第17讲 遗传综合实验分析(专项训练)(1图3核心8大招+3层精练)(广东专用) 2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-07-23
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3份
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68页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 遗传的基本规律,遗传与人类健康 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.33 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 卡纸修修 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58932124.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“考情-核心-方法-专练”四维架构系统突破遗传综合实验,融合科学思维与探究实践,构建从规律拓展到实验设计的完整解题体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情|广东5年考情+高频情境|考情定向与备考策略|新课标要求→考题统计→命题趋势|
|三大核心|3大核心+图表梳理|核心概念与规律拓展|分离定律→自由组合→基因定位|
|八大解题大招|8类技巧+速记口诀|比例速解/实验判定/特殊遗传模板|问题情境→方法选择→步骤标准化|
|分层专练|3层习题(基础/重难/压轴)|真题压轴题解题建模|基础计算→情境应用→综合实验设计|
内容正文:
第17讲 遗传综合实验分析
一年模拟·基础题
一、单选题
1.B
2.D
3.A
4.D
5.B
6.C
两年重难·情境题
一、单选题
1.A
2.C
3.D
4.D
二、解答题
5. (1) 否 F1自交后代的表型比例(1∶2∶1)不符合9∶3∶3∶1或其变式,说明两对基因不位于非同源染色体上
(2)(d基因转录形成的mRNA中)终止密码子提前出现(不能合成花青素合成所需要的酶)
(3) AABBdd、AAbbDD 白枸杞∶浅紫枸杞=1∶1 黑枸杞∶浅紫枸杞∶白枸杞=3∶6∶7
6.(1)C
(2) XbaⅠ和HindⅢ Ca2+ 植物组织培养
(3) 抗原-抗体杂交 在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因
(4) Bt毒蛋白基因没有成功转录 Bt毒蛋白基因没有成功翻译
7.(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的不同
(2) 纯合黑花和纯合橘红花(或纯合黑花和纯合花纹花) 全为黑花
(3) 植株甲和乙进行杂交得F1,然后观察F1的表现型及比例 F1出现花纹花雌株:黑花雄株=1:1 F1雌雄皆为花纹花
8.(1)F1的绿茎植株均为雄性不育,且番茄在自然状态下是自花传粉、闭花传粉的植物
(2) 8/9 A、a与F、f在一对同源染色体上,C、c在另一对同源染色体上
(3) AAccFF、AaccFf 紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎马铃薯叶且雄性不育=5:1
(4)思路:亲本P自交;结果:紫茎缺刻叶且雄性可育:紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎缺刻叶且雄性不育:绿茎马铃薯叶且雄性不育≈9:3:3:1
9.(1) 两对 全为隐性基因
(2)7:8
(3) RNA/蛋白质 G25 从WT中获得G25基因并转入MT,观察MT是否出现类病变突变性状
10.(1) 热激使雌雄同体在减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期时,X染色体不分离,提高不含X的配子比例,(该种配子与正常的异性配子受精即可产生雄虫,答案合理即可)
(2)F1的雌雄同体自交
(3)若某个F2雌雄同体的子代出现双隐性个体,且出现4种表型,比例为9:3:3:1
三年真题·压轴题
一、单选题
1.C
2.C
3.D
4.C
5.D
二、解答题
6.(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
7.(1)有氧
(2)(S)aaBB或(S)AAbb
(3)②
(4) (S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1
(5)③④
8.(1)由一对等位基因控制,株高140 cm为显性性状,100cm隐性性状
(2) 266 苯丙氨酸 Ⅱ和Ⅲ
(3) aabb 两对等位基因位于两对同源染色体上 甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
9.(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
10.(1) 遵循 大穗
(2) 逆转录/反转录 A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间,因此表现为中穗
(3) 显性 A1A2BB A1A1BB A1A1Bb 7/16
11.(1) GGhh/hhGG 2 /0.375/37.5%
(2)
(3)G基因无法转录翻译/G基因无法表达,(解除对H基因的抑制)
(4) 共同祖先/同一祖先/同种祖先 生殖隔离 外植体
12.(1) 不同 甲、乙自交的结果与甲乙杂交的结果不同
(2) 1/4 深红色:浅红色:白色=1:2:1 1/4
13.(1) 9 4
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死
(3) ataBb atabb
(4) aadd aaD-(aaDD、aaDd)
14.(1) 1/2 1/4
(2) 父本 GGrr(父本)和ggrr(母本)
(3) 表观遗传 来自母本的 G 基因促进 M 基因表达,抑制 D 基因的高表达。
(4)基因型为GGrr的公羊的精液
20 / 21
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第17讲 遗传综合实验分析第一部分 五年考情·精准定向
广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·速记口诀
核心01 基因分离定律拓展题型全扫描
核心02 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
核心03 探究不同对基因在常染色体上的位置
第三部分 八大解题大招·招招制胜
大招01 9:3:3:1 变式比例判定与计算速解技巧
大招02 配子/胚胎致死分离比标准化解题步骤
大招03 连锁互换与自由组合快速区分判定技巧
大招04 复等位基因遗传速记公式与解题要点
大招05 不完全/共/镶嵌显性区分速判方法
大招06 正反交辨析:从性/伴性/细胞质遗传区分口诀
大招07 基因定位杂交、电泳实验判读技巧
大招08 雄性不育、自交不亲和特殊遗传解题模板
第四部分 分层专练·靶向攻关
一年模拟·基础题(全国视野,单选)
两年重难·情境题(侧重广东,辐射全国,单选+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重广东,辐射全国,单选+非选择题)
广东考情概览
新课标要求
考题统计
1. 阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2024・广东・探究不同对基因在常染色体上的位置
高频考点情境
1.考查频次:近 5 年广东高考必考遗传压轴大题,同时 4 分综合单选高频出现;融合分离、自由组合、伴性遗传全部核心内容,叠加特殊分离比、基因定位、分子检测拓展题型,是整张试卷区分度最高的综合考点。
2.考查要点:核心分三大模块,一是遗传规律拓展,涵盖 9:3:3:1 各类变式、配子/胚胎致死、累加效应、复等位、从性遗传等特殊遗传现象;二是基因定位实验,包括判断基因在常/ X/X-Y 同源区段、两对基因连锁或自由组合、隐性突变品系等位判定、转基因插入位点分析;三是遗传实验完整探究,包含显隐性验证、遗传方式判定、杂交/测交/正反交实验设计、电泳图谱解读、概率综合计算。广东卷习惯把经典杂交和 PCR、电泳、基因驱动等分子技术结合,依托杂交数据、电泳条带、遗传图解逆向推导遗传机制。
3.命题情境:试题多以水稻/玉米作物育种、果蝇突变体、家禽雌雄筛选、人类单基因遗传病、转基因抗虫抗病品系、雄性不育育种为背景,落实遗传与变异、科学探究核心素养,依托杂交统计表、电泳图、染色体示意图完成实验推理与方案设计。
高效备考策略
1.抓牢核心概念:必背:连锁互换、基因互作、累加效应、配子致死、同源区段、测交验证、电泳标记、
雄性不育、基因驱动。
2.构建知识网络:以 “基础遗传规律→特殊分离比拓展→基因定位实验方法→分子技术辅助遗传鉴定→完整遗传实验设计” 为主线;分类整理自交/测交/正反交适用场景;对比连锁与自由组合后代表型比例差异;梳理电泳条带、转基因自交比例快速判断模板。
3.联系实际应用:结合杂交育种筛选多优良性状、雄性不育系省去去雄操作、转基因作物遗传稳定性检测、果蝇杂交定位突变基因、产前基因诊断预判遗传病发病概率理解综合实验的现实价值。
4.强化题型方法:
比例推导题:熟练使用拆分法处理多对基因,快速识别致死、上位、累加等变式,区分配子致死和合子致死的比例变化逻辑。
基因定位实验题:牢记 “隐雌 × 显雄” 判断伴性遗传、双隐性品系杂交判断是否等位、自交 / 测交区分连锁与自由组合三套标准实验方案。
综合实验设计大题:规范书写实验思路、预期结果与结论,能结合电泳、PCR 等分子手段补充遗传鉴定方案,准确计算含特殊遗传条件的子代概率。
5.紧扣命题趋势:广东遗传压轴题固定 “基础计算+特殊变式+实验探究” 三层设问,大量结合电泳、基因编辑、转基因等前沿分子技术;常将常染色体遗传、伴性遗传、连锁互换融合命题,侧重从实验数据反向推导遗传模型,对文字逻辑、图表提取、实验表述要求极高。
一图串联
核心梳理
核心01 基因分离定律拓展题型全扫描
一、显隐性关系的多种类型
1. 完全显性
杂合子个体仅表现显性性状;一对杂合子自交,子代基因型比例1∶2∶1,表型比例3∶1。
2. 不完全显性
杂合子呈现介于显性纯合、隐性纯合之间的中间性状;一对杂合子自交,表型与基因型比例统一为1∶2∶1。
3. 共显性
杂合子体内控制两种相对性状的基因可同时表达,双亲性状无遮盖;自交子代基因型、表型比例同样为1∶2∶1。
类型
杂合子表型
Aa 自交分离比
完全显性
显性性状
显性∶隐性 = 3∶1
不完全显性
中间性状
显性∶中间∶隐性 = 1∶2∶1
共显性
双亲性状同时表达
纯显∶共显∶纯隐 = 1∶2∶1
4. 复等位基因
同一同源染色体相同位点存在三种及以上等位基因,遗传仅遵循基因分离定律;
实例:人类 ABO 血型系统,等位基因为、、,不同组合对应 A 型、B 型、AB 型、O 型四种血型。
二、致死类遗传基础概念
1. 胚胎致死:受精卵或幼体阶段,特定基因型个体无法正常发育存活,分为显性纯合致死、隐性纯合致死两类。
2. 配子致死:某种基因型的雌配子或雄配子丧失受精能力,无法参与雌雄配子结合形成子代。
三、常染色体上与性别关联的特殊遗传
1. 从性遗传:控制性状的基因位于常染色体,性状表达程度受雌雄个体性激素环境调控,雌雄杂合子表型存在差异。
2. 限性遗传:基因仅在单一性别个体中表达性状,另一性别无论何种基因型均不表现该性状。
四、基因型与表型的环境互作
1. 表型模拟:外界环境条件改变个体外在性状,个体自身遗传物质(基因型)不发生改变。
2. 母性效应:子代个体的表型由母本细胞核基因型决定,和子代自身基因型无关,性状传递仍遵循分离定律。
五、花粉、育性相关遗传
1. 雄性不育:植株雌蕊发育正常、雄蕊无可育花粉,分为细胞核型、细胞质型、核质互作型三类。
2. 自交不亲和:当花粉携带的等位基因与母本体细胞等位基因相同时,花粉无法完成受精作用,群体内不存在纯合个体。
核心02 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
一、基因互作引发的 16 份标准变式(双杂合 AaBb 独立遗传)
不同非等位基因之间相互调控,改变 9∶3∶3∶1 原始表型比例,所有变式总子代份数和为 16。
互作类型
AaBb 自交表型比例
AaBb 测交表型比例
核心内在机制
累加作用
9∶6∶1
1∶2∶1
显性基因数量决定性状强弱,双显、单显、双隐分为三类表型
互补作用
9∶7
1∶3
只有同时存在两种显性基因才能合成完整产物,其余基因型表型一致
隐性上位作用
9∶3∶4
1∶1∶2
隐性纯合基因型会遮盖另一对基因控制的性状表达
重叠作用
15∶1
3∶1
任意显性基因存在即表现同种性状,仅双隐性个体为特殊表型
二、基因型致死引发份数不足 16 的分离比
1. 单对显性纯合致死:AA 或 BB 基因型个体无法存活,双杂合自交子代总份数缩减,表型比例改变。
2. 双显性纯合致死:AA、BB 两种纯合基因型均致死,存活基因型仅保留单杂合、双隐性个体。
3. 配子致死:某一类或两类配子失去受精能力,雌雄配子结合类型减少,自交子代无法凑齐 16 份完整比例。
三、多基因累加遗传基础特征
多对等位基因对同一性状的控制效应等效且可叠加;个体携带显性基因的数量越多,性状表现程度越强,子代表型种类由显性基因梯度数量决定。
核心03 探究不同对基因在常染色体上的位置
一、基因位置判定的两组基础杂交实验
以双杂合个体 AaBb 为核心材料,分别开展自交实验、测交实验,通过后代表型比例判断基因位置:
1. 两对基因位于非同源染色体:遵循自由组合定律,AaBb 自交子代 9∶3∶3∶1,测交子代 1∶1∶1∶1。
2. 两对基因位于同一对同源染色体、无交叉互换:仅产生两种亲本型配子,自交、测交仅出现两种表型。
3. 两对基因位于同一对同源染色体、四分体时期发生交叉互换:产生四种配子,子代四种表型,亲本型个体数量多于重组型个体。
二、隐性突变品系等位/非等位基因鉴别实验
选取两种纯合隐性突变个体相互杂交:
1. 子代全部表现野生型性状:两处突变属于非等位基因,分别位于两对染色体上;
2. 子代全部表现突变性状:两处突变属于同一对等位基因。
三、转基因外源基因插入位置探究
将携带抗性基因的外源 DNA 转入植物细胞,培育双杂合转基因植株自交,根据后代性状分离比判断插入位点:
1. 两段抗性基因插入两对非同源染色体:自交抗病∶易感植株 = 15∶1;
2. 两段抗性基因插入同一条染色体:自交抗病∶易感植株 = 3∶1;
3. 两段抗性基因分别插入一对同源染色体的两条染色单体:子代全部为抗病个体,无易感个体。
四、电泳技术辅助基因定位原理
提取生物个体 DNA,扩增目标基因片段进行电泳,不同长度 DNA 片段在电场中迁移速率不同,形成数量不同的条带;纯合子仅 1 条条带,杂合子出现 2 条条带,结合条带连锁关系可判断基因是否连锁在同一条染色体。
五、连锁互换细胞学基础
1. 交换发生时期:减数第一次分裂前期四分体阶段,同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换;
2. 交换值规律:重组配子占全部配子的比例为交换值,交换值数值越大,两对基因在染色体上的物理距离越远;
3. 测交实验作用:测交后代表型种类、数量比例,可直接反映双杂合亲本产生配子的类型与对应占比。
大招01 9:3:3:1 变式比例判定与计算速解技巧
1. 只有两对基因独立遗传且无致死时,AaBb 自交子代总数理论为 16 份,份数和为 16 就是性状叠加类变式;份数小于16,优先怀疑连锁,排除连锁后再考虑致死。
2. 常见 16 份变式速记:9∶7(双显才显,其余同表型);9∶3∶4(隐性上位);12∶3∶1(显性上位);9∶6∶1(显性累加);15∶1(有显性即同一性状)。
3. 对应测交简化比例:如 9∶7 对应测交 1∶3,9∶6∶1 对应测交 1∶2∶1。
4. 高频错题陷阱:Aabb × aaBb 后代出现1∶1∶1∶1,不能证明两对基因自由组合。因为若两对基因完全连锁(如Ab/aB),也能产生1∶1∶1∶1(配子Ab、aB与ab、ab结合,后代Ab/ab、aB/ab各占一半,表型1∶1∶1∶1需看表型定义,但至少说明不能用此比例直接判定自由组合)。
大招02 配子/胚胎致死分离比标准化解题步骤
1. 胚胎纯合致死:
(1) AA致死 → Aa自交后代 2∶1。
(2) AA、BB双致死 → AaBb自交后代 4∶2∶2∶1
(即AaBb∶Aabb∶aaBb = 4∶2∶2,aabb为1,但AA__和__BB均死)。
2. 配子致死解题步骤:先剔除致死配子,重新换算雌雄配子比例,再棋盘相乘。
→计算完必须删掉致死基因型,剩余个体重新换算占比,不能直接用原始16份计算概率(这是丢分重灾区)。
大招03 连锁互换与自由组合快速区分判定技巧
1. 无交叉互换连锁:AaBb 只产生 2 种配子,自交 3∶1、测交 1∶1,无四种表型。
2. 少量交叉互换:配子亲本型多、重组型少,子代比例多∶少∶少∶多。
→9∶3∶3∶1的判定逻辑:
(1)若已知两对基因独立遗传,则自交必为9∶3∶3∶1,测交必为1∶1∶1∶1。
(2)反过来不成立:自交出现9∶3∶3∶1,不能唯一确定两对基因位于非同源染色体(若发生交叉互换且互换率为50%,也可凑出该比例)。严谨表述应为:能确定“不在同一对同源染色体上”的可靠证据是“不符合”9∶3∶3∶1;符合则支持独立遗传,但最好结合测交或单倍体育种验证。
大招04 复等位基因遗传速记公式与解题要点
1. 同一对染色体多个等位基因(ABO 血型、S 自交不亲和基因),只遵循分离定律,不遵循自由组合。
2. n 个复等位基因:纯合基因型 n 种,杂合基因型组合数为 n (n-1)/2。
3. 自交不亲和植物,不存在纯合个体,相同花粉无法完成受精。
大招05 不完全/共/镶嵌显性区分速判方法
1. 完全显性:杂合子与显性纯合表型一致 → 自交 3∶1。
2. 不完全显性:杂合子表现中间性状(如红花×白花→粉花)。
3. 共显性:两种性状同时独立表达(如AB型血同时有A和B抗原,不是中间血型)。
4. 镶嵌显性:不同部位分别表现不同亲本性状(如瓢虫鞘翅斑纹)。
→三者自交后代均为 1∶2∶1(基因型比例),但表型比例需根据显性类型判断。
大招06 正反交辨析:从性/伴性/细胞质遗传区分口诀
1. 正反交结果不同:
① 伴X遗传(非同源区段) :如XaXa× XAY vs XAXA×XaY,子代表型不同。
② 细胞质遗传(母系遗传) :子代性状完全随母本,正反交结果不同。
→正反交结果不同≠细胞质遗传,伴X遗传也会导致正反交结果不同,需进一步用“是否代代随母本”区分。
2. 正反交结果相同:
① 常染色体遗传:基因在常染色体上,正反交结果一致。
② 从性遗传:基因在常染色体,杂合子雌雄表型不同(如秃顶),正反交结果相同。
③ XY同源区段遗传:若亲本组合特殊(如XaXa×XAYa),正反交结果也可能相同。
→正反交结果相同优先判断为常染色体遗传,但不能完全排除XY同源区段。
3. 伴X遗传与从性遗传核心区分:
伴X遗传:基因在X染色体,正反交不同,性状与性别强关联。
从性遗传:基因在常染色体,正反交相同,仅杂合子在雌雄中表型不同。
→最稳妥区分:看“正反交结果”+“子代雌雄分离比是否一致”。
4. 口诀速记:
正反交不同 → 伴X(非同源)/细胞质;
正反交相同 → 常染色体/从性/XY同源区段;
代代随母无分离 → 细胞质遗传;
隔代才分离 → 母性效应(核基因);
基因在常染色体、雌雄表型不同 → 从性遗传。
大招07 基因定位杂交、电泳实验判读技巧
1. 两个纯合隐性白花杂交判断:
(1)子代全紫 → 两对非等位基因(互补作用)。
(2)子代全白 → 不能直接判定为同一对等位基因。若两对非等位基因存在显性上位(如A抑制B表达),AaBb也可能表现白花。严谨结论:子代全紫必为非等位;子代全白需进一步验证(如自交看F₂分离比)才能确定。
2. 电泳图谱:纯合子 1条 条带,杂合子 2条 条带;无法区分条带对应显隐性时,不能判定是否携带致病基因(如显性病杂合子有2条条带,隐性病携带者也有2条条带,但意义不同)。
3. 平衡致死果蝇:两条染色体各带一个显性致死基因,只有杂合子能存活(两条同源染色体必须各带一个致死基因,纯合致死)。
大招08 雄性不育、自交不亲和特殊遗传解题模板
1. 核质互作雄性不育:只有 S (rr) 不育,其余均可育;细胞质随母传递,核基因遵循分离定律。
2. 自交不亲和:花粉 S 基因和母本相同时不能受精,杂交实验不用去雄。
3. 表型模拟:环境改变外表,基因型不变;需在标准环境测交,区分真实隐性和环境模拟。
一年模拟·基础题
亮点预览:依托豌豆花色/叶型/种皮三性状分离比,区分连锁与独立遗传、测交比例推导(T1);玉米 G 基因卵细胞受精抑制特殊配子互作机制,连锁基因型自交比例计算(T2);水稻育性 13:3 抑制型自由组合变式,双向基因抑制逻辑判断(T3);常翅 + X 眼色两套正反交 F2 基因频率对比,区分伴性与常染色体遗传(T4);细胞质遗传、XY 同源区段、常染色体致死多重陷阱正反交辨析(T6)。
一、单选题
1.【三性状连锁 / 自由组合・豌豆花色叶型种皮遗传】(2025届北京市海淀区高三一模生物试题)将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A.种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C.F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
【答案】B
【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、F2中麻色种皮(110 + 39 = 149):非麻色种皮(38 + 13 = 51)接近3:1,符合基因分离定律中杂合子自交性状分离比,说明种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、F2中紫花(110 + 39 = 149):白花(38 + 13 = 51)接近3:1,普通叶(110 + 38 = 148):半无叶(39 + 13 = 52)接近3:1,且紫花普通叶、白花普通叶、紫花半无叶、白花半无叶的比例接近9:3:3:1,说明花色与叶型基因遵循自由组合定律,即花色与叶型基因位于两对同源染色体上,B错误;
C、仅考虑种皮颜色和叶型,种皮颜色中麻色种皮是显性(设为A),叶型中普通叶是显性(设为B),两对等位基因自由组合,F1基因型为AaBb,F2麻色种皮(A -)占3/4,普通叶(B -)占3/4,麻色种皮、普通叶个体(A - B -)占9/16,其中纯合子AABB占1/16,所以F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9,C正确;
D、仅考虑花色和种皮颜色,根据F2中,紫花性状与麻色种皮性状捆绑,白花性状与非麻色种皮性状捆绑,则说明控制花色和种皮的基因连锁,设花色中紫花为显性(C),种皮颜色中麻色为显性(A),F1基因型为CcAa(其中c、a基因连锁),测交即CcAa×ccaa,后代紫花、麻色种皮(CcAa)约占1/2,D正确。
故选B。
2.【连锁 + 单向杂交不亲和・玉米籽粒颜色遗传】(2025届山东省济南市一模生物试题)玉米的单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因G控制,其遗传机制是含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精,其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状,由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生,下列说法正确的是( )
A.Y、y和G、g两对等位基因遵循自由组合定律
B.子一代黄粒玉米中纯合体占1/3
C.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因频率会降低
D.UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能
【答案】D
【分析】基因的分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】AB、依据题干信息,无致死、突变和染色体互换发生,所以某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,之所以子一代白粒玉米占1/3,是由其单向杂交不亲和造成的,说明黄色对白色为显性,且亲本的基因型为GgYy,两对基因位于一对同源染色体上,①当G、Y在一条染色体上时,则F1会产生GGYr、GgYy、ggyy,白粒玉米占1/3,但不表现为单向杂交不亲和,与题干信息不符,②当G、y在一条染色体上,g、Y在另一条染色体上时,F1会产生GGyy、GgYy、ggYY,此时白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和,与题干信息相符,说明,Y、y和G、g两对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,此时子一代黄粒玉米(GgYy、ggYY)纯合体占1/2,AB错误;
C、结合AB项可知,F1会产生1GGyy、1GgYy、1ggYY三种基因型,只有GgYy涉及单向杂交不亲和,F1中g的基因频率为1/3+1/31/2=1/2,F1自交后,g的基因频率为1/31+1/3[1/3+1/31/2]=1/2,所以子二代玉米中g基因频率不变,C错误;
D、结合ABC项可知,GgYr自交,纯合玉米的概率为2/3,且不出现单向杂交不亲和,杂合玉米自交会出现单向杂交不亲和,所以UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能,D正确。
故选D。
3.【9:13 自由组合变式・水稻育性抑制基因】(天一大联考2024—2025学年高三下学期第一次联考生物试题)水稻的雄性可育和不育是由等位基因A/a控制的,同时,不育基因的表达受完全显隐性的等位基因B/b中的某个基因的抑制,可反转为雄性可育。某雄性可育水稻自交,子代中雄性可育株:雄性不育株=13:3。综上所述,关于等位基因A/a、B/b对水稻育性的控制情况,下列推测合理的是( )
①A基因是不育基因,B基因抑制A基因的表达
②A基因是不育基因,b基因抑制A基因的表达
③a基因是不育基因,B基因抑制a基因的表达
④a基因是不育基因,b基因抑制a基因的表达
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】A
【分析】1、自由组合定律实质: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。一对同源染色体上有很多个基因,一对同源染色体的相同位点的基因可能是等位基因或者相同基因。
2、13:3,是9:3:3:1的变式,符合自由组合定律。
【详解】某雄性可育水稻自交,子代中雄性可育株:雄性不育株=13:3,若雄性不育株的基因型是A_bb,则可判断A基因是不育基因,B基因抑制A基因的表达;若雄性不育株的基因型是aaB_,a基因是不育基因,b基因抑制a基因的表达,则①④正确,②③错误。
故选A。
4.【常翅 + X 眼色正反交・基因频率对比计算】(2025届福建省福州市高三第二次质量检测生物试卷)果蝇的白眼基因位于X染色体上,先将红眼残翅与白眼长翅品系进行正反交实验得到F1,F1相互交配得到F2,F2,表型如下表,下列相关叙述正确的是( )
结合
F2
正交
红眼长翅:白眼长翅:红眼残翅:白眼残翅
反交
红眼长翅:白眼长翅:红眼残翅:白眼残翅
A.正交组合的亲本类型为白眼长翅♀、红眼残翅♂
B.反交组合中F1的表型为白眼长翅♀、红眼长翅♂
C.正交组合F2中白眼果蝇的雌雄比例相同
D.反交组合F2白眼的基因频率高于正交组合
【答案】D
【分析】红眼残翅与白眼长翅品系进行正交实验,F2表型及比例为红眼长翅:白眼长翅:红眼残翅:白眼残翅 =9:3:3:1,说明两对基因独立遗传。依题意,果蝇的白眼基因位于X染色体上,则可推断翅形基因位于常染色体上。
【详解】A、据表格数据可知,红眼残翅与白眼长翅品系进行正交实验时,所得F2表型及比例为红眼长翅:白眼长翅:红眼残翅:白眼残翅 =9:3:3:1,说明两对基因独立遗传,且红眼、长翅为显性。又知白眼基因位于X染色体上,则可推断翅形基因位于常染色体上。假设眼色基因为A/a,翅形基因为B/b,则可知正交实验F1的基因型为BbXAXa、BbXAY,则可推断亲本基因型为BBXAXA、bbXaY,或BBXaY、bbXAXA,结合亲本表型,可推断正交实验的亲本为白眼长翅♂、红眼残翅♀,A错误;
B、正交实验的亲本为白眼长翅♂、红眼残翅♀,则可知反交的亲本为白眼长翅(BBXaXa)♀、红眼残翅(bbXAY)♂,故F1基因型为BbXAXa、BbXaY,对应的表型为红眼长翅♀、白眼长翅♂,B错误;
C、正交组合F1的基因型为BbXAXa、BbXAY,则F2白眼果蝇的基因型为XaY,故正交组合F2中白眼果蝇全为雄性,C错误;
D、正交实验F1的眼色基因型为XAXa、XAY,白眼基因频率为1/3;反交实验F1的眼色基因型为XAXa、XaY,白眼基因频率为2/3。由F1相互交配得到F2时,没有淘汰,没有变异等影响基因频率的因素,故F2的白眼基因频率与F1相等。综合以上分析,反交组合F2白眼的基因频率为2/3,正交组合F2白眼的基因频率为1/3,反交组合F2白眼的基因频率高于正交组合,D正确。
故选D。
5.【常眼色 + X 翅型正反交・果蝇杂合子比例计算】(东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025届高三下学期第二次联合模拟考试生物试题)果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制,两对基因不位于 X、Y的同源区段,XY视为纯合子。某兴趣小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,统计F1的表现型及比例,结果如下:
杂交实验
F1的表现型及比例
正交
长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇=1∶1
反交
长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇=1∶1
下列说法错误的是( )
A.根据实验结果可知果蝇的长翅和红眼性状为显性性状
B.控制眼色的基因位于X染色体,控制眼色和翅型的两对基因符合自由组合定律
C.正交亲本的基因型分别是RRXTXT和rrXtY
D.反交得到的F1雌雄个体交配,F2中杂合子占5/8
【答案】B
【分析】分析题意,两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同(正反交实验结果不同),说明该性状位于X染色体上,属于伴性遗传;根据实验结果可知,翅型的相关基因位于X染色体,且长翅是显性性状,而眼色的正反交结果无差异,说明基因位于常染色体,且红眼为显性性状。正交长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R_XTXT):长翅红眼雄蝇(R_XTY)=1:1,其中XT来自母本,说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT,而反交长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R_XTX-):截翅红眼雄蝇(R_XtY)=1:1,其中的Xt只能来自亲代母本,说明亲本中雌性是截翅紫眼,基因型是rrXtXt,故可推知正交的亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY,反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY。
【详解】AB、两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同(正反交实验结果不同),说明该性状位于X染色体上,属于伴性遗传;根据实验结果可知,翅型的相关基因位于X染色体,且长翅是显性性状,而眼色的正反交结果无差异,说明基因位于常染色体,且红眼为显性性状,A正确,B错误;
C、正交长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R_XTXT):长翅红眼雄蝇(R_XTY)=1:1,其中XT来自母本,说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT,而反交长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R_XTX-):截翅红眼雄蝇(R_XtY)=1:1,其中的Xt只能来自亲代母本,说明亲本中雌性是截翅紫眼,基因型是rrXtXt,故可推知正交的亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY,反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY,C正确;
D、反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY,F1的基因型为RrXTXt、RrXtY,F2中杂合子占1-1/2×3/4=5/8,D正确。
故选B。
6.【正反交辨析・基因位置判断易错点】(2025年东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)高三下学期第一次联合模拟考试生物试题)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
【答案】C
【分析】确定基因位置的方法:
(1)正反交法:若正交和反交实验结果一致,则在常染色体上,否则在X染色体上。
(2)根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定:若后代的表现型在雌雄性别中的比例一致,则说明基因在常染色体上,否则在X染色体上。
(3)选择亲本杂交实验进行分析推断:对于XY型性别决定的生物,可选择隐性雌性个体和显性雄性个体进行杂交;对于ZW型性别决定的生物,可选择显性雌性个体和隐性雄性个体进行杂交。
【详解】A、正反交结果相同,基因不一定位于常染色体上,也可能存在于XY染色体同源区段,A错误;
B、正反交结果不同,基因可能位于性染色体上,也可能在细胞质中,B错误;
C、基因位于常染色体上,若存在致死现象,正反交结果可能不同,C正确;
D、通过正反交实验,不一定能判断基因的位置,D错误。
故选C。
两年重难·情境题
设题创新:依托温度改变等位显隐性果蝇眼色,表型可塑性全新情境计算(T1);绵羊常染色体从性遗传,雌雄表型差异、随机交配子代比例推导(T2);花青素三基因连锁/自由组合对照杂交,染色体位置图谱绘制大题(T5);PCR 引物选择、双酶切载体构建、15:1 转基因自交比例、蛋白鉴定全套基因工程综合(T6);线虫 XX/XO 特殊性别决定、雌雄同体自交杂交遗传定位实验(T10)。
一、单选题
1.【温度调控显隐性・果蝇眼色表型可塑性计算】(河北雄安新区部分高中2025-2026学年高一下学期3月月考生物试题)控制果蝇红眼(B)和棕眼()的等位基因位于常染色体上。在22℃培养时,为隐性基因;在29℃培养时,为显性基因。基因型为的雌、雄果蝇杂交,子代果蝇在22℃或29℃培养时,棕眼果蝇的比例分别为( )
A.1/4、3/4 B.1/4、1/4 C.3/4、3/4 D.3/4、1/4
【答案】A
【详解】基因型为BB₀的个体杂交,子代基因型及比例为BB:BB₀:B₀B₀=1:2:1,22℃时B₀为隐性,仅B₀B₀表现为棕眼,占比1/4,但29℃时B₀为显性,含B₀的个体均为棕眼,占比3/4,A正确,BCD错误。
2.【常染色体从性遗传・绵羊角自由交配推导】(2026届大湾区普通高中毕业年级联合模拟考试(一)生物学)萨福克绵羊的角由常染色体上一对等位基因(H/h)控制。公羊:HH、Hh均有角,hh无角;母羊:HH有角,Hh、hh均无角。现有多组无角萨福克绵羊交配,F1公羊中有角的比例为1/2。F1的公羊与母羊随机交配产生F2。下列叙述错误的是( )
A.萨福克绵羊角受H/h基因控制和性别的影响
B.萨福克绵羊角的遗传方式并不是伴性遗传
C.F1的萨福克有角绵羊与无角绵羊的比例是1:1
D.F2的有角母羊和无角母羊的比例最可能为1:15
【答案】C
【详解】A、萨福克绵羊角的表现由H/h基因控制,且公羊和母羊的表现型不同,即公羊Hh有角、母羊Hh无角,即萨福克绵羊角受H/h基因控制和性别的影响,A正确;
B、萨福克绵羊角性状受H/h基因控制,且H/h基因位于常染色体上,因此该性状的遗传方式不属于伴性遗传,B正确;
C、亲本为无角公羊(hh)和无角母羊(Hh),F1基因型为50% Hh、50% hh。F1公羊中Hh有角(占公羊一半)、hh无角(占公羊一半);F1母羊全为无角(Hh和hh均无角)。由于F1雌雄比例为1∶1,则F1总个体中有角个体仅为公羊中的Hh(占总1/4),无角个体包括公羊中的hh(占1/4)和所有母羊(占1/2),总无角个体占3/4,故有角∶无角=1∶3,C错误;
D、F1公羊和母羊基因型均为50% Hh、50% hh,随机交配后F2基因型比例为HH∶Hh∶hh=1/16∶6/16∶9/16。母羊有角需HH基因型(概率1/16),无角包括Hh和hh(概率15/16),故比例为1∶15,D正确。
故选C。
3.【共显性遗传・MN 血型基因频率计算】(2025届广东省惠州市高三一模生物试题)人类MN血型(M型、N型和MN型)由常染色体上的一对等位基因LM和LN决定。在某区域居民总共1788人,调查发现有397人是M型,530人是N型,861人是MN型,下列叙述正确的是( )
A.基因LM和LN本质区别是基因中碱基的种类不同
B.MN血型中基因LM对LN完全显性,基因型LMLN表现为M型
C.该区域中LMLM的基因型频率和LM的基因频率相同,均为22.2%
D.M型个体的亲本不存在N型血,N型个体的亲本不存在M型血
【答案】D
【分析】在MN血型系统中,M型、N型和MN型的基因型依次为LMLM、LNLN和LMLN。
【详解】A、等位基因的本质区别在于碱基对的排列顺序(或特定位置的碱基替换),而非碱基种类,A错误;
B、MN血型为共显性遗传,而非完全显性。基因型LMLN表现为MN型(同时表达M和N抗原),而非M型。若为完全显性,MN型应不存在,B错误;
C、总等位基因数:1788人×2=3576个。·LM数量:M型(LMLM)贡献397×2=794个,MN型(LMLN)贡献861×1=861个,总计1655个。LM基因频率:1655/3576=46.3%。M型(LMLM)的基因型频率:397/1788x100%=22.2%,C错误;
D、M型个体(LMLM)的亲本:若父母存在N型(LNLN),则只能传递LN,无法生出LMLM的M型后代。因此,M型个体的亲本不可能有N型血。N型个体(LNLN)的亲本:若父母存在M型(LMLM),则只能传递LM,无法生出LNLN的N型后代。因此,N型个体的亲本不可能有M型血,D正确。
故选D。
4.【双独立基因花色・杂交子代表型比例辨析】(2025届广东省湛江市高三第一次调研考试生物试题)矮牵牛花的花色有白、红和紫三种,受G/g、H/h两对基因控制且独立遗传。只有G基因存在时开红花,G、H基因同时存在时开紫花,其他情况开白花。现让亲本紫花双杂合体植株与红花杂合体植株杂交,统计子代植株表型及比例,下列分析错误的是( )
A.F1植株花色及其比例为紫色:红色:白色=3:3:2
B.F1中红花植株的基因型为GGhh、Gghh
C.F1白花植株中纯合体所占的比例为1/2
D.选用gghh植株与1株待测白花纯合体杂交,只需1次杂交实验就能确定其基因型
【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、亲本紫花双杂合体植株(基因型为GgHh)与红花杂合体植株(基因型为Gghh)杂交,子代基因型及比例为G_Hh∶G_hh∶ggHh∶gghh=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1,相应的表型及比例为紫色∶红色∶白色=3∶3∶2,A正确;
B、由A解析可知F1中红花植株的基因型为GGhh、Gghh,B正确;
C、由A解析可知F1中白花植株包括ggHh与gghh,二者比例为1∶1,故子代白花植株中纯合体所占的比例是1/2,C正确;
D、根据题意可知白花纯合体的基因型有ggHH与gghh两种,要选用1种植株只需1次杂交实验来确定其基因型,关键思路是要判断该白花植株是否含有H基因,故不能选用gghh,否则后代全部为白花,无法判断,应选用GGhh与待测个体杂交,D错误。
故选D。
二、解答题
5.【连锁遗传 + 碱基突变・黑枸杞花青素综合大题】(广东省肇庆市2026届高中毕业班第一次模拟考试生物试题)黑枸杞是西北地区的特色药用植物,其果实颜色主要由花青素的积累决定,花青素的合成受两对等位基因控制。基因B调控花青素合成;b基因阻碍花青素合成通路,导致枸杞无法积累花青素。左图是黑枸杞花青素合成的调控过程,右图是一组杂交实验,其中黑枸杞(亲本)是纯合子,白枸杞(亲本)是隐性纯合子。请回答下列问题(不考虑基因突变和互换):
(1)请根据F2中黑枸杞、浅紫枸杞与白枸杞的比例,判断两对基因A/a和B/b是否位于非同源染色体上,_______________(填“是”或“否”),理由是_________________。
(2)进一步研究发现,D基因也是花青素合成所需的酶基因。对相关基因转录的模板链进行序列分析,结果如图。
据图推测,基因型为AABBdd的白枸杞不能合成花青素的原因最可能是_____________________。
(3)现从纯合黑枸杞中获得D基因单位点突变的白枸杞AABBdd,此外还有已知基因型的两种白枸杞植株:AAbbDD、aabbdd。欲判断三对基因在染色体上的位置关系,应从上述的三种基因型的白枸杞中选取基因型为______________的植株作为亲本进行杂交,F1自交后得F2,分析F2的表型及比例并分别在图中标出F1三对基因在染色体上的位置(竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位置)。
①若F2的表型及比例为_____________,则三对基因的关系为_____________ (在左图标出);
②若F2的表型及比例为_______________,则三对基因的关系为_____________ (在右图标出)。
【答案】(1) 否 F1自交后代的表型比例(1∶2∶1)不符合9∶3∶3∶1或其变式,说明两对基因不位于非同源染色体上
(2)(d基因转录形成的mRNA中)终止密码子提前出现(不能合成花青素合成所需要的酶)
(3) AABBdd、AAbbDD 白枸杞∶浅紫枸杞=1∶1 黑枸杞∶浅紫枸杞∶白枸杞=3∶6∶7
【分析】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)由题目可知,当基因A和B同时存在时,果实才有花青素的合成与积累,才能显色。亲本黑枸杞是纯合子,亲本白枸杞是隐性纯合子,因此亲本黑枸杞的基因型为AABB,亲本白枸杞的基因型是aabb。F1的基因型为AaBb,为浅紫枸杞。F1自交,F2中黑枸杞:浅紫枸杞:白枸杞=1:2:1,不符合9:3:3:1或其变式,说明两对基因不位于非同源染色体,若位于非同源染色体,F2应为3黑枸杞(A_BB):6浅紫枸杞(A_Bb):7白枸杞(aaB_+aabb+A_bb),但实际结果为1:2:1,表明基因A和B存在连锁。
(2)题图显示:基因d转录的模板DNA链与基因D的存在一个碱基的不同,说明产生基因d的机制是碱基对的替换。碱基对的替换导致基因d转录形成的mRNA中终止密码子UAG提前出现,所以基因型为AABBdd的枸杞不能合成花青素合成所需要的酶。
(3)根据题目上述信息已知,基因A和B存在连锁,黑枸杞的基因型为A_BBD_,浅紫枸杞的基因型为A_BbD_,白枸杞的基因型为A_Bbdd、A_bb__、A_Bbdd、aaB___、aabb__。欲判断三对基因在染色体上的位置关系,则只要判断A、D或B、D两对基因的位置即可,所以可选择基因型为AABBdd与AAbbDD的植株进行杂交,F1的基因型为AABbDd,F1进行自交,①若三对基因位于同一对同源染色体上,则F2个体的基因型及比例为AABBdd:AAbbDD:AABbDd=1:1:2,表型及比例为白枸杞:浅紫枸杞=1:1,基因位置关系如图:。②若基因D/d与另两对基因位于非同源染色体上,则F2个体的表型及比例为黑枸杞(AABBD_):浅紫枸杞(AABbD_):白枸杞(AAB_dd+AAbbD_+AAbbdd)=3:6:7,基因位置关系如图:。
6.【基因工程全套・Bt 抗虫玉米载体构建鉴定】(2025届广东省珠海市香洲区珠海市第二中学高三下学期考前冲刺生物试题)亚洲玉米螟是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因(能够控制合成Bt毒蛋白)转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题:
(1)用PCR扩增下面的Bt基因的DNA片段5'-GACCTGTGGAAGC.....CATACGGGATTG-3'供选择的引物有:①5'-CTGGACACCT-3'②5'-GACCTGTGGA-3'③5'-GTTAGGGCAT-3'④5'-CAATCCCGTA-3'共四种,应选择 (填字母)。
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
(2)据图分析,为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti质粒,科研人员应选用限制酶 ____________切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后,可将其加入经____________处理的农杆菌;导入重组质粒的玉米细胞经_________技术成为转基因玉米植株。
(3)为检测转基因玉米是否培育成功,科研人员利用____________法检测Bt基因是否成功翻译;在进行个体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,多数植株的子代中均出现了不抗虫植株。统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15:1,出现该比例的原因是_____________。
(4)某科研小组在做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,棉铃虫并没有被杀死,可能的原因是①_____________;②__________。
【答案】(1)C
(2) XbaⅠ和HindⅢ Ca2+ 植物组织培养
(3) 抗原-抗体杂交 在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因
(4) Bt毒蛋白基因没有成功转录 Bt毒蛋白基因没有成功翻译
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。目的基因的检测与鉴定包括分子水平上的检测与个体水平上的鉴定两种方式。
【详解】(1) PCR引物应分别与待扩增片段两端的互补链3′端结合,且引物序列与其结合处应保持“正向一致”。Bt基因的DNA片段的上链(5′→3′)是GACCTGTGGAAGC…CATACGGGATTG,对应的下链(3′→5′)是CTGGACACCTTCG…GTATGCCCTAAC。前向引物通常与上链5′端相同序列(②),后向引物则与上链3′端互补且方向为5′→3′(④),应选②和④。故选C。
(2)据图分析,在构建目的基因表达载体外,由于BamHⅠ能将目的基因切割,因此不能用BamHⅠ切割,因此对于目的基因的左侧只能用XbaⅠ切割,而右侧HindⅢ和EcoRⅠ是目的基因和终止子近侧共有的限制酶,但目的基因的左侧有EcoRⅠ的识别序列,因此目的基因右侧需要用HindⅢ切割,因此,为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti质粒,科研人员应选用限制酶XbaⅠ和HindⅢ切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段;在获得重组Ti质粒后,可将其加入经Ca2+处理(使其处于易于吸收周围环境DNA分子的状态)的农杆菌;导入重组质粒的玉米细胞经植物组织培养成为转基因玉米植株,该操作的原理是植物细胞的全能性。
(3)翻译的产物是蛋白质,由于抗原与抗体的结合具有特异性,故为检测转基因玉米是否培育成功,可在分子水平条件下,科研人员首先利用抗原—抗体杂交法检测Bt基因是否成功翻译;在进行个体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,多数植株的子代中均出现了不抗虫植株,统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15:1,15∶1为9∶3∶3∶1的变式,说明目的基因转入了两条具有非同源染色体的两条染色体上,即在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因,进而通过自交产生了性状分离比为15∶1的后代表现。
(4)科学家最初做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,棉铃虫并没有被杀死,这说明Bt毒蛋白基因没有成功转录和翻译。
7.【花色基因定位・常染色体/X 染色体正反交判断】(安徽师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期期中生物试题)已知某雌雄异株植物(2n=16,XY型)的花色受位于不同对的同源染色体上的两对等位基因(A和a、B和b)控制,当两种色素都没有时表现为白色,这两对基因与花色的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)从基因结构上分析,基因B和b的根本区别是_____________________。
(2)假如基因A/a、B/b位于常染色体上,现有纯合的黑花、花纹花和橘红花植株若干,欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,则可以选择___________进行杂交,然后观察后代的表现型,若后代_____________,则酶B是由基因b控制合成的。
(3)假如基因A、a位于常染色体上,酶B是由基因B控制合成的,现有甲(纯和黑花雌株)、乙(纯和花纹花雄株)、丙(纯和白花雄株),请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑XY的同源区段):
①实验设计方案:______________;
②若______________,则基因B/b位于X染色体上。若_________,则基因B/b位于常染色体上。
【答案】(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的不同
(2) 纯合黑花和纯合橘红花(或纯合黑花和纯合花纹花) 全为黑花
(3) 植株甲和乙进行杂交得F1,然后观察F1的表现型及比例 F1出现花纹花雌株:黑花雄株=1:1 F1雌雄皆为花纹花
【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)从基因结构上分析,基因B与b携带了不同的遗传信息,碱基、碱基对或脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,则基因B与b的根本区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。
(2)纯合白花的基因型种类为多种,而无论酶B受B基因还是b基因控制,若让纯合的黑花植株AAbb(或者AABB)和纯合的橘红花花植株AABB(或者AAbb)杂交,后代基因型均为AABb,通过观察其表现型可进行判断。若B基因控制酶B的形成,则AABb表现为花纹花,若b基因控制酶B的合成,则AABb表现为黑花。
(3)若探究基因B/b的位置可通过杂交,观察子代表现型及比例的方法进行判断。甲(纯合黑花雌株AAbb或AAXbXb)、乙(纯合花纹花雄株AABB或AAXBY)
实验设计如下:
①实验设计方案:植株甲和乙进行杂交得F1,然后观察F1的表现型及比例。
②若F1出现花纹花雌株:黑花雄株=1:1,基因B/b位于X染色体上,说明亲本基因型为AAXbXb×AAXBY,F1基因型为AAXBXb、AAXbY。若F1雌雄皆为花纹花,说明亲本基因型AAbb×AABB,F1的基因型为AABb,则基因B/b位于常染色体上。
8.【基因连锁 + 自由组合・番茄雄性不育遗传】(2025届广东省肇庆市高三第二次模拟考试生物试题)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,以基因型为AaCcFf的番茄植株为亲本(P)进行自交,所得子代的部分统计结果如图。已知,番茄在自然状态下是自花传粉、闭花传粉的植物,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对等位基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。
回答下列问题:
(1)自然环境下,F1的绿茎植株不能产生后代的原因是______。
(2)让F1的紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交,则子代出现缺刻叶的概率是________。根据F1的统计结果可知,亲本的3对基因在染色体上的位置关系是_______。
(3)F1中表现为紫茎马铃薯叶且雄性可育的植株基因型为_______;将自然生长的F1全部紫茎马铃薯叶的植株所结的种子种下去,长成的番茄表型及比例为________。
(4)研究者欲验证亲本的3对基因在染色体上的位置关系,请写出验证实验的思路和结果:_______。
【答案】(1)F1的绿茎植株均为雄性不育,且番茄在自然状态下是自花传粉、闭花传粉的植物
(2) 8/9 A、a与F、f在一对同源染色体上,C、c在另一对同源染色体上
(3) AAccFF、AaccFf 紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎马铃薯叶且雄性不育=5:1
(4)思路:亲本P自交;结果:紫茎缺刻叶且雄性可育:紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎缺刻叶且雄性不育:绿茎马铃薯叶且雄性不育≈9:3:3:1
【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)雄性不育(f)为隐性基因,纯合子表现为雄性不育(F1的绿茎植株均为雄性不育),而且番茄在自然状态下是自花传粉、闭花传粉的植物,f基因纯合子没有后代,所以f基因在自然状态下只能通过杂合子的形式在番茄群体中存在。
(2)仅考虑缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)这一对相对性状,F1紫茎缺刻叶中有1/3CC、2/3Cc,绿茎缺刻叶中有1/3CC、2/3Cc,计算可得杂交子代出现缺刻叶的概率是1-2/3×2/3×1/4cc(马铃薯叶)=8/9;根据F1的统计结果发现,紫茎(A)总是与雄性可育(F)同时出现,绿茎(a)总是与雄性不育(f)同时出现,所以推测A、a与F、f在一对同源染色体上,C、c在另一对同源染色体上。
(3)由(2)可知,A与F在一条染色体上,a与f在另一条染色体上,所以根据图中给出的表型可推测,紫茎马铃薯叶且雄性可育的植株基因型为AAccFF、AaccFf;由于番茄是自花传粉、闭花传粉的植物且A与F连锁,a与f连锁,F1紫茎马铃薯叶植株的基因型及比例为1/3AAccFF、2/3AaccFf,自交后结成的种子长成的番茄表型及比例为紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎马铃薯叶且雄性不育=5:1。
(4)根据基因的自由组合定律,非同源染色体上的非等位基因会自由组合,可用2种思路验证:实验思路①——亲本P自交,结果:紫茎缺刻叶且雄性可育:紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎缺刻叶且雄性不育:绿茎马铃薯叶且雄性不育≈9:3:3:1;实验思路②——测交(强调:AaCcFf作父本、aaccff作母本),结果:紫茎缺刻叶且雄性可育:紫茎马铃薯叶且雄性可育:绿茎缺刻叶且雄性不育:绿茎马铃薯叶且雄性不育≈1:1:1:1。
9.【15:1 自由组合变式・大豆病变基因表达分析】(2025届广东省广州市高考一模生物试卷)大豆是二倍体自花传粉植物,富含优质蛋白和油脂。大豆的类病变突变是指大豆绿叶组织上自发发生细胞死亡的现象。该突变体即使没有外部环境胁迫,也往往会形成病斑,致使绿叶面积大大减小,结实率降低。研究人员发现了一种新的类病变突变体(MT),利用其与野生型植株(WT,表型正常)进行相关实验,结果如下表。
杂交组合
世代
单株或株系的数目
总数
野生型
类病变植株
WT×MT
F1
8
8
0
F2
1920
1801
119
F2:3
——
——
——
注:F2:3指将F2中显性单株收获种子并种植,每个单株收获的种子种植一行。
回答下列问题:
(1)根据实验结果可知,类病变突变性状最可能由_______(填“一对”或“两对”)等位基因控制且遗传遵循孟德尔遗传定律,MT的基因型特点是_______。
(2)按最可能情况推测,F2:3中,全为野生型和出现性状分离的行数比为_______。
(3)研究人员查阅资料后发现,目前已知大豆8号染色体上的众多基因(G20~G28)突变均与大豆类病变突变性状的出现有关。为检验MT的突变基因是否属于已知突变基因中的一种,科研人员设计了2个实验对MT进行相关研究。
实验一:测定WT和MT大豆叶片中相关基因表达量,结果如图。
要测定基因表达量,可以测定_______的含量。据图推测,MT的突变基因最可能为_______。
实验二:以WT、MT为材料,运用基因工程的方法验证上述推测,写出研究思路________。
【答案】(1) 两对 全为隐性基因
(2)7:8
(3) RNA/蛋白质 G25 从WT中获得G25基因并转入MT,观察MT是否出现类病变突变性状
【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)在F2代中,野生型与类病变植株的总数为1920,其中野生型1801株,类病变植株119株,1801:119≈15:1。孟德尔遗传定律中,当两对等位基因控制性状且遵循自由组合定律时,F2代的性状分离比为9:3:3:1,其变形15:1,表明该性状最可能由两对独立遗传的等位基因控制。 设两对基因分别为A、a和B、b,WT与MT杂交,F1全为野生型(说明野生型为显性性状),F2出现15:1的分离比,那么F1的基因型为AaBb。亲代MT为双隐性纯合子,其基因型为aabb,基因型特点是全为隐性基因。
(2)F2中野生型(显性)的基因型及比例为AABB:AABb:AaBB:AaBb:AAbb:Aabb:aaBB:aaBb = 1:2:2:4:1:2:1:2。其中AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB自交后代全为野生型,AaBb、Aabb、aaBb自交会出现性状分离,比例为(AABB+AABb+AaBB+AAbb+aaBB):(AaBb+Aabb+aaBb)=(1+2+2+1+1):(4+2+2)=7:8。
(3)基因表达包括转录和翻译过程,转录的产物是RNA,翻译的产物是蛋白质,因此可以通过测定RNA或蛋白质的含量来测定基因表达量。 据图可知,MT中G25基因的表达量与WT相差最大,而其他基因在WT和MT中的表达量差异相对较小,所以推测MT的突变基因最可能为G25。 实验二要运用基因工程的方法验证MT的突变基因是G25。思路是将正常的G25基因导入MT大豆中,观察MT大豆是否出现类病变突变性状,如果不出现(或恢复为正常性状),说明MT的突变基因就是G25 。
10.【XO 性别决定・线虫遗传定位实验设计】(2025届广东省茂名市高三第一次综合测试生物试卷)秀丽隐杆线虫(简称“线虫”)是目前遗传实验中很重要的模式生物,其体长约1mm,是一种非寄生性蠕虫,用显微镜可辨别其性别和区分表型。线虫有雌雄同体(,常染色体记为I~V;XX;2n=12)和雄虫(♂,XO;2n-1=11)两种性别,雄虫约只占0.05%;雌雄同体只有自交和与雄虫杂交两种繁殖方式。线虫的发育顺序为胚胎期→幼虫期→成年期,历时3天半;幼虫期有L1~L4期,L4晚期幼虫即可交配。回答下列问题:
(1)将雌雄同体的线虫置于30℃恒温水浴箱一段时间可提高子代中雄虫的比例,从减数分裂角度推测其作用机理是_______。请在下图方框中绘制正常情况下雌雄同体自交及与雄虫杂交产生子一代的遗传图解_______。
(2)野生型线虫的基因型为+/+,研究者发现一种矮胖型隐性突变体线虫,其基因dpy-5位于Ⅰ号染色体上,为验证dpy-5基因的位置,研究者将野生型线虫与该隐性突变体进行杂交,结果如图:
据图推测,为提高子代数量,研究者可让_______,若发现F2表型比为3:1,则可证明。
(3)研究者发现另一个隐性突变基因ucu-22可使线虫行动时身体抖动,同时确定基因ucu-22与基因dpy-5为非等位基因,为确定两者的具体位置,研究者进行如下实验:
实验过程:P:矮胖型雌雄同体×野生型雄虫→F1选取L4早、中期雄虫与行动时身体抖动隐性突变体雌雄同体杂交→让F2的雌雄同体单独培养,统计所产幼虫(F3)的表型。
实验结果:_______,则可证明基因ucu-22和基因dpy-5位于非同源染色体上。
【答案】(1) 热激使雌雄同体在减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期时,X染色体不分离,提高不含X的配子比例,(该种配子与正常的异性配子受精即可产生雄虫,答案合理即可)
(2)F1的雌雄同体自交
(3)若某个F2雌雄同体的子代出现双隐性个体,且出现4种表型,比例为9:3:3:1
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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)依题意,与雌雄同体的线虫相比,雄线虫少了一条X染色体。将雌雄同体的线虫置于30℃恒温水浴箱中培养,若在30℃条件下,雌雄同体在减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期时,X染色体不分离,则可提高不含X的配子比例,该种配子与正常的异性配子受精即可产生雄虫,从而提高子代中雄虫的比例。正常情况下雌雄同体自交及与雄虫杂交产生子一代的遗传图解如下图所示:
(2)依题意,雌雄同体有自交和与雄虫杂交两种繁殖方式,若要提高子代数量,可让F1的雌雄同体自交,若发现F2表型比为3:1,则可证明基因dpy-5位于Ⅰ号染色体上。
(3)假设用a表示隐性突变基因dpy-5,相应等位基因用A表示;用b表示隐性突变基因ucu-22,相应等位基因用B表示。矮胖型雌雄同体(XXaa)×野生型雄虫(XOAA)→F1L4早、中期雄虫(XOAa),L4(XOAaBB)与行动时身体抖动隐性突变体雌雄同体(XXAAbb)杂交→F2的雌雄同体(XXAABb,XXAaBb),让F2的雌雄同体单独培养(即自交),若某个F2雌雄同体的子代出现双隐性个体,且出现4种表型,比例为9:3:3:1,则可证明基因ucu-22和基因dpy-5位于非同源染色体上。
三年真题·压轴题
设题创新:依托 Z 染色体双基因雄蚕互换重组配子比例计算,ZW 连锁全新高考情境(T1);细胞质母系遗传+两对核恢复基因 9:7 芝麻蒴果,mRNA 蛋白分子检测结合(T6);启动子碱基缺失提前终止密码,9:6:1 水稻株高数量遗传(T7);三独立基因辣椒多花,PCR 酶切电泳基因定位实验(T8);G 基因亲本印记绵羊美臀,表观遗传育种实操大题(T11)。
一、单选题
1.(2026年高考山东卷生物高考真题(网络收集版))家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A.甲的基因型可能为ZAbW
B.乙的基因型可能为ZABZab
C.乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D.F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
【答案】C
【详解】A、若甲的基因型为ZAbW,F1雄蚕从母本获得ZAb,只要父本提供的Z携带B即表现为有鳞,这样有鳞雄蚕占比会远高于5%,与题干矛盾,A错误;
B、若乙的基因型为ZABZab,非重组配子ZAB占比更高,会导致F1有鳞雌蚕占比远高于5%,与题干矛盾,B错误;
C、F1有鳞雌蚕基因型为ZABW,占总子代5%,说明乙产生的重组型配子ZAB占10%,对应另一种重组配子Zab也占10%,非重组型配子ZAb、ZaB共占80%,各占40%,因此乙产生的ZAb配子占40%,C正确;
D、结合AC选项解析可知双亲基因型为ZabW、ZAbZaB,F1雄蚕的基因型为40%ZAbZab、40%ZaBZab、10%ZABZab、10%ZabZab,可知F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等,D错误。
2.(2026年高考湖北卷生物高考真题(网络收集版))豌豆种子的黄色和绿色分别受基因Y、y控制,种子的圆粒和皱粒分别受基因R、r控制。另有一对相对性状受基因A、a控制,该基因不影响黄色、绿色和圆粒、皱粒表型。现有纯合亲本AAYYRR和aayyrr杂交,所得植株自交,得种子。种子按A(a)基因型分类,结果如下表。
基因型
黄色与绿色表型比
圆粒与皱粒表型比
AA
3∶1
24∶1
Aa
3∶1
21∶4
aa
3∶1
9∶16
下列叙述正确的是( )
A.种子圆粒与皱粒表型比为18:7
B.种子中基因型是aa的黄色种子占比为1/8
C.A(a)基因与Y(y)基因不在同一条染色体上
D.A(a)基因与R(r)基因的遗传符合孟德尔自由组合定律
【答案】C
【详解】A、根据表格信息可知,计算子代总圆粒与皱粒比例: 总圆粒比例 = 1 /4 × 24/ 25 + 1 /2 × 21/ 25 + 1/ 4 × 9 /25 = 3 /4 ,皱粒比例为1 /4 ,总圆粒∶皱粒 = 3 ∶ 1,A错误;
B、F2种子中基因型是aa的种子为1/4,黄色种子与绿色种子比例为3:1,故子代aa的黄色种子占比为1/4×3/4=3/16,B错误;
C、根据实验结果基因型为AA、Aa、aa的种子,黄色与绿色的比例都是3:1,不受A/a基因型的干扰,说明A(a)基因与Y(y)基因位于两对同源染色体上,C正确;
D、若A(a)基因与R(r)基因遵循基因的自由组合定律,基因型为AA、Aa、aa的种子中圆粒与皱粒的比例应该都是3:1,但表格中三组差异极大(24:1、21:4、9:16),说明二诊连锁在同一条染色体上,不遵循基因的自由组合定律,D错误。
3.(2026年高考贵州卷生物高考真题(网络收集版))某种狗的毛色有黑色、棕色和黄色,受常染色体上一对等位基因A/a控制,基因型为aa的狗均为黄色;鼻子有黑色和棕色,受另一对等位基因B/b控制,B/b基因还会影响毛色的深度。研究小组进行杂交实验,结果如表。下列叙述正确的是( )
亲本
F1
F2(数量足够多)
黄毛黑鼻♂*棕毛棕鼻♀
全为黑毛黑鼻
黑毛黑鼻∶棕毛棕鼻∶黄毛(部分为棕鼻)=9∶3∶4
A.该实验中父本基因型为aabb
B.F2黄毛狗中黑鼻个体占1/4
C.F2黑毛狗中有1/4个体基因型与F1相同
D.F2棕毛狗相互交配子代个体全为棕鼻
【答案】D
【详解】A、根据F2性状分离比9:3:4(9:3:3:1的变式),可判断两对基因遵循自由组合定律,F1基因型为AaBb,结合题干信息可推导表现型与基因型的对应关系: A_B_:黑毛黑鼻(9份),A_bb:棕毛棕鼻(3份),aaB_:黄毛黑鼻(3份),aabb:黄毛棕鼻(1份)。父本为黄毛黑鼻(aaB_),母本为棕毛棕鼻(A_bb),F1全为黑毛黑鼻(AaBb),说明父本基因型为aaBB、母本为AAbb,才能保证子代全为AaBb,A错误;
B、F2黄毛狗的基因型为aa_ _(共4份:3份aaB_ + 1份aabb),其中黑鼻个体为aaB_,占3/4,而非1/4,B错误;
C、F2黑毛狗的基因型为A_B_(共9份),其中与F1(AaBb)基因型相同的个体占4/9(AABB1份、AABb2份、AaBB2份、AaBb4份),而非1/4,C错误;
D、F2棕毛狗的基因型为A_bb,控制鼻子的基因型均为bb(纯合)。相互交配时,子代鼻子的基因型始终为bb,表现为全为棕鼻,D正确。
4.(2026年高考云南卷生物高考真题(网络收集版))红花是药食两用的经济作物,其分枝类型由A/a、B/b两对等位基因控制,用分散型和紧密型两株纯合植株杂交,F1全为分散型;F1自交,F2中分散型∶紧密型=13∶3。下列说法错误的是( )
A.A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
B.紧密型亲本的基因型为AAbb(或aaBB)
C.F2分散型植株中纯合子占2/13
D.F2紧密型植株自由交配,子代中分散型占1/9
【答案】C
【详解】A、F2性状分离比为13:3,属于9:3:3:1的变式,说明A/a、B/b两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,A正确;
B、F1基因型为AaBb,亲本为纯合分散型和纯合紧密型,若紧密型为A_bb,则紧密型亲本基因型为AAbb,分散型亲本为aaBB;若紧密型为aaB_,则紧密型亲本基因型为aaBB,分散型亲本为AAbb,B正确;
C、F2分散型共13份,其中纯合子包括AABB、aabb,以及对应非紧密型的单显纯合子(如紧密型为A_bb时,对应aaBB为纯合分散型),共3种纯合子,各占1份,故分散型植株中纯合子占3/13,C错误;
D、以紧密型为A_bb为例,F2紧密型植株中AAbb占1/3、Aabb占2/3,产生配子比例为Ab:ab=2:1,自由交配后仅aabb为分散型,占比为1/3×1/3=1/9,D正确。
5.(2026年高考河北卷生物高考真题(网络收集版))X染色体上基因排列顺序为a-b-c-d-e的隐性纯合突变体雌果蝇与经射线照射后的野生型雄蝇杂交,子代中出现一只由染色体片段缺失导致的b、c和d隐性表型的雌蝇甲。已知缺失纯合体致死,不考虑其他突变和X、Y染色体同源区段,下列分析正确的是( )
A.由于缺失纯合体致死,因此该变异不能为进化提供原材料
B.雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交,子代中雌雄的数量比为1∶1
C.雌蝇甲的减数分裂过程中,每对同源染色体均能通过联会形成正常四分体
D.雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交,子代雄蝇中可出现A基因控制的显性表型
【答案】D
【详解】A、染色体结构变异属于可遗传变异,所有可遗传变异都能为生物进化提供原材料,故染色体片段缺失能为进化提供原材料,A错误;
B、根据题干信息推导得:隐性纯合突变雌果蝇基因型为XabcdeXabcde,射线照射后野生型雄蝇产生了缺失bcd基因区段的X染色体,因此子代雌蝇甲基因型为XabcdeXA_E(下划线表示bcd所在片段缺失),雌蝇甲产生Xabcde、XA_E两种配子,与正常野生型雄蝇(XABCDEY)杂交,子代中基因型为XA_EY的雄蝇无bcd基因的正常拷贝,相当于缺失纯合,会出现致死,因此子代雌雄数量比为2:1,B错误;
C、雌蝇甲的两条X染色体中一条存在bcd片段缺失,减数分裂联会时,缺失区段无法和另一条X染色体的对应区段正常配对,会形成缺失环,不能形成正常四分体,C错误;
D、雌蝇甲的两条同源X联会时,可发生互换,将XA_E上的A基因交换到完整的Xabcde染色体上,得到携带A基因的完整X配子;该配子和雄蝇的Y配子结合后,得到存活的子代雄蝇XAbcdeY,可以表现A基因控制的显性表型,D正确。
二、解答题
6.(2026年高考陕晋青宁卷生物高考真题(网络收集版))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。
7.(2026年高考江西卷生物高考真题(网络收集版))“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉,但雌蕊正常,其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示,遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞),某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育,该性状可被核基因恢复。
回答下列问题:
(1)研究表明,U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道,造成H+等小分子物质泄漏,会妨碍细胞的________呼吸,最终影响育性。
(2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合,其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。
杂交方式
F1表型比例
F2表型比例
♀Ⅰ×♂Ⅳ
全为可育
可育∶不育=9∶7
♀Ⅱ×♂Ⅳ
全为可育(植株Ⅵ)
可育∶不育=3∶1
(3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制),结果如图甲;以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体蛋白质,结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合,可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前;②转录后翻译前;③翻译后加工前;④加工后运输前)。
注:图甲为mRNA检测结果,图乙为蛋白质检测结果;▃表示检测到少量mRNA或蛋白质
(4)结合表和图分析,植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本,不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性,但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性,可推测以植株Ⅴ为父本,植株Ⅵ(题表中)为母本杂交,后代的基因型及比例为________。
(5)综合上述,对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA;②完全清除U蛋白;③封闭一定量的U蛋白所形成的通道;④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。
【答案】(1)有氧
(2)(S)aaBB或(S)AAbb
(3)②
(4) (S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1
(5)③④
【详解】(1)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,H+泄漏会破坏线粒体内膜的质子梯度,妨碍有氧呼吸。
(2)由♀Ⅰ(S)aabb×♂Ⅳ,F2可育:不育=9:7(9:3:3:1的变式),可知育性由两对核基因控制,只有同时含两个显性基因才能恢复可育,且Ⅳ为纯合可育,基因型为AABB。又因为♀Ⅱ×♂Ⅳ,F2可育:不育=3:1,说明F1只有一对核基因杂合,因此初步推测Ⅱ为纯合不育(细胞质为S),基因型为(S)aaBB或(S)AAbb。
(3)由图甲可知:有A基因的不育纯合植株Ⅲ的基因型为(S)AAbb,U基因的完整mRNA(2.0kb)被切割为1.4kb和0.6kb两段,说明A在U基因转录后(产生mRNA后)、翻译前(被切割后的mRNA无法翻译出完整U蛋白)发挥作用,因此选②。
(4)根据上述推导,A蛋白在U基因转录后翻译前发挥作用,据图甲可知,Ⅳ中U基因的mRNA可被切割为1.4kb和0.6kb两段,且为纯合可育,所以其基因型为(S)AABB。据图甲可知Ⅱ不含A,所以Ⅱ的基因型为(S)aaBB,Ⅵ是♀Ⅱ×♂Ⅳ的F1,基因型为(S)AaBB,作为母本产生卵细胞的核基因型为AB:aB=1:1,细胞质均为S;根据题干“Ⅴ不能恢复与Ⅱ(S)aaBB的后代育性(说明Ⅴ不含核基因AA),能恢复与Ⅲ(据图可知其基因型为(S)AAbb)的后代育性(说明Ⅴ含有核基因BB)”,故可知Ⅴ为纯合(N)aaBB,产生的精子核基因型全为aB,后代细胞质全部来自母本,因此后代基因型及比例为(S)AaBB:(S)aaBB=1:1。
(5)①由图甲可知:Ⅱ(含B)的U基因mRNA和无B的Ⅰ一样完整,说明B没有完全清除U的mRNA,①错误;
②由图乙可知:Ⅱ(含B)仍能检测到U蛋白,说明B没有完全清除U蛋白,②错误;
③④U蛋白的作用是形成跨膜通道导致泄漏,在有A基因的前提下,B不清除mRNA和蛋白,但可恢复育性,说明B可以封闭一定量的U蛋白通道,或一定程度上修补内膜渗漏造成的损伤,③④正确。
8.(2026年高考湖南卷生物高考真题(网络收集版))株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:
(1)为阐明纯合品系甲(株高100 cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140 cm)杂交后,株高均为140 cm,F2中株高140 cm和100 cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。
野生型:
突变型:
①该突变体第_____位氨基酸突变为_____(部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。
②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物_____(填序号)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
(3)某纯合品系乙(株高75 cm)与纯合品系甲(株高100 cm)杂交后,株高均为100 cm,中株高100 cm的347株,株高75 cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:
①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为_____(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140 cm)杂交,其表现为株高140 cm,中株高140 cm、100 cm和75 cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是_____________________________________。
②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是__________________________________________。
【答案】(1)由一对等位基因控制,株高140 cm为显性性状,100cm隐性性状
(2) 266 苯丙氨酸 Ⅱ和Ⅲ
(3) aabb 两对等位基因位于两对同源染色体上 甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
【详解】(1)根据题意,纯合品系甲(株高100cm)和纯合野生品系(株高140cm)杂交后,F1株高全为140cm,说明株高140 cm为显性性状,株高100 cm为隐性性状;F2两种表型比约为3:1,符合一对等位基因的分离定律, 因此推测品系甲株高的遗传机制由一对等位基因控制,株高140cm为显性性状,100cm为隐 性性状。
(2)根据题干信息可知,品系甲是野生型的转录产物编码序列第796位突变导致的,对比野生型和突变型甲的转录模板链部分序列可知,是模板链对应的位点碱基发生了"G→A"的替换,由突变基因模板链转录形成的mRNA方向是5'→3',对应模板链方向是3'→5',由于mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,转录产物编码序列第796位突变,796÷3=265……1,则266号的模板链序列是796A、797G、798C,对应密码子为5-GCU-3,GCU编码丙氨酸。PCR 扩增需要一对引物,引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,因此引物序列应与DNA 两条链3'端互补,为检测其他水稻是否发生该突变,引物序列中应包含突变位点,根据突变型基因转录模板链部分碱基序列的两端可知,有一个引物为5′−⋯GCTTCG−3′,符合此条件的是引物II, 另一引物的序列为5′−⋯GGTGTC−3′,符合此条件的是引物Ⅲ,故选引物II和III。
(3)假设品系甲的突变基因为a,若甲、乙有同一基因突变(a 基因),纯合甲与纯合乙杂交,F2出现3:1的表型比,两者有一对基因是相同的(aa),说明两者表型差异必然涉及另一对等位基因,推测乙的基因型为aabb,品系乙(aabb)x野生型(AABB) , F1全为140 cm(AaBb),F2出现了9:6:1的分离比,推测表型和基因型对应如下: A-B-140cm 、A-bb和aaB-100cm 、aabb75m,满足两对等位基因独立遗传的特点,说明两对等位基因位于两对同源染色体,遵循基因的自由合定律。若发现品系乙与品系甲无相同突变,纯合品系乙与纯合品系甲杂交后,F2出现出现3:1的表型比,说明甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
9.(2026年高考河北卷生物高考真题(网络收集版))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。
10.(2026年高考河南卷生物高考真题(网络收集版))水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题:
(1)A基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为________。
(2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行________,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是________。
(3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。
组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
①
大穗抗病×大穗感病
全为大穗抗病(M)
大穗抗病∶大穗感病=3∶1
②
大穗抗病×小穗感病
全为中穗中抗病(G)
大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1
③
M×小穗感病
中穗中抗病∶中穗感病=3∶1
已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为________(填“显性”或“隐性”);G的基因型为________;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为________、________。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为________。
【答案】(1) 遵循 大穗
(2) 逆转录/反转录 A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间,因此表现为中穗
(3) 显性 A1A2BB A1A1BB A1A1Bb 7/16
【详解】(1)F1(A1A2)自交后,F2基因型分离比为A1A1:A1A2:A2A2=1:2:1,对应表型比也为1:2:1,符合基因分离定律,因此遵循分离定律;已知A1A1为小穗,对应A2A2的表型为大穗。
(2)PCR检测的模板是DNA,提取mRNA后需要经过逆转录得到cDNA才能进行PCR;已知A2A2中A基因表达量高于A1A1,杂合子A1A2表现为中穗,说明A1A2的A基因表达量介于两种纯合子之间,因此表现为中穗。
(3)已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株,说明小穗均为感病,即表型有大穗抗病(A2A2B_)、中穗中抗病(A1A2B_)、大穗感病(A2A2bb)、中穗感病(A1A2bb)、小穗感病(A1A1_ _)。根据第①组实验,亲本抗病×感病,F1全为抗病,F2抗病:感病=3:1,说明抗病对感病为显性;第①组F1M的基因型为A2A2Bb,M与小穗感病杂交后代全为中穗(A1A2),且中抗病:感病=3:1,符合Bb×Bb的分离比,因此第③组亲本小穗感病基因型为A1A1Bb。A1A2Bb自交,根据题意:所有A1A1(小穗)都感病,A2A2bb、A1A2bb也为感病,计算得感病植株比例:1/4(A1A1)×1+1/4×1/4(A2A2bb)+1/2×1/4(A1A2bb)=7/16,第②组亲本大穗抗病(A2A2B_)×小穗感病(A1A1_ _),F1全为中穗中抗病G(A1A2B_),F2表型比为大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1,说明G的基因型为A1A2BB(若为A1A2Bb,F2感病植株占7/16,与题意不符),因此亲本小穗感病基因型为A1A1BB。
11.(2026年1月浙江生物高考真题)栽培辣椒(2n=24)是茄科的蔬菜作物,可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状,由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制,且G抑制H的表达,而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙,以及果实直立的辣椒丙,杂交结果如下表所示。
亲本组合
后代的表型及其比例
甲×丙
全部为果实下垂
果实下垂︰果实直立=13︰3
乙×乙
果实下垂︰果实直立=3︰1
一
回答下列问题:
(1)甲的基因型是________,乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交,得到的中ggHH基因型频率是________。
(2)甲×丙得到,写出与丙杂交的遗传图解________。
(3)研究发现,G基因的启动子核心区域出现序列的缺失,使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合,结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立,其原因是______________。
(4)辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因,这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒(2n=26)进行杂交,可形成早期胚胎,但胚胎不能正常发育,体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代,可取早期胚胎材料作为________进行培养,实现胚胎的拯救,得到再生植株。
【答案】(1) GGhh/hhGG 2 /0.375/37.5%
(2)
(3)G基因无法转录翻译/G基因无法表达,(解除对H基因的抑制)
(4) 共同祖先/同一祖先/同种祖先 生殖隔离 外植体
【分析】甲和丙杂交,F2果实下垂︰果实直立=13︰3(9:3:3:1 的变式),符合基因自由组合定律,说明G/g和H/h两对等位基因位于两对同源染色体上。
【详解】(1)甲与丙(果实直立,基因型为 ggHH)杂交,F1全为果实下垂,F2中果实下垂:果实直立 = 13:3(9:3:3:1 的变式),说明 F1基因型为 GgHh,果实直立基因型为ggH-,果实下垂基因型为G-H-、G-hh、gghh,因此甲的基因型为 GGhh,丙是ggHH。乙 × 乙杂交,F1果实下垂:果实直立 = 3:1,说明乙的基因型为GgHH,其产生的雄配子类型为 GH、gH,共 2 种。乙(GgHH)自交,F1为1/4GGHH、1/2GgHH、1/4ggHH。F1再全部自交,F2中ggHH=1/2×1/4+1/4×1=3/8。
(2)
甲(GGhh),丙(ggHH),F1为GgHh,杂交如图所示。
(3)G 基因的启动子核心区域序列缺失,使 RNA 聚合酶无法正常识别和结合,导致 G 基因转录受阻,无法合成抑制 H 基因表达的蛋白质,H 基因正常表达,从而使果实着生方式由下垂变为直立。
(4)同源基因的存在是生物由共同祖先进化而来的分子证据。不同物种杂交后胚胎不能正常发育,体现了生殖隔离现象。可取早期胚胎材料作为外植体进行植物组织培养,获得可育的再生植株。
12.(2025高考课标卷生物)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色:白色=3:1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙):浅红色:白色(丁)=1:2:1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型________(填“相同”或“不同”),判断依据是________。
(2)丙自交子一代出现深红色:浅红色:白色=9:6:1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为________。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为________,其中纯合体所占比例为________。
【答案】(1) 不同 甲、乙自交的结果与甲乙杂交的结果不同
(2) 1/4 深红色:浅红色:白色=1:2:1 1/4
【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)甲和乙的基因型不同,甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色:白色 = 3:1 的表型分离比,这符合杂合子(Aa)自交的性状分离比,说明甲、乙均为杂合子。若甲和乙基因型相同,设为 Aa,那么甲和乙杂交后代的基因型及比例为 AA:Aa:aa = 1:2:1,表型应该是浅红色:白色 = 3:1,而实际甲和乙杂交子一代出现深红色:浅红色:白色 = 1:2:1 的表型分离比,所以甲和乙的基因型不同。
(2)丙自交子一代出现深红色:浅红色:白色 = 9:6:1 的表型分离比,这是 9:3:3:1 的变式,说明花色由两对等位基因控制(设为 A、a 和 B、b),且丙的基因型为 AaBb。根据基因自由组合定律,AaBb 自交后代中 AaBb 的比例为1/4(2/4×2/4=4/16=1/4)。因为甲、乙杂交产生丙(AaBb),且甲、乙自交都出现浅红色:白色 = 3:1,可推测甲、乙基因型为 Aabb 和 aaBb(二者可互换),丁为白色,基因型为 aabb。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,即测交,后代基因型及比例为 AaBb:Aabb:aaBb:aabb = 1:1:1:1,对应的表型及比例为深红色:浅红色:白色 = 1:2:1。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,后代中纯合体只有 aabb,所占比例为1/4。
13.(2025年高考甘肃卷生物真题试卷)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为显性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有___________种,表型有___________种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是___________。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀___________,♂___________。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,则亲本白化纯种鼠的基因型为__________,F2代黑色鼠的基因型为__________
【答案】(1) 9 4
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死
(3) ataBb atabb
(4) aadd aaD-(aaDD、aaDd)
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分 离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)只考虑A基因位点,A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a ,从4个等位基因中选2个组成基因型(包括纯合子和杂合子),纯合子有AyAy(致死)、AA、atat、aa4种,杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata6种,所以基因型共有10种,但由于AyAy纯合致死,实际存活的基因型有9种,由显隐性关系Ay>A>at>a可知,表型有黄色(Ay-)、鼠灰色(A-)、腹部黄色(at-)、黑色(aa ),共4种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,正常情况下Aya×Aya后代中AyAy:Aya:aa=1:2:1,由于AyAy致死,所以Aya:aa=2:1,Bb×Bb后代中B-:bb=3:1,按照自由组合定律,(2Aya:1aa)×(3B-:1bb),后代中黄色鼠(AyaB-、Ayabb):黑色鼠(aaB-):巧克力色鼠(aabb)=(2/3×3/4+2/3×1/4):(1/3×3/4):(1/3×1/4)=8/12:3/12:1/12=8:3:1,所以后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死。
(3)黄腹黑背雌鼠(at-B-)和黄腹棕背雄鼠(at-bb)杂交,因为F1代产生了黑色鼠(aaB-)和巧克力色鼠(aabb),所以亲本都含有a和b基因,那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb,黄腹棕背雄鼠基因型为atabb,二者杂交,F1代产生了3/8=3/4×1/2黄腹黑背鼠(at-Bb),3/8=3/4×1/2黄腹棕背鼠(at-bb),1/8=1/4×1/2黑色鼠(aaBb)和1/8=1/4×1/2巧克力色鼠(aabb)。
(4)已知D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状,A决定鼠灰色,a决定黑色,F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明F1的基因型为AaDd,由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠,要得到F1为AaDd,则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd,鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD,二者杂交,F1的基因型为AaDd,F1代雌雄鼠交配,F2的基因型及比例为A-D-:aaD-:A-dd:aadd=9:3:3:1,表型之比为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,所以F2代黑色鼠的基因型为aaD-(aaDD、aaDd)。
14.(2025年广东省高考生物真题)在繁育陶赛特绵羊的过程中,发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高(美臀)的个体。研究发现,美臀性状由单基因(G/g)突变所导致,以常染色体显性方式遗传。此外,美臀性状仅在杂合子中,且G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题:
(1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交,子一代中美臀羊的理论比例为______;选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊的理论比例为______。
(2)由于羊角具有一定的伤害性,育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生,如图a进行杂交,P美臀有角羊应作为______(填“父本”或“母本”),便于从中选择亲本;若要实现F3中美臀无角个体比例最高,应在中选择亲本基因型为______。
(3)研究发现,美臀性状由G基因及其附近基因(图b)共同参与调控,其中D基因调控骨骼肌发育,其高表达使羊产生美臀性状;M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达,而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达,这种遗传现象属于______。GG基因型个体的体型正常,推测其原因_______。
(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存________,用于美臀无角羊的人工繁育。
【答案】(1) 1/2 1/4
(2) 父本 GGrr(父本)和ggrr(母本)
(3) 表观遗传 来自母本的 G 基因促进 M 基因表达,抑制 D 基因的高表达。
(4)基因型为GGrr的公羊的精液
【分析】自由组合定律
定义: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 。
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 。例如,具有两对相对性状(如黄色圆粒豌豆 YYRR 和绿色皱粒豌豆 yyrr)杂交,子一代(YyRr)产生配子时,Y 与 y 分离,R 与 r 分离,同时 Y(y)与 R(r)自由组合 。
【详解】(1)①美臀公羊(基因型为 Gg,且 G 来自父本)和野生型正常母羊(基因型为 gg)杂交,父本产生 G 和 g 两种配子,母本产生 g 一种配子,根据基因的分离定律,子一代的基因型及比例为 Gg∶gg = 1∶1。由于美臀性状仅在杂合子中且 G 基因来源于父本时才会表现,所以子一代中美臀羊(Gg 且 G 来自父本)的理论比例为 1/2。
②子一代中的美臀羊(Gg,G 来自父本)杂交,父本产生 G 和 g 两种配子,母本也产生 G 和 g 两种配子。G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,子二代中美臀羊的理论比例为 1/4。
(2)①因为母本来源的 G 基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,若 P 美臀有角羊作为父本,其产生的含 G 基因的配子与母本(正常无角羊)产生的配子结合,在 F₁中更容易根据美臀性状选择出含有 G 基因的个体作为亲本。所以 P 美臀有角羊应作为父本。
②欲在F3中获得尽可能多的美臀无角个体(Ggrr 且 G 来自父本)。F2中选择GGrr(父本)和ggrr(母本)杂交,这种组合子代均为美臀无角个体。
(3)①:这种来自父本和母本的相同基因(G 基因)由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。 ②:GG 基因型个体中,两个 G 基因分别来自父本和母本,来自父本的 G 基因使 D 基因高表达,但来自母本的 G 基因促进 M 基因表达,M 基因的表达抑制 D 基因的表达,所以 D 基因不能持续高表达,导致 GG 基因型个体的体型正常。
(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存基因型为GGrr的公羊的精液,用于美臀无角羊的人工繁育,通过人工授精的方式繁殖后代。
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第17讲 遗传综合实验分析第一部分 五年考情·精准定向
广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·速记口诀
核心01 基因分离定律拓展题型全扫描
核心02 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
核心03 探究不同对基因在常染色体上的位置
第三部分 八大解题大招·招招制胜
大招01 9:3:3:1 变式比例判定与计算速解技巧
大招02 配子/胚胎致死分离比标准化解题步骤
大招03 连锁互换与自由组合快速区分判定技巧
大招04 复等位基因遗传速记公式与解题要点
大招05 不完全/共/镶嵌显性区分速判方法
大招06 正反交辨析:从性/伴性/细胞质遗传区分口诀
大招07 基因定位杂交、电泳实验判读技巧
大招08 雄性不育、自交不亲和特殊遗传解题模板
第四部分 分层专练·靶向攻关
一年模拟·基础题(全国视野,单选)
两年重难·情境题(侧重广东,辐射全国,单选+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重广东,辐射全国,单选+非选择题)
广东考情概览
新课标要求
考题统计
1. 阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2024・广东・探究不同对基因在常染色体上的位置
高频考点情境
1.考查频次:近 5 年广东高考必考遗传压轴大题,同时 4 分综合单选高频出现;融合分离、自由组合、伴性遗传全部核心内容,叠加特殊分离比、基因定位、分子检测拓展题型,是整张试卷区分度最高的综合考点。
2.考查要点:核心分三大模块,一是遗传规律拓展,涵盖 9:3:3:1 各类变式、配子/胚胎致死、累加效应、复等位、从性遗传等特殊遗传现象;二是基因定位实验,包括判断基因在常/ X/X-Y 同源区段、两对基因连锁或自由组合、隐性突变品系等位判定、转基因插入位点分析;三是遗传实验完整探究,包含显隐性验证、遗传方式判定、杂交/测交/正反交实验设计、电泳图谱解读、概率综合计算。广东卷习惯把经典杂交和 PCR、电泳、基因驱动等分子技术结合,依托杂交数据、电泳条带、遗传图解逆向推导遗传机制。
3.命题情境:试题多以水稻/玉米作物育种、果蝇突变体、家禽雌雄筛选、人类单基因遗传病、转基因抗虫抗病品系、雄性不育育种为背景,落实遗传与变异、科学探究核心素养,依托杂交统计表、电泳图、染色体示意图完成实验推理与方案设计。
高效备考策略
1.抓牢核心概念:必背:连锁互换、基因互作、累加效应、配子致死、同源区段、测交验证、电泳标记、
雄性不育、基因驱动。
2.构建知识网络:以 “基础遗传规律→特殊分离比拓展→基因定位实验方法→分子技术辅助遗传鉴定→完整遗传实验设计” 为主线;分类整理自交/测交/正反交适用场景;对比连锁与自由组合后代表型比例差异;梳理电泳条带、转基因自交比例快速判断模板。
3.联系实际应用:结合杂交育种筛选多优良性状、雄性不育系省去去雄操作、转基因作物遗传稳定性检测、果蝇杂交定位突变基因、产前基因诊断预判遗传病发病概率理解综合实验的现实价值。
4.强化题型方法:
比例推导题:熟练使用拆分法处理多对基因,快速识别致死、上位、累加等变式,区分配子致死和合子致死的比例变化逻辑。
基因定位实验题:牢记 “隐雌 × 显雄” 判断伴性遗传、双隐性品系杂交判断是否等位、自交 / 测交区分连锁与自由组合三套标准实验方案。
综合实验设计大题:规范书写实验思路、预期结果与结论,能结合电泳、PCR 等分子手段补充遗传鉴定方案,准确计算含特殊遗传条件的子代概率。
5.紧扣命题趋势:广东遗传压轴题固定 “基础计算+特殊变式+实验探究” 三层设问,大量结合电泳、基因编辑、转基因等前沿分子技术;常将常染色体遗传、伴性遗传、连锁互换融合命题,侧重从实验数据反向推导遗传模型,对文字逻辑、图表提取、实验表述要求极高。
一图串联
核心梳理
核心01 基因分离定律拓展题型全扫描
一、显隐性关系的多种类型
1. 完全显性
杂合子个体仅表现显性性状;一对杂合子自交,子代基因型比例1∶2∶1,表型比例3∶1。
2. 不完全显性
杂合子呈现介于显性纯合、隐性纯合之间的中间性状;一对杂合子自交,表型与基因型比例统一为1∶2∶1。
3. 共显性
杂合子体内控制两种相对性状的基因可同时表达,双亲性状无遮盖;自交子代基因型、表型比例同样为1∶2∶1。
类型
杂合子表型
Aa 自交分离比
完全显性
显性性状
显性∶隐性 = 3∶1
不完全显性
中间性状
显性∶中间∶隐性 = 1∶2∶1
共显性
双亲性状同时表达
纯显∶共显∶纯隐 = 1∶2∶1
4. 复等位基因
同一同源染色体相同位点存在三种及以上等位基因,遗传仅遵循基因分离定律;
实例:人类 ABO 血型系统,等位基因为、、,不同组合对应 A 型、B 型、AB 型、O 型四种血型。
二、致死类遗传基础概念
1. 胚胎致死:受精卵或幼体阶段,特定基因型个体无法正常发育存活,分为显性纯合致死、隐性纯合致死两类。
2. 配子致死:某种基因型的雌配子或雄配子丧失受精能力,无法参与雌雄配子结合形成子代。
三、常染色体上与性别关联的特殊遗传
1. 从性遗传:控制性状的基因位于常染色体,性状表达程度受雌雄个体性激素环境调控,雌雄杂合子表型存在差异。
2. 限性遗传:基因仅在单一性别个体中表达性状,另一性别无论何种基因型均不表现该性状。
四、基因型与表型的环境互作
1. 表型模拟:外界环境条件改变个体外在性状,个体自身遗传物质(基因型)不发生改变。
2. 母性效应:子代个体的表型由母本细胞核基因型决定,和子代自身基因型无关,性状传递仍遵循分离定律。
五、花粉、育性相关遗传
1. 雄性不育:植株雌蕊发育正常、雄蕊无可育花粉,分为细胞核型、细胞质型、核质互作型三类。
2. 自交不亲和:当花粉携带的等位基因与母本体细胞等位基因相同时,花粉无法完成受精作用,群体内不存在纯合个体。
核心02 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
一、基因互作引发的 16 份标准变式(双杂合 AaBb 独立遗传)
不同非等位基因之间相互调控,改变 9∶3∶3∶1 原始表型比例,所有变式总子代份数和为 16。
互作类型
AaBb 自交表型比例
AaBb 测交表型比例
核心内在机制
累加作用
9∶6∶1
1∶2∶1
显性基因数量决定性状强弱,双显、单显、双隐分为三类表型
互补作用
9∶7
1∶3
只有同时存在两种显性基因才能合成完整产物,其余基因型表型一致
隐性上位作用
9∶3∶4
1∶1∶2
隐性纯合基因型会遮盖另一对基因控制的性状表达
重叠作用
15∶1
3∶1
任意显性基因存在即表现同种性状,仅双隐性个体为特殊表型
二、基因型致死引发份数不足 16 的分离比
1. 单对显性纯合致死:AA 或 BB 基因型个体无法存活,双杂合自交子代总份数缩减,表型比例改变。
2. 双显性纯合致死:AA、BB 两种纯合基因型均致死,存活基因型仅保留单杂合、双隐性个体。
3. 配子致死:某一类或两类配子失去受精能力,雌雄配子结合类型减少,自交子代无法凑齐 16 份完整比例。
三、多基因累加遗传基础特征
多对等位基因对同一性状的控制效应等效且可叠加;个体携带显性基因的数量越多,性状表现程度越强,子代表型种类由显性基因梯度数量决定。
核心03 探究不同对基因在常染色体上的位置
一、基因位置判定的两组基础杂交实验
以双杂合个体 AaBb 为核心材料,分别开展自交实验、测交实验,通过后代表型比例判断基因位置:
1. 两对基因位于非同源染色体:遵循自由组合定律,AaBb 自交子代 9∶3∶3∶1,测交子代 1∶1∶1∶1。
2. 两对基因位于同一对同源染色体、无交叉互换:仅产生两种亲本型配子,自交、测交仅出现两种表型。
3. 两对基因位于同一对同源染色体、四分体时期发生交叉互换:产生四种配子,子代四种表型,亲本型个体数量多于重组型个体。
二、隐性突变品系等位/非等位基因鉴别实验
选取两种纯合隐性突变个体相互杂交:
1. 子代全部表现野生型性状:两处突变属于非等位基因,分别位于两对染色体上;
2. 子代全部表现突变性状:两处突变属于同一对等位基因。
三、转基因外源基因插入位置探究
将携带抗性基因的外源 DNA 转入植物细胞,培育双杂合转基因植株自交,根据后代性状分离比判断插入位点:
1. 两段抗性基因插入两对非同源染色体:自交抗病∶易感植株 = 15∶1;
2. 两段抗性基因插入同一条染色体:自交抗病∶易感植株 = 3∶1;
3. 两段抗性基因分别插入一对同源染色体的两条染色单体:子代全部为抗病个体,无易感个体。
四、电泳技术辅助基因定位原理
提取生物个体 DNA,扩增目标基因片段进行电泳,不同长度 DNA 片段在电场中迁移速率不同,形成数量不同的条带;纯合子仅 1 条条带,杂合子出现 2 条条带,结合条带连锁关系可判断基因是否连锁在同一条染色体。
五、连锁互换细胞学基础
1. 交换发生时期:减数第一次分裂前期四分体阶段,同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换;
2. 交换值规律:重组配子占全部配子的比例为交换值,交换值数值越大,两对基因在染色体上的物理距离越远;
3. 测交实验作用:测交后代表型种类、数量比例,可直接反映双杂合亲本产生配子的类型与对应占比。
大招01 9:3:3:1 变式比例判定与计算速解技巧
1. 只有两对基因独立遗传且无致死时,AaBb 自交子代总数理论为 16 份,份数和为 16 就是性状叠加类变式;份数小于16,优先怀疑连锁,排除连锁后再考虑致死。
2. 常见 16 份变式速记:9∶7(双显才显,其余同表型);9∶3∶4(隐性上位);12∶3∶1(显性上位);9∶6∶1(显性累加);15∶1(有显性即同一性状)。
3. 对应测交简化比例:如 9∶7 对应测交 1∶3,9∶6∶1 对应测交 1∶2∶1。
4. 高频错题陷阱:Aabb × aaBb 后代出现1∶1∶1∶1,不能证明两对基因自由组合。因为若两对基因完全连锁(如Ab/aB),也能产生1∶1∶1∶1(配子Ab、aB与ab、ab结合,后代Ab/ab、aB/ab各占一半,表型1∶1∶1∶1需看表型定义,但至少说明不能用此比例直接判定自由组合)。
大招02 配子/胚胎致死分离比标准化解题步骤
1. 胚胎纯合致死:
(1) AA致死 → Aa自交后代 2∶1。
(2) AA、BB双致死 → AaBb自交后代 4∶2∶2∶1
(即AaBb∶Aabb∶aaBb = 4∶2∶2,aabb为1,但AA__和__BB均死)。
2. 配子致死解题步骤:先剔除致死配子,重新换算雌雄配子比例,再棋盘相乘。
→计算完必须删掉致死基因型,剩余个体重新换算占比,不能直接用原始16份计算概率(这是丢分重灾区)。
大招03 连锁互换与自由组合快速区分判定技巧
1. 无交叉互换连锁:AaBb 只产生 2 种配子,自交 3∶1、测交 1∶1,无四种表型。
2. 少量交叉互换:配子亲本型多、重组型少,子代比例多∶少∶少∶多。
→9∶3∶3∶1的判定逻辑:
(1)若已知两对基因独立遗传,则自交必为9∶3∶3∶1,测交必为1∶1∶1∶1。
(2)反过来不成立:自交出现9∶3∶3∶1,不能唯一确定两对基因位于非同源染色体(若发生交叉互换且互换率为50%,也可凑出该比例)。严谨表述应为:能确定“不在同一对同源染色体上”的可靠证据是“不符合”9∶3∶3∶1;符合则支持独立遗传,但最好结合测交或单倍体育种验证。
大招04 复等位基因遗传速记公式与解题要点
1. 同一对染色体多个等位基因(ABO 血型、S 自交不亲和基因),只遵循分离定律,不遵循自由组合。
2. n 个复等位基因:纯合基因型 n 种,杂合基因型组合数为 n (n-1)/2。
3. 自交不亲和植物,不存在纯合个体,相同花粉无法完成受精。
大招05 不完全/共/镶嵌显性区分速判方法
1. 完全显性:杂合子与显性纯合表型一致 → 自交 3∶1。
2. 不完全显性:杂合子表现中间性状(如红花×白花→粉花)。
3. 共显性:两种性状同时独立表达(如AB型血同时有A和B抗原,不是中间血型)。
4. 镶嵌显性:不同部位分别表现不同亲本性状(如瓢虫鞘翅斑纹)。
→三者自交后代均为 1∶2∶1(基因型比例),但表型比例需根据显性类型判断。
大招06 正反交辨析:从性/伴性/细胞质遗传区分口诀
1. 正反交结果不同:
① 伴X遗传(非同源区段) :如XaXa× XAY vs XAXA×XaY,子代表型不同。
② 细胞质遗传(母系遗传) :子代性状完全随母本,正反交结果不同。
→正反交结果不同≠细胞质遗传,伴X遗传也会导致正反交结果不同,需进一步用“是否代代随母本”区分。
2. 正反交结果相同:
① 常染色体遗传:基因在常染色体上,正反交结果一致。
② 从性遗传:基因在常染色体,杂合子雌雄表型不同(如秃顶),正反交结果相同。
③ XY同源区段遗传:若亲本组合特殊(如XaXa×XAYa),正反交结果也可能相同。
→正反交结果相同优先判断为常染色体遗传,但不能完全排除XY同源区段。
3. 伴X遗传与从性遗传核心区分:
伴X遗传:基因在X染色体,正反交不同,性状与性别强关联。
从性遗传:基因在常染色体,正反交相同,仅杂合子在雌雄中表型不同。
→最稳妥区分:看“正反交结果”+“子代雌雄分离比是否一致”。
4. 口诀速记:
正反交不同 → 伴X(非同源)/细胞质;
正反交相同 → 常染色体/从性/XY同源区段;
代代随母无分离 → 细胞质遗传;
隔代才分离 → 母性效应(核基因);
基因在常染色体、雌雄表型不同 → 从性遗传。
大招07 基因定位杂交、电泳实验判读技巧
1. 两个纯合隐性白花杂交判断:
(1)子代全紫 → 两对非等位基因(互补作用)。
(2)子代全白 → 不能直接判定为同一对等位基因。若两对非等位基因存在显性上位(如A抑制B表达),AaBb也可能表现白花。严谨结论:子代全紫必为非等位;子代全白需进一步验证(如自交看F₂分离比)才能确定。
2. 电泳图谱:纯合子 1条 条带,杂合子 2条 条带;无法区分条带对应显隐性时,不能判定是否携带致病基因(如显性病杂合子有2条条带,隐性病携带者也有2条条带,但意义不同)。
3. 平衡致死果蝇:两条染色体各带一个显性致死基因,只有杂合子能存活(两条同源染色体必须各带一个致死基因,纯合致死)。
大招08 雄性不育、自交不亲和特殊遗传解题模板
1. 核质互作雄性不育:只有 S (rr) 不育,其余均可育;细胞质随母传递,核基因遵循分离定律。
2. 自交不亲和:花粉 S 基因和母本相同时不能受精,杂交实验不用去雄。
3. 表型模拟:环境改变外表,基因型不变;需在标准环境测交,区分真实隐性和环境模拟。
一年模拟·基础题
亮点预览:依托豌豆花色/叶型/种皮三性状分离比,区分连锁与独立遗传、测交比例推导(T1);玉米 G 基因卵细胞受精抑制特殊配子互作机制,连锁基因型自交比例计算(T2);水稻育性 13:3 抑制型自由组合变式,双向基因抑制逻辑判断(T3);常翅 + X 眼色两套正反交 F2 基因频率对比,区分伴性与常染色体遗传(T4);细胞质遗传、XY 同源区段、常染色体致死多重陷阱正反交辨析(T6)。
一、单选题
1.【三性状连锁 / 自由组合・豌豆花色叶型种皮遗传】(2025届北京市海淀区高三一模生物试题)将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A.种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C.F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
2.【连锁 + 单向杂交不亲和・玉米籽粒颜色遗传】(2025届山东省济南市一模生物试题)玉米的单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因G控制,其遗传机制是含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精,其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状,由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生,下列说法正确的是( )
A.Y、y和G、g两对等位基因遵循自由组合定律
B.子一代黄粒玉米中纯合体占1/3
C.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因频率会降低
D.UCI使不需要物理障碍隔离制备纯种玉米成为可能
3.【9:13 自由组合变式・水稻育性抑制基因】(天一大联考2024—2025学年高三下学期第一次联考生物试题)水稻的雄性可育和不育是由等位基因A/a控制的,同时,不育基因的表达受完全显隐性的等位基因B/b中的某个基因的抑制,可反转为雄性可育。某雄性可育水稻自交,子代中雄性可育株:雄性不育株=13:3。综上所述,关于等位基因A/a、B/b对水稻育性的控制情况,下列推测合理的是( )
①A基因是不育基因,B基因抑制A基因的表达
②A基因是不育基因,b基因抑制A基因的表达
③a基因是不育基因,B基因抑制a基因的表达
④a基因是不育基因,b基因抑制a基因的表达
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
4.【常翅 + X 眼色正反交・基因频率对比计算】(2025届福建省福州市高三第二次质量检测生物试卷)果蝇的白眼基因位于X染色体上,先将红眼残翅与白眼长翅品系进行正反交实验得到F1,F1相互交配得到F2,F2,表型如下表,下列相关叙述正确的是( )
结合
F2
正交
红眼长翅:白眼长翅:红眼残翅:白眼残翅
反交
红眼长翅:白眼长翅:红眼残翅:白眼残翅
A.正交组合的亲本类型为白眼长翅♀、红眼残翅♂
B.反交组合中F1的表型为白眼长翅♀、红眼长翅♂
C.正交组合F2中白眼果蝇的雌雄比例相同
D.反交组合F2白眼的基因频率高于正交组合
5.【常眼色 + X 翅型正反交・果蝇杂合子比例计算】(东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025届高三下学期第二次联合模拟考试生物试题)果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制,两对基因不位于 X、Y的同源区段,XY视为纯合子。某兴趣小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,统计F1的表现型及比例,结果如下:
杂交实验
F1的表现型及比例
正交
长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇=1∶1
反交
长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇=1∶1
下列说法错误的是( )
A.根据实验结果可知果蝇的长翅和红眼性状为显性性状
B.控制眼色的基因位于X染色体,控制眼色和翅型的两对基因符合自由组合定律
C.正交亲本的基因型分别是RRXTXT和rrXtY
D.反交得到的F1雌雄个体交配,F2中杂合子占5/8
6.【正反交辨析・基因位置判断易错点】(2025年东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)高三下学期第一次联合模拟考试生物试题)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
两年重难·情境题
设题创新:依托温度改变等位显隐性果蝇眼色,表型可塑性全新情境计算(T1);绵羊常染色体从性遗传,雌雄表型差异、随机交配子代比例推导(T2);花青素三基因连锁/自由组合对照杂交,染色体位置图谱绘制大题(T5);PCR 引物选择、双酶切载体构建、15:1 转基因自交比例、蛋白鉴定全套基因工程综合(T6);线虫 XX/XO 特殊性别决定、雌雄同体自交杂交遗传定位实验(T10)。
一、单选题
1.【温度调控显隐性・果蝇眼色表型可塑性计算】(河北雄安新区部分高中2025-2026学年高一下学期3月月考生物试题)控制果蝇红眼(B)和棕眼()的等位基因位于常染色体上。在22℃培养时,为隐性基因;在29℃培养时,为显性基因。基因型为的雌、雄果蝇杂交,子代果蝇在22℃或29℃培养时,棕眼果蝇的比例分别为( )
A.1/4、3/4 B.1/4、1/4 C.3/4、3/4 D.3/4、1/4
2.【常染色体从性遗传・绵羊角自由交配推导】(2026届大湾区普通高中毕业年级联合模拟考试(一)生物学)萨福克绵羊的角由常染色体上一对等位基因(H/h)控制。公羊:HH、Hh均有角,hh无角;母羊:HH有角,Hh、hh均无角。现有多组无角萨福克绵羊交配,F1公羊中有角的比例为1/2。F1的公羊与母羊随机交配产生F2。下列叙述错误的是( )
A.萨福克绵羊角受H/h基因控制和性别的影响
B.萨福克绵羊角的遗传方式并不是伴性遗传
C.F1的萨福克有角绵羊与无角绵羊的比例是1:1
D.F2的有角母羊和无角母羊的比例最可能为1:15
3.【共显性遗传・MN 血型基因频率计算】(2025届广东省惠州市高三一模生物试题)人类MN血型(M型、N型和MN型)由常染色体上的一对等位基因LM和LN决定。在某区域居民总共1788人,调查发现有397人是M型,530人是N型,861人是MN型,下列叙述正确的是( )
A.基因LM和LN本质区别是基因中碱基的种类不同
B.MN血型中基因LM对LN完全显性,基因型LMLN表现为M型
C.该区域中LMLM的基因型频率和LM的基因频率相同,均为22.2%
D.M型个体的亲本不存在N型血,N型个体的亲本不存在M型血
4.【双独立基因花色・杂交子代表型比例辨析】(2025届广东省湛江市高三第一次调研考试生物试题)矮牵牛花的花色有白、红和紫三种,受G/g、H/h两对基因控制且独立遗传。只有G基因存在时开红花,G、H基因同时存在时开紫花,其他情况开白花。现让亲本紫花双杂合体植株与红花杂合体植株杂交,统计子代植株表型及比例,下列分析错误的是( )
A.F1植株花色及其比例为紫色:红色:白色=3:3:2
B.F1中红花植株的基因型为GGhh、Gghh
C.F1白花植株中纯合体所占的比例为1/2
D.选用gghh植株与1株待测白花纯合体杂交,只需1次杂交实验就能确定其基因型
二、解答题
5.【连锁遗传 + 碱基突变・黑枸杞花青素综合大题】(广东省肇庆市2026届高中毕业班第一次模拟考试生物试题)黑枸杞是西北地区的特色药用植物,其果实颜色主要由花青素的积累决定,花青素的合成受两对等位基因控制。基因B调控花青素合成;b基因阻碍花青素合成通路,导致枸杞无法积累花青素。左图是黑枸杞花青素合成的调控过程,右图是一组杂交实验,其中黑枸杞(亲本)是纯合子,白枸杞(亲本)是隐性纯合子。请回答下列问题(不考虑基因突变和互换):
(1)请根据F2中黑枸杞、浅紫枸杞与白枸杞的比例,判断两对基因A/a和B/b是否位于非同源染色体上,_______________(填“是”或“否”),理由是_________________。
(2)进一步研究发现,D基因也是花青素合成所需的酶基因。对相关基因转录的模板链进行序列分析,结果如图。
据图推测,基因型为AABBdd的白枸杞不能合成花青素的原因最可能是_____________________。
(3)现从纯合黑枸杞中获得D基因单位点突变的白枸杞AABBdd,此外还有已知基因型的两种白枸杞植株:AAbbDD、aabbdd。欲判断三对基因在染色体上的位置关系,应从上述的三种基因型的白枸杞中选取基因型为______________的植株作为亲本进行杂交,F1自交后得F2,分析F2的表型及比例并分别在图中标出F1三对基因在染色体上的位置(竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位置)。
①若F2的表型及比例为_____________,则三对基因的关系为_____________ (在左图标出);
②若F2的表型及比例为_______________,则三对基因的关系为_____________ (在右图标出)。
6.【基因工程全套・Bt 抗虫玉米载体构建鉴定】(2025届广东省珠海市香洲区珠海市第二中学高三下学期考前冲刺生物试题)亚洲玉米螟是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因(能够控制合成Bt毒蛋白)转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题:
(1)用PCR扩增下面的Bt基因的DNA片段5'-GACCTGTGGAAGC.....CATACGGGATTG-3'供选择的引物有:①5'-CTGGACACCT-3'②5'-GACCTGTGGA-3'③5'-GTTAGGGCAT-3'④5'-CAATCCCGTA-3'共四种,应选择 (填字母)。
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
(2)据图分析,为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti质粒,科研人员应选用限制酶 ____________切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后,可将其加入经____________处理的农杆菌;导入重组质粒的玉米细胞经_________技术成为转基因玉米植株。
(3)为检测转基因玉米是否培育成功,科研人员利用____________法检测Bt基因是否成功翻译;在进行个体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,多数植株的子代中均出现了不抗虫植株。统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15:1,出现该比例的原因是_____________。
(4)某科研小组在做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,棉铃虫并没有被杀死,可能的原因是①_____________;②__________。
7.【花色基因定位・常染色体/X 染色体正反交判断】(安徽师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期期中生物试题)已知某雌雄异株植物(2n=16,XY型)的花色受位于不同对的同源染色体上的两对等位基因(A和a、B和b)控制,当两种色素都没有时表现为白色,这两对基因与花色的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)从基因结构上分析,基因B和b的根本区别是_____________________。
(2)假如基因A/a、B/b位于常染色体上,现有纯合的黑花、花纹花和橘红花植株若干,欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,则可以选择___________进行杂交,然后观察后代的表现型,若后代_____________,则酶B是由基因b控制合成的。
(3)假如基因A、a位于常染色体上,酶B是由基因B控制合成的,现有甲(纯和黑花雌株)、乙(纯和花纹花雄株)、丙(纯和白花雄株),请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑XY的同源区段):
①实验设计方案:______________;
②若______________,则基因B/b位于X染色体上。若_________,则基因B/b位于常染色体上。
8.【基因连锁 + 自由组合・番茄雄性不育遗传】(2025届广东省肇庆市高三第二次模拟考试生物试题)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,以基因型为AaCcFf的番茄植株为亲本(P)进行自交,所得子代的部分统计结果如图。已知,番茄在自然状态下是自花传粉、闭花传粉的植物,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对等位基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。
回答下列问题:
(1)自然环境下,F1的绿茎植株不能产生后代的原因是______。
(2)让F1的紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交,则子代出现缺刻叶的概率是________。根据F1的统计结果可知,亲本的3对基因在染色体上的位置关系是_______。
(3)F1中表现为紫茎马铃薯叶且雄性可育的植株基因型为_______;将自然生长的F1全部紫茎马铃薯叶的植株所结的种子种下去,长成的番茄表型及比例为________。
(4)研究者欲验证亲本的3对基因在染色体上的位置关系,请写出验证实验的思路和结果:_______。
9.【15:1 自由组合变式・大豆病变基因表达分析】(2025届广东省广州市高考一模生物试卷)大豆是二倍体自花传粉植物,富含优质蛋白和油脂。大豆的类病变突变是指大豆绿叶组织上自发发生细胞死亡的现象。该突变体即使没有外部环境胁迫,也往往会形成病斑,致使绿叶面积大大减小,结实率降低。研究人员发现了一种新的类病变突变体(MT),利用其与野生型植株(WT,表型正常)进行相关实验,结果如下表。
杂交组合
世代
单株或株系的数目
总数
野生型
类病变植株
WT×MT
F1
8
8
0
F2
1920
1801
119
F2:3
——
——
——
注:F2:3指将F2中显性单株收获种子并种植,每个单株收获的种子种植一行。
回答下列问题:
(1)根据实验结果可知,类病变突变性状最可能由_______(填“一对”或“两对”)等位基因控制且遗传遵循孟德尔遗传定律,MT的基因型特点是_______。
(2)按最可能情况推测,F2:3中,全为野生型和出现性状分离的行数比为_______。
(3)研究人员查阅资料后发现,目前已知大豆8号染色体上的众多基因(G20~G28)突变均与大豆类病变突变性状的出现有关。为检验MT的突变基因是否属于已知突变基因中的一种,科研人员设计了2个实验对MT进行相关研究。
实验一:测定WT和MT大豆叶片中相关基因表达量,结果如图。
要测定基因表达量,可以测定_______的含量。据图推测,MT的突变基因最可能为_______。
实验二:以WT、MT为材料,运用基因工程的方法验证上述推测,写出研究思路________。
10.【XO 性别决定・线虫遗传定位实验设计】(2025届广东省茂名市高三第一次综合测试生物试卷)秀丽隐杆线虫(简称“线虫”)是目前遗传实验中很重要的模式生物,其体长约1mm,是一种非寄生性蠕虫,用显微镜可辨别其性别和区分表型。线虫有雌雄同体(,常染色体记为I~V;XX;2n=12)和雄虫(♂,XO;2n-1=11)两种性别,雄虫约只占0.05%;雌雄同体只有自交和与雄虫杂交两种繁殖方式。线虫的发育顺序为胚胎期→幼虫期→成年期,历时3天半;幼虫期有L1~L4期,L4晚期幼虫即可交配。回答下列问题:
(1)将雌雄同体的线虫置于30℃恒温水浴箱一段时间可提高子代中雄虫的比例,从减数分裂角度推测其作用机理是_______。请在下图方框中绘制正常情况下雌雄同体自交及与雄虫杂交产生子一代的遗传图解_______。
(2)野生型线虫的基因型为+/+,研究者发现一种矮胖型隐性突变体线虫,其基因dpy-5位于Ⅰ号染色体上,为验证dpy-5基因的位置,研究者将野生型线虫与该隐性突变体进行杂交,结果如图:
据图推测,为提高子代数量,研究者可让_______,若发现F2表型比为3:1,则可证明。
(3)研究者发现另一个隐性突变基因ucu-22可使线虫行动时身体抖动,同时确定基因ucu-22与基因dpy-5为非等位基因,为确定两者的具体位置,研究者进行如下实验:
实验过程:P:矮胖型雌雄同体×野生型雄虫→F1选取L4早、中期雄虫与行动时身体抖动隐性突变体雌雄同体杂交→让F2的雌雄同体单独培养,统计所产幼虫(F3)的表型。
实验结果:_______,则可证明基因ucu-22和基因dpy-5位于非同源染色体上。
三年真题·压轴题
设题创新:依托 Z 染色体双基因雄蚕互换重组配子比例计算,ZW 连锁全新高考情境(T1);细胞质母系遗传+两对核恢复基因 9:7 芝麻蒴果,mRNA 蛋白分子检测结合(T6);启动子碱基缺失提前终止密码,9:6:1 水稻株高数量遗传(T7);三独立基因辣椒多花,PCR 酶切电泳基因定位实验(T8);G 基因亲本印记绵羊美臀,表观遗传育种实操大题(T11)。
一、单选题
1.(2026年高考山东卷生物高考真题(网络收集版))家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A.甲的基因型可能为ZAbW
B.乙的基因型可能为ZABZab
C.乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D.F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
2.(2026年高考湖北卷生物高考真题(网络收集版))豌豆种子的黄色和绿色分别受基因Y、y控制,种子的圆粒和皱粒分别受基因R、r控制。另有一对相对性状受基因A、a控制,该基因不影响黄色、绿色和圆粒、皱粒表型。现有纯合亲本AAYYRR和aayyrr杂交,所得植株自交,得种子。种子按A(a)基因型分类,结果如下表。
基因型
黄色与绿色表型比
圆粒与皱粒表型比
AA
3∶1
24∶1
Aa
3∶1
21∶4
aa
3∶1
9∶16
下列叙述正确的是( )
A.种子圆粒与皱粒表型比为18:7
B.种子中基因型是aa的黄色种子占比为1/8
C.A(a)基因与Y(y)基因不在同一条染色体上
D.A(a)基因与R(r)基因的遗传符合孟德尔自由组合定律
3.(2026年高考贵州卷生物高考真题(网络收集版))某种狗的毛色有黑色、棕色和黄色,受常染色体上一对等位基因A/a控制,基因型为aa的狗均为黄色;鼻子有黑色和棕色,受另一对等位基因B/b控制,B/b基因还会影响毛色的深度。研究小组进行杂交实验,结果如表。下列叙述正确的是( )
亲本
F1
F2(数量足够多)
黄毛黑鼻♂*棕毛棕鼻♀
全为黑毛黑鼻
黑毛黑鼻∶棕毛棕鼻∶黄毛(部分为棕鼻)=9∶3∶4
A.该实验中父本基因型为aabb
B.F2黄毛狗中黑鼻个体占1/4
C.F2黑毛狗中有1/4个体基因型与F1相同
D.F2棕毛狗相互交配子代个体全为棕鼻
4.(2026年高考云南卷生物高考真题(网络收集版))红花是药食两用的经济作物,其分枝类型由A/a、B/b两对等位基因控制,用分散型和紧密型两株纯合植株杂交,F1全为分散型;F1自交,F2中分散型∶紧密型=13∶3。下列说法错误的是( )
A.A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
B.紧密型亲本的基因型为AAbb(或aaBB)
C.F2分散型植株中纯合子占2/13
D.F2紧密型植株自由交配,子代中分散型占1/9
5.(2026年高考河北卷生物高考真题(网络收集版))X染色体上基因排列顺序为a-b-c-d-e的隐性纯合突变体雌果蝇与经射线照射后的野生型雄蝇杂交,子代中出现一只由染色体片段缺失导致的b、c和d隐性表型的雌蝇甲。已知缺失纯合体致死,不考虑其他突变和X、Y染色体同源区段,下列分析正确的是( )
A.由于缺失纯合体致死,因此该变异不能为进化提供原材料
B.雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交,子代中雌雄的数量比为1∶1
C.雌蝇甲的减数分裂过程中,每对同源染色体均能通过联会形成正常四分体
D.雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交,子代雄蝇中可出现A基因控制的显性表型
二、解答题
6.(2026年高考陕晋青宁卷生物高考真题(网络收集版))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”)。
7.(2026年高考江西卷生物高考真题(网络收集版))“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉,但雌蕊正常,其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示,遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞),某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育,该性状可被核基因恢复。
回答下列问题:
(1)研究表明,U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道,造成H+等小分子物质泄漏,会妨碍细胞的________呼吸,最终影响育性。
(2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合,其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。
杂交方式
F1表型比例
F2表型比例
♀Ⅰ×♂Ⅳ
全为可育
可育∶不育=9∶7
♀Ⅱ×♂Ⅳ
全为可育(植株Ⅵ)
可育∶不育=3∶1
(3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制),结果如图甲;以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体蛋白质,结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合,可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前;②转录后翻译前;③翻译后加工前;④加工后运输前)。
注:图甲为mRNA检测结果,图乙为蛋白质检测结果;▃表示检测到少量mRNA或蛋白质
(4)结合表和图分析,植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本,不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性,但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性,可推测以植株Ⅴ为父本,植株Ⅵ(题表中)为母本杂交,后代的基因型及比例为________。
(5)综合上述,对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA;②完全清除U蛋白;③封闭一定量的U蛋白所形成的通道;④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。
8.(2026年高考湖南卷生物高考真题(网络收集版))株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:
(1)为阐明纯合品系甲(株高100 cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140 cm)杂交后,株高均为140 cm,F2中株高140 cm和100 cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。
野生型:
突变型:
①该突变体第_____位氨基酸突变为_____(部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。
②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物_____(填序号)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
(3)某纯合品系乙(株高75 cm)与纯合品系甲(株高100 cm)杂交后,株高均为100 cm,中株高100 cm的347株,株高75 cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:
①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为_____(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140 cm)杂交,其表现为株高140 cm,中株高140 cm、100 cm和75 cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是_____________________________________。
②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是__________________________________________。
9.(2026年高考河北卷生物高考真题(网络收集版))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。
10.(2026年高考河南卷生物高考真题(网络收集版))水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题:
(1)A基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为________。
(2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行________,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是________。
(3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。
组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
①
大穗抗病×大穗感病
全为大穗抗病(M)
大穗抗病∶大穗感病=3∶1
②
大穗抗病×小穗感病
全为中穗中抗病(G)
大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1
③
M×小穗感病
中穗中抗病∶中穗感病=3∶1
已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为________(填“显性”或“隐性”);G的基因型为________;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为________、________。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为________。
11.(2026年1月浙江生物高考真题)栽培辣椒(2n=24)是茄科的蔬菜作物,可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状,由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制,且G抑制H的表达,而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙,以及果实直立的辣椒丙,杂交结果如下表所示。
亲本组合
后代的表型及其比例
甲×丙
全部为果实下垂
果实下垂︰果实直立=13︰3
乙×乙
果实下垂︰果实直立=3︰1
一
回答下列问题:
(1)甲的基因型是________,乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交,得到的中ggHH基因型频率是________。
(2)甲×丙得到,写出与丙杂交的遗传图解________。
(3)研究发现,G基因的启动子核心区域出现序列的缺失,使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合,结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立,其原因是______________。
(4)辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因,这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒(2n=26)进行杂交,可形成早期胚胎,但胚胎不能正常发育,体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代,可取早期胚胎材料作为________进行培养,实现胚胎的拯救,得到再生植株。
12.(2025高考课标卷生物)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色:白色=3:1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙):浅红色:白色(丁)=1:2:1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型________(填“相同”或“不同”),判断依据是________。
(2)丙自交子一代出现深红色:浅红色:白色=9:6:1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为________。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为________,其中纯合体所占比例为________。
13.(2025年高考甘肃卷生物真题试卷)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为显性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有___________种,表型有___________种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是___________。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀___________,♂___________。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,则亲本白化纯种鼠的基因型为__________,F2代黑色鼠的基因型为__________
14.(2025年广东省高考生物真题)在繁育陶赛特绵羊的过程中,发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高(美臀)的个体。研究发现,美臀性状由单基因(G/g)突变所导致,以常染色体显性方式遗传。此外,美臀性状仅在杂合子中,且G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题:
(1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交,子一代中美臀羊的理论比例为______;选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊的理论比例为______。
(2)由于羊角具有一定的伤害性,育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生,如图a进行杂交,P美臀有角羊应作为______(填“父本”或“母本”),便于从中选择亲本;若要实现F3中美臀无角个体比例最高,应在中选择亲本基因型为______。
(3)研究发现,美臀性状由G基因及其附近基因(图b)共同参与调控,其中D基因调控骨骼肌发育,其高表达使羊产生美臀性状;M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达,而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达,这种遗传现象属于______。GG基因型个体的体型正常,推测其原因_______。
(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存________,用于美臀无角羊的人工繁育。
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