲植株或者丙植株的花粉进行花药离体培养，得到单倍体幼苗后，用秋水仙素或者低温处理，培育成植株后筛选出蓝花植株即为纯合蓝花品种(3分，关键词：甲植株或丙植株、花药离体培养、秋水仙素或低温处理) 【难度】0.4 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）从实验2可以看出，蓝花尖叶亲本自交后代尖叶：圆叶=15：1，为9：3：3：1的变式，说明叶形这对相对性状受2对等位基因控制，并且只要有显性基因就为尖叶，只有双隐性个体为圆叶，所以尖叶的基因型种类有9-1=8种。 （2）从实验2可以看出，蓝花尖叶亲本自交，后代出现了白花，说明蓝花对白花为显性，但是蓝花：白花=1：1，可以推测含有蓝花基因的雌或雄配子不育，再结合实验1，蓝花母本与白花父本杂交，后代均为白花，说明只有含有蓝花基因的雌配子不育，进一步推知自然界中蓝花均为杂合子。将实验1反交，即让蓝花尖叶做父本，白花圆叶做母本，配子均可育，那么子代的表型及比例为蓝花尖叶：白花尖叶=1：1。 （3）假设控制花色性状的一对等位基因为A/a，控制叶形性状的两对等位基因为B/b和D/d，从上面推理可知，甲的基因型为AaB_D_，乙的基因型为aabbdd，丙的基因型为 AaBbDd，以乙作父本，对丙植株进行授粉，单看花色这一性状，由于A的雌配子不育，后代均为aa(白花)，单看叶形这一性状，后代圆叶aabb占1/2×1/2=1/4，尖叶占3/4，所以后代白花尖叶占3/4。 （4）由（2）可知，含有蓝花基因的雌配子不育，导致自然界中不存在蓝花纯合植株，但是含有蓝花基因的花粉是可育的，所以可以从单倍体育种的思路获得蓝花纯种，具体思路为取植株甲或者丙的花粉进行花药离体培养，得到单倍体幼苗后用秋水仙素或者低温处理，培育成植株后筛选出蓝花植株即为纯合蓝花品种。 2．(1) 有芒 若两对基因位于同一对同源染色体上，则 F₂性状分离比应为 3:1 或 1:2:1，而实际为 5:3:4（9:3:3:1 的变式），说明两对基因独立遗传 (2) TM 1:1:1 (3) 2/5 1/2 (4) m ②③或②④ B侧 【难度】0.39 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用 【详解】（1）亲本为纯合无芒和纯合短芒，F₁全为有芒（长芒），F₂中出现有芒：无芒 =(5+3):4=2:1，说明有芒为显性性状（无芒为隐性性状）。若 T/t 与 M/m 位于同一对同源染色体上，则 F₁自交后代性状分离比应为 1:2:1 或 3:1（连锁遗传）。但实际 F₂性状分离比为长芒：短芒：无芒 = 5:3:4，是 9:3:3:1 的变式（有芒：无芒 = 8:4=2:1，且有芒中长芒：短芒 = 5:3），说明两对基因遵循自由组合定律，因此不可能位于同一对同源染色体上。 （2）亲本基因型：纯合无芒为tt__，纯合短芒为TTmm，F₁为长芒，故 F₁基因型为TtMm。 正常情况下TtMm自交后代性状比为 9:3:3:1（T_M_:T_mm:ttM_:ttmm=9:3:3:1），实际 F₂为 5:3:4，即 T_M_（长芒）少了 4 份，说明TM的雌配子或雄配子不育。若不育的是雄配子（TM雄配子不育），则 F₁（TtMm）做父本时，产生的雄配子为Tm:tM:tm=1:1:1， 测交时ttmm作母本，只产生tm配子，故后代基因型为： Tm×tm → Ttmm、tM×tm → ttMm、tm×tm → ttmm，比例为1:1:1。 （3）F₂长芒个体为T_M_，实际数量为 5 份，基因型及比例：TTMm：1/5，TtMM：1/5，TtMm：3/5， 因此， m的基因频率 = 1/5×1/2+3/5×1/2= 2/5。F₂短芒个体为T_mm，基因型及比例：TTmm: Ttmm = 1:2。 自由交配时，可产生2种类型的配子，Tm配子的频率：1/3 + 2/3×1/2)= 2/3，tm配子的频率：2/3×1/2 = 1/3，故F3中TTmm=(2/3)² = 4/9，Ttmm=2×(2/3)×(1/3) = 4/9，ttmm=(1/3)² = 1/9， 其中短芒个体为T_mm，占4/9 + 4/9 = 8/9，其中纯合子TTmm占4/9，故比例为(4/9) ÷ (8/9) = 1/2。 （4）已知①和②是等位基因，③和④是等位基因。 因为短芒个体的基因型为TTmm或Ttmm，即短芒个体都含有的基因是T和m，结合短芒个体的电泳图谱，可知①为T、②为t，③为m、④为M。 F₂中无芒个体基因型为tt_ _，其中纯合子为ttmm和ttMM，即无芒纯合子的条带为②③或②④。t 基因是 T 基因增添一段碱基序列形成的，故 t 基因分子量更大，电泳时迁移速率更慢，离点样孔更近，已知条带①为T，②为t，故点样孔在B 侧。 3．(1) 显性 自由组合 (2)2/27 (3) 抗虫∶不抗虫=2∶1 抗虫∶不抗虫=3∶1 ② 是 全部的抗虫菠菜都为杂合子，都只有一条染色体来自发生基因突变的6号染色体，说明同时带有两个品系的显性基因会致死，因此两个显性基因是相同基因 (4)利用窄叶抗虫突变品系Ⅰ离体的植物器官、组织或细胞进行植物组织培养，从而快速繁殖得到大量窄叶抗虫种苗 【难度】0.4 【知识点】性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因、基因突变、基因自由组合定律的实质和应用 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）根据实验结果分析，抗虫和不抗虫个体杂交，后代抗虫∶不抗虫=1∶1，因此说明抗虫突变为显性突变，杂交亲本的基因型组合为EEff和eeFf。菠菜这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。 （2）根据题意分析，亲本的基因型组合为EEff和eeFf，因此杂交产生的F1的基因型为EeFf和Eeff，其中EeFf的个体相互交配，后代的表型及比例为宽叶抗虫∶窄叶抗虫∶宽叶不抗虫∶窄叶不抗虫≈6∶2∶3∶1，子代宽叶∶窄叶≈3∶1，抗虫∶不抗虫≈2∶1，因此说明抗虫存在纯合致死，即基因型为FF时致死。组别2子代中的宽叶抗虫菠菜存在两种基因型，即EEFf∶EeFf≈1∶2，其中E基因频率为2/3，e的基因频率为1/3，因此后代ee的比例为1/9，E_的比例为1-1/9=8/9；F基因频率为1/2，f基因频率为1/2，则后代中基因型ff的比例为1/4，F_的比例为 3/4，又因为基因型为FF时致死，则后代中ff的比例为1/3，Ff的比例为2/3，因此子代窄叶抗虫的菠菜（eeFf）所占的比例为1/9×2/3=2/27。 （3）①该实验的目的是证明两个品系的抗虫基因是否为相同的基因，设品系Ⅰ的基因型为F1f，品系Ⅱ的基因型为F2f，杂交后代的基因型为F1F2∶F1f∶F2f∶ff=1∶1∶1∶1，若两个基因是相同的显性纯合致死基因，则F1F2致死；若是不同的显性纯合致死基因，则F1F2存在。因此若子代的表型及比例为抗虫∶不抗虫=2∶1，则两品系的抗虫突变基因是相同的基因；若抗虫∶不抗虫=3∶1；则两品系的抗虫突变基因不是相同的基因。 ②根据电泳图可知，宽叶不抗虫必然不存在抗虫基因，因此条带②表示来自发生了基因突变的6号染色体，根据实验结果可知，两品系的抗虫突变基因是相同的基因，原因是全部的抗虫菠菜都为杂合子，都只有一条染色体来自发生了基因突变的6号染色体，说明同时带有两个品系的显性基因会致死，因此两个显性基因是相同基因。 （4）由于窄叶抗虫菠菜的基因型是eeFf，其性状很难稳定遗传，可以通过植物组织培养的方法，既可以高效快速繁殖大量种苗，又可以保留亲本的优良品质。 4．(1) 不用去雄 自由组合 (2)基因中的碱基对（核苷酸对）的数量和排列顺序不同 (3) Aabb 7 (4) 【难度】0.39 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用、孟德尔一对相对性状的杂交实验 【详解】（1）杂交育种的一般步骤是去雄、套袋、授粉、套袋，雄性不育品系在杂交育种中最显著的优点是无需人工去雄，节省人力，提高育种效率。 该植物育性由两对等位基因控制，F1单株自交得到的F2中表现为雄性可育∶雄性不育＝13∶3，为9:3:3:1变式，说明遵循基因的自由组合定律。 （2）基因A和B的根本区别是基因中的碱基对（核苷酸对）的数量和排列顺序不同。 （3）F1全部可育，说明B基因抑制了A的不育效应。F1自交后，一半的F1单株自交得到的F2中出现13:3的比例，说明这一半F1是双杂合子（AaBb)。一半的F1单株自交得到的F2全部表现为雄性可育，则这一半F1要么同时存在A和B，要么不存在A，又因它和AaBb比例约为1:1，故推测这一半F1的基因型为aaBb，所以甲是Aabb。由于B基因抑制不育基因的表达，所以亲本雄性不育个体的基因型为Aabb，亲本雄性可育植株的基因型为aaBB，所以F2中A-bb表现为雄性不育，aaB-表现为雄性可育。雄性可育植株的基因型有7种，分别为1/13AABB，2/13AaBB，2/13AABb，4/13AaBb，2/13aaBb，1/13aaBB，1/13aabb。 （4）若通过若干雄性可育植株育出雄性不育的子代，且使F1中雄性不育植株比例最高，则亲本的选择应为AABb（可育）和aabb（雄性可育），遗传图解如下： 5．(1)甲×乙 (2) A3＞A1＞A2 一对同源染色体 aaBB 无绒毛∶短绒毛∶长绒毛=2∶1∶1 (3)将野生型植株分为甲乙两组，甲组将插入片段导入8号染色体，乙组将插入片段导入非8号染色体，相同条件培养并自交，观察并统计子代种子绒毛性状 【难度】0.4 【知识点】性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用 【详解】（1）由组别Ⅰ可知短绒毛对长绒毛显性，由组别Ⅱ可知无绒毛对短绒毛显性，甲（长绒毛）、乙（无绒毛）均为纯合子。组别ⅢF1全为无绒毛，F2无绒毛∶长绒毛=3∶1，说明亲本为纯合无绒毛乙和纯合长绒毛甲，因此杂交组合为甲×乙。 （2）①假说1为复等位基因遗传：Ⅰ组甲（A2A2）×野生型（A1A1），F1全为短绒毛，说明A1对A2显性；Ⅱ组乙（A3A3）×野生型（A1A1），F1全为无绒毛，说明A3对A1显性，因此显隐性关系为A3>A1>A2。 ②假说2中，根据组别Ⅱ可知无绒毛对有绒毛为显性，可知乙为BB，根据组别Ⅰ可知短绒毛对长绒毛为显性，所以甲基因型为aabb，野生型基因型为AAbb，由于组别Ⅲ中F1全为无绒毛，F2无绒毛∶长绒毛=3∶1，所以乙基因型为aaBB。若两对基因位于两对非同源染色体，组别Ⅱ中乙（aaBB）×野生型（AAbb）的F2会出现长绒毛个体（aabb），无法得到无绒毛∶短绒毛=3∶1的结果；只有两对基因位于一对同源染色体（乙个体中a与B连锁、野生型中A与b连锁，F1为AaBb，产生配子1/2Ab、1/2aB，所以F2为AAbb：AaBb：aaBB=1:2:1，即无绒毛（AaBb和aaBB）：短绒毛（AAbb）=3:1），才能符合F2的分离比。 ③Ⅰ组F1基因型为Aabb，产生配子Ab:ab=1:1；Ⅲ组F1基因型为aaBb，产生配子aB:ab=1:1，杂交后代表型及比例为：无绒毛（AaBb=1/2Ab×1/2aB、aaBb=1/2ab×1/2aB）∶短绒毛（Aabb=1/2Ab×1/2ab）∶长绒毛（aabb=1/2ab×1/2ab）=2:1:1。 （3）推测插入片段仅调控同一条染色体上的A基因表达改变性状，因此可通过基因敲入技术，将插入片段敲入野生型A基因所在8号染色体的对应位置，观察种子绒毛表型即可验证推测。实验思路为：将野生型植株分为甲乙两组，甲组将插入片段导入8号染色体，乙组将插入片段导入非8号染色体，相同条件培养并自交，观察并统计子代种子绒毛性状。若推测正确甲组子代短绒毛：长绒毛=3:1，乙组全为短绒毛。 6．(1) AaBb 5 紫花：红花：蓝花：白花=1：1：1：1 (2) 基因D整合在A/a或B/b基因所在的染色体上 蓝花：红花：白花=6：2：1或蓝花：白花=6：3 紫花：红花：蓝花白花=2：1：10：5（或子代植株的花色有4种） 【难度】0.15 【知识点】利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用 【分析】1、基因的自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因的自由组合，每一对等位基因分别遵循基因的分离定律，因此可以利用分离定律的思想分别研究每对等位基因来解决自由组合定律的相关计算。 2、据图可知基因型为A_B_的植株开紫花，基因型为A_bb的植株开红花，aaB_的植株开蓝花，aabb的植株开白花。 【详解】（1）据图可知基因型为A_B_的植株开紫花，基因型为A_bb的植株开红花，aaB_的植株开蓝花，aabb的植株开白花。让紫花植株自交，其子代中紫花植株：红花植株：蓝花植株：白花植株=4：2：2：1，相当于（2：1）×（2：1），又因为该植物存在某些基因型致死的情况，由此分析AA和BB均表现为纯合致死，因此该种群中紫花植株的基因型为AaBb，A/a和B/b基因的遗传遵循基因的自由组合定律。当紫花植株AaBb的测交结果为紫花：红花：蓝花：白花=1：1：1：1时，则证明上述判断是正确的。 （2）①若基因D整合在A/a或B/b基因所在的染色体上，则基因D与A/a或B/b基因的遗传关系不遵循自由组合定律。 ②已知外源基因D可以抑制基因A的表达。假设研究人员利用转基因技术将1个D基因成功整合到某正常紫花植株AaBb的染色体上并能表达。 若D基因与A连锁时，AaBbD产生ABD、AbD、aB、ab4种配子，自交后代的基因型有AaBbD：aaBb：AabbD：aabb=4：2：2：1，AaBbD表现为蓝花，AabbD表现为白色，因此表型及比例为蓝花：白花=6：3；若D基因与a或b连锁时，自交后代的基因型有AaBbD：aaBbD：AabbD：aabbD=4：2：2：1或AaBbD：aaBbD：AabbD：aabbD=4：2：2：1，AaBbD表现为蓝花，AabbD表现为白色，因此自交后代的表型及比例为蓝花：白花=6：3；若D基因与B连锁时，自交后代的基因型有AaBbD：aaBbD：Aabb：aabb=4：2：2：1，AaBbD表现为蓝花，因此自交后代的表型及比例为蓝花：红花：白花=6：2：1。 ③若基因D未整合到A/a或B/b基因所在的染色体上，该植株的基因型为AaBbD，自交后代基因型AaBbD-：aaBbD-：AabbD-：aabbD-：AaBb：aaBb：Aabb：aabb=12：6：6：3：4：2：2：1，AaBbD-表现为蓝花，AabbD-表现为白花。自交后代的表型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=4：2：（12+6+2）：（6+3+1）=2：1：10：5。 【点睛】本题综合考查基因的自由组合定律的相关知识及实验分析与设计的能力，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力是解答本题的关键。 7．(1) 相同 TEHH：TEHh=1：1 20 (2) F2卵原细胞减数分裂过程中，含T基因的4号染色体与含E基因的4号染色体进入了同一个配子 染色体（数目）变异 1/4 (3) 蓝粒不育：非蓝粒可育=1：1 蓝粒可育：蓝粒不育：非蓝粒可育：非蓝粒不育=1：1：1：1 【难度】0.15 【知识点】基因连锁与交换定律、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用 【分析】育种过程中的各项操作和设计是为育种目的服务的。本育种过程的目的是获得蓝粒和不育两性状不分离的小麦，最好的方案是使T和E基因能够位于同一条姐妹染色单体上。据题目条件，一是T基因和E基因位于不同植物的染色体上，二是h基因纯合（hh）的个体可以诱导细胞中T基因所在的染色体和E基因所在的染色体联会配对，并发生交叉互换，得到T基因和E基因位于同一条染色体上的个体。 【详解】（1）亲本雄性不育小麦（HH）的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦（hh）的基因型为tthh，所以F1不育株（TtHh），亲本不育小麦和F1不育株的有关育性的基因型相同。F1不育株（TtHh）与蓝粒小麦EEHH杂交，则后代不育株的基因型及比例是TEHH：TEHh=1：1。由于不育株减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体不能联会而随机分配。则F2蓝粒不育株的卵原细胞在减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体。 （2）F2卵原细胞减数分裂过程中，含T基因的4号染色体与含E基因的4号染色体进入了同一个配子，则F2蓝粒不育株与二倍体小麦（hh）测交，F3中出现蓝粒不育株。这种变异属于染色体（数目）变异。F2基因型为HH：Hh=1:1，与hh杂交，则F3蓝粒不育株中基因型为hh的占比是1/4。 （3）F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦（ttHH）杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦（ttHH）杂交，后代表现型及比例为蓝粒不育：非蓝粒可育=1：1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上，符合育种要求。而F3中关于h的基因型为Hh的个体与小麦（ttHH）杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦（ttHH）杂交，母本在减数第一次分裂前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T：t：TE：tE=1：1：1：1，与小麦（ttHH）杂交，子代表现型及比例为蓝粒可育：蓝粒不育：非蓝粒可育：非蓝粒不育=1：1：1：1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上，不符合育种要求。 8．(1) 一个M基因不能转录，另一个M基因可正常转录翻译，能编码参与转运花粉粒外壁合成所必需的某些糖类的转运蛋白 可育：雄性不育=5：1 (2) MmNn 1/4 1/2 (3) 3/8 在一对染色体上或在两对染色体上 将株系甲进行低温处理使其恢复育性，与株系乙杂交得到F1，F₁自交得到F₂，统计正常环境下F₂的育性及比例 若F₂中可育：雄性不育=9：7，则两对基因位于非同源染色体上；若F2中可育：雄性不育=1：1，则两对基因位于同一对同源染色体上 【难度】0.4 【知识点】基因连锁与交换定律、基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用 【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）M基因能编码一种参与转运花粉粒外壁（能保护精细胞）合成所必需的某些糖类的跨膜转运蛋白，当一个T-DNA插入基因组成为MM的受精卵中M基因上游的启动子处时，一个M基因不能转录，另一个M基因可正常转录翻译，能编码参与转运花粉粒外壁合成所必需的某些糖类的转运蛋白，因此由该受精卵发育成的植株可育；若设插入T-DNA的M基因为m，因此该个体基因型为Mm，让其自交一代，F1中表型及比例为可育（M_）：雄性不育（mm）=3:1，其中基因型为mm的个体不育，F1中可育的基因型为1/3MM、2/3Mm，再自交得F2，F2中mm的比例为2/3×1/4=1/6，因此F2的表型及比例为可育（M_）：雄性不育（mm）=5:1。 （2）基因型相同的可育正常花拟南芥（基因型为M_Nn），F1中部分植株出现了雄性不育个体（基因型为mm），因此可知亲代可育正常花植株的基因型为MmNn；基因M/m位于2号染色体上，N/n基因位于3号染色体上，因此两对基因遵循基因的自由组合定律，因此F1可育植株中晚花所占比例为1/4，F1可育晚花植株（基因型为1/3MMnn、2/3Mmnn）自交后代中基因型为MMnn=1/3+2/3×1/4=1/2，Mmnn=2/3×1/2=1/3，mmnn=2/3×1/4=1/6，其中mmnn不育，Mmnn不能稳定遗传，因此F1可育晚花植株自交后代中能稳定遗传的个体（MMnn）所占比例为1/2。 （3）基因型为Rr的拟南芥在低温下连续自交两代，则F2中基因型为Rr比例为1/2×1/2=1/4，则rr所占的比例为（1-1/4）×1/2=3/8。等位基因R/r和M/m在染色体上可能的位置关系为在一对染色体上或在两对染色体上，利用株系甲（rr）、株系乙（mm）为实验材料，设计杂交实验并根据实验结果推断两对等位基因在染色体上的位置关系。 实验思路：将株系甲（rrMM）进行低温处理使其恢复育性，与株系乙（RRmm）杂交得到F1（RrMm），F1自交得到F2，统计正常环境下F2的育性及比例. 预期结果和结论：若两对基因位于非同源染色体上，则F2中可育（R_M_）：雄性不育（R_mm+rrM_+rrmm）=9：7；若两对基因位于同一对同源染色体上，若F2中可育（RrMm）：雄性不育（rrMM+RRmm）=1：1。 9．(1) 花未成熟 去雄 (2) 自由组合 AAbb∶aaBB∶AaBb＝1∶1∶4 (3) (4) N（rrAABB） S（RRAABB）、N（RRAABB） 繁育不育系和杂交种时，三系法更简便，纯度高 【难度】0.42 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用、孟德尔一对相对性状的杂交实验 【详解】（1）因为丹参花是两性花，为避免自花传粉对实验结果的干扰，在进行杂交实验时，需要在花未成熟时对母本进行去雄操作，然后套袋标记，防止外来花粉干扰。 （2）由于F2中白花、浅紫花、中紫花、紫花和深紫花的植株数量接近1：4：6：4：1，这是9：3：3：1的变形，所以可推测丹参花色遗传遵循基因的自由组合定律。已知显性基因数量越多，花青素含量越多，花色越深，中紫花植株含有的显性基因数量为2个，所以其所有基因型及比例为AAbb：aaBB：AaBb=1：1：4。 （3）丹参的育性是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的，子代细胞质基因来自母本，细胞核基因来自父本和母本，深紫花丹参作母本反交时，F1中1/4植株表现为雄性不育S（rr），说明细胞质不育基因S来自母本，细胞核不育基因r来自父本和母本，且父本和母本的核基因型均为Rr，所以反交母本的基因型为S（Rr），父本的基因型为S（Rr）或N（Rr），反交实验的遗传图解如图。 （4）①深紫花的基因型为AABB，要使所产子代均表现为深紫花雄性不育S（rrAABB），应将雄性不育株S（rrAABB）与基因型为N（rrAABB）的品系1杂交，这样可解决雄性不育株无法留种的问题。 ②要收获所结种子（杂合子Rr）可供农民生产种植且药用价值最高，应将雄性不育株S（rrAABB）与基因型为S（RRAABB）、N（RRAABB）的品系2杂交，品系2被称为恢复系。利用上述多个品系繁育丹参时最显著的优势是繁育不育系和杂交种时，三系法更简便，纯度高（与利用仅受一对核不育基因控制的雄性不育系相比）。 10．(1) AaBb AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1 4 1/9 (2) 2 紫粒∶粉粒∶白粒=2∶1∶1 (3) 1/4 1/2 (4) 8 42 【难度】0.46 【知识点】基因连锁与交换定律、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用 【详解】（1）实验1中F2表型比为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明茎粗由两对独立遗传的等位基因控制，F1基因型为AaBb．根据自由组合定律，F1产生四种配子AB、Ab、aB、ab，比例为1∶1∶1∶1。实验1中，F2中粗茎基因型为A_B_，有4种基因型，共9份（AABB占1份、AABb占2份、AaBB占2份、AaBb占4份），其中纯合子AABB占1份，比例为1/9。 （2）实验2中，F2表型比为12∶3∶1，粉粒基因型为B_cc，即BBcc和Bbcc，共2种。实验2的F1紫粒基因型为BbCc，与纯合白粒（bbcc）测交：BbCc×bbcc→BbCc（紫）∶Bbcc（粉）∶bbCc（紫）∶bbcc（白）=1∶1∶1∶1，表型比例为紫粒∶粉粒∶白粒=2∶1∶1。 （3）实验1中，F2中细茎杂合子基因型为Aabb和aaBb，占4份，占F2的4/16=1/4。F2中自交后代不发生性状分离的有AABB、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，占8/16=1/2。 （4）植株M（AaCcBB）中A与C连锁、a与c连锁：不发生互换时，产生亲本型配子ACB和acB；发生互换时，产生了重组型配子AcB和aCB。已知AcB=8%，根据互换对称性，aCB=8%，重组率=8%+8%=16%，亲本型配子比例=100%-16%=84%，ACB=acB=84%/2=42%。与aabbcc测交，子代粗茎紫粒（A_B_C_）需满足：A基因：需M提供A基因（ACB配子）。B基因：M为BB，必提供B基因。C基因：需M提供C基因（ACB配子）。因此只有ACB配子能产生粗茎紫粒，比例为42%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $