内容正文:
第16讲 基因的自由组合定律(培优讲义)
内容导航
考情・靶向定标(命题规律 考情解读 备考策略)
考点・高频聚焦(高频脉络 高频深挖 易错辨析)
考点01 孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
高分聚焦:孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的解释
易错辨析:6个易错易混判断辨析
思维建模:思维训练与应用
考点02 基因的自由组合定律
高分聚焦:基因的自由组合定律
易错辨析:6个易错易混判断辨析
思维建模:思维训练与应用
实战・思维应用(限时训练 能力进阶 真题实战)
考情·靶向定标
命题规律·考情解读
考点分类
命题规律
考情解读
2026
2025
2024
考点01 孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
2026•全国卷T 6;
2026•山东卷T18
2026•河北卷T23
2025•全国课标 Ⅱ卷T32;
2025•河南卷T17
2025•四川卷T20
2024•全国新课标卷T5;
2024•全国乙卷T32;
2024•山东卷22
基因的自由组合定律是遗传模块的压轴考点,是高考生物必考,分值区分度最高,拉开分数的核心题型。高频考点包括稳定遗传个体占比、自由交配(配子法计算)、测交实验设计。命题常融合特殊遗传背景:从性遗传、不完全显性,在自由组合基础上修改表型,比例不变、表型判断变难。2026年大量基因互作情境(抑制、上位、修饰基因),表型由多基因共同控制。 增设基因互作干扰类新情境:某一对基因会改变另一对基因的分离比例,判断基因是否遵循自由组合。
考点02 基因的自由组合定律
2026•湖北卷T17;
2026•安徽卷T19
2025•新课标T32;
2025•甘肃卷T10;
2024•全国卷,T6;
2024•新课标卷,T5;
备考策略
高考定位:自由组合定律是必修二遗传模块压轴核心考点,是区分中等生与优生、实现试卷选拔功能的核心载体,全国卷、各省市新高考卷年年必考,没有例外。
备考核心:围绕概念底层逻辑、万能解题方法、特殊遗传变式、实验探究、跨模块综合五大核心构建复习体系,夯实基础,构筑完整知识体系是备考的核心。全过程默写“假说-演绎”推理,构建两对相对性状杂交实验完整逻辑链,是所有实验题答题逻辑根源;逆向推导是快速逆推亲本基因型关键能力;电泳条带判断基因型、SNP 分子标记、杂交育种筛选稳定遗传纯合植株、单倍体育种快速获得纯合品系是跨模块综合新情境。
备考锦囊:每日固定 10 分钟:背诵定律实质、适用条件、9:3:3:1 及测交基础比例;每天 2~3 道 2024–2026 高考基础真题,强制完整书写拆分计算步骤;错题分类归档:概念混淆、审题遗漏致死 / 伴性条件、计算失误、表述不规范四类;达到常规两对基因自交、测交、自由交配正确率 100%,能规范书写遗传图解。专项突破三对等位基因、连锁对比、电泳分子情境、多方案杂交设计;训练多条件复合推导,总结致死、修饰基因快速拆分技巧,消除遗传板块失分点。
考点・高频聚焦
考点01 细孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
高分聚焦
1.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
两对相对性状的豌豆杂交实验分析
观察现象
提出问题
杂交实验过程
正交
反交
P(亲本)
♀黄园×♂绿皱
♀绿皱×♂黄园
F1(子一代)
黄园
⊗自交
↓⊗
F2(子二代)
黄园(9):黄皱(3):绿圆(3):绿皱(1)
对杂交 结果的分析
黄园和绿皱杂交,F1全是黄园
说明黄色对绿色显性,圆粒对皱粒显性
F2黄色:绿色=3:1
说明种子子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2圆粒:皱粒=3:1
说明种子形状的遗传遵循分离定律
F2出现了两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
提出问题
F2中为什么会出现新的性状组合呢?F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗?
提出假说
解释问题
提出假说
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,且数量比为1∶1∶1∶1。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种,基因型有9种,表型有4种,且比例为9∶3∶3∶1。
解释问题
亲本:黄色圆粒×绿色皱粒→F1黄色圆粒 自交
演绎推理
验证假说
演绎推理
验证假说
孟德尔所做的测交实验,无论是以F1作母本还是作父本,结果都符合预期的设想。
归纳总结,得出结论
实验结果与演绎结果相符,假说成立。
易错辨析
1.含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例一定是6/16
2.基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子的随机结合,体现了自由组合定律的实质
3.多组一对相对性状的杂交实验,F2性状分离比均接近3∶1,验证了其假设的正确性
4.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,“F1与绿色皱粒个体进行杂交,预期后代有四种表型,比例为1∶1∶1∶1”属于实验验证
5.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,若从F2中拿出一粒绿色皱粒的豌豆,它是纯合子的概率是1/16
6.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
思维训练
【思维训练】孟德尔利用豌豆黄色圆粒、绿色皱粒纯合亲本进行两对相对性状杂交实验,已知籽粒黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,两对基因独立遗传。纯合黄色圆粒豌豆与纯合绿色皱粒豌豆杂交得F₁,F₁自交得F₂。请回答下列问题:
(1)该实验中F₁的基因型为________,表现型为________。孟德尔选择豌豆作为实验材料,其中与两对相对性状杂交实验成功直接相关的优点是________________(答出一点即可)。
(2)F₂出现9∶3∶3∶1性状分离比的细胞学基础是________________________________。
(3)F₂中不同于亲本表现型的重组性状个体占比为________;F₂重组性状个体中纯合子所占比例为________。
(4)现有一粒F₂黄色圆粒籽粒,请设计最简杂交实验判断其基因型,写出实验思路、预期实验结果及结论。
考点02 基因的自由组合定律
高分聚焦
基因的自由组合定律
自由组合定律的内容
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。
自由组合定律的现代解释
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。
自由组合定律的适用范围
①进行有性生殖的真核生物的有性生殖过程;
②细胞核基因的遗传;
③位于非同源染色体上非等位基因的遗传
基因自由组合、不完全连锁、完全连锁比较
自由组合
不完全连锁
完全连锁
形成配子
4种:AB、Ab、aB、ab
亲本型配子=50%
重组型配子=50%
4种:AB、Ab、aB、ab
亲本型配子>50%
重组型配子<50%
2种:AB、ab或Ab、aB
亲本型配子=100%
自交后代表型
4种,比例为9∶3∶3∶1
4种,无一定比例
2种或3种,比例为3∶1或1∶2∶1
已知亲代推配子及子代(正向推断法)
题型分类
示例
解题规律
种类问题
配子类型(配子种类数)
AaBbCCDd产生配子种类数为8种(即:2×2×1×2=8)
2n(n为等位基因对数)
种类问题
配子间结合方式
AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式种类数为8种
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
子代基因型(或表型)种类
AaBbCc×Aabbcc,子代基因型种类数为12种,表型为8种
双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积
概率问题
某基因型(或表型)的比例
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1/4
按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例,然后利用乘法原理进行组合
纯合子或杂合子出现的比例
AABbDd×AaBBdd,F1中纯合子所占比例为1/8
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率
已知子代推亲代(逆向组合法)
(1)基因填充法:根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
(2)分解组合法:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如
①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
基因互作
F1(AaBb)自交后代表型及比例
F1(AaBb)测交后代表型及比例
原因分析
9:3:3:1
1:1:1:1:
正常的完全显性
12:3:1
2:1:1
只要有A(或B)存在就表现同一种性状,其余正常表现
9:6:1
1:2:1
单独存在A(或B)时表现同一种性状,其余正常表现
9:3:4
1:1:2
a(或b)成对存在时表现同一种性状,其余正常表现
15:1
3:1
存在显性基因时为同一种表型,其余正常表现
13:3
3:1
只存在某种显性基因时表现为一种表型,其余表现为另一种表型
10:6
1:1
具有单显性基因时为一种表型,其余为另一种表型
9:7
1:3
当两种显性基因同时存在时为一种表型,其余为另一种表型
易错辨析
1.孟德尔根据两对相对性状的实验结果提出了基因的分离定律和自由组合定律
2.孟德尔从豌豆杂交实验中得出的规律适用于真核细胞中的所有基因
3.遗传因子的自由组合发生在雌雄配子结合的过程中
4.自由组合发生在受精作用过程中;所有多对基因杂交都遵循自由组合定律
5.F₂中9:3:3:1里的两个3即为重组类型,固定占6/16;只要是新性状就是重组类型
6.只要自交出现多对性状,就能证明遵循自由组合定律。
思维训练
【思维训练】豌豆的子叶颜色(黄色Y/绿色y)和种子形状(圆粒R/皱粒r)为两对独立遗传的相对性状,遵循基因的自由组合定律。现有纯合黄色圆粒和纯合绿色皱粒豌豆杂交,得到F₁,F₁自交得到F₂。不考虑突变和致死现象,回答下列问题:
(1)基因的自由组合定律的细胞学基础是________________________________________。F₁产生四种比例相等的配子,原因是________________________________________。
(2)F₂中出现四种表现型,其中重组类型个体所占比例为________;F₂所有个体中,能稳定遗传的个体基因型有________种,占全部F₂个体的比例为________。
(3)若将亲本更换为纯合黄色皱粒和纯合绿色圆粒豌豆,重复上述实验,则F₂中重组类型个体所占比例为________,由此可总结出的结论是________________________________________。
(4)现有一株表现型为黄色圆粒的豌豆植株,为快速确定其基因型,请写出植物最简便的实验思路,并预期实验结果及结论。
实战・思维应用
突破演练 限时:20分钟
1.(2026·华大新高考联盟)下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述,正确的是( )
A.形成配子时非等位基因之间都能自由组合
B.基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子的随机结合,体现了自由组合定律的实质
C.孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交,预测出后代的表型及比例
D.多组一对相对性状的杂交实验,F2性状分离比均接近3∶1,验证了其假设的正确性
2.(2026·常德质检)玉米粒的颜色由基因A/a控制,形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩16%。下列分析错误的是( )
A.两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律
B.基因A和B位于一条染色体上
C.F2中纯合子所占比例为34%
D.F1植株体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换
3.(2026·天津滨海区质检)人体的酒精代谢途径如图所示。人体内的乙醛不能转化为乙酸,积累的乙醛会刺激血管引起人脸红,乙醇不能顺利转化为乙醛的人特别容易醉酒,乙醇会被快速分解为CO2和H2O的人,饮酒不易醉。下列相关叙述错误的是( )
A.与人体乙醇代谢相关的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.饮酒后易脸红的人的基因型有4种
C.一对饮酒易醉和不易醉的兄弟,其父母不可能都饮酒易脸红
D.一对饮酒易脸红的夫妻有个饮酒不易醉的女儿和一个饮酒易醉的儿子,再生一个饮酒不易醉儿子的概率是3/32
4. (2026·榆林二模)用两纯种花生杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒的表型及比例为厚壳高含油量∶厚壳低含油量∶薄壳高含油量∶薄壳低含油量=27∶9∶21∶7。不考虑突变及交叉互换,下列说法正确的是( )
A.厚壳和薄壳的遗传至少受3对等位基因的调控
B.两亲本的表型不可能是厚壳低含油量和薄壳高含油量
C.F2发育成植株后,薄壳个体之间随机受粉,得到的子代花生中厚壳个体占8/49
D.F2中厚壳低含油量花生植株开花时均可产生4种花粉且比例为1∶1∶1∶1
5.(2026·西工大附中调研)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1,F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是( )
A.F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株,则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9
D.若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植,后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
6.(2026·襄阳三模)野生型油菜含糖量低且对病原菌的抵抗力弱。科学家通过基因工程技术分别构建了抗病和高糖的纯合品系,并进行了以下三组实验:
实验一:野生型×抗病纯合品系→F1(抗病)自交→F2(抗病∶不抗病=3∶1)。
实验二:野生型×高糖纯合品系→F1(高糖)自交→F2(高糖∶低糖=3∶1)。
实验三:F1(抗病)×F1(高糖)杂交→F2(抗病高糖∶抗病低糖 ∶不抗病高糖 ∶不抗病低糖=1∶1∶1∶1)。下列相关叙述错误的是( )
A.从实验结果可以推出,抗病和高糖均为显性性状
B.将实验一中F2抗病个体自交,后代抗病植株中能稳定遗传的个体的比例为3/5
C.将实验二中 F2高糖个体自由交配,后代表现为高糖的比例为 8/9
D.实验三的结果说明对病原体的抗性和含糖量这两对相对性状遵循自由组合定律
7.(2026·汉中二模)某植株M含有4对独立遗传的等位基因,每对基因只控制一种性状,相应基因可以依次用A/a、B/b、C/c、D/d表示,已知植株M的4对基因均杂合(杂合子表现为显性性状)。下列说法正确的是( )
A.M测交子代中单杂合子(仅一对基因杂合)的比例为1/4
B.M测交子代中纯合子和杂合子比例相等
C.M自交子代中显性性状和隐性性状个体的比例相等
D.M自交子代中杂合子所占的比例为1/16
8.(2026·合肥三模)科学家将抗虫基因(Bt基因)转入棉花细胞中,从而获得转基因抗虫棉(如图所示)。假设Bt基因在棉花细胞中均能正常表达,且该基因越多抗虫效应越强。下列有关该抗虫棉的叙述正确的是( )
A.从Bt基因数量的角度分析,该抗虫棉能产生四种不同的配子,比例为1∶1∶1∶1
B.该抗虫棉抗虫性状的遗传遵循自由组合定律,自交后代表型之比为9∶3∶3∶1
C.该抗虫棉自交产生的后代中,体细胞含有两个Bt基因的个体占3/8
D.该抗虫棉与正常棉花杂交,子代棉花中具有抗虫特性的个体占1/2
9.(2026·合肥三模)荨麻草是雌雄异株的植物,其性别由两对等位基因决定,且经常出现雌雄败育(无花)现象,杂交实验发现,F1总是无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1,再将F1雄株和雌株杂交,F2也出现无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1。不考虑突变,下列相关叙述正确的是( )
A.图解属于假说—演绎法中的演绎环节
B.由图解可知,A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律
C.可利用测交的方法验证某雄株的基因型
D.正常情况下,荨麻草在自然界中不存在纯合的雄株
10.(2026·咸阳三模)多对等位基因在细胞中的分布可以在同一对同源染色体上,也可以在不同对的同源染色体上,如表是某种动物甲和乙两个个体的体细胞中有关基因的组成及基因位于染色体上的情况,下列有关叙述错误的是( )
染色体编号
甲个体(aaBbDd)基因的位置情况
乙个体(AaBbdd)基因的位置情况
6号染色体
aa
Bb
Aa
Bb
8号染色体
Dd
dd
A.乙个体的一个精原细胞减数分裂时发生染色体互换可产生4种配子
B.要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,可以让甲和乙进行杂交
C.甲和乙个体杂交,子代中出现隐性纯合子的概率为1/8
D.A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律
11.(2026·内蒙古自治区适应性演练)某品种鹦鹉大多数的胸羽是红色或黄色,偶尔也出现胸羽上既没有红色也没有黄色(无红黄羽)的个体,对其进行遗传分析。
(1)红、黄羽鹦鹉杂交结果如表。
组合
①
②
③
亲本
红羽×红羽
黄羽×红羽
黄羽×黄羽
子代
红羽
黄羽
黄羽和红羽
若上述杂交组合的性状受一对等位基因(A/a)控制,则黄羽为________(填“显性”或“隐性”)性状,判断的理由是______________________________________________________,纯种红羽鹦鹉与纯种黄羽鹦鹉杂交,子代间相互交配,预期子二代中红羽∶黄羽的比例是________________________________________________________________________。
(2)研究发现上述A基因的表达产物是催化红色素转变为黄色素的酶,而a基因无相应功能。鹦鹉红、黄羽色的形成还受D/d基因的控制。为研究D/d在色素形成中的功能,通过基因工程构建了3个酵母品系。检测其中的红、黄色素,结果如表:
酵母品系
A基因
D基因
色素
①
有
有
红和黄
②
无
有
红
③
有
无
无
则D基因的功能是____________。鹦鹉的基因能在酵母中表达,表明在翻译过程中共用__________。酵母品系①中同时检测到红色素和黄色素,用同样的方法检测鹦鹉的黄色胸羽(各种基因型),均可检测到黄色素和少量的红色素,原因是_______________________。
(3)另一个杂交组合的亲本为红羽鹦鹉和黄羽鹦鹉,子代有红羽、黄羽、无红黄羽三种类型,如果A/a和D/d这两对基因位于常染色体上且独立遗传,子代中无红黄羽个体的基因型是________________________________________________________________________,预期此组合的子代中红羽∶黄羽∶无红黄羽的比例为____________。
12.(2024·石家庄一模)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合子P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
回答下列问题:
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循____________定律,其中隐性性状为____________。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用____________进行杂交。若F1瓜皮颜色为____________,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为____________。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为____________。
(4)(8分)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于____________染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是_____________________________________________________________________,
同时具有SSR2的根本原因是______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为_________________________的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
能力进阶 限时:15分钟
1.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔以豌豆为实验材料揭示了遗传的基本规律,下列相关叙述正确的是( )
A.豌豆自花传粉且闭花受粉,自然状态下一般为纯种
B.孟德尔通过类比推理法提出了基因的分离定律
C.杂合子自交后代的性状分离比一定为3∶1
D.自由组合定律适用于所有非等位基因的遗传
2.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔遗传定律奠定了经典遗传学的理论基础。下列叙述正确的是( )
A.孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出了“性状由基因控制”的观点
B.杂合高茎豌豆自交后代出现性状分离,是基因重组的结果
C.豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状
D.基因自由组合定律的实质是受精时雌雄配子的随机结合
3.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔遗传定律是遗传学核心基础,下列针对遗传实验与定律实质的说法正确的是( )
A.孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出基因、等位基因、基因型等核心概念
B.杂合子自交后代出现3:1性状分离比,必须满足雌雄配子随机结合且存活率相同
C.自由组合定律的实质是减数分裂时,非等位基因自由组合
D.测交实验可以验证基因分离定律,但无法验证基因自由组合定律
4.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔豌豆杂交实验是遗传学基础,结合两大遗传定律实质、验证实验多层推导,说法正确的是( )
A.孟德尔通过显微镜直接观察等位基因分离,提出遗传因子假说
B.一对相对性状杂合子测交子代性状分离比1∶1,可直接验证基因分离定律成立
C.自由组合定律实质是受精时雌雄配子随机结合,产生多种性状组合后代
D.豌豆是天然自花闭花传粉,开展杂交实验无须对母本提前去雄
5.(2026·广东佛山·模拟预测)基因A和a分别控制玉米籽粒紫色和黄色,含基因G的卵细胞不能与含基因g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常,G/g与A/a独立遗传。若将一个育性恢复基因M导入G所在的染色体,可使其育性恢复正常。基因M能使籽粒的紫色变浅成为浅紫色。现在利用AaGg个体进行测交实验,以确定基因M导入的位置。以下说法错误的是( )
A.玉米是雌雄同株异花植物,AaGg个体既可作为母本,也可作为父本
B.若Gg的玉米给Gg的玉米授粉,后代基因型及比例GG:Gg:gg=1:1:1
C.若子代紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2,则M导入G所在的染色体上
D.若M导入A所在的染色体上,则子代浅紫粒:黄粒=1:1
6.(2026·北京大兴·三模)金鱼草的花色由A/a和B/b两对等位基因控制,A基因控制红色素的合成。研究人员选取两个纯合白花金鱼草品种进行杂交,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.亲本的基因型分别为AABB和aabb
B.B基因的功能是抑制A基因的表达
C.基因型为Aabb的植株开红花
D.F1与任一亲本杂交,后代都开白花
7.(2026·湖南·三模)鸡的羽色由常染色体的T/t基因和Z染色体上的B/b基因控制。只有T基因存在时,B(芦花羽)、b(全色羽)基因才可表达,基因型为tt时均表现为白色羽,且芦花羽雏鸡绒羽有黄色头斑,可用于雏鸡性别鉴定。现用纯合全色羽雄鸡与纯合白色羽雌鸡杂交,F1表现为芦花羽雄鸡:全色羽雌鸡=1∶1。下列叙述正确的是( )
A.若B/b基因位于Z、W染色体同源区,杂交子代仍可出现题中表型比
B.亲本白色羽雌鸡的基因型为ttZbW,其可产生两种不同基因型的配子
C.F1雌雄个体随机交配,子代雌鸡中芦花羽个体所占的比例为3/16
D.选用ttZbZb雄鸡与TTZBW雌鸡杂交,可通过雏鸡羽色直接区分雌雄
8.(2026·陕西西安·模拟预测)分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具普遍性。应用这两个定律下列判断正确的是( )
A.若Aa自交后代基因型及比例为AA:Aa:aa=2:3:1,则可能是含A的花粉50%致死造成
B.若Aa随机交配n代,每代淘汰隐性个体,则显性纯合子概率为2/(n+2)
C.n对独立的等位基因控制的全杂合子自交,F1全显性个体所占比例为(1/4)n
D.若AaBb自交后代性状分离比为8:3:2:1,则可能是Ab或aB雄配子一半致死导致的
9.(2026·湖南岳阳·三模)黑腹果蝇的黑体与灰体由A/a控制。紫眼与红眼由B/b控制。人们利用黑腹果蝇进行了下列杂交实验,研究发现配子与后代都没有致死现象。下列有关描述错误的是( )
A.由实验三可知F1灰体红眼(雌)产生的四种配子中,重组配子出现的概率是5%
B.由以上实验信息可知a与B基因位于同一条染色体上,b与A基因位于同一条染色体上,而且F1灰体红眼(雄)产生配子时这两对基因所在染色体不发生交换
C.若F1灰体红眼(雄)与F1灰体红眼(雌)杂交,后代不会出现黑体紫眼
D.控制果蝇体色与眼色的这两对基因不遵循基因的分离定律与自由组合定律
10.(2026·陕西榆林·模拟预测)水稻科研团队发现温敏型雄性不育基因tms,其不育性受温度调控。将纯合抗病不育品系(RRtmstms)与纯合感病可育品系(rrTMSTMS)杂交,在高温(不育条件)下F1自交,统计F2表型及比例为抗病不育:抗病可育:感病可育=1:2:1,未出现感病不育植株。下列叙述正确的是( )
A.R/r与TMS/tms基因遗传遵循自由组合定律
B.F1产生含tms基因的雄配子不育,导致雄配子比例失衡
C.推测F1测交子代中抗病不育:感病可育=1:1,子代都为杂合子
D.高温下tms基因纯合导致雄性不育,且含tms基因的雌、雄配子均不育
11.(2024·福建福州·三模)粗糙型链孢霉是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子(受精卵)先进行减数分裂,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子(配子)。由于子囊外形狭窄,合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序纵向排列在子囊中,图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体),请回答下列问题:
(1)图1中,在C过程中可以观察到图2中的_______所示图像,所形成的a细胞中含有染色单体______条。图2中丙图像可能出现在图1中的_____________(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
(2)若某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养。则子囊内最终形成的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为___________。
(3)每个子囊孢子中染色体的数目为______条,子囊孢子中_______(选填“有”或“没有”)等位基因,所以观察子囊孢子的表现型和比例可以直接判断出_____________(选填“配子”或“子代个体”)的基因型和比例。
(4)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)显性,黑色(H)对白色(h)显性,两对基因独立遗传。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝杂交产生合子,则合子基因型为_____________。由于子囊外形狭窄,合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊,分析下列两种情况:①若合子在减数分裂时没有发生互换,则该合子产生______种子囊孢子。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的______________。②若合子在减数分裂时发生互换,导致一个H基因与h基因发生交换,且子囊中的b细胞表型为大型白色。则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的_________。
A.
B.
C.
D.
E.
12.(2026·河南驻马店·模拟预测)某植物(XY型)的花色由位于常染色体上的两对等位基因(A/a、B/b)控制,同时受仅位于X染色体上的D/d基因的调控。A、B、D基因同时存在时,花色为紫色;无A基因时,花色为白色;其余全为粉色。用纯合亲本进行以下杂交实验,且甲组两亲本的三对等位基因均不同,回答下列问题:
杂交实验
P
F1
F2(F1相互杂交)
甲组
紫花雌株×白花雄株(正交)
全为紫花
雌株:紫花:白花=3:1
雄株:紫花:粉花:白花=3:3:2
乙组
紫花雄株×白花雌株(反交)
紫花雌株:粉花雄株=1:1
紫花:粉花:白花=3:3:2
(1)甲组中雌雄亲本基因型分别为___________,F1雌性个体产生的配子种类及比例为___________。
(2)乙组F2粉花雌性个体中纯合子的比例为___________,紫花雄性个体有___________种基因型。
(3)现有一株纯合粉花雌株,欲判断其基因型,可将其与纯合白花雄株(aaBBXdY)杂交,观察后代表型。若后代花色为___________,则该纯合粉花雌株的基因型为AAbbXDXD;若后代全为粉花,则该纯合粉花雌株的基因型为___________。
(4)若用荧光染料将A基因标记为红色,B基因标记为黄色,现取乙组F1中的雄性个体,若该个体的一个初级精母细胞进行减数分裂,不考虑发生变异的情况下,两个次级精母细胞的荧光情况是___________,若发现其中一个次级精母细胞中有1个荧光点,分析其原因是___________。
真题实战 限时:18~20分钟
1.(2026•全国卷高考真题)关于孟德尔豌豆两对相对性状杂交实验,说法正确的是()
A. F₂出现 9:3:3:1 的根本原因是雌雄配子随机结合
B. F₁产生 4 种配子是减数分裂时同源染色体分离、非同源自由组合导致
C. 若两对基因连锁,F₂仍能出现 9:3:3:1
D. 测交实验属于假说阶段,无需实际操作
2.(2026•山东卷高考真题改编)豌豆高茎 D / 矮茎 d、圆粒 R / 皱粒 r 独立遗传,纯合高圆 × 矮皱,F₁自交得 F₂。下列计算错误的有()
A. F₂和亲本表型不同个体占 10/16
B. F₂高圆中纯合子占 1/9
C. F₁测交后代 4 种表型,比例均等
D. F₂所有个体中双杂合子占 1/4
3.(2025·山东·高考真题)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.MmNN C.mmNN D.Mmnn
4.(2025•河南高考真题)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
5.(2025•湖北高考真题)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数(粒)
25
7
20
12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
6.(2025·甘肃·高考真题)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是( )
A.HhMm B.HHMm C.HhMM D.HHMM
7.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
8.(2025·浙江·高考真题)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
9.(2024湖北高考真题)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
10.(2024湖北高考真题)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
11.(2026•河北卷高考真题)根据开花的特点,辣椒植株的花型可分为单花、中花和多花3种类型。为探究该性状的遗传规律,研究者利用甲、乙和丙3种单花纯合体进行了杂交实验,结果见表。
实验编号
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
①
甲×乙
多花
多花∶单花=9∶7
②
甲×丙
多花
多花∶单花=9∶7
③
乙×丙
中花
中花∶单花=9∶7
回答下列问题:
(1)根据实验①结果推断,控制花型的基因遗传遵循______________定律。实验②的F2单花个体中,纯合体占比为_________。利用甲和实验②的F1进行杂交,子代中多花占比为_________。
(2)根据3个杂交实验结果判断,控制花型的基因至少涉及_________对。因此推测,上述实验中表现出多花的辣椒植株,必须具有甲中参与控制多花的_________(填“显性”或“隐性”)基因,该等位基因用A/a表示。
(3)现将实验①的F1和丙杂交,对其子代单株和甲、丙的A/a基因进行PCR扩增,产物经酶切后电泳结果的带型如图所示。若(2)中的推测正确,在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑,杂交子代中,电泳结果与亲本丙相同的个体理论上占比为_________。
(4)现有多株基因型相同的中花辣椒植株,从亲本甲、乙和丙中选择_________与该类植株杂交,根据子一代表型及比例即可确定其基因型。
12.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础,以下为部分实验,回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的 定律。
(2)然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象 (填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是 。
(3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(2)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表,表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
结果证实了上述假设,则F2中腋生:顶生的理论比例为 ,并可推出(2)中顶生亲本的基因型是 。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失,Y突变为y-2导致 。y-1和y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。
在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象? (填“①”或“②”或“③”)。若此F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生 个具有正常功能Y基因的子细胞。
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第16讲 基因的自由组合定律(培优讲义)
答案版
实战・思维应用
突破演练 限时:20分钟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
C
D
D
A
C
D
C
11.(1)显性 由组合②或③可知,亲本组合为黄羽×红羽,子代全为黄羽,亲本组合为黄羽×黄羽,子代同时出现黄羽和红羽 1∶3
(2)调控红色素的合成 一套遗传密码 D基因的表达产物可催化红色素转变为黄色素,但该过程需要一定的时间,A基因调控形成的红色素在短时间内还没有完全转化为黄色素
(3)Aadd、aadd 3∶3∶2
12.(1)分离 浅绿 (2)P2、P3 深绿 (3)3/8 15/64 (4)9号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子 F1减数分裂时同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,F1产生的含P11号染色体的配子与含P21号染色体的配子受精 (5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同
能力进阶 限时:15分钟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
B
B
C
D
D
D
D
C
11.(1)甲乙 14 ADE (2)0~7(或大于等于0,小于等于7) (3)7 没有 配子 (4) RrHh 4/四 C E
12.(1)AABBXDXD、aabbXdY ABXD:ABXd:abXD:abXd=1:1:1:1
(2)1/3 2
(3)全为紫花 AABBXdXd、AAbbXdXd
(4)一个次级精母细胞中有2种(红色和黄色)、4个荧光点,另一个次级精母细胞无荧光点 该初级精母细胞减数分裂Ⅰ前期染色体片段发生互换,A基因与a基因互换或B基因与b基因互换
真题实战 限时:18~20分钟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
B
D
C
A
C
C
C
D
11.(1) 基因的自由组合(分离定律和自由组合) 3/7 1/2/50%
(2)3/三
(3) 显性
1/2/50%
(4)乙和丙
12.(1)分离
(2) 不能 基因突变的频率很低
(3) 13:3 ffDd
(4) 基因无法正常表达 ② 20/二十
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第16讲 基因的自由组合定律(培优讲义)
内容导航
考情・靶向定标(命题规律 考情解读 备考策略)
考点・高频聚焦(高频脉络 高频深挖 易错辨析)
考点01 孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
高分聚焦:孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的解释
易错辨析:6个易错易混判断辨析
思维建模:思维训练与应用
考点02 基因的自由组合定律
高分聚焦:基因的自由组合定律
易错辨析:6个易错易混判断辨析
思维建模:思维训练与应用
实战・思维应用(限时训练 能力进阶 真题实战)
考情·靶向定标
命题规律·考情解读
考点分类
命题规律
考情解读
2026
2025
2024
考点01 孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
2026•全国卷T 6;
2026•山东卷T18
2026•河北卷T23
2025•全国课标 Ⅱ卷T32;
2025•河南卷T17
2025•四川卷T20
2024•全国新课标卷T5;
2024•全国乙卷T32;
2024•山东卷22
基因的自由组合定律是遗传模块的压轴考点,是高考生物必考,分值区分度最高,拉开分数的核心题型。高频考点包括稳定遗传个体占比、自由交配(配子法计算)、测交实验设计。命题常融合特殊遗传背景:从性遗传、不完全显性,在自由组合基础上修改表型,比例不变、表型判断变难。2026年大量基因互作情境(抑制、上位、修饰基因),表型由多基因共同控制。 增设基因互作干扰类新情境:某一对基因会改变另一对基因的分离比例,判断基因是否遵循自由组合。
考点02 基因的自由组合定律
2026•湖北卷T17;
2026•安徽卷T19
2025•新课标T32;
2025•甘肃卷T10;
2024•全国卷,T6;
2024•新课标卷,T5;
备考策略
高考定位:自由组合定律是必修二遗传模块压轴核心考点,是区分中等生与优生、实现试卷选拔功能的核心载体,全国卷、各省市新高考卷年年必考,没有例外。
备考核心:围绕概念底层逻辑、万能解题方法、特殊遗传变式、实验探究、跨模块综合五大核心构建复习体系,夯实基础,构筑完整知识体系是备考的核心。全过程默写“假说-演绎”推理,构建两对相对性状杂交实验完整逻辑链,是所有实验题答题逻辑根源;逆向推导是快速逆推亲本基因型关键能力;电泳条带判断基因型、SNP 分子标记、杂交育种筛选稳定遗传纯合植株、单倍体育种快速获得纯合品系是跨模块综合新情境。
备考锦囊:每日固定 10 分钟:背诵定律实质、适用条件、9:3:3:1 及测交基础比例;每天 2~3 道 2024–2026 高考基础真题,强制完整书写拆分计算步骤;错题分类归档:概念混淆、审题遗漏致死 / 伴性条件、计算失误、表述不规范四类;达到常规两对基因自交、测交、自由交配正确率 100%,能规范书写遗传图解。专项突破三对等位基因、连锁对比、电泳分子情境、多方案杂交设计;训练多条件复合推导,总结致死、修饰基因快速拆分技巧,消除遗传板块失分点。
考点・高频聚焦
考点01 细孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
高分聚焦
1.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验
两对相对性状的豌豆杂交实验分析
观察现象
提出问题
杂交实验过程
正交
反交
P(亲本)
♀黄园×♂绿皱
♀绿皱×♂黄园
F1(子一代)
黄园
⊗自交
↓⊗
F2(子二代)
黄园(9):黄皱(3):绿圆(3):绿皱(1)
对杂交 结果的分析
黄园和绿皱杂交,F1全是黄园
说明黄色对绿色显性,圆粒对皱粒显性
F2黄色:绿色=3:1
说明种子子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2圆粒:皱粒=3:1
说明种子形状的遗传遵循分离定律
F2出现了两种新类型(绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
提出问题
F2中为什么会出现新的性状组合呢?F2中不同性状的比(9∶3∶3∶1)与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗?
提出假说
解释问题
提出假说
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,且数量比为1∶1∶1∶1。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种,基因型有9种,表型有4种,且比例为9∶3∶3∶1。
解释问题
亲本:黄色圆粒×绿色皱粒→F1黄色圆粒 自交
演绎推理
验证假说
演绎推理
验证假说
孟德尔所做的测交实验,无论是以F1作母本还是作父本,结果都符合预期的设想。
归纳总结,得出结论
实验结果与演绎结果相符,假说成立。
易错辨析
1.含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例一定是6/16
【解析】× 当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16;当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16
2.基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子的随机结合,体现了自由组合定律的实质
【解析】× 基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合是受精作用,自由组合定律的实质是减数分裂过程中,控制同一性状的遗传因子的同时,控制不同性状的遗传因子自由组合
3.多组一对相对性状的杂交实验,F2性状分离比均接近3∶1,验证了其假设的正确性
【解析】× 多组相对性状的杂交实验的F2的性状分离比均接近3∶1,说明3∶1的出现不是偶然的,但还不能验证其假设,如果要验证其假设是否正确,还需要做测交实验
4.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,“F1与绿色皱粒个体进行杂交,预期后代有四种表型,比例为1∶1∶1∶1”属于实验验证
【解析】× “F1与绿色皱粒个体进行杂交,预期后代有四种表型,比例为1∶1∶1∶1”属于演绎推理阶段,实验验证是进行测交实验
5.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,若从F2中拿出一粒绿色皱粒的豌豆,它是纯合子的概率是1/16
【解析】× 若从F2中拿出一粒绿色皱粒的豌豆,它是纯合子的概率是100%
6.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
【解析】× 若自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,由于豌豆是自花传粉植物,只有基因型为YyRr的个体才会产生yyrr的绿色皱粒豌豆,故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16=1/36
思维训练
【思维训练】孟德尔利用豌豆黄色圆粒、绿色皱粒纯合亲本进行两对相对性状杂交实验,已知籽粒黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,两对基因独立遗传。纯合黄色圆粒豌豆与纯合绿色皱粒豌豆杂交得F₁,F₁自交得F₂。请回答下列问题:
(1)该实验中F₁的基因型为________,表现型为________。孟德尔选择豌豆作为实验材料,其中与两对相对性状杂交实验成功直接相关的优点是________________(答出一点即可)。
(2)F₂出现9∶3∶3∶1性状分离比的细胞学基础是________________________________。
(3)F₂中不同于亲本表现型的重组性状个体占比为________;F₂重组性状个体中纯合子所占比例为________。
(4)现有一粒F₂黄色圆粒籽粒,请设计最简杂交实验判断其基因型,写出实验思路、预期实验结果及结论。
【答案与提示】
(1)AaBb(应为YyRr)修正:YyRr;黄色圆粒;豌豆具有多对易于区分的相对性状(或自然状态下严格自花传粉、闭花受粉,易于人工杂交)
(2)减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合
(3)6/16(3/8);1/3
(4)实验思路:让该黄色圆粒豌豆单独自交,观察并统计后代的性状表现及比例。
预期结果与结论: ①若子代全为黄色圆粒,则该籽粒基因型为YYRR; ②若子代黄色圆粒∶黄色皱粒=3∶1,则该籽粒基因型为YYRr; ③若子代黄色圆粒∶绿色圆粒=3∶1,则该籽粒基因型为YyRR; ④若子代出现四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则该籽粒基因型为YyRr。
考点02 基因的自由组合定律
高分聚焦
基因的自由组合定律
自由组合定律的内容
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。
自由组合定律的现代解释
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。
自由组合定律的适用范围
①进行有性生殖的真核生物的有性生殖过程;
②细胞核基因的遗传;
③位于非同源染色体上非等位基因的遗传
基因自由组合、不完全连锁、完全连锁比较
自由组合
不完全连锁
完全连锁
形成配子
4种:AB、Ab、aB、ab
亲本型配子=50%
重组型配子=50%
4种:AB、Ab、aB、ab
亲本型配子>50%
重组型配子<50%
2种:AB、ab或Ab、aB
亲本型配子=100%
自交后代表型
4种,比例为9∶3∶3∶1
4种,无一定比例
2种或3种,比例为3∶1或1∶2∶1
已知亲代推配子及子代(正向推断法)
题型分类
示例
解题规律
种类问题
配子类型(配子种类数)
AaBbCCDd产生配子种类数为8种(即:2×2×1×2=8)
2n(n为等位基因对数)
种类问题
配子间结合方式
AABbCc×aaBbCC,配子间结合方式种类数为8种
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
子代基因型(或表型)种类
AaBbCc×Aabbcc,子代基因型种类数为12种,表型为8种
双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积
概率问题
某基因型(或表型)的比例
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占比例为1/4
按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例,然后利用乘法原理进行组合
纯合子或杂合子出现的比例
AABbDd×AaBBdd,F1中纯合子所占比例为1/8
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率
已知子代推亲代(逆向组合法)
(1)基因填充法:根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
(2)分解组合法:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如
①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
基因互作
F1(AaBb)自交后代表型及比例
F1(AaBb)测交后代表型及比例
原因分析
9:3:3:1
1:1:1:1:
正常的完全显性
12:3:1
2:1:1
只要有A(或B)存在就表现同一种性状,其余正常表现
9:6:1
1:2:1
单独存在A(或B)时表现同一种性状,其余正常表现
9:3:4
1:1:2
a(或b)成对存在时表现同一种性状,其余正常表现
15:1
3:1
存在显性基因时为同一种表型,其余正常表现
13:3
3:1
只存在某种显性基因时表现为一种表型,其余表现为另一种表型
10:6
1:1
具有单显性基因时为一种表型,其余为另一种表型
9:7
1:3
当两种显性基因同时存在时为一种表型,其余为另一种表型
易错辨析
1.孟德尔根据两对相对性状的实验结果提出了基因的分离定律和自由组合定律
【解析】× 孟德尔根据两对相对性状的实验结果提出了假说,在此基础上设计了测交实验对假说进行验证,最终总结出自由组合定律
2.孟德尔从豌豆杂交实验中得出的规律适用于真核细胞中的所有基因
【解析】× 孟德尔从豌豆杂交实验中得出的规律适用于真核生物进行有性生殖时核基因的遗传
3.遗传因子的自由组合发生在雌雄配子结合的过程中
【解析】× 遗传因子的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期(非同源染色体自由组合)
4.自由组合发生在受精作用过程中;所有多对基因杂交都遵循自由组合定律
【解析】× 自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,核心是非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。仅适用于真核生物、有性生殖、细胞核基因、非同源染色体上的多对等位基因
5.F₂中9:3:3:1里的两个3即为重组类型,固定占6/16;只要是新性状就是重组类型
【解析】× 重组类型的判定取决于亲本表现型,并非固定比例
6.只要自交出现多对性状,就能证明遵循自由组合定律。
【解析】× 验证自由组合定律的前提必须用双杂合子(AaBb)进行实验,普通杂交后代无法验证定律
思维训练
【思维训练】豌豆的子叶颜色(黄色Y/绿色y)和种子形状(圆粒R/皱粒r)为两对独立遗传的相对性状,遵循基因的自由组合定律。现有纯合黄色圆粒和纯合绿色皱粒豌豆杂交,得到F₁,F₁自交得到F₂。不考虑突变和致死现象,回答下列问题:
(1)基因的自由组合定律的细胞学基础是________________________________________。F₁产生四种比例相等的配子,原因是________________________________________。
(2)F₂中出现四种表现型,其中重组类型个体所占比例为________;F₂所有个体中,能稳定遗传的个体基因型有________种,占全部F₂个体的比例为________。
(3)若将亲本更换为纯合黄色皱粒和纯合绿色圆粒豌豆,重复上述实验,则F₂中重组类型个体所占比例为________,由此可总结出的结论是________________________________________。
(4)现有一株表现型为黄色圆粒的豌豆植株,为快速确定其基因型,请写出植物最简便的实验思路,并预期实验结果及结论。
【答案与提示】
(1)减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合;控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上,减数分裂时等位基因彼此分离,非等位基因自由组合
(2)3/8;4;1/4
(3)5/8;杂交实验中F₂重组类型的比例不是固定值,取决于亲本的表现型
(4)实验思路:让该黄色圆粒豌豆植株自交,观察并统计子代的表现型及比例
预期结果及结论:①若子代全为黄色圆粒,则该植株基因型为YYRR;②若子代黄色圆粒∶黄色皱粒=3∶1,则该植株基因型为YYRr;③若子代黄色圆粒∶绿色圆粒=3∶1,则该植株基因型为YyRR;④若子代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型,比例为9∶3∶3∶1,则该植株基因型为YyRr。
实战・思维应用
突破演练 限时:20分钟
1.(2026·华大新高考联盟)下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述,正确的是( )
A.形成配子时非等位基因之间都能自由组合
B.基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子的随机结合,体现了自由组合定律的实质
C.孟德尔作出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交,预测出后代的表型及比例
D.多组一对相对性状的杂交实验,F2性状分离比均接近3∶1,验证了其假设的正确性
【答案】C
【解析】减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因之间自由组合,但位于同源染色体上的非等位基因之间不能自由组合,A错误;基因型为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合是受精作用,自由组合定律的实质是减数分裂过程中,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误;孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验,进而预测出后代的表型及比例,这是“演绎”推理的过程,C正确;多组相对性状的杂交实验的F2的性状分离比均接近3∶1,说明3∶1的出现不是偶然的,但还不能验证其假设,如果要验证其假设是否正确,还需要做测交实验,D错误。
2.(2026·常德质检)玉米粒的颜色由基因A/a控制,形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩16%。下列分析错误的是( )
A.两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律
B.基因A和B位于一条染色体上
C.F2中纯合子所占比例为34%
D.F1植株体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换
【答案】D
【解析】F2中黄色∶白色=3∶1,饱满∶皱缩=3∶1,但四种表型比例不是9∶3∶3∶1,故两对性状的遗传不遵循自由组合定律,A正确;纯种黄色饱满玉米(AABB)与白色皱缩玉米(aabb)杂交,后代中黄色饱满和白色皱缩的比例较大,说明AB和ab的配子较多,说明AB连锁,ab连锁,即基因A、B位于同一条染色体上,B正确;F2的表型及比例为黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16% ,说明ab配子的比例为4/10,则AB配子的比例也为4/10,则另外两种配子的比例为(1-4/10-4/10)/2=1/10,即F1产生配子AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,F2中纯合子所占比例为(4/10)2+(4/10)2+(1/10)2+(1/10)2=34%,C正确;F1植株减数分裂产生的卵细胞中Ab、aB重组类型各占1/10,且发生互换的卵原细胞产生的卵细胞的种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,各占1/4,故可判断发生互换的卵原细胞占(1/10)/(1/4)=2/5=40%,D错误。
3.(2026·天津滨海区质检)人体的酒精代谢途径如图所示。人体内的乙醛不能转化为乙酸,积累的乙醛会刺激血管引起人脸红,乙醇不能顺利转化为乙醛的人特别容易醉酒,乙醇会被快速分解为CO2和H2O的人,饮酒不易醉。下列相关叙述错误的是( )
A.与人体乙醇代谢相关的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.饮酒后易脸红的人的基因型有4种
C.一对饮酒易醉和不易醉的兄弟,其父母不可能都饮酒易脸红
D.一对饮酒易脸红的夫妻有个饮酒不易醉的女儿和一个饮酒易醉的儿子,再生一个饮酒不易醉儿子的概率是3/32
【答案】 C
【解析】由图示可知,与人体乙醇代谢相关的两对等位基因位于两对同源染色体上,因此遵循基因自由组合定律,A正确;由题意可知,喝酒脸红的人的基因型为A_B_,有4种,B正确;饮酒易醉的人的基因型为aa_ _,饮酒不易醉的人的基因型为A_bb,饮酒易脸红的人的基因型为A_B_,若父母基因型都为AaBb,可能出现饮酒易醉和不易醉的后代,C错误;饮酒易脸红的夫妻基因型为A_B_,后代有个饮酒不易醉的女儿(A_bb)和一个饮酒易醉的儿子(aa_ _),则该夫妇的基因型为AaBb,那么再生一个饮酒不易醉(A_bb)儿子的概率是3/16×1/2=3/32,D正确。
4. (2026·榆林二模)用两纯种花生杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒的表型及比例为厚壳高含油量∶厚壳低含油量∶薄壳高含油量∶薄壳低含油量=27∶9∶21∶7。不考虑突变及交叉互换,下列说法正确的是( )
A.厚壳和薄壳的遗传至少受3对等位基因的调控
B.两亲本的表型不可能是厚壳低含油量和薄壳高含油量
C.F2发育成植株后,薄壳个体之间随机受粉,得到的子代花生中厚壳个体占8/49
D.F2中厚壳低含油量花生植株开花时均可产生4种花粉且比例为1∶1∶1∶1
【答案】C
【解析】两纯种花生杂交得F1,F1自交得F2,F2籽粒的表型及比例为厚壳高含油量∶厚壳低含油量∶薄壳高含油量∶薄壳低含油量=27∶9∶21∶7,其中厚壳∶薄壳=36∶28=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明花生壳的厚薄由两对等位基因控制,A错误;根据F2中高含油量∶低含油量=3∶1可知,高含油量对低含油量为显性,受一对等位基因控制,题中上述比例的出现,两亲本的表型可能是厚壳低含油量和薄壳高含油量,若相关基因用A/a、B/b、D/d表示,则亲本的基因型可表示为AABBdd(厚壳低含油量)和aabbDD(薄壳高含油量),B错误;F1的基因型可表示为AaBbDd,F2中薄壳个体的基因型为2Aabb、1AAbb、1aaBB、2aaBb、1aabb,该群体中配子的种类和比例为Ab∶aB∶ab=2∶2∶3,则它们之间随机受粉,得到的子代花生中厚壳个体占2×2/7×2/7=8/49,C正确;F1的基因型可表示为AaBbDd,F2中厚壳低含油量花生植株的基因型为1AABBdd、2AABbdd、2AaBBdd、4AaBbdd,根据自由组合定律可知,在开花时,该群体中可产生4种花粉且比例为1∶1∶1∶1的基因型为AaBbdd,其他个体不能产生四种比例均等的花粉,D错误。
5.(2026·西工大附中调研)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,控制这两对性状的两对基因独立遗传。现用纯合黄色圆粒品种与纯合绿色皱粒品种杂交获得F1,F1自交得到F2。下列相关叙述正确的是( )
A.F1产生的配子随机结合形成不同基因型受精卵的过程体现了自由组合定律的实质
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的黄色皱粒豌豆植株中任取两株,则这两株豌豆基因型不同的概率为5/9
D.若自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆混合种植,后代出现绿色皱粒豌豆的概率为1/36
【答案】D
【解析】基因自由组合定律的实质为在减数分裂过程中,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,A错误;通常情况下,生物产生的雄配子数量远多于雌配子数量,B错误;F2中黄色皱粒豌豆植株的基因型为1/3YYrr、2/3Yyrr,从F2黄色皱粒豌豆植株中任取两株,这两株豌豆基因型不同的概率为2×1/3×2/3=4/9,C错误;F2中黄色圆粒豌豆植株的基因型为1/9YYRR、2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr,因豌豆为自花传粉、闭花受粉植物,自然条件下将F2中黄色圆粒豌豆植株混合种植相当于让F2中所有黄色圆粒豌豆植株自交,故后代出现绿色皱粒豌豆植株的概率为4/9×1/16=1/36,D正确。
6.(2026·襄阳三模)野生型油菜含糖量低且对病原菌的抵抗力弱。科学家通过基因工程技术分别构建了抗病和高糖的纯合品系,并进行了以下三组实验:
实验一:野生型×抗病纯合品系→F1(抗病)自交→F2(抗病∶不抗病=3∶1)。
实验二:野生型×高糖纯合品系→F1(高糖)自交→F2(高糖∶低糖=3∶1)。
实验三:F1(抗病)×F1(高糖)杂交→F2(抗病高糖∶抗病低糖 ∶不抗病高糖 ∶不抗病低糖=1∶1∶1∶1)。下列相关叙述错误的是( )
A.从实验结果可以推出,抗病和高糖均为显性性状
B.将实验一中F2抗病个体自交,后代抗病植株中能稳定遗传的个体的比例为3/5
C.将实验二中 F2高糖个体自由交配,后代表现为高糖的比例为 8/9
D.实验三的结果说明对病原体的抗性和含糖量这两对相对性状遵循自由组合定律
【答案】D
【解析】分析实验一,野生型×抗病纯合品系→F1(抗病),说明抗病是显性性状,而实验二中野生型×高糖纯合品系→F1(高糖),说明高糖为显性性状,A正确;设抗病与不抗病由A/a基因控制,则实验一野生型aa×抗病纯合品系AA得到的F1是Aa,F2抗病个体包括1/3AA、2/3Aa,自交后代中包括3/6AA、2/6Aa、1/6aa,抗病植株(A-)中能稳定遗传的个体(AA)的比例为3/5,B正确;设高糖与低糖相关基因是B/b,实验二野生型×高糖纯合品系,将实验二中 F2高糖个体(1/3BB、2/3Bb)自由交配,配子类型及比例是2/3B、1/3b,后代表现为低糖(bb)的比例=1/3×1/3=1/9,则高糖的比例为1-1/9= 8/9,C正确;实验三中F1(抗病)×F1(高糖)杂交→F2(抗病高糖∶抗病低糖 ∶不抗病高糖 ∶不抗病低糖=1∶1∶1∶1),无论是A/a与B/b位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,两亲本各自都只能产生两种配子,F1(抗病)×F1(高糖)杂交,后代结果均为有四种表型且比例为1∶1∶1∶1,故不能说明对病原体的抗性和含糖量这两对相对性状遵循自由组合定律,D错误。
7.(2026·汉中二模)某植株M含有4对独立遗传的等位基因,每对基因只控制一种性状,相应基因可以依次用A/a、B/b、C/c、D/d表示,已知植株M的4对基因均杂合(杂合子表现为显性性状)。下列说法正确的是( )
A.M测交子代中单杂合子(仅一对基因杂合)的比例为1/4
B.M测交子代中纯合子和杂合子比例相等
C.M自交子代中显性性状和隐性性状个体的比例相等
D.M自交子代中杂合子所占的比例为1/16
【答案】A
【解析】基因型为AaBbCcDd的个体能够产生2×2×2×2=16(种)配子,其中含有单个显性基因的配子有Abcd、aBcd、abCd、abcD四种类型,所占的比例为4/16=1/4,与测交对象aabbccdd产生的唯一一种配子abcd随机结合,即M测交子代中单杂合子(仅一对基因杂合)的比例为1/4,据此也可以推知,M测交子代中纯合子所占的比例为1/16,杂合子为15/16,即M测交子代中纯合子和杂合子比例不相等,A正确,B错误;M自交,即基因型为AaBbCcDd的个体自交,隐性性状所占的比例为1/4×1/4×1/4×1/4=1/64,显性性状(包括多显性和单显性)所占的比例为1-1/64=63/64,自交后代中纯合子共有2×2×2×2=16(种),所占的比例为16/64=1/4,即M自交子代中杂合子所占的比例为1-1/4=3/4,C、D错误。
8.(2026·合肥三模)科学家将抗虫基因(Bt基因)转入棉花细胞中,从而获得转基因抗虫棉(如图所示)。假设Bt基因在棉花细胞中均能正常表达,且该基因越多抗虫效应越强。下列有关该抗虫棉的叙述正确的是( )
A.从Bt基因数量的角度分析,该抗虫棉能产生四种不同的配子,比例为1∶1∶1∶1
B.该抗虫棉抗虫性状的遗传遵循自由组合定律,自交后代表型之比为9∶3∶3∶1
C.该抗虫棉自交产生的后代中,体细胞含有两个Bt基因的个体占3/8
D.该抗虫棉与正常棉花杂交,子代棉花中具有抗虫特性的个体占1/2
【答案】C
【解析】由于该抗虫棉的两个Bt基因位于非同源染色体上,从配子中含有Bt基因的数量来看,只能产生三种配子:含两个Bt基因、含一个Bt基因、不含Bt基因,它们的比例为1∶2∶1,A错误;根据基因越多抗虫效应越强来看,该抗虫棉自交后代中包括五种表型:含四个Bt基因∶含三个Bt基因∶含两个Bt基因∶含一个Bt基因∶不含Bt基因=1∶4∶6∶4∶1,体细胞含有两个Bt基因的个体占6/16=3/8,B错误,C正确;该抗虫棉与正常棉花杂交相当于测交,子代中没有抗虫特性的棉花不含Bt基因,只占测交后代的1/4,因此具有抗虫特性的个体占3/4,D错误。
9.(2026·合肥三模)荨麻草是雌雄异株的植物,其性别由两对等位基因决定,且经常出现雌雄败育(无花)现象,杂交实验发现,F1总是无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1,再将F1雄株和雌株杂交,F2也出现无花蕊∶雄株∶雌株=2∶1∶1。不考虑突变,下列相关叙述正确的是( )
A.图解属于假说—演绎法中的演绎环节
B.由图解可知,A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律
C.可利用测交的方法验证某雄株的基因型
D.正常情况下,荨麻草在自然界中不存在纯合的雄株
【答案】D
【解析】图示对题干实验现象进行了解释,属于假说-演绎法中的提出假说环节,A错误;当不同对的基因位于一对同源染色体上时,杂交的结果和以上解释相同,所以不能确定A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律,B错误;若要验证某雄株个体的基因型为Aabb,不能用测交的方式,因为雄株基因型为Aabb,而测交时,必须用到aabb,但aabb个体雌雄败育,C错误;纯合雄株基因型应为AAbb,自然界中只有Ab的雄配子,没有Ab的雌配子,因此正常情况下,荨麻草在自然界中不存在纯合的雄株,D正确。
10.(2026·咸阳三模)多对等位基因在细胞中的分布可以在同一对同源染色体上,也可以在不同对的同源染色体上,如表是某种动物甲和乙两个个体的体细胞中有关基因的组成及基因位于染色体上的情况,下列有关叙述错误的是( )
染色体编号
甲个体(aaBbDd)基因的位置情况
乙个体(AaBbdd)基因的位置情况
6号染色体
aa
Bb
Aa
Bb
8号染色体
Dd
dd
A.乙个体的一个精原细胞减数分裂时发生染色体互换可产生4种配子
B.要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,可以让甲和乙进行杂交
C.甲和乙个体杂交,子代中出现隐性纯合子的概率为1/8
D.A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律
【答案】C
【解析】分析题意可知,乙个体(AaBbdd)中Aa与Bb连锁,正常情况下,只能产生两种配子,但若减数分裂时染色体发生互换可产生4种配子,A正确;要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,可以让甲和乙进行杂交,相关基因型组合是Dd×dd,子代会出现1∶1的分离比,B正确;甲个体(aaBbDd)与乙个体(AaBbdd)杂交,若是乙个体中A与B连锁,a与b连锁,则子代出现隐性纯合子aabbdd的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,若是乙个体中A与b连锁,a与B连锁,则子代出现隐性纯合子aabbdd的概率为0,C错误;基因的自由组合定律适用于独立遗传的基因,A、a与B、b位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,D正确。
11.(2026·内蒙古自治区适应性演练)某品种鹦鹉大多数的胸羽是红色或黄色,偶尔也出现胸羽上既没有红色也没有黄色(无红黄羽)的个体,对其进行遗传分析。
(1)红、黄羽鹦鹉杂交结果如表。
组合
①
②
③
亲本
红羽×红羽
黄羽×红羽
黄羽×黄羽
子代
红羽
黄羽
黄羽和红羽
若上述杂交组合的性状受一对等位基因(A/a)控制,则黄羽为________(填“显性”或“隐性”)性状,判断的理由是______________________________________________________,纯种红羽鹦鹉与纯种黄羽鹦鹉杂交,子代间相互交配,预期子二代中红羽∶黄羽的比例是________________________________________________________________________。
(2)研究发现上述A基因的表达产物是催化红色素转变为黄色素的酶,而a基因无相应功能。鹦鹉红、黄羽色的形成还受D/d基因的控制。为研究D/d在色素形成中的功能,通过基因工程构建了3个酵母品系。检测其中的红、黄色素,结果如表:
酵母品系
A基因
D基因
色素
①
有
有
红和黄
②
无
有
红
③
有
无
无
则D基因的功能是____________。鹦鹉的基因能在酵母中表达,表明在翻译过程中共用__________。酵母品系①中同时检测到红色素和黄色素,用同样的方法检测鹦鹉的黄色胸羽(各种基因型),均可检测到黄色素和少量的红色素,原因是_______________________。
(3)另一个杂交组合的亲本为红羽鹦鹉和黄羽鹦鹉,子代有红羽、黄羽、无红黄羽三种类型,如果A/a和D/d这两对基因位于常染色体上且独立遗传,子代中无红黄羽个体的基因型是________________________________________________________________________,预期此组合的子代中红羽∶黄羽∶无红黄羽的比例为____________。
【答案】 (1)显性 由组合②或③可知,亲本组合为黄羽×红羽,子代全为黄羽,亲本组合为黄羽×黄羽,子代同时出现黄羽和红羽 1∶3
(2)调控红色素的合成 一套遗传密码 D基因的表达产物可催化红色素转变为黄色素,但该过程需要一定的时间,A基因调控形成的红色素在短时间内还没有完全转化为黄色素
(3)Aadd、aadd 3∶3∶2
【解析】(1)由组合②或③可知,亲本组合为黄羽×红羽,子代全为黄羽,亲本组合为黄羽×黄羽,子代同时出现黄羽和红羽,若上述杂交组合的性状受一对等位基因(A/a)控制,则黄羽为显性性状。纯种红羽鹦鹉(aa)与纯种黄羽鹦鹉(AA)杂交,子代(Aa)间相互交配,预期子二代中红羽(aa)∶黄羽(A_)的比例是1∶3。
(2)由表可知,有D基因存在时,可形成色素,有A基因存在时,红色素可转变为黄色素,无D基因时,无色素形成,说明D基因的功能是调控红色素的合成。鹦鹉的基因能在酵母中表达,表明在翻译过程中共用一套遗传密码。酵母品系①中同时检测到红色素和黄色素,用同样的方法检测鹦鹉的黄色胸羽(各种基因型),均可检测到黄色素和少量的红色素,说明D基因的表达产物可催化红色素转变为黄色素,但该过程需要一定的时间,A基因调控形成的红色素在短时间内还没有完全转化为黄色素。
(3)红羽鹦鹉(aaD_)和黄羽鹦鹉(A_D_)杂交,子代有红羽、黄羽、无红黄羽三种类型,亲本基因型为aaDd和AaDd,预期此组合的子代中红羽∶黄羽∶无红黄羽的比例为3∶3∶2。
12.(2024·石家庄一模)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合子P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
回答下列问题:
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循____________定律,其中隐性性状为____________。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用____________进行杂交。若F1瓜皮颜色为____________,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为____________。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为____________。
(4)(8分)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于____________染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是_____________________________________________________________________,
同时具有SSR2的根本原因是______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为_________________________的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
【答案】 (1)分离 浅绿
(2)P2、P3 深绿
(3)3/8 15/64
(4)9号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子 F1减数分裂时同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,F1产生的含P11号染色体的配子与含P21号染色体的配子受精
(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同
【解析】(1)由实验①可知,P1(长形深绿)与P2(圆形浅绿)杂交,F1全为非圆(包括长形和椭圆形)深绿,F2出现性状分离,且深绿∶浅绿=3∶1,推测瓜皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。
(2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制浅绿和绿条纹性状的基因的关系。若想进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交,故可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交,若两基因为非等位基因,设分别为A/a、B/b,则浅绿的基因型可能为AAbb(或aaBB),而绿条纹的基因型可能为aaBB(或AAbb),则二者杂交得到的F1基因型为AaBb,表现为深绿色。
(3)调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜,亲本长形和圆形均为纯合子,F1椭圆形为杂合子,则F2非圆瓜中有1/3为长形,2/3为椭圆形,故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为D/d,瓜皮颜色基因为E/e,P1基因型为DDEE,P2基因型为ddee,由实验①F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为ddE_。实验①中F2植株自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有DdEE、DdEe、ddEE、ddEe,其在F2中所占比例分别为1/8、1/4、1/16、1/8,自交子代中圆形深绿瓜的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。
(4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上,故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1,推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子;而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2,根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,随后F1产生的含P11号染色体的配子与含P21号染色体的配子受精。
(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
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1.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔以豌豆为实验材料揭示了遗传的基本规律,下列相关叙述正确的是( )
A.豌豆自花传粉且闭花受粉,自然状态下一般为纯种
B.孟德尔通过类比推理法提出了基因的分离定律
C.杂合子自交后代的性状分离比一定为3∶1
D.自由组合定律适用于所有非等位基因的遗传
【答案】A
【解析】豌豆自花传粉且闭花受粉,自然状态下一般为纯种,便于开展人工杂交实验,A正确;孟德尔通过假说-演绎法提出了基因的分离定律,B错误;杂合子自交后代性状分离比为3∶1需要满足完全显性、配子存活率相等等前提,存在致死、不完全显性等情况时比例会发生改变,C错误;自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,同源染色体上的非等位基因不遵循该定律,D错误。
2.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔遗传定律奠定了经典遗传学的理论基础。下列叙述正确的是( )
A.孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出了“性状由基因控制”的观点
B.杂合高茎豌豆自交后代出现性状分离,是基因重组的结果
C.豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状
D.基因自由组合定律的实质是受精时雌雄配子的随机结合
【答案】C
【解析】孟德尔提出“遗传因子”的概念,“基因”一词由约翰逊首次提出,A错误;杂合子自交后代出现性状分离是等位基因分离的结果,不属于基因重组,B错误;豌豆的圆粒与皱粒是同种生物同一性状的不同表现类型,属于一对相对性状,C正确;自由组合定律的实质是减数分裂时非同源染色体上非等位基因的自由组合,D错误。
3.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔遗传定律是遗传学核心基础,下列针对遗传实验与定律实质的说法正确的是( )
A.孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出基因、等位基因、基因型等核心概念
B.杂合子自交后代出现3:1性状分离比,必须满足雌雄配子随机结合且存活率相同
C.自由组合定律的实质是减数分裂时,非等位基因自由组合
D.测交实验可以验证基因分离定律,但无法验证基因自由组合定律
【答案】B
【解析】孟德尔豌豆杂交实验中只提出了遗传因子的概念,基因、等位基因、基因型这些核心概念是后续科学家(如约翰逊)提出的,不是孟德尔提出的,A错误;杂合子自交出现3:1的性状分离比,需要满足雌雄配子随机结合、雌雄配子存活率相同、子代存活率相同、完全显性等多个条件,B正确;自由组合定律的实质是减数分裂时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,C错误;测交实验既可以验证基因的分离定律,也可以验证基因的自由组合定律,D错误。
4.(2026·湖南长沙·三模)孟德尔豌豆杂交实验是遗传学基础,结合两大遗传定律实质、验证实验多层推导,说法正确的是( )
A.孟德尔通过显微镜直接观察等位基因分离,提出遗传因子假说
B.一对相对性状杂合子测交子代性状分离比1∶1,可直接验证基因分离定律成立
C.自由组合定律实质是受精时雌雄配子随机结合,产生多种性状组合后代
D.豌豆是天然自花闭花传粉,开展杂交实验无须对母本提前去雄
【答案】B
【解析】孟德尔无显微镜观察基因的手段,仅通过性状推理提出遗传因子假说;“基因”概念由约翰逊提出,A错误;基因分离定律的实质是杂合子减数分裂时等位基因分离,产生两种比例相等的配子。隐性纯合子只能产生一种含隐性基因的配子,因此测交后代的性状分离比1:1直接反映了杂合子的配子类型及比例,可直接验证基因分离定律成立,B正确;自由组合定律实质:减数分裂时,非同源染色体上非等位基因自由组合;雌雄配子随机结合是受精过程,不属于定律实质,C错误;、豌豆是天然自花闭花传粉植物,开花前就完成自交,因此开展杂交实验时必须对母本提前去雄,防止母本自交,保证杂交成功,D错误。
5.(2026·广东佛山·模拟预测)基因A和a分别控制玉米籽粒紫色和黄色,含基因G的卵细胞不能与含基因g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常,G/g与A/a独立遗传。若将一个育性恢复基因M导入G所在的染色体,可使其育性恢复正常。基因M能使籽粒的紫色变浅成为浅紫色。现在利用AaGg个体进行测交实验,以确定基因M导入的位置。以下说法错误的是( )
A.玉米是雌雄同株异花植物,AaGg个体既可作为母本,也可作为父本
B.若Gg的玉米给Gg的玉米授粉,后代基因型及比例GG:Gg:gg=1:1:1
C.若子代紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2,则M导入G所在的染色体上
D.若M导入A所在的染色体上,则子代浅紫粒:黄粒=1:1
【答案】C
【解析】玉米是雌雄同株异花植物,AaGg个体的雌、雄配子均正常可育,仅存在G卵细胞和g花粉的结合限制,不影响其作为母本或父本参与杂交,A正确;母本Gg产生G、g卵细胞比例为1:1,父本Gg产生G、g花粉比例为1:1,其中G卵细胞和g花粉不能结合,可存活的后代为GG(1/4)、Gg(g卵+G粉,1/4)、gg(1/4),故基因型比例GG:Gg:gg=1:1:1,B正确;若M导入G所在染色体,育性恢复,AaGg无论作父本还是母本,产生的配子均为AG(带M)、Ag、aG(带M)、ag,比例1:1:1:1,与aagg测交后代表型为Aagg(紫粒,1/4)、AaGg(浅紫粒,1/4)、aaGg(黄粒,1/4)、aagg(黄粒,1/4),即紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2。若M导入g所在染色体,育性未恢复,AaGg作父本,产生的配子均为AG、Ag(带M)、aG、ag(带M),比例1:1:1:1,与aagg测交后代表型为AaGg(紫粒,1/4)、Aagg(浅紫粒,1/4)、aaGg(黄粒,1/4)、aagg(黄粒,1/4),即紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2,也会出现同样的结果,C错误;若M导入A所在染色体,G染色体无M,育性限制仍存在。当AaGg作为父本测交时,雄配子可全部参与受精,后代含A的个体均带M(浅紫粒),不含A的为黄色粒,浅紫粒:黄粒=1:1,但当AaGg作为母本测交时,G卵细胞无法与g花粉结合,仅g卵细胞可参与受精,后代仍为浅紫粒:黄粒=1:1,D正确。
6.(2026·北京大兴·三模)金鱼草的花色由A/a和B/b两对等位基因控制,A基因控制红色素的合成。研究人员选取两个纯合白花金鱼草品种进行杂交,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.亲本的基因型分别为AABB和aabb
B.B基因的功能是抑制A基因的表达
C.基因型为Aabb的植株开红花
D.F1与任一亲本杂交,后代都开白花
【答案】D
【解析】F₂中白花:红花≈13:3,是9:3:3:1的特殊变式,说明两对等位基因遵循自由组合定律,结合题干“A基因控制红色素合成”可推知:只有基因型为A_bb时开红花,其余基因型均开白花,即B基因会抑制A基因的表达。F1的基因型为AaBb,亲本均为纯合白花,所以亲本基因型为AABB(白花)和aabb(白花),A正确;只有不存在B基因时,A基因才能控制红色素合成,说明B基因的功能是抑制A基因的表达,B正确;基因型Aabb属于A_bb,A可以正常表达合成红色素,因此植株开红花,C正确;F1基因型为AaBb,若与亲本aabb杂交,后代会出现基因型Aabb(开红花),因此后代并非都开白花,D错误。
7.(2026·湖南·三模)鸡的羽色由常染色体的T/t基因和Z染色体上的B/b基因控制。只有T基因存在时,B(芦花羽)、b(全色羽)基因才可表达,基因型为tt时均表现为白色羽,且芦花羽雏鸡绒羽有黄色头斑,可用于雏鸡性别鉴定。现用纯合全色羽雄鸡与纯合白色羽雌鸡杂交,F1表现为芦花羽雄鸡:全色羽雌鸡=1∶1。下列叙述正确的是( )
A.若B/b基因位于Z、W染色体同源区,杂交子代仍可出现题中表型比
B.亲本白色羽雌鸡的基因型为ttZbW,其可产生两种不同基因型的配子
C.F1雌雄个体随机交配,子代雌鸡中芦花羽个体所占的比例为3/16
D.选用ttZbZb雄鸡与TTZBW雌鸡杂交,可通过雏鸡羽色直接区分雌雄
【答案】D
【解析】若B/b位于Z、W染色体同源区,亲本的基因型为ttZBWB、TTZbZb,F1雌鸡为TtZbWB,表现为芦花羽,雄鸡为TtZBZb,也表现为芦花羽,若亲本雌鸡基因型为ttZbWb,F1雄鸡为TtZbZb,表现为全色羽,均不符合题中表型比,A错误;结合亲子代的表型可推测,亲本的基因型为ttZBW、TTZbZb,子代的基因型为TtZbW(全色羽雌鸡)、TtZBZb(芦花羽雄鸡),与题意相符,即亲本白色羽雌鸡的基因型为ttZBW,可产生tZB、tW两种配子,B错误;根据B项分析可知,F1雌雄随机交配,子代雌鸡(3T_ZBW、1ttZBW、3T_ZbW、1ttZbW)中芦花羽个体所占的比例为3/8,C错误;选用ttZbZb雄鸡与TTZBW雌鸡杂交,子代中雄鸡基因型为TtZBZb(芦花羽),雌鸡基因型为TtZbW(全色羽),可直接通过雏鸡羽色区分雌雄,D正确。
8.(2026·陕西西安·模拟预测)分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具普遍性。应用这两个定律下列判断正确的是( )
A.若Aa自交后代基因型及比例为AA:Aa:aa=2:3:1,则可能是含A的花粉50%致死造成
B.若Aa随机交配n代,每代淘汰隐性个体,则显性纯合子概率为2/(n+2)
C.n对独立的等位基因控制的全杂合子自交,F1全显性个体所占比例为(1/4)n
D.若AaBb自交后代性状分离比为8:3:2:1,则可能是Ab或aB雄配子一半致死导致的
【答案】D
【解析】若含A的花粉50%致死,父本产生的可育雄配子A:a=1:2,母本产生的雌配子A:a=1:1,计算得后代AA:Aa:aa=(1/2×1/3):(1/2×2/3+1/2×1/3):(1/2×2/3)=1:3:2,与选项给出的2:3:1不符,A错误;Aa随机交配n代、每代淘汰隐性个体时,n=1(交配一代淘汰后)显性纯合子概率为1/3,代入公式2/(n+2)得到2/3,与实际结果不符,正确公式应为n/(n+2),B错误;n对独立遗传的等位基因的全杂合子自交,每对基因自交后显性性状占比为3/4,因此F1全显性个体所占比例为(3/4)n,(1/4)n是全隐性个体的比例,C错误;若Ab雄配子一半致死,雄配子比例为AB:Ab:aB:ab=2:1:2:2,雌配子四种比例相等,计算可得后代性状分离比为8:3:2:1,同理aB雄配子一半致死也可得到该比例,D正确。
9.(2026·湖南岳阳·三模)黑腹果蝇的黑体与灰体由A/a控制。紫眼与红眼由B/b控制。人们利用黑腹果蝇进行了下列杂交实验,研究发现配子与后代都没有致死现象。下列有关描述错误的是( )
A.由实验三可知F1灰体红眼(雌)产生的四种配子中,重组配子出现的概率是5%
B.由以上实验信息可知a与B基因位于同一条染色体上,b与A基因位于同一条染色体上,而且F1灰体红眼(雄)产生配子时这两对基因所在染色体不发生交换
C.若F1灰体红眼(雄)与F1灰体红眼(雌)杂交,后代不会出现黑体紫眼
D.控制果蝇体色与眼色的这两对基因不遵循基因的分离定律与自由组合定律
【答案】D
【解析】由实验一可知灰体对黑体为显性,红眼对紫眼为显性,实验三中F1灰体红眼雌与黑体紫眼雄(aabb,只产生ab配子)杂交,后代表型比直接反映雌配子比例,总份数为1+19+19+1=40。重组型配子为AB、ab,对应后代表型为灰体红眼、黑体紫眼,共占2份,因此重组配子概率为2/40=5%,A正确;实验二中F1灰体红眼雄与黑体紫眼雌杂交,后代只有黑体红眼、灰体紫眼两种(1:1),说明F1灰体红眼雄只产生aB、Ab两种配子,证明a与B连锁(同一条染色体),A与b连锁,且雄果蝇产生配子时这对染色体不发生交换,B正确;F1灰体红眼雄不发生交换,只产生Ab、aB两种配子,不存在ab配子;后代要出现黑体紫眼(aabb)需要父母本各提供一个ab配子,父本无法提供ab,因此后代不会出现黑体紫眼,C正确;一对等位基因遵循基因分离定律,这两对基因位于一对同源染色体上,每对基因仍遵循分离定律,不遵循自由组合定律,D错误。
10.(2026·陕西榆林·模拟预测)水稻科研团队发现温敏型雄性不育基因tms,其不育性受温度调控。将纯合抗病不育品系(RRtmstms)与纯合感病可育品系(rrTMSTMS)杂交,在高温(不育条件)下F1自交,统计F2表型及比例为抗病不育:抗病可育:感病可育=1:2:1,未出现感病不育植株。下列叙述正确的是( )
A.R/r与TMS/tms基因遗传遵循自由组合定律
B.F1产生含tms基因的雄配子不育,导致雄配子比例失衡
C.推测F1测交子代中抗病不育:感病可育=1:1,子代都为杂合子
D.高温下tms基因纯合导致雄性不育,且含tms基因的雌、雄配子均不育
【答案】C
【解析】若两对等位基因遵循自由组合定律,F₂应出现4种表型,比例为9:3:3:1。题干中F2仅3种表型且比例为1:2:1,说明R与tms连锁、r与TMS连锁,两对等位基因不遵循自由组合定律,A错误;F2存在基因型为RRtmstms的抗病不育个体,说明F₁可产生含tms的雄配子,B错误;由F2比例可知F1仅产生Rtms和rTMS两种配子,比例为1:1;测交时选择雄性不育的rrtmstms作母本(仅产生rtms配子),子代基因型为Rrtmstms(抗病不育)和rrTMStms(感病可育),比例为1:1,二者均为杂合子,C正确;若含tms的雌、雄配子均不育,则F2不会出现tmstms基因型的抗病不育个体,D错误。
11.(2024·福建福州·三模)粗糙型链孢霉是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子(受精卵)先进行减数分裂,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子(配子)。由于子囊外形狭窄,合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序纵向排列在子囊中,图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体),请回答下列问题:
(1)图1中,在C过程中可以观察到图2中的_______所示图像,所形成的a细胞中含有染色单体______条。图2中丙图像可能出现在图1中的_____________(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
(2)若某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养。则子囊内最终形成的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为___________。
(3)每个子囊孢子中染色体的数目为______条,子囊孢子中_______(选填“有”或“没有”)等位基因,所以观察子囊孢子的表现型和比例可以直接判断出_____________(选填“配子”或“子代个体”)的基因型和比例。
(4)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)显性,黑色(H)对白色(h)显性,两对基因独立遗传。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝杂交产生合子,则合子基因型为_____________。由于子囊外形狭窄,合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊,分析下列两种情况:①若合子在减数分裂时没有发生互换,则该合子产生______种子囊孢子。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的______________。②若合子在减数分裂时发生互换,导致一个H基因与h基因发生交换,且子囊中的b细胞表型为大型白色。则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的_________。
A.
B.
C.
D.
E.
【答案】(1) 甲乙 14 ADE
(2)0~7(或大于等于0,小于等于7)
(3) 7 没有 配子
(4) RrHh 4/四 C E
【详解】(1)图1所示的C过程为减数第一次分裂,图2中甲表示减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对,出现联会现象,乙图表示减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分开,丙图是减数第二次分裂后期的图像,所以在图1所示C过程中,可以观察到图2中的甲乙所示图像。
合子染色体数为2N = 14,减数分裂Ⅰ结束后染色体数减半,所形成的a细胞中染色体数为7条,每条染色体含2条染色单体,故含有染色单体14条。
图2中丙图为着丝粒分裂、姐妹染色单体分离的时期,可对应有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,图2中丙图像可能出现在图1中的D过程中,也会出现在AE过程中。
(2)若某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养。根据半保留复制的特点,完成减数分裂后形成的子细胞中含有7条染色体,每条染色体上的DNA均为一条链为32P,另一条链为31P。该细胞再进行一次有丝分裂,根据半保留复制的特点,每条染色体上有一条染色单体为一条链为32P,另一条链为31P,另一条染色单体为两条链均为31P,再在有丝分裂后期着丝粒断裂,姐妹染色单体分离,分离过程中是随机移向细胞两极,所以最终形成的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为0,1,2,3,4,5,6,7均有可能。
(3)合子染色体数为2N = 14,经减数分裂形成子囊孢子,每个子囊孢子中染色体的数目为7条。子囊孢子是配子,不含同源染色体,所以子囊孢子中没有等位基因,观察子囊孢子的表现型和比例可以直接判断出配子的基因型和比例。
(4)大型黑色、小型白色两种子囊孢子基因型分别为:RH、rh,两种菌丝杂交产生合子,根据基因的结合规律,该合子基因型为RrHh。
①因为两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律,若合子在减数分裂时没有发生互换,根据基因的分离和自由组合,该合子会产生4种类型的子囊孢子,即大型黑色(RH)、小型白色(rh)、大型白色(Rh)、小型黑色(rH)。图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,基因型为Rh,不考虑基因突变和染色体片段交换,则同一子囊中的c细胞基因型为rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子,基因型分别为:Rh、Rh、Rh、Rh、rH、rH、rH、rH,子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型,故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是4个大型白色,后面4个小型黑色,即图中的C。
②图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,基因型为Rh,该合子在减数分裂时发生互换现象导致一个H基因与h基因位置互换,则同一子囊中的c细胞基因型为RH、rh或rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子,基因型分别为:Rh、Rh、RH、RH、rH、rH、rh、rh,子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型,故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是2个大型白色,2个大型黑色,后面2个小型黑色,2个小型白色,即可能是图中的E。
12.(2026·河南驻马店·模拟预测)某植物(XY型)的花色由位于常染色体上的两对等位基因(A/a、B/b)控制,同时受仅位于X染色体上的D/d基因的调控。A、B、D基因同时存在时,花色为紫色;无A基因时,花色为白色;其余全为粉色。用纯合亲本进行以下杂交实验,且甲组两亲本的三对等位基因均不同,回答下列问题:
杂交实验
P
F1
F2(F1相互杂交)
甲组
紫花雌株×白花雄株(正交)
全为紫花
雌株:紫花:白花=3:1
雄株:紫花:粉花:白花=3:3:2
乙组
紫花雄株×白花雌株(反交)
紫花雌株:粉花雄株=1:1
紫花:粉花:白花=3:3:2
(1)甲组中雌雄亲本基因型分别为___________,F1雌性个体产生的配子种类及比例为___________。
(2)乙组F2粉花雌性个体中纯合子的比例为___________,紫花雄性个体有___________种基因型。
(3)现有一株纯合粉花雌株,欲判断其基因型,可将其与纯合白花雄株(aaBBXdY)杂交,观察后代表型。若后代花色为___________,则该纯合粉花雌株的基因型为AAbbXDXD;若后代全为粉花,则该纯合粉花雌株的基因型为___________。
(4)若用荧光染料将A基因标记为红色,B基因标记为黄色,现取乙组F1中的雄性个体,若该个体的一个初级精母细胞进行减数分裂,不考虑发生变异的情况下,两个次级精母细胞的荧光情况是___________,若发现其中一个次级精母细胞中有1个荧光点,分析其原因是___________。
【答案】(1) AABBXDXD、aabbXdY ABXD:ABXd:abXD:abXd=1:1:1:1
(2) 1/3 2
(3) 全为紫花 AABBXdXd、AAbbXdXd
(4) 一个次级精母细胞中有2种(红色和黄色)、4个荧光点,另一个次级精母细胞无荧光点 该初级精母细胞减数分裂Ⅰ前期染色体片段发生互换,A基因与a基因互换或B基因与b基因互换
【详解】(1)根据题干,紫色:A_B_D_(同时有A、B、D);②白色:aa_ _ _ _(无A即白);③粉色:其余情况(有A,缺B或缺D),三对基因:A/a、B/b在常染色体,D/d仅在X染色体,XY型性别决定。甲组两亲本均为纯合子,紫花雌株为AABBXDXD,甲组两亲本的三对等位基因均不同,所以白花雄株为aabbXdY,F1全为紫花,AaBbXDXd、AaBbXDY,F2雌株没有粉花,说明A/a、B/b位于一对同源染色体,亲本是AABB和aabb,A和B在一条染色体,a和b在一条染色体,所以F1雌性(AaBbXDXd)个体产生的配子种类及比例为ABXD:ABXd:abXD:abXd=1:1:1:1
(2)乙组紫花雄株(AABBXDY)×白花雌株(aabbXdXd),F1紫花雌株(AaBbXDXd)、粉花雄株(AaBbXdY),F1紫花雌株(AaBbXDXd)配子为ABXD:ABXd:abXD:abXd=1:1:1:1,粉花雄株(AaBbXdY)配子为ABXd:ABY:abXd:abY=1:1:1:1。F2粉花雌性个体为1/16AABBXdXd:2/16AaBbXdXd=1:2,纯合子的比例为1/3。紫花雄性个体有AABBXDY、AaBbXDY,共2种基因型。
(3)待测粉花雌株(AABBXdXd、AAbbXdXd、AAbbXDXD)×纯合白花雄aaBBXdY杂交: 若待测雌为AAbbXDXD,后代为AaBbXDXd、AaBbXDY,全为紫花。如果后代全为粉花,粉花雌株一定为AA,纯合白花雄一定BB,只有X上的基因为d的时候才能满足为后代全为粉花,所以纯合粉花雌株的基因型为AABBXdXd、AAbbXdXd。
(4)乙组F1中的雄性个体为AaBbXdY,初级精母细胞因为DNA复制,AAaaBBbbXdXdYY,减数第一次分裂,同源染色体彼此分离,A和B在一条染色体,a和b在一条染色体,所以两个次级精母细胞,一个次级精母细胞中有2种(红色和黄色)、4个荧光点(2个A和B),另一个次级精母细胞无荧光点。如果该初级精母细胞减数分裂Ⅰ前期染色体片段发生互换,A基因与a基因互换或B基因与b基因互换,结果其中一个次级精母细胞中有1个荧光点,另一个有3个荧光点。
真题实战 限时:18~20分钟
1.(2026•全国卷高考真题)关于孟德尔豌豆两对相对性状杂交实验,说法正确的是()
A. F₂出现 9:3:3:1 的根本原因是雌雄配子随机结合
B. F₁产生 4 种配子是减数分裂时同源染色体分离、非同源自由组合导致
C. 若两对基因连锁,F₂仍能出现 9:3:3:1
D. 测交实验属于假说阶段,无需实际操作
【答案】B
【解析】F₂出现 9:3:3:1 的根本原因是同源染色体上等位基因彼此分离,非同源染色体上非等位基因自由组合,F1产生的4种雌雄配子的比是1:1:1:1,A错误;F₁产生 4 种配子是减数分裂时同源染色体分离、非同源自由组合所导致,B正确;若两对基因连锁,F₂不能出现 9:3:3:1,C错误;测交实验属于验证阶段不是假说阶段,D错误。
2.(2026•山东卷高考真题改编)豌豆高茎 D / 矮茎 d、圆粒 R / 皱粒 r 独立遗传,纯合高圆 × 矮皱,F₁自交得 F₂。下列计算错误的有()
A. F₂和亲本表型不同个体占 10/16
B. F₂高圆中纯合子占 1/9
C. F₁测交后代 4 种表型,比例均等
D. F₂所有个体中双杂合子占 1/4
【答案】A
【解析】豌豆高茎 D / 矮茎 d、圆粒 R / 皱粒 r 独立遗传,纯合高圆 × 矮皱,F₁自交得 F₂。,F2的性状分离比为:高圆:高皱:矮圆:矮皱=9:3:3:1,F₂和亲本表型不同个体占 6/16,A错误;F2种高圆占9/16,高圆纯合体DDRR占1/16,故F₂高圆中纯合子占 1/9,B正确;F₁测交后代高圆:高皱:矮圆:矮皱=1:1:1:1,C正确;F₂所有个体中双杂合子DdRr占比为1/2×1/2=1/4,D正确。
3.(2025·山东·高考真题)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.MmNN C.mmNN D.Mmnn
【答案】B
【解析】根据题意,2对常染色体上的等位基因M、m和N、n,其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,MmNn均为杂合子,无法判断导致表型为体节缺失的母本的哪一对等位基因隐性纯合,A错误;MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合子,不符合题意中,1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,因此只能符合第一种情况,因此推测Mm是母体效应基因,正是由于母本含有mm隐性纯合子,MmNN才表现为体节缺失,B正确; mmNN中mm为隐性纯合子,可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子mm,因此表现型为体节缺失,无法判定mm是具有母体效应基因还是本身隐性纯合出现得体节缺失,同理,Mmnn中,nn可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子,因此表现型为体节缺失,因此也无法判定,C、D错误。
4.(2025•河南高考真题)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
【答案】D
【解析】F2正常株∶突变株=9∶6,可推出正常株的基因型为A_B_,突变株的基因型为A_bb和aaB_,aabb致死,所以F1的基因型为AaBb,两个突变株亲本的基因型为AAbb和aaBB,甲和乙分别自交后正常株∶突变株为3∶1,说明甲基因型为AaBB或AABb,A、B正确;当A和B同时存在时才能为正常株,所以突变株A_bb和aaB_都可以稳定遗传,F2中性状能稳定遗传的个体占AABB(1/15)+A_bb(3/15)+aaB_(3/15)=7/15,C正确;当两个亲本都能产生AB的配子,子代才可能出现AABB的基因型,F2能产生AB配子的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种,即F2交配能出现AABB基因型的亲本组合有4×4=16(种)[杂交情况下考虑正反交,若不考虑正反交,亲本组合有4+3+2+1=10(种)],D错误。
5.(2025•湖北高考真题)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数(粒)
25
7
20
12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
【答案】C
【解析】黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒种子理论值为2粒(32×1/16),但实际数据中,黄色和圆粒的个数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;该实验由于样本太少,不能得出含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),因此不同批次随机摘取4个豆荚可能由抽样误差而导致表型比有差别,C正确;由于样本数目太少,圆粒与皱粒实际比值为5∶3,不符合分离定律预期的3∶1,故该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比不支持孟德尔分离定律,D错误。
6.(2025·甘肃·高考真题)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是( )
A.HhMm B.HHMm C.HhMM D.HHMM
【答案】A
【解析】若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体,对于体表斑块颜色这对性状,Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm个体,F1公牛和母牛均会出现有角褐斑,若无角褐斑公牛的基因型为HhMm,无角褐斑母牛的基因型为H-MM,二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H-Mm),A正确;若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代的表型,B错误;若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,后代会出现有角褐斑公牛(hhM-)或者有角褐斑母牛(hhMM),若无角褐斑公牛基因型为HhMM,无角褐斑母牛基因型为H-MM,子代不会出现无角红斑(H-Mm或H-mm),不符合子代表型,C错误;若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D错误。
7.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
【答案】C
【解析】对于图①、②、③和④,观察染色体形态,无同源染色体且着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期细胞,但该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断),经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞,经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变),A正确;观察图⑤,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂,这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性),其产生的子细胞为次级精母细胞,图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况,所以能产生图①和②两种子细胞,B正确;观察图⑥,非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离),其产生的子细胞为次级精母细胞,到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B,另一条染色体上含有基因a和B,另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b,另一条染色体上含有基因a和b,不符合图③和④,C错误;分析图⑦,有同源染色体且着丝粒分裂,这代表有丝分裂后期细胞,有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致,D正确。
8.(2025·浙江·高考真题)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【解析】甲细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,染色体数目不变,A错误;乙细胞处于有丝分裂后期,有4对同源染色体,4个染色体组,B错误;XD与b属于非同源染色体上的非等位基因,二者的分离可在甲细胞中(非同源染色体上的非等位基因自由组合)发生,B与B为姐妹染色单体上的相同,二者的分离可在乙细胞中发生,随着丝粒的分裂而分离,C正确;由图可知,甲细胞只能产生两种次级精母细胞,所以只能产生4个两种精细胞,若产生BY,则另一种为bXD,即甲细胞若产生BY,则产生的精细胞中基因型为BY的占1/2,也有可能不产生BY,乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同,D错误。
9.(2024湖北高考真题)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
【答案】C
【解析】实验一中为保证被抓取的概率相等,应选择大小相同的球,而绿豆和黄豆的大小不同,不能用来分别模拟D和d配子,A错误;实验二中着丝粒自行分裂,不需要纺锤丝的牵引,B错误;DNA分子重组是DNA分子片段重新组合,两个DNA片段通过磷酸键连接,即用订书钉将两个纸片段连接,可模拟核苷酸间形成的磷酸二酯键,C正确;若模拟两对等位基因的自由组合,需将模拟两对等位基因的小球分别放到甲、乙两个小桶内,而不是向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球,D错误。
10.(2024湖北高考真题)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
【答案】D
【解析】假设该性状由一对等位基因控制,甲与乙杂交,F1均为敏感型,敏感型为显性性状,设敏感型基因为N',则非敏感型基因为N,甲(NN)与乙(N'N')杂交,F1均为敏感型(N'N),但F1与甲(NN)回交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比应为1∶1,与题干信息不符,A错误;假设该性状由两对独立遗传的等位基因控制,设敏感型相关基因为N'、O',则非敏感型基因为N、O,甲(NNOO)与乙(N'N'O'O')杂交,F1均为敏感型(N'NO'O),F1与甲(NNOO)回交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,与题干信息相符,F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型植株之比应为15∶1,B错误;甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对,甲为非敏感型,乙为敏感型,发生在N基因上的2个碱基对的缺失影响了该基因表达产物的功能,C错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,该病毒的遗传物质不会被水解,将该病毒导入正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。
11.(2026•河北卷高考真题)根据开花的特点,辣椒植株的花型可分为单花、中花和多花3种类型。为探究该性状的遗传规律,研究者利用甲、乙和丙3种单花纯合体进行了杂交实验,结果见表。
实验编号
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
①
甲×乙
多花
多花∶单花=9∶7
②
甲×丙
多花
多花∶单花=9∶7
③
乙×丙
中花
中花∶单花=9∶7
回答下列问题:
(1)根据实验①结果推断,控制花型的基因遗传遵循______________定律。实验②的F2单花个体中,纯合体占比为_________。利用甲和实验②的F1进行杂交,子代中多花占比为_________。
(2)根据3个杂交实验结果判断,控制花型的基因至少涉及_________对。因此推测,上述实验中表现出多花的辣椒植株,必须具有甲中参与控制多花的_________(填“显性”或“隐性”)基因,该等位基因用A/a表示。
(3)现将实验①的F1和丙杂交,对其子代单株和甲、丙的A/a基因进行PCR扩增,产物经酶切后电泳结果的带型如图所示。若(2)中的推测正确,在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑,杂交子代中,电泳结果与亲本丙相同的个体理论上占比为_________。
(4)现有多株基因型相同的中花辣椒植株,从亲本甲、乙和丙中选择_________与该类植株杂交,根据子一代表型及比例即可确定其基因型。
【答案】(1) 基因的自由组合(分离定律和自由组合) 3/7 1/2/50%
(2)3/三
(3) 显性
1/2/50%
(4)乙和丙
【详解】(1) 实验①F2表型比为多花:单花=9:7,是9:3:3:1的变形,说明控制该性状的两对基因遵循基因自由组合定律; 设相关基因型是A/a、B/b、C/c,实验②F₁为双杂合(可设为AabbCc),则F₂中A_C_为多花占9份,其余所有单花占7份,单花中纯合体为AAbbCC、AAbbcc、aabbcc共3份,因此纯合体占比为 3/7;甲、乙和丙3种单花纯合体,可设甲为单花纯合(AAbbcc),实验②F₁为双杂合AabbCc,子代要得到多花(A_C_),甲提供Abc,F₁产生AC配子的概率为1/2,因此子代多花占比为 1/2。
(2)三个杂交实验的F2都出现9:7,说明任意两个亲本杂交,F1都为两对基因杂合,而三个亲本都是单花纯合,甲×乙、甲×丙、乙×丙分别在不同的两对基因间杂合,因此至少3对; 所有多花个体都出现在含甲的杂交后代中,说明多花必须携带甲的显性基因(题目设定为A)。
(3)结合(2)可推得基因型:甲AAbbcc、乙aaBBcc、丙aabbCC,表型规则:同时含A和另一对显性基因→多花,不含A但同时含B和C→中花,其余单花,实验①F1基因型为AaBbcc,丙为aabbCC,根据电泳图:甲(AA)只有上方1条A的条带,丙(aa)只有下方2条a的条带,多花植株必须携带A(来自甲)和a(来自丙),因此既有A条带也有a条带,三个条带都涂黑;中花植株基因型为aa,只有a的条带,因此只涂黑下方两个条带;实验①F₁基因型为AaBbcc,和丙(aabbCC)杂交,电泳只检测A/a,A/a基因型后代分离为Aa:aa=1:1,电泳结果和丙(aa)相同的个体占比为 1/2。
(4)中花基因型为aaB_C_,共有4种可能:aaBBCC、aaBBCc、aaBbCC、aaBbCc,选择纯合亲本乙(aaBBcc)和丙(aabbCC)分别杂交:不同基因型的中花,后代表型比例不同:可以通过乙杂交后代是否出现单花判断C是否杂合,通过丙杂交后代是否出现单花判断B是否杂合,四种基因型的结果互不相同,因此选择乙和丙即可确定其基因型。
12.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础,以下为部分实验,回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的 定律。
(2)然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象 (填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是 。
(3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(2)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表,表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
结果证实了上述假设,则F2中腋生:顶生的理论比例为 ,并可推出(2)中顶生亲本的基因型是 。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失,Y突变为y-2导致 。y-1和y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。
在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象? (填“①”或“②”或“③”)。若此F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生 个具有正常功能Y基因的子细胞。
【答案】(1)分离
(2) 不能 基因突变的频率很低
(3) 13:3 ffDd
(4) 基因无法正常表达 ② 20/二十
【解析】(1)豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状,其由一对等位基因F/f控制,即一对等位基因控制的一对相对性状;大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的分离定律。
(2)基因突变具有低频性,即频率很低,若发生基因突变,某顶生个体自交,不可能出现子代个体中20%以上表现为腋生。即某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象不能用基因突变来解释,原因是基因突变出现的频率很低。
(3)分析题表可知,F2中F_D_+F_dd+ffdd为腋生,ffD_为顶生,可见F2属于9:3:3:1变式,即F2中腋生(F_D_+F_dd+ffdd=9+3+1=13):顶生(ffD_=3)=13:3,可见(2)中顶生亲本的基因型为ffDd。
(4)分析题图可知,Y基因非编码区启动子区缺失了部分序列使得Y基因突变为y-2,导致RNA聚合酶无法识别并结合启动子,基因无法正常表达。
根据题意可知,Y控制黄色子叶,y-1因为编码区插入了一段DNA序列导致其表达的蛋白功能丧失,而y-2因为启动子区缺失了部分序列导致基因无法正常表达;在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。分析题图可知,图中y-1与y-2②位点发生断裂并交换,能产生正常Y基因,可解释上述现象。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F1基因型为y-1y-2,1个基因型为y-1y-2的花粉母细胞经过减数分裂且减数分裂中发生一次②位点的交换,产生4个精细胞,其中只有1个具有正常功能Y基因,则F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生20个具有正常功能Y基因的子细胞。
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