第5单元 微专题4 控制不同性状的基因在染色体上位置的探究-【优学精研】2027年高考生物一轮总复习教用课件（冀赣专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“控制不同性状的基因在染色体上位置的探究”核心考点，依据高考评价体系梳理了两对等位基因独立遗传与连锁（含互换）、三对等位基因位置判断等考查要求，通过真题分析明确9:3:3:1及其变式、3:1等比例应用为高频考点，归纳杂交实验设计、结果分析、电泳图谱解读等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精练+科学思维培养”，如结合2025四川高考题中9:7、9:3:4变式，指导学生通过F2表型比例推导基因位置，培养分析推理的科学思维和实验探究能力。特设易错点分析（如连锁与独立遗传的区分），帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此构建系统复习框架，提升备考效率。

微专题4　 控制不同性状的基因在染色体上位置的探究 两对等位基因或三对等位基因位置的判断 1. 两对等位基因位于两对同源染色体上 基因位置 基因A和a在一对同源染色体上，基因B和b在另一对同 源染色体上 图解 配子类型 AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1 高中总复习·生物学（提升版） 自交后代 基因型 9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb 表型 性状分离比9∶3∶3∶1 测交后代 基因型 1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb 表型 性状分离比1∶1∶1∶1 高中总复习·生物学（提升版） 2. 两对等位基因位于一对同源染色体上（不发生互换） 基因位置 基因A和B在一条染色体上， 基因a和b在另一条染色体上 基因A和b在一条染色体上， 基因a和B在另一条染色体上 图解 高中总复习·生物学（提升版） 配子类型 AB∶ab＝1∶1 Ab∶aB＝1∶1 自交 后代 基因型 1AABB、2AaBb、1aabb 1AAbb、2AaBb、1aaBB 表型 性状分离比3∶1 性状分离比1∶2∶1 测交 后代 基因型 1AaBb、1aabb 1Aabb、1aaBb 表型 性状分离比1∶1 性状分离比1∶1 高中总复习·生物学（提升版） 3. 两对等位基因位于一对同源染色体上（发生互换） （1）连锁互换产生的配子（以精原细胞为例） ①每个精原细胞发生一次图示互换，可 得到一半重组类型和一半非重组类型的 配子。例如，10％的精原细胞发生了图 示互换，重组率是5％。 ②互换后基因数目不变，仅是基因位置 发生改变。 ③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。 高中总复习·生物学（提升版） （2）连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以 用测交来验证是否连锁和互换。 例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因 型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及 比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上， a、b在一条染色体上，且发生了互换。 高中总复习·生物学（提升版） 4. 三对等位基因位置的判断 （1）位于三对同源染色体上 高中总复习·生物学（提升版） （2）位于两对同源染色体上（两种情况） 情况一 情况二 高中总复习·生物学（提升版） 1. （2025·江西南昌模拟）某农业站研究小麦的两对相对性状：颖壳颜色 （紫色和白色）及芒的有无（有芒和无芒），发现两相对性状分别受一对 等位基因控制。研究人员进行两组杂交实验，结果如下表。以下分析错误 的是（　　） 杂交组合 亲本表型 F1表型 F2表型及比例 甲 紫色有芒（♂）×白色无芒（♀） 全为紫色有芒 紫色有芒∶白色无芒＝3∶1 乙 紫色无芒（♂）×白色有芒（♀） 全为紫色有芒 ？ 高中总复习·生物学（提升版） A. 控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上 B. 根据两组实验结果均能判断紫色和有芒为显性 C. 让甲组F1与白色无芒植株正反交，结果完全相同 D. 乙组F2的表型及比例为紫色有芒∶白色无芒＝3∶1 √ 解析：分析表可知，甲组紫色有芒（♂）×白色无芒（♀），F1表型全为紫色有芒，紫色对白色为显性，有芒对无芒为显性，若紫色（A）白色（a），有芒（B）无芒（b），则F1 AaBb，若控制两相对性状的基因分别 位于两对同源染色体上，则F2表型及比例应为9∶3∶3∶1，而F2表型及比 例紫色有芒∶白色无芒＝3∶1，说明控制两相对性状的非等位基因位于一 对同源染色体上，A正确；甲组紫色有芒（♂）×白色无芒（♀），F1表型 高中总复习·生物学（提升版） 全为紫色有芒，乙组紫色无芒（♂）×白色有芒（♀）F1表型全为紫色有芒，说明紫色对白色为显性，有芒对无芒为显性，B正确；甲组紫色有芒（♂）×白色无芒（♀），F1表型全为紫色有芒，若紫色（A）白色（a），有芒（B）无芒（b），则F1 AaBb，而F2表型及比例紫色有芒∶白色无芒＝3∶1，说明控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上，AB连锁ab连锁，让甲组F1 AaBb与白色无芒aabb植株正反交，结果完全相同，C正确；乙组紫色无芒AAbb（♂）×白色有芒aaBB（♀）F1表型全为紫色有芒AaBb，A与b、a与B连锁，F2表型及比例紫色有芒∶白色有芒∶紫色无芒＝2∶1∶1，D错误。 高中总复习·生物学（提升版） 2. （2025·四川高考20题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状， 由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也 由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的 水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突 变、染色体变异和互换）。 实验 亲本 F1表型 F2表型及比例 实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶＝9∶7 实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4 （1）实验1中，F2的绿叶水稻有 种基因型；实验2中，控制水稻粒色 的两对基因 （填“能”或“不能”）独立遗传。 5　 能　 高中总复习·生物学（提升版） 解析：亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶∶绿叶＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，子二代A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aabb表现为绿叶，故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd，共5种基因型。实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。 高中总复习·生物学（提升版） （2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知 基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有 种；基 因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交，子代籽粒的 颜色最多。 2　 bbDd或BbDd　 实验 亲本 F1表型 F2表型及比例 实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶＝9∶7 实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4 高中总复习·生物学（提升版） 解析：研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4，则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd，白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd，棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒，共2种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd（或BbDd）的水稻杂交，子代出现的籽粒的颜色最多（都有3种）。 高中总复习·生物学（提升版） （3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯 合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代 植株的表型及比例为 ⁠ ⁠。 解析：为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD，植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒＝1∶1∶1∶1。 紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒＝ 1∶1∶1∶1　 高中总复习·生物学（提升版） （4）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验， 请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个 处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到 个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 ⁠。 4　 3/4或1/2　 高中总复习·生物学（提升版） 解析：研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，则两对基因连锁，继续开展如下实验：①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体上，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中，最多能观察到2个红色和2个黄色，共4个荧光标记。②若A和B在一条染色体上，a和b在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AABBDD（紫叶紫粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aabbDD（绿叶棕粒），则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。 高中总复习·生物学（提升版） 3. （2024·山东高考22题改编）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对基因隐性纯 合，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，用乙组F1自交获得F2，并对F2进行了基因测序，结 果显示所有锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd。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 高中总复习·生物学（提升版） （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 ⁠ ⁠。 花色和籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒 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 解析：根据表格中甲组的杂交子代中，紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒，结合题干信息“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”可知，花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。 高中总复习·生物学（提升版） （2）乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 ，请画出F1中三对等 位基因可能存在的情况。 aaBBDD　 答案：　 或 　 解析：由题干“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对基因隐性纯合，叶边缘就表现为锯齿形”可知，光滑形为A_B_，锯齿形为A_bb、aaB_、aabb。 由乙组交配结果可推测：亲本为aaBBDD和AAbbdd或AAbbDD和aaBBdd， F1为AaBbDd，但因F2锯齿叶绿粒中只出现了AAbbdd，说明A/a、D/d位于 一对同源染色体上，因为若两者自由组合，F2一定会出现aabbdd锯齿叶绿 高中总复习·生物学（提升版） 粒。另外，a和d不可能位于一条染色体上，若a和d位于一条染色体上，则 F2一定会出现aabbdd锯齿叶绿粒。所以，在F1中只能是A和d位于一条染色 体上，a和D位于同源的另一条染色体上。无论B/b与A/a、D/d是否在一对 同源染色体上，均可产生AAbbdd个体。 所以，三对等位基因的位置关系分两种情况，情况一：三对基因位于一对 染色体上，则在F1中Adb位于一条染色体上，aBD位于同源的另一条染色体 上，若abD在一条染色体上，ABd在一条染色体上，则F2中一定不会出现 AAbbdd锯齿叶绿粒，所以F1锯齿叶绿粒基因位置关系如图： ； 高中总复习·生物学（提升版） 情况二：三对基因位于两对同源染色体上，且F2中锯齿叶绿粒基因型为AAbbdd，则在F1中Ad和aD分别位于一对同源染色体的两条染色体上，B/b位于另一对同源染色体上，如图 ，亲本锯齿叶黄粒的基因型为aaBBDD。 高中总复习·生物学（提升版） （3）要想最终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，调查思路为： ⁠； 统计F2红花个体的叶边缘形状　 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 高中总复习·生物学（提升版） 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） 若F2红花个体的叶边缘均为锯齿形，则三对 基因位于一对同源染色体上；若F2红花个体的叶边缘既有锯齿形，也有光 滑形，则A/a、D/d位于一对同源染色体上，B/b位于另一对染色体上[或者 若F2中锯齿叶紫花∶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F2中光滑叶紫花 （6AaB_Dd）∶光滑叶红花（3AAB_dd）∶锯齿叶紫花（3aaB_DD、 1aabbDD、2AabbDd）∶锯齿叶红花（1AAbbdd）＝6∶3∶6∶1，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]　 高中总复习·生物学（提升版） 解析：因F1可能为 或 ，且调查时正值F2的花期，此时能看到花的 颜色而看不到籽粒的颜色，又因为花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制 的，所以要确定三对基因的位置关系，可以①统计F2红花个体的叶边缘形 状，若F2红花个体的叶边缘均为锯齿形，则三对基因位于一对同源染色体 上；若F2红花个体的叶边缘既有锯齿形，也有光滑形，则A/a、D/d位于一 对同源染色体上，B/b位于另一对染色体上。或者②统计F2所有个体的表型 和比例，若三对基因位于一对同源染色体上，则子代中锯齿叶紫花 （aaBBDD）∶光滑叶紫花（AaBbDd）∶锯齿叶红花（AAbbdd）＝ 高中总复习·生物学（提升版） 1∶2∶1；若A/a、D/d位于一对同源染色体上，B/b位于另一对染色体上，则子代中光滑叶紫花（6AaB_Dd）∶光滑叶红花（3AAB_dd）∶锯齿叶紫花（3aaB_DD、1aabbDD、2AabbDd）∶锯齿叶红花（1AAbbdd）＝ 6∶3∶6∶1。 高中总复习·生物学（提升版） 外源基因是否整合到宿主染色体上的判断 1. 外源基因插入类的位置判断 利用农杆菌转化法将外源的优良性状基因导入植物细胞能得到性状更加优 良的植株，现有优良基因A和B导入受体细胞，目的基因能1次或多次插入 并整合到受体细胞染色体上。常考类型有单基因插入和两基因插入。 高中总复习·生物学（提升版） 2. 单基因插入 （1）如左图，若外源基因插入同源染色体的一条上，其自交会出现3∶1 的性状分离比。 （2）如中图，若单个外源基因2次插入非同源染色体的一条染色体上，出 现15∶1的性状分离比。 （3）如右图，若同一外源基因连锁在一起插入同源染色体上的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比。 高中总复习·生物学（提升版） 3. 两基因插入 （1）两基因单独插入： ①如左图，若两个不同外源基因分别插入一对同源染色体的不同染色体上，自交会出现1∶2∶1的性状分离比。 ②如中图，若插入两对同源染色体的不同染色体上，自交会出现 9∶3∶3∶1的性状分离比。 ③如右图，若每个外源基因两次插入两对同源染色体的不同染色体上，自 交会出现14∶1∶1的性状分离比。 高中总复习·生物学（提升版） （2）两基因连锁插入： ①如左图，若两种外源基因连锁在一起插入同源染色体的一条上，自交会 出现3∶1的性状分离比。 ②如中图，若两种外源基因连锁在一起插入同源染色体的两条染色体上， 自交会出现全部是显性性状。 ③如右图，若两种外源基因连锁在一起插入两对同源染色体的两条染色体 上，自交会出现15∶1的性状分离比，若在形成配子时有部分的染色体互 换，可以出现1∶14∶1的性状分离比。 高中总复习·生物学（提升版） 4. （2025·湖南长沙模拟）为了培育 耐盐碱的抗稻瘟病水稻，某研究团队 将耐盐碱基因和抗稻瘟病基因随机插 入某品种水稻的基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，相关基因插入位点如图（注：植株只要含有1个相关基因即可表现出抗性性状，不含则表现出敏感性状）。不考虑突变，下列有关叙述中，错误的是（　　） A. 1号、2号、3号植株产生的雄配子基因型分别有4种、4种、2种 B. 1号植株产生的1个雄配子中携带的耐盐碱基因最多有2个 C. 2号植株自交，子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝15∶1 D. 3号植株测交，子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝1∶1 √ 高中总复习·生物学（提升版） 解析：假设抗稻瘟病的基因和不抗稻瘟病的基因分别用A和a表示，耐盐碱基因和不耐盐碱基因分别用B和b表示。据图分析，三个品种均为抗稻瘟病纯合植株，其基因型都可表示为AABBB，1号导入的3个耐盐碱基因中，有2个导入1对同源染色体上，故1号产生的雄配子的基因型有2种（分别为ABB和AB）；2号植株个体中，耐盐碱基因插入两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，故2号植株产生的雄配子类型有4种（分别为ABBB、ABB、AB、A）；3号导入的3个耐盐碱基因在同一条染色体上，故3号产生的雄配子类型有2种（分别为ABBB、A），A错误；由A选项分析可知，1号植株产生的雄配子的基因型为ABB、AB，故1个雄配子携带的耐盐碱基 高中总复习·生物学（提升版） 因（B）最多有2个，B正确；2号植株产生的雌雄配子ABBB∶ABB∶AB∶ A＝1∶1∶1∶1，2号植株自交，后代全为抗稻瘟病植株，子代盐碱敏感植株（AA）所占比例为1/4×1/4＝1/16，因此子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝15∶1，C正确；3号植株产生的配子ABBB∶A＝1∶1，因此其测交，子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝1∶1，D正确。 高中总复习·生物学（提升版） 利用PCR和电泳技术确定基因在染色上的位置 生物电泳图谱的分析 （1）理解电泳的基本原理：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁 移的过程。在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电 极移动。 高中总复习·生物学（提升版） （2）识别图谱中的条带及其含义：电泳图谱通常表现为一系列条带，这 些条带代表着不同的分子。条带的位置反映了分子的大小和电荷状态。一 般来说，分子量越大，移动速度越慢，条带位置越靠后；分子量越小，移 动速度越快，条带位置越靠前。 （3）比较不同样品间的条带：相同的条带位置和亮度可能表明相同的 分子成分和浓度，而不同的条带位置和亮度则可能表明不同的分子成 分或浓度。 高中总复习·生物学（提升版） 5. （2024·新课标卷5题）某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交 得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～ ⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另 一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙 述错误的是（　　） A. ①②个体均为杂合体，F2中③所占的 比例大于⑤ B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果 有3条带 C. ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2 √ 高中总复习·生物学（提升版） 解析：根据题意可知，2对等位基因的遗传遵循自由组合定律。设电泳图中从上部到下部分别是基因a1、a2、b1、b2的PCR产物的电泳结果，则P1、P2的基因型分别为a1a1b2b2、a2a2b1b1，F1的基因型为a1a2b1b2，①～⑧的基因型分别为a1a2b1b1、a1a2b2b2、a1a1b1b2、a2a2b1b1、a1a1b1b1、a1a1b2b2、a2a2b2b2、a1a2b1b2。由分析可知，①②个体的基因型分别为a1a2b1b1、a1a2b2b2，均为杂合体。F1的基因型为a1a2b1b2，F1自交所得F2中③（a1a1b1b2）所占的比例为1/4×1/2＝1/8，⑤（a1a1b1b1）所占的比例为1/4×1/4＝1/16，A正确。F2个体的基因型有9种，电泳图中未显示的F2个体的基因型为a2a2b1b2，其相关基因的PCR产物电泳结果有3条带，B正确。 ③（a1a1b1b2）和⑦（a2a2b2b2） 高中总复习·生物学（提升版） 杂交，子代的基因型有2种，分别为a1a2b2b2、a1a2b1b2，③和⑦杂交子代相关基因的PCR产物电泳结果与②（a1a2b2b2）和⑧（a1a2b1b2）电泳结果相同，C正确。①（a1a2b1b1）自交，子代的基因型为1/4a1a1b1b1、1/2a1a2b1b1、1/4a2a2b1b1，①自交子代相关基因的PCR产物电泳结果与④（a2a2b1b1）电泳结果相同的占1/4，D错误。 高中总复习·生物学（提升版） 6. （2025·河北高考23题节选）T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常 用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体 的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造 成其不育。 回答下列问题： （1）以Aa植株为 （填“父本”或“母本”）与野生型拟南芥杂 交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的 占比为 ⁠。 父本　 1/2　 高中总复习·生物学（提升版） 解析：以拟南芥突变体Aa为父本与野生型AA杂交，突变体产生的a花粉不育，则后代只有AA基因型。含有a基因的个体带有卡那霉素抗性基因，所以F1中卡那霉素抗性植株Aa的占比为0。其反交是以突变体Aa为母本与野生型AA杂交，突变体产生A、a两种雌配子且比例为1∶1，F1有两种基因型AA与Aa且比例为1∶1，因此F1中卡那霉素抗性植株Aa的占比为1/2。 高中总复习·生物学（提升版） （2）为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色 体。仅考虑基因A和a，该植株会产生 种基因型的可育花粉，其中具 有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和 P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1 植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增 出600 bp条带的植株，其原因为 ⁠ ⁠。 3　 1/3　 2/3　 仅含a基因的花粉不育（或可育花粉一定 含A基因或F1没有基因型为aa的植株） 高中总复习·生物学（提升版） 解析：将新插入的A基因记为A'。将A'插入突变体Aa的3号染色体后，其基因型为AaA'。AaA'植株会产生AA'、aA'、A和a四种花粉，比例1∶1∶1∶1，其中a花粉不育，所以可育花粉有3种基因型，其中具有a基因的占比为1/3。AaA'植株自交得到的F1利用PCR检测，扩增产物电泳条带为Ⅰ型的植株含有a，且含有A或A'。AaA'植株产生的可育花粉的基因型有AA'、aA'、A，比例1∶1∶1，卵细胞的基因型有AA'、aA'、A、a，比例为1∶1∶1∶1，其中AA'、A的花粉与AA'、A的卵细胞结合，得到的F1植株不含a，该类型植株所占比例为2/3×1/2＝1/3。因此，含有a的Ⅰ型植株占比为1－1/3＝2/3。AaA'自交时，仅含a基因的花粉不育，F1植株中必含有能扩增出900 bp条带的A或A'。所以，F1中不会检测到仅扩增出600 bp条带的植株。 高中总复习·生物学（提升版） （3）实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株，e基因 纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置 关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为 ⁠ 的F1植株。 AaEe　 高中总复习·生物学（提升版） ②选出的F1植株自交获得F2。不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所 结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色 体交换情况为 ⁠ ；若两对基因位于非同源染色体，该 类植株的占比为 。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他 占比和原因： ⁠ ⁠。 两对基因位于一对同源染色体，且没有交换（或两对基因 都位于2号染色体，且没有交换） 1/6　 该类植株占比还可能介于0～1/6之间，原因是两对基因位 于一对同源染色体，且发生了交换 高中总复习·生物学（提升版） 解析：①如果利用杂交实验的方法分 析基因E/e和A/a在染色体上的位置关 系，那么需利用两个基因位点均为杂 合的个体自交后代进行推理。因此从AaEE和AAEe杂交所得的F1中应选出基因型为AaEe的植株。②已知亲本的基因型为AaEE和AAEe，A/a和E/e两对基因的位置关系有两种，位于一对同源染色体或位于非同源染色体上。若A/a和E/e两对基因位于一对同源染色体，则两亲本的基因位置关系如图1所示，杂交获得的子代中基因型为AaEe个体的基因位置关系如图2所示。 AaEe自交F2中表型为花粉和自交所结种子均发育正常的植株基因型应为 AAEE。如果AAEE占比为0，说明E/e和A/a基因位于一对同源染色体，且 高中总复习·生物学（提升版） 没有交换形成AE和ae配子，只有Ae和aE雌雄配子。若A/a和E/e两对基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律。AaEe植株产生4种花粉和卵细胞，基因型均为AE、ae、Ae、aE，比例为1∶1∶1∶1，其中基因型为ae和aE的花粉不育，而Ae花粉和Ae、ae卵细胞受精产生的种子不发育，所以AaEe自交后代只有6种基因型，其中AAEE占比为1/6。除了上述两种情况外，A/a和E/e还可能位于一对同源染色体且发生了交换。则花粉和卵细胞均会有AE、ae、Ae、aE四种，但其中因交换产生的配子AE和ae要偏少。考虑到花粉不育和种子败育情况，在自交后代的6种基因型中，AAEE占比介于0和1/6之间。 高中总复习·生物学（提升版） $