第16讲 基因的自由组合定律（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以“真题情境—进阶突破—模拟拔高”为逻辑链，构建“方法提炼-知识迁移-素养落地”三维训练体系，聚焦自由组合定律的综合应用与变式突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题感知|3道高考真题|生物实验逻辑直判法、遗传图解推导法、连锁互换比例分析法|从单基因功能探究到多基因自由组合，构建“基因-性状-变异”认知链| |强化演练|4类20题|基因功能分层拆解法、自由组合拆分法、实验设计三步法|覆盖模式生物/农业育种/医学前沿情境，训练“情境解读-模型构建-结果分析”能力| |限时模拟|20题综合卷|配子概率计算法、染色体定位排除法|整合基因互作/连锁互换/表观遗传等考点，强化科学思维与探究实践素养|

第16讲 基因的自由组合定律（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算推理类） 5 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 34 真题·命题感知 1．（2026·安徽·高考真题）为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R⁻，获得1条能正常生长的F0代个体（RR⁻），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（     ） A．选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B．用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C．R⁻编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D．突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 命题情境 本题以鱼类基因敲除、基因功能探究的现代分子生物学实验为科研情境，围绕基因缺失突变、遗传育种、一因多效等知识点命题，依托基因编辑技术研究基因功能的前沿生物实验，贴合高考结合现代生物技术、遗传育种的命题趋势，聚焦基因变异与性状调控的微观遗传现象。 考点解读 核心考点：受精卵基因编辑的遗传优势、基因突变（碱基缺失）、杂交育种纯合子获取、基因与性状的关系（一因多效）。 受精卵具备全能性，其基因组突变可分化形成生殖细胞，突变基因能传递给后代；体细胞敲除突变无法遗传，因此实验选用受精卵。 F0 基因型为RR-，自交（杂交）后代 F1 基因型为RR:RR-:R-R-=1:2:1，F1 即可出现纯合突变体R-R-。 编码区缺失 4 个连续碱基，会引发移码突变，突变基因R-翻译出的氨基酸序列大幅改变；纯合突变体无正常 R 基因，可与野生型对照，用于探究 R 基因生理功能。 单个 R 基因突变同时造成体型、体色两种性状改变，体现一因多效，一个基因可调控多个性状。 解题方法 生物实验逻辑直判法：受精卵全能性决定突变可遗传，A 正确；移码突变改变氨基酸序列，纯合突变体适合基因功能研究，C 正确；同一基因突变影响体型、体色，属于一因多效，D 正确。 遗传图解推导法：F0 为杂合\(RR^-\)，杂交后代 F1 直接产生\(R^-R^-\)纯合突变个体，B 表述正确，本题要求选错误项，无错误选项。 易混概念区分法：区分体细胞编辑与受精卵编辑的遗传差异；区分碱基缺失移码突变与碱基替换突变的蛋白影响差异；区分一因多效、多因一效两类基因 - 性状关系。 答案：B 2．（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 命题情境 本题以家蚕 ZW 型性别决定、鳞翅性状遗传育种为农业生产情境，结合 Z 染色体连锁双基因、雄蚕减数分裂交叉互换、重组配子比例限制等遗传规律综合命题，融合伴性遗传、连锁互换、基因频率计算，贴合高考遗传综合大题重逻辑、重图表计算、结合农林生物的命题特点. 考点解读 核心考点：ZW 型伴性遗传、同源染色体连锁基因交叉互换、重组配子与亲本配子比例关系、种群基因频率计算。 A、b/a、B 两对等位基因连锁在 Z 染色体，雌蚕性染色体为 ZW，仅一条 Z 染色体，无同源染色体，减数分裂不发生交叉互换；雄蚕 ZZ，两条 Z 可发生交叉互换产生重组配子。 有鳞条件：同时携带 A、B 基因；雌蚕 W 无等位基因，雌蚕基因型仅一条 Z，无法同时携带 A、B，所有雌蚕天然无鳞，题干 F1 出现 5% 有鳞雌蚕，说明亲本雄蚕可产生ZAB重组配子，与雌蚕 W 结合得到ZABW唯一有鳞雌蚕）。 雄蚕乙为有鳞个体，必须同时携带 A、B，连锁基因型只能是ZABZab（相斥型ZAbZaB无法大量产生ZAB重组配子，与题干低比例有鳞子代矛盾）。 交叉互换产生重组配子（ZAB、Zab），亲本型配子（ZAb、ZaB）占比更高；F1 有鳞个体仅ZAB配子结合形成，占比 5%，可推导配子比例；雄蚕个体两条 Z 染色体携带 A、B 基因总数一致，A、B 基因频率相等。 解题方法 性别决定定位法：ZW 型雌性 ZW、雄性 ZZ，雌性无同源 Z，无交叉互换，雌蚕仅一种 Z 配子，快速锁定甲（雌蚕）基因型不可能携带连锁双基因，排除 A。 连锁互换比例分析法：重组配子占比＜亲本配子，F1 有鳞个体仅由重组配子ZAB产生，占比极低，证明雄蚕乙连锁相为ZABZab，B 正确；重组配子总占比 10%，单种重组配子 5%，亲本型配子各 45%，因此ZAb不可能占 40%，排除 C。 基因频率概念辨析法：F1 雄蚕两条 Z 均来自父本，连锁基因 A、B 数量完全匹配，基因频率相等，排除 D。 答案：C 3．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）（水仙花瓣与副冠（如下图）的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制，A基因控制类胡萝卜素合成，B基因控制类胡萝卜素降解，D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色，a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲（花瓣白色、副冠黄色，花后期副冠会褪色）和纯合水仙乙（花瓣黄色、副冠橙红色，花后期副冠不褪色）。将甲和乙杂交后得到F1，再自交得到F2。下列叙述正确的是（　　） A．水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的 B．甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD C．F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色，花后期副冠褪色 D．F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16，该性状共有2种基因型 命题情境 本题以观赏花卉水仙花瓣、副冠色彩调控为生活园艺情境，依托三对独立遗传等位基因的多基因调控性状，融合合成基因、降解基因、富集修饰基因的层级调控逻辑，设置自由组合、表型推导、基因型计数综合考题，贴合高考生活化植物性状、多对等位基因自由组合的命题风格。 考点解读 核心考点：多基因层级调控性状、三对等位基因自由组合、纯合亲本基因型推导、自交后代性状分离比、表型对应基因型计数。 基因功能分层： A：合成类胡萝卜素（无 A 则无色素，花瓣白色）；a：不能合成色素 B：降解类胡萝卜素（有 B 则色素分解变黄 / 褪色）；b：不降解色素 D：副冠色素富集（有 D 则橙红、不褪色）；d：无富集，黄色、后期褪色 纯合甲：花瓣白色（无色素→aa）、副冠黄色褪色（色素降解、无富集→BBdd），基因型 aaBBdd； 纯合乙：花瓣黄色（合成色素且不降解→AAbb）、副冠橙红不褪色（富集→DD），基因型 AAbbDD，B 正确。 甲 × 乙，F1 基因型 AaBbDd： A 存在可合成色素，B 存在降解色素→花瓣白色； D 存在富集色素→副冠橙红色；B 存在持续降解，后期褪色，C 正确。 甲花瓣、副冠均为 aaBBdd，核基因完全相同，花瓣与副冠颜色差异是细胞选择性表达（B 基因仅在花瓣高表达），由基因 B 表达量差异决定，A 正确。 副冠橙红不褪色条件：D_、bb（无降解），A 不影响副冠色泽；三对基因独立遗传，仅看 B、D：bbD_占比1/4×3/4=3/16；bbD_基因型：bbDD、bbDd，共 2 种，D 正确。 解题方法 基因功能分层拆解法：拆分 A（合成）、B（降解）、D（富集）三层独立功能，按 “有无色素→色素是否降解→色素是否富集” 三步推导纯合亲本基因型、F1 表型。 自由组合拆分法：三对独立基因分开计算，仅锁定控制副冠颜色的 B、D 基因计算分离比，简化复杂多基因计算。 细胞分化概念辨析法：同一植株体细胞基因型完全一致，器官颜色差异源于基因选择性表达，快速判断 A 逻辑成立。 基因型枚举计数法：锁定目标性状 bbD_，枚举所有纯合 / 杂合组合，统计基因型种类，验证 D 选项。 答案：ACD 进阶·强化演练 情境探究类 1．【模式生物科研】拟南芥为严格的闭花自花传粉植物，是遗传学研究的模式生物。某拟南芥植株自交，子代的表型及比例为早花∶晚花=3∶1，种皮深褐色∶种皮黄色=3∶1，叶片卷曲∶叶片正常=3∶1。下列说法错误的是（    ） A．拟南芥在自然状态下一般为纯种 B．该拟南芥表型为早花种皮深褐色叶片卷曲 C．子代表型为早花种皮黄色叶片卷曲的个体占9/64 D．子代个体中可能不存在表型为晚花叶片卷曲的个体 2．【本土生态生物】弹涂鱼是广东湛江红树林湿地的典型物种，其性别决定方式为ZW型。研究发现，弹涂鱼的耐盐性（高耐盐和低耐盐）和背鳍颜色（黄色和蓝色）分别受A/a和B/b两对等位基因控制。现有纯合的高耐盐黄色背鳍品系和低耐盐蓝色背鳍品系进行正反交，正反交的F1分别自由交配，F2的性状分离比如表所示（不考虑ZW染色体同源区段的遗传）。下列叙述正确的是（　　） 杂交组合 F2 正交组合 ♂高耐盐黄色背鳍×♀低耐盐蓝色背鳍 ♂高耐盐黄色背鳍∶♂高耐盐蓝色背鳍∶♀高耐盐黄色背鳍∶♀低耐盐蓝色背鳍=1∶1∶1∶1 反交组合 ♀高耐盐黄色背鳍×♂低耐盐蓝色背鳍 ♂低耐盐蓝色背鳍∶♂高耐盐蓝色背鳍∶♀高耐盐黄色背鳍∶♀低耐盐蓝色背鳍=1∶1∶1∶1 A．A/a和B/b两对基因遵循自由组合定律 B．高耐盐对低耐盐为显性，黄色背鳍对蓝色背鳍为显性 C．正反交组合F2高耐盐蓝色背鳍个体基因型不同 D．反交组合中F2的雌雄个体随机交配后代中，♀高耐盐黄色背鳍∶♀低耐盐蓝色背鳍=1∶3 3．【动物行为遗传】沙滩鼠能营造长的人巢通道（L型通道），而北美鹿鼠只能营造短的人巢通道（S型通道），以二者为亲本进行杂交，获得的F1，鼠营造的人巢通道长度介于两亲本之间（M型通道）。F1鼠与北美鹿鼠回交，有1/8的F2鼠营造的是M型通道。若使F1鼠相互交配，子代中营造S型通道的个体所占比例的理论值为（    ） A．1/16 B．1/64 C．1/128 D．1/256 4．【人体性状遗传】人类肤色由3对独立遗传的等位基因控制，其中深肤色由显性基因控制，皮肤为深黑色的基因型为AABBDD，皮肤为白色的基因型为aabbdd。如表列出了基因型为AaBbDd的男女婚配后代个体中所能具有的全部表现类型及所占的比例。若基因型为AaBbDd与Aabbdd的男女婚配，则下列有关子代的叙述，错误的是（不考虑交叉互换）（    ） A．子代中不会出现类型六和类型七的个体 B．子代中类型三的个体出现的概率为5/16 C．子代中类型二的个体的基因型有3种 D．子代中皮肤颜色类型四∶类型五＝4∶1 5．【观赏禽育种】一种长尾小鹦鹉的羽色由位于两对常染色体上完全显性的等位基因B、b和Y、y控制，其中B基因控制产生蓝色素，Y基因控制产生黄色素，蓝色素和黄色素混在一起时表现为绿色。两只绿色鹦鹉杂交，F1出现绿色、蓝色、黄色、白色四种鹦鹉。下列叙述错误的是(　　) A．亲本两只绿色鹦鹉的基因型相同 B．F1绿色个体的基因型可能有四种 C．F1蓝色个体自由交配，后代蓝色个体中纯合子占1/2 D．F1中蓝色个体和黄色个体相互交配，后代中白色个体占2/9 6．【畜禽育种实验】鸡的冠型和羽毛颜色受不同基因控制，野生型为单冠棕羽。为探究其遗传机制，研究人员利用不同羽色和冠型的单基因纯合突变个体进行杂交实验，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 实验 杂交组合 子代表型及比例 一 ♂单冠银羽×♀玫瑰冠棕羽 F1中雄鸡全为玫瑰冠棕羽，雌鸡全为玫瑰冠银羽 二 ♂豆冠棕羽×♀单冠银羽 F1中雌雄全为豆冠棕羽 三 ♂豆冠棕羽×♀玫瑰冠棕羽 F1相互交配得到F2，F2中雌雄全为棕羽 胡桃冠∶玫瑰冠∶豆冠∶单冠=9∶3∶3∶1 A．银羽为性染色体隐性遗传 B．冠型受两对位于非同源染色体上的非等位基因控制 C．实验三F2中胡桃冠杂合子的基因型有4种 D．实验一的F1雌鸡与实验二的F1雄鸡杂交，子代中胡桃冠银羽雄鸡占1/16 阅读以下材料，回答下面小题。 SRS综合征是一种罕见遗传病，患者表现为生长受限、出生低体重、身体不对称等症状，其发病机制主要有以下两种。 机制①：正常人及患者的11号染色体部分区域及相关基因如下图所示，其中A基因抑制生长，仅母源染色体表达；C基因促进生长并与A基因形成生长调控平衡对，仅父源染色体表达；B区在父源和母源染色体中均发挥作用，且只调控自身所在染色体相关基因的表达。 机制②：人类7号染色体上也存在调控生长的相关基因，当体内2条7号染色体均为母源染色体时，也会表现为SRS综合征。 7．【医学前沿（印记遗传病）】机制①的患者体内11号父源染色体上的A基因及C基因的表达情况为（    ） A．表达、表达下降 B．不表达、表达 C．表达、表达 D．不表达、表达下降 8．【医学前沿（染色体病）】结合材料分析，下列叙述正确的是（    ） A．机制①患者基因A、C的遗传遵循自由组合定律 B．机制②患者染色体组型一定不正常 C．机制②患者的母亲卵原细胞减数分裂过程中同源染色体未分离 D．两种发病机制的患者均无法通过DNA测序技术直接确诊 9．【基础遗传实验材料】拟南芥为十字花科植物，有多种性状，如茎中上部有不分枝、分枝；茎的下部有单毛、叉毛；基生叶有倒卵形、匙形；茎叶有披针形、椭圆形等区分明显的性状。拟南芥是自花受粉、闭花授粉植物，用理化因素处理时突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型，且植株小、结子多。拟南芥基因组大约为12500万碱基对，细胞中含有5对染色体。实验室栽植的拟南芥品种在发芽后4周开花，开花4～6周后采集种子。下列关于拟南芥作为遗传学实验材料的说法，错误的是（    ） A．拟南芥具有多对易区分的相对性状，便于实验结果的数据统计 B．拟南芥自然条件下为纯种，用其做人工杂交实验结果可靠、易分析 C．植株小、结子多、生长周期短，可减少用地面积、缩短实验时间 D．拟南芥的基因组小、染色体条数少，因此突变率高 10．【农业育种科技】小麦是我国最重要的粮食作物之一。正常小麦为雌雄同株，但自然状态下主要进行自交，这就为小麦杂交育种研究带来困难。为解决这一问题，我国科学家首次发现野生雄性不育小麦，并证实该性状由4号染色体上的一个育性正常基因ms突变为Ms（显性不育基因）导致的。研究人员将一个育性恢复基因R和一个雄配子致死基因A一起导入野生雄性不育小麦的同一条染色体上，获得了多种转基因个体，且转入的外源基因不会发生互换。已知小麦的抗性和易感病分别由基因B、b控制，正常小麦表现为易感病，野生雄性不育小麦具有抗性（基因型为BB），导入的R基因除了会影响小麦育性外，还可导致B基因无法表达，表现为易感病。不考虑其他突变。请回答以下问题： (1)雄性不育突变体在农业和遗传研究中具有重要的应用价值，其优点有________（答出1点即可）。 (2)为获得杂交小麦，可利用育性正常小麦与非转基因雄性不育小麦杂交，F1表现型及比例为_______；若B/b不位于4号染色体上，让上述F1所有个体随机传粉，F2小麦育性和抗性的表现型及比例为________。 (3)将基因R和A导入雄性不育小麦后，导入的位置不同可得到不同类型的个体。若某转基因个体自交后代全为雄性可育个体，则该个体中导入外源基因的位置是________。 (4)为探究不同转基因个体中基因Ms/ms、B/b和R之间的位置关系，研究人员让多个转基因个体分别自交（不考虑互换），单独收获种子。种植后利用Ms和ms基因的特异性引物对不同转基因自交后代中所有抗病个体的DNA进行PCR扩增，然后进行电泳，结果如下图所示。 若Ms/ms、B/b和R位于一对同源染色体上，则电泳条带为上图中的________（用图中数字回答）；若某个体相关子代电泳同时出现图中的三种条带，据此________（填“能”或“不能”）确定该个体中上述基因Ms/ms和R之间的位置关系。 11．【作物分子育种】水稻稻瘟病是由真菌引起的严重病害。研究表明，水稻11号染色体上R基因编码的抗病蛋白能有效抵抗稻瘟病，r基因则不能。研究人员在水稻群体中发现了两个自然突变基因R1和R2，已知这两个基因均由基因R发生碱基对缺失所致，其中R1突变不影响抗病功能，R2突变导致抗病功能完全丧失。回答下列问题： (1)基因R、R1、R2在遗传学上互称为_____，它们最根本的区别是_____。设计一对特异性引物对基因型为RR2植株的自交后代进行PCR检测：正向引物（与基因上游序列结合）依据缺失序列进行设计；反向引物与缺失区域下游的一段序列互补配对。理论上，RR2植株自交，后代中能扩增出目标条带的植株的基因型为_____，部分植株条带亮度明显高于其他植株（克隆出的相关基因越多，条带亮度越大），这些高亮度条带对应基因型的植株在后代中所占比例为_____。 (2)将一个完整的R基因通过转基因技术导入基因型为R1R2的植株的5号染色体上，获得了基因型为R1R2R的植株。导入的R基因与内源R1、R2基因之间遵循基因的_____定律。RR1R2植株自交（不考虑互换和突变），用能引起稻瘟病的真菌感染子代，则子代中抗病性状能稳定遗传的个体所占比例为_____。 (3)在水稻稻瘟病流行的区域，基因型为R1R1的植株因兼具抗病性和生长优势而具有更高的适应度。现有某基因型为RR1的植株，若该植物严格自交，且基因型为R1R1的植株每代结实数比理论值增加30%（其他基因型植株结实数与理论值一致），子二代中基因R1的基因频率为_____%（保留1位小数）。 (4)研究发现，水稻11号染色体上还存在一个与控制稻米香味相关的基因F/f，其中F基因编码甜菜碱醛脱氢酶，使稻米具有香味（香米），f基因导致该酶失活，稻米无香味。已知R和F基因的交换率为20%（交换率=减数分裂过程中发生交换的配子数÷总配子数×100%）。让均不含R1、R2基因的纯合抗稻瘟病无香味水稻与纯合不抗稻瘟病有香味水稻杂交，所得F1自交，F2中既抗稻瘟病又有香味的水稻所占比例为_____。 12．【水稻育种科技】我国是水稻（2N=24）的原产地之一，水稻是自花传粉植物。我国科学家先后发现了水稻中高产基因O（OsDREB1C的简写）和籽粒“胖瘦（长宽比）”基因G（GSE9的简写），已知高产基因O是位于6号染色体上的显性基因。 (1)对水稻基因组进行测序，应该测定________条染色体上的DNA序列。 (2)多倍体植株的优点是________，但多倍体植株有晚熟的缺点，若要培育成熟期接近正常二倍体的四倍体水稻，可选用________类型的二倍体水稻，对其进行染色体数目加倍处理。 (3)与野生型相比，敲除基因G导致粒长显著增加、粒宽减小，表明决定胖粒的基因G是显性基因。请以高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体为亲本设计实验，确定基因G是否位于6号染色体上（对杂交操作技术不作要求、两对等位基因均为完全显性）： 实验思路：________________________。 预期结果及结论：______________________。 (4)研究发现与基因G在同一条染色体上的基因U受高温诱导表达，导致水稻花粉发育不良，若在36℃时含U的花粉粒1/3致死，则基因型为UuGg的个体在36℃环境下自交，其子代中胖粒：瘦粒=________。（不考虑交叉互换） 13．【经典遗传实验】平衡致死系也称永久杂种，是一种能够保存致死基因的品系。在平衡致死系中个体间随机交配，致死基因却可以被保留下来。果蝇3号染色体上存在一对等位基因D（展翅）和d（正常翅），但DD纯合致死。为了进一步研究该基因的致死机理，人们需要保留这个基因。回答下列有关问题： (1)若选用一定数目的展翅雌雄果蝇装入培养瓶中培养，个体间自由交配。则F1、F2、F3这三代中D基因频率依次为_____、_____、_____。如此培养下去，则培养瓶中通过多代的自由交配，瓶中就几乎只有基因型为dd的果蝇。因此要保留基因D，必须逐个观察每代个体，把表现型为_____的个体淘汰，才能保留该致死基因。 (2)每一代都要逐个观察是极费人力和时间的，在保存果蝇品系较多的遗传学实验室中这个问题尤其严重，摩尔根的学生Muller又发现另一对位于常染色体上的等位基因G（黏胶眼）和g（正常眼），且GG纯合致死。他选择展翅黏胶眼果蝇自由交配，若F1的表现型及比例为_____，则说明这两对等位基因位于两对同源染色体上，但实验结果与上述数据完全不符，说明这两对基因位于一对同源染色体上，随后Muller终于发现了一个展翅黏胶眼品系，对于该品系的子代不需要人工筛选，致死基因就能永久保留，这就是平衡致死系。则该品系G基因应该位于_____（答“D基因所在的染色体上”或“d基因所在的染色体上”），请在G位置做出正确判断的基础上用遗传图解来说明该品系自由交配可以永久保留致死基因（不考虑交叉互换与基因突变等变异，要求图解中要标注出相关的基因及其所在的染色体）。_____ 14．【医学科研（线粒体遗传病）】脑钙化是一种与衰老相关的病理反应，也是一种遗传疾病。不同基因突变均可导致患病，研究人员对其相关机理进行了研究。 (1)家族1由单基因突变（A/a）导致，分析图1可知，家族1中Ⅱ3的基因型为______。 (2)通过检测发现，家族2中的I2只携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t，家族2中的I1与家族1中的I1的基因型均为AaTT，具有两个非等位致病基因也可患病，家族2中的Ⅱ1的基因型为______。如果家族1中的Ⅲ1与家族2中的Ⅲ1结婚，请在染色体上画出子代中患脑钙化病的可能的基因型。______（不考虑交叉互换） (3)为探究A基因表达产物A蛋白在细胞中的位置，研究人员利用A蛋白的抗体和呼吸链酶Ⅳ的抗体分别加上绿色和红色荧光标记，对野生型小鼠神经元进行免疫荧光分析，将A蛋白定位于线粒体，请描述验证此结论的实验现象______。 (4)为进一步研究A基因的功能，研究人员利用基因编辑技术生成了和家族1中Ⅱ3基因型一样的突变小鼠，观察野生型和突变小鼠线粒体形态并检测Pi水平，结果如图2。结果表明，基因突变破坏了______和______稳态，进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。 (5)研究发现A基因位于人类2号染色体，由于线粒体位于细胞质，受精作用时，受精卵的细胞质主要来自母体，因此有人认为脑钙化疾病是由母亲传递给子女的。请对此说法进行评价并阐明理由__________。 15．【模式动物医学检测】小鼠先天性肢体畸形（由基因A/a控制）和先天性神经性耳聋（由基因B/b控制）为两种单基因遗传病，两对等位基因独立遗传。某科研小组开展遗传研究，调查许多正常双亲杂交并统计子代性状及比例，发现子代整体性状分离比为肢体、听力均正常类型Ⅰ:肢体畸形、听力正常类型Ⅱ:听力障碍（无论肢体是否畸形，类型Ⅲ）=9:3:4；同时对部分个体两病部分基因做PCR并电泳，亲代的电泳图分别为1、2，子代类型Ⅱ的所有雄性电泳图为3，子代类型Ⅲ的所有雄性电泳图为4、5或6。请回答以下问题。 (1)判断基因A/a位于_____染色体上。两对等位基因中，一对基因掩盖另一对显性基因性状表达的是这一对基因中的_____（填“显性”或“隐性”）基因。 (2)结合电泳图分析：条带①、条带②、条带③依次对应基因_____；类型Ⅱ雄性个体的基因型为_____。 (3)种群内类型Ⅲ的个体中，雌雄比例_____（填“相等”或“不相等”）；若子代中类型Ⅱ个体随机杂交，后代同时患两种病的概率为_____。 (4)仅通过正反交实验，即可直接判断先天性神经性耳聋为伴性遗传，请写出简要实验思路并预期结果。 实验思路：_____。 预期结果：_____。 图表分析类 1．【基因工程 + 自由组合】在基因工程中，标记基因有助于重组DNA的筛选，但可能存在安全性问题。某研究小组将抗虫基因与有两个T-DNA的Ti质粒连接后，导入小麦细胞以获得不含标记基因的转基因抗虫小麦（不考虑减数分裂时发生互换），实验过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．质粒上常用抗生素合成基因作为标记基因以便筛选重组DNA分子 B．P中T-DNA1和T-DNA2在一对同源染色体上所对应的是类型甲 C．P中T-DNA1和T-DNA2在同一条染色体上的植株所对应的是类型丙 D．P中T-DNA1和T-DNA2在两对非同源染色体上所对应的是类型乙 2．【连锁 vs 自由组合、致死】果蝇3号染色体上的基因L1和L2分别决定了果蝇的裂翅和正常翅，当L1基因纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡。研究人员发现，某裂翅果蝇品系（如下图）的3号染色体上存在另一对基因D/d，其中D基因也有纯合致死的效应。下列分析正确的是（    ） A．果蝇控制裂翅的基因只能以杂合子的形式连续遗传 B．上述两对基因L1/L2和D/d在遗传时遵循自由组合定律 C．该品系雌雄果蝇相互交配，L1与D基因的频率会逐代降低 D．若该品系雌雄果蝇相互交配后代出现一定比例的正常翅，最可能的原因是发生了基因突变 3．【染色体易位、自由组合变式】若果蝇染色体发生易位（一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上），联会时会出现如图1所示的情况，染色体分开后，只有获得了一套完整基因的生殖细胞才能够存活。某品系果蝇的两对常染色体发生了如图2中的易位，无眼（e）、多毛（h）为隐性性状，E、H控制的性状为野生型。该品系雌雄随机交配所得子代的性状分离比是（    ） A．无眼：野生：多毛=1：2：1 B．无眼：多毛=1：1 C．野生：无眼：多毛：无眼多毛=9：3：3：1 D．野生：无眼：多毛：无眼多毛=1：1：1：1 4．【交叉互换、连锁与自由组合区分】减数分裂过程中的同源染色体的交叉互换具有随机性，例如能如图中①发生在基因E/e 与基因F/f之间，也能如②发生在基因D/d 与基因E/e 之间。某生物个体基因与染色体 位置关系如下图(交换前)，现已知交叉互换发生在基因D/d 与基因F/f之间的可能性远大于发生在D/d 与 F/f之外的可能性。下列分析正确的是（    ） A．D/d 与 F/f两对基因的遗传遵循自由组合定律 B．该个体自交，上述各对基因的基因型比例理论上都是1:2:1 C．若只考虑D/d 与 F/T基因，则该个体产生dF 和 Df的配子较多 D．同源染色体联会的最根本目的是交叉互换非姐妹染色单体 5．【连锁互换、测交 + 自由组合】香豌豆紫花（P）对红花（p）为显性，长花粉（L）对圆花粉（l）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性。现让高茎紫花长花粉的杂合体（PpHhLl）与矮茎红花圆花粉杂交，子代性状及比例如表所示，则亲本高茎紫花长花粉的杂合体的基因型是（　　） 子代表现型 高紫长 高红圆 高紫圆 高红长 矮紫长 矮红圆 矮紫圆 矮红长 比例（%） 20 20 5 5 20 20 5 5 A． B． C． D． 6．【性状遗传、自由组合比例判断】下图为选育“南珠18号”两色观赏南瓜（上橙黄下深绿）的主要步骤。下列分析合理的是（    ） A．果皮颜色与颈部形态由一对等位基因控制 B．“南珠18号”为纯合子 C．F2性状分离比符合9:3:3:1 D．绿色对黄色为显性，无曲颈对曲颈为显性 7．【多基因遗传、自由组合表型分布】为探究水稻耐淹涝性状的遗传规律，研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象，将2000株F2群体平均分成两组，编号为处理a和处理b，两组同时进行没顶10cm、持续8天的淹涝处理，处理a每隔1天换水1次，处理b在8天内不换水。F2群体在两种不同淹涝处理下的耐淹等级分布情况如图所示（等级1为淹涝敏感类型，其他等级为耐淹涝类型）。下列相关分析错误的是（　　） A．两亲本正反交的子一代在处理b下的表型相同 B．两亲本杂交的子一代在处理a和b下的基因型不同 C．在处理a下，水稻耐淹性状受多对基因控制 D．在处理b下，水稻耐淹性状可能只受一对基因控制 8．【两对等位自由组合、交换】红种皮花生与白种皮花生杂交，F1均为红种皮，F1自交得到F2植株，有462株为红种皮，31株为白种皮。研究人员设计引物对下列植株2号染色体进行PCR并分析，用于推测种皮颜色相关基因在2号染色体所处的区域，结果如下图所示。下列说法错误的是（    ） A．控制花生种皮颜色基因的遗传遵循自由组合定律 B．F2的红种皮植株与种皮相关的基因型有8种 C．F2植株甲、乙检测结果表明F1形成雌雄配子时均发生染色体互换 D．据结果分析，控制种皮颜色基因不可能位于2号染色体的③区域 9．【基因互作、自由组合变式、致死】鹌鹑的羽色表型主要有栗羽、黄羽和白羽三种不同颜色，受两对位于常染色体上且独立遗传的D/d、H/h基因控制。其中，基因H表达时毛囊色素细胞合成黄色素，表现为黄羽，基因H不表达时表现为白羽，基因D和H同时表达，表现为栗羽。研究发现，基因D可突变为DG和DI，其结构如图所示，1号区域含有启动子序列，2、3、4号区域完整即可编码蛋白D。基因D只在羽毛生长第4～6天表达，而基因DI由于启动子中插入了一段核苷酸序列，导致其在各种组织中均持续表达，使鹌鹑表现为灰羽，并且DIDI存在纯合致死效应。下列相关分析错误的是（　　） A．若纯种白羽与纯种黄羽鹌鹑交配产生的F1栗羽鹌鹑随机交配，则F2鹌鹑的表型及比例为栗羽：黄羽：白羽=9：3：4 B．据图分析可知基因D在表达中存在对mRNA的剪切和拼接过程 C．H基因表达时，基因型为DID、DGDG的鹌鹑个体分别表现为灰羽、黄羽 D．基因型为DIDHh的个体自由交配，后代的表型及比例为灰羽：栗羽：白羽=2：2：1 10．【三对基因自由组合、性状调控】甜瓜的性别分化由分别位于三对同源染色体上的3对等位基因控制，具体机制如下图（图中“＋”表示箭头左侧事件发生后，右侧事件方能发生；“－”表示箭头左侧事件发生后，右侧事件无法发生）。一朵花既有雄蕊又有雌蕊时为两性花，仅有雄蕊时为雄花，仅有雌蕊时为雌花。野生型甜瓜基因型为AABBEE。不同部位花发育过程中乙烯含量有差异，且此差异不受上述3对基因的影响。 下列叙述正确的是（    ） A．A/a、B/b、E/e所在的三对同源染色体为甜瓜的性染色体 B．一株野生型甜瓜的某些部位开雌花，另一些部位开两性花 C．野生型与AAbbee杂交，F2为野生型：全雌花：全雄花＝9：3：4 D．野生型与AAbbEE杂交，F2为野生型：全雄花＝3：1 11．【基因编辑、连锁 / 自由组合、致死】RagGTPase是真核生物中高度保守的 Rag家族蛋白，在调节细胞自噬等方面发挥重要作用。RagA基因编码的 RagA蛋白参与构成RagGTPase。许多科研团队以果蝇为实验对象研究该基因的功能。 (1)果蝇作为遗传学常用的模式生物，其优点包括______（至少写两点）. (2)可利用CRISPR-cas9技术对RagA 基因进行定向敲除: 向导RNA 根据______原则与______序列相结合，向导 RNA 携带的核酸酶Cas9 切割DNA 中的______键，使DNA 双链断裂，细胞内原有的______酶将断裂的DNA 连接起来。    (3)RagA基因位于果蝇的一对Ⅲ号染色体上，果蝇的短刚毛 （B）对正常刚毛 （b）为显性，这对等位基因也位于Ⅲ号染色体上，B纯合时卵无法发育为成虫 （致死效应），野生型果蝇均表现为正常刚毛。某科研团队先利用CRISPR-cas9技术处理野生型果蝇，再与短刚毛果蝇杂交，经基因检测获得了单个RagA基因编码区缺失杂合短刚毛果蝇若干（不考虑其他变异），称为品系甲 （用R⁺表示正常RagA 基因，R⁻表示编码区缺失的 RagA基因）。将野生型果蝇 （WT）和品系甲分别自交，统计两组果蝇的3d内产卵量、幼虫孵化率 （卵孵化后变成幼虫）、幼虫羽化率 （幼虫羽化后变为成虫）如下图所示。    NS：经统计学分析两组数据无显著性差异；***：经统计学分析两组数据有显著性差异若只考虑B 基因的致死效应，甲自交子代成虫数量应为野生型子代数量的3/4。经统计发现，果蝇甲自交子代成虫数量约是野生型子代数量的1/2。经基因检测，甲自交的子代中无 R⁻R⁻纯合果蝇成虫出现，结合图2中的数据，推测 RagA 基因编码区缺失可能导致______。请画出品系甲中B/b基因与RagA 基因的位置关系______。 (4)果蝇的灰体 （E）对黑檀体 （e）为显性，现有基因型为bbeeR⁺R⁺的品系果蝇乙。将甲与乙杂交得到F1，F1均为灰体，F1随机交配得到F2。 ①若E/e不位于 Ⅲ号染色体上，F2果蝇成虫中灰体：黑檀体=______。 ②若E/e位于Ⅲ号染色体上，F2果蝇成虫中灰体：黑檀体=______。 12．【常伴性遗传、自由组合计算】在遗传学实验中，常用果蝇作为实验材料，用玉米粉、蔗糖、酵母粉、琼脂、苯甲酸、95%酒精、乙酸制成固体培养基培养果蝇，成蝇羽化后10～12h即开始交配。果蝇灰体和黑檀体由一对等位基因（E/e）控制，长翅和小翅由一对等位基因（M/m）控制，直刚毛和焦刚毛由一对等位基因（Sn/sn）控制。不考虑XY同源区间，为了研究其遗传特点，团队利用纯种果蝇为亲本进行相关杂交实验。请回答下列问题： (1)果蝇常作为遗传实验材料原因_____（至少写2点），培养基移入果蝇时要检查培养基硬度，若培养基过硬果蝇幼虫无法爬出会闷死，实验过程中根据培养基的硬度滴加适量酵母菌液，目的是使培养基中养分充分发酵并使之_____。待幼虫长出后移出亲本，待幼虫羽化后_____h内将子代果蝇麻醉、挑选后移入新的培养基进行遗传实验。 (2)根据表1数据分析，灰体/黑檀体基因位于_____染色体，长翅/小翅基因位于_____染色体，根据表2数据分析，长翅/小翅基因和直刚毛/焦刚毛基因_____（是/否）遵循自由组合定律，原因：_____。 (3)表1中，F2代雌蝇中杂合子所占比例理论值为_____，将表1中灰体长翅雌雄果蝇挑出并让它们随机交配，F3代中黑檀体长翅雄蝇所占比例理论值为_____。 (4)果蝇2号染色体有一个显性突变基因B控制星状眼，该基因具有显性纯合致死效应（野生型正常眼b），在上图F1中发现有两只星状眼直刚毛雌雄果蝇，相互交配后子代中雄果蝇表现型及其比例理论值为_____。 13．【诱变育种、自由组合、配子致死】矮秆水稻具有较强抗倒伏能力，有人开展了矮秆高产水稻相关研究（相关基因均独立遗传）。回答下列问题。 (1)水稻的株高与赤霉素有关，赤霉素能__________，使水稻植株增高。 (2)对高秆水稻诱变处理后，控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变，形成等位基因（用A/a表示）。为选出杂合高秆水稻，提取水稻的DNA后，选择与序列__________（填序号）相同的碱基序列作为引物进行PCR，选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳，杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交，获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。 (3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交，F1全为高秆，但稻穗出现部分空壳，导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表： 表型 高秆 矮秆 正常产量 低产 高产 正常产量 低产 高产 相对数量 18 6 3 6 2 1 ①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析，A/a基因不会影响配子育性，判断依据是________。 ②进一步研究发现，水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达，从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例，解释F1水稻出现空壳的原因_________。 ③应用分子生物学技术分析发现，F2群体中G的基因频率大于g的基因频率，则F2矮秆高产植株的基因型为_________。 14．【基因互作、自由组合变式】芝麻是重要的经济作物。不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分，如图(a)，此性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制。不考虑其他基因影响，回答下列问题。 表(a) 分组 基因型 蒴果类型 甲 AABB 多头 乙 aaBB 多头 丙 AAbb 多头 丁 aabb 单头 (1)为探究两对基因在蒴果形成中的作用，研究者经杂交鉴定出不同基因型的纯合植株，其表型如表(a)，可知___________(填“A和B”或“A或B”)基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。 (2)从表(a)中选出多头与单头植株杂交，F1均为多头蒴果植株；F1与亲本之一杂交，子代表型比为3∶1。由此可知杂交亲本基因型为___________，两对基因位于___________对同源染色体上，此时，据遗传定律___________(填“能”或“不能”)推测出1/4个体为单头植株。 (3)研究中发现，一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。上述F1自交所得F2植株中，多头与单头分离比预测为___________，多头植株中能稳定遗传的个体所占比例为___________。 (4)对上述现象的解释之一如图(b)：A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B，结合并激活同种受体促进多头蒴果形成；两基因突变并分别表达形成蛋白a和b，它们通过___________抑制多头蒴果形成。据图(c)可知，A基因突变为a基因发生了碱基的___________突变，蛋白a分子量___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。 15．【转基因、自由组合概率计算】基因D的表达产物能显著提高玉米的抗虫特性，科研人员利用诱变技术将野生型玉米中一个d基因改造成D基因后，获得玉米植株X，但却未表现出抗虫性状。后续研究发现，将外源基因E转入植株X后，基因D的沉默状态可被打破，表现出抗虫性状。 (1)玉米作为经典的遗传学的实验材料，其优点除了雌雄同株，单性花（雌花序位于叶腋，雄花序位于顶端）外，还有________（写出2点即可）。与豌豆杂交操作相比，玉米进行杂交操作时可以省去的步骤是________。 (2)植株X中D基因沉默的原因可能是DNA发生了________修饰，导致不能表达出相应产物。若有的植株在导入E基因后，虽检测出了有活性的E基因表达产物但仍不具备抗虫性状，最可能的原因是________。 (3)以植株X为受体，获得三个独立转基因抗虫玉米植株1、2和3，各植株均成功导入单个E基因，但E基因在染色体上的插入位置未知，其与D/d基因的相对位置对应图1中①②③三种情况。让植株1、2和3分别与野生型玉米杂交，F1表型相对值如图2所示，不考虑突变和交叉互换，植株2杂交产生的F1表型及比例为________，让植株2的F1中的抗虫植株随机交配，F2中抗虫个体所占比例为________。 (4)基因D和d的部分序列如图4所示，已知除图中所示差异外，该对等位基因的其他序列均相同且不存在SacⅠ（5'-GAGCT↓C-3'）限制酶的识别序列。现对若干玉米植株中的基因D、d通过PCR扩增，再用SacⅠ酶切后电泳，获得三种类型结果如图3。 ①DNA的电泳方向为________（填“从上到下”或“从下到上”）。 ②欲通过一次杂交实验，获得稳定遗传的抗虫玉米。可选择上述植株1、2和3中的________进行自交，扩增子代的D和d基因，用SacⅠ限制酶切割后电泳，电泳图谱与图3中泳道________相同的个体即为稳定遗传的抗虫玉米。 实验探究类 1．【细胞质遗传、两对基因自由组合】野生山羊草（AK）的细胞质在某些普通小麦中会引起完全或严重的雄性不育，在杂交小麦育种中具有应用前景。已有研究表明，育性恢复基因Rf位于1B染色体短臂上，但具体位置未知。 (1)野生山羊草控制不育性状的细胞质遗传物质可能位于_____中，雄性不育系在杂交育种工程中的意义是_____。 (2)①以野生山羊草和普通小麦“中国春”为亲本进行连续杂交，获得异质“中国春”。过程如图1过程I。异质“中国春”具有_____的基因。 ②利用图1中过程Ⅱ获得了8个在1B染色体短臂上具有不同缺失的缺失系，标记为1B-1、1B-2…1B-8，结果如图2所示。以异质“中国春”单体1B为母本（仅含有一条1B染色体），分别与8个缺失系杂交，F1结果如表1所示。 表1 F1中1B染色体组成 雄性育性 1B-4+1B 完全可育 1B-1/2/3/5/6/7/8+1B 部分可育 仅1B-4 部分可育 仅1B-1/2/3/5/6/7/8 不育 由此判断，育性恢复基因Rf位于1B染色体短臂的_____区段。 (3)从异质“中国春”鉴定出一个新的育性恢复基因Rf2，同样能恢复同一细胞质的不育性。为探究Rf2与Rf的位置关系，研究者进行如下实验。 ①研究者将两个纯合材料进行杂交： 材料甲：异质“中国春”（RfRf）（完全可育） 材料乙：异质“中国春”（Rf2Rf2）（完全可育） 若Rf2与Rf为同一基因，将F1自交得到的F2中，可育株与不育株的比例应为_____。 ②实际实验中，甲与乙杂交得到的F1全部可育。将F1自交，统计F2共130株，其中可育株122株，不育株8株。 请根据实际实验推测Rf2与Rf在染色体上的位置关系，并解释F2中可育株与不育株比例的原因_____。 2．【胚乳遗传、两基因自由组合、三体遗传】玉米(2n=20)是雌雄同株异花植物，最初由野生近缘种P驯化而来，随后与另一种野生近缘种M发生了基因渗入。这种"双祖先起源"促进了玉米在全球的传播。已知，胚乳由两个极核(基因型相同)与一个精子结合形成。回答下列问题： (1)对玉米进行人工杂交的实验步骤是___________。 (2)玉米粒色的遗传是一个复杂的过程，种皮颜色的遗传和胚乳颜色的遗传在基因控制上的差异是___________；控制黄色胚乳的基因(如Y基因)为显性，若胚乳基因中至少有一个显性黄色基因时胚乳表现为黄色，基因型为Yy的玉米子代群体中，黄色胚乳的比例为___________。 (3)已知，野生近缘种P的籽粒耐储性由基因D(耐储)、d(不耐储)控制，基因渗入使野生近缘种玉米P获得了近缘种M的抗逆基因E，该种变异属于___________，由此，获得了纯合不耐储抗逆玉米，为确定抗逆基因E/e与D/d基因的位置关系，不考虑染色体互换。现有其他类型的纯合个体，选择纯合不耐储抗逆玉米与基因型为___________的玉米杂交，F1自交，统计F2中耐储抗逆玉米的比例。结果分析___________。 (4)玉米的抗病与感病性状由某对染色体上的抗病基因(R)与感病基因(r)控制，现有该对染色体的三体玉米(2n+1=21)，基因型为RRr、Rrr。三体玉米可正常减数分裂，配子中含两条或一条该染色体的均可育。为确定三体玉米的基因型，写出实验思路、预期结果及结论。 实验思路：___________； 预期结果及结论： ①若后代中抗病植株∶感病植株=___________，则该玉米的基因型为RRr； ②若后代中抗病植株∶感病植株=___________，则该玉米的基因型为Rrr。 3．【有丝分裂制片、两对基因自由组合（9:7 变式）】西瓜（2n=22）是雌雄同株异花植物，果实含糖高广受人们喜爱。农技人员利用纯合的深绿色果皮西瓜（甲），通过诱变育种获得两种稳定遗传的浅绿色果皮西瓜乙和丙。回答下列问题 (1)若要确定乙、丙的浅绿色表型是否由染色体变异引起，可对它们进行核型分析。具体方法：取各植株根尖，经固定、解离、______和压片等过程，显微观察______的染色体，再经拍照、配对、分组、排列。实验所观察的细胞应位于______（根尖的部位）。若乙、丙均为单基因突变引起的，则乙、丙的核型______。 (2)现已确定乙、丙均为单基因突变引起的，为进一步研究他们的遗传机制，进行了如下杂交实验。 杂交组合 P F1 F2 I 甲×乙 深绿色 深绿色：浅绿色=3：1 II 甲×丙 深绿色 深绿色：浅绿色=3：1 III 乙×丙 深绿色 深绿色：浅绿色=9：7 ①杂交实验时，母本西瓜的处理是______。 ②根据杂交结果分析，形成乙、丙浅绿性状的根本原因是深绿基因发生了______突变的结果。这2个突变基因位于______。杂交组合I的F2出现3：1表型分离比的原因是______。 ③杂交组合III的F2浅绿色个体中杂合子所占的比例为______。若让杂交组合III的F2所有表型为深绿色的植株自交，F3的表型及比例为______。 4．【DNA 甲基化、两对基因自由组合（3:13 变式）】水稻稻米颜色有黑色和白色两种表型，相关遗传受细胞核基因控制、C基因控制花青素合成，C基因正常表达时表型为黑米，不表达时表型为白米。科研人员利用纯合品系与突变体开展系列实验： 实验一：纯合黑米×纯合白米→F1全为黑米，F1自交→F2中黑米∶白米＝441∶159。 实验二：对C基因上游调控区进行PCR扩增，目的片段长度为1400bp，内部含1个CCGG酶切位点。限制酶HpaⅡ：识别CCGG，甲基化时不能切割；限制酶MspⅠ：识别CCGG，甲基化不影响切割。电泳结果如下表： 植株 HpaⅡ处理 MspⅠ处理 ① 1400bp 800bp、600bp ② 800bp、600bp 800bp、600bp ③ 1400bp 1400bp 实验三：研究发现某白米植株Y，其C基因编码区序列正常，但上游-720bp处胞嘧啶高度甲基化。已知该甲基化修饰在雌配子形成过程中被清除（去甲基化），而在雄配子形成过程中重新被甲基化。以植株Y为母本、纯合白米植株（cc）为父本进行杂交，F1全为黑米；F1自交，F2中黑米∶白米＝1∶1。 实验四：纯合白米品系丙，其C基因序列正常，但8号染色体插入E基因，E基因转录产生的siRNA可靶向切割C基因的mRNA。纯合白米（ccee）×品系丙（CCEE）→F1全为白米，F1自交→F2中黑米∶白米＝3∶13。回答下列问题： (1)实验一中，F2黑米与白米的比例接近3∶1，F2黑米植株中，能稳定遗传的个体所占比例为__________。F2黑米植株随机传粉，F3中黑米植株所占比例为__________。 (2)实验二中，C基因上游发生甲基化的植株是__________（填序号），判断依据是____________________________________________________________。植株③的C基因上游调控区可能__________________________________________________，导致其表现为白米。 (3)假设产生雌配子时C基因均去甲基化，雄配子的C基因均甲基化。实验三中，F1自交后代为黑米：白米＝1∶1，请解释其原因是_____________________________________________________。 (4)实验四中，F2中黑米植株的基因型为__________，F2白米植株中纯合子所占比例为__________。从分子机制分析，品系丙稻米颜色为白米的原因是________________________________________。 5．【多基因自由组合、SSR 基因定位】玉米的甜度（相关基因用A/a表示）和香气（相关基因用B/b、D/d表示）共同影响其风味。研究发现B基因控制奎宁酸合成酶的合成，其催化产物是玉米香气的重要组成成分，BB与Bb具有相同的遗传效果，且D基因对其表达有抑制作用。科学家利用甲（高甜无香型）、乙（低甜无香型）、丙（低甜浓香型）三个纯合玉米品系通过杂交技术培育新品种，过程及结果如表所示。 亲本 F1性状及比例 F2性状及比例（由F1自交获得） 实验一 甲×乙 均为高甜无香型 高甜无香型：低甜无香型=3：1 实验二 乙×丙 均为低甜清香型 低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型=1：2：1 实验三 甲×丙 均为高甜清香型 高甜无香型：高甜浓香型：低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型：高甜清香型=6：2：1：2：1∶4 (1)控制甜度和香气的三对等位基因位于_______对同源染色体上。通过实验一或实验二_______（填“能”或“不能”）得出这一结论，理由是_______。 (2)若只考虑B/b、D/d两对等位基因，实验三F2中无香玉米的基因型有_______种，让这些无香型植株随机传粉，所得后代中纯合子的比例为_______。 (3)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，利用SSR技术可以进行基因定位。研究发现，与香型有关的上述某对基因位于3号或8号染色体上。科学家进一步实验，将实验三中亲本及F2中部分个体的3号和8号染色体SSR序列进行扩增，部分电泳结果如下图所示： 某同学根据电泳图谱确定8号染色体上携带D/d基因，你认为该判断是否正确？请写出理由是_______。 (4)为进一步提高玉米抗旱性，以增加产量，科学家以实验二中F1为受体导入一个抗旱基因（E），获得株系M，让其自交，后代表型及比例为无香抗旱型：清香抗旱型：浓香不抗旱型=2：5：3，说明抗旱基因插入_______基因所在的染色体上。已知E基因会导致一种性别的配子部分死亡，试推测该种配子中致死的比例为_______。请利用植株M和野生型植株设计杂交实验判断致死配子的类型，写出实验思路即可__________。 6．【基因突变、自由组合验证实验设计】我国学者发表研究成果，成功破解了孟德尔豌豆实验遗留的百年谜题，揭示了果荚形态、果荚颜色和花的位置三种性状的遗传基础。阅读材料回答问题： 性状类型 控制基因 分子机制 性状表现 果荚颜色 正常ChlG基因 正常表达→叶绿素合成正常 果荚绿色 （ChlG基因） ChlG上游大片段缺失 ChlG表达下降→叶绿素减少 果荚黄色 果荚形状（P基因/V基因） P正常 小肽CLE41正常→内果皮细胞层完整 果荚饱满 V正常 转录因子MYB26正常→细胞壁加厚正常 P突变 小肽CLE41减少→内果皮细胞层不足 果荚皱缩 V突变 转录因子MYB26异常→细胞壁加厚缺陷 花的位置（Fa基因） Fa正常 CIK23（共受体激酶）正常→CLV3信号正常→WUS受控→分生组织稳定 花在叶腋 Fa突变（5bp缺失） CIK2/3失活→CLV3信号受阻→WUS过 花在顶端 (1)从基因表达与变异类型角度分析： ①果荚颜色性状的变异类型属于________，该变异对ChlG基因的影响是________（填“编码序列改变”或“表达调控异常”）。 ②果荚形状的P基因变异与花的位置Fa基因变异在分子水平上的共性是________，突变体材料中，肽链变短无法合成有效的CLE41，原因是________。 (2)现有纯合绿色饱满果荚、腋生花（野生型）和纯合黄色皱缩果荚、顶生花（突变型）的豌豆品系，请设计实验探究控制果荚形状的P基因与V基因是否遵循自由组合定律（不考虑交叉互换，写出实验思路、预期结果及结论）________。 计算推理类 1．【自由组合 12:3:1 变式】某粮食作物是雌雄同株异花植物。该作物籽粒的颜色由一对等位基因控制，显性基因B调控紫色色素的合成而使籽粒呈紫色，隐性基因b无法调控色素合成而呈白色。研究人员发现一种特殊品系，其B基因被插入了一段不编码蛋白质的DNA序列，导致B基因不能正常表达（记作B+），B+在功能上与b完全等效。另一A基因编码的蛋白质能够特异性识别插入B基因的这段DNA序列并使其脱离B基因，脱离后的DNA序列在细胞内处于游离状态，B基因恢复功能。A基因在籽粒体细胞发育过程中随机表达，但在花器官中完全不表达。现有紫色籽粒品系甲和白色籽粒品系乙，杂交结果如下表所示。 亲本组合 后代的表型及其比例 F1 F2 甲×乙 全部为紫色 紫色:花斑色:白色=12:3:1 甲×甲 全部为紫色 — 乙×乙 全部为白色 — 回答下列问题： (1)据表判断，A基因和B基因位于______（填“同源”或“非同源”）染色体上。将品系甲与品系乙杂交，授粉后需套袋的目的是______。甲的基因型是______，乙产生的雄配子有______种，得到的F2花斑色籽粒中AaB+B+基因型频率是______。 (2)品系甲与品系乙杂交得到F1，写出F1与品系乙杂交的遗传图解。 (3)进一步观察发现该作物籽粒的花斑大小不一，这可能是因为不同细胞表达A基因的______不同，使插入序列的脱离有先后，最终导致色素合成量有差异。研究人员还在果蝇中发现了花斑效应：果蝇的红眼基因原本离着丝粒较远，部分细胞中该基因所在的染色体发生______（填变异类型），使其位置发生180°颠倒转而靠近着丝粒。由于靠近着丝粒的区域高度螺旋化，______（填“抑制”或“促进”）红眼基因的转录，出现红白眼花斑效应。 2．【 自由组合、种皮遗传】二倍体花生野生种为雌雄同株植物，其种皮的褐色和白色由两对等位基因A/a和B/b控制，育种工作者用两个纯合褐种皮品种、和一个纯合白种皮品种进行了系列杂交实验，结果如下表所示。不考虑突变、致死和染色体互换，请回答下列问题： 组别 亲本杂交组合 实验一 均为褐种皮 褐种皮：白种皮=3：1 实验二 均为白种皮 褐种皮：白种皮=1：3 实验三 均为褐种皮 褐种皮：白种皮=13：3 注：为自交后代。 (1)花生的种皮由接受花粉的植株的珠被发育而来，种皮的基因型与亲本中____________的基因型相同，表中统计种皮的颜色实际是统计____________（选填“亲本”“”或“”）植株所结花生的种皮颜色。 (2)实验一和实验二的显性性状分别为____________。综合实验一、二、三分析，等位基因和的遗传____________（选填“符合”或“不符合”）自由组合定律。 (3)若与有差异的等位基因是与有差异的等位基因是B/b．取实验三植株的叶片，提取并对基因 、、、进行扩增，然后进行琼脂糖凝胶电泳检测，可得到图中的哪些情况？____________（填图中序号），其中____________（填图中序号）代表的植株为褐种皮稳定遗传植株，在实验三的中所占的比例为____________。 (4)栽培种花生是异源四倍体，两个染色体组来自野生祖先种，另两个染色体组来自野生祖先种，控制高茎的基因源自野生祖先种的1号染色体，控制矮茎的基因源自野生祖先种的1号染色体。研究表明，野生祖先种的1号染色体与野生祖先种的1号染色体高度同源，在减数分裂时，可以正常联会配对，两两随机进入不同生殖细胞。现有高茎杂合栽培种花生，其自交子代中矮茎花生的占比为____________。 3．【自由组合、基因定位】红色种皮的花生花青素含量较高。为研究花生种皮颜色的遗传机制，研究者以三个纯系品种：珍珠红1号(ZZH1，红色)、湛红2号(ZH2，红色)和豫花15号(YH15，粉色)为材料，进行了如下杂交实验(控制种皮颜色的基因为完全显性；性状描述是结合种皮颜色和自交是否会出现性状分离进行的。如“红色”表示种皮颜色为红色且不发生性状分离；“红色分离”表示种皮颜色为红色且发生性状分离)： 回答下列问题： (1)花生种皮颜色至少由两对等位基因(A/a与B/b)控制，在遗传时遵循___________定律。实验3的F2中，红色分离个体基因型为___________；红色个体中杂合子占___________。 (2)SNP是由单个核苷酸变异引起的DNA序列变化，不同染色体、不同基因的SNP位点不同。为了对实验1中控制红色种皮的基因进行染色体定位，进行如下实验： 步骤1：从F2中选取红色种皮植株30株，提取DNA，建立红池；用相同方法，选取粉色种皮植株建立粉池。提取DNA时，对研磨液离心后取___________(填“上清液”或“沉淀物”)，再利用酒精分离蛋白质与DNA，其原理是___________。 步骤2：对红池和粉池中的DNA进行测序，分别计算红池和粉池中的染色体上多个SNP位点的差异，对应关系如下图所示： 检测结果表明，1.1～1.2无差异的根本原因是___________，3.1～3.2无差异的根本原因是___________。红色种皮相关基因位于___________。 (3)进一步研究发现，花青素还原酶可以催化部分红色花青素转化成无色的原花青素，导致花生种皮呈粉色。从花青素代谢角度可推测：花生种皮呈红色的原因可能是___________。 4．【自由组合 9:7 变式】香豌豆花色遗传中涉及两个独立遗传的基因C和P，并且都存在隐性突变等位基因，它们与花青素的合成有关。现将香豌豆纯种白花品种甲、乙和紫花品种丙进行相互杂交实验，结果如图所示。请回答下列问题： 组别 ① ② ③ P 甲×乙 甲×丙 乙×丙 F1 ↓ 紫色 ↓ 紫色 ↓ 紫色 F2 ↓ 紫色：白色 9：7 ↓ 紫色：白色 3：1 ↓ 紫色：白色 3：1 (1)香豌豆的花青素位于花瓣细胞的________中，在进行香豌豆杂交实验前，需对母本进行去雄并套袋，以防止________。 (2)组别①中F1产生配子的基因组成有________，若对F1测交，应选择花色为________色的个体与F1杂交，后代表型及比例为________。F2中白花的基因型有________种，F2白花中杂合子占________。 (3)根据组别②和③判断品种丙的基因型为________，若组别②中F2继续自交获得F3中能稳定遗传的个体占________。 (4)香豌豆的长形花粉R和圆形花粉r是一对相对性状，某研究小组欲探究三对基因的位置关系，选择基因型为CcPpRr的个体进行自交（不考虑互换）。 （i）若后代表型及比例为________，则三对等位基因分别位于三对同源染色体上； （ii）若后代表型及比例为________，则P、p与R、r位于一对同源染色体上，且P与R位于同一条染色体，p与r位于同一条染色体。 5．【连锁与自由组合】水稻穗型的簇生和非簇生由等位基因A和a控制，杂合子表现为弱簇生。非糯性和糯性由其他等位基因控制（若由1对基因控制，则为B/b，若由2对基因控制，则为B/b、C/c，以此类推）。为研究上述性状的遗传特性，某科研小组用纯合簇生糯性和纯合非簇生糯性植株进行了如下表所示的实验，不考虑突变和互换。已知实验中各种类型配子的存活率及育性相同，回答下列问题： P F1 （F1相互交配获得的）F2 纯合簇生糯性×纯合非簇生糯性 弱簇生非糯性 簇生糯性：弱簇生非糯性：弱簇生糯性：非 簇生非糯性：非簇生糯性=4:6:2:3:1 (1)水稻的非糯性和糯性至少由____对等位基因控制，判断依据是____。 (2)科研小组各随机抽取F2中8个基因型为AA和aa的个体，对其相关基因进行电泳，结果分别如图1、2所示。则水稻穗型和非糯性、糯性基因之间的具体位置关系是_______亲本的基因型分别是____。 (3)水稻穗型中，显性性状为_______（填“簇生”“非簇生”或“无法判断”），理由是_______。 6．【自由组合、配子不育】玉米是雌雄同株异花植物，籽粒有甜质和非甜质(由基因A 和a控制)两种类型，叶片有宽叶和窄叶(由基因B和b控制)两种形态。研究人员进行如下表的实验。回答下列问题： 亲本 F₁表型 F₂ 表型及比例 纯合非甜质宽叶×纯合甜质窄叶 非甜质宽叶 非甜质宽叶：非甜质窄叶： 甜质宽叶:甜质窄叶=15:5:3:1 (1)与豌豆植株比较，进行玉米杂交实验操作时的最大差异是_____________。 (2)研究发现，F₂的表型比例为15：5：3：1是由于含有基因_____________的____________(填“雌配子”“雄配子”或“雌配子或雄配子”)发生了弱甲基化，导致该基因控制合成的相关蛋白质_________(填“增加”或“减少”)，从而使含有该基因的配子中只有50%是可育的。 (3)让F₂中一非甜质窄叶玉米自交，若后代表型及比例为__________，则说明该F₂非甜质窄叶玉米的基因型为 Aabb，并进一步验证了（2）中研究结果的正确性。 (4)已知基因B/b所在染色体上还存在基因 C/c(C为抗倒伏基因，c为易倒伏基因)。现有一基因型为BbCc的植株甲与窄叶易倒伏植株乙杂交，后代出现宽叶抗倒伏：宽叶易倒伏：窄叶抗倒伏：窄叶易倒伏=3：1：1：3，该结果说明植株______(填“甲”或“乙”)在减数分裂产生配子时，______(填“部分”或“全部”)初级精母细胞中发生了________________。 7．【自由组合、连锁探究】水稻的叶片坏死由两对等位基因A/a和B/b控制，性状表现为：在灌浆期前，叶片开始坏死；在灌浆期后，又因基因B的数量不同而分化为轻度坏死、严重坏死。叶片坏死对繁殖后代无影响。某科研人员利用甲、乙2个纯合水稻品种进行实验，结果如下表所示： 亲本 F1表型 F1自交所得的F2表型及比例 甲×乙 叶片坏死 灌浆期前 灌浆期后 叶片开始坏死：正常=9：7 叶片严重坏死：轻度坏死：正常=3：6：7 回答下列问题。 (1)如果亲本甲的表型为叶片正常，那么亲本乙的表型应为_____。 (2)F2中叶片正常的植株中，杂合子占_____。如果让这些杂合子植株_____（填交配方式），后代中不会出现叶片坏死的植株。 (3)让F2植株自交，收获一株叶片坏死植株的所有种子（足够多），次年均发育成植株，在灌浆期后，植株叶片严重坏死：轻度坏死：正常的比例，除了3：6：7之外，还可能为_____。 (4)已知基因D/d也控制叶片坏死，且只有在D基因存在时，基因A/a和B/b才能发挥作用，否则，叶片全为正常。为探究D/d与A/a连锁（位于一对同源染色体上）还是与B/b连锁，科研人员利用以下四个杂交亲本组合，分别得到F2（均不考虑互换与突变），观察统计F2的性状及比例： 甲：AABBDD×aabbdd；乙：AAbbDD×aaBBdd； 丙：aaBBDD×AAbbdd；丁：AABBdd×aabbDD； ①其中 （填序号）组不能达到实验目的。 ②在可以达到探究目的的组合中任选一组，补充支持结论的结果。 杂交组合序号：_____； 可能的结果及结论：若植株叶片严重坏死：轻度坏死：正常的比例为_____，则基因D/d与A/a连锁。 8．【转基因、连锁互换】某二倍体农作物的甜粒（A）对非甜粒（a）为显性，由位于3号染色体上的一对等位基因控制。育种工作者将除草剂抗性基因D导入纯种甜粒植株，获得了抗除草剂植株Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。不考虑其他变异，请回答下列问题： (1)植株Ⅰ表型为甜粒抗除草剂，自交后代中甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：2：1，经基因检测，植株Ⅰ的每个体细胞只含有一个D基因，据此推测，D基因_______（填“已经”或“没有”）导入3号染色体，植株Ⅰ自交后代中出现非甜粒的原因是______。 (2)植株Ⅱ的每个体细胞含有两个D基因，植株Ⅱ及其自交后代全为甜粒。若只考虑两个D基因，它们在同源染色体上分布的情况有哪些？请根据植株Ⅱ自交后代的表型及比例进行推断_________。 (3)植株Ⅲ的每个体细胞也含有两个D基因，植株Ⅲ自交后代中出现了这两对相对性状的三种表型，那么这三种表型及比例是__________。 (4)该作物籽粒的糯性（B）对非糯性（b）为显性，某植株导入一个D基因后通过培育获得了甜粒糯性抗除草剂植株M，M与野生型非甜粒非糯性植株杂交得，的表型及数量如下表所示。已知减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因间的距离越小，发生互换的概率就越小。 表型 甜粒糯性抗除草剂 甜粒糯性不抗除草剂 甜粒非糯性抗除草剂 甜粒非糯性不抗除草剂 非甜粒糯性抗除草剂 非甜粒糯性不抗除草剂 非甜粒非糯性抗除草剂 非甜粒非糯性不抗除草剂 数量 163 1455 1 148 192 1 1158 130 ①该作物中A/a、B/b基因的遗传________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，M的基因型可表示为________。 ②只考虑B/b与D基因，它们所在的染色体发生互换时，M产生的重组类型的配子的基因型是________，占比约为________。比较重组类型的配子的比例可知，M的B/b基因、A/a基因中与D基因位于同一条染色体上且距离D基因较远的是________。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．某植物花的颜色由两对等位基因（A/a和B/b）控制，现有纯合红花个体和粉花个体杂交，F1全是红花植株。让F1个体自交，得到的F2中红花∶粉花∶白花=12∶3∶1。下列叙述错误的是（    ） A．亲本红花和粉花个体的基因型可能分别为AAbb、aaBB B．F2中粉花与白花个体杂交，后代出现白花植株的概率是1/3 C．F2中红花植株的基因型为A_B_和A_bb（或aaB_），共有4种 D．让一株粉花与白花植株杂交，后代有两种表型，则粉花植株为杂合子 2．ABO血型是由红细胞细胞膜上糖链的最外层抗原决定的，该抗原基因位于9号染色体。A型有A抗原，B型有B抗原，AB型两者都有，O型只有H抗原，由于A和B抗原须与H抗原的糖结合，在没有H抗原的情况下，无论基因型如何，表型都将是“O”。在19号染色体上具有H抗原基因（H）缺陷的纯合h等位基因的人不能合成H抗原并表达孟买血型。图为孟买O型家系（Ⅲ-1为孟买O型），有关叙述错误的是（    ）    A．A抗原与B抗原的形成需要一个共同的前体 B．共有8种基因型的表型为O型 C．Ⅱ-2的基因型与I-1的相同 D．Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个A型孩子概率为3/16 3．某动物的耳型有折耳和立耳两种表型，现欲研究该动物耳型的遗传规律，进行如下实验： 实验一：让纯合的折耳与立耳个体杂交，F1都为折耳，F1自由交配，F2表型及比例为折耳：立耳=15:1；实验二：让纯合的折耳与立耳个体杂交，F1都为折耳，F1自由交配，F2表型及比例为折耳：立耳=3:1。下列相关叙述正确的是（　　） A．该动物的立耳性状由位于非同源染色体上的一对隐性基因控制 B．实验一F2中折耳个体基因型有5种，且纯合子所占比例为1/5 C．若实验一F1与立耳个体杂交，则子代基因型及表型均与实验二的F2相同 D．若实验二F2中的折耳个体自由交配，则子代中立耳个体所占的比例为1/9 4．在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因，B、D基因同时存在时，能合成该蛋白。已知棉花短纤维由基因A控制，现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株（减数分裂时不发生同源染色体非姐妹染色单体的交换，也不考虑致死现象）自交，子代表型及比例为短纤维抗虫：短纤维不抗虫：长纤维抗虫=2：1：1，则导入的B、D基因位于（    ） A．均在1号染色体上 B．均在2号染色体上 C．B基因在1号染色体上，D基因在3号染色体 D．B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上 5．现有①～④共4个小桶，每个小桶中放有10个小球，利用这些装置模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验。下列相关叙述错误的是（　　） A．小桶①和②可模拟孟德尔杂交实验中的亲本 B．从桶③中取一个小球，模拟等位基因分离 C．从桶②和③中各取一个小球组合，模拟基因自由组合 D．从桶③和④中各取一个小球组合，得到aa的概率为1/4 6．某植物花色的深浅有五种层次，分别为深红、红、中红、淡红、白色，现有纯合显性深红和白色的两株植物杂交，产生的F1全为中红花，F1自交得F2，F2中各花色植株数量比为深红∶红∶中红∶淡红∶白色=1∶4∶6∶4∶1。下列有关叙述错误的是（    ） A．该植物含有的显性基因数量越少，花的颜色越浅 B．该植物五种层次的花色中，中红花的基因型最多 C．淡红花植株随机传粉，子代全是淡红花 D．让开红花的植株自交，子代可能出现深红花 7．某植物花瓣的颜色（红色/白色）受两对独立遗传的等位基因（Y/y、R/r）控制，其控制途径如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．基因Y、R通过改变蛋白质的结构直接控制该植物花瓣的颜色 B．减数分裂形成配子的过程中，基因Y/y与R/r之间遵循分离定律 C．用基因型为Yyrr植株和yyRr植株杂交能够验证分离定律和自由组合定律 D．基因型为RrYy的植株自交，所得F1中白花个体所占比例为 8．桑蚕蚕茧的颜色有黄色和白色，分别受等位基因Y和y控制，但该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的“影响”。为进一步研究蚕茧颜色的遗传方式，研究人员做了下列实验，请分析下列叙述正确的是（    ） 组别 杂交组合 子一代 子二代 实验一 黄茧×白茧 全为黄茧 黄茧：白茧=3：1 实验二 黄茧×白茧 全为白茧 白茧：黄茧=13：3 A．实验一中亲代白茧的基因型为IiYy B．实验二F2中白茧的基因型有6种 C．让F2中黄茧家蚕自由交配，后代中黄茧所占比例为8/9 D．从分子生物学的角度分析，题干中“影响”具体是指Y基因抑制I基因的表达 9．油菜是两性花植物，杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现，其育性性状由3对基因（A/a、B/b、C/c）决定，我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系（不考虑突变），且两品系控制不育性的突变基因不相同，相关杂交实验结果如下： 利用两品系都培育出了育性正常的保持系，即突变品系与保持系杂交，后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是（　　） A．品系1的雄性不育性状由隐性基因控制 B．杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6 C．杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉，育性正常：雄性不育=64：17 D．品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子 10．某雌雄同株植物的果实形状圆形和椭圆形受一对等位基因A/a控制，果实颜色红色和黄色受另一对等位基因B/b控制，A/a和B/b两对等位基因中一对基因存在显性纯合致死，另一对基因存在含某种基因的花粉部分致死的现象。某实验小组让圆形红果植株和圆形黄果植株进行正反交，实验结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 杂交组合 亲本 F1表型及比例 正交组合 ♀圆形红果×♂圆形黄果 圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=2:2:1:1 反交组合 ♂圆形红果×♀圆形黄果 圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=4:2:2:1 A．根据正交实验结果可判断，A/a和B/b遵循基因自由组合定律 B．根据正交实验结果可判断B基因纯合致死 C．根据正反交实验结果可判断，含黄果基因的花粉有1/2致死 D．根据正反交实验结果可判断红果和黄果的显隐性关系 11．水稻的育性由基因M、m控制，MM和Mm个体育性正常，mm个体雄性不育。科研团队研发出新的智能品系，将基因M、雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D形成基因连锁群一起导入基因型为mm个体中获得转基因个体，如图所示。基因M可恢复育性，基因D控制种子胚为蓝色，无D基因的种子胚为白色，利用转基因个体可以培育大量mm个体，下列叙述错误的是（    ） A．基因型为ADMmm与mm的个体杂交后代均为雄性不育个体 B．转基因个体自交所结的种子蓝色：白色＝1∶1，白色种子发育为雄性不育个体 C．转基因个体自交产生F1， F1随机授粉所结的种子中蓝色：白色＝3∶1 D．转基因个体无论自交还是其后代逐代自由交配均可快速挑选出雄性不育种子 12．网红宠物柯尔鸭的羽色由位于常染色体上的一组复等位基因MC、MR、MY、m控制，其中MC（黑色）、MR（灰色）、MY（黄色）为显性等位基因，三者之间为共显性，且均对m（白色）为完全显性；羽形（正常羽/卷羽）由另一对独立遗传的等位基因B/b控制，卷羽对正常羽为显性，且显性纯合子BB胚胎期完全致死。下列相关叙述正确的是（　　） A．柯尔鸭种群中，与羽色相关的基因型共有14种，表型共有7种 B．基因型为MCMY的黑黄相间羽个体与白色个体杂交，子代可出现4种不同羽色表型 C．灰色卷羽个体与正常羽个体杂交，子代存活个体中卷羽个体所占比例为2/3 D．基因型为MYmBb的黄色卷羽个体自交，子代存活个体中白色正常羽个体占1/12 13．在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①~⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入10个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合分别为（    ） A．甲：③⑤；乙：④⑤ B．甲：①②；乙：③⑤ C．甲：⑤⑤；乙：④⑤ D．甲：②⑤；乙：③④ 14．贵州多地通过种植牛腿南瓜(如图)实现了脱贫，贵州本南瓜多为扁盘状，牛腿南瓜呈长条状，将本地南瓜与牛腿南瓜间种，收获的F1代南瓜有扁盘状、长条状。将收获的扁盘状南瓜自交，部分植株后代全为扁盘状，部分植株自交后代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1。在不考虑突变和互换的情况下，下列相关叙述错误的是（    ） A．南瓜形状表型最少由两对以上的等位基因控制，且最少有两对遵循自由组合定律 B．南瓜表型的差异可能是基因与基因表达产物之间相互作用形成的 C．F2代球形南瓜最少有两种基因型的纯合子 D．球状南瓜的出现，是因为盘状南瓜雌雄配子结合时发生基因重组 15．如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是（　　） A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 C．该细胞正在进行减数分裂 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．(每空2分，共12分)肉质软且多汁的溶质和肉质致密脆硬的不溶质为桃果肉质地的一对相对性状，由等位基因A/a控制。实验小组用溶质植株甲和不溶质植株乙进行实验（子代足够多）：①分别让植株甲和植株乙上的部分花（两性花）自交；②用植株甲的花作父本和植株乙的部分花杂交；③用植株乙的花作父本和植株甲的部分花杂交，对各实验的F1的基因A/a进行PCR扩增及电泳鉴定，结果如表所示。 实验 实验①甲自交 实验①乙自交 实验② 实验③ F1电泳 结果 请回答下列问题： (1)上述实验中，常用来验证基因A/a遵循分离定律的实验为___________。与实验①相比，实验②和实验③过程中特有的操作是_______________。 (2)电泳结果中基因1代表控制桃果肉质地的_______（填“显性”或“隐性”）基因，作出该判断的依据是________，植株甲和植株乙的基因组成可分别用图中类型______________表示。 (3)采摘果实时发现，植株甲所结果实的表面无毛，而植株乙所结果实表面有毛，且有毛对无毛为显性，控制该相对性状的等位基因与基因A/a独立遗传。现欲以植株甲和乙为材料培育无毛不溶质纯合新品种，请写出培育思路_____（答出一种即可）。 17．（每空1分，共11分）某二倍体植物的花色受三对完全显性的等位基因控制，其花色色素合成途径如图1所示。现以三个白花纯合品系进行杂交实验，结果如图2所示。请回答下列问题：    (1)植物的花色遗传遵循基因的______定律。由图可知，基因可通过控制______，进而控制生物体的性状。 (2)正常情况下，红花植株的基因型有______种，实验一中，品系1的基因型是______，实验二中F2白花植株中能稳定遗传的占______。 (3)研究发现，在实验二F1中偶然发现一株白花，为探究其变异来源，科研人员进行了如下研究: ①制作该白花植株体细胞临时装片,镜检观察处于有丝分裂______期且染色体______的细胞并作核型分析,初步判断变异来源。 ②经初步判断该白花植株的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致，为此科研人员选用该白花植株与______杂交，观察并统计后代表现型及比例：若杂交后代中，____________，则该白花亲本在产生配子时，可能基因i发生显性突变； (4)若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因e，导致合子致死。基因型为iiAaBbX+Y和iiAaBbX+Xe的红花植株杂交，子一代中雌雄植株的表型及比例为______；子一代中红色花植株随机传粉，后代中红色花雌株比例为______。 18．（每空2分，共14分）已知某植物（2n=14，雌雄同株）的高茎（D）对矮茎（d）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性，花粉不可育（A）对花粉可育（a）为显性，且上述四对等位基因独立遗传。回答下列问题： (1)现有各种基因型的备选植株，为了验证等位基因D/d、R/r和Y/y在遗传上遵循自由组合定律，同学甲同时进行了三个类似的杂交实验，实验思路如下： 实验一，基因型为 DdRr 的植株与基因型为 ddrr 的植株杂交，统计子代的表型及比例； 实验二，基因型为 DdYy 的植株与基因型为 ddyy 的植株杂交，统计子代的表型及比例； 实验三，________。 上述三个实验的结果都是子代有4种表型，且比例为_________。 同学乙只进行了一个杂交实验，该实验有2种方案，方案的思路如下： 方案一，________； 方案二，________。 (2)该植物的花色有红色和白色两种，受等位基因 E/e、F/f 控制。红花植株甲、白花植株乙均存在部分花粉不可育现象，红花植株甲与白花植株乙杂交，所得F1均开红花，F1自交，所得F2的表型及比例为红花：白花=9：7。 ①红花植株甲、白花植株乙的基因型分别为_______。 ②综上分析，________（填“能”或“不能”）确定等位基因 E/e、F/f、A/a 在遗传上遵循自由组合定律。 ③利用基因定位技术得知，等位基因 D/d、R/r、Y/y、E/e、F/f 所在染色体的情况如下表所示。推测，等位基因 A/a 所在染色体是________。 等位基因 所在染色体 D/d 2 号染色体 R/r 1 号染色体 Y/y 4 号染色体 E/e 3 号染色体 F/f 6 号染色体 19．（除标注外，每空1分，共9分）抗除草剂基因bar和pat都能编码磷化乙酰转移酶（PAT），该酶能对除草剂草铵膦中的毒性成分磷化麦黄铜（PPT）中的自出氨基乙酰化从而对PPT解毒，研究人员向小麦中导入bar基因和pat基因培育出对草甘胺膦等多种除草剂具有高耐受性的优良品种。但由于导入的基因在染色体上随机整合，植株的抗除草剂性状也不一定能稳定遗传。已知玉米的2号染色体上另有一对等位基因A、a，分别控制玉米叶形的直叶和卷叶。不考虑互换和突变，回答下列有关问题： (1)若只有一个抗除草剂基因pat（简称P）导入某杂合的直叶玉米细胞内，通过组织培养获得了抗除草剂性状的转基因玉米，导入的抗除草剂基因P与2号染色体可能存在如图所示的三种位置关系： 请设计最简便的实验探究基因P与2号染色体的位置关系。 实验设计思路：____。 预期结果与结论： ①若子代中直叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图1所示： ②若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图2所示； ③若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图3所示。 (2)若仅考虑玉米对除草剂是否具有抗性，同时转入bar和pat两个抗除草剂基因的玉米植株自交后产生的F1的性状分离比可能是____（至少写出两种分离比）。 (3)若已知某基因型为Aa的直叶植株甲转入的两个抗除草剂基因位于非同源染色体上，且均不在2号染色体上，对甲植株进行植物组织培养后，获得多个植株，为了减缓转基因植株的进化速度，将这些植株与杂合的直叶不抗除草剂植株等比例间行种植，那么在自然状态下繁殖的子代中卷叶不抗除草剂植株所占比例是____。 20．（每空1分，共9分）玉米的甜度（相关基因用A/a表示）和香气（相关基因用B/b、D/d表示）共同影响其风味。研究发现B基因控制奎宁酸合成酶的合成，其催化产物是玉米香气的重要组成成分，BB与Bb具有相同的遗传效果，且D基因对其表达有抑制作用。科学家利用甲（高甜无香型）、乙（低甜无香型）、丙（低甜浓香型）三个纯合玉米品系通过杂交技术培育新品种，过程及结果如表所示。 亲本 F1性状及比例 F2性状及比例（由F1自交获得） 实验一 甲×乙 均为高甜无香型 高甜无香型：低甜无香型=3：1 实验二 乙×丙 均为低甜清香型 低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型=1：2：1 实验三 甲×丙 均为高甜清香型 高甜无香型：高甜浓香型：低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型：高甜清香型=6：2：1：2：1∶4 (1)控制甜度和香气的三对等位基因位于_______对同源染色体上。通过实验一或实验二_______（填“能”或“不能”）得出这一结论，理由是_______。 (2)若只考虑B/b、D/d两对等位基因，实验三F2中无香玉米的基因型有_______种，让这些无香型植株随机传粉，所得后代中纯合子的比例为_______。 (3)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，利用SSR技术可以进行基因定位。研究发现，与香型有关的上述某对基因位于3号或8号染色体上。科学家进一步实验，将实验三中亲本及F2中部分个体的3号和8号染色体SSR序列进行扩增，部分电泳结果如下图所示： 某同学根据电泳图谱确定8号染色体上携带D/d基因，你认为该判断是否正确？请写出理由是_______。 (4)为进一步提高玉米抗旱性，以增加产量，科学家以实验二中F1为受体导入一个抗旱基因（E），获得株系M，让其自交，后代表型及比例为无香抗旱型：清香抗旱型：浓香不抗旱型=2：5：3，说明抗旱基因插入_______基因所在的染色体上。已知E基因会导致一种性别的配子部分死亡，试推测该种配子中致死的比例为_______。请利用植株M和野生型植株设计杂交实验判断致死配子的类型，写出实验思路即可__________。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 基因的自由组合定律（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算推理类） 5 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 65 真题·命题感知 1．（2026·安徽·高考真题）为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R⁻，获得1条能正常生长的F0代个体（RR⁻），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（     ） A．选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B．用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C．R⁻编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D．突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 命题情境 本题以鱼类基因敲除、基因功能探究的现代分子生物学实验为科研情境，围绕基因缺失突变、遗传育种、一因多效等知识点命题，依托基因编辑技术研究基因功能的前沿生物实验，贴合高考结合现代生物技术、遗传育种的命题趋势，聚焦基因变异与性状调控的微观遗传现象。 考点解读 核心考点：受精卵基因编辑的遗传优势、基因突变（碱基缺失）、杂交育种纯合子获取、基因与性状的关系（一因多效）。 受精卵具备全能性，其基因组突变可分化形成生殖细胞，突变基因能传递给后代；体细胞敲除突变无法遗传，因此实验选用受精卵。 F0 基因型为RR-，自交（杂交）后代 F1 基因型为RR:RR-:R-R-=1:2:1，F1 即可出现纯合突变体R-R-。 编码区缺失 4 个连续碱基，会引发移码突变，突变基因R-翻译出的氨基酸序列大幅改变；纯合突变体无正常 R 基因，可与野生型对照，用于探究 R 基因生理功能。 单个 R 基因突变同时造成体型、体色两种性状改变，体现一因多效，一个基因可调控多个性状。 解题方法 生物实验逻辑直判法：受精卵全能性决定突变可遗传，A 正确；移码突变改变氨基酸序列，纯合突变体适合基因功能研究，C 正确；同一基因突变影响体型、体色，属于一因多效，D 正确。 遗传图解推导法：F0 为杂合\(RR^-\)，杂交后代 F1 直接产生\(R^-R^-\)纯合突变个体，B 表述正确，本题要求选错误项，无错误选项。 易混概念区分法：区分体细胞编辑与受精卵编辑的遗传差异；区分碱基缺失移码突变与碱基替换突变的蛋白影响差异；区分一因多效、多因一效两类基因 - 性状关系。 答案：B 2．（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 命题情境 本题以家蚕 ZW 型性别决定、鳞翅性状遗传育种为农业生产情境，结合 Z 染色体连锁双基因、雄蚕减数分裂交叉互换、重组配子比例限制等遗传规律综合命题，融合伴性遗传、连锁互换、基因频率计算，贴合高考遗传综合大题重逻辑、重图表计算、结合农林生物的命题特点. 考点解读 核心考点：ZW 型伴性遗传、同源染色体连锁基因交叉互换、重组配子与亲本配子比例关系、种群基因频率计算。 A、b/a、B 两对等位基因连锁在 Z 染色体，雌蚕性染色体为 ZW，仅一条 Z 染色体，无同源染色体，减数分裂不发生交叉互换；雄蚕 ZZ，两条 Z 可发生交叉互换产生重组配子。 有鳞条件：同时携带 A、B 基因；雌蚕 W 无等位基因，雌蚕基因型仅一条 Z，无法同时携带 A、B，所有雌蚕天然无鳞，题干 F1 出现 5% 有鳞雌蚕，说明亲本雄蚕可产生ZAB重组配子，与雌蚕 W 结合得到ZABW唯一有鳞雌蚕）。 雄蚕乙为有鳞个体，必须同时携带 A、B，连锁基因型只能是ZABZab（相斥型ZAbZaB无法大量产生ZAB重组配子，与题干低比例有鳞子代矛盾）。 交叉互换产生重组配子（ZAB、Zab），亲本型配子（ZAb、ZaB）占比更高；F1 有鳞个体仅ZAB配子结合形成，占比 5%，可推导配子比例；雄蚕个体两条 Z 染色体携带 A、B 基因总数一致，A、B 基因频率相等。 解题方法 性别决定定位法：ZW 型雌性 ZW、雄性 ZZ，雌性无同源 Z，无交叉互换，雌蚕仅一种 Z 配子，快速锁定甲（雌蚕）基因型不可能携带连锁双基因，排除 A。 连锁互换比例分析法：重组配子占比＜亲本配子，F1 有鳞个体仅由重组配子ZAB产生，占比极低，证明雄蚕乙连锁相为ZABZab，B 正确；重组配子总占比 10%，单种重组配子 5%，亲本型配子各 45%，因此ZAb不可能占 40%，排除 C。 基因频率概念辨析法：F1 雄蚕两条 Z 均来自父本，连锁基因 A、B 数量完全匹配，基因频率相等，排除 D。 答案：C 3．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）（水仙花瓣与副冠（如下图）的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制，A基因控制类胡萝卜素合成，B基因控制类胡萝卜素降解，D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色，a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲（花瓣白色、副冠黄色，花后期副冠会褪色）和纯合水仙乙（花瓣黄色、副冠橙红色，花后期副冠不褪色）。将甲和乙杂交后得到F1，再自交得到F2。下列叙述正确的是（　　） A．水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的 B．甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD C．F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色，花后期副冠褪色 D．F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16，该性状共有2种基因型 命题情境 本题以观赏花卉水仙花瓣、副冠色彩调控为生活园艺情境，依托三对独立遗传等位基因的多基因调控性状，融合合成基因、降解基因、富集修饰基因的层级调控逻辑，设置自由组合、表型推导、基因型计数综合考题，贴合高考生活化植物性状、多对等位基因自由组合的命题风格。 考点解读 核心考点：多基因层级调控性状、三对等位基因自由组合、纯合亲本基因型推导、自交后代性状分离比、表型对应基因型计数。 基因功能分层： A：合成类胡萝卜素（无 A 则无色素，花瓣白色）；a：不能合成色素 B：降解类胡萝卜素（有 B 则色素分解变黄 / 褪色）；b：不降解色素 D：副冠色素富集（有 D 则橙红、不褪色）；d：无富集，黄色、后期褪色 纯合甲：花瓣白色（无色素→aa）、副冠黄色褪色（色素降解、无富集→BBdd），基因型 aaBBdd； 纯合乙：花瓣黄色（合成色素且不降解→AAbb）、副冠橙红不褪色（富集→DD），基因型 AAbbDD，B 正确。 甲 × 乙，F1 基因型 AaBbDd： A 存在可合成色素，B 存在降解色素→花瓣白色； D 存在富集色素→副冠橙红色；B 存在持续降解，后期褪色，C 正确。 甲花瓣、副冠均为 aaBBdd，核基因完全相同，花瓣与副冠颜色差异是细胞选择性表达（B 基因仅在花瓣高表达），由基因 B 表达量差异决定，A 正确。 副冠橙红不褪色条件：D_、bb（无降解），A 不影响副冠色泽；三对基因独立遗传，仅看 B、D：bbD_占比1/4×3/4=3/16；bbD_基因型：bbDD、bbDd，共 2 种，D 正确。 解题方法 基因功能分层拆解法：拆分 A（合成）、B（降解）、D（富集）三层独立功能，按 “有无色素→色素是否降解→色素是否富集” 三步推导纯合亲本基因型、F1 表型。 自由组合拆分法：三对独立基因分开计算，仅锁定控制副冠颜色的 B、D 基因计算分离比，简化复杂多基因计算。 细胞分化概念辨析法：同一植株体细胞基因型完全一致，器官颜色差异源于基因选择性表达，快速判断 A 逻辑成立。 基因型枚举计数法：锁定目标性状 bbD_，枚举所有纯合 / 杂合组合，统计基因型种类，验证 D 选项。 答案：ACD 进阶·强化演练 情境探究类 1．【模式生物科研】拟南芥为严格的闭花自花传粉植物，是遗传学研究的模式生物。某拟南芥植株自交，子代的表型及比例为早花∶晚花=3∶1，种皮深褐色∶种皮黄色=3∶1，叶片卷曲∶叶片正常=3∶1。下列说法错误的是（    ） A．拟南芥在自然状态下一般为纯种 B．该拟南芥表型为早花种皮深褐色叶片卷曲 C．子代表型为早花种皮黄色叶片卷曲的个体占9/64 D．子代个体中可能不存在表型为晚花叶片卷曲的个体 【答案】C 【分析】某拟南芥植株自交，子代的表型及比例为早花∶晚花=3∶1，种皮深褐色∶种皮黄色=3∶1，叶片卷曲∶叶片正常=3∶1，说明早花、种皮深褐色、叶片卷曲为显性性状。 【详解】A、由题干信息可知，拟南芥为严格的闭花自花传粉植物，故自然状态下一般为纯种，A正确； B、某拟南芥植株自交，子代的表型及比例为早花∶晚花=3∶1，种皮深褐色∶种皮黄色=3∶1，叶片卷曲∶叶片正常=3∶1，说明早花、种皮深褐色、叶片卷曲为显性性状，且该拟南芥表型为早花种皮深褐色叶片卷曲，B正确； C、由于三对基因的位置不确定，故无法计算子代表型为早花种皮黄色叶片卷曲的个体的比例，C错误； D、若控制晚花和叶片正常的基因连锁，故子代个体中可能不存在表型为晚花叶片卷曲的个体，D正确。 故选C。 2．【本土生态生物】弹涂鱼是广东湛江红树林湿地的典型物种，其性别决定方式为ZW型。研究发现，弹涂鱼的耐盐性（高耐盐和低耐盐）和背鳍颜色（黄色和蓝色）分别受A/a和B/b两对等位基因控制。现有纯合的高耐盐黄色背鳍品系和低耐盐蓝色背鳍品系进行正反交，正反交的F1分别自由交配，F2的性状分离比如表所示（不考虑ZW染色体同源区段的遗传）。下列叙述正确的是（　　） 杂交组合 F2 正交组合 ♂高耐盐黄色背鳍×♀低耐盐蓝色背鳍 ♂高耐盐黄色背鳍∶♂高耐盐蓝色背鳍∶♀高耐盐黄色背鳍∶♀低耐盐蓝色背鳍=1∶1∶1∶1 反交组合 ♀高耐盐黄色背鳍×♂低耐盐蓝色背鳍 ♂低耐盐蓝色背鳍∶♂高耐盐蓝色背鳍∶♀高耐盐黄色背鳍∶♀低耐盐蓝色背鳍=1∶1∶1∶1 A．A/a和B/b两对基因遵循自由组合定律 B．高耐盐对低耐盐为显性，黄色背鳍对蓝色背鳍为显性 C．正反交组合F2高耐盐蓝色背鳍个体基因型不同 D．反交组合中F2的雌雄个体随机交配后代中，♀高耐盐黄色背鳍∶♀低耐盐蓝色背鳍=1∶3 【答案】D 【详解】A、正反交F₂均为1：1：1：1分离比，不符合自由组合定律（9：3：3：1），说明A/a和B/b两对基因连锁，不遵循自由组合定律，A错误； B、正交F₂中雄性均为高耐盐，雌性有高 / 低耐盐，说明高耐盐为显性（A）。 反交实验中，父本为高耐盐黄色背鳍，母本为低耐盐蓝色背鳍，F₂的雄性个体均为蓝色背鳍（表现为低耐盐蓝色 / 高耐盐蓝色背鳍）。 这说明蓝色背鳍（b）对黄色背鳍（B）为显性（因为雄性的Z染色体来自父母本，母本的蓝色基因掩盖了父本的黄色基因，表现为显性性状），B错误； C、正反交 F₂的高耐盐蓝色个体基因型均为ZAb Zab（雄性连锁杂合子），基因型相同，C错误； D、反交F₂雌性基因型：♀高耐盐黄（ZᴬᴮW）：♀低耐盐蓝（ZᵃᵇW）=1：1；雄性：♂低耐盐蓝（ZᵃᵇZᵃᵇ）：♂高耐盐蓝（ZᴬᵇZᴬᵇ）=1：1。随机交配时，雄性配子：ZAB：1​/4，Zab：3/4​， 雌性配子：W：1​/2（雌性产生W 配子的比例为1/2），后代雌性基因型比例：  ZABW（高耐盐黄）：1​/4×1/2​=1​/8，ZabW（低耐盐蓝）：3​/4×1/2​=3/8，比例为 1：3​，D正确。 故选D。 3．【动物行为遗传】沙滩鼠能营造长的人巢通道（L型通道），而北美鹿鼠只能营造短的人巢通道（S型通道），以二者为亲本进行杂交，获得的F1，鼠营造的人巢通道长度介于两亲本之间（M型通道）。F1鼠与北美鹿鼠回交，有1/8的F2鼠营造的是M型通道。若使F1鼠相互交配，子代中营造S型通道的个体所占比例的理论值为（    ） A．1/16 B．1/64 C．1/128 D．1/256 【答案】B 【分析】1/8可以拆分为1/2×1/2×1/2，而1/2符合一对等位基因控制的杂合子测交后代隐性性状所占比例，所以3个1/2就表示了三对基因杂合子（若用A、a，B、b，C、c三对等位基因表示）AaBbCc个体与aabbcc个体测交后代aabbcc个体所占比例，所以可以得出：F1鼠基因型为：AaBbCc，亲本中北美鹿鼠（S型通道）基因型为：aabbcc，若使F1（AaBbCc）鼠相互交配，子代中营造S型通道的个体(aabbcc)所占比例的理论值为：1/4×1/4×1/4＝1/64。 【详解】1/8可以拆分为1/2×1/2×1/2，而1/2符合一对等位基因控制的杂合子测交后代隐性性状所占比例，所以3个1/2就表示了三对基因杂合子（若用A、a，B、b，C、c三对等位基因表示）AaBbCc个体与aabbcc个体测交后代aabbcc个体所占比例，所以可以得出：F1鼠基因型为：AaBbCc，亲本中北美鹿鼠（S型通道）基因型为：aabbcc，若使F1（AaBbCc）鼠相互交配，子代中营造S型通道的个体(aabbcc)所占比例的理论值为：1/4×1/4×1/4＝1/64，即B正确，A、C、D选项均错误。 故选B。 4．【人体性状遗传】人类肤色由3对独立遗传的等位基因控制，其中深肤色由显性基因控制，皮肤为深黑色的基因型为AABBDD，皮肤为白色的基因型为aabbdd。如表列出了基因型为AaBbDd的男女婚配后代个体中所能具有的全部表现类型及所占的比例。若基因型为AaBbDd与Aabbdd的男女婚配，则下列有关子代的叙述，错误的是（不考虑交叉互换）（    ） A．子代中不会出现类型六和类型七的个体 B．子代中类型三的个体出现的概率为5/16 C．子代中类型二的个体的基因型有3种 D．子代中皮肤颜色类型四∶类型五＝4∶1 【答案】B 【分析】控制肤色的3对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，显性基因个数越多，肤色越深。基因型为AaBbDd与Aabbdd的男女婚配，所有子代的可能情况如表（括号内为显性基因个数）： 【详解】A、由分析可知，子代中显性基因个数最多为4个，最少为0个，类型六的个体中含有显性基因个数5个和类型七的个体中含有显性基因个数6个，因此子代中不会出现类型六和类型七的个体，A正确； B、子代中类型三的个体中含有显性基因个数2个，由分析可知，其出现的概率=6/16，B错误； C、子代中类型二的个体中含有显性基因个数1个，其基因型有Aabbdd、aaBbdd、aabbDd三种，C正确； D、子代中类型四的个体中含有显性基因个数3个，子代中类型五的个体中含有显性基因个数4个，由分析可知，子代中皮肤颜色类型四∶类型五＝4/16：1/16=4：1，D正确。 故选B。 5．【观赏禽育种】一种长尾小鹦鹉的羽色由位于两对常染色体上完全显性的等位基因B、b和Y、y控制，其中B基因控制产生蓝色素，Y基因控制产生黄色素，蓝色素和黄色素混在一起时表现为绿色。两只绿色鹦鹉杂交，F1出现绿色、蓝色、黄色、白色四种鹦鹉。下列叙述错误的是(　　) A．亲本两只绿色鹦鹉的基因型相同 B．F1绿色个体的基因型可能有四种 C．F1蓝色个体自由交配，后代蓝色个体中纯合子占1/2 D．F1中蓝色个体和黄色个体相互交配，后代中白色个体占2/9 【答案】D 【分析】根据题干信息分析，绿色的基因型为B_Y_，蓝色的基因型为B_yy，黄色的基因型为bbY_，白色的基因型为bbyy。两只绿色鹦鹉杂交，F1出现绿色、蓝色、黄色、白色四种鹦鹉，说明亲本绿色的基因型都是YyRr。 【详解】根据以上分析已知，亲本两只绿色鹦鹉的基因型都是YyRr，A正确；子一代绿色的基因型共有四种，分别是YYRR、YYRr、YyRR、YyRr，B正确；F1蓝色个体基因型及其比例为BByy:Bbyy=1:2，产生的配子的种类及其比例为By:by=2:1，因此F1蓝色个体自由交配，后代蓝色个体中纯合子占（2/3×2/3）÷（1-1/3×1/3）=1/2，C正确；F1中蓝色个体（B_yy）和黄色个体（bbY_）相互交配，后代中白色（bbyy）个体占1/3×1/3=1/9，D错误。 【点睛】解答本题的关键是根据题干信息判断不同的表现型对应的可能基因型，再根据亲子代之间的表现型关系判断亲本的基因型以及子代的基因型、表现型情况。 6．【畜禽育种实验】鸡的冠型和羽毛颜色受不同基因控制，野生型为单冠棕羽。为探究其遗传机制，研究人员利用不同羽色和冠型的单基因纯合突变个体进行杂交实验，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 实验 杂交组合 子代表型及比例 一 ♂单冠银羽×♀玫瑰冠棕羽 F1中雄鸡全为玫瑰冠棕羽，雌鸡全为玫瑰冠银羽 二 ♂豆冠棕羽×♀单冠银羽 F1中雌雄全为豆冠棕羽 三 ♂豆冠棕羽×♀玫瑰冠棕羽 F1相互交配得到F2，F2中雌雄全为棕羽 胡桃冠∶玫瑰冠∶豆冠∶单冠=9∶3∶3∶1 A．银羽为性染色体隐性遗传 B．冠型受两对位于非同源染色体上的非等位基因控制 C．实验三F2中胡桃冠杂合子的基因型有4种 D．实验一的F1雌鸡与实验二的F1雄鸡杂交，子代中胡桃冠银羽雄鸡占1/16 【答案】C 【详解】A、实验一中♂银羽×♀棕羽，F1雄全为棕羽，雌全为银羽，性状与性别关联；结合实验二F1全为棕羽，推导得：羽色基因位于Z染色体，棕羽对银羽为显性，即银羽为性染色体隐性遗传，A正确； B、鸡的性别决定为ZW型（雄性ZZ，雌性ZW），结合杂交实验推导：实验三F2冠型性状分离比为9:3:3:1，符合自由组合定律，说明冠型由两对位于非同源染色体上的非等位基因控制，设为A/a、B/b，野生型单冠aabb，玫瑰冠为A_bb，豆冠为aaB_，胡桃冠为A_B_，B正确； C 、胡桃冠的基因型为A_B_，共有4种基因型：AABB（纯合子）、AABb（杂合子）、AaBB（杂合子）、AaBb（杂合子），因此胡桃冠杂合子基因型共3种，不是4种，C错误； D 、实验一F1雌鸡基因型：AabbZbW（冠型Aabb，银羽雌ZbW）；实验二F1雄鸡基因型：aaBbZBZb（冠型aaBb，棕羽雄ZBZb）。胡桃冠（A_B_）概率：Aabb×aaBb，A_概率1/2，B_概率1/2，故A_B_=1/2×1/2=1/4。银羽雄鸡（ZbZb）概率：ZbW×ZBZb，子代ZbZb占所有子代的1/4。总概率：1/4×1/4=1/16，D正确。 阅读以下材料，回答下面小题。 SRS综合征是一种罕见遗传病，患者表现为生长受限、出生低体重、身体不对称等症状，其发病机制主要有以下两种。 机制①：正常人及患者的11号染色体部分区域及相关基因如下图所示，其中A基因抑制生长，仅母源染色体表达；C基因促进生长并与A基因形成生长调控平衡对，仅父源染色体表达；B区在父源和母源染色体中均发挥作用，且只调控自身所在染色体相关基因的表达。 机制②：人类7号染色体上也存在调控生长的相关基因，当体内2条7号染色体均为母源染色体时，也会表现为SRS综合征。 7．【医学前沿（印记遗传病）】机制①的患者体内11号父源染色体上的A基因及C基因的表达情况为（    ） A．表达、表达下降 B．不表达、表达 C．表达、表达 D．不表达、表达下降 8．【医学前沿（染色体病）】结合材料分析，下列叙述正确的是（    ） A．机制①患者基因A、C的遗传遵循自由组合定律 B．机制②患者染色体组型一定不正常 C．机制②患者的母亲卵原细胞减数分裂过程中同源染色体未分离 D．两种发病机制的患者均无法通过DNA测序技术直接确诊 【答案】7．A 8．D 【详解】7．正常人：在B区调控作用下，母源A基因表达，母源C基因不表达，父源B区甲基化不表达，父源A基因不表达，C基因正常表达，促进生长并与母源A基因形成生长调控平衡对。机制①患者：父源B区甲基化减弱，父源A基因表达，父源基因C的表达下降，A正确，BCD错误。 8．A、A和C基因连锁，不遵循自由组合定律，A错误； B、机制②患者染色体数量仍为正常46条，染色体组型正常，B错误； C、机制②患者的母亲卵原细胞减数分裂过程中可能是同源染色体未分离，或者后期II复制的染色体未正常分离，C错误； D、两种发病机制DNA序列均正常，无法通过DNA测序技术直接确诊，D正确。 9．【基础遗传实验材料】拟南芥为十字花科植物，有多种性状，如茎中上部有不分枝、分枝；茎的下部有单毛、叉毛；基生叶有倒卵形、匙形；茎叶有披针形、椭圆形等区分明显的性状。拟南芥是自花受粉、闭花授粉植物，用理化因素处理时突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型，且植株小、结子多。拟南芥基因组大约为12500万碱基对，细胞中含有5对染色体。实验室栽植的拟南芥品种在发芽后4周开花，开花4～6周后采集种子。下列关于拟南芥作为遗传学实验材料的说法，错误的是（    ） A．拟南芥具有多对易区分的相对性状，便于实验结果的数据统计 B．拟南芥自然条件下为纯种，用其做人工杂交实验结果可靠、易分析 C．植株小、结子多、生长周期短，可减少用地面积、缩短实验时间 D．拟南芥的基因组小、染色体条数少，因此突变率高 【答案】D 【分析】遗传学材料的特点通常是：培养周期短，容易饲养，成本低；染色体数目少，便于观察；某些相对性状区分明显等。 【详解】A、拟南芥具有多对易区分的相对性状，便于实验结果的数据统计，A正确； B、拟南芥自然条件下为纯种，用其做人工杂交实验结果可靠、易分析，B正确； C、植株小、结子多、生长周期短，可减少用地面积、缩短实验时间，C正确； D、拟南芥的基因组小、染色体条数少，便于观察染色体数目的变异，与突变率高无关，D错误。 故选D。 10．【农业育种科技】小麦是我国最重要的粮食作物之一。正常小麦为雌雄同株，但自然状态下主要进行自交，这就为小麦杂交育种研究带来困难。为解决这一问题，我国科学家首次发现野生雄性不育小麦，并证实该性状由4号染色体上的一个育性正常基因ms突变为Ms（显性不育基因）导致的。研究人员将一个育性恢复基因R和一个雄配子致死基因A一起导入野生雄性不育小麦的同一条染色体上，获得了多种转基因个体，且转入的外源基因不会发生互换。已知小麦的抗性和易感病分别由基因B、b控制，正常小麦表现为易感病，野生雄性不育小麦具有抗性（基因型为BB），导入的R基因除了会影响小麦育性外，还可导致B基因无法表达，表现为易感病。不考虑其他突变。请回答以下问题： (1)雄性不育突变体在农业和遗传研究中具有重要的应用价值，其优点有________（答出1点即可）。 (2)为获得杂交小麦，可利用育性正常小麦与非转基因雄性不育小麦杂交，F1表现型及比例为_______；若B/b不位于4号染色体上，让上述F1所有个体随机传粉，F2小麦育性和抗性的表现型及比例为________。 (3)将基因R和A导入雄性不育小麦后，导入的位置不同可得到不同类型的个体。若某转基因个体自交后代全为雄性可育个体，则该个体中导入外源基因的位置是________。 (4)为探究不同转基因个体中基因Ms/ms、B/b和R之间的位置关系，研究人员让多个转基因个体分别自交（不考虑互换），单独收获种子。种植后利用Ms和ms基因的特异性引物对不同转基因自交后代中所有抗病个体的DNA进行PCR扩增，然后进行电泳，结果如下图所示。 若Ms/ms、B/b和R位于一对同源染色体上，则电泳条带为上图中的________（用图中数字回答）；若某个体相关子代电泳同时出现图中的三种条带，据此________（填“能”或“不能”）确定该个体中上述基因Ms/ms和R之间的位置关系。 【答案】(1)不用人工去雄（或在转基因研究中可防止基因污染） (2) 育性正常：雄性不育=1：1 雄性不育抗病：雄性不育易感病：育性正常抗病：育性正常易感病=3：1：9：3 (3)基因R和A导入到Ms基因所在的染色体上 (4) 1或2 能 【详解】（1）雄性不育突变体由于无法产生花粉，在杂交实验中只能作为母本，故不需要人工去雄或在转基因研究中可防止基因污染。 （2）野生雄性不育小麦是由4号染色体上的一个育性正常基因ms突变为Ms（显性不育基因）导致的，则非转基因雄性不育小麦为杂合子（Msms），只能作母本，育性正常小麦基因型为msms，F1表现型及比例为育性正常（msms）：雄性不育（Msms）=1：1；若B/b不位于4号染色体上，则Ms/ms和B/b为非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律。亲本育性正常小麦表现为易感病，基因型为msmsbb，野生雄性不育小麦具有抗性，基因型为MsmsBB，则F1的基因型为MsmsBb：msmsBb=1：1，F1所有个体随机传粉，利用拆分法，由于F1都为Bb，所以F2中抗性：易感病=3：1，F1中Msms：msms=1：1，由于Msms为雄性不育，只能产生雌配子，F1中产生的雌配子Ms：ms=1：3，花粉只有ms一种类型，所以F2中雄性不育：育性正常=1：3，F2小麦育性和抗性的表现型及比例为雄性不育抗病：雄性不育易感病：育性正常抗病：育性正常易感病=3：1：9：3。 （3）基因R和A导入雄性不育小麦后，位置关系如下图（R和A导入到同一条染色体上）。（含有R的个体都为育性正常，含有A的雄配子致死） 当基因R和A导入到Ms基因所在的染色体上时：雄配子只有ms，雌配子MsRA：ms=1：1，故后代全为育性正常；当基因R和A导入到ms基因所在的染色体上时：雄配子只有Ms，雌配子Ms：msRA=1：1，故后代雄性不育：育性正常=1：1；当基因R和A导入到相关非同源染色体上时：雄配子Ms：ms=1：1，雌配子MsR A：Ms：msRA：ms=1：1：1：1，故后代雄性不育：育性正常=3：5。 （4）由题目可知，多个转基因个体（野生雄性不育）的基因型都为MsmsBBRA，含有R的个体都为育性正常，含有A的雄配子致死，RA导入野生雄性不育小麦的同一条染色体上，由于多个转基因个体的基因型都为MsmsBBRA，其自交后代全为BB，但导入的R基因除了会影响小麦育性外，还可导致B基因无法表达，表现为易感病，所以自交后代中所有抗病个体不含R。转基因个体中基因Ms/ms、B/b和R（表示RA两个基因）之间的位置关系如下图： ①雄配子为msB，雌配子为MsRAB:msB=1：1，后代抗病个体全为msmsBB；②雄配子为MsB，雌配子为MsB：msRAB=1：1，后代抗病个体全为MsMsBB；③雄配子为msB，雌配子为MsRAB:msB=1：1，后代抗病个体全为msmsBB；④雄配子为MsB，雌配子为MsB：msRAB=1：1，后代抗病个体全为MsMsBB；⑤雄配子为MsB：msB=1：1，雌配子为MsRAB：msRAB：MsB：msB=1：1：1：1，后代抗病个体有MsMsBB、MsmsBB、msmsBB；⑥雄配子为MsB：msB=1：1，雌配子为MsRAB：msRAB：MsB：msB=1：1：1：1，后代抗病个体有MsMsBB、MsmsBB、msmsBB；⑦雄配子为MsB：msB=1：1，雌配子为MsRAB：msRAB：MsB：msB=1：1：1：1，后代抗病个体有MsMsBB、MsmsBB、msmsBB；综上所述，Ms/ms、B/b和R位于一对同源染色体上时，则电泳条带为1或2；某个体相关子代电泳同时出现图中的三种条带，据此确定该个体中上述基因Ms/ms和R之间的位置关系为非同源染色体上的非等位基因。 11．【作物分子育种】水稻稻瘟病是由真菌引起的严重病害。研究表明，水稻11号染色体上R基因编码的抗病蛋白能有效抵抗稻瘟病，r基因则不能。研究人员在水稻群体中发现了两个自然突变基因R1和R2，已知这两个基因均由基因R发生碱基对缺失所致，其中R1突变不影响抗病功能，R2突变导致抗病功能完全丧失。回答下列问题： (1)基因R、R1、R2在遗传学上互称为_____，它们最根本的区别是_____。设计一对特异性引物对基因型为RR2植株的自交后代进行PCR检测：正向引物（与基因上游序列结合）依据缺失序列进行设计；反向引物与缺失区域下游的一段序列互补配对。理论上，RR2植株自交，后代中能扩增出目标条带的植株的基因型为_____，部分植株条带亮度明显高于其他植株（克隆出的相关基因越多，条带亮度越大），这些高亮度条带对应基因型的植株在后代中所占比例为_____。 (2)将一个完整的R基因通过转基因技术导入基因型为R1R2的植株的5号染色体上，获得了基因型为R1R2R的植株。导入的R基因与内源R1、R2基因之间遵循基因的_____定律。RR1R2植株自交（不考虑互换和突变），用能引起稻瘟病的真菌感染子代，则子代中抗病性状能稳定遗传的个体所占比例为_____。 (3)在水稻稻瘟病流行的区域，基因型为R1R1的植株因兼具抗病性和生长优势而具有更高的适应度。现有某基因型为RR1的植株，若该植物严格自交，且基因型为R1R1的植株每代结实数比理论值增加30%（其他基因型植株结实数与理论值一致），子二代中基因R1的基因频率为_____%（保留1位小数）。 (4)研究发现，水稻11号染色体上还存在一个与控制稻米香味相关的基因F/f，其中F基因编码甜菜碱醛脱氢酶，使稻米具有香味（香米），f基因导致该酶失活，稻米无香味。已知R和F基因的交换率为20%（交换率=减数分裂过程中发生交换的配子数÷总配子数×100%）。让均不含R1、R2基因的纯合抗稻瘟病无香味水稻与纯合不抗稻瘟病有香味水稻杂交，所得F1自交，F2中既抗稻瘟病又有香味的水稻所占比例为_____。 【答案】(1) 等位基因 碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序不同 RR、RR2 1/4 (2) 自由组合 7/16 (3)53.5 (4)51/100 【详解】（1）R、R1、R2是位于同源染色体同一位置、控制同一性状的不同等位形式，互称为等位基因，等位基因的根本区别是碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序不同。根据题意，正向引物依据R2的缺失序列设计，只有含R的植株能扩增出目标条带；RR2自交后代基因型及比例为RR：RR2：R2R2=1：2：1，因此能扩增出条带的基因型是RR、RR2；RR含2个R，扩增产物更多，条带亮度更高，占后代的比例为1/4。 （2）导入的R基因位于5号染色体，内源R1、R2位于11号染色体，非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。R1有抗病功能，R2无，导入的R有抗病功能；稳定抗病指自交后代不出现不抗病个体，按自由组合定律计算：R1R1（所有后代都含R1，全抗病）占1/4，非R1R1但R基因纯合（R1R2RR（1/2×1/4）、R2R2RR（1/4×1/4））占3/16，合计总子代中稳定抗病个体比例为1/4+3/16=7/16。 （3）亲本为RR1，自交得到F1为RR：RR1：R1R1=1:2:1，该植物严格自交，R1R1的植株每代结实数为其他基因型的1.3倍：F1分别自交后代F2的实际比例应该是：RR自交的F2为1×（RR），RR1自交的F2为2×（1/4RR，1/2RR1，1/4R1R1），R1R1自交的F2为1.3×（R1R1），即F2各基因型实际数量：RR=1×1+2×1/4=1.5，RR1=2×1/2=1，R1R1=2×1/4+1.3×1=1.8；R1基因频率=(2×1.8+1×1)÷[2×(1.5+1+1.8)]=4.6÷8.6≈53.5%。 （4）亲本为纯合抗稻瘟病无香味RRff×纯合不抗稻瘟病有香味rrFF，F1基因型为RrFf，其中R和f连锁，r和F连锁，交换率20%，因此配子比例为RF:Rf:rF:rf=1:4:4:1；雌雄配子随机结合，既抗稻瘟病又有香味的R_F_有雄配子RF×雌配子（RF、Rf、rF、rf）=1/10×1=1/10，雄配子Rf×雌配子（RF、rF）=4/10×1/2=2/10，雄配子rF×雌配子（RF、Rf）=4/10×1/2=2/10，雄配子rf×雌配子RF=1/10×1/10=1/100，即1/10+2/10+2/10+1/100=51/100。 12．【水稻育种科技】我国是水稻（2N=24）的原产地之一，水稻是自花传粉植物。我国科学家先后发现了水稻中高产基因O（OsDREB1C的简写）和籽粒“胖瘦（长宽比）”基因G（GSE9的简写），已知高产基因O是位于6号染色体上的显性基因。 (1)对水稻基因组进行测序，应该测定________条染色体上的DNA序列。 (2)多倍体植株的优点是________，但多倍体植株有晚熟的缺点，若要培育成熟期接近正常二倍体的四倍体水稻，可选用________类型的二倍体水稻，对其进行染色体数目加倍处理。 (3)与野生型相比，敲除基因G导致粒长显著增加、粒宽减小，表明决定胖粒的基因G是显性基因。请以高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体为亲本设计实验，确定基因G是否位于6号染色体上（对杂交操作技术不作要求、两对等位基因均为完全显性）： 实验思路：________________________。 预期结果及结论：______________________。 (4)研究发现与基因G在同一条染色体上的基因U受高温诱导表达，导致水稻花粉发育不良，若在36℃时含U的花粉粒1/3致死，则基因型为UuGg的个体在36℃环境下自交，其子代中胖粒：瘦粒=________。（不考虑交叉互换） 【答案】(1)12 (2) 茎秆粗壮、叶片果实种子都比较大、营养物质含量丰富 早熟 (3) 实验思路：让高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体杂交，F1自交得F2,观察并统计F2表现型及比例。 若F2中高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒为9：3：3：1，则基因G不位于6号染色体上；若F2中高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒不为9：3：3：1，则基因G位于6号染色体上。 (4)7:3 【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）水稻时二倍体生物，且水稻是自花传粉植物没有性染色体，因此对水稻基因组进行测序，只需测定其一个染色体组中的染色体即可，即测定水稻12条染色体上的DNA序列。 （2）多倍体植株的优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。若要培育成熟期接近正常二倍体的四倍体水稻，可选用早熟类型的二倍体水稻，对其进行染色体数目加倍处理。 （3）高产基因O是位于6号染色体上的显性基因，若想确定基因G是否位于6号染色体上，让高产瘦粒水稻基因型为OOgg和非高产胖粒水稻基因型为ooGG纯合体杂交，F1基因型为OoGg，F1自交得F2，若基因G不位于，泽两对基因遵循基因的自由组合定律，F2中的表型及比例为高产胖粒O_G_：高产瘦粒O_gg：非高产胖粒ooG_：非高产瘦粒oogg=9：3：3：1；若基因G位于6号染色体上，则两对基因不遵循基因的自由组合定律，F2中的表型及比例不为高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒不为9：3：3：1。 因此实验思路：让高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体杂交，F1自交得F2，观察并统计F2表现型及比例。 预期结果及结论：若F2中高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒为9：3：3：1，则基因G不位于6号染色体上；若F2中高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒不为9：3：3：1，则基因G位于6号染色体上。 （4）基因U与基因G在同一条染色体上，基因型为UuGg的个体产生雌配子的种类及比例为UG：ug=1：1，在36℃时含U的花粉粒1/3致死，因此因型为UuGg的个体产生雄配子的种类及比例为UG：ug=2：3，基因型为UuGg的个体在36℃环境下自交，子代中瘦粒所占的比例为1/2×3/5=3/10.则其子代中胖粒：瘦粒=7：3。 13．【经典遗传实验】平衡致死系也称永久杂种，是一种能够保存致死基因的品系。在平衡致死系中个体间随机交配，致死基因却可以被保留下来。果蝇3号染色体上存在一对等位基因D（展翅）和d（正常翅），但DD纯合致死。为了进一步研究该基因的致死机理，人们需要保留这个基因。回答下列有关问题： (1)若选用一定数目的展翅雌雄果蝇装入培养瓶中培养，个体间自由交配。则F1、F2、F3这三代中D基因频率依次为_____、_____、_____。如此培养下去，则培养瓶中通过多代的自由交配，瓶中就几乎只有基因型为dd的果蝇。因此要保留基因D，必须逐个观察每代个体，把表现型为_____的个体淘汰，才能保留该致死基因。 (2)每一代都要逐个观察是极费人力和时间的，在保存果蝇品系较多的遗传学实验室中这个问题尤其严重，摩尔根的学生Muller又发现另一对位于常染色体上的等位基因G（黏胶眼）和g（正常眼），且GG纯合致死。他选择展翅黏胶眼果蝇自由交配，若F1的表现型及比例为_____，则说明这两对等位基因位于两对同源染色体上，但实验结果与上述数据完全不符，说明这两对基因位于一对同源染色体上，随后Muller终于发现了一个展翅黏胶眼品系，对于该品系的子代不需要人工筛选，致死基因就能永久保留，这就是平衡致死系。则该品系G基因应该位于_____（答“D基因所在的染色体上”或“d基因所在的染色体上”），请在G位置做出正确判断的基础上用遗传图解来说明该品系自由交配可以永久保留致死基因（不考虑交叉互换与基因突变等变异，要求图解中要标注出相关的基因及其所在的染色体）。_____ 【答案】(1) 1/3 1/4 1/5 正常翅 (2) 展翅黏胶眼∶展翅正常眼∶正常翅黏胶眼∶正常翅正常眼=4∶2∶2∶1 d基因所在的染色体上    【分析】基因频率是指某基因占其全部等位基因的比值，某基因频率＝某种基因的纯合子基因型频率＋1/2杂合子基因型频率。 【详解】（1）选用一定数目的展翅雌雄个体装入果蝇培养瓶，个体间自由交配，由于DD致死，所以展翅个体的基因型为Dd，则F1为2/3Dd、1/3dd，D的基因频率是1/3，F2为1/2Dd、1/2dd，D的基因频率是1/4，F3为2/5Dd、3/5dd，D的基因频率是1/5；依此规律培养，则培养瓶中通过多代的自由交配，瓶中D频率不断下降而d的频率不断上升，多代过后就几乎只有基因型为dd的果蝇，因此要保留基因D，必须逐个观察每代个体，把表现型为正常翅的个体淘汰，留下展翅（Dd），这样才能保留该致死基因。 （2）题干已知D、d位于3号染色体，G、g也位于常染色体上，选择展翅黏胶眼果蝇（DdGg）自由交配，由于DD和GG均致死，则若F1的表现型及比例为展翅黏胶眼∶展翅正常眼∶正常翅黏胶眼∶正常翅正常眼=4∶2∶2∶1，则说明这两对等位基因位于两对同源染色体上；但实验结果与上述数据完全不符，说明这两对基因位于一对同源染色体上，且D、g位于一条染色体上而d、G位于另一条上，这样就可以在不需要人工选择的情况下以永久杂种的形式保留致死基因；遗传系谱图书写时应标明亲自带关系、表现型、基因型及比例，且亲子代之间用箭头表示，故可用遗传图解来说明该品系自由交配可以永久保留致死基因如下：    。 14．【医学科研（线粒体遗传病）】脑钙化是一种与衰老相关的病理反应，也是一种遗传疾病。不同基因突变均可导致患病，研究人员对其相关机理进行了研究。 (1)家族1由单基因突变（A/a）导致，分析图1可知，家族1中Ⅱ3的基因型为______。 (2)通过检测发现，家族2中的I2只携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t，家族2中的I1与家族1中的I1的基因型均为AaTT，具有两个非等位致病基因也可患病，家族2中的Ⅱ1的基因型为______。如果家族1中的Ⅲ1与家族2中的Ⅲ1结婚，请在染色体上画出子代中患脑钙化病的可能的基因型。______（不考虑交叉互换） (3)为探究A基因表达产物A蛋白在细胞中的位置，研究人员利用A蛋白的抗体和呼吸链酶Ⅳ的抗体分别加上绿色和红色荧光标记，对野生型小鼠神经元进行免疫荧光分析，将A蛋白定位于线粒体，请描述验证此结论的实验现象______。 (4)为进一步研究A基因的功能，研究人员利用基因编辑技术生成了和家族1中Ⅱ3基因型一样的突变小鼠，观察野生型和突变小鼠线粒体形态并检测Pi水平，结果如图2。结果表明，基因突变破坏了______和______稳态，进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。 (5)研究发现A基因位于人类2号染色体，由于线粒体位于细胞质，受精作用时，受精卵的细胞质主要来自母体，因此有人认为脑钙化疾病是由母亲传递给子女的。请对此说法进行评价并阐明理由__________。 【答案】(1)aa (2) AaTt (3)绿色和红色荧光出现在线粒体 (4) 线粒体的（结构和）功能 神经细胞内Pi (5)不正确。致病基因位于2号染色体，是常染色体，精子和卵细胞中都有，且患者为aa/AaTt时患病，需要父母双方给的两个隐性致病基因 【分析】据图1可判断遗传方式：无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性。 【详解】（1）根据“无中生有为隐性”可判断家族1遗传病的遗传方式为隐性遗传，Ⅱ5为患者，但是她的父亲Ⅰ1表现正常，可判断该病致病基因位于常染色体上，Ⅱ5为患者基因型为aa，Ⅱ3也是患者因此基因型也是aa。 （2）家族2中的Ⅰ1的基因型均为AaTT，I2只携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t，即家族2中I2的基因型为AATt，由题干信息可知，具有两个非等位致病基因也可患病，因此患者Ⅱ1的基因型应为AaTt。家族1中的I1的基因型为AaTT，则Ⅱ3的基因型是aaTT，a、T位于同一条染色体上，可传给子代，家族2中的患者Ⅱ1的基因型应为AaTt，且a、T位于同一条染色体上，A、t位于同一条染色体上，两条染色体都有可能传递给后代，因此子代中患脑钙化病的可能的基因型aaTT或AaTt，图示见答案。 （3）呼吸链酶Ⅳ位于线粒体，根据抗原抗体杂交可知，带红色荧光标记呼吸链酶Ⅳ的抗体可以特异性与呼吸链酶Ⅳ结合，因此线粒体会有红色荧光，A蛋白的抗体会与A蛋白特异性结合，A蛋白位于线粒体，线粒体会有绿色荧光，因此验证此结论的实验现象为绿色和红色荧光出现在线粒体。 （4）家族1中Ⅱ3基因型为aa，由线粒体亚显微结构图可知，突变小鼠的线粒体结构和功能受损，且突变小鼠神经细胞内Pi水平高于野生型小鼠，但血清中Pi水平与野生型小鼠无明显差异。因此可知基因突变破坏了线粒体的结构和功能，以及神经细胞内Pi稳态，进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。 （5）致病基因位于2号染色体，是常染色体，精子和卵细胞中都有，且患者为aa/AaTt时患病，需要父母双方给的两个隐性致病基因，因此上述说法不正确。 15．【模式动物医学检测】小鼠先天性肢体畸形（由基因A/a控制）和先天性神经性耳聋（由基因B/b控制）为两种单基因遗传病，两对等位基因独立遗传。某科研小组开展遗传研究，调查许多正常双亲杂交并统计子代性状及比例，发现子代整体性状分离比为肢体、听力均正常类型Ⅰ:肢体畸形、听力正常类型Ⅱ:听力障碍（无论肢体是否畸形，类型Ⅲ）=9:3:4；同时对部分个体两病部分基因做PCR并电泳，亲代的电泳图分别为1、2，子代类型Ⅱ的所有雄性电泳图为3，子代类型Ⅲ的所有雄性电泳图为4、5或6。请回答以下问题。 (1)判断基因A/a位于_____染色体上。两对等位基因中，一对基因掩盖另一对显性基因性状表达的是这一对基因中的_____（填“显性”或“隐性”）基因。 (2)结合电泳图分析：条带①、条带②、条带③依次对应基因_____；类型Ⅱ雄性个体的基因型为_____。 (3)种群内类型Ⅲ的个体中，雌雄比例_____（填“相等”或“不相等”）；若子代中类型Ⅱ个体随机杂交，后代同时患两种病的概率为_____。 (4)仅通过正反交实验，即可直接判断先天性神经性耳聋为伴性遗传，请写出简要实验思路并预期结果。 实验思路：_____。 预期结果：_____。 【答案】(1) 常 隐性 (2) A、a、b aaXBY (3) 不相等 1/8 (4) 实验思路：选取多对纯合正常雄性与纯合耳聋雌性正交，纯合耳聋雄性与纯合正常雌性反交，观察子代表现型及性别差异 预期结果：正交子代雄性全为耳聋、雌性全正常，反交子代雌雄均正常 【详解】（1）题干信息：正常双亲杂交，子代整体性状分离比为肢体、听力均正常类型Ⅰ：肢体畸形、听力正常类型Ⅱ：听力障碍（无论肢体是否畸形，类型Ⅲ）=9:3:4，可知亲本应为双杂个体杂交，且小鼠先天性肢体畸形和先天性神经性耳聋遵循自由组合定律，9为双显，即肢体正常为A，听力正常为B。若A/a位于常染色体，B/b位于另外一对常染色体，则1和2电泳结果相同，与图示结果不符，故两对基因必有一对位于性染色体上。且应是在1与2中表现不同的条带③位于性染色体上；子代类型Ⅱ的所有雄性电泳图为3，没有条带③，故条带③应为X染色体（如果条带③是Y染色体，则2应为雄性亲本，3是其子代，一定含有Y染色体）。类型Ⅲ个体（听力障碍）占子代中的4/16，故类型Ⅲ对应的基因型中一定含有b，不含B基因。结合题意，子代类型Ⅲ的所有雄性电泳图为4、5或6，而4、5或6都有相同的条带③，故条带③代表b基因，位于X染色体上，且条带①、条带②不代表B基因。综合以上分析，A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上。据以上分析，可知听力障碍，类型Ⅲ雄性个体的基因型为A_XbY，aaXbY，据此可推断，XbY掩盖了A/a这对基因的表达，即b隐性纯合掩盖了A基因的表达。 （2）根据小问1分析可知，条带③代表b基因，电泳条带中没有B基因。类型Ⅱ雄性个体3表现肢体畸形、听力正常，故其基因型为aaXBY，据此可推断条带②代表a基因，条带①代表A基因。故条带①、条带②、条带③依次对应基因A、a、b，类型Ⅱ雄性个体的基因型为aaXBY。 （3）条带①、条带②、条带③依次对应基因A、a、b，又亲本为双杂个体杂交，则可推断亲本的基因型为AaXBY和AaXBXb，类型Ⅲ基因型为A_XbY，aaXbY，全为雄性，故种群内类型Ⅲ的个体中，雌雄比例不相等；类型Ⅱ个体基因型为aaXBXB：aaXBXb：aaXBY=1：1：1，类型Ⅱ个体随机杂交，则雌配子aXB：aXb=3：1，雄配子aXB：aY=1：1，后代同时患两种病（aaXbY）的概率为1/4×1/2=1/8。 （4）欲通过正反交实验直接判断先天性神经性耳聋为伴性遗传，可选择多对纯合正常雄性（XBY）与纯合耳聋雌性（XbXb）正交，纯合耳聋雄性(XbY）与纯合正常雌性（XBXB）反交，观察子代表现型及性别差异；若正交子代雄性全为耳聋、雌性全正常，反交子代雌雄均正常，可以直接判断先天性神经性耳聋为伴性遗传。 图表分析类 1．【基因工程 + 自由组合】在基因工程中，标记基因有助于重组DNA的筛选，但可能存在安全性问题。某研究小组将抗虫基因与有两个T-DNA的Ti质粒连接后，导入小麦细胞以获得不含标记基因的转基因抗虫小麦（不考虑减数分裂时发生互换），实验过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．质粒上常用抗生素合成基因作为标记基因以便筛选重组DNA分子 B．P中T-DNA1和T-DNA2在一对同源染色体上所对应的是类型甲 C．P中T-DNA1和T-DNA2在同一条染色体上的植株所对应的是类型丙 D．P中T-DNA1和T-DNA2在两对非同源染色体上所对应的是类型乙 【答案】D 【详解】A、基因工程中，质粒的标记基因一般是抗生素抗性基因，通过含抗生素的培养基筛选出含重组质粒的受体细胞，A错误； B、若T−DNA1和T−DNA2分别位于一对同源染色体的两条染色体上，亲本产生配子只有2种：仅含T−DNA1、仅含T−DNA2，自交后代共3种类型：仅含抗虫基因、同时含抗虫和标记基因、仅含标记基因，对应图中的类型丙，B错误； C、若T−DNA1和T−DNA2位于同一条染色体上，亲本产生配子只有2种：同时含T−DNA1和T−DNA2、不含两种T−DNA，自交后代仅2种类型：同时含两个基因、不含两个基因，对应图中的类型甲，C错误； D、若T−DNA1和T−DNA2位于两对非同源染色体上，遵循基因自由组合定律，自交后代共4种类型：仅含抗虫基因、同时含两个基因、仅含标记基因、不含两个基因，对应图中的类型乙，D正确。 2．【连锁 vs 自由组合、致死】果蝇3号染色体上的基因L1和L2分别决定了果蝇的裂翅和正常翅，当L1基因纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡。研究人员发现，某裂翅果蝇品系（如下图）的3号染色体上存在另一对基因D/d，其中D基因也有纯合致死的效应。下列分析正确的是（    ） A．果蝇控制裂翅的基因只能以杂合子的形式连续遗传 B．上述两对基因L1/L2和D/d在遗传时遵循自由组合定律 C．该品系雌雄果蝇相互交配，L1与D基因的频率会逐代降低 D．若该品系雌雄果蝇相互交配后代出现一定比例的正常翅，最可能的原因是发生了基因突变 【答案】A 【分析】根据题意“果蝇3号染色体上的基因L1和L2分别决定了果蝇的裂翅和正常翅，当L1基因纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡。3号染色体上存在另一对基因D/d，其中D基因也有纯合致死的效应”，即L1L1致死，DD致死。 【详解】A、由于当L1基因（控制裂翅）纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡，因此群体中不存在裂翅的纯合子，故果蝇控制裂翅的基因只能以杂合子的形式连续遗传，A正确； B、上述两对基因L1/L2和D/d位于一对同源染色体上，其遗传时不遵循自由组合定律，B错误； C、该品系雌雄果蝇相互交配，子代基因型为L1L1dd（致死）、L1L2Dd、L2L2DD（致死）、因此子代中L1与D基因的频率仍保持各为50%，L1与D基因的频率没有降低，C错误； D、若该品系雌雄果蝇相互交配后代出现一定比例的正常翅，说明亲本产生了一定比例为L1D的配子，由于基因突变的频率较低，因此上述配子的形成可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，D错误。 故选A。 3．【染色体易位、自由组合变式】若果蝇染色体发生易位（一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上），联会时会出现如图1所示的情况，染色体分开后，只有获得了一套完整基因的生殖细胞才能够存活。某品系果蝇的两对常染色体发生了如图2中的易位，无眼（e）、多毛（h）为隐性性状，E、H控制的性状为野生型。该品系雌雄随机交配所得子代的性状分离比是（    ） A．无眼：野生：多毛=1：2：1 B．无眼：多毛=1：1 C．野生：无眼：多毛：无眼多毛=9：3：3：1 D．野生：无眼：多毛：无眼多毛=1：1：1：1 【答案】A 【分析】据题意分析可知，只有获得了一套完整基因的生殖细胞才能够存活，该品系雌性可产生两种类型的配子Eh：eH=1：1，配子EH和eh不含套完整基因不能存活，同理，该品系雄性可产生两种类型的配子Eh：eH=1：1，配子EH和eh不含套完整基因不能存活。 【详解】根据题干可知，只有发生过易位的染色体和为易位的染色体处于同一个生殖细胞中，该生殖细胞才能存活，故该品系雌性可产生两种类型的配子Eh：eH=1：1，该品系雄性可产生两种类型的配子Eh：eH=1：1，该品系雌雄随机交配，配子自由组合，所得子代的基因型为1/4EEhh、2/4EeHh、1/4eeHH，子代性状分离比是无眼：野生：多毛=1：2：1，因此BCD错误，A正确。 故选A。 4．【交叉互换、连锁与自由组合区分】减数分裂过程中的同源染色体的交叉互换具有随机性，例如能如图中①发生在基因E/e 与基因F/f之间，也能如②发生在基因D/d 与基因E/e 之间。某生物个体基因与染色体 位置关系如下图(交换前)，现已知交叉互换发生在基因D/d 与基因F/f之间的可能性远大于发生在D/d 与 F/f之外的可能性。下列分析正确的是（    ） A．D/d 与 F/f两对基因的遗传遵循自由组合定律 B．该个体自交，上述各对基因的基因型比例理论上都是1:2:1 C．若只考虑D/d 与 F/T基因，则该个体产生dF 和 Df的配子较多 D．同源染色体联会的最根本目的是交叉互换非姐妹染色单体 【答案】B 【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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子代。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】A、D/d 与 F/f两对基因在1对同源染色体上，不遵循自由组合定律，A错误； B、该个体的基因型为DdEeFf，该个体进行自交，每一对都遵循分离定律，子代中DD：Dd：dd=1：2：1，EE：Ee：ee=1：2：1，FF：Ff：ff=1：2：1，B正确； C、交换前DF在一条染色体上，df在另一条同源染色体上，交叉互换具有随机性，若只考虑D/d 与 F/f基因，则该个体产生DF和 df的配子较多，C错误； D、同源染色体联会的最根本目的是为了同源染色体的分离，D错误。 故选B。 5．【连锁互换、测交 + 自由组合】香豌豆紫花（P）对红花（p）为显性，长花粉（L）对圆花粉（l）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性。现让高茎紫花长花粉的杂合体（PpHhLl）与矮茎红花圆花粉杂交，子代性状及比例如表所示，则亲本高茎紫花长花粉的杂合体的基因型是（　　） 子代表现型 高紫长 高红圆 高紫圆 高红长 矮紫长 矮红圆 矮紫圆 矮红长 比例（%） 20 20 5 5 20 20 5 5 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】高茎紫花长花粉的杂合体的基因型为PpHhLl，若遵循自由组合定律后代应出现（3：1）（3：1）（3：1）的比例，但由表格数据可知：后代表现型比例为高紫长：高红圆：高紫圆：高红长：矮紫长：矮红圆：矮紫圆：矮红长=4：4：1：1：4：4：1：1，说明存在基因的连锁，据此答题。 【详解】根据题意让高茎紫花长花粉粒杂合体（HhPpLl）与隐性的矮茎红花圆花粉粒（hhppll）杂交，子代性状分离比都是1：1，说明3对基因都遵循基因的分离定律，表格中高紫：高红：矮紫：矮红=1：1：1：1，说明控制两对性状的基因遵循自由组合定律，位于两对同源染色体上；紫长：红圆：紫圆：红长=4：4：1：1，不符合1：1：1：1的比例，说明红与圆、紫与长连锁，即P与L连锁，p与l连锁。综上所述，茎紫花长花粉粒杂合体（HhPpLl）的基因型可如C项表示。故选C。 【点睛】本题主要考查基因的自由组合定律的相关知识，意在考查考生对数据分析的能力，把握知识间内在联系的能力。 6．【性状遗传、自由组合比例判断】下图为选育“南珠18号”两色观赏南瓜（上橙黄下深绿）的主要步骤。下列分析合理的是（    ） A．果皮颜色与颈部形态由一对等位基因控制 B．“南珠18号”为纯合子 C．F2性状分离比符合9:3:3:1 D．绿色对黄色为显性，无曲颈对曲颈为显性 【答案】B 【详解】A、题图中F₂出现了果皮颜色、颈部形态共4种不同的性状组合，说明这两对性状由两对等位基因控制，不是一对等位基因，A错误； B、杂合子自交后代会发生性状分离，只有纯合子自交性状稳定不分离，最终“南珠18号”性状稳定不再分离，说明其为纯合子，B正确； C、F₂中果皮颜色出现黄色、黄绿色、绿色三种表现型，说明果皮颜色这对性状为不完全显性，因此F₂性状分离比不符合完全显性条件下的9：3：3：1，C错误； D、亲本都为黄色曲颈，F₁自交后代F₂才出现无曲颈，说明无曲颈是隐性性状，曲颈对无曲颈为显性；F₂出现黄绿色、绿色、黄色，说明黄色为不完全显性，D错误。 7．【多基因遗传、自由组合表型分布】为探究水稻耐淹涝性状的遗传规律，研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象，将2000株F2群体平均分成两组，编号为处理a和处理b，两组同时进行没顶10cm、持续8天的淹涝处理，处理a每隔1天换水1次，处理b在8天内不换水。F2群体在两种不同淹涝处理下的耐淹等级分布情况如图所示（等级1为淹涝敏感类型，其他等级为耐淹涝类型）。下列相关分析错误的是（　　） A．两亲本正反交的子一代在处理b下的表型相同 B．两亲本杂交的子一代在处理a和b下的基因型不同 C．在处理a下，水稻耐淹性状受多对基因控制 D．在处理b下，水稻耐淹性状可能只受一对基因控制 【答案】B 【详解】A、研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象，据图分析，处理a的 F2个体的耐淹涝等级呈现单峰分布，表明耐淹涝受多对基因控制，且为细胞核基因控制，因此两亲本正反交的子一代（基因型相同）在处理b下的表型相同，A正确； B、两亲本相同，因此杂交子一代在处理a和b下的基因型相同，B错误； CD、据图分析，处理a的 F2个体的耐淹涝等级呈现单峰分布，表明耐淹涝受多对基因控制；处理b的F₂耐淹等级中敏感类型占比极高，符合单基因遗传的性状分离比特征，所以可推测该性状可能受一对基因控制，CD正确。 8．【两对等位自由组合、交换】红种皮花生与白种皮花生杂交，F1均为红种皮，F1自交得到F2植株，有462株为红种皮，31株为白种皮。研究人员设计引物对下列植株2号染色体进行PCR并分析，用于推测种皮颜色相关基因在2号染色体所处的区域，结果如下图所示。下列说法错误的是（    ） A．控制花生种皮颜色基因的遗传遵循自由组合定律 B．F2的红种皮植株与种皮相关的基因型有8种 C．F2植株甲、乙检测结果表明F1形成雌雄配子时均发生染色体互换 D．据结果分析，控制种皮颜色基因不可能位于2号染色体的③区域 【答案】D 【详解】A、F2 出现15：1（462：31）的性状分离比，为9:3:3:1的变式，说明控制花生种皮颜色基因的遗传遵循自由组合定律，A正确； B、F2有9种基因型，其中双隐性个体为白种皮（1种基因型），其余8种基因型为红种皮，B正确； C、丙和丁均为白种皮，其2号染色体部分片段可来自红种皮亲本的不同片段，说明F1形成雌雄配子时发生染色体互换，C正确； D、丙和丁均为白种皮，其2号染色体③片段中有白色区段均来自白种皮，控制种皮颜色基因可能位于该区间，D错误。 9．【基因互作、自由组合变式、致死】鹌鹑的羽色表型主要有栗羽、黄羽和白羽三种不同颜色，受两对位于常染色体上且独立遗传的D/d、H/h基因控制。其中，基因H表达时毛囊色素细胞合成黄色素，表现为黄羽，基因H不表达时表现为白羽，基因D和H同时表达，表现为栗羽。研究发现，基因D可突变为DG和DI，其结构如图所示，1号区域含有启动子序列，2、3、4号区域完整即可编码蛋白D。基因D只在羽毛生长第4～6天表达，而基因DI由于启动子中插入了一段核苷酸序列，导致其在各种组织中均持续表达，使鹌鹑表现为灰羽，并且DIDI存在纯合致死效应。下列相关分析错误的是（　　） A．若纯种白羽与纯种黄羽鹌鹑交配产生的F1栗羽鹌鹑随机交配，则F2鹌鹑的表型及比例为栗羽：黄羽：白羽=9：3：4 B．据图分析可知基因D在表达中存在对mRNA的剪切和拼接过程 C．H基因表达时，基因型为DID、DGDG的鹌鹑个体分别表现为灰羽、黄羽 D．基因型为DIDHh的个体自由交配，后代的表型及比例为灰羽：栗羽：白羽=2：2：1 【答案】D 【详解】A、根据题意可知，D_H_表现为栗羽，ddH_表现为黄羽，__hh表现为白羽。纯种白羽和纯种黄羽鹌鹑交配产生F1栗羽鹌鹑，可知亲本基因型为ddHH和DDhh，F1栗羽鹌鹑基因型为DdHh。F2鹌鹑的表型及比例为9：3：3：1的变式，即栗羽：黄羽：白羽=9：3：4，A正确； B、据图可知，D基因中2、3、4号编码区不连续，说明转录出的mRNA存在剪接过程，B正确； C、由题意可知H基因表达时，由于基因DI持续表达而使鹌鹑表现为灰羽，故基因型为DID的鹌鹑表现为灰羽。据图可知基因DG结构中缺失4号区域，不能编码蛋白D，故基因型为DGDG的鹌鹑表现为仅有H基因表达时所控制的黄羽，C正确； D、基因型为DIDHh的个体自由交配，可利用拆分法，即（1DIDI：2DID：1DD）×（3H_：1hh），由于DIDI存在纯合致死效应，所以后代灰羽（6DIDH_）：栗羽（3DDH_）：白羽（2DIDhh、1DDhh）=6：3：3=2：1：1，D错误。 故选D。 10．【三对基因自由组合、性状调控】甜瓜的性别分化由分别位于三对同源染色体上的3对等位基因控制，具体机制如下图（图中“＋”表示箭头左侧事件发生后，右侧事件方能发生；“－”表示箭头左侧事件发生后，右侧事件无法发生）。一朵花既有雄蕊又有雌蕊时为两性花，仅有雄蕊时为雄花，仅有雌蕊时为雌花。野生型甜瓜基因型为AABBEE。不同部位花发育过程中乙烯含量有差异，且此差异不受上述3对基因的影响。 下列叙述正确的是（    ） A．A/a、B/b、E/e所在的三对同源染色体为甜瓜的性染色体 B．一株野生型甜瓜的某些部位开雌花，另一些部位开两性花 C．野生型与AAbbee杂交，F2为野生型：全雌花：全雄花＝9：3：4 D．野生型与AAbbEE杂交，F2为野生型：全雄花＝3：1 【答案】C 【分析】分析题图：乙烯会抑制B基因的表达；B基因表达后会抑制E基因的表达；E基因表达后则雌蕊发育；雌蕊发育后则A 基因得以表达；A基因表达会抑制雄蕊的发育，由上述条件推理：野生型甜瓜基因型 AABBEE 某些部位乙烯含量较低时，B 基因会表达、进而抑制E基因表达、雌蕊不发育、A 基因不表达、雄蕊发育；某些部位乙烯含量较高时，B基因不会表达、E基因表达则雌蕊发育、A 基因表达、雄蕊不发育。因此雌蕊和雄蕊不会在同一部位同时存在--即不能开两性花。 【详解】A、题干仅指出甜瓜的性别分化是由分别位于三对同源染色体上的3对等位基因控制，并未涉及后代性别及比例与其遗传的相关性，因此不能判断这三对同源染色体为性染色体，A错误； B、分析题图：乙烯会抑制B基因的表达；B基因表达后会抑制E基因的表达；E基因表达后则雌蕊发育；雌蕊发育后则A 基因得以表达；A基因表达会抑制雄蕊的发育，由上述条件推理：野生型甜瓜基因型 AABBEE 某些部位乙烯含量较低时，B 基因会表达、进而抑制E基因表达、雌蕊不发育、A 基因不表达、雄蕊发育；某些部位乙烯含量较高时，B基因不会表达、E基因表达、雌蕊发育、A 基因表达、雄蕊不发育。因此雌蕊和雄蕊不会在同一部位同时存在--即不能开两性花；B错误； C、AABBEE和AAbbee 杂交，F1基因型为 AABbEe，F2 基因型为AAB_E_（野生型）：AAB_ ee：AAbbE_：AAbbee=9：3：3：1，根据B项分析可知，AAbbee+AAB_ee 无E基因、雌蕊不发育（A基因不表达）表型为全雄花，AAbbE_全为雌花，即F2为野生型：全雌花：全雄花＝9：3：4，C正确； D、AABBEE和AAbbEE杂交，F1基因型为AABbEE，F2基因型为AAB_EE：AAbbEE=3：1，根据B项分析可知，F2野生型：全雌花=3：1，D错误。 故选C。 11．【基因编辑、连锁 / 自由组合、致死】RagGTPase是真核生物中高度保守的 Rag家族蛋白，在调节细胞自噬等方面发挥重要作用。RagA基因编码的 RagA蛋白参与构成RagGTPase。许多科研团队以果蝇为实验对象研究该基因的功能。 (1)果蝇作为遗传学常用的模式生物，其优点包括______（至少写两点）. (2)可利用CRISPR-cas9技术对RagA 基因进行定向敲除: 向导RNA 根据______原则与______序列相结合，向导 RNA 携带的核酸酶Cas9 切割DNA 中的______键，使DNA 双链断裂，细胞内原有的______酶将断裂的DNA 连接起来。    (3)RagA基因位于果蝇的一对Ⅲ号染色体上，果蝇的短刚毛 （B）对正常刚毛 （b）为显性，这对等位基因也位于Ⅲ号染色体上，B纯合时卵无法发育为成虫 （致死效应），野生型果蝇均表现为正常刚毛。某科研团队先利用CRISPR-cas9技术处理野生型果蝇，再与短刚毛果蝇杂交，经基因检测获得了单个RagA基因编码区缺失杂合短刚毛果蝇若干（不考虑其他变异），称为品系甲 （用R⁺表示正常RagA 基因，R⁻表示编码区缺失的 RagA基因）。将野生型果蝇 （WT）和品系甲分别自交，统计两组果蝇的3d内产卵量、幼虫孵化率 （卵孵化后变成幼虫）、幼虫羽化率 （幼虫羽化后变为成虫）如下图所示。    NS：经统计学分析两组数据无显著性差异；***：经统计学分析两组数据有显著性差异若只考虑B 基因的致死效应，甲自交子代成虫数量应为野生型子代数量的3/4。经统计发现，果蝇甲自交子代成虫数量约是野生型子代数量的1/2。经基因检测，甲自交的子代中无 R⁻R⁻纯合果蝇成虫出现，结合图2中的数据，推测 RagA 基因编码区缺失可能导致______。请画出品系甲中B/b基因与RagA 基因的位置关系______。 (4)果蝇的灰体 （E）对黑檀体 （e）为显性，现有基因型为bbeeR⁺R⁺的品系果蝇乙。将甲与乙杂交得到F1，F1均为灰体，F1随机交配得到F2。 ①若E/e不位于 Ⅲ号染色体上，F2果蝇成虫中灰体：黑檀体=______。 ②若E/e位于Ⅲ号染色体上，F2果蝇成虫中灰体：黑檀体=______。 【答案】(1)易饲养，繁殖快，后代多，染色体数目少，生命周期短，具有易于区分的相对性状等 (2) 碱基互补配对 RagA基因（的DNA）/目标DNA/识别序列 磷酸二酯 DNA连接 (3) 果蝇在幼虫早期死亡/RagA基因编码区缺失可能导致果蝇在受精卵孵化期死亡/RagA基因编码区缺失可能导致果蝇无法完成孵化    (4) 3：1 5：2 【分析】基因的自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合 。 【详解】（1）果蝇作为遗传学常用的模式生物，优点在于繁殖快、易于饲养、染色体数目少、具有多对易于区分的相对性状（任写两点即可） （2）向导 RNA 是根据（RagA 基因的特定）碱基互补配对原则与相应序列相结合的。因为在基因编辑中，向导 RNA 需要识别并结合到目标基因（这里是 RagA 基因）的特定区域，依靠的就是碱基互补配对，核酸酶 Cas9 切割 DNA 中的（磷酸二酯键）。核酸酶的作用是破坏核酸分子中的磷酸二酯键，从而使 DNA 链断裂，故此处填 “磷酸二酯键”。使 DNA 双链断裂后，细胞内原有关DNA 连接酶将断裂的 DNA 连接起来。在细胞内，当 DNA 出现断裂等损伤时，DNA 连接酶可以催化 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，从而将断裂的 DNA 连接修复，所以这里填 “DNA 连接”。 （3）已知只考虑 B 基因的致死效应时，甲自交子代成虫数量应为野生型子代数量的3/4，但实际甲自交子代成虫数量约是野生型子代数量的1/2，且甲自交子代中无R−R−纯合果蝇成虫出现。结合图 2 数据，观察到品系甲在产卵量、成虫羽化率方面与野生型无显著性差异，但子代孵化率显著降低。由此推测RagA基因编码区缺失可能导致R−纯合幼虫无法正常孵化（或R−纯合幼虫孵化率显著降低 ）。 由于RagA基因和B/b基因都位于 Ⅲ 号染色体上，甲自交子代出现了与预期（仅考虑 B 基因致死效应）不同的成虫数量比例，但是产卵量、成虫羽化率方面与野生型无显著性差异，就是说甲（R+R−Bb）自交子代中无R−R−纯合果蝇成虫出现，但是有R−R−纯合卵，可推测R−与b基因位于同一条染色体上（连锁 ），R+和B在另一条 Ⅲ 号染色体上。图如下    （4）将甲（BbEER+R−）与乙（bbeeR⁺R⁺）杂交得到F1，F1均为灰体（BbEeR⁺R⁺、bbEeR+R−）。若E/e不位于 Ⅲ号染色体上，BB和R-R-的致死效应对F1Ee随机交配的得到的EE、Ee、ee的影响相同，所以后代的比例不变，F2果蝇成虫中灰体(Ee+EE)：黑檀体ee=3:1。若E/e位于Ⅲ号染色体上，F1为灰体（BbEeR⁺R⁺、bbEeR+R−）雌性和雄性会产生1/4 BR+E、1/2bR+e、1/4bR-E的配子，雌雄配子随机结合得到1/16BBR⁺R⁺EE，1/16bbR-R-EE会死亡，其他的都能正常存活，灰体((1/4-2/16)EE+1/2Ee)：1/4ee黑檀体=5：2。 12．【常伴性遗传、自由组合计算】在遗传学实验中，常用果蝇作为实验材料，用玉米粉、蔗糖、酵母粉、琼脂、苯甲酸、95%酒精、乙酸制成固体培养基培养果蝇，成蝇羽化后10～12h即开始交配。果蝇灰体和黑檀体由一对等位基因（E/e）控制，长翅和小翅由一对等位基因（M/m）控制，直刚毛和焦刚毛由一对等位基因（Sn/sn）控制。不考虑XY同源区间，为了研究其遗传特点，团队利用纯种果蝇为亲本进行相关杂交实验。请回答下列问题： (1)果蝇常作为遗传实验材料原因_____（至少写2点），培养基移入果蝇时要检查培养基硬度，若培养基过硬果蝇幼虫无法爬出会闷死，实验过程中根据培养基的硬度滴加适量酵母菌液，目的是使培养基中养分充分发酵并使之_____。待幼虫长出后移出亲本，待幼虫羽化后_____h内将子代果蝇麻醉、挑选后移入新的培养基进行遗传实验。 (2)根据表1数据分析，灰体/黑檀体基因位于_____染色体，长翅/小翅基因位于_____染色体，根据表2数据分析，长翅/小翅基因和直刚毛/焦刚毛基因_____（是/否）遵循自由组合定律，原因：_____。 (3)表1中，F2代雌蝇中杂合子所占比例理论值为_____，将表1中灰体长翅雌雄果蝇挑出并让它们随机交配，F3代中黑檀体长翅雄蝇所占比例理论值为_____。 (4)果蝇2号染色体有一个显性突变基因B控制星状眼，该基因具有显性纯合致死效应（野生型正常眼b），在上图F1中发现有两只星状眼直刚毛雌雄果蝇，相互交配后子代中雄果蝇表现型及其比例理论值为_____。 【答案】(1) 子代多、易饲养、世代时间短、有易区分相对性状等 松软 10 (2) 常 X 否 两对基因都位于X染色体（或F2代数量不满足9：3：3：1及其变式） (3) 3/4 1/24 (4)星状眼直刚毛：星状眼焦刚毛：正常眼直刚毛：正常眼焦刚毛=2：2：1：1 【分析】自由组合定律：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。 【详解】（1）果蝇具有子代多、易饲养、世代时间短、有易区分相对性状等优点，常用作遗传实验材料。若培养基过硬果蝇幼虫无法爬出会闷死，实验过程中根据培养基的硬度滴加适量酵母菌液，目的是使培养基中养分充分发酵并使之松软，因为成蝇羽化后10～12h即开始交配，故待幼虫长出后移出亲本，待幼虫羽化后10h内将子代果蝇麻醉、挑选后移入新的培养基进行遗传实验。 （2）由题意分析可知，亲本灰体和黑檀体杂交，F1为灰体，F1雌雄交配，F2雌雄均表现为灰体：黑檀体=3：1，故灰体/黑檀体基因位于常染色体，由于F2中小翅个体仅在雄果蝇中出现，故长翅/小翅基因位于X染色体。根据表二数据分析，雌蝇均为长直，雄蝇长直：长焦：小直：小焦=1：1：1：1，推测两对基因都位于X染色体。 （3）由题意分析可知，亲本基因型为EEXmY×eeXMXM，F1基因型为EeXMXm，EeXMY，F2雌性中杂合子所占比例为1/2×1+1/2×1/2=3/4，将表1中灰体长翅雌雄果蝇挑出并让它们随机交配，利用配子法，两对基因分开算，E=1/3+2/3×1/2=2/3，e=1/3，雌性中XM=1/2×1+1/2×1/2=3/4，Xm=1/4，雄性中XM=1/2，Y=1/2，F3代中黑檀体长翅雄蝇（eeXMY）所占比例为1/3×1/3×3/4×1/2=1/24。 （4）B基因位于2号染色体，因为基因B纯合致死，所以星状眼基因型为Bb，Sn/sn位于X染色体，则图F1中两只星状眼直刚毛雌雄果蝇的基因型为BbXSnXsn，BbXSnY，二者相互交配后子代中雄果蝇基因型为：BbXSnY，BbXsnY，bbXSnY，bbXsnY，表现型及其比例理论值为星状眼直刚毛：星状眼焦刚毛：正常眼直刚毛：正常眼焦刚毛=2：2：1：1。 13．【诱变育种、自由组合、配子致死】矮秆水稻具有较强抗倒伏能力，有人开展了矮秆高产水稻相关研究（相关基因均独立遗传）。回答下列问题。 (1)水稻的株高与赤霉素有关，赤霉素能__________，使水稻植株增高。 (2)对高秆水稻诱变处理后，控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变，形成等位基因（用A/a表示）。为选出杂合高秆水稻，提取水稻的DNA后，选择与序列__________（填序号）相同的碱基序列作为引物进行PCR，选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳，杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交，获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。 (3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交，F1全为高秆，但稻穗出现部分空壳，导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表： 表型 高秆 矮秆 正常产量 低产 高产 正常产量 低产 高产 相对数量 18 6 3 6 2 1 ①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析，A/a基因不会影响配子育性，判断依据是________。 ②进一步研究发现，水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达，从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例，解释F1水稻出现空壳的原因_________。 ③应用分子生物学技术分析发现，F2群体中G的基因频率大于g的基因频率，则F2矮秆高产植株的基因型为_________。 【答案】(1)促进细胞伸长 (2) ①④ PamC Ⅰ 3 (3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG 【详解】（1）水稻的株高与赤霉素有关，赤霉素作为植物激素具有调节作用，赤霉素能通过促进细胞伸长进而促进植株长高。 （2）对高秆水稻诱变处理后，控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变，形成等位基因（用A/a表示）。PCR过程中子链的延伸在引物的3’端，且引物是根据目的基因两端的碱基序列设计的，引物与模板链之间反向平行，且其上的碱基互补配对，因此，为选出杂合高秆水稻，提取水稻的DNA后，选择与序列①④相同的碱基序列作为引物进行PCR，突变后的基因中出现了限制酶PamC Ⅰ的识别序列，因此选取限制酶PamC Ⅰ剪切扩增产物后电泳，杂合子应出现3条电泳条带（正常基因出现一个条带1000bp，突变后出现两个条带600bp和400bp）。将杂合子（高秆）自交，获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。 （3）①另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲（矮秆正常产量）杂交，说明亲本乙的基因型为AAdd，亲本甲为aaDD，F1全为高秆，基因型为AaDd，但稻穗出现部分空壳，导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表：表中显示F2高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1，说明 A、a 的雌雄配子育性完全一致，不存在配子不育。 ② 已知水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达，从而影响配子育性，且根据题①可知高产占比远远偏离正常比例，说明d配子育性下降，据此可推测，G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育，不育配子无法完成受精，导致稻穗出现空壳。 ③ F2群体中G的基因频率大于g的基因频率，又知G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育，综合分析可知，F1产生的配子中dg由于不育，可育的d配子都携带G，因此高产（dd）植株的两个d配子都携带G，结合矮秆为aa隐性，可知矮秆高产基因型为aaddGG。 14．【基因互作、自由组合变式】芝麻是重要的经济作物。不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分，如图(a)，此性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制。不考虑其他基因影响，回答下列问题。 表(a) 分组 基因型 蒴果类型 甲 AABB 多头 乙 aaBB 多头 丙 AAbb 多头 丁 aabb 单头 (1)为探究两对基因在蒴果形成中的作用，研究者经杂交鉴定出不同基因型的纯合植株，其表型如表(a)，可知___________(填“A和B”或“A或B”)基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。 (2)从表(a)中选出多头与单头植株杂交，F1均为多头蒴果植株；F1与亲本之一杂交，子代表型比为3∶1。由此可知杂交亲本基因型为___________，两对基因位于___________对同源染色体上，此时，据遗传定律___________(填“能”或“不能”)推测出1/4个体为单头植株。 (3)研究中发现，一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。上述F1自交所得F2植株中，多头与单头分离比预测为___________，多头植株中能稳定遗传的个体所占比例为___________。 (4)对上述现象的解释之一如图(b)：A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B，结合并激活同种受体促进多头蒴果形成；两基因突变并分别表达形成蛋白a和b，它们通过___________抑制多头蒴果形成。据图(c)可知，A基因突变为a基因发生了碱基的___________突变，蛋白a分子量___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】(1)A或B (2) AABB×aabb 两 不能 (3) 11：5 7/11 (4) 与蛋白A或B竞争受体 缺失 变小 【详解】（1）由表（a）可知，基因型为aabb（单头），其他基因型（如AABB、aaBB、AAbb）均为多头，所以，A或B基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。 （2）多头纯合植株与单头植株（aabb）杂交，F1均为多头，说明亲本多头植株的基因型为AABB、aaBB或AAbb，F1与亲本之一杂交，子代表型比为3：1，若亲本为aaBB×aabb→F1为aaBb，与aaBB杂交，后代全为多头，与aabb杂交，后代为aaBb（多头）：aabb（单头）=1：1；若亲本为AAbb×aabb→F1为Aabb，与AAbb杂交，后代全为多头，与aabb杂交，后代为Aabb（多头）：aabb（单头）=1：1；若亲本为AABB×aabb→F1为AaBb，与AABB杂交，后代全为多头，与aabb杂交，后代为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，表型比为3：1，符合题意，由此可知杂交亲本基因型为AABB×aabb，并且两对基因位于两对同源染色体上，表格中只给了纯合子，如aaBb是什么表型，并没有说明，所以据遗传定律不能推测出1/4个体为单头植株。 （3）一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合的表型，即aa或bb纯合时，aaBb、Aabb表现为单头，F1为AaBb，自交后代基因型及比例为9A-B-、1AAbb、1aaBB，表现为多头，占11/16，2Aabb、2aaBb、1aabb表现为单头，占5/16，多头与单头的分离比预测为11：5，多头植株中能稳定遗传的个体有AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB，共7份，占多头的比例为7/11。 （4）由图（b）可知，A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B，结合并激活同种受体促进多头蒴果形成，两基因突变并分别表达形成蛋白a和b，它们通过与蛋白A或B竞争受体抑制多头蒴果形成。据图（c）可知，基因A突变为a基因发生了碱基的缺失突变，由于a基因转录出的mRNA中终止密码子提前，所以蛋白a分子量变小。 15．【转基因、自由组合概率计算】基因D的表达产物能显著提高玉米的抗虫特性，科研人员利用诱变技术将野生型玉米中一个d基因改造成D基因后，获得玉米植株X，但却未表现出抗虫性状。后续研究发现，将外源基因E转入植株X后，基因D的沉默状态可被打破，表现出抗虫性状。 (1)玉米作为经典的遗传学的实验材料，其优点除了雌雄同株，单性花（雌花序位于叶腋，雄花序位于顶端）外，还有________（写出2点即可）。与豌豆杂交操作相比，玉米进行杂交操作时可以省去的步骤是________。 (2)植株X中D基因沉默的原因可能是DNA发生了________修饰，导致不能表达出相应产物。若有的植株在导入E基因后，虽检测出了有活性的E基因表达产物但仍不具备抗虫性状，最可能的原因是________。 (3)以植株X为受体，获得三个独立转基因抗虫玉米植株1、2和3，各植株均成功导入单个E基因，但E基因在染色体上的插入位置未知，其与D/d基因的相对位置对应图1中①②③三种情况。让植株1、2和3分别与野生型玉米杂交，F1表型相对值如图2所示，不考虑突变和交叉互换，植株2杂交产生的F1表型及比例为________，让植株2的F1中的抗虫植株随机交配，F2中抗虫个体所占比例为________。 (4)基因D和d的部分序列如图4所示，已知除图中所示差异外，该对等位基因的其他序列均相同且不存在SacⅠ（5'-GAGCT↓C-3'）限制酶的识别序列。现对若干玉米植株中的基因D、d通过PCR扩增，再用SacⅠ酶切后电泳，获得三种类型结果如图3。 ①DNA的电泳方向为________（填“从上到下”或“从下到上”）。 ②欲通过一次杂交实验，获得稳定遗传的抗虫玉米。可选择上述植株1、2和3中的________进行自交，扩增子代的D和d基因，用SacⅠ限制酶切割后电泳，电泳图谱与图3中泳道________相同的个体即为稳定遗传的抗虫玉米。 【答案】(1) 生长周期短；后代数量多；有多对易区分的相对性状 去雄 (2) 甲基化 E插入到了D基因片段内部，导致D基因被破坏，无法表达 (3) 抗虫：不抗虫=1：3 9/16 (4) 从上到下 (植株)Ⅰ Ⅲ 【详解】（1）玉米作为经典的遗传学的实验材料，其优点除了雌雄同株，单性花（雌花序位于叶腋，雄花序位于顶端）外，还具有生长周期短；后代数量多；有多对易区分的相对性状等优点。豌豆是两性闭花自花传粉植物，杂交时需要对母本人工去雄，玉米是单性花，雌蕊雄蕊分开，因此可以省去人工去雄步骤。 （2）表观遗传中，DNA甲基化修饰会抑制基因表达，使基因保持沉默。若检测到有活性的E蛋白，仍不抗虫，最可能是E基因插入时破坏了D基因的结构，导致D无法表达出抗虫蛋白。 （3）只有同时含有D和E时，才会表现抗虫。结合题图可知：①E插入D所在染色体（植株1），与野生型dd杂交后代表现为抗虫∶不抗虫=1∶1，符合图2植株1的结果；②E插入d所在同源染色体（植株3），D和E无法进入同一配子，后代全不抗虫，符合图2植株3的结果；③E插入非同源染色体（植株2），两对基因符合自由组合，植株2基因型为DdE0（0 代表无E），其产生配子及比例为DE：D0：dE：d0=1：1：1：1，与野生型dd00（只产生配子d0一种配子）杂交，故其子代基因型及比例为DdE0：Dd00：ddE0：dd00=1：1：1：1，只有DdE0为抗虫，因此F1抗虫∶不抗虫=1∶3。 F1中抗虫基因型为DdE0，随机交配后，抗虫需要同时满足D_E_，比例为3/4×3/4​=9/16​。 （4）①由题干信息和图4可知，在基因D序列上有一个SacⅠ的酶切位点，酶切后电泳，可以看到两个条带，而基因d的序列中无SacⅠ的酶切位点，不会被酶切，电泳后可以看到一个条带。因此：dd（纯合）酶切后仅1条带、Dd（杂合）酶切后共3条带、DD（纯合）酶切后共2条带，对应图3的泳道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。DNA电泳中，分子量越小迁移速度越快，完整基因分子量大于切割后的片段，因此分子量小的片段更靠下，说明电泳方向是从上到下。 ②稳定遗传的抗虫玉米是纯合DD，且所有后代都携带D和E；植株1中E与D连锁在同一条染色体上，自交可得到纯合DD（DE/DE），后代不发生性状分离，全为抗虫。 D基因含有SacⅠ识别序列，纯合DD的PCR产物经酶切后会得到两个片段，电泳后显示两条带，对应图3的泳道Ⅲ。 实验探究类 1．【细胞质遗传、两对基因自由组合】野生山羊草（AK）的细胞质在某些普通小麦中会引起完全或严重的雄性不育，在杂交小麦育种中具有应用前景。已有研究表明，育性恢复基因Rf位于1B染色体短臂上，但具体位置未知。 (1)野生山羊草控制不育性状的细胞质遗传物质可能位于_____中，雄性不育系在杂交育种工程中的意义是_____。 (2)①以野生山羊草和普通小麦“中国春”为亲本进行连续杂交，获得异质“中国春”。过程如图1过程I。异质“中国春”具有_____的基因。 ②利用图1中过程Ⅱ获得了8个在1B染色体短臂上具有不同缺失的缺失系，标记为1B-1、1B-2…1B-8，结果如图2所示。以异质“中国春”单体1B为母本（仅含有一条1B染色体），分别与8个缺失系杂交，F1结果如表1所示。 表1 F1中1B染色体组成 雄性育性 1B-4+1B 完全可育 1B-1/2/3/5/6/7/8+1B 部分可育 仅1B-4 部分可育 仅1B-1/2/3/5/6/7/8 不育 由此判断，育性恢复基因Rf位于1B染色体短臂的_____区段。 (3)从异质“中国春”鉴定出一个新的育性恢复基因Rf2，同样能恢复同一细胞质的不育性。为探究Rf2与Rf的位置关系，研究者进行如下实验。 ①研究者将两个纯合材料进行杂交： 材料甲：异质“中国春”（RfRf）（完全可育） 材料乙：异质“中国春”（Rf2Rf2）（完全可育） 若Rf2与Rf为同一基因，将F1自交得到的F2中，可育株与不育株的比例应为_____。 ②实际实验中，甲与乙杂交得到的F1全部可育。将F1自交，统计F2共130株，其中可育株122株，不育株8株。 请根据实际实验推测Rf2与Rf在染色体上的位置关系，并解释F2中可育株与不育株比例的原因_____。 【答案】(1) 线粒体、叶绿体 减少人工去雄带来的巨大工作量 (2) 山羊草的细胞质和普通小麦“中国春”的细胞核 4-8 (3) F₂中可育：不育株=1：0 Rf₂与Rf两基因独立遗传（位于不同染色体或相距很远的同源染色体上），原因是：Rf2与Rf均为显性育性恢复基因，只要个体携带至少一个功能基因即可育，只有双隐性（rf/rf且rf2/rf2）才表现为不育。F₂中不育株比例约为1/16，符合两对独立基因的自由组合定律（可育∶不育≈15∶1）。 【详解】（1）细胞质遗传物质主要存在于叶绿体和线粒体中，所以野生山羊草控制不育性状的细胞质遗传物质可能位于叶绿体和线粒体中。 在杂交育种工程中，雄性不育系由于不能产生可育花粉，在杂交时可作为母本，不需要进行去雄操作，从而简化了杂交育种的步骤，故雄性不育系在杂交育种工程中的意义是减少人工去雄带来的巨大工作量。 （2）①以野生山羊草和普通小麦“中国春”为亲本进行连续杂交，获得的异质“中国春”应具有野生山羊草的细胞质和普通小麦“中国春”的细胞核，所以异质“中国春”具有野生山羊草的细胞质和普通小麦“中国春”的细胞核。 ②根据表1中F1的育性情况，当F1中1B染色体组成为1B-4+1B、1B-1/2/3/5/6/7/8+1B及仅1B-4时表现为可育，仅1B-1/2/3/5/6/7/8时表现为不育，由此判断，育性恢复基因Rf位于1B染色体短臂的4-8区段。 （3）①若Rf₂与Rf为同一基因，材料甲基因型为RfRf，材料乙基因型为Rf₂Rf₂，由于是同一基因，可认为材料乙基因型也为RfRf，二者杂交后F₁基因型为RfRf，F₁自交，根据基因分离定律，后代基因型全为RfRf，表现型及比例为可育株:不育株=1:0。 ②实际实验中，甲（RfRf）与乙（Rf₂Rf₂）杂交得到的F₁全部可育，F₁自交后F₂中可育株122株，不育株8株，接近15:1的比例，这符合基因的自由组合定律中双杂合子自交后代的比例情况，由此推测Rf₂与Rf两基因独立遗传（位于不同染色体或相距很远的同源染色体上）。原因是：Rf2与Rf均为显性育性恢复基因，只要个体携带至少一个功能基因即可育，只有双隐性（rf/rf且rf2/rf2）才表现为不育。F₂中不育株比例约为1/16，符合两对独立基因的自由组合定律（可育∶不育≈15∶1）。 2．【胚乳遗传、两基因自由组合、三体遗传】玉米(2n=20)是雌雄同株异花植物，最初由野生近缘种P驯化而来，随后与另一种野生近缘种M发生了基因渗入。这种"双祖先起源"促进了玉米在全球的传播。已知，胚乳由两个极核(基因型相同)与一个精子结合形成。回答下列问题： (1)对玉米进行人工杂交的实验步骤是___________。 (2)玉米粒色的遗传是一个复杂的过程，种皮颜色的遗传和胚乳颜色的遗传在基因控制上的差异是___________；控制黄色胚乳的基因(如Y基因)为显性，若胚乳基因中至少有一个显性黄色基因时胚乳表现为黄色，基因型为Yy的玉米子代群体中，黄色胚乳的比例为___________。 (3)已知，野生近缘种P的籽粒耐储性由基因D(耐储)、d(不耐储)控制，基因渗入使野生近缘种玉米P获得了近缘种M的抗逆基因E，该种变异属于___________，由此，获得了纯合不耐储抗逆玉米，为确定抗逆基因E/e与D/d基因的位置关系，不考虑染色体互换。现有其他类型的纯合个体，选择纯合不耐储抗逆玉米与基因型为___________的玉米杂交，F1自交，统计F2中耐储抗逆玉米的比例。结果分析___________。 (4)玉米的抗病与感病性状由某对染色体上的抗病基因(R)与感病基因(r)控制，现有该对染色体的三体玉米(2n+1=21)，基因型为RRr、Rrr。三体玉米可正常减数分裂，配子中含两条或一条该染色体的均可育。为确定三体玉米的基因型，写出实验思路、预期结果及结论。 实验思路：___________； 预期结果及结论： ①若后代中抗病植株∶感病植株=___________，则该玉米的基因型为RRr； ②若后代中抗病植株∶感病植株=___________，则该玉米的基因型为Rrr。 【答案】(1)套袋→授粉→套袋 (2) 种皮颜色完全由母本基因决定，胚乳颜色由双亲基因共同决定 3/4 (3) 基因重组 DDee 若F2中耐储抗逆玉米的比例约为9/16，则渗入的基因与D/d基因位于非同源染色体上；若F2中耐储抗逆玉米的比例约为1/2，则渗入的基因与d基因在一条染色体上 (4) 该三体玉米与感病玉米进行测交(该三体玉米自交)，统计子代抗病植株与感病植株的比例 5∶1(35∶1) 1∶1(3∶1) 【详解】（1）玉米是雌雄同株异花植物，不需要进行去雄，因此人工杂交的实验步骤为：套袋—授粉—套袋。 （2）种皮由珠被发育而来，种皮颜色由母本的基因决定；胚乳由受精极核发育而来，受精极核由2个极核和一个精子结合而成，胚乳颜色由双亲的基因决定。基因型为Yy的玉米群体中，形成的胚乳有四种基因型：YYY、YYy、Yyy、yyy，含有Y的为黄色，因此黄色胚乳的比例为3/4。 （3）基因渗入使野生近缘种玉米P获得了近缘种M的抗逆基因E，该种变异属于基因重组，纯合不耐储抗逆玉米的基因型为ddEE，与基因型为DDee、表型为耐储不抗逆的玉米杂交，F1自交，统计F2中耐储抗逆玉米的比例。如果渗入的基因与D/d基因在不同的染色体上，则符合基因的自由组合定律，F2中表型比为9∶3∶3∶1，其中耐储抗逆玉米的比例约为9/16；如果渗入的基因与d基因在一条染色体上，F2中表型比为1不耐储抗逆∶2耐储抗逆∶1耐储不抗逆，其中耐储抗逆玉米的比例约为1/2。 （4）为确定抗病三体玉米(RRr、Rrr)的基因型，应选择该三体玉米与基因型为rr的感病玉米杂交（或让该三体植株自交），通过统计子代抗病植株和感病植株的比例确定基因型。基因型为RRr的三体植株，产生的配子以及比例为RR∶r∶R∶Rr=1∶1∶2∶2，子代抗病植株和感病植株的比例为5∶1[或自交比例为（1-1/6×1/6）∶1/6×1/6)=35∶1]；基因型为Rrr的三体植株，产生的配子以及比例为R∶rr∶r∶Rr=1∶1∶2∶2，测交比例即为配子比例，因此，子代抗病植株和感病植株的比例为1∶1(或自交比例为3∶1)。 3．【有丝分裂制片、两对基因自由组合（9:7 变式）】西瓜（2n=22）是雌雄同株异花植物，果实含糖高广受人们喜爱。农技人员利用纯合的深绿色果皮西瓜（甲），通过诱变育种获得两种稳定遗传的浅绿色果皮西瓜乙和丙。回答下列问题 (1)若要确定乙、丙的浅绿色表型是否由染色体变异引起，可对它们进行核型分析。具体方法：取各植株根尖，经固定、解离、______和压片等过程，显微观察______的染色体，再经拍照、配对、分组、排列。实验所观察的细胞应位于______（根尖的部位）。若乙、丙均为单基因突变引起的，则乙、丙的核型______。 (2)现已确定乙、丙均为单基因突变引起的，为进一步研究他们的遗传机制，进行了如下杂交实验。 杂交组合 P F1 F2 I 甲×乙 深绿色 深绿色：浅绿色=3：1 II 甲×丙 深绿色 深绿色：浅绿色=3：1 III 乙×丙 深绿色 深绿色：浅绿色=9：7 ①杂交实验时，母本西瓜的处理是______。 ②根据杂交结果分析，形成乙、丙浅绿性状的根本原因是深绿基因发生了______突变的结果。这2个突变基因位于______。杂交组合I的F2出现3：1表型分离比的原因是______。 ③杂交组合III的F2浅绿色个体中杂合子所占的比例为______。若让杂交组合III的F2所有表型为深绿色的植株自交，F3的表型及比例为______。 【答案】(1) 漂洗、染色 有丝分裂中期细胞 分生区 均为2n=22 (2) 套袋→人工授粉→套袋 隐性 2对同源染色体上 F1杂合的深绿色西瓜减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离 4/7 深绿色：浅绿色=25：11 【详解】（1）观察植物染色体的制片流程为：解离→漂洗→染色→压片；核型分析需要观察染色体的形态和数目，中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，根尖分生区细胞分裂旺盛，可观察到形态稳定的染色体，适合核型分析。基因突变仅改变基因序列，不改变染色体的结构和数目，因此单基因突变的个体核型不发生改变，乙、丙核型相同，均为2n=22。 （2）①西瓜是雌雄同株异花植物，母本雌花本身无雄蕊，不需要去雄，杂交只需套袋避免外来花粉污染，开花前套袋，人工授粉后再次套袋即可。 ②甲（深绿纯合）×乙/丙（浅绿纯合），F1全为深绿，说明深绿为显性，浅绿为隐性突变。乙×丙杂交F2性状比为9：7，是9：3：3：1的变形，说明两对基因遵循自由组合定律，两个突变基因位于两对同源染色体上；杂交组合I中，F1是一对等位基因的杂合子，F1杂合的深绿色西瓜减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，受精时雌雄配子随机结合，因此F2出现3：1的性状分离比。 ③F2浅绿色个体共占7份，其中纯合子为AAbb、aaBB、aabb共3份，因此杂合子比例为（7-3）/7=4/7；F2深绿基因型及比例为1AABB：2AaBB：2AABb：4AaBb，计算自交后代深绿比例：1/9×1 +2/9×3/4+ 2/9×3/4+4/9×9/16=25/36，浅绿色比例为1-25/36=11/36，因此F3表型比为深绿色：浅绿色=25：11。 4．【DNA 甲基化、两对基因自由组合（3:13 变式）】水稻稻米颜色有黑色和白色两种表型，相关遗传受细胞核基因控制、C基因控制花青素合成，C基因正常表达时表型为黑米，不表达时表型为白米。科研人员利用纯合品系与突变体开展系列实验： 实验一：纯合黑米×纯合白米→F1全为黑米，F1自交→F2中黑米∶白米＝441∶159。 实验二：对C基因上游调控区进行PCR扩增，目的片段长度为1400bp，内部含1个CCGG酶切位点。限制酶HpaⅡ：识别CCGG，甲基化时不能切割；限制酶MspⅠ：识别CCGG，甲基化不影响切割。电泳结果如下表： 植株 HpaⅡ处理 MspⅠ处理 ① 1400bp 800bp、600bp ② 800bp、600bp 800bp、600bp ③ 1400bp 1400bp 实验三：研究发现某白米植株Y，其C基因编码区序列正常，但上游-720bp处胞嘧啶高度甲基化。已知该甲基化修饰在雌配子形成过程中被清除（去甲基化），而在雄配子形成过程中重新被甲基化。以植株Y为母本、纯合白米植株（cc）为父本进行杂交，F1全为黑米；F1自交，F2中黑米∶白米＝1∶1。 实验四：纯合白米品系丙，其C基因序列正常，但8号染色体插入E基因，E基因转录产生的siRNA可靶向切割C基因的mRNA。纯合白米（ccee）×品系丙（CCEE）→F1全为白米，F1自交→F2中黑米∶白米＝3∶13。回答下列问题： (1)实验一中，F2黑米与白米的比例接近3∶1，F2黑米植株中，能稳定遗传的个体所占比例为__________。F2黑米植株随机传粉，F3中黑米植株所占比例为__________。 (2)实验二中，C基因上游发生甲基化的植株是__________（填序号），判断依据是____________________________________________________________。植株③的C基因上游调控区可能__________________________________________________，导致其表现为白米。 (3)假设产生雌配子时C基因均去甲基化，雄配子的C基因均甲基化。实验三中，F1自交后代为黑米：白米＝1∶1，请解释其原因是_____________________________________________________。 (4)实验四中，F2中黑米植株的基因型为__________，F2白米植株中纯合子所占比例为__________。从分子机制分析，品系丙稻米颜色为白米的原因是________________________________________。 【答案】(1) 1/3 8/9 (2) ① 植株①的C基因用HpaⅡ不能切割，用MspⅠ能切割，说明CCGG识别位点因甲基化导致HpaⅡ无法切割 发生碱基对的替换，导致C基因上游不存在CCGG位点，启动子结构破坏或调控序列异常，不能发生转录（答案合理即可） (3)F1（Cc）的雌配子中C基因均去甲基化，雄配子中C基因均甲基化，雌配子为C∶c＝1∶1，雄配子为甲基化C∶c＝1∶1，故雌雄配子随机结合后代中黑米与白米比例恰为1∶1 (4) CCee、Ccee 3/13 品系丙的C基因序列正常，但E基因转录产生的siRNA切割C基因的mRNA，使C基因无法表达 【详解】（1）实验一中，F2黑米与白米的比例接近3∶1，说明黑米对白米为显性，F2黑米植株中，其基因型为CC、Cc，二者比例为1∶2，可见能稳定遗传的个体所占比例为1/3。F2黑米植株随机传粉，该群体产生的配子种类和比例为C∶c=2∶1，则F3中白米植株所占比例为1/3×1/3=1/9，因此黑米植株的比例为1-1/9=8/9。 （2）实验二中，C基因上游发生甲基化的植株是①，因为表格信息显示植株①的C基因用HpaⅡ不能切割，用MspⅠ能切割，说明CCGG识别位点因甲基化导致HpaⅡ无法切割。植株③的C基因上游调控区没有被这两种酶切割，可能是该植物的C基因上游区域发生碱基对的替换，导致C基因上游不存在CCGG位点，启动子结构破坏或调控序列异常，不能发生转录，导致其表现为白米。 （3）假设产生雌配子时C基因均去甲基化，雄配子的C基因均甲基化。实验三中，F1自交后代为黑米：白米＝1∶1，该比例出现的原因是F1（Cc）的雌配子中C基因均去甲基化，即雌配子有两种类型，即雌配子C∶c＝1∶1，雄配子中C基因均甲基化，即雄配子为甲基化C∶c＝1∶1，相当于雄配子有一种类型c，故雌雄配子随机结合后代中黑米与白米比例恰为1∶1。 （4）实验四中，纯合白米品系丙，其C基因序列正常，但8号染色体插入E基因，E基因转录产生的siRNA可靶向切割C基因的mRNA，导致C基因不能表达。纯合白米（ccee）×品系丙（CCEE）→F1全为白米，F1自交→F2中黑米∶白米＝3∶13，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明相关基因的遗传遵循基因自由组合定律，F2中黑米植株的基因型为CCee、Ccee，F2白米植株的基因型为9C_E_、4cc__,其中纯合子为CCEE、ccee、ccEE，所占比例为3/13。从分子机制分析，品系丙稻米颜色为白米的原因是品系丙的C基因序列正常，但E基因转录产生的siRNA切割C基因的mRNA，使C基因无法表达，因而花青素无法合成，表现为白米。 5．【多基因自由组合、SSR 基因定位】玉米的甜度（相关基因用A/a表示）和香气（相关基因用B/b、D/d表示）共同影响其风味。研究发现B基因控制奎宁酸合成酶的合成，其催化产物是玉米香气的重要组成成分，BB与Bb具有相同的遗传效果，且D基因对其表达有抑制作用。科学家利用甲（高甜无香型）、乙（低甜无香型）、丙（低甜浓香型）三个纯合玉米品系通过杂交技术培育新品种，过程及结果如表所示。 亲本 F1性状及比例 F2性状及比例（由F1自交获得） 实验一 甲×乙 均为高甜无香型 高甜无香型：低甜无香型=3：1 实验二 乙×丙 均为低甜清香型 低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型=1：2：1 实验三 甲×丙 均为高甜清香型 高甜无香型：高甜浓香型：低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型：高甜清香型=6：2：1：2：1∶4 (1)控制甜度和香气的三对等位基因位于_______对同源染色体上。通过实验一或实验二_______（填“能”或“不能”）得出这一结论，理由是_______。 (2)若只考虑B/b、D/d两对等位基因，实验三F2中无香玉米的基因型有_______种，让这些无香型植株随机传粉，所得后代中纯合子的比例为_______。 (3)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，利用SSR技术可以进行基因定位。研究发现，与香型有关的上述某对基因位于3号或8号染色体上。科学家进一步实验，将实验三中亲本及F2中部分个体的3号和8号染色体SSR序列进行扩增，部分电泳结果如下图所示： 某同学根据电泳图谱确定8号染色体上携带D/d基因，你认为该判断是否正确？请写出理由是_______。 (4)为进一步提高玉米抗旱性，以增加产量，科学家以实验二中F1为受体导入一个抗旱基因（E），获得株系M，让其自交，后代表型及比例为无香抗旱型：清香抗旱型：浓香不抗旱型=2：5：3，说明抗旱基因插入_______基因所在的染色体上。已知E基因会导致一种性别的配子部分死亡，试推测该种配子中致死的比例为_______。请利用植株M和野生型植株设计杂交实验判断致死配子的类型，写出实验思路即可__________。 【答案】(1) 2/二 不能 无论A/a基因是否独立遗传，实验一和实验二的结果一致 (2) 5/五 17/49 (3)不正确，8号染色体可能携带B/b或D/d基因，两者不连锁 (4) D 1/3 利用M与野生型进行正反交，并统计后代抗旱个体比例 【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）由题意可知，B基因控制奎宁酸合成酶的合成，其催化产物是玉米香气的重要组成成分，BB与Bb具有相同的遗传效果，且D基因对其表达有抑制作用。因此无香型基因型为B_DD、bb_ _，清香型为B-Dd，浓香型为B-dd。实验一甲（高甜无香型）×乙（低甜无香型），F1全为高甜无香型，F2代高甜无香型：低甜无香型=3：1，说明高甜对低甜为显性，甲的基因型为AAbbDD、乙为aaBBDD；实验三甲（高甜无香型）×丙（低甜浓香型），F1为高甜清香型，F2中高甜：低甜为3:1，香型∶清香型∶浓香型=7：6：3，则丙为aaBBdd。高甜无香型：高甜浓香型：低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型：高甜清香型=6：2：1：2：1∶4，该比例为9:3:3:1的变形，由此可知控制甜度和香气的三对等位基因位于2对同源染色体上。通过实验一或实验二不能得出这一结论，理由是实验一和实验二中，无论A/a基因是否独立遗传结果都一致。   （2）若只考虑B/b、D/d两对等位基因，甲的基因型为bbDD、丙为BBdd，则F1为BbDd，F2无香型：清香型：浓香型=7:6:3，说明两对基因自由组合，无香型玉米的基因型有2+3=5种，故这些无香型植株1BBDD、2BbDD、1bbDD、2bbDd、1bbdd随机传粉，配子种类及比例为2/7BD、3/7bD、2/7bd，所得后代中纯合子的比例为（2/7）2+（3/7）2+（2/7）2=17/49。 （3）由题意可知，浓香型基因型为B-bb，清香型基因型为B-Dd，根据电泳图谱，不能确定8号染色体上携带D/d基因，理由是无香型为浓香型基因型为B-bb，清香型基因型为B-Dd，仅根据电泳图谱无法区分D和d基因所在的染色体，即8号染色体可能携带B/b或D/d基因，两者不连锁。 （4）实验二中F1为BBDd，导入抗旱基因（E）后自交，后代表现型比例为无香抗旱型：清香抗旱型：浓香不抗旱型 = 2:5:3，由题意可知，没有导入基因E时自交后代无香型：清香型：浓香型=1：2：1，说明无香型比例降低，即B-DD降低，故说明抗旱基因插入D基因所在的染色体上。F1的基因型为BBDd，正常情况下产生的配子BD：Bd=1:1，假设E基因会导致BD（F）配子部分死亡后存活的配子比例为x，则存活的不含E配子Bd比例为 1−x。F1自交后代的基因型及比例为BBDD（F）：BBDd（F）：BBDd：BBdd=1/2x：1/2x：1/2（1-x）：1/2（1-x），则1/2（1-x）=3/10，解得x=2/5，故这种配子中的致死比例为1/3。为判断致死配子的类型（雄配子或雌配子），可利用M与野生型进行正反交，并统计后代抗旱个体比例。若正交后代无抗旱型，反交后代有抗旱型，说明含E的雄配子致死；若反交后代无抗旱型，正交后代有抗旱型，说明含E的雌配子致死。 6．【基因突变、自由组合验证实验设计】我国学者发表研究成果，成功破解了孟德尔豌豆实验遗留的百年谜题，揭示了果荚形态、果荚颜色和花的位置三种性状的遗传基础。阅读材料回答问题： 性状类型 控制基因 分子机制 性状表现 果荚颜色 正常ChlG基因 正常表达→叶绿素合成正常 果荚绿色 （ChlG基因） ChlG上游大片段缺失 ChlG表达下降→叶绿素减少 果荚黄色 果荚形状（P基因/V基因） P正常 小肽CLE41正常→内果皮细胞层完整 果荚饱满 V正常 转录因子MYB26正常→细胞壁加厚正常 P突变 小肽CLE41减少→内果皮细胞层不足 果荚皱缩 V突变 转录因子MYB26异常→细胞壁加厚缺陷 花的位置（Fa基因） Fa正常 CIK23（共受体激酶）正常→CLV3信号正常→WUS受控→分生组织稳定 花在叶腋 Fa突变（5bp缺失） CIK2/3失活→CLV3信号受阻→WUS过 花在顶端 (1)从基因表达与变异类型角度分析： ①果荚颜色性状的变异类型属于________，该变异对ChlG基因的影响是________（填“编码序列改变”或“表达调控异常”）。 ②果荚形状的P基因变异与花的位置Fa基因变异在分子水平上的共性是________，突变体材料中，肽链变短无法合成有效的CLE41，原因是________。 (2)现有纯合绿色饱满果荚、腋生花（野生型）和纯合黄色皱缩果荚、顶生花（突变型）的豌豆品系，请设计实验探究控制果荚形状的P基因与V基因是否遵循自由组合定律（不考虑交叉互换，写出实验思路、预期结果及结论）________。 【答案】(1) 染色体结构变异（或片段缺失） 表达调控异常 均导致基因功能失活（或基因无法正常表达产生功能蛋白） 终止密码子提前产生 (2)实验思路：选取纯合野生型（PPVV，绿色饱满果荚、腋生花）与纯合突变型（ppvv，黄色皱缩果荚、顶生花）豌豆进行杂交，获得F1代（PpVv）。让F1代自交，统计F2代的果荚形状（饱满/皱缩）及对应表型比例（排除果荚颜色、花的位置等无关性状的干扰，仅分析果荚形状的分离比）；或让F1代与纯合突变型（ppvv）进行测交，统计测交后代果荚形状及比例 预期结果与结论：若F2代中饱满果荚：皱缩果荚=9：7（或测交后代中饱满果荚：皱缩果荚=1：3），则说明P基因和V基因遵循自由组合定律（二者位于非同源染色体上）。若F2代中饱满果荚：皱缩果荚=3：1（或测交后代中饱满果荚：皱缩果荚=1：1），则说明P基因和V基因不遵循自由组合定律（二者位于同源染色体上） 【详解】（1）①根据表格信息可知，果荚颜色由ChlG基因控制，正常情况下ChlG基因正常表达，叶绿素合成正常，果荚为绿色，当ChlG上游大片段缺失时，ChlG表达下降，叶绿素减少果荚变为黄色，这属于染色体结构变异（或片段缺失），这种变异导致ChlG基因表达下降，属于表达调控异常。 ②对于P基因，其正常表达产生小肽CLE41，若P基因突变导致CLE41减少，则果荚皱缩，对于Fa基因，其正常表达产生CIK23，若Fa基因5bp缺失导致CIK2/3失活，则花在顶端，两者在分子水平上的共性是均导致基因功能失活（或基因无法正常表达产生功能蛋白），在突变体材料中，肽链变短无法合成有效的CLE41，原因是P基因发生突变，可能导致mRNA上的终止密码子提前产生，从而使翻译提前终止，合成的CLE41肽链变短，无法发挥正常功能。 （2）该实验为了探究控制果荚形状的P基因与V基因是否遵循自由组合定律，可以通过自交法，观察后代是否出现9：3：3：1或其变形的分离比，也可以使用测交法，观察后代是否出现1：1：1：1或其变形的分离比。 实验思路： 选取纯合野生型（PPVV，绿色饱满果荚、腋生花）与纯合突变型（ppvv，黄色皱缩果荚、顶生花）豌豆进行杂交，获得F1代（PpVv）。让F1代自交，统计F2代的果荚形状（饱满/皱缩）及对应表型比例（排除果荚颜色、花的位置等无关性状的干扰，仅分析果荚形状的分离比）；或让F1代与纯合突变型（ppvv）进行测交，统计测交后代果荚形状及比例。 预期结果与结论： 若F2代中饱满果荚：皱缩果荚=9：7（仅当基因型为P-V-时表现为饱满果荚，其余均为皱缩果荚）（或测交后代中饱满果荚：皱缩果荚=1：3），则说明P基因和V基因遵循自由组合定律（二者位于非同源染色体上）。若F2代中饱满果荚：皱缩果荚=3：1（P基因和V基因连锁）（或测交后代中饱满果荚：皱缩果荚=1：1），则说明P基因和V基因不遵循自由组合定律（二者位于同源染色体上）。 计算推理类 1．【自由组合 12:3:1 变式】某粮食作物是雌雄同株异花植物。该作物籽粒的颜色由一对等位基因控制，显性基因B调控紫色色素的合成而使籽粒呈紫色，隐性基因b无法调控色素合成而呈白色。研究人员发现一种特殊品系，其B基因被插入了一段不编码蛋白质的DNA序列，导致B基因不能正常表达（记作B+），B+在功能上与b完全等效。另一A基因编码的蛋白质能够特异性识别插入B基因的这段DNA序列并使其脱离B基因，脱离后的DNA序列在细胞内处于游离状态，B基因恢复功能。A基因在籽粒体细胞发育过程中随机表达，但在花器官中完全不表达。现有紫色籽粒品系甲和白色籽粒品系乙，杂交结果如下表所示。 亲本组合 后代的表型及其比例 F1 F2 甲×乙 全部为紫色 紫色:花斑色:白色=12:3:1 甲×甲 全部为紫色 — 乙×乙 全部为白色 — 回答下列问题： (1)据表判断，A基因和B基因位于______（填“同源”或“非同源”）染色体上。将品系甲与品系乙杂交，授粉后需套袋的目的是______。甲的基因型是______，乙产生的雄配子有______种，得到的F2花斑色籽粒中AaB+B+基因型频率是______。 (2)品系甲与品系乙杂交得到F1，写出F1与品系乙杂交的遗传图解。 (3)进一步观察发现该作物籽粒的花斑大小不一，这可能是因为不同细胞表达A基因的______不同，使插入序列的脱离有先后，最终导致色素合成量有差异。研究人员还在果蝇中发现了花斑效应：果蝇的红眼基因原本离着丝粒较远，部分细胞中该基因所在的染色体发生______（填变异类型），使其位置发生180°颠倒转而靠近着丝粒。由于靠近着丝粒的区域高度螺旋化，______（填“抑制”或“促进”）红眼基因的转录，出现红白眼花斑效应。 【答案】(1) 非同源 防止外来花粉干扰 AABB 1 2/3 (2) (3) 时间 倒位 抑制 【详解】（1）F₂比例为 12:3:1，是 9:3:3:1 的变式，说明 A、B 两对基因独立遗传，位于非同源染色体上。该作物是雌雄同株异花植物，杂交时套袋的目的是避免其他花粉授粉，保证杂交的父本可控。甲 × 乙→F₁全紫，F₁自交→F₂紫色：花斑色：白色 = 12:3:1。 12:3:1 对应的基因型比例为： 紫色：A_B_（9） + A_B⁺B⁺/A_B⁺b（3） 花斑色：A_bb（3） 白色：aa__（1） 甲 × 甲后代全紫，说明甲为纯合紫色，且自交后代不分离；乙 × 乙后代全白，说明乙为纯合白色。 结合 F₁为 AaBB⁺（自交可产生 12:3:1 的比例），则亲本为 AABB（甲）×aaB⁺B⁺（乙）。且 A 基因在花器官中不表达，配子中的 B⁺无法恢复，所以只能产生aB⁺一种雄配子。F₂花斑色籽粒的基因型只有A_B⁺B⁺，其中：  AAB⁺B⁺：占 1/3； AaB⁺B⁺：占 2/3；所以AaB⁺B⁺的基因型频率是 2/3。 （2）F₁基因型：AaBB⁺（紫色）；乙基因型：aaB⁺B⁺（白色）。遗传图解如下： （3）籽粒花斑大小不一，是因为不同细胞中 A 基因表达的时间（发育阶段）不同：表达越早，恢复的 B⁺越多，紫色区域越大；表达越晚，恢复越少，花斑越小。果蝇中，红眼基因所在染色体发生倒位（染色体片段 180° 颠倒），使原本远离着丝粒的红眼基因靠近着丝粒。靠近着丝粒的区域是异染色质，高度螺旋化，会抑制基因的转录，导致部分细胞红眼基因表达被抑制，出现红白相间的花斑效应。 2．【 自由组合、种皮遗传】二倍体花生野生种为雌雄同株植物，其种皮的褐色和白色由两对等位基因A/a和B/b控制，育种工作者用两个纯合褐种皮品种、和一个纯合白种皮品种进行了系列杂交实验，结果如下表所示。不考虑突变、致死和染色体互换，请回答下列问题： 组别 亲本杂交组合 实验一 均为褐种皮 褐种皮：白种皮=3：1 实验二 均为白种皮 褐种皮：白种皮=1：3 实验三 均为褐种皮 褐种皮：白种皮=13：3 注：为自交后代。 (1)花生的种皮由接受花粉的植株的珠被发育而来，种皮的基因型与亲本中____________的基因型相同，表中统计种皮的颜色实际是统计____________（选填“亲本”“”或“”）植株所结花生的种皮颜色。 (2)实验一和实验二的显性性状分别为____________。综合实验一、二、三分析，等位基因和的遗传____________（选填“符合”或“不符合”）自由组合定律。 (3)若与有差异的等位基因是与有差异的等位基因是B/b．取实验三植株的叶片，提取并对基因 、、、进行扩增，然后进行琼脂糖凝胶电泳检测，可得到图中的哪些情况？____________（填图中序号），其中____________（填图中序号）代表的植株为褐种皮稳定遗传植株，在实验三的中所占的比例为____________。 (4)栽培种花生是异源四倍体，两个染色体组来自野生祖先种，另两个染色体组来自野生祖先种，控制高茎的基因源自野生祖先种的1号染色体，控制矮茎的基因源自野生祖先种的1号染色体。研究表明，野生祖先种的1号染色体与野生祖先种的1号染色体高度同源，在减数分裂时，可以正常联会配对，两两随机进入不同生殖细胞。现有高茎杂合栽培种花生，其自交子代中矮茎花生的占比为____________。 【答案】(1) 母本 F1 (2) 褐种皮、白种皮 符合 (3) ①②③④⑤⑧⑨ ③④⑧⑨ 3/8 (4)0或1/36或1/4 【详解】（1）花生的种皮由接受花粉的植株的珠被发育而来，接受花粉的为母本，故种皮的基因型与母本的基因型相同。要统计亲本杂交得到F1的表现型不能直接统计亲本植株所结种子种皮的颜色，因为亲本植株所结种子的种皮颜色由亲本植株的基因型决定，故需要统计的是F1植株所结种子种皮的颜色。 （2）由实验一可知，纯合褐色种皮品种P1与纯合白种皮品种P3杂交，F1均为褐种皮，故显性性状为褐色种皮；同理，实验二的显性性状为白种皮。由题干信息可知种皮的褐色和白色由两对等位基因A/a和B/b控制，而实验三的F2出现了13：3的分离比，为9：3：3：1的变式，故等位基因A/a和B/b的遗传符合自由组合定律。 （3）纯合品种的基因型可能为AABB、AAbb、aaBB或aabb，已知P1与P3有差异的等位基因是A/a，且P1和P3杂交时褐种皮为显性性状，故P1和P3的基因型可能分别为AAbb、aabb或AABB、aaBB，若P1与P3的基因型分别为AAbb、aabb，则P2的基因型为aaBB，实验二中F2的表现型比应为褐种皮：白种皮=3：1，与题表所示实验结果不符，故P1、P2、P3的基因型分别为AABB、aabb、aaBB。P1与P2杂交所得F1基因型为AaBb，F1自交所得F2的基因型有AABB（⑨）、AABb（④）、AAbb、AaBB（②）、AaBb（①）、Aabb（③）、aaBB、aaBb（⑤）、aabb（⑧）共9种，故电泳后可得到题图①②③④⑤⑧⑨这7种情况。结合实验三F2的表现比可知，A_B_、_ _bb均表现为褐种皮，aaB_表现为白种皮，其中基因型为AAB_、_ _bb的植株为褐种皮稳定遗传植株，题图③④⑧⑨符合要求。在实验三的F2中Aabb（③）占1/8，AABb（④）占1/8，aabb（⑧）占1/16，AABB（⑨）占1/16，合计1/8+1/8+1/16+1/16=3/8。 （4）由题干信息可知，野生祖先种X的1号染色体与野生祖先种Y的1号染色体高度同源，在减数分裂时，可以正常联会配对，两两随机进入不同生殖细胞，故高茎杂合栽培种花生的基因型可能为HHHh、HHhh或Hhhh。当基因型为HHHh时，不能产生hh的配子，故其自交得到矮茎花生的概率为0；当基因型为HHhh时，产生基因组成为hh的配子的概率为1/6，故其自交得到的矮茎花生的概率为1/6×1/6=1/36；当基因型为Hhhh时，产生基因组成为hh的配子的概率1/2，故其自交得到矮茎花生的概率为1/2×1/2=1/4。综上，高茎杂合栽培花生自交，子代矮茎花生的占比为0或1/36或1/4。 3．【自由组合、基因定位】红色种皮的花生花青素含量较高。为研究花生种皮颜色的遗传机制，研究者以三个纯系品种：珍珠红1号(ZZH1，红色)、湛红2号(ZH2，红色)和豫花15号(YH15，粉色)为材料，进行了如下杂交实验(控制种皮颜色的基因为完全显性；性状描述是结合种皮颜色和自交是否会出现性状分离进行的。如“红色”表示种皮颜色为红色且不发生性状分离；“红色分离”表示种皮颜色为红色且发生性状分离)： 回答下列问题： (1)花生种皮颜色至少由两对等位基因(A/a与B/b)控制，在遗传时遵循___________定律。实验3的F2中，红色分离个体基因型为___________；红色个体中杂合子占___________。 (2)SNP是由单个核苷酸变异引起的DNA序列变化，不同染色体、不同基因的SNP位点不同。为了对实验1中控制红色种皮的基因进行染色体定位，进行如下实验： 步骤1：从F2中选取红色种皮植株30株，提取DNA，建立红池；用相同方法，选取粉色种皮植株建立粉池。提取DNA时，对研磨液离心后取___________(填“上清液”或“沉淀物”)，再利用酒精分离蛋白质与DNA，其原理是___________。 步骤2：对红池和粉池中的DNA进行测序，分别计算红池和粉池中的染色体上多个SNP位点的差异，对应关系如下图所示： 检测结果表明，1.1～1.2无差异的根本原因是___________，3.1～3.2无差异的根本原因是___________。红色种皮相关基因位于___________。 (3)进一步研究发现，花青素还原酶可以催化部分红色花青素转化成无色的原花青素，导致花生种皮呈粉色。从花青素代谢角度可推测：花生种皮呈红色的原因可能是___________。 【答案】(1) 自由组合 AaBb和AaBB（AABb） 4/7 (2) 上清液 DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可溶于酒精 控制红色/粉色种皮的基因不位于1号染色体上，该区域的SNP位点与种皮颜色性状无关联，因此红池和粉池在该区域无差异。 F1形成配子时位于一对同源染色体上的SNP和控制种皮颜色的基因基因随非姐妹染色单体交换而重组 3.2~3.4 (3)花青素还原酶的活性丧失或极低或花青素还原酶的含量极低 【详解】（1）由实验3可知，F1红色分离基因型为AaBb（红色分离），F1自交才会出现F2表现型比例38:304:266≈1:8:7，符合两对等位基因自由组合定律的变式（9:3:3:1），满足自由组合定律。根据F2的性状分离比，结合实验1和实验2，实验2的F1表现为粉色分离，可以推测粉色含有一对显性纯合基因，粉色为aaBB， 红色AABB、aabb、A_bb、AABb（AaBB），红色分离：AaBb和AaBB（AABb）；粉色分离：aaBb，故红色分离个体的基因型为AaBb和AaBB（AABb）。红色杂合子个体为（AABb、Aabb）：4/16÷7/16=4/7。 （2）提取DNA时，研磨液离心后应取上清液，因为DNA溶于上清液，而沉淀物主要是细胞碎片等杂质。利用酒精分离蛋白质与DNA的原理是：DNA不溶于酒精，而某些蛋白质（如白蛋白、球蛋白）可溶于酒精，从而实现分离。根据图示，1.1~1.2无差异，说明控制红色/粉色种皮的基因不位于1号染色体上，该区域的SNP位点与种皮颜色性状无关联，因此红池和粉池在该区域无差异。3.1～3.2无差异的根本原因：F1形成配子时位于一对同源染色体上的SNP和控制种皮颜色的基因基因随非姐妹染色单体交换而重组。红色种皮相关基因位于3号染色体的3.2~3.4区域，该区域差异显著，说明红池和粉池在该区域的SNP位点差异大，对应控制种皮颜色的基因位于此区域。 （3）已知花青素还原酶可催化红色花青素转化为无色原花青素，使种皮呈粉色。因此花生种皮呈红色的原因是：花青素还原酶的活性丧失或极低或花青素还原酶的含量极低。 4．【自由组合 9:7 变式】香豌豆花色遗传中涉及两个独立遗传的基因C和P，并且都存在隐性突变等位基因，它们与花青素的合成有关。现将香豌豆纯种白花品种甲、乙和紫花品种丙进行相互杂交实验，结果如图所示。请回答下列问题： 组别 ① ② ③ P 甲×乙 甲×丙 乙×丙 F1 ↓ 紫色 ↓ 紫色 ↓ 紫色 F2 ↓ 紫色：白色 9：7 ↓ 紫色：白色 3：1 ↓ 紫色：白色 3：1 (1)香豌豆的花青素位于花瓣细胞的________中，在进行香豌豆杂交实验前，需对母本进行去雄并套袋，以防止________。 (2)组别①中F1产生配子的基因组成有________，若对F1测交，应选择花色为________色的个体与F1杂交，后代表型及比例为________。F2中白花的基因型有________种，F2白花中杂合子占________。 (3)根据组别②和③判断品种丙的基因型为________，若组别②中F2继续自交获得F3中能稳定遗传的个体占________。 (4)香豌豆的长形花粉R和圆形花粉r是一对相对性状，某研究小组欲探究三对基因的位置关系，选择基因型为CcPpRr的个体进行自交（不考虑互换）。 （i）若后代表型及比例为________，则三对等位基因分别位于三对同源染色体上； （ii）若后代表型及比例为________，则P、p与R、r位于一对同源染色体上，且P与R位于同一条染色体，p与r位于同一条染色体。 【答案】(1) 液泡 自花传粉和外来花粉干扰 (2) CP、Cp、cP、cp 白 紫色：白色=1：3 5 4/7 (3) CCPP 3/4 (4) 紫花长形花粉：紫花圆形花粉：白花长形花粉：白花圆形花粉=27：9：21：7 紫花长形花粉：白花圆形花粉：白花长形花粉=9：4：3 【分析】基因的自由组合定律的实质是：在减数分裂形成配子的过程中，‌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）花青素是一种色素，位于液泡中，所以香豌豆的花青素位于花瓣细胞的‌液泡‌中。在进行杂交实验前，对母本进行去雄，是为了防止‌其自花传粉，套袋，是为了防止‌外来花粉的干扰‌，即对母本进行去雄并套袋，以防止自花传粉和外来花粉干扰。 （2）组别①中F2紫色：白色 = 9：7，这是9：3：3：1的变式，说明花色遗传遵循自由组合定律，即F1的基因型为CcPp，因此，C_P_表现为紫色，其它基因型都表现为白色。根据基因自由组合定律，F1（CcPp）产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生配子的基因组成有‌CP、Cp、cP、cp‌。测交是指与隐性纯合子杂交，因为隐性纯合子（ccpp）表现为白色，所以若对F1测交，应选择花色为‌白‌色的个体与F1杂交。F1（CcPp）产生的配子及比例为CP：Cp：cP：cp = 1：1：1：1，白色个体（ccpp）只产生cp配子，所以后代表型及比例为‌紫色（CcPp）：白色（Ccpp、ccPp、ccpp） = 1：3‌。由于C_P_表现为紫色，其它基因型都表现为白色，而组别①中F2紫色：白色 = 9：7，这是9：3：3：1的变式，所以F2中白色的基因型有CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp，共‌5‌种。F2中白花比例占7/16，由于F1的基因型为CcPp，而Cc自交后代基因型为CC、Cc、cc，比例1:2:1，Pp自交后代基因型为PP、Pp、pp，比例1:2:1，则CcPp自交后代中纯合子CCpp占1/4×1/4=1/16，同理ccPP、ccpp各占1/16，又因为F2中白花比例占7/16，纯合子白花CCpp、ccPP、ccpp共占3/16，所以杂合子白花占4/16，所以F2白花中杂合子占4/16÷7/16‌=4/7‌。 （3）组别②和③中F2紫色：白色 = 3：1，说明F1只有一对基因杂合，因为甲、乙是白花品种，丙是紫花品种，且C、P同时存在时表现为紫色，而紫花品种丙是纯种香豌豆，所以品种丙的基因型为‌CCPP‌。因为F1只有一对基因杂合，所以组别②中可能的情况是：F1的基因型为CcPP，而因为品种丙的基因型为‌CCPP‌，则甲的基因型为ccPP，F1自交得到F2的基因型及比例为CCPP：CcPP：ccPP = 1：2：1，F2继续自交，由于F2中CCPP和ccPP各占1/4，而CCPP和ccPP自交后代，即F3仍然是纯合子，能稳定遗传，所以CCPP和ccPP在F3中仍然各占1/4，由于F2中CcPP占2/4，其自交后代有1/2能稳定遗传的纯合子（CCPP和ccPP），以及1/2杂合子（CcPP），所以F3中一共能稳定遗传的个体占1/4+1/4+2/4×1/2=3/4‌。 （4）（i）若三对等位基因分别位于三对同源染色体上，则遵循基因的自由组合定律。由于Cc自交后代基因型为CC、Cc、cc，比例1:2:1，Pp自交后代基因型为PP、Pp、pp，比例1:2:1，Rr自交后代基因型为RR、Rr、rr，比例1:2:1，基因型为CcPpRr的个体自交，后代表现型及比例为紫色长形花粉（C_P_R_）：紫色圆形花粉（C_P_rr）：白色长形花粉（C_ppR_ + ccP_R_+ ccppR_）：白色圆形花粉（C_pprr + ccP_rr + ccpprr） = （3/4×3/4×3/4）：（3/4×3/4×1/4）：(3/4×1/4×3/4+1/4×3/4×3/4+1/4×1/4×3/4)：(3/4×1/4×1/4+1/4×3/4×1/4+1/4×1/4×1/4)=27：9：21：7‌。（ii）若P、p与R、r位于一对同源染色体上，且P与R位于同一条染色体，p与r位于同一条染色体，则C与c独立遗传，Cc自交后代基因型为CC、Cc、cc，比例1：2：1，PpRr产生的配子及比例为PR：pr = 1：1，则自交后代基因型为PPRR：PpRr：pprr = 1：2：1，即P_R_：pprr=3：1。综合分析，C_P_R_（紫色长形花粉）： C_pprr（白色圆形花粉）：ccP_R_（白色长形花粉）：ccpprr（白色圆形花粉）＝（3/4×3/4）：（3/4×1/4）：(1/4×3/4)：(1/4×1/4)=9：3：3：1，因此，后代表现型及比例为：紫花长形花粉：白花圆形花粉：白花长形花粉=9：4：3。 5．【连锁与自由组合】水稻穗型的簇生和非簇生由等位基因A和a控制，杂合子表现为弱簇生。非糯性和糯性由其他等位基因控制（若由1对基因控制，则为B/b，若由2对基因控制，则为B/b、C/c，以此类推）。为研究上述性状的遗传特性，某科研小组用纯合簇生糯性和纯合非簇生糯性植株进行了如下表所示的实验，不考虑突变和互换。已知实验中各种类型配子的存活率及育性相同，回答下列问题： P F1 （F1相互交配获得的）F2 纯合簇生糯性×纯合非簇生糯性 弱簇生非糯性 簇生糯性：弱簇生非糯性：弱簇生糯性：非 簇生非糯性：非簇生糯性=4:6:2:3:1 (1)水稻的非糯性和糯性至少由____对等位基因控制，判断依据是____。 (2)科研小组各随机抽取F2中8个基因型为AA和aa的个体，对其相关基因进行电泳，结果分别如图1、2所示。则水稻穗型和非糯性、糯性基因之间的具体位置关系是_______亲本的基因型分别是____。 (3)水稻穗型中，显性性状为_______（填“簇生”“非簇生”或“无法判断”），理由是_______。 【答案】(1) 2 F2中非糯性和糯性的性状比为9：7，符合9：3：3：1的变式 (2) 基因A和基因b位于同一条染色体上，基因a和基因B位于其同源染色体上（C和c位于另一对同源染色体上） AAbbCC、aaBBcc（顺序不作要求，2分） (3) 簇生 若非簇生为显性性状，则F2的表型及比例为簇生非糯性：簇生糯性：弱簇生非糯性：弱簇生糯性：非簇生糯性=3：1：6：2：4，这与实验结果不符 【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）F2中非糯性和糯性的性状比为9：7，符合9：3：3：1的变式，因此水稻的非糯性和糯性至少由两对等位基因控制，这两对位基因之间的遗传遵循自由组合定律。 （2）由图1可知，AA个体中都含有b基因，不含B基因，通过图2可知，aa个体都含B基因，不含b基因，因此可知基因A和基因b位于同一条染色体上，基因a和基因B位于其同源染色体上，且F2中非糯性和糯性的性状比为9：7，弱簇生为杂合子，F1弱簇生非糯性的基因型为AaBbCc，可知亲本的糯性基因型为BBcc、bbCC，因此亲本的基因型分别是AAbbCC、aaBBcc。 （3）亲本的基因型分别是AAbbCC、aaBBcc，F1弱簇生非糯性的基因型为AaBbCc。基因A和基因b位于同一条染色体上，基因a和基因B位于其同源染色体上，F1自交后代的基因型及比例为（AAbb：AaBb：aaBB）（C_:cc）=(1:2:1)(3:1)，若非簇生为显性性状，则F2的表型及比例为簇生非糯性：簇生糯性：弱簇生非糯性：弱簇生糯性：非簇生糯性=3：1：6：2：4，这与实验结果不符，因此水稻穗型中，显性性状为簇生。 6．【自由组合、配子不育】玉米是雌雄同株异花植物，籽粒有甜质和非甜质(由基因A 和a控制)两种类型，叶片有宽叶和窄叶(由基因B和b控制)两种形态。研究人员进行如下表的实验。回答下列问题： 亲本 F₁表型 F₂ 表型及比例 纯合非甜质宽叶×纯合甜质窄叶 非甜质宽叶 非甜质宽叶：非甜质窄叶： 甜质宽叶:甜质窄叶=15:5:3:1 (1)与豌豆植株比较，进行玉米杂交实验操作时的最大差异是_____________。 (2)研究发现，F₂的表型比例为15：5：3：1是由于含有基因_____________的____________(填“雌配子”“雄配子”或“雌配子或雄配子”)发生了弱甲基化，导致该基因控制合成的相关蛋白质_________(填“增加”或“减少”)，从而使含有该基因的配子中只有50%是可育的。 (3)让F₂中一非甜质窄叶玉米自交，若后代表型及比例为__________，则说明该F₂非甜质窄叶玉米的基因型为 Aabb，并进一步验证了（2）中研究结果的正确性。 (4)已知基因B/b所在染色体上还存在基因 C/c(C为抗倒伏基因，c为易倒伏基因)。现有一基因型为BbCc的植株甲与窄叶易倒伏植株乙杂交，后代出现宽叶抗倒伏：宽叶易倒伏：窄叶抗倒伏：窄叶易倒伏=3：1：1：3，该结果说明植株______(填“甲”或“乙”)在减数分裂产生配子时，______(填“部分”或“全部”)初级精母细胞中发生了________________。 【答案】(1)不需要对母本进行去雄处理 (2) a 雄配子或雌配子 减少 (3)非甜质窄叶：甜质窄叶 = 5:1 (4) 甲 部分 同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换 【分析】玉米是单性花，且雌雄同株，不同性状的玉米间行种植的话，玉米既可以进行自交也可以进行杂交。 【详解】（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，杂交时需要在开花前人工去雄，再套袋、人工授粉；而玉米是雌雄同株异花植物，进行杂交实验时，不需要对母本进行去雄处理，只需在雌花未成熟时套袋，待成熟后授予父本花粉即可。 （2）亲本为纯合非甜质宽叶（AABB）× 纯合甜质窄叶（aabb），F₁基因型应为 AaBb。正常自交后代应为 9:3:3:1，但实际为 15:5:3:1，可拆分为： 非甜质（A_）: 甜质（aa） = (15+5):(3+1) =5:1 ，宽叶（B_）: 窄叶（bb） = (15+3):(5+1) = 3:1 ，前者从预期 3:1 变为 5:1，说明含 a 基因的配子（雄配子或雌配子）有 50% 不育。弱甲基化会抑制基因表达，导致 a 基因控制合成的相关蛋白质减少，使含a 基因的配子中只有 50% 可育。 （3）F₂中非甜质窄叶的基因型为 A_bb，包括 AAbb 和 Aabb。若基因型为 Aabb，自交时： Aa 自交：A_:aa = 5:1， bb 自交：全为 bb，若 Aabb 自交，后代表型及比例为非甜质窄叶：甜质窄叶 = 5:1，则说明该F₂非甜质窄叶玉米的基因型为 Aabb，并进一步验证了（2）中研究结果的正确性。 （4）基因型为 BbCc 的植株甲与窄叶易倒伏（bbcc）植株乙杂交，后代比例为宽叶抗倒伏：宽叶易倒伏：窄叶抗倒伏：窄叶易倒伏 = 3:1:1:3。可拆分为： 宽叶（B_）: 窄叶（bb） = (3+1):(1+3) = 1:1 ，抗倒伏（C_）: 易倒伏（cc） = (3+1):(1+3) = 1:1 ，若 B 与 C 连锁、b 与 c 连锁，正常测交后代应为 BbCc:bbcc = 1:1。实际出现了 Bbcc 和 bbCc，说明发生了交叉互换。比例 3:1:1:3 中，亲本型（BbCc、bbcc）占比高，重组型（Bbcc、bbCc）占比低，说明是植株甲在减数分裂产生配子时，部分初级精母细胞中发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。 7．【自由组合、连锁探究】水稻的叶片坏死由两对等位基因A/a和B/b控制，性状表现为：在灌浆期前，叶片开始坏死；在灌浆期后，又因基因B的数量不同而分化为轻度坏死、严重坏死。叶片坏死对繁殖后代无影响。某科研人员利用甲、乙2个纯合水稻品种进行实验，结果如下表所示： 亲本 F1表型 F1自交所得的F2表型及比例 甲×乙 叶片坏死 灌浆期前 灌浆期后 叶片开始坏死：正常=9：7 叶片严重坏死：轻度坏死：正常=3：6：7 回答下列问题。 (1)如果亲本甲的表型为叶片正常，那么亲本乙的表型应为_____。 (2)F2中叶片正常的植株中，杂合子占_____。如果让这些杂合子植株_____（填交配方式），后代中不会出现叶片坏死的植株。 (3)让F2植株自交，收获一株叶片坏死植株的所有种子（足够多），次年均发育成植株，在灌浆期后，植株叶片严重坏死：轻度坏死：正常的比例，除了3：6：7之外，还可能为_____。 (4)已知基因D/d也控制叶片坏死，且只有在D基因存在时，基因A/a和B/b才能发挥作用，否则，叶片全为正常。为探究D/d与A/a连锁（位于一对同源染色体上）还是与B/b连锁，科研人员利用以下四个杂交亲本组合，分别得到F2（均不考虑互换与突变），观察统计F2的性状及比例： 甲：AABBDD×aabbdd；乙：AAbbDD×aaBBdd； 丙：aaBBDD×AAbbdd；丁：AABBdd×aabbDD； ①其中 （填序号）组不能达到实验目的。 ②在可以达到探究目的的组合中任选一组，补充支持结论的结果。 杂交组合序号：_____； 可能的结果及结论：若植株叶片严重坏死：轻度坏死：正常的比例为_____，则基因D/d与A/a连锁。 【答案】(1)叶片正常或叶片（严重）坏死 (2) 4/7 自交 (3)1：0：0；1：2：1；3：0：1 (4) 甲组 乙组，3：6：7或丙组，1：2：5或丁组，1：2：5 【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）F₁表型为叶片坏死，基因型为 A_B_，说明亲本需提供 A、B 基因，亲本甲表型为叶片正常是纯合子，亲本甲基因型为 aabb或aaBB或AAbb，则亲本乙为纯合子AABB或AAbb或aaBB，表型为叶片（严重）坏死或叶片正常。 （2）F₂中叶片正常的植株基因型A_bb、aaB_、aabb（共 7 份），其中纯合子为 AAbb、aaBB、aabb（3 份），杂合子为 Aabb、aaBb（4 份），故杂合子占；这些杂合子（Aabb、aaBb）自交时，Aabb 自交后代基因型为A_bb或 aabb（叶片正常），aaBb 自交后代基因型为 aaB_或 aabb（叶片正常），均不会出现 A_B_（坏死基因型），因此自交后代无叶片坏死植株。 （3）F₂中叶片坏死植株的基因型为 A_B_（包括 AABB、AABb、AaBB、AaBb），不同基因型自交结果不同：若原植株为 AABB（严重坏死），自交后代全为 AABB（严重坏死），比例为 1:0:0；若原植株为 AABb（轻度坏死），自交后代为 AABB（1/4，严重坏死）、AABb（2/4，轻度坏死）、AAbb（1/4，正常），比例为 1:2:1；若原植株为 AaBB（严重坏死），自交后代为 AABB（1/4，严重坏死）、AaBB（2/4，严重坏死）、aaBB（1/4，正常），比例为 3:0:1。 （4）①甲组合（AABBDD×aabbdd），F₁为AaBbDd，由于D/d与A/a、B/b都不连锁时，与D/d与A/a连锁、D/d与B/b连锁时产生的F₂性状及比例相同，所以不能达到实验目的；乙组合（AAbbDD×aaBBdd),如果AD连锁，严重坏死：轻度坏死：正常=3：6：7，如果bD连锁，严重坏死：轻度坏死：正常=1：2：5；丙组合（aaBBDD×AAbbdd)，如果aD连锁，严重坏死：轻度坏死：正常=1：2：5，如果BD连锁，严重坏死：轻度坏死：正常=3：6：7；丁组合（AABBdd×aabbDD)，如果Ad连锁，严重坏死：轻度坏死：正常=1：2：5，如果Bd连锁，严重坏死：轻度坏死：正常=0：3：5②如果基因D/d与A/a连锁：乙组：AD连锁，出现叶片坏死性状时基因型为A_B_，比例为=，B基因控制叶片坏死程度，严重坏死：轻度坏死=1：2，因此严重坏死：轻度坏死：正常=3：6：7；丙组：aD连锁，出现叶片坏死性状时基因型为AaB_,比例为=，严重坏死：轻度坏死=1：2，因此严重坏死：轻度坏死：正常=1：2：5；丁组：Ad连锁，出现叶片坏死性状时基因型为AaB_,比例为=，严重坏死：轻度坏死=1：2，因此严重坏死：轻度坏死：正常=1：2：5。 8．【转基因、连锁互换】某二倍体农作物的甜粒（A）对非甜粒（a）为显性，由位于3号染色体上的一对等位基因控制。育种工作者将除草剂抗性基因D导入纯种甜粒植株，获得了抗除草剂植株Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。不考虑其他变异，请回答下列问题： (1)植株Ⅰ表型为甜粒抗除草剂，自交后代中甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：2：1，经基因检测，植株Ⅰ的每个体细胞只含有一个D基因，据此推测，D基因_______（填“已经”或“没有”）导入3号染色体，植株Ⅰ自交后代中出现非甜粒的原因是______。 (2)植株Ⅱ的每个体细胞含有两个D基因，植株Ⅱ及其自交后代全为甜粒。若只考虑两个D基因，它们在同源染色体上分布的情况有哪些？请根据植株Ⅱ自交后代的表型及比例进行推断_________。 (3)植株Ⅲ的每个体细胞也含有两个D基因，植株Ⅲ自交后代中出现了这两对相对性状的三种表型，那么这三种表型及比例是__________。 (4)该作物籽粒的糯性（B）对非糯性（b）为显性，某植株导入一个D基因后通过培育获得了甜粒糯性抗除草剂植株M，M与野生型非甜粒非糯性植株杂交得，的表型及数量如下表所示。已知减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因间的距离越小，发生互换的概率就越小。 表型 甜粒糯性抗除草剂 甜粒糯性不抗除草剂 甜粒非糯性抗除草剂 甜粒非糯性不抗除草剂 非甜粒糯性抗除草剂 非甜粒糯性不抗除草剂 非甜粒非糯性抗除草剂 非甜粒非糯性不抗除草剂 数量 163 1455 1 148 192 1 1158 130 ①该作物中A/a、B/b基因的遗传________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，M的基因型可表示为________。 ②只考虑B/b与D基因，它们所在的染色体发生互换时，M产生的重组类型的配子的基因型是________，占比约为________。比较重组类型的配子的比例可知，M的B/b基因、A/a基因中与D基因位于同一条染色体上且距离D基因较远的是________。 【答案】(1) 已经 外源基因D插入一条3号染色体上，破坏了A基因 (2)植株Ⅱ自交后代中抗除草剂：不抗除草剂=3：1时，两个D基因在一条染色上；植株Ⅱ自交后代全为抗除草剂植株时，两个D基因在一对同源染色体上；植株Ⅱ自交后代中抗除草剂：不抗除草剂=15：1时，两个D基因在两对同源染色体上 (3)甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：2：1或甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：11：4 (4) 不遵循 AaBbD BD和b 19.49% b基因 【分析】基因自由组合定律：减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）纯种甜粒植株在导入D基因后得到植株I，植株I的表型为甜粒，但是其自交后代出现了非甜粒（隐性性状），说明D基因破坏了A基因，新导入的基因D也在3号染色体上。 （2）两个基因在染色体上的位置关系有两种，要么在一条染色体上，要么在两条染色体上。①两个基因在一条染色体上时，植株Ⅱ相当于只有一个显性基因的杂合子，其自交后代中抗除草剂：不抗除草剂=3：1。②两个基因在两条染色体上时，可能在一对同源染色体上，此时植株Ⅱ相当于显性纯合子，其自交后代全为抗除草剂植株；也可能在两对同源染色体上，此时植株Ⅱ相当于双杂合子（只要含一个显性基因就表现为抗除草剂），其自交后代中不抗除草剂植株占1/16. （3）植株Ⅲ的每个体细胞含有两个D基因，植株Ⅲ自交后代中出现了三种表型，说明其中一个D基因在3号染色体上，破坏了一个A基因，而另一个D基因可能在同一条染色体上，此时植株Ⅲ自交后代的表型及比例为甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：2：1；另一个D基因可能不在3号染色体上，此时植株Ⅲ自交后代的表型及比例为甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：11：4. （4）①野生型非甜粒非糯性植株的基因型可表示为aabb，其产生的配子的基因型为ab，其与M杂交得F1，F1的表型及比例就是M产生的配子的基因型及比例，由此可知M产生的配子的基因型及数量如下表所示。 基因型 ABD AB AbD Ab aBD aB abD ab 数量 163 1455 1 148 192 1 1158 130 基因型为AB和abD的配子占了绝大多数，由此可知M的一条染色体上含有A、B基因，另一条染色体上含有a、b、D基因，A/a、B/b基因的遗传不遵循自由组合定律，M的基因型可表示为AaBbD。 ②根据①中分析可知，A、B基因在一条染色体上，a、b、D基因在另一条染色体上。只考虑B/b与D基因时，B：bD：BD：b=1456：1159：355：278，重组类型的配子的基因型为BD和b，占（355+278）/（355+278+1456+1159）≈19.49%。只考虑A/a与D基因时，AD：aD：A：a=164：1350：1603：131，重组类型的配子的基因型是AD和a，占（164+131）/（164+1603+1350+131）≈9.08%。结合题干信息“减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因间的距离越小，发生互换的概率就越小”可知，b基因与D基因之间的距离最远。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．某植物花的颜色由两对等位基因（A/a和B/b）控制，现有纯合红花个体和粉花个体杂交，F1全是红花植株。让F1个体自交，得到的F2中红花∶粉花∶白花=12∶3∶1。下列叙述错误的是（    ） A．亲本红花和粉花个体的基因型可能分别为AAbb、aaBB B．F2中粉花与白花个体杂交，后代出现白花植株的概率是1/3 C．F2中红花植株的基因型为A_B_和A_bb（或aaB_），共有4种 D．让一株粉花与白花植株杂交，后代有两种表型，则粉花植株为杂合子 【答案】C 【分析】题意分析，一株纯合的红花植株和一株纯合粉花植株杂交，F1的花色全是红色，让F1个体自交，F2中红花∶粉花∶白花=12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，可推测决定花色的这两对基因位于2对同源染色体上，遵循自由组合定律。由此可推测，红花的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb和Aabb共6种（或AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB和aaBb），粉花的基因型aaBB和aaBb（或AAbb和Aabb），白花的基因型为aabb。 【详解】A、由于F1的基因型为AaBb，再结合F2的性状表现可推测，亲本红花和粉花个体的基因型可能分别为AAbb、aaBB，A正确； B、F2中粉花的基因型可以是1aaBB和2aaBb（或1AAbb和2Aabb），该群体中配子的比例为aB∶ab=2∶1（或Ab∶ab=2∶1），与白花个体（aabb）杂交，后代出现白花植株（aabb）的概率是1/3，B正确； C、F2中红花植株的基因型为A_B_和A_bb（或aaB_），共有6种，C错误； D、让一株粉花aaBB和aaBb（或AAbb和Aabb）与白花植株杂交，后代有两种表型，说明粉花植株为杂种，其基因型为aaBb（或Aabb），D正确。 故选C。 2．ABO血型是由红细胞细胞膜上糖链的最外层抗原决定的，该抗原基因位于9号染色体。A型有A抗原，B型有B抗原，AB型两者都有，O型只有H抗原，由于A和B抗原须与H抗原的糖结合，在没有H抗原的情况下，无论基因型如何，表型都将是“O”。在19号染色体上具有H抗原基因（H）缺陷的纯合h等位基因的人不能合成H抗原并表达孟买血型。图为孟买O型家系（Ⅲ-1为孟买O型），有关叙述错误的是（    ）    A．A抗原与B抗原的形成需要一个共同的前体 B．共有8种基因型的表型为O型 C．Ⅱ-2的基因型与I-1的相同 D．Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个A型孩子概率为3/16 【答案】C 【分析】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】A、分析题意可知，A和B抗原须与H抗原的糖结合，在没有H抗原的情况下，无论基因型如何，表型都将是“O”，故A抗原与B抗原的形成需要一个共同的前体，A正确； B、分析题意可知，不存H的情况下，无论基因型如何，表型都将是“O”，则O型的基因型是hh--（IBi、IAi、ii、IAIB、IBIB、IAIA）和H-ii，共有6＋2=8种，B正确； C、Ⅲ-1为孟买O型，说明其基因型是hh--，则双亲II-1和II-2均含h基因，推知两者的基因型应为HhIBi和HhIAIB，I-1是AB型，其基因型可能是HHHhIAIB或HhIAIB，Ⅱ-2的基因型与I-1不一定相同，C错误； D、II-1和II-2基因型应为HhIBi和HhIAIB，再生一个A型（H-IAi）孩子概率=3/4×1/4=3/16，D正确。 故选C。 3．某动物的耳型有折耳和立耳两种表型，现欲研究该动物耳型的遗传规律，进行如下实验： 实验一：让纯合的折耳与立耳个体杂交，F1都为折耳，F1自由交配，F2表型及比例为折耳：立耳=15:1；实验二：让纯合的折耳与立耳个体杂交，F1都为折耳，F1自由交配，F2表型及比例为折耳：立耳=3:1。下列相关叙述正确的是（　　） A．该动物的立耳性状由位于非同源染色体上的一对隐性基因控制 B．实验一F2中折耳个体基因型有5种，且纯合子所占比例为1/5 C．若实验一F1与立耳个体杂交，则子代基因型及表型均与实验二的F2相同 D．若实验二F2中的折耳个体自由交配，则子代中立耳个体所占的比例为1/9 【答案】D 【分析】据实验一纯合的折耳与立耳个体杂交，F1都为折耳，F1自由交配，F2表型及比例为折耳：立耳=15:1，为9∶3∶1∶1的变式，说明折耳与立耳是由两对独立遗传的等位基因（假设用A/a，B/b表示）控制的，A、a和B、b两对基因遵循自由组合定律；折耳的基因型为A_B_、A_bb、aaB_，立耳基因型为aabb。 【详解】A、由实验一可知，F2表型及比例为折耳：立耳=15:1，为9∶3∶1∶1的变式，说明折耳与立耳是由两对独立遗传的等位基因（假设用A/a，B/b表示）控制的，故立耳性状由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制，A错误； B、实验一亲本为折耳（AABB）、立耳（aabb），F1为折耳（AaBb），其自由交配所得F2表型及比例为折耳：立耳=15：1，其中基因为aabb的个体为立耳，其余基因型个体均为折耳，故F2中折耳个体基因型有8种，其中纯合子的比例为1/5，B错误； C、若让实验一F1（AaBb）与立耳个体（aabb）杂交，子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，表型为折耳：立耳=3：1，表型与实验二F2相同，但基因型不完全相同，实验二亲本为折耳（AAbb或aaBB）、立耳（aabb），F1为立耳（Aabb或aaBb），F1自由交配，所得F2基因型及占比为1/4AAbb、1/2Aabb、1/4aabb或1/4aaBB、1/2aaBb、1/4aabb，C错误； D、实验二F2中的折耳个体（1/3AAbb、2/3Aabb或1/3aaBB、2/3aaBb）自由交配，子代的表型及比例为折耳：立耳=8：1，故子代的立耳个体所占比例为1/9，D正确。 故选D。 4．在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因，B、D基因同时存在时，能合成该蛋白。已知棉花短纤维由基因A控制，现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株（减数分裂时不发生同源染色体非姐妹染色单体的交换，也不考虑致死现象）自交，子代表型及比例为短纤维抗虫：短纤维不抗虫：长纤维抗虫=2：1：1，则导入的B、D基因位于（    ） A．均在1号染色体上 B．均在2号染色体上 C．B基因在1号染色体上，D基因在3号染色体 D．B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上 【答案】B 【分析】自由组合定律实质：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。 【详解】A、若导入的B、D基因均在1号染色体上，则该个体产生的配子种类及比例为ABD：a=1:1，自交子代基因型种类及比例为AABBDD：AaBD：aa=1:2:1，子代表型及比例为短纤维抗虫：长纤维不抗虫=3：1，A错误； B、若导入的B、D基因均在2号染色体上，则该个体产生的配子种类及比例为A：aBD=1:1，自交子代基因型种类及比例为AA：aaBBDD：AaBD=1:1:2，子代表型及比例为短纤维不抗虫：长纤维抗虫：短纤维抗虫=1:1:2，B正确； C、若B基因在1号染色体上，D基因在3号染色体，则该个体产生的配子种类有AB、aD、ABD、a，自交子代表型及比例为短纤维抗虫：短纤维不抗虫：长纤维不抗虫=9：3∶4，C错误； D、若B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上，则该个体产生的配子种类及比例为AD：aB=1:1，自交子代基因型种类及比例为AADD：aaBB：AaBD=1:1:2，子代表型及比例为短纤维不抗虫：长纤维不抗虫：短纤维抗虫=1：1:2，D错误。 故选B。 5．现有①～④共4个小桶，每个小桶中放有10个小球，利用这些装置模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验。下列相关叙述错误的是（　　） A．小桶①和②可模拟孟德尔杂交实验中的亲本 B．从桶③中取一个小球，模拟等位基因分离 C．从桶②和③中各取一个小球组合，模拟基因自由组合 D．从桶③和④中各取一个小球组合，得到aa的概率为1/4 【答案】C 【详解】A、小桶①和②分别代表基因型为AA和aa的个体的生殖器官，可模拟孟德尔杂交实验中的亲本，A正确； B、小桶③内小球上标有的字母A和a表示一对等位基因，从中取一个小球，模拟A和a等位基因分离，B正确； C、字母A和a表示一对等位基因，小桶②和③内小球上标有的字母a或A和a只涉及一对等位基因，因此从桶②和③中各取一个小球组合，不能模拟非等位基因自由组合，C错误； D、小桶③和④内小球上标有的字母A和a表示一对等位基因，从中各取一个小球组合，模拟的是等位基因的分离和配子的随机结合，得到aa的概率为1/4，D正确。 故选C。 6．某植物花色的深浅有五种层次，分别为深红、红、中红、淡红、白色，现有纯合显性深红和白色的两株植物杂交，产生的F1全为中红花，F1自交得F2，F2中各花色植株数量比为深红∶红∶中红∶淡红∶白色=1∶4∶6∶4∶1。下列有关叙述错误的是（    ） A．该植物含有的显性基因数量越少，花的颜色越浅 B．该植物五种层次的花色中，中红花的基因型最多 C．淡红花植株随机传粉，子代全是淡红花 D．让开红花的植株自交，子代可能出现深红花 【答案】C 【分析】根据题意分析可知：植物的花色遗传遵循自由组合定律，且对性状的控制属于数量遗传，即显性基因越多，花色越深．因此，可根据后代显性基因的数目，判断花色的表现型。 【详解】A、F2中各花色植株数量比为深红∶红∶中红∶淡红∶白色=1∶4∶6∶4∶1，属于9∶3∶3∶1的变式，所以该植物花色深浅由两对等位基因控制，遵循基因分离和自由组合定律，该植物含有的显性基因数量越少，花的颜色越浅，A正确； B、若用A/a和B/b表示控制花色的基因，则五种花色对应的基因型分别为深红（AABB）、红（AABb、AaBB）、中红（AaBb、AAbb、aaBB）、淡红（Aabb、aaBb）、白色（aabb），其中中红色的基因型最多，B正确； C、淡红花随机传粉，子代可能出现淡红花、中红花和白花，C错误； D、开红（AABb、AaBB）花植株自交，子代可能出现深红花，D正确。 故选C。 7．某植物花瓣的颜色（红色/白色）受两对独立遗传的等位基因（Y/y、R/r）控制，其控制途径如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．基因Y、R通过改变蛋白质的结构直接控制该植物花瓣的颜色 B．减数分裂形成配子的过程中，基因Y/y与R/r之间遵循分离定律 C．用基因型为Yyrr植株和yyRr植株杂交能够验证分离定律和自由组合定律 D．基因型为RrYy的植株自交，所得F1中白花个体所占比例为 【答案】D 【分析】1、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；在减数分裂的过程中，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。 2、已知某植物花瓣的颜色（红色/白色）受两对独立遗传的等位基因（Y/y、R/r）控制，由图可知，当Y、R基因存在时表现为红色，其他情况表现为白色。 【详解】A、结合题图可知，基因Y、R通过控制酶的合成进而改变该植物花瓣的颜色，A错误； B、两对等位基因独立遗传，减数分裂形成配子的过程中，基因Y/y与R/r之间遵循自由组合定律，B错误； C、基因型为Yyrr植株和yyRr植株的表型都为白花，但基因型为Yyrr植株和yyRr植株无论两对等位基因之间是否遵循自由组合定律，其杂交结果相同，不能用来验证自由组合定律，C错误； D、基因型为RrYy的植株自交，所得F1中红花个体（R_Y_）所占比例为9/16，白花个体所占比例为7/16，D正确。 故选D。 8．桑蚕蚕茧的颜色有黄色和白色，分别受等位基因Y和y控制，但该基因的表达受到另一对等位基因（I/i）的“影响”。为进一步研究蚕茧颜色的遗传方式，研究人员做了下列实验，请分析下列叙述正确的是（    ） 组别 杂交组合 子一代 子二代 实验一 黄茧×白茧 全为黄茧 黄茧：白茧=3：1 实验二 黄茧×白茧 全为白茧 白茧：黄茧=13：3 A．实验一中亲代白茧的基因型为IiYy B．实验二F2中白茧的基因型有6种 C．让F2中黄茧家蚕自由交配，后代中黄茧所占比例为8/9 D．从分子生物学的角度分析，题干中“影响”具体是指Y基因抑制I基因的表达 【答案】C 【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】A、根据分析可知，白茧的基因型可能为I_Y_、I_ii、iiyy，黄茧基因型为iiY_，根据实验一的子二代出现3：1的分离比，可知子一代只有一对等位基因，即iiYy，则实验一中亲本杂交组合为iiYY×iiyy，实验二中亲本杂交组合为iiYY×IIyy，即实验一中亲代白茧的基因型为iiyy，A错误； B、实验二F2中白茧的基因型为I_Y_（4种）、I_yy（2种）、iiyy（1种），因此实验二F2中白茧的基因型有7种，B错误； C、F2中黄茧的基因型及比例为1/3iiYY和2/3iixy，产生配子种类和比例为iY：iy=2：1，自由交配时子代中黄茧所占比例为2/3×2/3+2×2/3×1/3=8/9，C正确； D、从分子生物学的角度分析，题干中的“影所占比例为响”具体是指I基因抑制Y基因的表达，使I_Y_表现白色，D错误。 故选C。 9．油菜是两性花植物，杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现，其育性性状由3对基因（A/a、B/b、C/c）决定，我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系（不考虑突变），且两品系控制不育性的突变基因不相同，相关杂交实验结果如下： 利用两品系都培育出了育性正常的保持系，即突变品系与保持系杂交，后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是（　　） A．品系1的雄性不育性状由隐性基因控制 B．杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6 C．杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉，育性正常：雄性不育=64：17 D．品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子 【答案】D 【详解】A、杂交一，品系1和育性正常杂交，子一代均为育性正常，说明品系1的雄性不育性状由隐性基因控制，A正确； B、杂交一子一代育性正常自交获得的子二代，育性正常：雄性不育=3:1，说明杂交一中该对性状中有一对等位基因，可用基因C/c表示，其余两对为显性纯合基因。可推知F1基因型为AABBCc，F2基因型为1/4AABBCC，2/4AABBCc，1/4AABBcc，F2自由交配，其中1/4AABBcc雄性不育，进行自由交配时，F2的雌配子及比例是ABC:ABc=1:1，F2的雄配子及比例是ABC:ABc=2:1，所以，F2自由交配，后代中AABBcc的比例为1/2×1/3=1/6，得到的后代中雄性不育个体占1/6，B正确； C、杂交二F1育性正常自交，子二代育性正常：雄性不育=9:7，说明F1有两对等位基因，还有一对显性纯合子，F1基因型可表示为AaBbCC，F2中育性正常的植株基因型种类及比例为AABBCC：AaBBCC：AABbCC：AaBbCC=1:2:2:4，产生的配子种类及比例为ABC：aBC：AbC：abC=4:2:2:1，雌雄配子随机结合，育性正常：雄性不育=（36+8+4+8+4+4）：17=64:17，C正确； D、品系2基因型为AAbbcc，突变品系与保持系杂交，后代中既有雄性不育系又有保持系，因此基因型为AABbCC、AABBCc、AABbCc等都可以作为品系2的保持系，D错误。 故选D。 10．某雌雄同株植物的果实形状圆形和椭圆形受一对等位基因A/a控制，果实颜色红色和黄色受另一对等位基因B/b控制，A/a和B/b两对等位基因中一对基因存在显性纯合致死，另一对基因存在含某种基因的花粉部分致死的现象。某实验小组让圆形红果植株和圆形黄果植株进行正反交，实验结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 杂交组合 亲本 F1表型及比例 正交组合 ♀圆形红果×♂圆形黄果 圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=2:2:1:1 反交组合 ♂圆形红果×♀圆形黄果 圆形红果:圆形黄果:椭圆形红果:椭圆形黄果=4:2:2:1 A．根据正交实验结果可判断，A/a和B/b遵循基因自由组合定律 B．根据正交实验结果可判断B基因纯合致死 C．根据正反交实验结果可判断，含黄果基因的花粉有1/2致死 D．根据正反交实验结果可判断红果和黄果的显隐性关系 【答案】B 【详解】A、根据正交的实验结果可以判断，圆形：椭圆形=2：1，红果：黄果=1：1，根据两者组合的比例可知，两对基因的遗传互不干扰，因此两对基因独立遗传，遵循基因自由组合定律，A正确； B、根据正交实验结果可判断圆形为显性，子代出现椭圆形，因此基因型组合为Aa×Aa，后代的圆形：椭圆形=2：1，因此A基因纯合致死，B错误； C、正交中红果：黄果=1：1，反交中红果：黄果=2：1，因此说明含黄果基因的花粉有1/2致死，C正确； D、根据反交的实验组合可知，杂交亲本为AaBb×Aabb，若圆形红果的基因型为AaBb，则即使存在花粉致死，后代的红果：黄果仍然为1：1，因此圆形红果的基因型为AaBb，可判断红果为显性，D正确。 11．水稻的育性由基因M、m控制，MM和Mm个体育性正常，mm个体雄性不育。科研团队研发出新的智能品系，将基因M、雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D形成基因连锁群一起导入基因型为mm个体中获得转基因个体，如图所示。基因M可恢复育性，基因D控制种子胚为蓝色，无D基因的种子胚为白色，利用转基因个体可以培育大量mm个体，下列叙述错误的是（    ） A．基因型为ADMmm与mm的个体杂交后代均为雄性不育个体 B．转基因个体自交所结的种子蓝色：白色＝1∶1，白色种子发育为雄性不育个体 C．转基因个体自交产生F1， F1随机授粉所结的种子中蓝色：白色＝3∶1 D．转基因个体无论自交还是其后代逐代自由交配均可快速挑选出雄性不育种子 【答案】C 【详解】A、mm个体只能做母本，产生的雌配子为m，ADMmm做父本，产生的雄配子为m（ADMm致死），后代均为雄性不育个体（mm），A正确； B、转基因个体做母本时产生的雌配子为ADMm和m，ADMmm做父本，产生的雄配子为m（ADMm致死），后代基因型为ADMmm：mm=1:1,即蓝色：白色=1:1，白色种子发育为雄性不育个体，B正确； C、F1的基因型为1/2ADMmm和1/2mm，母本产生的雌配子为1/4ADMm和3/4m，做父本时只产生m一种雄配子， F1随机授粉所结的种子中蓝色（ADMmm）：白色（mm）＝1∶3，C错误； D、无论是自交还是其后代逐代自由交配，每代白色种子即为雄性不育个体，D正确。 12．网红宠物柯尔鸭的羽色由位于常染色体上的一组复等位基因MC、MR、MY、m控制，其中MC（黑色）、MR（灰色）、MY（黄色）为显性等位基因，三者之间为共显性，且均对m（白色）为完全显性；羽形（正常羽/卷羽）由另一对独立遗传的等位基因B/b控制，卷羽对正常羽为显性，且显性纯合子BB胚胎期完全致死。下列相关叙述正确的是（　　） A．柯尔鸭种群中，与羽色相关的基因型共有14种，表型共有7种 B．基因型为MCMY的黑黄相间羽个体与白色个体杂交，子代可出现4种不同羽色表型 C．灰色卷羽个体与正常羽个体杂交，子代存活个体中卷羽个体所占比例为2/3 D．基因型为MYmBb的黄色卷羽个体自交，子代存活个体中白色正常羽个体占1/12 【答案】D 【详解】A、4个复等位基因对应的基因型总数为4×3÷2+4=10种（纯合子4种、杂合子6种），而非14种；羽色表型为黑色、灰色、黄色、黑灰相间、黑黄相间、灰黄相间、白色，共7种。A错误； B、基因型为MCMY的个体产生配子为MC:MY=1:1，白色个体基因型为mm，只产生m配子，子代基因型为MCm黑色）、MYm黄色），仅出现2种羽色表型。B错误； C、卷羽显性纯合BB胚胎致死，因此存活的灰色卷羽个体基因型只能为Bb；正常羽个体基因型为bb。二者杂交，子代基因型及比例为Bb:bb=1:1，无胚胎致死情况，因此存活个体中卷羽个体占比为1/2。C错误； D、基因型为MYmBb的个体自交，分两对基因独立分析：①羽色基因：MYm自交，子代基因型及比例为MYMY:MYm:mm=1:2:1，白色个体mm占1/4；②羽形基因：Bb自交，子代基因型及比例为BB致死，1/4）:Bb卷羽，2/4）:bb正常羽，1/4），存活个体中正常羽bb占3/4×1/4=1/3；两对基因独立遗传，因此子代存活个体中白色正常羽个体占比为1/4×1/3=1/12。D正确。 13．在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①~⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入10个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合分别为（    ） A．甲：③⑤；乙：④⑤ B．甲：①②；乙：③⑤ C．甲：⑤⑤；乙：④⑤ D．甲：②⑤；乙：③④ 【答案】C 【分析】模拟实验中，两容器分别代表雌雄生殖器官，两容器内的小球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机组合；容器内的黑白小球代表雌配子和雄配子中两种不同类型的配子，每个容器内两种颜色的小球的大小、数量必须相等。据此可知，题图中能用于实验的容器只有④⑤，据此分析。 【详解】甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”F1雌雄的受精作用，一对相对性状只涉及一对等位基因，由于雌雄配子均为两种，且两种雌配子或雄配子的数量相等，故应选择④④或⑤⑤；乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”F1雌性个体产生配子的过程，涉及两对等位基因，由于该过程存在等位基因分离和非等位基因自由组合，应选择④⑤，ABD错误，C正确。 故选C。 14．贵州多地通过种植牛腿南瓜(如图)实现了脱贫，贵州本南瓜多为扁盘状，牛腿南瓜呈长条状，将本地南瓜与牛腿南瓜间种，收获的F1代南瓜有扁盘状、长条状。将收获的扁盘状南瓜自交，部分植株后代全为扁盘状，部分植株自交后代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1。在不考虑突变和互换的情况下，下列相关叙述错误的是（    ） A．南瓜形状表型最少由两对以上的等位基因控制，且最少有两对遵循自由组合定律 B．南瓜表型的差异可能是基因与基因表达产物之间相互作用形成的 C．F2代球形南瓜最少有两种基因型的纯合子 D．球状南瓜的出现，是因为盘状南瓜雌雄配子结合时发生基因重组 【答案】D 【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】A、自交后代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1，加起来16份，因此南瓜形状表型最少由两对以上的等位基因控制，且最少有两对遵循自由组合，A正确； B、南瓜表型的差异可能是基因与基因表达产物之间相互作用形成的，B正确； C、F2代表型扁盘状:球状:长条状=9:6:1，球形南瓜占9份，A－ｂｂ和ａａＢ－，最少两种基因型的纯合子AAｂｂ，ａａBB，C正确； D、球状南瓜的出现，是因为盘状南瓜减数分裂时发生基因重组，D错误。 故选D。 15．如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是（　　） A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 C．该细胞正在进行减数分裂 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 【答案】B 【详解】A、根据细胞图示中的基因分布可以发现，该个体的基因型应该为AaBbDd，A正确； B、图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子，B错误； C、图中显示同源染色体正在联会，且下方的一对同源染色体正在发生交叉互换，可判定该细胞正在进行减数分裂，C正确； D、A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．(每空2分，共12分)肉质软且多汁的溶质和肉质致密脆硬的不溶质为桃果肉质地的一对相对性状，由等位基因A/a控制。实验小组用溶质植株甲和不溶质植株乙进行实验（子代足够多）：①分别让植株甲和植株乙上的部分花（两性花）自交；②用植株甲的花作父本和植株乙的部分花杂交；③用植株乙的花作父本和植株甲的部分花杂交，对各实验的F1的基因A/a进行PCR扩增及电泳鉴定，结果如表所示。 实验 实验①甲自交 实验①乙自交 实验② 实验③ F1电泳 结果 请回答下列问题： (1)上述实验中，常用来验证基因A/a遵循分离定律的实验为___________。与实验①相比，实验②和实验③过程中特有的操作是_______________。 (2)电泳结果中基因1代表控制桃果肉质地的_______（填“显性”或“隐性”）基因，作出该判断的依据是________，植株甲和植株乙的基因组成可分别用图中类型______________表示。 (3)采摘果实时发现，植株甲所结果实的表面无毛，而植株乙所结果实表面有毛，且有毛对无毛为显性，控制该相对性状的等位基因与基因A/a独立遗传。现欲以植株甲和乙为材料培育无毛不溶质纯合新品种，请写出培育思路_____（答出一种即可）。 【答案】(1) 实验① 人工授粉 (2) 隐性 甲自交发生性状分离，基因型为Aa，乙的基因型为aa 类型1和类型2 (3)品种甲自交从后代即可获得目标类型 【详解】（1）上述实验中，常用来验证基因A/a遵循分离定律的实验为实验①，根据其自交出现性状分离可知甲的性状为显性性状，其基因型为Aa。与实验①相比，实验②和实验③过程为杂交，该过程特有的操作是人工授粉（母本去雄→套袋→授粉→套袋）。 （2）通过比对各组实验的电泳结果可知，甲的基因型为Aa，乙的基因型为aa，即基因1为a，为控制桃果肉质地的“隐性”基因，对应的性状为不溶质，甲自交出现性状分离，出现三种基因型，说明甲为显性性状，则乙为aa，其自交能稳定遗传，出现的条带对应基因1为a。植株甲和植株乙的基因组成可分别用图中类型1和2表示。 （3）采摘果实时发现，植株甲所结果实的表面无毛，而植株乙所结果实表面有毛，且有毛对无毛为显性，控制该相对性状的等位基因与基因A/a独立遗传。若将控制果实表面有无毛的基因用B/b表示，则植株甲和乙的基因型可分别表示为Aabb、aaB_，以此为材料培育无毛不溶质纯合新品种（aabb），根据甲乙的基因型分析，由于甲中带有优良基因a和b，为了获得目标品种直接用品种甲自交从后代即可获得目标类型，且获得即为纯种，可稳定遗传。 17．（每空1分，共11分）某二倍体植物的花色受三对完全显性的等位基因控制，其花色色素合成途径如图1所示。现以三个白花纯合品系进行杂交实验，结果如图2所示。请回答下列问题：    (1)植物的花色遗传遵循基因的______定律。由图可知，基因可通过控制______，进而控制生物体的性状。 (2)正常情况下，红花植株的基因型有______种，实验一中，品系1的基因型是______，实验二中F2白花植株中能稳定遗传的占______。 (3)研究发现，在实验二F1中偶然发现一株白花，为探究其变异来源，科研人员进行了如下研究: ①制作该白花植株体细胞临时装片,镜检观察处于有丝分裂______期且染色体______的细胞并作核型分析,初步判断变异来源。 ②经初步判断该白花植株的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致，为此科研人员选用该白花植株与______杂交，观察并统计后代表现型及比例：若杂交后代中，____________，则该白花亲本在产生配子时，可能基因i发生显性突变； (4)若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因e，导致合子致死。基因型为iiAaBbX+Y和iiAaBbX+Xe的红花植株杂交，子一代中雌雄植株的表型及比例为______；子一代中红色花植株随机传粉，后代中红色花雌株比例为______。 【答案】(1) 自由组合 酶的合成控制代谢 (2) 4 IIAABB 100% (3) 中 分散良好 纯合红花植株 全为白花或红花:白花=1:1 (4) 红色♀：白色♀：红色♂：白色♂=18:14:9:7 256/567 【分析】分析图1：由于基因I抑制基因A的表达，所以红花植株的基因组成为iiA-B-，其他均为白花。 分析图2：实验一实验二的F2均符合9：3：3：1的变式，也就是花色是由两对等位基因控制的。从实验二可知F2的红花：白花=9：7，可知F1红花的基因型为iiAaBb，品系2和品系3I/i基因都是ii、ii。推测品系1的I/i基因为II，由F2的红花：白花=13：3，可知实验一亲本基因型为IiAaBB，可知品系1的基因型为IIaaBB，品系2的基因型为iiAABB，品系3的基因型为iiaabb。 【详解】（1）实验一实验二的F2均符合9：3：3：1的变式，说明花色至少是由两对位于非同源染色体上的等位基因控制的，即植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律；基因通过控制酶1、酶2进而控制花的颜色，说明基因可通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状。 （2）由图1可知，红花植株的基因型有iiAABB、iiAaBB、iiAABb和iiAaBb共4种；可以采用逆推法，假设实验一中F2中红花iiA_BB=××1=，则F1白花基因型为IiAaBB，则品系1的基因型为IIAABB、品系2为iiaaBB；结合实验二，F2中红花为，则实验二F2中红花的基因型只能为iiA_B_=1××=，则实验二中F1的基因型为iiAaBb，因为品系2为基因型为iiaaBB，则品系3的基因型为iiAAbb才能符合题意，实验二中F1的基因型为iiAaBb，则后代中白花植株基因型及比例为3iiA_bb、3iiaaB_、1iiaabb，由于均含有隐性纯合子，故均可稳定遗传，即比例是100%。 （3）①有丝分裂中期染色体形态稳定，数目清晰，便于观察，故制作该白花植株体细胞临时装片，镜检观察处于有丝分裂中期且染色体分散较好的细胞，可初步判断变异来源。 ②若由于亲本在产生配子时，可能基因i发生显性突变而产生了白花植株，则可用该白花植株与纯合红花植株ii AABB杂交，若后代全为白花，说明是由ii突变为了II，若后代红花:白花=1:1，说明是有ii突变为了Ii，这两种情况都能说明该白花植株的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致，且是基因i发生了显性突变。 （4）若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因e，导致合子致死。基因型为iiAaBbX+Y和iiAaBbX+Xe的植株杂交，逐对考虑，F1中关于花色的基因型及比例为iiA_B_：iiA_bb：iiaaB_：iiaabb=9：3：3：1，所以F1中关于花色的基因型及比例为红色：白色=9：7，X+Y和X+Xe的植株杂交，F1关于性别的基因型及比例为X+X+：X+Xe：X+Y：XeY （致死），即F1中雌性：雄性=2：1，所以F1中雌雄植株的表型及比例为红色♀：白色♀：红色♂：白色♂=18：14：9：7。子一代中红色雌性基因型有iiA_B_X+X+、iiA_B_X+Xe，红色花雄性基因型是iiA_B_X+Y，其中iiA_B_的比例为1iiAABB、2iiAaBB、2iiAABb、4iiAaBb，产生的雌雄配子配子类型及比例均是是AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1，子一代中红色植株随机交配后红色个体（iiA_B_） 占4/9×1+2/9×2/9×2+4/9×5/9=64/81，考虑性染色相关基因，子一代中红色植株随机交配后子代是3X+X+、1X+Xe、3X+Y、1XeY （致死），即雌株：雄株=4：3，故后代中红色花雌株比例×=。 18．（每空2分，共14分）已知某植物（2n=14，雌雄同株）的高茎（D）对矮茎（d）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性，花粉不可育（A）对花粉可育（a）为显性，且上述四对等位基因独立遗传。回答下列问题： (1)现有各种基因型的备选植株，为了验证等位基因D/d、R/r和Y/y在遗传上遵循自由组合定律，同学甲同时进行了三个类似的杂交实验，实验思路如下： 实验一，基因型为 DdRr 的植株与基因型为 ddrr 的植株杂交，统计子代的表型及比例； 实验二，基因型为 DdYy 的植株与基因型为 ddyy 的植株杂交，统计子代的表型及比例； 实验三，________。 上述三个实验的结果都是子代有4种表型，且比例为_________。 同学乙只进行了一个杂交实验，该实验有2种方案，方案的思路如下： 方案一，________； 方案二，________。 (2)该植物的花色有红色和白色两种，受等位基因 E/e、F/f 控制。红花植株甲、白花植株乙均存在部分花粉不可育现象，红花植株甲与白花植株乙杂交，所得F1均开红花，F1自交，所得F2的表型及比例为红花：白花=9：7。 ①红花植株甲、白花植株乙的基因型分别为_______。 ②综上分析，________（填“能”或“不能”）确定等位基因 E/e、F/f、A/a 在遗传上遵循自由组合定律。 ③利用基因定位技术得知，等位基因 D/d、R/r、Y/y、E/e、F/f 所在染色体的情况如下表所示。推测，等位基因 A/a 所在染色体是________。 等位基因 所在染色体 D/d 2 号染色体 R/r 1 号染色体 Y/y 4 号染色体 E/e 3 号染色体 F/f 6 号染色体 【答案】(1) 基因型为 RrYy 的植株与基因型为 rryy 的植株杂交，统计子代的表型及比例 1：1：1：1 基因型为 DdRrYy 的植株与基因型为 ddrryy 的植株杂交，统计子代的表型及比例 基因型为 DdRrYy 的植株自交，统计子代的表型及比例 (2) AaEEFF、Aaeeff 能 5号染色体或7号染色体 【分析】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）自由组合定律适用于两对以上等位基因的独立遗传，为了验证等位基因 D/d、R/r 和 Y/y 在遗传上遵循自由组合定律，同学甲同时进行了三个类似的杂交实验，即双杂合植株与双隐植株杂交，用以验证任意两对等位基因间是否符合自由组合定律，对照实验一和实验二的书写规则，实验三的思路应该是基因型为 RrYy 的植株与基因型为 rryy 的植株杂交，统计子代的表型及比例；上述三个实验都是测交实验，且双杂合测交，子代都会出现 4 种表型，且比例为 1：1：1：1；同学乙只进行了一个杂交实验即可验证，采用的方案可以是三杂合测交或三杂合自交，即基因型为 DdRrYy 的植株与基因型为 ddrryy 的植株杂交，统计子代的表型及比例，基因型为 DdRrYy 的植株自交，统计子代的表型及比例。 （2）红花植株甲、白花植株乙均存在花粉不育现象，而花粉不育是由 A 基因控制的，再结合“红花植株甲与白花植株乙杂交，红花植株甲与白花植株乙杂交，所得F1均开红花，F1自交，所得F2的表型及比例为红花：白花=9：7，即两对基因共同决定花色，且需要两个显性基因（E和F）同时存在才能表现为红花，否则为白花，即红花的基因型为 E_F_，白花的基因型为 E_ff、eeF_、eeff，F1的基因型应为双杂合的 EeFf，则亲本甲和乙必须能够提供 E、e、F、f 的等位基因组合，使得 F1 为 EeFf，据此可推知，红花植株甲、白花植株乙的基因型分别为 AaEEFF、Aaeeff；由于花粉不育与花粉可育这对相对性状并未影响花色的遗传，所以等位基因 A/a 与等位基因 E/e、F/f 所在同源染色体均不同，即等位基因 E/e、F/f、A/a 在遗传上遵循自由组合定律；根据“2n = 14”可知，该植物有 7 对同源染色体，即 1 号 - 7 号，由于等位基因 A/a 与等位基因 D/d、R/r 和 Y/y，与等位基因 E/e、F/f 均独立遗传，再结合表中信息，等位基因 A/a 位于 5 号染色体或 7 号染色体。 19．（除标注外，每空1分，共9分）抗除草剂基因bar和pat都能编码磷化乙酰转移酶（PAT），该酶能对除草剂草铵膦中的毒性成分磷化麦黄铜（PPT）中的自出氨基乙酰化从而对PPT解毒，研究人员向小麦中导入bar基因和pat基因培育出对草甘胺膦等多种除草剂具有高耐受性的优良品种。但由于导入的基因在染色体上随机整合，植株的抗除草剂性状也不一定能稳定遗传。已知玉米的2号染色体上另有一对等位基因A、a，分别控制玉米叶形的直叶和卷叶。不考虑互换和突变，回答下列有关问题： (1)若只有一个抗除草剂基因pat（简称P）导入某杂合的直叶玉米细胞内，通过组织培养获得了抗除草剂性状的转基因玉米，导入的抗除草剂基因P与2号染色体可能存在如图所示的三种位置关系： 请设计最简便的实验探究基因P与2号染色体的位置关系。 实验设计思路：____。 预期结果与结论： ①若子代中直叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图1所示： ②若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图2所示； ③若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图3所示。 (2)若仅考虑玉米对除草剂是否具有抗性，同时转入bar和pat两个抗除草剂基因的玉米植株自交后产生的F1的性状分离比可能是____（至少写出两种分离比）。 (3)若已知某基因型为Aa的直叶植株甲转入的两个抗除草剂基因位于非同源染色体上，且均不在2号染色体上，对甲植株进行植物组织培养后，获得多个植株，为了减缓转基因植株的进化速度，将这些植株与杂合的直叶不抗除草剂植株等比例间行种植，那么在自然状态下繁殖的子代中卷叶不抗除草剂植株所占比例是____。 【答案】(1) 取该杂合直叶玉米植株自交，统计与分析子代性状分离比 3：1 直叶不抗除草剂：直叶抗除草剂：卷叶抗除草剂=1：2：1 （2分） 直叶抗除草剂：直叶不抗除草剂：卷叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=9：3：3：1（2分） (2)抗除草剂：不抗除草剂=3：1、全抗除草剂、抗除草剂：不抗除草剂=15：1（2分） (3)25/256 【分析】（1）观察题图可知，P基因与A、a基因位置关系有三种情况，若为图1，A与P连锁，子代中有A基因的都能抗除草剂，若为图2，a与P连锁，有a基因的都能抗除草剂，若为图3，A/a与P遵循自由组合定律，可对其分析计算； （2）若仅考虑玉米对除草剂是否具有抗性，同时转入bar和pat两个基因时，两基因位置关系有三种情况：①两基因位于同一条染色体上，②两基因位于一对同源染色体上，③两基因位于两对同源染色体上； （3）玉米为雌雄同株异花植物，自然状态下可以自交也可以杂交；若转入的两除草剂基因位于非同源染色体上且均不位于2号染色体上，说明三组基因遵循自由组合定律。 【详解】（1）①最简便的探究基因P与2号染色体的位置关系的方法为让该杂合植株自交，统计并观察子代的性状分离比； ②若基因P与2号染色体位置关系如图1所示，P与A位于一条染色体上，则杂合亲本自交后代基因型比例为A（P）A（P）：A（P）a：aa=1：2：1，对应表型比例为直叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=3：1； ③若基因P与2号染色体位置关系如图2所示，P与a位于一条染色体上，则杂合亲本自交后代基因型比例为：AA：Aa（P）：a（P）a（P）=1：2：1，对应表型比例为直叶不抗除草剂：直叶抗除草剂：卷叶抗除草剂=1：2：1； ④若基因P与2号染色体位置关系如图3所示，基因P不位于2号染色体上，则基因P与A/a遵循自由组合定律，此时杂合亲本自交后代基因型比例为A_P_：A_pp：aaP_：aapp=9：3：3：1，对应表型比例为直叶抗除草剂：直叶不抗除草剂：卷叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=9：3：3：1。 （2）若仅考虑玉米是否具有除草剂抗性，同时转入的bar和pat基因在玉米细胞内染色体上的位置情况有三种（0代表无抗除草剂基因）： ①若两基因位于同一条染色体上，该玉米植株自交后代基因型比例为bar（pat）bar（pat）:bar（pat）0：00=1：2：1，对于表型比例为抗除草剂：不抗除草剂=3：1； ②若两基因分别位于一对同源染色体的两条上，遵循分离定律，该玉米植株自交后代基因型比例为barbar：barpat：patpat =1：2：1，对应表型比例为子代全抗除草剂； ③若两基因分别位于两对同源染色体上，则两基因遵循自由组合定律，该玉米植株自交后代基因型比例为bar_pat_：bar_00：00pat_：0000=9：3：3：1，对应表型比例为抗除草剂：不抗除草剂=15：1。 （3）若转入的两除草剂基因位于非同源染色体上且均不位于2号染色体上，说明三组基因遵循自由组合定律；玉米为雌雄同株异花植物，自然状态下可以自交也可以杂交，因此自然情况下玉米的交配方式为自由交配；现对甲植株（Aa/bar0/pat0）进行植物组织培养，获得多个相同基因型的植株，取该基因型植株与杂合直叶不抗除草剂植株（Aa/00/00）等比例间行种植，即取基因型为Aa/bar0/pat0与Aa/00/00比例为1：1的群体进行自由交配，根据配子概率可得群体中产生a/0/0配子的概率为5/16，则子代中卷叶不抗除草剂植株（aa/00/00）所占比例为5/16×5/16=25/256。 20．（每空1分，共9分）玉米的甜度（相关基因用A/a表示）和香气（相关基因用B/b、D/d表示）共同影响其风味。研究发现B基因控制奎宁酸合成酶的合成，其催化产物是玉米香气的重要组成成分，BB与Bb具有相同的遗传效果，且D基因对其表达有抑制作用。科学家利用甲（高甜无香型）、乙（低甜无香型）、丙（低甜浓香型）三个纯合玉米品系通过杂交技术培育新品种，过程及结果如表所示。 亲本 F1性状及比例 F2性状及比例（由F1自交获得） 实验一 甲×乙 均为高甜无香型 高甜无香型：低甜无香型=3：1 实验二 乙×丙 均为低甜清香型 低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型=1：2：1 实验三 甲×丙 均为高甜清香型 高甜无香型：高甜浓香型：低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型：高甜清香型=6：2：1：2：1∶4 (1)控制甜度和香气的三对等位基因位于_______对同源染色体上。通过实验一或实验二_______（填“能”或“不能”）得出这一结论，理由是_______。 (2)若只考虑B/b、D/d两对等位基因，实验三F2中无香玉米的基因型有_______种，让这些无香型植株随机传粉，所得后代中纯合子的比例为_______。 (3)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，利用SSR技术可以进行基因定位。研究发现，与香型有关的上述某对基因位于3号或8号染色体上。科学家进一步实验，将实验三中亲本及F2中部分个体的3号和8号染色体SSR序列进行扩增，部分电泳结果如下图所示： 某同学根据电泳图谱确定8号染色体上携带D/d基因，你认为该判断是否正确？请写出理由是_______。 (4)为进一步提高玉米抗旱性，以增加产量，科学家以实验二中F1为受体导入一个抗旱基因（E），获得株系M，让其自交，后代表型及比例为无香抗旱型：清香抗旱型：浓香不抗旱型=2：5：3，说明抗旱基因插入_______基因所在的染色体上。已知E基因会导致一种性别的配子部分死亡，试推测该种配子中致死的比例为_______。请利用植株M和野生型植株设计杂交实验判断致死配子的类型，写出实验思路即可__________。 【答案】(1) 2/二 不能 无论A/a基因是否独立遗传，实验一和实验二的结果一致 (2) 5/五 17/49 (3)不正确，8号染色体可能携带B/b或D/d基因，两者不连锁 (4) D 1/3 利用M与野生型进行正反交，并统计后代抗旱个体比例 【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）由题意可知，B基因控制奎宁酸合成酶的合成，其催化产物是玉米香气的重要组成成分，BB与Bb具有相同的遗传效果，且D基因对其表达有抑制作用。因此无香型基因型为B_DD、bb_ _，清香型为B-Dd，浓香型为B-dd。实验一甲（高甜无香型）×乙（低甜无香型），F1全为高甜无香型，F2代高甜无香型：低甜无香型=3：1，说明高甜对低甜为显性，甲的基因型为AAbbDD、乙为aaBBDD；实验三甲（高甜无香型）×丙（低甜浓香型），F1为高甜清香型，F2中高甜：低甜为3:1，香型∶清香型∶浓香型=7：6：3，则丙为aaBBdd。高甜无香型：高甜浓香型：低甜无香型：低甜清香型：低甜浓香型：高甜清香型=6：2：1：2：1∶4，该比例为9:3:3:1的变形，由此可知控制甜度和香气的三对等位基因位于2对同源染色体上。通过实验一或实验二不能得出这一结论，理由是实验一和实验二中，无论A/a基因是否独立遗传结果都一致。   （2）若只考虑B/b、D/d两对等位基因，甲的基因型为bbDD、丙为BBdd，则F1为BbDd，F2无香型：清香型：浓香型=7:6:3，说明两对基因自由组合，无香型玉米的基因型有2+3=5种，故这些无香型植株1BBDD、2BbDD、1bbDD、2bbDd、1bbdd随机传粉，配子种类及比例为2/7BD、3/7bD、2/7bd，所得后代中纯合子的比例为（2/7）2+（3/7）2+（2/7）2=17/49。 （3）由题意可知，浓香型基因型为B-bb，清香型基因型为B-Dd，根据电泳图谱，不能确定8号染色体上携带D/d基因，理由是无香型为浓香型基因型为B-bb，清香型基因型为B-Dd，仅根据电泳图谱无法区分D和d基因所在的染色体，即8号染色体可能携带B/b或D/d基因，两者不连锁。 （4）实验二中F1为BBDd，导入抗旱基因（E）后自交，后代表现型比例为无香抗旱型：清香抗旱型：浓香不抗旱型 = 2:5:3，由题意可知，没有导入基因E时自交后代无香型：清香型：浓香型=1：2：1，说明无香型比例降低，即B-DD降低，故说明抗旱基因插入D基因所在的染色体上。F1的基因型为BBDd，正常情况下产生的配子BD：Bd=1:1，假设E基因会导致BD（F）配子部分死亡后存活的配子比例为x，则存活的不含E配子Bd比例为 1−x。F1自交后代的基因型及比例为BBDD（F）：BBDd（F）：BBDd：BBdd=1/2x：1/2x：1/2（1-x）：1/2（1-x），则1/2（1-x）=3/10，解得x=2/5，故这种配子中的致死比例为1/3。为判断致死配子的类型（雄配子或雌配子），可利用M与野生型进行正反交，并统计后代抗旱个体比例。若正交后代无抗旱型，反交后代有抗旱型，说明含E的雄配子致死；若反交后代无抗旱型，正交后代有抗旱型，说明含E的雌配子致死。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 基因的自由组合定律（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 B C ACD 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C D B B D C A D D 10.(1)不用人工去雄（或在转基因研究中可防止基因污染） (2) 育性正常：雄性不育=1：1 雄性不育抗病：雄性不育易感病：育性正常抗病：育性正常易感病=3：1：9：3 (3)基因R和A导入到Ms基因所在的染色体上 (4) 1或2 能 11.(1) 等位基因 碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序不同 RR、RR2 1/4 (2) 自由组合 7/16 (3)53.5 (4)51/100 12.(1)12 (2) 茎秆粗壮、叶片果实种子都比较大、营养物质含量丰富 早熟 (3) 实验思路：让高产瘦粒水稻和非高产胖粒水稻纯合体杂交，F1自交得F2,观察并统计F2表现型及比例。 若F2中高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒为9：3：3：1，则基因G不位于6号染色体上；若F2中高产胖粒：高产瘦粒：非高产胖粒：非高产瘦粒不为9：3：3：1，则基因G位于6号染色体上。 (4)7:3 13.(1) 1/3 1/4 1/5 正常翅 (2) 展翅黏胶眼∶展翅正常眼∶正常翅黏胶眼∶正常翅正常眼=4∶2∶2∶1 d基因所在的染色体上    14.(1)aa (2) AaTt (3)绿色和红色荧光出现在线粒体 (4) 线粒体的（结构和）功能 神经细胞内Pi (5)不正确。致病基因位于2号染色体，是常染色体，精子和卵细胞中都有，且患者为aa/AaTt时患病，需要父母双方给的两个隐性致病基因 15.(1) 常 隐性 (2) A、a、b aaXBY (3) 不相等 1/8 (4) 实验思路：选取多对纯合正常雄性与纯合耳聋雌性正交，纯合耳聋雄性与纯合正常雌性反交，观察子代表现型及性别差异 预期结果：正交子代雄性全为耳聋、雌性全正常，反交子代雌雄均正常 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A B C B B D D C 11.(1)易饲养，繁殖快，后代多，染色体数目少，生命周期短，具有易于区分的相对性状等 (2) 碱基互补配对 RagA基因（的DNA）/目标DNA/识别序列 磷酸二酯 DNA连接 (3) 果蝇在幼虫早期死亡/RagA基因编码区缺失可能导致果蝇在受精卵孵化期死亡/RagA基因编码区缺失可能导致果蝇无法完成孵化    (4) 3：1 5：2 12.(1) 子代多、易饲养、世代时间短、有易区分相对性状等 松软 10 (2) 常 X 否 两对基因都位于X染色体（或F2代数量不满足9：3：3：1及其变式） (3) 3/4 1/24 (4)星状眼直刚毛：星状眼焦刚毛：正常眼直刚毛：正常眼焦刚毛=2：2：1：1 13.(1)促进细胞伸长 (2) ①④ PamC Ⅰ 3 (3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG 14.(1)A或B (2) AABB×aabb 两 不能 (3) 11：5 7/11 (4) 与蛋白A或B竞争受体 缺失 变小 15.(1) 生长周期短；后代数量多；有多对易区分的相对性状 去雄 (2) 甲基化 E插入到了D基因片段内部，导致D基因被破坏，无法表达 (3) 抗虫：不抗虫=1：3 9/16 (4) 从上到下 (植株)Ⅰ Ⅲ 实验探究类 1.(1) 线粒体、叶绿体 减少人工去雄带来的巨大工作量 (2) 山羊草的细胞质和普通小麦“中国春”的细胞核 4-8 (3) F₂中可育：不育株=1：0 Rf₂与Rf两基因独立遗传（位于不同染色体或相距很远的同源染色体上），原因是：Rf2与Rf均为显性育性恢复基因，只要个体携带至少一个功能基因即可育，只有双隐性（rf/rf且rf2/rf2）才表现为不育。F₂中不育株比例约为1/16，符合两对独立基因的自由组合定律（可育∶不育≈15∶1）。 2.(1)套袋→授粉→套袋 (2) 种皮颜色完全由母本基因决定，胚乳颜色由双亲基因共同决定 3/4 (3) 基因重组 DDee 若F2中耐储抗逆玉米的比例约为9/16，则渗入的基因与D/d基因位于非同源染色体上；若F2中耐储抗逆玉米的比例约为1/2，则渗入的基因与d基因在一条染色体上 (4) 该三体玉米与感病玉米进行测交(该三体玉米自交)，统计子代抗病植株与感病植株的比例 5∶1(35∶1) 1∶1(3∶1) 3.(1) 漂洗、染色 有丝分裂中期细胞 分生区 均为2n=22 (2) 套袋→人工授粉→套袋 隐性 2对同源染色体上 F1杂合的深绿色西瓜减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离 4/7 深绿色：浅绿色=25：11 4.(1) 1/3 8/9 (2) ① 植株①的C基因用HpaⅡ不能切割，用MspⅠ能切割，说明CCGG识别位点因甲基化导致HpaⅡ无法切割 发生碱基对的替换，导致C基因上游不存在CCGG位点，启动子结构破坏或调控序列异常，不能发生转录（答案合理即可） (3)F1（Cc）的雌配子中C基因均去甲基化，雄配子中C基因均甲基化，雌配子为C∶c＝1∶1，雄配子为甲基化C∶c＝1∶1，故雌雄配子随机结合后代中黑米与白米比例恰为1∶1 (4) CCee、Ccee 3/13 品系丙的C基因序列正常，但E基因转录产生的siRNA切割C基因的mRNA，使C基因无法表达 5.(1) 2/二 不能 无论A/a基因是否独立遗传，实验一和实验二的结果一致 (2) 5/五 17/49 (3)不正确，8号染色体可能携带B/b或D/d基因，两者不连锁 (4) D 1/3 利用M与野生型进行正反交，并统计后代抗旱个体比例 6.(1) 染色体结构变异（或片段缺失） 表达调控异常 均导致基因功能失活（或基因无法正常表达产生功能蛋白） 终止密码子提前产生 (2)实验思路：选取纯合野生型（PPVV，绿色饱满果荚、腋生花）与纯合突变型（ppvv，黄色皱缩果荚、顶生花）豌豆进行杂交，获得F1代（PpVv）。让F1代自交，统计F2代的果荚形状（饱满/皱缩）及对应表型比例（排除果荚颜色、花的位置等无关性状的干扰，仅分析果荚形状的分离比）；或让F1代与纯合突变型（ppvv）进行测交，统计测交后代果荚形状及比例 预期结果与结论：若F2代中饱满果荚：皱缩果荚=9：7（或测交后代中饱满果荚：皱缩果荚=1：3），则说明P基因和V基因遵循自由组合定律（二者位于非同源染色体上）。若F2代中饱满果荚：皱缩果荚=3：1（或测交后代中饱满果荚：皱缩果荚=1：1），则说明P基因和V基因不遵循自由组合定律（二者位于同源染色体上） 计算推理类 1.(1) 非同源 防止外来花粉干扰 AABB 1 2/3 (2) (3) 时间 倒位 抑制 2.(1) 母本 F1 (2) 褐种皮、白种皮 符合 (3) ①②③④⑤⑧⑨ ③④⑧⑨ 3/8 (4)0或1/36或1/4 3.(1) 自由组合 AaBb和AaBB（AABb） 4/7 (2) 上清液 DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可溶于酒精 控制红色/粉色种皮的基因不位于1号染色体上，该区域的SNP位点与种皮颜色性状无关联，因此红池和粉池在该区域无差异。 F1形成配子时位于一对同源染色体上的SNP和控制种皮颜色的基因基因随非姐妹染色单体交换而重组 3.2~3.4 (3)花青素还原酶的活性丧失或极低或花青素还原酶的含量极低 4.(1) 液泡 自花传粉和外来花粉干扰 (2) CP、Cp、cP、cp 白 紫色：白色=1：3 5 4/7 (3) CCPP 3/4 (4) 紫花长形花粉：紫花圆形花粉：白花长形花粉：白花圆形花粉=27：9：21：7 紫花长形花粉：白花圆形花粉：白花长形花粉=9：4：3 5.(1) 2 F2中非糯性和糯性的性状比为9：7，符合9：3：3：1的变式 (2) 基因A和基因b位于同一条染色体上，基因a和基因B位于其同源染色体上（C和c位于另一对同源染色体上） AAbbCC、aaBBcc（顺序不作要求，2分） (3) 簇生 若非簇生为显性性状，则F2的表型及比例为簇生非糯性：簇生糯性：弱簇生非糯性：弱簇生糯性：非簇生糯性=3：1：6：2：4，这与实验结果不符 6.(1)不需要对母本进行去雄处理 (2) a 雄配子或雌配子 减少 (3)非甜质窄叶：甜质窄叶 = 5:1 (4) 甲 部分 同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换 7.(1)叶片正常或叶片（严重）坏死 (2) 4/7 自交 (3)1：0：0；1：2：1；3：0：1 (4) 甲组 乙组，3：6：7或丙组，1：2：5或丁组，1：2：5 8.(1) 已经 外源基因D插入一条3号染色体上，破坏了A基因 (2)植株Ⅱ自交后代中抗除草剂：不抗除草剂=3：1时，两个D基因在一条染色上；植株Ⅱ自交后代全为抗除草剂植株时，两个D基因在一对同源染色体上；植株Ⅱ自交后代中抗除草剂：不抗除草剂=15：1时，两个D基因在两对同源染色体上 (3)甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：2：1或甜粒不抗除草剂：甜粒抗除草剂：非甜粒抗除草剂=1：11：4 (4) 不遵循 AaBbD BD和b 19.49% b基因 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D B C C D C D B 题号 11 12 13 14 15 答案 C D C D B 16．（每空2分，共12分） (1) 实验① 人工授粉 (2) 隐性 甲自交发生性状分离，基因型为Aa，乙的基因型为aa 类型1和类型2 (3)品种甲自交从后代即可获得目标类型 17．（每空1分，共11分） (1) 自由组合 酶的合成控制代谢 (2) 4 IIAABB 100% (3) 中 分散良好 纯合红花植株 全为白花或红花:白花=1:1 (4) 红色♀：白色♀：红色♂：白色♂=18:14:9:7 256/567 18．（每空2分，共14分） (1) 基因型为 RrYy 的植株与基因型为 rryy 的植株杂交，统计子代的表型及比例 1：1：1：1 基因型为 DdRrYy 的植株与基因型为 ddrryy 的植株杂交，统计子代的表型及比例 基因型为 DdRrYy 的植株自交，统计子代的表型及比例 (2) AaEEFF、Aaeeff 能 5号染色体或7号染色体 19．（除标注外，每空1分，共9分） (1) 取该杂合直叶玉米植株自交，统计与分析子代性状分离比 3：1 直叶不抗除草剂：直叶抗除草剂：卷叶抗除草剂=1：2：1 （2分） 直叶抗除草剂：直叶不抗除草剂：卷叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=9：3：3：1（2分） (2)抗除草剂：不抗除草剂=3：1、全抗除草剂、抗除草剂：不抗除草剂=15：1（2分） (3)25/256 20．（每空1分，共9分） (1) 2/二 不能 无论A/a基因是否独立遗传，实验一和实验二的结果一致 (2) 5/五 17/49 (3)不正确，8号染色体可能携带B/b或D/d基因，两者不连锁 (4) D 1/3 利用M与野生型进行正反交，并统计后代抗旱个体比例 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $