专题05 孟德尔两大遗传定律(7年汇编)(山东专用)2020-2026年高考生物真题分类汇编
2026-06-22
|
3份
|
66页
|
26人阅读
|
0人下载
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-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.89 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 学科网生物精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58447990.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇编2021-2026年山东高考真题及模拟题,聚焦孟德尔遗传定律,以植物花色代谢、精子DNA提取等真实情境构建问题,强调实验设计与数据分析能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择(含多选)|12题|基因互作(如9:3:4分离比)、染色体定位(如精子DNA检测)|结合2022-2026年山东真题,注重特殊遗传情境(如染色体缺失、ZW型性别决定)|
|非选择|8题|遗传规律综合应用(如三体、母体效应基因)|强调科学思维,如2025年真题通过染色体不分离考查基因定位与验证|
内容正文:
专题 05 孟德尔两大遗传定律
7年真题1年模拟
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 基因自由组合定律
2025山东(1题)、2023山东(1题)、2022山东(1题)
· 情境设置:以植物花色代谢途径为背景,通过多途径合成机制构建基因互作关系,或借助精子DNA提取技术进行染色体定位。
· 考查重点:基因互作(互补、抑制等)导致的特殊性状分离比,多对等位基因在染色体上的位置判断与遗传验证。
· 命题趋势:考查频次相对稳定,注重基础定律的变式应用,向"基因定位—验证—计算"的完整探究链条延伸,强调实验设计与数据分析能力。
考点2 遗传规律的综合应用
2026山东(2题)、2025山东(1题)、2024山东(2题)、2023山东(1题)、2022山东(2题)、2021山东(2题)
· 情境设置:以昆虫、果蝇、家蚕等模式生物为载体,频繁涉及染色体变异(缺失、易位)、性染色体特殊决定方式等非常规遗传情境。
· 考查重点:多对等位基因与多性状综合判断,基因位置判定,特殊分离比分析,要求考生具备逆向推理与实验设计能力。
· 命题趋势:情境复杂度逐年提升,从两对基因向三对及以上扩展,常结合致死、配子不育等变式条件,强调科学思维与探究能力。
考点1 基因自由组合定律
1.(2022·山东·高考真题)(多选)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是( )
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙
紫红色
紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A. 让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B. 让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D. 若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
【答案】BC
【分析】
题意分析,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii,aaBBII。
【详解】
A、当植株是白花时候,其基因型为_ _ _ _ii,与只含隐性基因的植株与F2测交仍然是白花,无法鉴别它的具体的基因型,A错误;
B、甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。其中II:Ii=1:2所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,B正确;
C、若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本为(_ _ _ _Ii),则该植株可能的基因型最多有9种(3×3),C正确;
D、由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上,则可分为两种情况,第一种情况,当三对等位基因分别位于三对同源染色体上,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,其自交的子二代的表现型比为紫红色(A_B_II):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabblI)=9:3:3:1;第二种情况,当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上时,子二代的表现型比为紫红色(A aBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1,D错误。
故选BC。
2.(2025·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为 。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、 。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案: (填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果:若 ,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是 。丙的基因型可能为 ;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是 。
【答案】(1)① 符合 ② 1/8 (2)① AaaBb、aaabb ② ① ③ 子代蓝花:白花=5:3 (3)① 倒位 ② aaBB或aaBb ③ F1F2或R1R2
【分析】
题干信息分析,基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,贝要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花。
(1)小问详解:
实验一,亲本甲白花植株和乙白花植株杂交,子一代均为蓝花植株,蓝花植株自交子二代蓝花植株:白花植株=10:6,为9:3:3:1的变式,满足自由组合定律,且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花,蓝花纯合子为AABB和aabb,分别占1/16,因此蓝花植株纯合体的占比为2/16=1/8。
(2)小问详解:
已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条,且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离,同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花,可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离,产生AaB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体;也可能是减数第一次分裂正常,减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极,从而产生AAB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体;也可能是减数第二次分裂后期,含a的姐妹染色单体分离后移向同一极,产生aab的配子,与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。
减数第一次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb,减数第二次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb,无论自交还是测交,若子代都只有蓝花,则该蓝花植株基因型为aaabb,因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。若进行测交,AaaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1;AAaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1,两种基因型的个体测交结果相同,无法进行判断。若进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,含A的配子:不含A配子=1:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=5:3;AAaBb个体进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,含A的配子:不含A配子=5:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=(35×3+1):(35+3)=53:19,两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同,可以判断染色体分离异常发生的时期。
(3)小问详解:
染色体结构变异包括了染色体片段的缺失、重复、倒位和易位,已知同一对引物的扩增产物长度相同,若为易位、缺失和重复则导致b基因和B基因碱基长度不同,因此用同一对引物扩增产生的片段长度不同,因此判断该结构变异为倒位。甲、乙基因型为aaBB、AAbb,结合电泳结果可知,甲无论用哪一对引物扩增均能扩增出产物,引物是根据B基因的碱基序列设计的,因此判断甲的基因型为aaBB,乙的基因型为AAbb,F2白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,丙用F2R1扩增结果与甲相同,与乙不同,说明丙含有B基因,因此丙的基因型为aaBB或aaBb。根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了倒位,使得基因B突变为b,倒位后获得的b基因,F1R2引物对应的是同一条单链,F2R1引物对应的是同一条单链,因此用F2R1扩增,乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型,即确定是否含有b基因,可以选择引物F1F2或R1R2,由于B基因F1F2引物对应的是同一条单链,R1R2对应的另一条单链,因此无法扩增,而由于倒位,b基因可以正常扩增。
3.(2023·山东·高考真题)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因
A
a
B
b
D
d
E
e
单个精子编号
1
+
+
+
2
+
+
+
+
3
+
+
+
4
+
+
+
+
5
+
+
+
6
+
+
+
+
7
+
+
+
8
+
+
+
+
9
+
+
+
10
+
+
+
+
11
+
+
+
12
+
+
+
+
注“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。据表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图: 。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 。
【答案】(1)① 不遵循 ② 结合表中信息可以看出,基因型为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。 ③ 能 (2) (3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的 (4)① X或Y ② 卵细胞 ③ 若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因Ee位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因Ee位于Y染色体上
【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。
(1)小问详解:
题中显示,表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同,结合表中信息可以看出,基因型为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,因而其遗传“不遵循”自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1,因而可推测e基因位于X或Y染色体上,根据表中精子类型和比例可以看出,A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合,因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)小问详解:
统计结果显示,该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1,某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,即生出患病孩子bbdd的概率为1/18=1/6×1/3,说明该女性产生bd的卵细胞的比例为1/3,则BD配子比例也为1/3,二者共占2/3,均属于非重组型配子,说明该女性体内的相关基因处于连锁关系,即应该为B和D连锁,b和d连锁,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下:
(3)小问详解:
根据表中的精子种类和比例可知,等位基因型A/a,B/b和D/d为连锁关系,而异常精子的形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是形成该精子的减数分裂中,减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。
(4)小问详解:
根据题(1)分析,该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,由于要用本研究的实验方法,且选用男性的精子无法确定等位基因位于X染色体还是Y染色体,因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验。用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因。③若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因E/e位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因E/e位于Y染色体上。
考点2 遗传规律的综合应用
1.(2026·山东·高考真题)家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A. 甲的基因型可能为ZAbW
B. 乙的基因型可能为ZABZab
C. 乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D. F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
【答案】C
【详解】
A、若甲的基因型为ZAbW,F1雄蚕从母本获得ZAb,只要父本提供的Z携带B即表现为有鳞,这样有鳞雄蚕占比会远高于5%,与题干矛盾,A错误;
B、若乙的基因型为ZABZab,非重组配子ZAB占比更高,会导致F1有鳞雌蚕占比远高于5%,与题干矛盾,B错误;
C、F1有鳞雌蚕基因型为ZABW,占总子代5%,说明乙产生的重组型配子ZAB占10%,对应另一种重组配子Zab也占10%,非重组型配子ZAb、ZaB共占80%,各占40%,因此乙产生的ZAb配子占40%,C正确;
D、结合AC选项解析可知双亲基因型为ZabW、ZAbZaB,F1雄蚕的基因型为40%ZAbZab、40%ZaBZab、10%ZABZab、10%ZabZab,可知F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等,D错误。
2.(2025·山东·高考真题)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A. MmNn
B. MmNN
C. mmNN
D. Mmnn
【答案】B
【分析】
1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【详解】
A、根据题意,2对常染色体上的等位基因M、m和N、n,其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,MmNn均为杂合子,无法判断导致表型为体节缺失的母本的哪一对等位基因隐性纯合,A错误;
B、MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合子,不符合题意中,1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,因此只能符合第一种情况,因此推测Mm是母体效应基因,正是由于母本含有mm隐性纯合子,MmNN才表现为体节缺失,B正确;
C、mmNN中mm为隐性纯合子,可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子mm,因此表现型为体节缺失,无法判定mm是具有母体效应基因还是本身隐性纯合出现得体节缺失,同理,Mmnn中,nn可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子,因此表现型为体节缺失,因此也无法判定,C、D错误。
故选B。
3.(2024·山东·高考真题)(多选)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A. ①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B. ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C. 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D. 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
【答案】AC
【分析】
1、基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一 对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分 裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分 离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、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。
3、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】
AC、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O—XAY(O表示该染色体缺少相应基因,—表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为— —XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—XAY×— —XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX:1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—×— —,所得子代为1O—:1O —:1— —:1— —。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O—×— —所得的子代1O—:1O —中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O —:1— —:1— —,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,AC正确;
BD、假设乙的基因型为Aa,其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO。乙×正常雌果蝇杂交时,乙所产生的配子种类及比例为:1Aa:1AO:1aO:1OO,正常雌果蝇产生的配子种类及比例为:1AO:1aO。则所得子代基因型及比例可表示为:1AAaO:1AAOO:AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,由上可推断子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1。与翅型相关两对染色体都为常染色体,直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1。假设与实验结果相符,假设成立。故②中亲本雌果蝇的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1条染色体可以移接到常染色体末端,BD错误。
故选AC。
4.(2023·山东·高考真题)(多选)某二倍体动物的性染色体仅有X染色体,其性别有3种,由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中,仅有1条X染色体的为雄性,有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性,而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死,雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变,下列推断正确的是( )
A. 3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有6种可能
B. 两个基因型相同的个体杂交,F1中一定没有雌性个体
C. 多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,F1中雌性与雄性占比相等
D. 雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精获得到的F2中雄性占比为1/6
【答案】BCD
【分析】
假设只有一条X染色体的个体基因型为XO,由题意分析可知:雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种;雄性动物的基因型有TRTRX_、TTXO、TTRXO4种;雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX两种。
【详解】
A、假设只有一条X染色体的个体基因型为XO,由题意分析可知:雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种;雄性动物的基因型有TRTRX_、TTXO、TTRXO4种;雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX两种。若3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有10种可能,A错误;
B、雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种,若后代中有雌性个体,说明亲本一定含有TD,含有TD且基因型相同的两个个体均为雌性,不能产生下一代,B正确;
C、多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,雌配子有TD、TR两种;雄配子仅TR一种,F1中雌性(TDTR)与雄性(TRTR)占比相等,C正确;
D、雌雄同体的杂合子(基因型为TTRXX)自体受精获得F1,F1基因型为1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)、1/4TRTRXX(雄性),只有1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)才能自体受精获得F2 ,即1/3TTXX(雌雄同体)、2/3TTRXX(雌雄同体)自体受精产生下一代雄性(TRTRXX)的比例为2/3×1/4=1/6,D正确。
故选BCD。
5.(2022·山东·高考真题)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
杂交组合
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
锯齿状
A. ②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B. ③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C. ②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D. ④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
【答案】C
【分析】
6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的。
【详解】
AB、①×③、①×④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,AB正确;
C、①×②、①×⑤的子代叶片边缘为全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;
D、①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②×⑥的子代叶片边缘为全为锯齿状,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
故选C。
6.(2022·山东·高考真题)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A. 所有个体均可由体色判断性别
B. 各代均无基因型为MM的个体
C. 雄性个体中XY'所占比例逐代降低
D. 雌性个体所占比例逐代降低
【答案】D
【分析】
含s基因的家蝇发育为雄性,据图可知,s基因位于M基因所在的常染色体上,常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定律。
【详解】
A、含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;
B、含有Ms基因的个体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,B正确;
C、亲本雌性个体产生的配子为mX,雄性亲本产生的配子为XMs、Ms0、Xm、m0,子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体为1/3XXY’(XXMsm)、1/3XY’(XMsm),雌蝇个体为1/3XXmm,把性染色体和常染色体分开考虑,只考虑性染色体,子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/40,雌性个体产生的配子含有X,子二代中3/4XX、1/4X0;只考虑常染色体,子二代中1/2Msm、1/2mm,1/8mmX0致死,XXmm表现为雌性,所占比例为3/7,雄性个体3/7XXY’(XXMsm)、1/7XY’(XMsm),即雄性个体中XY'所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性个体所占比例由1/3变为3/7,逐代升高,C正确,D错误。
故选D。
7.(2021·山东·高考真题)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1,下列关于 F1的说法错误的是( )
A. 星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B. 雌果蝇中纯合子所占比例为 1/6
C. 雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D. 缺刻翅基因的基因频率为 1/6
【答案】D
【分析】
分析题意可知:果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,属于测交;星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1,则星眼为显性性状,且星眼基因纯合致死,假设相关基因用A、a表示。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅,可知缺刻翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且缺刻翅雄果蝇致死,假设相关基因用B、b表示,则雌蝇中没有基因型为XBXB的个体。
【详解】
A、亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb,星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY,则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇,基因型为AaXBXb,比例为2/3×1/3=2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数/量相等,A正确;
B、雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb,在雌果蝇中所占比例为1/3×1/2= 1/6,B正确;
C、由于缺刻翅雄果蝇致死,故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍,C正确;
D、F1中XBXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶1,则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2+1)= 1/5,D错误。
故选D。
8.(2026·山东·高考真题)(多选)某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,其体色由2对等位基因A、a和B、b控制。研究发现,有基因B时,表现为黑身;无基因B时,是否表现为黑身与基因A、a的组成有关。现有该种昆虫的黑身品系Ⅰ和灰身品系Ⅱ,同一个品系内雌雄个体交配,子代均为纯合子(只含等位基因中的一种基因视为纯合子)。为进一步探究体色的遗传规律,进行了如图甲所示的杂交实验。然后利用DNA分子杂交技术检测F2所有雄性个体中控制体色的全部基因,实验结果表明F2雄性群体中只有6种基因型,如图乙所示。不考虑致死、突变及染色体互换。
(1)据图分析,基因A、a位于 (填“常”或“X”)染色体上。图甲中雄性亲本的基因型为 或 。
(2)某雄性个体与图甲中的F1雌性个体杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则该雄性个体可能的3种基因型为 。
(3)以黑身品系Ⅰ、灰身品系Ⅱ和基因型为图乙中①~③的个体为实验对象,通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型。
实验方案:用品系 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中的个体与基因型为 (填“①”“②”或“③”)的个体杂交。预期结果及结论:若子代全为黑身,则黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型为 。
【答案】(1)① 常 ② AAXBY ③ aaXBY (2)AAXBY、AaXBY、aaXBY (3)① Ⅱ ② ① ③ AAXBXB
(1)小问详解:
根据图乙信息可知,F2雄性群体中仅含有B或b,但关于等位基因A、a:含有3种情况(A、Aa、a),由此推断,B、b位于性染色体,A、a位于常染色体上,F2雄性群体中6种基因型为:AAXBY、AaXbY、AaXBY、AAXbY、aaXBY、aaXbY,因此能推出子一代是Aa;雌性是XBXb。因为亲本P灰身是XbXb,所以P雄性为XBY,想让子一代均为Aa,则双亲是AA或aa。图甲中雄性亲本的基因型为AAXBY或aaXBY,雌性亲本基因型为aaXbXb或AAXbXb。
(2)小问详解:
F1的基因型为AaXbY和AaXBXb,两对基因遵循自由组合定律,F2中AA:Aa:aa=1:2:1,XBXb、XbXb、XBY、XbY各占1/4,有基因B时,表现为黑身,可假设无基因B时,AA和aa表型为灰身,Aa表型为黑身,因此F2中黑身♀=3/8=1/4+1/8=1/4(XBXb)+1/4×1/2(AaXbXb),灰身♀=1/8=1/4×1/2。若某雄性个体与图甲中的F1雌性个体(AaXBXb)杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则灰身为1/8=1/2×1/4=2/4×1/4,则该雄性个体可为AAXBY、AaXBY、aaXBY,子代中XbY=1/4,若要为灰身,则子代需为AA或aa,当该雄性个体基因型为AA或aa时,杂交子代AA或aa占比1/2,当该雄性个体基因型为Aa时,杂交子代AA和aa占比2/4,均满足子代中黑身个体所占比例为7/8。
(3)小问详解:
根据(1、2)分析可知,图乙中①~③的个体基因型为AAXBY、AaXbY、AaXBY,图甲中雄性亲本的基因型为AAXBY或aaXBY,则黑身品系Ⅰ雌性基因型为AAXBXB或aaXBXB,由于黑身品系Ⅰ雌性个体均为XBXB,有基因B时,表现为黑身,其杂交子一代均为黑身,无法判断黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型,所以要根据品系Ⅱ进行间接的判断。图甲中灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为aaXbXb或AAXbXb。若通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型,则需要①AAXBY与Ⅱ中的雌性个体杂交,当黑身品系Ⅰ雌性基因型为AAXBXB,灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为aaXbXb,与①杂交,杂交子代基因型为AaXBXb、AaXbY均为黑身;当黑身品系Ⅰ雌性基因型为aaXBXB,灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为AAXbXb,与①杂交,杂交子代基因型为AAXBXb(黑身)、AAXbY(灰身)。
9.(2024·山东·高考真题)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)① 花色和籽粒颜色 ② 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒 (2)9/16 (3)① A ② aaBBDD ③ 1/4 (4)① 调查红花植株的叶边缘形状 ② 若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
【分析】
【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
同一对等位基因控制的2种性状
基因与染色体的位置关系
紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,且花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,说明花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的
甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比
自由组合定律
确定基因位置需要用双杂合子的测交,若能确定说明亲本有一个个体是双杂合子,因为第二组实验黄粒是显性,说明紫花矮茎黄粒为双杂合子,既矮茎是显性
(2)逻辑推理与论证
(1)小问详解:
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。
(2)小问详解:
根据乙组杂交结果可知,黄粒是显性性状,用D表示,设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性,则甲组亲本的基因型组合为:Eedd×eeDd,E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中EE:Ee:ee=1:6:9,高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状,则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中高茎ee植株占比为9/16。故子代中高茎占9/16,说明两对基因独立遗传。
(3)小问详解:
类型Ⅰ中有三种基因型,且有的个体没有a;类型Ⅱ中只有一种基因型,且均不含a。根据乙组亲本和子代的表现型可知,亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb,关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd,亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD,F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株(dd)不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd,电泳结果若为类型Ⅰ,则该群体有三种基因型,若为类型Ⅱ,则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上,则电泳结果应该有9种基因型,与电泳结果不符;若三对基因位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,若为①,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为AAbbdd,对应类型Ⅱ。若为②,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上,则存在以下可能性,③A/a和B/b位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型:aaBBdd和AAbbdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为④,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd,与类型Ⅱ相符;若为⑤,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种,均为aa,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为⑥,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种:AAbbdd、Aabbdd、aabbdd,与类型Ⅰ相符。若为⑦,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种:aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中,符合类型Ⅰ的为⑥,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A,有的个体不含A,B/b和D/d相关的基因均为纯合子,电泳图中,有的个体含有条带②,据此推测条带②代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ,F1中基因的位置为⑥,子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。
(4)小问详解:
若电泳图为类型Ⅱ,则F1可能为或,要确定三对基因的位置关系,可以调查红花植株的叶边缘形状,若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上。
10.(2021·山东·高考真题)番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m 基因位于 2号染色体上,基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上,基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为 Mm 的植株连续自交两代,F2 中雄性不育植株所占的比例为 。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则 F2 中可育晚熟红果植株所占比例为 。
(2)已知 H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施 NAM,F1 均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因,则以上所得 F1 的体细胞中含有 个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因,则 H 基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因,则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是 ,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施 NAM,则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因,在不喷施 NAM 的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
【答案】① 1/6 ② MmRr ③ 5/12 ④ 0 ⑤ M基因 ⑥ 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 ⑦ 1/2n ⑧ 以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
【分析】
分析题干信息:番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉,即可自交亦可杂交。M、m 基因位于 2号染色体上,基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上,基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果,可知基因M、m 和R、r 位于非同源染色体上,遵循自由组合定律。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。
【详解】
(1)基因型为 Mm 的植株自交,F1中 MM∶Mm∶mm=1∶2∶1 ,其中 MM、Mm 的植株表现为大花、可育, mm 的植株只产生可育雌配子,故只有1/3 MM和2/3Mm能够自交,则F2 中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育(Mm)晚熟红果(Rr)杂交种的基因型为MmRr,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,即自由交配,两对等位基因自由组合,产生的配子有MR、Mr、mR、mr,比例为1∶1∶1∶1,则F1中有9种基因型,分别为:1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr,雌配子种类及比例为:MR∶Mr∶mR∶mr=1∶1∶1∶1,,雄配子种类及比例为:MR∶Mr∶mR∶mr=2∶2∶1∶1,则 F2 中可育晚熟红果植株(基因型为M--Rr )所占比例为 1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=
10/24,即5/12。
(2)已知细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞,并获得转基因植株甲和乙,则 H 基因的可能位置有:插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上,植株甲和乙分别与雄性不育植株mm杂交,在形成配子时喷施 NAM,则含 H 基因的雄配子死亡,F1 均表现为雄性不育mm,说明含有M基因的雄配子死亡,即有H 基因插入了M基因所在的染色体上。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因,以上所得F1 均表现为雄性不育,说明F1 的体细胞中含有0个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因,则 H 基因插入了M基因所在的染色体上,即H与M基因连锁。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因,则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因,且H 基因插入了M基因所在的染色体上,在不喷施 NAM 的情况下,以雄性不育植株mm为母本、植体甲HMm为父本进行杂交,雌配子种类为m,雄配子为HM、m,则子代中大花植株(基因型为HMm)即为与植株甲基因型相同的植株(或:利用雄性不育株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株) 。
【点睛】
本题考查基因自由组合定律的相关知识,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,难度较大。
模拟题精选
1.(2026·山东淄博·一模)(多选)江汉鸡胸部羽毛分为“无黑色素沉着”“边缘黑色素沉着”“非边缘黑色素沉着”3类。该性状由位于非同源染色体上的2对等位基因G/g和M/m控制,M基因控制黑色素的合成。研究发现所有具有边缘黑色素沉着表型的个体均为雄性且基因型为Gg,具有非边缘黑色素沉着表型个体的基因型中雄性均为GG、雌性为GG或Gg。将两只表型为无黑色素沉着的江汉鸡进行多次杂交,F1的表型及比例为无黑色素沉着雄鸡:无黑色素沉着雌鸡:边缘黑色素沉着雄鸡:非边缘黑色素沉着雌鸡=3:3:1:1。不考虑性染色体同源区段及突变,下列说法正确的是( )
A. 基因G/g位于常染色体上,基因g纯合时能掩盖基因M的作用
B. F1中雌雄鸡的表型有差异,说明基因M/m位于性染色体上
C. F1中表型为非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型相同
D. F1中有黑色素沉着的雌雄个体随机交配,F2中表型为边缘黑色素沉着的个体占3/16
【答案】AC
【详解】
A、两对等位基因G/g、M/m位于非同源常染色体,遵循自由组合定律;M控制黑色素合成,故mm个体均无黑色素;gg个体即使含M也无黑色素,即g纯合掩盖M的作用;根据题干G/g的基因型可知,基因G/g位于常染色体上,A正确;
B、两对等位基因G/g、M/m位于非同源常染色体,基因G/g位于常染色体上,且基因g纯合时能掩盖基因M的作用;若基因M/m位于Z染色体上,综上分析可推测,亲本的基因型应该为雄性ggZMZm×雌性GgZmW,根据棋盘法可知,F1的表型及比例符合题意;若基因M/m位于常染色体上,亲本的基因型应该为Ggmm×ggMm,则F1的表型及比例也符合题意,B错误;
C、根据B项分析可知,若亲本的基因型为雄性ggZMZm×雌性GgZmW,F1中非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型为GgZMW;若亲本的基因型为Ggmm×ggMm,F1中表型为非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型GgMm,无论哪种情况基因型仅一种,C正确;
D、亲本的基因型为雄性ggZMZm×雌性GgZmW,F1中有黑色素的个体基因型为GgZMZm和GgZMW,雌雄随机交配,所有具有边缘黑色素沉着表型的个体均为雄性且基因型为Gg;F2中表型为边缘黑色素沉着的个体为(GgZMZ-)=1/2×1/2=1/4;若亲本基因型为Ggmm×ggMm,有黑色素的个体基因型为GgMm(边缘黑色素沉着雄鸡)×GgMm(非边缘黑色素沉着雌鸡),雌雄个体随机交配,F2中(16份中,GgMM2份+GgMm4份),GgMM+GgMm中有一半为雄性为边缘黑色素沉着的个体,即F2中表型为边缘黑色素沉着的个体占3/16,D错误。
2.(2026·山东日照·一模)某植物苦参碱的含量分为高含量、中含量、低含量三种,由三对独立遗传的等位基因控制。研究人员进行了两组杂交实验:①高含量植株甲与低含量植株乙杂交,中高含量∶低含量∶中含量;②让中的中含量植株与低含量植株乙杂交,中低含量∶中含量。若中所有中含量植株自交,后代中低含量植株的占比是( )
A. 5/32
B. 7/32
C. 1/32
D. 1/8
【答案】A
【详解】
设三对等位基因为A/a、B/b、C/c,独立遗传符合自由组合定律。由实验①高含量甲与低含量乙杂交F1性状比为高含量∶低含量∶中含量=1:1:6,总和为8,符合三对基因测交子代1:1:1:1:1:1:1:1的变式,可判断甲为三杂合子AaBbCc,乙为隐性纯合子aabbcc(低含量,0个显性基因);F1中含3个显性基因的AaBbCc为高含量,含1个或2个显性基因的个体为中含量,隐性纯合子为低含量,F1中含量有1/6AaBbcc、1/6AabbCc、1/6aaBbCc、1/6Aabbcc、1/6aaBbcc、1/6aabbCc,与低含量植株乙aabbcc杂交,产生低含量比例为1/6×1/2×3+1/6×1/4×3=3/8,中含量比例为1-3/8=5/8,与实验②结果相同可验证该假设成立。F1中含量植株自交产生低含量aabbcc的概率为1/6×1/4×3+1/6×1/16×3=5/32。A正确,BCD错误。
3.(2026·山东日照·一模)(多选)家蚕蚕茧形态与常染色体上2对独立遗传的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就表现为蚕茧形态异常,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,只有该基因隐性纯合子才表现出蚕茧形态异常。下列说法正确的是( )
A. 母本为nn的子代均表现为蚕茧形态异常
B. 基因型为Mmnn的个体一定表现为蚕茧形态异常
C. 通过蚕茧形态异常的MmNN个体一定能确定母体效应基因
D. 基因型为MmNn的雌蚕生出蚕茧形态异常子代的概率最大为1/2
【答案】CD
【详解】
A、若nn是母体效应基因,则母本为nn的子代均表现为蚕茧形态异常;若nn不是母体效应基因,则子代不一定均表现为蚕茧形态异常,A错误;
B、若nn是母体效应基因,仅母本为nn时子代才异常,自身为Mmnn不直接决定异常,B错误;
C、MmNN的个体自身无隐性纯合,若表现为蚕茧形态异常,原因只能是母本为隐性纯合(母体效应),而非自身基因异常,且母体效应基因为mm,C正确;
D、基因型为MmNn的雌蚕生出蚕茧形态异常子代只能是非母体效应基因,假没1对非母体效应基因为nn ,要使后代蚕茧形态异常的概率最大,则父本的基因型为--nn,故后代蚕茧形态异常的最大概率为1/2,D正确。
故选CD。
4.(2026·山东日照·一模)某雌果蝇M减数分裂时,其体内20%的初级卵母细胞会发生如图所示的变化,但雄果蝇不发生此行为。现有一只基因型为EEeFFf的2号三体雄果蝇N,其细胞中基因E和F完全连锁,基因e和f完全连锁。三体减数分裂时,3条2号染色体中的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极。除基因型为ef的雄配子致死外,其它各类配子活性正常且受精后能正常发育。不考虑基因突变,让果蝇M和N进行杂交,后代中三体纯合子占比为( )
A. 7.5%
B. 9%
C. 27%
D. 60%
【答案】B
【详解】
雌果蝇M基因型为EeFf,E与F、e与f完全连锁,20%的初级卵母细胞发生互换。80%不发生交换的初级卵母细胞产生的配子比例:EF为80%×50% = 40%,ef为80%×50% = 40%。20%发生交换的初级卵母细胞产生EF、Ef、eF、ef四种配子其比例都为20%×25% = 5%。最终雌配子比例EF占45%、ef占45%、Ef占5%、eF占5%。雄果蝇N为2号三体,基因型EEeFFf,两条染色体带EF,一条带ef;减数分裂时3条染色体任意两条移向一极,剩余一条移向另一极,致死前减数分裂产生的雄配子比例分别为EEFF占1/6、ef占1/6、EeFf占2/6、EF占2/6。去除致死的ef雄配子,存活雄配子所占比例为EEFF占1/5、EeFf占2/5、EF占2/5。后代中三体纯合子(EEEFFF)占比为1/5(EEFF雄配子)×45%(EF雌配子)= 9%,B正确,ACD错误。
5.(2026·山东滨州·一模)(多选)某雌雄异株植物的全缘叶和羽裂叶受常染色体上两对等位基因(A/a、B/b)控制,基因型aabb个体叶形为羽裂叶,当父本产生AB花粉参与形成的受精卵发育成雌株时,也表现为羽裂叶。其余基因型均为全缘叶。两株全缘叶亲本杂交,子代中出现羽裂叶雄株。不考虑突变和染色体片段的交换,这两株亲本杂交后代中出现羽裂叶的概率可能为( )
A. 1/16
B. 1/8
C. 1/4
D. 1/2
【答案】BCD
【详解】
分析可知,基因型为aabb的个体表现为羽裂叶,父本产生AB花粉参与形成的受精卵发育成雌株时,也表现为羽裂叶,两株全缘叶亲本杂交,子代中出现羽裂叶雄株,说明双亲都含有ab基因,
若两对等位基因独立遗传,则对应的亲本组合概率如下:♂AaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为3/16(1/16+1/4×1/2);♂AaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为1/4(1/8+1/4×1/2);♂Aabb或aaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/8;♂Aabb或aaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4;
若两对等位基因位于一对同源染色体上,且AB位于同一染色体上,则对应的亲本组合概率如下:♂AaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为1/2(1/4+1/2×1/2);♂AaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为1/2(1/4+1/2×1/2);♂Aabb或aaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4;♂Aabb或aaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4;
若两对等位基因位于一对同源染色体上,且Ab与aB位于同一染色体上,则对应的亲本组合概率如下:♂AaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为0;♂AaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为0;♂Aabb或aaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为0;♂Aabb或aaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4。A错误,BCD正确。
6.(2026·山东滨州·一模)某动物的耳朵翘立或软垂受一对等位基因(A/a)控制,毛长受X染色体上两对等位基因(B/b、D/d)控制,B、D均存在的个体为长毛,B、D均不存在的个体为短毛,只含B或D的个体为中等长度体毛。下图表示某次杂交实验的结果,括号内数字代表个体数量。有关基因均不在Y染色体上,不考虑突变。下列说法错误的是( )
A. A、a一定位于常染色体上
B. 只考虑体毛性状,亲本的基因型分别为、Y
C. 该对亲本杂交生出翘耳长毛雌性的概率为3/8
D. 子代雄性出现3种毛长性状的原因是发生了基因重组
【答案】B
【详解】
A、亲本均为翘耳,子代中出现了垂耳个体(雄性),说明翘耳(A)对垂耳(a)为显性。假设A/a位于 X染色体上,则雌性亲本基因型必须为XAXa ,雄性亲本为XAY ,此时子代雄性的基因型为XAY (翘耳)或XaY (垂耳),子代雌性的基因型为XAXa 和XAXA ,无垂耳与题干不符,故假设错误,则A、a一定位于常染色体上,A正确;
B、子代雄性体毛有长毛(XBDY)、中毛(XBdY或XbDY)、短毛(XbdY),子代雄性的X染色体只来自母本,Y染色体来自父本,说明母本能产生XBD、Xbd、XBd、XbD四种配子,又因为B/b 和 D/d两对等位基因位于X 染色体上,则雌性亲本的基因型可能为XBDXbd或XBdXbD,且发生了交叉互换;亲本雄性的基因型为XBDY,B错误;
C、耳型:Aa×Aa→ 翘耳(A_)的概率为3/4。 毛长(X染色体): 母本:XBDXbd或XBdXbD,父本:XBDY,所有雌性子代均为长毛,占子代总数的1/2,故该对亲本杂交生出翘耳长毛雌性的概率为1/2×3/4= 3/8,C正确;
D、B/b和D/d两对等位基因位于X 染色体上,正常情况下,母本XBDXbd或XBdXbD,只能产生XBD和Xbd或 XBd和XbD,子代雄性只有长毛(XBDY)和短毛(XbdY)或均为中毛(XBdY和XbDY),现在子代雄性个体有长毛(XBDY)、中毛(XBdY或XbDY)、短毛(XbdY),说明母本能产生XBD、Xbd、XBd、XbD四种配子,这是由于减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,属于基因重组,D正确。
故选B。
7.(2026·山东济宁·一模)(多选)某植物花瓣色素合成机制如图所示,基因型为EeRr的植株自交,其中一株(甲)F1性状分离比异常,为红花:黄花:白花=3:9:4,研究发现,该异常比例由1个染色体d基因显性突变引起,D基因抑制控制色素合成的某个基因的表达。不考虑染色体交换。下列叙述错误的是( )
A. 甲个体可产生四种基因型的配子
B. EeRrdd个体自交,F1中黄花的占比为3/16或3/4
C. d基因发生显性突变后抑制了E基因的表达
D. 基因E、R通过控制蛋白质的结构直接控制花色
【答案】BCD
【详解】
A、基因型为EeRr的植株自交,产生的后代的表现型比例为红花∶黄花∶白花=3∶9∶4,该比例共16份,为42,因而可知,甲个体可产生四种基因型的配子,且比例均等,A正确;
B、EeRrdd个体自交后,F1中黄花(E_rrdd)的占比为3/4×1/4=3/16, B错误;
C、基因型为EeRr的植株自交,正常情况下产生的后代的基因型和表现型比9红花(E_R_)∶3黄花(E_rr )∶4白花(eeR_),但由于1个染色体d基因显性突变产生D基因,D基因抑制控制色素合成的某个基因的表达进而使得后代的表现型为红花∶黄花∶白花=3∶9∶4。由于红花个体减少,因而d基因发生显性突变后抑制了R基因的表达,且应该是部分个体中的d基因发生了显性突变导致的,C错误;
D、由图可知,E、R基因通过控制酶(蛋白质)的合成来控制色素合成的代谢过程,属于基因对性状的间接控制方式,D错误。
8.(2026·山东聊城·一模)(多选)对位于一条染色体上的3个基因来说,可以发生单交换,如图1,也可以发生如图2所示的双交换(相当于两次独立的单交换),双交换的发生概率低于单交换的。假设E/e、F/f和G/g三对等位基因位于同一对常染色体上。将显性纯合子(EEFFGG)和隐性个体(eeffgg)杂交得F1,F1某雄性个体产生的配子类型及部分数目如表所示(假定数目符合概率比例),不考虑其他类型的变异。下列叙述错误的是( )
雄配子基因型
EFG
efg
EfG
eFg
eFG
Efg
EFg
efG
配子数目
k
①
p
②
m
③
n
④
A. 若F1该雄性个体有10%的精母细胞发生如图1的单交换,则重组型配子占比20%
B. 表中的“②”和“③”分别为p和m
C. 若k>p>m,则图中1、2、3位置对应的基因为E、F、G
D. 若F1的一个精原细胞发生双交换,则产生重组型配子的概率为1/2
【答案】AC
【详解】
A、F1基因型为EeFfGg,发生单交换的精母细胞减数分裂会形成一半的重组型配子,因此重组型配子占比10%÷2=5%,A错误;
B、显性纯合子(EEFFGG)和隐性个体(eeffgg)杂交,F₁的基因型为EeFfGg。由于3对基因位于同一对常染色体上,减数分裂时发生交换,产生的配子存在对应关系(交换产生的配子两两对应)。观察表格:基因型为EfG的配子的对应配子的基因型是eFg,因此②为p;基因型为eFg的配子的对应配子的基因型是EfG,因此③为m,B正确;
C、由题干可知,基因型为Efg和eFG的配子数量最少,属于双交换得到的配子,将其与基因型为EFG的配子进行比较可知,基因G/g及F/f均发生了交换,继而推出E基因位于G基因和F基因的中间,C错误;
D、双交换相当于两次单交换,发生图2所示双交换后所得的重组型配子的基因型为Efg和eFG,另外两个是EFG、efg,产生重组型配子的概率为1/2,D正确。
故选AC。
9.(2026·山东德州·一模)(多选)某二倍体植物的抗病与感病由等位基因M/m控制,高秆和矮秆由两对等位基因N/n和R/r控制,且R基因会抑制N基因的表达。用纯合抗病高秆品系甲、乙分别与纯合感病矮秆品系丙杂交,F1自交得F2,结果如表所示。不考虑突变和互换,下列说法正确的是( )
组别
亲本组合
F1
F2中抗病矮秆植株的占比
①
甲×丙
全为抗病高秆
9/64
②
乙×丙
全为抗病高秆
3/16
A. M/m、N/n和R/r基因独立遗传,N基因表达时植株表现为矮秆
B. 甲的基因型为MMNNRR,乙的基因型为MMnnRR
C. 组别①F2的抗病矮秆植株中能稳定遗传的个体占1/9
D. 某抗病植株自交后代中矮秆占1/4,则该植株可能的基因型最多有3种
【答案】AC
【详解】
A、由F1全为抗病高秆可知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,R基因抑制N基因表达,仅当基因型为N_rr时N基因正常表达,植株表现为矮秆,其余基因型均表现为高秆。组别①F2抗病矮秆占比为9/64,可拆解为3/4(抗病M_)×3/4(N_)×1/4(rr),符合三对等位基因独立遗传的自由组合比例且F1为MmNnRr;N基因仅在无R抑制时(即N_rr)表达,对应性状为矮秆,A正确;
B、甲与丙(mmNNrr)杂交F1为MmNnRr,推导得甲的基因型为MMnnRR;组别②F2抗病矮秆占比为9/64,可拆解为3/4(抗病M_)×1(NN)×1/4(rr),乙与丙杂交F1为MmNNRr,推导得乙的基因型为MMNNRR,B错误;
C、组别①F2抗病矮秆的基因型为M_N_rr,共9种组合,其中能稳定遗传的纯合子仅MMNNrr1种,占比为1/9,C正确;
D、抗病植株(M_)自交后代矮秆占1/4,仅当N/R基因型为NNRr时满足,结合M的基因型仅存在MMNNRr、MmNNRr2种可能,D错误。
故选AC。
10.(2026·山东烟台·一模)某三体生物的基因型为AAa,其联会方式有两种,如图所示。方式Ⅰ,任意两条染色体配对并向两极分离,另一条被排除在外,被排除的染色体有40%的概率丢失,无法进入子细胞,若不丢失则随机分配到细胞的一极;方式Ⅱ,任意两条染色体分配到细胞的一极,另一条分配到另一极。若产生配子时,两种联会方式的初级精母细胞各50%,不考虑染色体互换和突变,推测该三体产生的Aa、A、AA、a配子比例为( )
A. 4∶6∶2∶3
B. 6∶14∶3∶7
C. 2∶2∶1∶1
D. 2∶4∶1∶2
【答案】A
【详解】
采用特殊值代入法,对于方式Ⅰ,分为如下三种情况(令共有300个精细胞,具有三种情况,每种情况概率均等,则各100个,):联会方式1,A1A2a(为了计数的方便,采用标号的办法),A2a配对,A1单独,依据题干信息,A1有40%的概率丢失,此时会产生配子A220个,a20个,A1有60%的概率随机分离到细胞的一极,共有两种结合方式,则可以产生A1A215个,a15个,A1a15个,A215个;联会方式2,A1a配对,A2单独,依据A2有40%的概率丢失,此时会产生配子A120个,a20个,A2有60%的概率随机分离到细胞的一极,共有两种结合方式,则可以产生A1A215个,a15个,A2a15个,A115个;联会方式3,A1A2配对,a单独,a有40%的概率丢失,此时会产生配子A120个,A220个,a有60%的概率随机分离到细胞的一极,共有两种结合方式,则可以产生Aa30个,A30个,综上(统计配子时,不区分大小写),则Aa:AA:A:a=6:3:14:7。对于方式Ⅱ,AAa,采用标号法,可以求得,Aa:AA:A:a=2:1:2:1,由于两种联会方式的初级精母细胞各占50%,所以在保持总份额相等的情况下,则2:1:2:1可以变形为10:5:10:5,相同配子累加,可得Aa:AA:A:a=16:8:24:12=4:2:6:3,A正确。
故选A。
11.(2026·山东烟台·一模)(多选)某生物羽色受常染色体上的基因M/m、R/r共同控制,基因M控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),基因R可抑制黑色素被分解,促进黑色素积累且有累加效应。研究人员进行杂交实验,结果如表。不考虑致死及染色体互换。下列说法正确的是( )
亲本(纯合)
F1
F2(F1个体间随机交配获得)
白羽×白羽
灰羽
黑羽:灰羽:白羽=3:6:7
A. 亲本的基因型为mmRR和MMrr
B. F2灰羽个体中纯合子占1/3
C. F2中白羽个体的基因型有5种
D. 若F2白羽个体随机交配,后代中灰羽占8/49
【答案】ACD
【详解】
A、F2中黑羽:灰羽:白羽=3:6:7(是9:3:3:1的变形式),故F1为MmRr(灰羽),亲本为纯合白羽。纯合白羽的可能基因型为MMrr(M_rr类)、mmRR(mmR_类)、mmrr。因F1是双杂合,亲本需分别提供M/m和R/r,故亲本的基因型为mmRR和MMrr,A正确;
B、灰羽基因型为M_Rr(MMRr、MmRr)。纯合子需基因型中所有基因均纯合,但M_Rr的R基因为杂合(Rr),因此灰羽中无纯合子,纯合子占比为0,B错误;
C、白羽基因型包括:M_rr类:MMrr、Mmrr(2种);mmR_类:mmRR、mmRr(2种);mmrr(1种)。共2+2+1=5种,C正确;
D、F2白羽基因型及比例为:MMrr(1/7)、Mmrr(2/7)、mmRR(1/7)、mmRr(2/7)、mmrr(1/7)。各基因型产生的配子及比例:MMrr仅产生Mr,占比1/7;Mmrr产生Mr:mr=1:1,各占2/7×1/2=1/7;mmRR仅产生 mR,占比1/7;mmRr产生mR:mr=1:1,各占2/7×1/2=1/7;mmrr仅产生mr,占比1/7。汇总配子比例Mr:mR:mr=2:2:3。灰羽基因型为MmRr,MmRr由Mr和mR配子结合产生,概率为2×2/7×2/7=8/49,D正确。
故选ACD。
12.(2026·山东菏泽·一模)某两性花植物的野生型叶片表面密被茸毛,将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如图所示的实验。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况,下列说法正确的是( )
A. 两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因
B. F1与两亲本分别回交,所生子代中无茸毛植株均约占1/4
C. 若x=7/16,则F2有茸毛中杂合子占比为4/9
D. 若F2中有茸毛个体全为杂合子,则x=1/2
【答案】D
【详解】
A、两个突变植株杂交,F1全为野生型(有茸毛),判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子,并且突变的基因属于非等位基因,用A/a、B/b表示,分别用AAbb、aaBB表示二者基因型,因此,F1的基因型为AaBb,则该两对非等位基因可以分别位于非同源染色体上,也可以是两对非等位基因位于一对同源染色体上,A错误;
B、两个突变植株杂交,F1全为野生型,判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子,并且突变的基因属于非等位基因,分别用AAbb、aaBB表示二者基因型,因此,F1的基因型为AaBb,无论两对等位基因是否独立遗传,回交子代中无茸毛植株均约占1/2,B错误;
C、若x=7/16,说明两对等位基因独立遗传,F1的基因型为AaBb,F2有茸毛基因型为9A_B_(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb),其中杂合子占8/9,C错误;
D、F1的基因型为AaBb,若两对基因分别位于两对不同的同源染色体上,则F2中不会出现有茸毛个体全为杂合子的现象,故两对基因位于一对同源染色体上,自交后会产生,AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1,对应的表型中,有茸毛个体全为杂合子,无茸毛占1/2,D正确。
故选D。
13.(2026·山东青岛·一模)某品种家蚕的眼色有红眼和黑眼两种表型,由等位基因H/h控制,体色有黄体、透明体、油体三种表型。研究人员以红眼黄体家蚕和黑眼油体家蚕为亲本进行杂交,结果如下表所示(不考虑ZW同源区段,各种基因型配子活性正常)。
编号
亲本
子代性状及比例
实验①
红眼黄体♂×黑眼油体♀
红眼黄体♂:黑眼黄体♂:红眼黄体♀:黑眼黄体♀=1:1:1:1
实验②
实验①子代中红眼个体杂交
红眼黄体♂:红眼黄体♀:红眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:黑眼油体♀=4:2:2:2:1:1
实验③
实验①子代中黑眼个体杂交
黑眼黄体♂:黑眼黄体♀:黑眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:=6:3:4:2:1
(1)家蚕的眼色中 是显性性状,由实验 可知,家蚕体色至少是由 对等位基因控制的,这体现了基因与性状之间的数量关系是 。
(2)实验②和实验③中体色比例不同的原因是 ,让红眼透明体雌蚕与实验②子代中的红眼黄体雄蚕自由交配,子代中透明体的比例为 ,透明体中黑眼雌蚕的比例为 。
(3)SNP是DNA分子上的一段特定序列,具有个体差异,可作为遗传标记。研究人员欲利用SNP确定H/h基因位于Ⅱ号染色体上而不位于Ⅲ号染色体上,以红眼个体T和黑眼个体K两种家蚕为实验材料设计实验,请完善实验过程并预期实验结果和结论。家蚕Ⅱ号和Ⅲ号染色体SNP分布如图所示。
实验过程:
步骤1:将红眼个体T与黑眼个体K杂交,获得子代F1。
步骤2:将 (从下列操作中选择合理的操作),获得子代F2。
①F1中的红眼个体与F1中的黑眼个体杂交
②F1中的红眼个体与亲本K回交
③F1中的红眼个体相互杂交
步骤3:检测并统计F2全部个体中SNP的类型及比例。
预期实验结果和结论:若F2全部个体中 ,则等位基因H/h在Ⅱ号染色体上。
(4)科研人员在实验①子代中偶然发现一只黑眼油体雄蚕,并通过显微镜观察发现配子中的染色体数量都是正常的。假定只发生一次突变,推测该个体产生的原因是 。
【答案】(1)① 红眼 ② ②或③ ③ 2 ④ 一个性状可以受到多个基因的影响 (2)① 控制体色的一对基因与控制眼色的基因位于同一对常染色体上,且HH致死 ② 7/12 ③ 3/14 (3)① ③ ② SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1 (4)Z染色体上控制体色的显性基因发生基因突变或该基因所在的染色体片段缺失
【分析】
自由组合定律的本质是:位于非同源染色体上的非等位基因,在减数分裂时会随非同源染色体的自由组合而发生自由组合,子代性状分离比通常呈现9:3:3:1的规律。本题通过性状比例的变形,考查自由组合定律的应用。
(1)小问详解:
实验②/③中红眼个体杂交后代出现黑眼,说明红眼是显性性状。实验②子代体色比例为黄体:油体:透明体 =(4+2):(2+1):(2+1)=6:3:3,实验③为 (6+3):4:(2+1)=9:4:3,可判断体色至少由2对等位基因控制。体现了一个性状可以受到多个基因的影响(多因一效)。
(2)小问详解:
实验②中雌雄个体红眼∶黑眼均为2∶1,推测眼色基因位于常染色体上,且显性纯合致死;实验③中雌雄个体体色比例不同,推测控制体色的基因有一对位于性染色体上,实验③子代为黄体:油体:透明体= (6+3):4:(2+1)=9:4:3,控制体色的基因,双显性表现黄体,双隐性表现为油体,aaZB-表现为透明体,雌雄性中黄体:透明体=4∶2,推测H与控制眼色的常染色体A基因位于同一对常染色体上,HH致死导致AA致死。实验②:实验①子代中红眼个体杂交(即红眼黄体♂ × 红眼黄体♀) 红眼黄体♂:来自实验①,基因型为 HhAaZBZb(H-A 连锁)。 红眼黄体♀:来自实验①,基因型为 HhAaZBW(H-A 连锁)。
关键交配:红眼透明体雌蚕 × 实验②子代红眼黄体雄蚕,红眼透明体雌蚕: 基因型:HhaaZBW。 实验②子代红眼黄体雄蚕: 基因型:1/2HhAaZBZB、1/2HhAaZBZb。 配子类型: 雌蚕配子:HaZB、Ha W、ha ZB、haW(比例 1:1:1:1)。 雄蚕配子:HAZB、HAZb、hA ZB、hAZb(比例 3:3:1:1)。利用棋盘法,结合HH致死,可得透明体aaZB_的比例为7/12,透明体中黑眼雌蚕的比例为3/14。
(3)小问详解:
实验步骤 2 选择:选③ F₁中的红眼个体相互杂交(可使 H/h 基因与 SNP 标记发生重组,便于定位)。预期结果与结论: 若 H/h 在 Ⅱ 号染色体上,则 F₂中: SNP1T:SNP1K = 1:2(红眼 H - 携带 SNP1T,黑眼 hh 携带 SNP1K); SNP2T:SNP2K = 1:1(Ⅱ 号与 Ⅲ 号独立,SNP2 无连锁)。 即SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1。
(4)小问详解:
实验①亲本为红眼黄体(H_ZA_)× 黑眼油体(hhZaW),子代雄蚕应为红眼(Hh)。偶然出现黑眼油体雄蚕(hhZaZa),且染色体数量正常,推测原因: Z 染色体上控制体色的显性基因(A)发生基因突变(A→a),或该基因所在的染色体片段缺失,导致显性黄体基因失活,表现为油体;同时眼色基因 h 纯合,表现为黑眼。
14.(2026·山东淄博·一模)(多选)成熟西瓜的果肉颜色有黄色和红色(大红和粉红)之分,与细胞中的番茄红素和β-胡萝卜素有关,由基因A/a、B/b控制。基因A能使番茄红素转化为β-胡萝卜素,基因B能提高番茄红素的含量。西瓜种子有大籽粒、中籽粒和小籽粒3种类型。研究人员为探究果肉颜色与籽粒大小的遗传规律,利用三个纯合品系黄果肉小籽粒甲、大红果肉中籽粒乙和粉红果肉大籽粒丙的植株进行了杂交实验一、二后,又进行了实验三,结果如下表。不考虑突变和互换。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
一
甲×乙
黄果肉中籽粒
黄果肉:大红果肉=3:1中籽粒:小籽粒=3:1
二
乙×丙
大红果肉大籽粒
大红果肉:粉红果肉=3:1大籽粒:中籽粒=3:1
三
甲×丙
黄果肉大籽粒
?
(1)成熟西瓜红色果肉中显性性状为 ,亲本乙与果肉颜色有关的基因型为 。若实验三中F2的果肉颜色及比例为 ,则控制果肉颜色的2对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据实验一、二结果,研究人员推测籽粒大小由2对等位基因或3个复等位基因(C1、C2、C3)控制,复等位基因的产生体现了基因突变的特点是 。若籽粒大小由复等位基因控制,则实验三的F2中籽粒大小的性状分离比为 ,若出现了该性状分离比 (填“能”或“不能”)排除籽粒大小由2对等位基因控制。
(3)实验三结束后,统计出F2果肉颜色及比例为黄果肉:大红果肉:粉红果肉=12:3:1,籽粒大小及比例为大籽粒:中籽粒:小籽粒=9:6:1(控制籽粒大小的基因用D/d、E/e表示)。为探究控制籽粒大小的2对等位基因与基因A/a、B/b的位置关系,对实验三的F2中所有大红果肉中籽粒植株的相关基因进行PCR并电泳处理,结果显示只有3种类型(如图)。
①品系丙的基因型为 。
②条带2、4代表的基因分别是 、 ,大红果肉中籽粒植株中的类型I占比为 。
③F2中没有粉红果肉小籽粒植株的原因是 。考虑果肉和籽粒两种性状,F2中粉红果肉植株中的杂合子占 。
【答案】(1)① 大红 ② aaBB ③ 黄色:粉红色=3:1 (2)① 具有不定向性 ② 3:1 ③ 不能 (3)① aabbDDEE ② b或D ③ e ④ 1/5 ⑤ F1中,基因b与D连锁且不互换,基因B与基因d连锁且不互换,F2中无法出现基 因型为aabbddee的粉红果肉小籽粒植株 ⑥ 1/2
(1)小问详解:
实验二F2大红果肉:粉红果肉=3:1,说明红色果肉中,大红对粉红为显性;基因A使番茄红素转化为β-胡萝卜素(黄果肉),无A(aa)时,基因B提高番茄红素含量,因此纯合大红果肉乙的基因型为aaBB,纯合粉红果肉丙为aabb,纯合黄果肉甲为AABB;实验三甲(AABB)×丙(aabb),F₁为AaBb。若两对基因位于一对同源染色体上(A与B连锁、a与b连锁),不考虑互换,F₁仅产生AB、ab两种配子,F₂基因型为AABB(黄):AaBb(黄):aabb(粉红)=1:2:1,表型为黄果肉:粉红果肉=3:1。
(2)小问详解:
复等位基因是基因突变向不同方向发生的结果,体现了基因突变的不定向性; 若籽粒由复等位基因控制(显隐性:大C1>中C2>小C3),甲为C3C3(小),丙为C1C1(大),F1为C1C3(大),F2基因型为C1C1:C1C3:C3C3=1:2:1,表型为大籽粒:小籽粒=3:1;若籽粒由两对等位基因控制且完全连锁,F2也可出现3:1的分离比,因此不能排除两对等位基因控制的可能。
(3)小问详解:
①品系丙为纯合粉红果肉大籽粒:粉红果肉基因型为aabb,大籽粒纯合为DDEE,且b与D连锁,因此纯合丙的基因型为aabbDDEE。
②纯合粉红果肉大籽粒品系丙的基因型为aabbDDEE,纯合黄果肉小籽粒甲的基因型为AABBddee,二者杂交F1为AaBbDdEe。F2中大红果肉中籽粒(aaB_D_ee或aaB_ddE_)只有3种基因型,说明存在基因的连锁。类型Ⅰ的电泳条带有a、B、E,且一共四个条带,说明基因型为aaBBddEE,对应条带3对应基因d。类型Ⅲ有6个条带,且已知的有a、B、d,无E,其基因型只能是aaBbDdee。结合类型Ⅰ、Ⅲ分析,存在连锁的只能是基因b-D、基因B-d。因此类型Ⅱ的基因型为aaBBddEe,条带4对应基因e,条带1和2对应基因b和D(顺序可交换)。F1为AaBbDdEe,BbDd完全连锁,自交后代BB:Bb:bb=1:2:1;E/e自交后代EE:Ee:ee=1:2:1;aa比例为1/4,aaBBddEE(类型Ⅰ):1/4×1/4×1/4 = 1/64,aaBBddEe(类型Ⅱ):1/4×1/4×2/4 = 2/64,aaBbDdee(类型Ⅲ):1/4×2/4×1/4 = 2/64。3种基因型总比例为1+2+2=5份,类型Ⅰ占1份,因此占比为1/5。
③F1中,基因b与D连锁且不互换,基因B与基因d连锁且不互换,F2中无法出现基因型为aabbddee的粉红果肉小籽粒植株。粉红果肉基因型为aabb,而b与D完全连锁,因此aabb个体必为DD纯合;但小籽粒需要ddee(dd纯合),二者无法同时出现,因此无粉红果肉小籽粒植株。粉红果肉植株基因型为aabbDD_ _(bb=DD}),E/e独立遗传,因此基因型及比例为:纯合aabbDDEE:1/64,纯合aabbDDee:1/64,杂合aabbDDEe:2/64,总比例为1+2+1=4份,杂合子占2份,因此占比为2/4=1/2。
15.(2026·山东日照·一模)(多选)某种昆虫的平衡棒斑纹颜色受两对等位基因A/a和B/b控制,其中基因A控制黄色色素的合成,基因B控制褐色色素的合成,基因B的存在完全抑制基因A的表达,不含色素的个体斑纹为白色。为研究该昆虫平衡棒斑纹颜色的遗传规律,研究人员利用褐色斑纹品系和白色斑纹品系进行杂交实验得到F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2,结果如表所示。不考虑性染色体同源区段。
P
F1
F2表型及个体数/只
褐色斑纹(♂)×白色斑纹(♀)
褐色斑纹
褐色斑纹(♂,612);褐色斑纹(♀,612);黄色斑纹(♂,204);黄色斑纹(♀,102);白色斑纹(♀,103)
(1)由表中数据可推知,等位基因A/a位于 染色体上,等位基因B/b位于 染色体上。
(2)F2褐色斑纹雄性个体中纯合子的概率为 。让F2中褐色斑纹雌性个体与黄色斑纹雄性个体杂交,后代中黄色斑纹雄性个体占比为 。
(3)现有一只黄色斑纹雄性个体,欲探究其基因型,可从F2中选择表型为 的个体与之杂交,若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1,则其基因型为 。
(4)研究人员从发育为褐色斑纹雄性个体的受精卵中,利用PCR技术鉴定出一个与F1基因型相同的受精卵,并将1个雄配子致死基因R随机插入到该受精卵染色体DNA上,待其发育成熟后,让该转基因个体与F1雌性个体进行交配产生F2,统计F2关于斑纹性状的表型及其比例,以确定基因R插入的具体染色体位置。若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=6∶1∶1,则基因R插入到 上;若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=4∶3∶1,则基因R插入到 上。
【答案】(1)① Z ② 常 (2)① 1/6 ② 7/48 (3)① 黄色斑纹雌性 ② bbZAZa (4)① 基因A所在染色体上 ② 基因B所在染色体上
【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时,位于同源染色体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的非等位基因进行自由组合。
(1)小问详解:
根据表格数据,F2中黄色斑纹和白色斑纹个体在雌雄中的比例不同,说明有一对基因位于性染色体上。因为基因A控制黄色色素的合成,基因B控制褐色色素的合成,基因B的存在完全抑制基因A的表达,不含色素的个体斑纹为白色,结合性状表现,可推知等位基因A/a位于Z染色体上,等位基因B/b位于常染色体上。
(2)小问详解:
亲本基因型为BBZAZA(褐色斑纹雄性)和bbZaW(白色斑纹雌性),F1基因型为BbZAW(褐色斑纹雌性)和BbZAZa(褐色斑纹雄性)。F2褐色斑纹雄性个体的基因型为B_ZAZ_,其中纯合子(BBZAZA)的概率为1/3×1/2=1/6。F2中褐色斑纹雌性个体的基因型及比例为1/6BBZAW、1/6BBZaW、2/6BbZAW、2/6BbZaW,黄色斑纹雄性个体的基因型为1/2bbZAZA、1/2bbZAZa。两者杂交,可单独对对每一对进行分析,先看常染色体上的B/b基因,雌性中BB:Bb=1:2,2/3Bb×bb=1/3bb,再看性染色体上的A/a基因,雌性中有ZAW:ZaW=1:1,雄性中有ZAZA:ZAZa=1:1,雌雄交配出现ZAZ_的概率为7/16,故后代中黄色斑纹雄性个体(bbZAZ_)占比为1/3×7/16=7/48。
(3)小问详解:
黄色斑纹雄性个体的基因型为bbZAZA、bbZAZa,欲探究其基因型,可从F2中选择表型为黄色斑纹雌性(bbZAW)的个体与之杂交。若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1,则其基因型为bbZAZa。
(4)小问详解:
F1基因型为BbZAW和BbZAZa,转基因个体与F1雌性个体(BbZAW)交配。若基因R插入到基因A所在染色体上,该转基因个体产生的雄配子中含R的致死,存活配子类型及比例影响后代表型比例为褐色斑纹:黄色斑纹:白色斑纹=6:1:1;若基因R插入到基因B所在染色体上,存活配子类型及比例影响后代表型比例为褐色斑纹:黄色斑纹:白色斑纹=4:3:1。
16.(2026·山东滨州·一模)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制。两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型如图1所示,杂交过程中无突变发生。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是 ;控制翅形的两对等位基因 (填“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律。根据杂交实验 (填“能”或“不能”)确定Y染色体上有没有相关基因。
(2)中与亲本基因型不同的个体所占比例为 。
(3)研究人员将上述实验果蝇每种表型选择1只,对其体细胞中有关基因进行PCR后电泳分离,结果如图2所示,据图推断①~③代表的基因依次是 。
(4)进一步研究发现无翅果蝇体内缺乏甲蛋白,科研人员对甲蛋白基因及其等位基因进行测序,结果如图3所示。据图推断无翅果蝇甲蛋白缺失的根本原因是 (填“A”或“a”或“B”或“b”)基因中碱基的 发生改变。综合图2和图3判断,B突变为b的原因是基因中发生了碱基的 (填“增添”或“缺失”或“替换”)。
【答案】(1)① 有翅、长翅 ② 是 ③ 能 (2)7/8 (3)B、A、b (4)① A ② 数目(数目和排列顺序) ③ 增添
【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。
(1)小问详解:
亲本纯合小翅雌蝇(有翅)和无翅雄蝇杂交,F1全部为长翅(有翅),说明有翅为显性性状,F1长翅随机交配后代出现小翅果蝇,说明长翅为显性性状。F1相互交配得F2,F2中有翅和无翅雌雄比例均为1:1,说明控制有翅和无翅的等位基因A/a位于常染色体上,有翅个体中雄性全为长翅,且小翅只出现在雌性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上,所以控制翅形的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。由于F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY-,若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY,F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因。
(2)小问详解:
亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇基因型为aaXBYB,F1基因型为AaXBXb和AaXbYB,所以F2中和亲本基因型相同的个体所占比例为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,F2中与亲本基因型不同的个体所占比例为1-1/8=7/8。
(3)小问详解:
F2果蝇每种表型选择1只,对其体细胞中有关基因进行PCR后电泳分离,结果如图2所示,F2中雌蝇有长翅(AAXBXb和AaXBXb)、小翅(AAXbXb和AaXbXb)、无翅(aaXbXb和aaXBXb),雄性有长翅(A_XBYB和A_XbYB)、无翅(aaXBYB和aaXbYB),图2雌果蝇中,表型1有四种基因说明是长翅雌蝇(AaXBXb),表型2和表型3分别为小翅和无翅且都有三种基因,所以是小翅(AaXbXb)或者无翅(aaXBXb),他们共有a和b基因,可知条带③为b基因;图2雄果蝇中,表型1有四种基因说明是长翅雄蝇(AaXbYB),表型2是无翅雄蝇且有三种基因(aaXbYB),所以条带①为B基因,那么②为A。
(4)小问详解:
A决定有翅,a决定无翅,根据图3可知无翅果蝇甲蛋白缺失的根本原因是A基因中碱基的数目发生缺失引起的,电泳过程中分子量越小移动速度越快形成的条带距离加样孔越远,结合图2中A和a的条带位置可以得出B基因分子量要小于b,所以B突变为b的原因是基因中发生了碱基的增添。
17.(2026·山东济宁·一模)研究表明位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例接近而难以区分。果蝇2号染色体上控制翅无斑和有斑的基因D、d与控制正常翅脉和网状翅脉的基因E、e相距非常远;减数分裂时,只有雌果蝇染色体可互换。现用无斑正常翅果蝇进行正反交实验,其中正交子代表型及比例为:无斑正常翅脉:无斑网状翅脉:有斑正常翅脉:有斑网状翅脉=5:1:1:1.回答下列问题。
(1)正交实验时,亲本雄果蝇中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为 。无斑正常翅脉果蝇反交,其子代无斑正常翅脉占比为 。正交F1中的无斑正常翅脉雌果蝇测交,后代出现有斑网状翅脉果蝇的概率为 。
(2)基因组编辑系统CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9组成,可靶向敲除雌果蝇两基因间的一段DNA片段,该操作可导致的变异类型有 ,CRISPR/Cas9能靶向敲除DNA片段的机理是 。敲除一段DNA后,雌果蝇产生的重组型配子占比减少,推测其原因是 。
(3)果蝇的长翅和残翅分别由基因M、m控制,残翅果蝇因翅形萎缩没有翅脉之分。现有基因型为EEMM、eemm的果蝇若干,请利用以上材料设计杂交实验探究M/m基因是否也在2号染色体上,写出实验设计思路并预期结果。
实验思路: 。
预期结果:若 ,则M/m基因在2号染色体上。
【答案】(1)① D与E连锁、d与e连锁 ② 5/8或1/2 ③ 1/10 (2)① 基因突变和染色体结构变异(缺失) ② 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对结合,核酸酶Cas9使与向导RNA结合的DNA双链断裂 ③ 两基因间距缩短,减数分裂时可交换位点减少,基因间的交叉互换概率降低 (3)① 选取基因型为EEMM与eemm的果蝇杂交,得到F1,选取F1代雄果蝇与基因型为eemm的雌果蝇进行测交,观察并统计F2代的表型及比例 ② F2长翅正常翅脉:残翅=1:1(或答:长翅全为正常翅脉)
【分析】
基因自由组合定律的实质: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。
(1)小问详解:
题干明确“位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例接近而难以区分”。2号染色体上基因D、d与E、e相距非常远,产生配子情况接近非同源染色体上的非等位基因。根据无斑正常翅果蝇正交结果无斑正常翅脉:无斑网状翅脉:有斑正常翅脉:有斑网状翅脉=5:1:1:1,雌果蝇染色体可互换,推出雌果蝇产生配子DE:De:dE:de=1:1:1:1,雄果蝇产生精子DE:de=1:1,说明亲本雄果蝇中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为D与E连锁、d与e连锁。反交时,雌果蝇仍产生四种配子,比例不变,若雄果蝇仍是D与E连锁、d与e连锁,结果与正交结果完全相同,子代无斑正常翅脉占比为5/8;若雄果蝇D与e连锁、d与E连锁,子代无斑正常翅脉占比为1/2。正交F1中的无斑正常翅脉雌果蝇基因型及比例:1DDEE :1DDEe :1DdEE :2DdEe,雌果蝇基因型为DdEe(2/5)时,测交可出现有斑网状翅脉果蝇,比例为2/5×1/4=1/10。
(2)小问详解:
基因组编辑系统CRISPR/Cas9由向导RNA和Cas9组成,进行基因编辑时,向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对结合,核酸酶Cas9使与向导RNA结合的DNA双链断裂,从而靶向敲除DNA片段。敲除一段 DNA,可能造成某基因碱基对缺失引起基因突变,敲除一段较长的 DNA 片段也可能造成染色体结构变异(缺失)。敲除一段DNA后,两基因间距缩短,减数分裂时可交换位点减少,基因间的交叉互换概率降低,所以雌果蝇产生的重组型配子占比减少。
(3)小问详解:
雄果蝇M/m和E/e完全连锁,不发生交叉互换,若 M/m 在 2 号染色体上:EEMM与eemm杂交得F₁ 雄果蝇基因型为EeMm,只产生 EM、em 两种配子,测交后代:EeMm(长翅正常翅脉)∶ eemm(残翅)= 1∶1,长翅全为正常翅脉。若 M/m 不在 2 号染色体上:测交后代应为:长翅正常翅脉∶长翅网状翅脉∶残翅 = 1∶1∶2。所以实验思路:选取基因型为EEMM与eemm的果蝇杂交,得到F1,选取F1代雄果蝇与基因型为eemm的雌果蝇进行测交,观察并统计F2代的表型及比例。预期结果:若F2长翅正常翅脉:残翅=1:1(或答:长翅全为正常翅脉),则M/m基因在2号染色体上。
18.(2026·山东德州·一模)蚊子一次受精可多次产卵,雄蚊只以花蜜和植物汁液为食,雌蚊要靠吸血来满足产卵的需求。蚊子在叮咬人时传播疾病(如登革热、寨卡病毒等)。为控制蚊子传播疾病,科研人员进行了相关研究。(不考虑突变和互换)
(1)W菌是蚊子的胞内共生菌。科研人员利用一种新型W菌转染蚊子获得品系W,将其与野生型品系Z进行如下杂交实验。
P
F1
Z(♀)×Z(♂)
均为野生型
Z(♀)×W(♂)
无后代
W(♀)×W(♂)
均为品系W
W(♀)×Z(♂)
均为品系W
根据杂交结果可知,W菌在蚊子亲子代之间依靠 (填“精子”或“卵细胞”)传播。为控制蚊子的数量,应连续多次释放 (填“雄性”或“雌性”)品系W蚊子。
(2)S基因表达的蛋白能抑制登革热病毒复制。科研人员将S基因分别与A、B基因构建融合基因,并利用基因编辑技术将两种融合基因分别插入两对常染色体上,获得纯合的显性突变雄蚊(品系N)。已知只有A或B基因的胚胎致死,让品系N与野生型雌蚊(不含A、B基因)交配获得F1,F1自由交配,F2个体中有 种基因型,其中A基因频率为 。若将品系N释放,野生蚊子体内登革热病毒的平均含量会逐代降低,原因是 。
(3)新型防控策略一般都需要释放雄蚊,为高效生产和分离非转基因雄蚊(不含荧光蛋白基因的雄蚊),科研人员构建了双荧光品系,如图1所示。
注:M为决定雄性特征的特殊序列,没有M的对应位置记作m;C和P分别为外源插入的红色荧光蛋白基因和绿色荧光蛋白基因;l为天然存在的隐性致死基因
①利用双荧光品系分离并持续生产非转基因雄蚊的方案是 。若双荧光品系的F1自由交配,F2中无荧光的个体所占比例为 ,无荧光个体中非转基因雄蚊所占比例为 。
②在双荧光品系的基础上,科研人员利用另一天然存在的隐性致死基因k并通过不断的筛选和交配,构建了单荧光品系,如图2所示。据图分析,与双荧光品系相比,单荧光品系在生产和分离非转基因雄蚊上的优势是 。
【答案】(1)① 卵细胞 ② 雄性 (2)① 5 ② 60% ③ 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制病毒复制 (3)① 在双荧光品系杂交的后代中,无荧光的个体即为非转基因雄蚊,让有荧光的个体相互交配用于持续生产 ② 3/7 ③ 2/3 ④ 不需挑选即可连续传代且易分离出非转基因雄蚊
(1)小问详解:
由 W菌的传播方式 观察杂交实验: Z(♀)×W(♂):无后代(无法判断), W(♀)×W(♂):后代均为品系W , W(♀)×Z(♂):后代均为品系W , 关键对比:当母本为W时,无论父本是W还是Z,后代都是W;而Z(♀)×W(♂)无后代。这说明W菌通过母本(卵细胞)传递给后代,属于母系遗传(细胞质遗传)。 根据"Z(♀)×W(♂)无后代"这一关键结果,释放雄性品系W蚊子可使野生型雌蚊交配后无法产生后代,从而逐代降低蚊子数量。
(2)小问详解:
分析F₁自由交配产生F₂的情况 F₁(AaBb)自由交配,理论上F₂有9种基因型:A_B、A_bb、aaB、aabb 根据条件"只有A或B基因的胚胎致死";只有A基因(有A无B):A_bb 致死,即AAbb、Aabb 致死;只有B基因(有B无A):aaB 致死,即aaBB、aaBb 致死 ;存活个体: A_B_(有A和B):AABB、AABb、AaBB、AaBb 和aabb(同时无A和B)。 F₂存活基因型共5种:AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb。存活个体中: AABB: 1,AABb: 2 ,AaBB: 2,AaBb: 4,aabb: 1。计算A基因频率: A基因总数 = 2+4+2+4= 12,等位基因总数 = 2×10 = 20, A基因频率 = 12/20 = 3/5(或60%)。由于致死现象的存在,群体中A、B的基因频率逐代升高,伴随着群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制病毒复制,因此将品系N释放,野生蚊子体内登革热病毒的平均含量会逐代降低。
(3)小问详解:
分析图1染色体组成:雄蚊(♂):M / m-C-l(一条含M,另一条含C和致死基因l) ,雌蚊(♀):m/m-P-l(含P和致死基因l)。遗传特点:有M → 发育为雄性l为隐性致死,纯合ll致死 C(红荧光)、P(绿荧光)为转基因标记。杂交策略: 让两种荧光品系的雄蚊与雌蚊交配,后代中:无荧光个体不含C和P,即为非转基因雄蚊(目Mm);有荧光个体含C或P,留下继续交配生产。具体方案: 让双荧光品系的雄蚊与雌蚊交配,后代中无荧光的个体即为非转基因雄蚊,将有荧光的个体留下相互交配用于持续生产。 亲本杂交:♂(M/m-C-l)× ♀(m/m-P-l),F₁基因型及比例:M/m-P-l(绿色荧光雄蚊): M/m(无荧光雄蚊): m-C-l/m-P-l(II致死):m-C-l/m红色荧光雌蚊)=1:1:1:1, 即F₁中:绿色荧光雄蚊:无荧光雄蚊:红色荧光雌蚊 = 1:1:1。 F₁自由交配,雄蚊(M/m)和 M/m-P-l, 雌蚊m-C-l/m,F1雄配子M:m:m-P-l= 2:1:1,雌配子m:m-C-l= 1:1,故F2中Mm:mm:mm-P-1:Mm-C-1:mm-C-1:m-C-1m-P-1=2:1:1:2:1:1,m-C-1mP-1致死,故F2中无荧光的个体Mm和mm共为3/7,无荧光个体中非转基因雄蚊为Mm,所占比例为2/3。
单荧光品系中雄蚊无荧光,雌蚊有绿色荧光,通过荧光筛选可直接分离雌雄,简化了非转基因雄蚊的筛选过程,不需挑选即可连续传代且易分离出非转基因雄蚊。
19.(2026·山东菏泽·一模)水稻为两性花植物,真菌引发的纹枯病可导致其大幅减产。科研人员发现一籼稻品系Y对纹枯病具有天然的抗病性,对此进行了相关研究。
(1)抗病和感病由一对等位基因(R/r)控制,籼稻抗病品系Y与感病品系S杂交,F1全为抗病,F1自交得到F2,F2抗病个体中纯合子占比为 ,欲鉴定F2中某抗病植株是否为纯合子的最简便方法为 。
(2)为研究R、r基因的差异,研究者对抗病植株和感病植株中两基因进行电泳,结果如图1所示。据此推测:抗病基因是由于感病基因发生了碱基的 形成的。做出该判断所依据的电泳原理是 。
(3)已知R基因编码的是一种受体,推测R基因并不表达抗真菌蛋白,而是参与调控某抗真菌蛋白基因(目标基因)的表达。为此,科研者筛选到几丁质(真菌细胞壁含有几丁质)水解酶基因(D),假定基因D为目标基因,然后对抗病品系Y进行基因编辑,破坏基因D的结构,获得品系G.对品系Y、S、G和通过杂交实验获得的植株X相关基因进行电泳检测,结果如图2所示。品系G的基因型为 ,表型为 ,从而确定了基因D为目标基因。若将植株X与品系S进行杂交得F1,F1自交得到F2.不考虑突变和染色体互换,预期F2中,感病:抗病= 。
(4)根据上述研究,品系Y抗病的分子机制是: 。
【答案】(1)① 1/3 ② 自交 (2)① 增添 ② 不同分子量的DNA分子在电场中迁移速率不同(DNA分子量越小,电泳时移动速度 越快,移动的距离越远) (3)① RRdd ② 感病 ③ 23:9或3:1 (4)R基因表达产物参与调控基因D表达几丁质水解酶,破坏真菌细胞壁,使Y获得抗病性
【分析】
自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)小问详解:
抗病和感病由一对等位基因(R/r)控制,籼稻抗病品系Y与感病品系S杂交,F1全为抗病,说明抗病为显性性状,亲本Y基因型为RR,S基因型为rr,F1基因型为Rr。F1自交得到F2,F2中抗病个体基因型为RR和Rr,比例为1:2,所以抗病个体中纯合子占比为1/3。 因为水稻为两性花植物,欲鉴定F2中某抗病植株是否为纯合子,最简便方法为自交,若自交后代不发生性状分离,则为纯合子,若发生性状分离,则为杂合子。
(2)小问详解:
由图1可知,R基因和r基因的电泳条带不同,说明二者的分子量不同,据此推测抗病基因是由于感病基因发生了碱基的增添形成的。 做出该判断所依据的电泳原理是不同分子量的DNA分子在电场中迁移速率不同(DNA分子量越小,电泳时移动速度越快,移动的距离越远)。
(3)小问详解:
为了验证R基因编码的是一种受体,是参与调控某抗真菌蛋白基因D的表达。品系Y有抗病能力,基因型为RRDD,根据电泳结果可知,从上到下呈现的条带依次对应的基因为R、r、d、D,因此品系G的基因型为RRdd,表现为感病。植株X基因型为Rrdd,品系S基因型为rrDD,F1基因型为RrDd:rrDd=1:1,同时有R、D基因表现为抗病,RrDd自交可以产生抗病个体,F2中抗病个体的概率为1/2×9/16=9/32,即抗病:感病=9:23。若两对基因连锁,RrDd产生的配子种类及比例为Rd:rD=1:1,产生抗病的概率为1/2×1/2=1/4,即抗病:感病=1:3。
(4)小问详解:
根据上述研究,品系Y抗病的分子机制是:R基因表达产物参与调控基因D表达几丁质水解酶,破坏真菌细胞壁,使Y获得抗病性。
20.(2026·山东东营·一模)水稻是二倍体两性花的常见粮食作物,其叶色(紫色、绿色)由基因A、a控制,白叶枯病抗性由基因B、b控制。为研究水稻叶色和白叶枯病抗性性状的遗传方式,研究人员进行了杂交实验,结果如下表。回答下列问题。
组别
亲本
F1
F1全部个体自交获得F2
实验一
均为绿叶抗病
绿色抗病∶绿叶感病=2∶1
绿叶抗病∶绿叶感病=2∶3
实验二
紫叶抗病、绿叶感病
紫叶抗病∶紫叶感病=1∶1
紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5
(1)分析表中数据,推测 基因纯合导致幼苗死亡,控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循 定律。
(2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体所占的比例为 。若F2再自交一代,子代中B的基因频率为 。
(3)选择杂交实验二的部分F2样本,对叶色和抗病相关基因的特异序列进行PCR和电泳检测,结果如图所示(所有检测基因均有条带显示)。样本1、样本2植株表现为紫叶感病;样本4在幼苗期死亡。样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,原因是 。样本3的基因型为 。
(4)水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)受两对等位基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。基因型为AaBbEeFf植株,产生的雌配子基因组成为 ,利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是 。
【答案】(1)① B ② 基因的自由组合 (2)① 3/14 ② 1/13 (3)① 样本2叶色为纯合子AA ② aabb (4)① AaBbEeFf ② 可以保持杂种优势,后代不发生性状分离
【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,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
(1)小问详解:
分析表中数据,实验一抗病自交,F1抗病:感病=2:1,可知B基因纯合(BB)会导致幼苗死亡。根据实验二可知,紫叶和绿叶杂交F1全为紫叶,说明紫叶为显性,F1紫叶抗病(AaBb)∶紫叶感病(Aabb)=1∶1,F1紫叶Aa自交子代紫叶:绿叶=3:1,1/2Bb和1/2bb分别自交得F2中BB=1/2×1/4=1/8(死亡),Bb=1/2×2/4=2/8,bb=1/2×1/4+1/2×1=5/8,即抗病:感病=2:5,自由组合可得F2中紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5,符合题意,所以控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)小问详解:
实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体即紫叶抗病所占的比例为6/(6+15+2+5)=3/14。F2再自交一代,求子代中B的基因频率,仅考虑Bb这对基因即可,F2中Bb:bb=2:5,自交子代BB=2/7×1/4=1/14(死亡),Bb=2/7×2/4=2/14,bb=2/7×1/4+5/7×1=11/14,即Bb=2/13,bb=11/13,因此,B基因频率=BB+1/2Bb=0+1/2×2/13=1/13。
(3)小问详解:
样本2植株表现为紫叶感病(A_bb),样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,说明样本2的叶色紫色为纯合子AA。由于样本4在幼苗期死亡,说明样本4含有BB,而样本4只有条带①③,而样本1和样本2为感病所以没有B条带,只有b条带,得出条带①为B基因条带,由于样本2(AAbb)没有条带③,所以条带③为a,条带④为A或者b,由于样本3只有条带③④,所以条带④为b,因此样本3的基因型为aabb。
(4)小问详解:
由于含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍,同时含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。所以基因型为AaBbEeFf植株含有E基因,产生的雌配子基因组成为AaBbEeFf,而雌配子中含有F,所以雌配子可以直接发育成AaBbEeFf植株,所以利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是可以保持杂种优势,后代不发生性状分离。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题 05 孟德尔两大遗传定律
7年真题1年模拟
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 基因自由组合定律
2025山东(1题)、2023山东(1题)、2022山东(1题)
· 情境设置:以植物花色代谢途径为背景,通过多途径合成机制构建基因互作关系,或借助精子DNA提取技术进行染色体定位。
· 考查重点:基因互作(互补、抑制等)导致的特殊性状分离比,多对等位基因在染色体上的位置判断与遗传验证。
· 命题趋势:考查频次相对稳定,注重基础定律的变式应用,向"基因定位—验证—计算"的完整探究链条延伸,强调实验设计与数据分析能力。
考点2 遗传规律的综合应用
2026山东(2题)、2025山东(1题)、2024山东(2题)、2023山东(1题)、2022山东(2题)、2021山东(2题)
· 情境设置:以昆虫、果蝇、家蚕等模式生物为载体,频繁涉及染色体变异(缺失、易位)、性染色体特殊决定方式等非常规遗传情境。
· 考查重点:多对等位基因与多性状综合判断,基因位置判定,特殊分离比分析,要求考生具备逆向推理与实验设计能力。
· 命题趋势:情境复杂度逐年提升,从两对基因向三对及以上扩展,常结合致死、配子不育等变式条件,强调科学思维与探究能力。
考点1 基因自由组合定律
1.(2022·山东·高考真题)(多选)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是( )
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙
紫红色
紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A. 让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B. 让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D. 若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
2.(2025·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为 。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、 。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案: (填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果:若 ,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是 。丙的基因型可能为 ;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是 。
3.(2023·山东·高考真题)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因
A
a
B
b
D
d
E
e
单个精子编号
1
+
+
+
2
+
+
+
+
3
+
+
+
4
+
+
+
+
5
+
+
+
6
+
+
+
+
7
+
+
+
8
+
+
+
+
9
+
+
+
10
+
+
+
+
11
+
+
+
12
+
+
+
+
注“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。据表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图: 。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 。
考点2 遗传规律的综合应用
1.(2026·山东·高考真题)家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A. 甲的基因型可能为ZAbW
B. 乙的基因型可能为ZABZab
C. 乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D. F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
2.(2025·山东·高考真题)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A. MmNn
B. MmNN
C. mmNN
D. Mmnn
3.(2024·山东·高考真题)(多选)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A. ①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B. ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C. 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D. 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
4.(2023·山东·高考真题)(多选)某二倍体动物的性染色体仅有X染色体,其性别有3种,由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中,仅有1条X染色体的为雄性,有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性,而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死,雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变,下列推断正确的是( )
A. 3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有6种可能
B. 两个基因型相同的个体杂交,F1中一定没有雌性个体
C. 多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,F1中雌性与雄性占比相等
D. 雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精获得到的F2中雄性占比为1/6
5.(2022·山东·高考真题)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
杂交组合
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
锯齿状
A. ②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B. ③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C. ②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D. ④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
6.(2022·山东·高考真题)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A. 所有个体均可由体色判断性别
B. 各代均无基因型为MM的个体
C. 雄性个体中XY'所占比例逐代降低
D. 雌性个体所占比例逐代降低
7.(2021·山东·高考真题)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1,下列关于 F1的说法错误的是( )
A. 星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B. 雌果蝇中纯合子所占比例为 1/6
C. 雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D. 缺刻翅基因的基因频率为 1/6
8.(2026·山东·高考真题)(多选)某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,其体色由2对等位基因A、a和B、b控制。研究发现,有基因B时,表现为黑身;无基因B时,是否表现为黑身与基因A、a的组成有关。现有该种昆虫的黑身品系Ⅰ和灰身品系Ⅱ,同一个品系内雌雄个体交配,子代均为纯合子(只含等位基因中的一种基因视为纯合子)。为进一步探究体色的遗传规律,进行了如图甲所示的杂交实验。然后利用DNA分子杂交技术检测F2所有雄性个体中控制体色的全部基因,实验结果表明F2雄性群体中只有6种基因型,如图乙所示。不考虑致死、突变及染色体互换。
(1)据图分析,基因A、a位于 (填“常”或“X”)染色体上。图甲中雄性亲本的基因型为 或 。
(2)某雄性个体与图甲中的F1雌性个体杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则该雄性个体可能的3种基因型为 。
(3)以黑身品系Ⅰ、灰身品系Ⅱ和基因型为图乙中①~③的个体为实验对象,通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型。
实验方案:用品系 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中的个体与基因型为 (填“①”“②”或“③”)的个体杂交。预期结果及结论:若子代全为黑身,则黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型为 。
9.(2024·山东·高考真题)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)
题干关键信息
所学知识
信息加工
同一对等位基因控制的2种性状
基因与染色体的位置关系
紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,且花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,说明花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的
甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比
自由组合定律
确定基因位置需要用双杂合子的测交,若能确定说明亲本有一个个体是双杂合子,因为第二组实验黄粒是显性,说明紫花矮茎黄粒为双杂合子,既矮茎是显性
10.(2021·山东·高考真题)番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m 基因位于 2号染色体上,基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上,基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成,导入 H 基因的转基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为 Mm 的植株连续自交两代,F2 中雄性不育植株所占的比例为 。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则 F2 中可育晚熟红果植株所占比例为 。
(2)已知 H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施 NAM,F1 均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因,则以上所得 F1 的体细胞中含有 个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因,则 H 基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因,则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是 ,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施 NAM,则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因,在不喷施 NAM 的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
1.(2026·山东淄博·一模)(多选)江汉鸡胸部羽毛分为“无黑色素沉着”“边缘黑色素沉着”“非边缘黑色素沉着”3类。该性状由位于非同源染色体上的2对等位基因G/g和M/m控制,M基因控制黑色素的合成。研究发现所有具有边缘黑色素沉着表型的个体均为雄性且基因型为Gg,具有非边缘黑色素沉着表型个体的基因型中雄性均为GG、雌性为GG或Gg。将两只表型为无黑色素沉着的江汉鸡进行多次杂交,F1的表型及比例为无黑色素沉着雄鸡:无黑色素沉着雌鸡:边缘黑色素沉着雄鸡:非边缘黑色素沉着雌鸡=3:3:1:1。不考虑性染色体同源区段及突变,下列说法正确的是( )
A. 基因G/g位于常染色体上,基因g纯合时能掩盖基因M的作用
B. F1中雌雄鸡的表型有差异,说明基因M/m位于性染色体上
C. F1中表型为非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型相同
D. F1中有黑色素沉着的雌雄个体随机交配,F2中表型为边缘黑色素沉着的个体占3/16
2.(2026·山东日照·一模)某植物苦参碱的含量分为高含量、中含量、低含量三种,由三对独立遗传的等位基因控制。研究人员进行了两组杂交实验:①高含量植株甲与低含量植株乙杂交,中高含量∶低含量∶中含量;②让中的中含量植株与低含量植株乙杂交,中低含量∶中含量。若中所有中含量植株自交,后代中低含量植株的占比是( )
A. 5/32
B. 7/32
C. 1/32
D. 1/8
3.(2026·山东日照·一模)(多选)家蚕蚕茧形态与常染色体上2对独立遗传的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就表现为蚕茧形态异常,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,只有该基因隐性纯合子才表现出蚕茧形态异常。下列说法正确的是( )
A. 母本为nn的子代均表现为蚕茧形态异常
B. 基因型为Mmnn的个体一定表现为蚕茧形态异常
C. 通过蚕茧形态异常的MmNN个体一定能确定母体效应基因
D. 基因型为MmNn的雌蚕生出蚕茧形态异常子代的概率最大为1/2
4.(2026·山东日照·一模)某雌果蝇M减数分裂时,其体内20%的初级卵母细胞会发生如图所示的变化,但雄果蝇不发生此行为。现有一只基因型为EEeFFf的2号三体雄果蝇N,其细胞中基因E和F完全连锁,基因e和f完全连锁。三体减数分裂时,3条2号染色体中的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极。除基因型为ef的雄配子致死外,其它各类配子活性正常且受精后能正常发育。不考虑基因突变,让果蝇M和N进行杂交,后代中三体纯合子占比为( )
A. 7.5%
B. 9%
C. 27%
D. 60%
5.(2026·山东滨州·一模)(多选)某雌雄异株植物的全缘叶和羽裂叶受常染色体上两对等位基因(A/a、B/b)控制,基因型aabb个体叶形为羽裂叶,当父本产生AB花粉参与形成的受精卵发育成雌株时,也表现为羽裂叶。其余基因型均为全缘叶。两株全缘叶亲本杂交,子代中出现羽裂叶雄株。不考虑突变和染色体片段的交换,这两株亲本杂交后代中出现羽裂叶的概率可能为( )
A. 1/16
B. 1/8
C. 1/4
D. 1/2
6.(2026·山东滨州·一模)某动物的耳朵翘立或软垂受一对等位基因(A/a)控制,毛长受X染色体上两对等位基因(B/b、D/d)控制,B、D均存在的个体为长毛,B、D均不存在的个体为短毛,只含B或D的个体为中等长度体毛。下图表示某次杂交实验的结果,括号内数字代表个体数量。有关基因均不在Y染色体上,不考虑突变。下列说法错误的是( )
A. A、a一定位于常染色体上
B. 只考虑体毛性状,亲本的基因型分别为、Y
C. 该对亲本杂交生出翘耳长毛雌性的概率为3/8
D. 子代雄性出现3种毛长性状的原因是发生了基因重组
7.(2026·山东济宁·一模)(多选)某植物花瓣色素合成机制如图所示,基因型为EeRr的植株自交,其中一株(甲)F1性状分离比异常,为红花:黄花:白花=3:9:4,研究发现,该异常比例由1个染色体d基因显性突变引起,D基因抑制控制色素合成的某个基因的表达。不考虑染色体交换。下列叙述错误的是( )
A. 甲个体可产生四种基因型的配子
B. EeRrdd个体自交,F1中黄花的占比为3/16或3/4
C. d基因发生显性突变后抑制了E基因的表达
D. 基因E、R通过控制蛋白质的结构直接控制花色
8.(2026·山东聊城·一模)(多选)对位于一条染色体上的3个基因来说,可以发生单交换,如图1,也可以发生如图2所示的双交换(相当于两次独立的单交换),双交换的发生概率低于单交换的。假设E/e、F/f和G/g三对等位基因位于同一对常染色体上。将显性纯合子(EEFFGG)和隐性个体(eeffgg)杂交得F1,F1某雄性个体产生的配子类型及部分数目如表所示(假定数目符合概率比例),不考虑其他类型的变异。下列叙述错误的是( )
雄配子基因型
EFG
efg
EfG
eFg
eFG
Efg
EFg
efG
配子数目
k
①
p
②
m
③
n
④
A. 若F1该雄性个体有10%的精母细胞发生如图1的单交换,则重组型配子占比20%
B. 表中的“②”和“③”分别为p和m
C. 若k>p>m,则图中1、2、3位置对应的基因为E、F、G
D. 若F1的一个精原细胞发生双交换,则产生重组型配子的概率为1/2
9.(2026·山东德州·一模)(多选)某二倍体植物的抗病与感病由等位基因M/m控制,高秆和矮秆由两对等位基因N/n和R/r控制,且R基因会抑制N基因的表达。用纯合抗病高秆品系甲、乙分别与纯合感病矮秆品系丙杂交,F1自交得F2,结果如表所示。不考虑突变和互换,下列说法正确的是( )
组别
亲本组合
F1
F2中抗病矮秆植株的占比
①
甲×丙
全为抗病高秆
9/64
②
乙×丙
全为抗病高秆
3/16
A. M/m、N/n和R/r基因独立遗传,N基因表达时植株表现为矮秆
B. 甲的基因型为MMNNRR,乙的基因型为MMnnRR
C. 组别①F2的抗病矮秆植株中能稳定遗传的个体占1/9
D. 某抗病植株自交后代中矮秆占1/4,则该植株可能的基因型最多有3种
10.(2026·山东烟台·一模)某三体生物的基因型为AAa,其联会方式有两种,如图所示。方式Ⅰ,任意两条染色体配对并向两极分离,另一条被排除在外,被排除的染色体有40%的概率丢失,无法进入子细胞,若不丢失则随机分配到细胞的一极;方式Ⅱ,任意两条染色体分配到细胞的一极,另一条分配到另一极。若产生配子时,两种联会方式的初级精母细胞各50%,不考虑染色体互换和突变,推测该三体产生的Aa、A、AA、a配子比例为( )
A. 4∶6∶2∶3
B. 6∶14∶3∶7
C. 2∶2∶1∶1
D. 2∶4∶1∶2
11.(2026·山东烟台·一模)(多选)某生物羽色受常染色体上的基因M/m、R/r共同控制,基因M控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),基因R可抑制黑色素被分解,促进黑色素积累且有累加效应。研究人员进行杂交实验,结果如表。不考虑致死及染色体互换。下列说法正确的是( )
亲本(纯合)
F1
F2(F1个体间随机交配获得)
白羽×白羽
灰羽
黑羽:灰羽:白羽=3:6:7
A. 亲本的基因型为mmRR和MMrr
B. F2灰羽个体中纯合子占1/3
C. F2中白羽个体的基因型有5种
D. 若F2白羽个体随机交配,后代中灰羽占8/49
12.(2026·山东菏泽·一模)某两性花植物的野生型叶片表面密被茸毛,将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如图所示的实验。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况,下列说法正确的是( )
A. 两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因
B. F1与两亲本分别回交,所生子代中无茸毛植株均约占1/4
C. 若x=7/16,则F2有茸毛中杂合子占比为4/9
D. 若F2中有茸毛个体全为杂合子,则x=1/2
13.(2026·山东青岛·一模)某品种家蚕的眼色有红眼和黑眼两种表型,由等位基因H/h控制,体色有黄体、透明体、油体三种表型。研究人员以红眼黄体家蚕和黑眼油体家蚕为亲本进行杂交,结果如下表所示(不考虑ZW同源区段,各种基因型配子活性正常)。
编号
亲本
子代性状及比例
实验①
红眼黄体♂×黑眼油体♀
红眼黄体♂:黑眼黄体♂:红眼黄体♀:黑眼黄体♀=1:1:1:1
实验②
实验①子代中红眼个体杂交
红眼黄体♂:红眼黄体♀:红眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:黑眼油体♀=4:2:2:2:1:1
实验③
实验①子代中黑眼个体杂交
黑眼黄体♂:黑眼黄体♀:黑眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:=6:3:4:2:1
(1)家蚕的眼色中 是显性性状,由实验 可知,家蚕体色至少是由 对等位基因控制的,这体现了基因与性状之间的数量关系是 。
(2)实验②和实验③中体色比例不同的原因是 ,让红眼透明体雌蚕与实验②子代中的红眼黄体雄蚕自由交配,子代中透明体的比例为 ,透明体中黑眼雌蚕的比例为 。
(3)SNP是DNA分子上的一段特定序列,具有个体差异,可作为遗传标记。研究人员欲利用SNP确定H/h基因位于Ⅱ号染色体上而不位于Ⅲ号染色体上,以红眼个体T和黑眼个体K两种家蚕为实验材料设计实验,请完善实验过程并预期实验结果和结论。家蚕Ⅱ号和Ⅲ号染色体SNP分布如图所示。
实验过程:
步骤1:将红眼个体T与黑眼个体K杂交,获得子代F1。
步骤2:将 (从下列操作中选择合理的操作),获得子代F2。
①F1中的红眼个体与F1中的黑眼个体杂交
②F1中的红眼个体与亲本K回交
③F1中的红眼个体相互杂交
步骤3:检测并统计F2全部个体中SNP的类型及比例。
预期实验结果和结论:若F2全部个体中 ,则等位基因H/h在Ⅱ号染色体上。
(4)科研人员在实验①子代中偶然发现一只黑眼油体雄蚕,并通过显微镜观察发现配子中的染色体数量都是正常的。假定只发生一次突变,推测该个体产生的原因是 。
14.(2026·山东淄博·一模)(多选)成熟西瓜的果肉颜色有黄色和红色(大红和粉红)之分,与细胞中的番茄红素和β-胡萝卜素有关,由基因A/a、B/b控制。基因A能使番茄红素转化为β-胡萝卜素,基因B能提高番茄红素的含量。西瓜种子有大籽粒、中籽粒和小籽粒3种类型。研究人员为探究果肉颜色与籽粒大小的遗传规律,利用三个纯合品系黄果肉小籽粒甲、大红果肉中籽粒乙和粉红果肉大籽粒丙的植株进行了杂交实验一、二后,又进行了实验三,结果如下表。不考虑突变和互换。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
一
甲×乙
黄果肉中籽粒
黄果肉:大红果肉=3:1中籽粒:小籽粒=3:1
二
乙×丙
大红果肉大籽粒
大红果肉:粉红果肉=3:1大籽粒:中籽粒=3:1
三
甲×丙
黄果肉大籽粒
?
(1)成熟西瓜红色果肉中显性性状为 ,亲本乙与果肉颜色有关的基因型为 。若实验三中F2的果肉颜色及比例为 ,则控制果肉颜色的2对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据实验一、二结果,研究人员推测籽粒大小由2对等位基因或3个复等位基因(C1、C2、C3)控制,复等位基因的产生体现了基因突变的特点是 。若籽粒大小由复等位基因控制,则实验三的F2中籽粒大小的性状分离比为 ,若出现了该性状分离比 (填“能”或“不能”)排除籽粒大小由2对等位基因控制。
(3)实验三结束后,统计出F2果肉颜色及比例为黄果肉:大红果肉:粉红果肉=12:3:1,籽粒大小及比例为大籽粒:中籽粒:小籽粒=9:6:1(控制籽粒大小的基因用D/d、E/e表示)。为探究控制籽粒大小的2对等位基因与基因A/a、B/b的位置关系,对实验三的F2中所有大红果肉中籽粒植株的相关基因进行PCR并电泳处理,结果显示只有3种类型(如图)。
①品系丙的基因型为 。
②条带2、4代表的基因分别是 、 ,大红果肉中籽粒植株中的类型I占比为 。
③F2中没有粉红果肉小籽粒植株的原因是 。考虑果肉和籽粒两种性状,F2中粉红果肉植株中的杂合子占 。
15.(2026·山东日照·一模)(多选)某种昆虫的平衡棒斑纹颜色受两对等位基因A/a和B/b控制,其中基因A控制黄色色素的合成,基因B控制褐色色素的合成,基因B的存在完全抑制基因A的表达,不含色素的个体斑纹为白色。为研究该昆虫平衡棒斑纹颜色的遗传规律,研究人员利用褐色斑纹品系和白色斑纹品系进行杂交实验得到F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2,结果如表所示。不考虑性染色体同源区段。
P
F1
F2表型及个体数/只
褐色斑纹(♂)×白色斑纹(♀)
褐色斑纹
褐色斑纹(♂,612);褐色斑纹(♀,612);黄色斑纹(♂,204);黄色斑纹(♀,102);白色斑纹(♀,103)
(1)由表中数据可推知,等位基因A/a位于 染色体上,等位基因B/b位于 染色体上。
(2)F2褐色斑纹雄性个体中纯合子的概率为 。让F2中褐色斑纹雌性个体与黄色斑纹雄性个体杂交,后代中黄色斑纹雄性个体占比为 。
(3)现有一只黄色斑纹雄性个体,欲探究其基因型,可从F2中选择表型为 的个体与之杂交,若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1,则其基因型为 。
(4)研究人员从发育为褐色斑纹雄性个体的受精卵中,利用PCR技术鉴定出一个与F1基因型相同的受精卵,并将1个雄配子致死基因R随机插入到该受精卵染色体DNA上,待其发育成熟后,让该转基因个体与F1雌性个体进行交配产生F2,统计F2关于斑纹性状的表型及其比例,以确定基因R插入的具体染色体位置。若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=6∶1∶1,则基因R插入到 上;若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=4∶3∶1,则基因R插入到 上。
16.(2026·山东滨州·一模)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制。两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型如图1所示,杂交过程中无突变发生。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是 ;控制翅形的两对等位基因 (填“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律。根据杂交实验 (填“能”或“不能”)确定Y染色体上有没有相关基因。
(2)中与亲本基因型不同的个体所占比例为 。
(3)研究人员将上述实验果蝇每种表型选择1只,对其体细胞中有关基因进行PCR后电泳分离,结果如图2所示,据图推断①~③代表的基因依次是 。
(4)进一步研究发现无翅果蝇体内缺乏甲蛋白,科研人员对甲蛋白基因及其等位基因进行测序,结果如图3所示。据图推断无翅果蝇甲蛋白缺失的根本原因是 (填“A”或“a”或“B”或“b”)基因中碱基的 发生改变。综合图2和图3判断,B突变为b的原因是基因中发生了碱基的 (填“增添”或“缺失”或“替换”)。
17.(2026·山东济宁·一模)研究表明位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例接近而难以区分。果蝇2号染色体上控制翅无斑和有斑的基因D、d与控制正常翅脉和网状翅脉的基因E、e相距非常远;减数分裂时,只有雌果蝇染色体可互换。现用无斑正常翅果蝇进行正反交实验,其中正交子代表型及比例为:无斑正常翅脉:无斑网状翅脉:有斑正常翅脉:有斑网状翅脉=5:1:1:1.回答下列问题。
(1)正交实验时,亲本雄果蝇中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为 。无斑正常翅脉果蝇反交,其子代无斑正常翅脉占比为 。正交F1中的无斑正常翅脉雌果蝇测交,后代出现有斑网状翅脉果蝇的概率为 。
(2)基因组编辑系统CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9组成,可靶向敲除雌果蝇两基因间的一段DNA片段,该操作可导致的变异类型有 ,CRISPR/Cas9能靶向敲除DNA片段的机理是 。敲除一段DNA后,雌果蝇产生的重组型配子占比减少,推测其原因是 。
(3)果蝇的长翅和残翅分别由基因M、m控制,残翅果蝇因翅形萎缩没有翅脉之分。现有基因型为EEMM、eemm的果蝇若干,请利用以上材料设计杂交实验探究M/m基因是否也在2号染色体上,写出实验设计思路并预期结果。
实验思路: 。
预期结果:若 ,则M/m基因在2号染色体上。
18.(2026·山东德州·一模)蚊子一次受精可多次产卵,雄蚊只以花蜜和植物汁液为食,雌蚊要靠吸血来满足产卵的需求。蚊子在叮咬人时传播疾病(如登革热、寨卡病毒等)。为控制蚊子传播疾病,科研人员进行了相关研究。(不考虑突变和互换)
(1)W菌是蚊子的胞内共生菌。科研人员利用一种新型W菌转染蚊子获得品系W,将其与野生型品系Z进行如下杂交实验。
P
F1
Z(♀)×Z(♂)
均为野生型
Z(♀)×W(♂)
无后代
W(♀)×W(♂)
均为品系W
W(♀)×Z(♂)
均为品系W
根据杂交结果可知,W菌在蚊子亲子代之间依靠 (填“精子”或“卵细胞”)传播。为控制蚊子的数量,应连续多次释放 (填“雄性”或“雌性”)品系W蚊子。
(2)S基因表达的蛋白能抑制登革热病毒复制。科研人员将S基因分别与A、B基因构建融合基因,并利用基因编辑技术将两种融合基因分别插入两对常染色体上,获得纯合的显性突变雄蚊(品系N)。已知只有A或B基因的胚胎致死,让品系N与野生型雌蚊(不含A、B基因)交配获得F1,F1自由交配,F2个体中有 种基因型,其中A基因频率为 。若将品系N释放,野生蚊子体内登革热病毒的平均含量会逐代降低,原因是 。
(3)新型防控策略一般都需要释放雄蚊,为高效生产和分离非转基因雄蚊(不含荧光蛋白基因的雄蚊),科研人员构建了双荧光品系,如图1所示。
注:M为决定雄性特征的特殊序列,没有M的对应位置记作m;C和P分别为外源插入的红色荧光蛋白基因和绿色荧光蛋白基因;l为天然存在的隐性致死基因
①利用双荧光品系分离并持续生产非转基因雄蚊的方案是 。若双荧光品系的F1自由交配,F2中无荧光的个体所占比例为 ,无荧光个体中非转基因雄蚊所占比例为 。
②在双荧光品系的基础上,科研人员利用另一天然存在的隐性致死基因k并通过不断的筛选和交配,构建了单荧光品系,如图2所示。据图分析,与双荧光品系相比,单荧光品系在生产和分离非转基因雄蚊上的优势是 。
19.(2026·山东菏泽·一模)水稻为两性花植物,真菌引发的纹枯病可导致其大幅减产。科研人员发现一籼稻品系Y对纹枯病具有天然的抗病性,对此进行了相关研究。
(1)抗病和感病由一对等位基因(R/r)控制,籼稻抗病品系Y与感病品系S杂交,F1全为抗病,F1自交得到F2,F2抗病个体中纯合子占比为 ,欲鉴定F2中某抗病植株是否为纯合子的最简便方法为 。
(2)为研究R、r基因的差异,研究者对抗病植株和感病植株中两基因进行电泳,结果如图1所示。据此推测:抗病基因是由于感病基因发生了碱基的 形成的。做出该判断所依据的电泳原理是 。
(3)已知R基因编码的是一种受体,推测R基因并不表达抗真菌蛋白,而是参与调控某抗真菌蛋白基因(目标基因)的表达。为此,科研者筛选到几丁质(真菌细胞壁含有几丁质)水解酶基因(D),假定基因D为目标基因,然后对抗病品系Y进行基因编辑,破坏基因D的结构,获得品系G.对品系Y、S、G和通过杂交实验获得的植株X相关基因进行电泳检测,结果如图2所示。品系G的基因型为 ,表型为 ,从而确定了基因D为目标基因。若将植株X与品系S进行杂交得F1,F1自交得到F2.不考虑突变和染色体互换,预期F2中,感病:抗病= 。
(4)根据上述研究,品系Y抗病的分子机制是: 。
20.(2026·山东东营·一模)水稻是二倍体两性花的常见粮食作物,其叶色(紫色、绿色)由基因A、a控制,白叶枯病抗性由基因B、b控制。为研究水稻叶色和白叶枯病抗性性状的遗传方式,研究人员进行了杂交实验,结果如下表。回答下列问题。
组别
亲本
F1
F1全部个体自交获得F2
实验一
均为绿叶抗病
绿色抗病∶绿叶感病=2∶1
绿叶抗病∶绿叶感病=2∶3
实验二
紫叶抗病、绿叶感病
紫叶抗病∶紫叶感病=1∶1
紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5
(1)分析表中数据,推测 基因纯合导致幼苗死亡,控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循 定律。
(2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体所占的比例为 。若F2再自交一代,子代中B的基因频率为 。
(3)选择杂交实验二的部分F2样本,对叶色和抗病相关基因的特异序列进行PCR和电泳检测,结果如图所示(所有检测基因均有条带显示)。样本1、样本2植株表现为紫叶感病;样本4在幼苗期死亡。样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,原因是 。样本3的基因型为 。
(4)水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)受两对等位基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。基因型为AaBbEeFf植株,产生的雌配子基因组成为 ,利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是 。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题 05 孟德尔两大遗传定律
考点1 基因自由组合定律
1.【答案】BC
2.【答案】(1)① 符合 ② 1/8 (2)① AaaBb、aaabb ② ① ③ 子代蓝花:白花=5:3 (3)① 倒位 ② aaBB或aaBb ③ F1F2或R1R2
3.【答案】(1)① 不遵循 ② 结合表中信息可以看出,基因型为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。 ③ 能 (2) (3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的 (4)① X或Y ② 卵细胞 ③ 若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因Ee位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因Ee位于Y染色体上
考点2 遗传规律的综合应用
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】AC
4.【答案】BCD
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】(1)① 常 ② AAXBY ③ aaXBY (2)AAXBY、AaXBY、aaXBY (3)① Ⅱ ② ① ③ AAXBXB
9.【答案】(1)① 花色和籽粒颜色 ② 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒 (2)9/16 (3)① A ② aaBBDD ③ 1/4 (4)① 调查红花植株的叶边缘形状 ② 若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
10.【答案】① 1/6 ② MmRr ③ 5/12 ④ 0 ⑤ M基因 ⑥ 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 ⑦ 1/2n ⑧ 以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
1.【答案】AC
2.【答案】A
3.【答案】CD
4.【答案】B
5.【答案】BCD
6.【答案】B
7.【答案】BCD
8.【答案】AC
9.【答案】AC
10.【答案】A
11.【答案】ACD
12.【答案】D
13.【答案】(1)① 红眼 ② ②或③ ③ 2 ④ 一个性状可以受到多个基因的影响 (2)① 控制体色的一对基因与控制眼色的基因位于同一对常染色体上,且HH致死 ② 7/12 ③ 3/14 (3)① ③ ② SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1 (4)Z染色体上控制体色的显性基因发生基因突变或该基因所在的染色体片段缺失
14.【答案】(1)① 大红 ② aaBB ③ 黄色:粉红色=3:1 (2)① 具有不定向性 ② 3:1 ③ 不能 (3)① aabbDDEE ② b或D ③ e ④ 1/5 ⑤ F1中,基因b与D连锁且不互换,基因B与基因d连锁且不互换,F2中无法出现基 因型为aabbddee的粉红果肉小籽粒植株 ⑥ 1/2
15.【答案】(1)① Z ② 常 (2)① 1/6 ② 7/48 (3)① 黄色斑纹雌性 ② bbZAZa (4)① 基因A所在染色体上 ② 基因B所在染色体上
16.【答案】(1)① 有翅、长翅 ② 是 ③ 能 (2)7/8 (3)B、A、b (4)① A ② 数目(数目和排列顺序) ③ 增添
17.【答案】(1)① D与E连锁、d与e连锁 ② 5/8或1/2 ③ 1/10 (2)① 基因突变和染色体结构变异(缺失) ② 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对结合,核酸酶Cas9使与向导RNA结合的DNA双链断裂 ③ 两基因间距缩短,减数分裂时可交换位点减少,基因间的交叉互换概率降低 (3)① 选取基因型为EEMM与eemm的果蝇杂交,得到F1,选取F1代雄果蝇与基因型为eemm的雌果蝇进行测交,观察并统计F2代的表型及比例 ② F2长翅正常翅脉:残翅=1:1(或答:长翅全为正常翅脉)
18.【答案】(1)① 卵细胞 ② 雄性 (2)① 5 ② 60% ③ 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制病毒复制 (3)① 在双荧光品系杂交的后代中,无荧光的个体即为非转基因雄蚊,让有荧光的个体相互交配用于持续生产 ② 3/7 ③ 2/3 ④ 不需挑选即可连续传代且易分离出非转基因雄蚊
19.【答案】(1)① 1/3 ② 自交 (2)① 增添 ② 不同分子量的DNA分子在电场中迁移速率不同(DNA分子量越小,电泳时移动速度 越快,移动的距离越远) (3)① RRdd ② 感病 ③ 23:9或3:1 (4)R基因表达产物参与调控基因D表达几丁质水解酶,破坏真菌细胞壁,使Y获得抗病性
20.【答案】(1)① B ② 基因的自由组合 (2)① 3/14 ② 1/13 (3)① 样本2叶色为纯合子AA ② aabb (4)① AaBbEeFf ② 可以保持杂种优势,后代不发生性状分离
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。