第16讲 自由组合定律 (3大核心速记+3层高分专练)(专项训练)(天津专用)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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97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 | 基因的自由组合定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.47 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 细胞膜的流动性 |
| 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/58943484.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以拆分法为核心,构建“基础规律-特殊比例-实验探究”三层解题体系,结合天津考情实现靶向突破的遗传专项训练。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常规解题方法|5类题型+8个示例|拆分法正向/逆向推导、概率乘法原理|从两对基因到n对基因的自由组合规律延伸|
|特殊比例与实验|9种特殊比例+4类验证方法|比例总和判断法、致死修正模型、假说-演绎实验设计|从9:3:3:1基础模型到基因互作/致死的变式迁移|
|分层专练|3级梯度+20道真题|天津特色情境解题模板、多模块融合技巧|从基础计算到复杂遗传图谱分析的能力递进|
内容正文:
第16讲 自由组合定律
(天津专用)
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
B
B
B
D
C
D
D
题号
11
12
答案
C
D
13.(1)斐林
(2) 遵循 S3 aaBB、aaBb、aabb 3/16
(3) 1∶1 7∶9
14.(1) 1/6 不属于
(2) 自由组合 红色:白色=9:7
(3) D 抑制 E蛋白表达量与其抑制作用呈正相关
(4) DDee或Ddee 无
(5) 深紫色斑点:淡紫色斑点:无斑点=3:6:7 100%
15.(1) GGhh/hhGG 2/二 3/8/0.375/37.5%
(2)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
(3)共同祖先/同一祖先/同种祖先
16.(1) TT h 1/2
(2) BrBp 3
(3) 高茎抗病 1/18 1/6
17.(1)抑制
(2) aaBB 4 AABB和Aabb
(3) D 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=3∶3∶2 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=2∶1∶1
18.(1) AaBb 2#两
(2)AABB、aaBB
(3)4#四
(4)8#八
一年重难·情境应用
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
C
B
D
D
D
B
D
B
10【答案】(1) 能 若B/b基因位于常染色体上,F2中雌、雄个体的表现型及比例均为黑色∶灰色∶白色=12∶3∶1(腹部颜色在雌雄个体中的表现型及比例不同)
(2) aaZBZB、AAZbW 黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=16∶12∶3∶1
(3)AZb或AW或aZb或aW
(4)
【难度】0.28
【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异
11【答案】(1) 易饲养、繁殖快、后代数量多、染色体数量少、具有易于区分的相对性状等(至少两点) 假说-演绎 X
(2) 显 常 无论正交反交,子一代表型比例与性别无关
(3)AA
(4) 3 (基因的)自由组合 裂翅∶黑檀体=2∶1
(5)
12【答案】(1) 基因的自由组合定律 1/一 白心
(2) 增添 a
(3) 支持 红黄花红心:黄花白心:白花红心:白花白心=9∶3∶3∶1 1/16
13
【答案】(1) 5/五 能
(2)bbDd或BbDd
(3)紫叶紫粒:紫叶棕粒:绿叶紫粒:绿叶棕粒=1:1:1:1
(4) 4/四 3/4或1/2
14
【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
高考真题·考向感知
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
A
D
D
D
D
C
C
题号
11
答案
A
12.
(1)有氧
(2)(S)aaBB或(S)AAbb
(3)②
(4) (S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1
(5)③④
13.
(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
14.
(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
15.
(1)AABBCC
(2) 3 13/16(或81.25%) 多 11
(3) 酶A 100
20 / 21
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第16讲 自由组合定律
(天津专用)
第1部分 五年考情·精准定向
第2部分 三大核心·主干速记
核心1 两对相对性状的杂交实验
核心2 自由组合定律的常规解题规律和方法
核心3 自由组合定律中的特殊比例和实验探究
第3部分 分层专练·靶向攻关
天津专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
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。
考情分析:
1.考查频次:整体定位:必考核心遗传大题,五年全覆盖 自由组合定律是天津等级考遗传模块压轴考点,2021—2025 连续五年均有考查,不存在空缺年份,分值稳定在 8~12 分,是生物试卷区分度最高的专题。考查频率细分 基础模型(9:3:3:1 标准比例):每年必考;变式比例(9:3:4、9:6:1、15:1、致死、累加效应):近四年每年均设置设问;多对等位基因(3 对及以上独立遗传):2025 年新增三基因综合计算,难度提升;自由组合 + 伴性遗传融合:2022、2024、2025 连续三年联合考查。
2.考查要点:(一)基础概念类(选择题高频)自由组合定律细胞学实质:减数第一次分裂后期,非同源染色体上非等位基因自由组合;区分 “同源染色体非等位基因连锁互换” 不遵循自由组合;孟德尔两对相对性状杂交实验:F₁配子类型、F₂基因型 / 表现型种类、纯合子、重组型个体计算;定律验证方法:自交法、测交法、花粉鉴定法的实验逻辑与结果判断。(二)计算核心(大题必考点)拆分法解题:多对基因拆分成分离定律分别计算,再用乘法原理合并;9:3:3:1 变式比例:隐性上位、显性上位、累加效应、抑制作用等特殊分离比推导基因型;致死类计算:配子致死、合子致死后性状比例修正与概率计算;多基因遗传:三对独立遗传基因自交、杂交后代表型种类、纯合子占比(2025 真题重点)。(三)综合融合高频考点 自由组合 + 伴性遗传:常染色体 + X 染色体基因连锁遗传,患病概率综合计算;基因定位实验:通过杂交比例判断两对基因是否位于非同源染色体;育种应用:杂交育种筛选多性状纯合植株,书写育种流程;结合分子技术:电泳图谱、PCR 条带推导基因型(天津新高考特色);人类遗传病:两种单基因病并发,结合自由组合计算子代患病概率。(四)实验探究类(拉分设问)设计实验验证两对基因是否遵循自由组合定律,写出实验方案、预期结果与结论。
3.命题情境:天津卷命题坚持真实生活化、农业实践、医学科研、前沿生物技术四大情境,极少单纯课本豌豆模型,情境创新逐年增强:农作物育种情境(占比最高)番茄、水稻、甜瓜、豌豆等作物,以果实性状、抗病性、籽粒产量为背景。2025 年真题以番茄浆果营养物质合成为情境,三对独立基因控制营养与籽粒性状;2022 年甜瓜瓜刺、性别性状遗传,考查杂交筛选纯合品系。模式生物遗传实验果蝇体色、翅型、眼色多性状杂交,融合常染色体与伴 X 遗传,设置连锁与自由组合对照分析(2023、2024 选择题)。人类遗传病医学情境 两种独立单基因遗传病并发,结合遗传系谱图,运用自由组合计算正常 / 患病子代概率,贴合健康生活主题。分子生物技术新情境(天津特色创新)结合电泳条带、基因工程、转基因育种,将基因定位、基因型鉴定与自由组合结合,兼顾分子与遗传两大模块,区分基础扎实度。科研实验探究情境 实验室人工杂交、连续多代自由交配,统计后代性状分离数据,判断基因遗传规律,侧重科学思维、数据推理能力考查。
备考策略
1.抓牢核心点: 吃透定律实质与适用范围 牢牢记住核心判定标准:只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合;同源染色体上非等位基因连锁,不适用该定律。区分减数第一次分裂后期染色体行为,理解 “等位基因分离、非等位基因自由组合” 同步发生,规避 “任意非等位基因都能自由组合” 典型误区。回归教材孟德尔两对相对性状杂交实验,梳理假说 — 演绎完整流程,牢记 F₁配子类型、F₂基因型、表现型、重组个体、纯合子基础数据,所有计算均以该模型为根基。掌握通用解题底层方法 —— 拆分法天津遗传计算全部依赖拆分法解题,把多对等位基因拆解为若干分离定律单独计算,再用乘法原理合并结果,适用于配子种类、基因型概率、表现型概率、纯合子占比所有题型。熟练区分棋盘法、分枝法、配子法适用场景,多基因(3 对及以上)计算统一使用拆分法,提升计算速度与准确率。建立基因型与性状比例对应逻辑
标准 9:3:3:1 模型必须熟记,能正向推导基因型、反向根据性状比例判断基因型;理解比例总和为 16 的本质是双杂合子自交产生 16 种配子结合方式,为后续特殊比例分析铺垫底层逻辑。
2.熟记关键点: (1)特殊分离比专项记忆(天津五年必考)分类背诵基因互作变式(9:7、9:3:4、9:6:1、15:1)、配子 / 胚胎致死类比例、累加效应比例,总结统一解题模板:先看比例总和,总和 = 16 为基因互作,总和<16 存在致死;根据显性、隐性基因控制性状规律快速锁定基因型。整理错题本,专门收录天津真题变式比例计算题,归纳固定推导步骤。(2)综合融合类题型解题要点自由组合 + 伴性遗传:分开处理常染色体基因与性染色体基因,分别计算概率再相乘,做题时在题干标注基因位置,防止混淆;基因定位实验:熟记验证自由组合三种方法(自交、测交、花粉鉴定法),掌握实验设计答题模板,会书写实验思路、预期结果与结论,天津压轴大题最后一问常考该类探究题;育种、人类遗传病应用:杂交育种筛选多性状纯合个体步骤、两种独立遗传病并发概率计算,固定答题流程,规范文字表述。(3)整理全套易错避坑关键点区分 “自交” 与 “自由交配” 计算方法;看清题干限定范围(如 “正常个体中”“显性个体中” 概率修正;区分重组型个体定义;多基因计算时避免漏算、重复计算纯合子;电泳图谱结合基因型推导时,根据条带对应等位基因快速判断基因型。
3.紧扣命题趋势:贴合天津本地考法,针对性强化训练适配天津多模块融合命题特点:近五年天津卷不再单独考查自由组合,常结合伴性遗传、染色体变异、电泳、杂交育种综合设问。复习时打破模块界限,训练复合题型:每天练习 1 道 “常染色体 + X 染色体” 双遗传综合大题,熟练结合系谱图、电泳条带推导基因型,适应题干长、信息量大的命题风格。聚焦本土情境命题导向,专项刷题:天津高频三大情境:农作物育种(番茄、水稻、甜瓜)、果蝇模式生物、人类遗传病医学情境。刷题优先选用 2021-2025 天津高考真题、天津各区高三模考题,少练外地偏题怪题;训练快速提取题干有效信息(基因对数、显隐性、基因位置),筛除无关情境文字,提升读题效率。强化实验探究类开放设问训练:天津遗传大题区分度集中在实验设计,未来会持续加大假说演绎、基因定位探究考查力度。背诵标准化答题模板,规范书写实验操作、观测指标、结果结论;主动自主设计实验,而非只做计算,训练科学探究书面表达,减少文字表述扣分。分层梯度刷题,贴合试卷分值设置:选择题:专项训练基础概念、简单比例辨析,保证 4 分选择题零失误;遗传大题:拆分梯度练习,第一、二小问基础计算保证满分,重点突破最后一问特殊比例、实验设计拉分点;适度练习三对等位基因综合计算,对接 2025 真题新增多基因考查趋势,提前适应计算难度提升。规范答题步骤,适配天津阅卷标准:计算题必须写出拆分分步计算过程,不能只写最终答案;基因型书写规范,常染色体、性染色体基因分开书写;实验题分点作答,逻辑清晰,按 “思路 — 结果 — 结论” 分层书写,踩中阅卷得分点。
三大核心·主干速记
核心1 两对相对性状的杂交实验
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
1、观察现象,提出问题
(1)两对相对性状杂交实验的过程
(2)对杂交实验结果的分析
观察对象
实验结果
实验结论
F1性状
全为黄色圆粒
说明黄色和圆粒为显性性状
F2粒形
圆粒 :皱粒
说明种子形状的遗传遵循分离定律
F2粒色
黄色:绿色=3 :1
说明种子子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2性状
出现两种亲本类型 (黄色圆粒、绿色皱粒),出现两种新类型 (绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
(3)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?
2、提出假说,解释问题
①假说内容
a.两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b.F1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。
c.F1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。
d.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。
②遗传图解
棋盘格式:
分解组合式:
③结果分析
基因型类型
基因型
所占比例
纯合子
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr
各占 1/16
单杂合子
YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr
各占 2/16
双杂合子
YyRr
占 4/16
分类依据
具体类型
表型基因型
所占比例
显隐性
双显
Y_R_
9/16
显隐性
单显
Y_rr + yyR_
6/16
显隐性
双隐
yyrr
1/16
与亲本关系
亲本类型
Y_R_ + yyrr
10/16
与亲本关系
重组类型
Y_rr + yyR_
6/16
特别提醒!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吗?并说明理由。
不一定;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。
3、演绎推理,验证假说
①演绎推理图解—测交
②实验验证: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(如表)都符合预期的设想。
性状组合
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
实际籽粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
4、归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
二、基因的自由组合定律分析
(一)、内容解读
项目
具体内容
补充易错提醒
研究对象
位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自由组合定律,只遵循基因分离定律
发生时间
减数分裂 Ⅰ 后期
受精时雌雄配子的随机结合不属于自由组合定律的范畴,自由组合发生在配子形成阶段
实质
非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,带动其上非等位基因重组
适用生物
进行有性生殖的真核生物的遗传
无性生殖生物不适用
适用遗传方式
适用于细胞核遗传,不适用于细胞质遗传,也不适用于原核生物和病毒
细胞质遗传遵循母系遗传规律,原核、病毒无染色体,不具备减数分裂的过程
(二)、细胞学基础
1. 精原细胞(基因型 YyRr)
含两对同源染色体,携带等位基因 Y/y、R/r;先进行 DNA 复制,形成初级精母细胞。
2. 初级精母细胞(减 Ⅰ 时期)
减 Ⅰ 后期发生两大核心变化:
① 同源染色体分开,等位基因 Y 与 y、R 与 r 彼此分离(基因分离定律实质);
② 非同源染色体自由组合,非同源染色体上非等位基因自由组合(自由组合定律实质)。
存在两种组合随机情况:
组合 1:Y、R 移向一极,y、r 移向另一极
组合 2:Y、r 移向一极,y、R 移向另一极
3. 次级精母细胞(减 Ⅰ 结束产生 2 个)
两种分裂路径:
路径 1:YYRR、yyrr
路径 2:YYrr、yyRR
4. 减数分裂 Ⅱ 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,次级精母细胞均等分裂产生精细胞。
5. 最终精细胞结果
若减 Ⅰ 组合为 Y-R、y-r:产生 4 个精子,2 种基因型(YR、yr),比例 1:1
若减 Ⅰ 组合为 Y-r、y-R:产生 4 个精子,2 种基因型(Yr、yR),比例 1:1
6.核心考点总结
(1)1 个YyRr 精原细胞减数分裂,只能产生2 种精子;大量 YyRr 精原细胞可产生 4 种等量精子(YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1)。
(2) 分离、自由组合定律均发生在减数第一次分裂后期。
(3)等位基因分离依赖同源染色体分离;非等位基因自由组合依赖非同源染色体自由组合。
(4)减数第二次分裂无基因重组,仅姐妹染色单体分开,不改变基因型种类。
(三)基因自由组合定律实质与比例的关系
1、自由组合定律实质 非同源染色体上的非等位基因,随非同源染色体的自由组合而组合,该过程发生在减数第一次分裂后期。
2、核心直接体现(最能反映实质的证据)
基因型为F1(YyRr)的个体,减数分裂产生配子时,会形成4 种比例为1:1:1:1的配子(YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1),这是自由组合定律最直接、最能体现实质的证据。
3、可用于验证自由组合定律的 4 种方法
验证方法
操作过程
结果比例
特点说明
自交法
基因型为的个体自交
后代表型比例为
操作简便,属于间接验证
测交法
与隐性纯合子杂交
后代表型比例为
经典验证方法,可直接反映的配子类型及比例
花粉鉴定法
直接观察经减数分裂产生的花粉类型
花粉类型比例为
直接观察配子,最直观体现自由组合定律实质
单倍体育种法
取花粉→花药离体培养获得单倍体幼苗→秋水仙素处理获得纯合植株
最终植株类型比例为
可直接获得纯合个体,兼具育种应用价值
三、孟德尔获得成功的原因
材料:正确选择豌豆作为实验材料
对象:由一对相对性状到多对相对性状
方法:对实验结果进行统计学分析
程序:运用假说 — 演绎法
四、孟德尔遗传规律的应用
(1)应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
(2)实例
①杂交育种:人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
核心2 自由组合定律的常规解题规律和方法
一、已知亲代推配子及子代(正向推断法)
1.思路 将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。
2.方法
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)
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
二、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:
(1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
三、多对等位基因的自由组合
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数
1
2
n
F1配子种类和比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F2表型种类和比例
2种(3∶1)1
22种(3∶1)2
2n种(3∶1)n
F2基因型种类和比例
3种(1∶2∶1)1
32种(1∶2∶1)2
3n种(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例
(3/4)1
(3/4)2
(3/4)n
F2中隐性个体比例
(1/4)1
(1/4)2
(1/4)n
F1测交后代表型种类及比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例
(1/2)1
(1/2)2
(1/2)n
特别提醒!(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
四、利用自由组合定律计算患遗传病的概率
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如下表所示:
序号
类型
计算公式
已知
患甲病的概率为m
不患甲病的概率为1-m
患乙病的概率为n
不患乙病的概率为1-n
①
同时患两病的概率
m·n
②
只患甲病的概率
m·(1-n)
③
只患乙病的概率
n·(1-m)
④
不患病的概率
(1-m)(1-n)
拓展求解
患病的概率
①+②+③或1-④
只患一种病的概率
②+③或1-(①+④)
五、自由组合中的群体自交、测交和自由交配的概率计算问题
纯合黄色圆粒豌豆 (YYRR) 和纯合绿色皱粒豌豆 (yyrr) 杂交后得 F₁,F₁再自交得 F₂,若 F₂中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示:
核心3 自由组合定律中的特殊比例和实验探究
一 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
题型一 自由组合定律中的特殊分离比问题分析
1.和为16的自由组合定律特殊比例
(1)基因互作
F₁(AaBb) 自交后代表型比例
原因分析
F₁(AaBb) 测交后代表型比例
9:3:3:1
正常的完全显性
1:1:1:1
9:7
当两个显性基因同时存在时表现为一种性状,其他的基因型为另一种性状,即 (9A_B_):(3A_bb+3aaB_+aabb)
1:3
12:3:1
只要 A (或 B) 存在就表现为同一种性状,其余正常表现,即 (9A_B_+3A_bb):(3aaB_):(laabb) 或 (9A_B_+3aaB_):(3A_bb):(laabb)
2:1:1
9:3:4
a (或 b) 成对存在时表现为一种性状,其余正常表现,即 (9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+laabb) 或 (9A_B_):(3aaB_):(3A_bb+laabb)
1:1:2
9:6:1
单独存在 A 或 B 时表现为同一种性状,其余正常表现,即 (9A_B_):(3A_bb+3aaB_):(laabb)
1:2:1
13:3
只存在某一种显性基因 (如 A) 时表现为一种性状,其余基因型表现为另一种性状,即 (9A_B_+3aaB_+laabb):(3A_bb)
3:1
15:1
存在显性基因为同一种表型,其余正常表现,即 (9A_B_+3aaB_+3A_bb):(laabb)
3:1
10:6
具有单显基因为一种表型,其余基因型为另一种表型,即 (9A_B_+laabb):(3aaB_+3A_bb)
1:1
(2)基因的叠加效应
①表型分析
亲本F1(AaBb)分两种交配情况:F1(AaBb)自交得到 9 种基因型。
自交
5 种表型,比例为1:4:6:4:1
基因型分组:1AABB;2AaBB、2AABb;4AaBb、1AAbb、1aaBB;2Aabb、2aaBb;1aabb,
测交
3 种表型,比例为1:2:1
②原因:基因A与B的作用效果相同,且显性基因越多,作用效果越强。
2.和小于16的自由组合定律特殊比例
(1)胚胎致死或个体致死
致死分类
具体致死类型
AaBb 自交后代比例
AaBb 测交后代比例
显性纯合致死
AA 和 BB 致死
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
显性纯合致死
AA (或 BB) 致死
6 (2AaBB+4AaBb):3aaB_:2Aabb:1aabb 或 6 (2AABb+4AaBb):3A_bb:2aaBb:1aabb
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
隐性纯合致死
双隐性致死
A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3
-
隐性纯合致死
单隐性致死 (aa 或 bb)
9A_B_:3A_bb 或 9A_B_:3aaB_
-
(2)配子致死或配子不育
亲本交配情况
致死配子类型
自交后代表型比例
AaBb自交(配子致死)
双显 (AB) 的雌或雄配子致死
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=5:3:3:1
AaBb自交(配子致死)
单显 (aB或Ab) 的雌或雄配子致死
A_B_: A_bb:aaB_:aabb=7:3:1:1
AaBb自交(配子致死)
含A的雌或雄配子致死
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=3:3:1:1
AaBb自交(配子致死)
双隐 (ab) 的雌或雄配子致死
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=8:2:2:0
题型二 判断两对等位基因在常染色体上的位置
1.判断不同隐性突变基因是否为同一位点的突变
若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系,则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况,可通过杂交实验进行判断。
项目
野生型
白花1
白花2
互为等位基因
AA
a1a1
a2a2
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
实验方法是让白花1和白花2进行杂交后,F1自交得F2,统计分析F1和F2的表型及比例。
2.判断两对等位基因是否位于一对同源染色体上
(1)测交法
第一组 AaBb×aabb
后代表型及比例:双显性 (AaBb) : 双隐性 (aabb) : 单显性 1 (Aabb) : 单显性 2 (aaBb) = 1:1:1:1
说明:两对基因位于两对同源染色体上。
第二组(连锁无互换)AaBb×aabb
后代表型及比例:双显性 (AaBb) : 双隐性 (aabb) = 1:1
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间没有发生互换。
第三组(连锁有互换)AaBb×aabb
后代表型占比:
双显性 (AaBb):40%
双隐性 (aabb):40%
单显性 1 (Aabb):10%
单显性 2 (aaBb):10%
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间发生了互换。
(2)自交法
自由组合(两对基因位于两对同源染色体上)
AaBb自交
表型:双显性 (A_B_) : 单显性 1 (A_bb) : 单显性 2 (aaB_) : 双隐性 (aabb) = 9:3:3:1
说明:两对基因位于两对同源染色体上
相引连锁(AB连锁、ab连锁)
①无互换
AaBb自交
表型:双显性 (A_B_) : 双隐性 (aabb) = 3:1
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间没有发生互换
②发生互换
AaBb自交
表型占比:双显性 (A_B_) 66%、双隐性 (aabb) 16%、单显性 1 (A_bb) 9%、单显性 2 (aaB_) 9%
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间发生了互换
相斥连锁(Ab连锁、aB连锁)
①无互换
AaBb自交
表型:单显性 1 (Abb) : 双显性 (AaBb) : 单显性 2 (aaBB) = 1:2:1
说明:A与b位于一条染色体上,a与B位于一条染色体上,且染色体之间没有发生互换
②发生互换
AaBb自交
表型占比:单显性 1 (A_bb) 24%、单显性 2 (aaB_) 24%、双显性 (A_B_) 51%、双隐性 (aabb) 1%
说明:A与b位于一条染色体上,a与B位于一条染色体上,且染色体之间发生了互换
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
一、单选题
1.(2026·天津北辰·二模)下列关于研究生物学的科学方法的叙述,正确的是( )
A.已成功开展预实验的检验实验,正式实验时无需设置空白对照
B.孟德尔运用假说演绎法证明形成配子时等位基因会彼此分离
C.细胞的显微照片是以实物或图画形式直观地表达认识对象的物理模型
D.为获得被标记的子代噬菌体,可在培养基上添加含32P和35S的有机物培养噬菌体
【答案】A
【难度】0.5
【知识点】孟德尔一对相对性状的杂交实验、孟德尔获得成功的原因、噬菌体侵染细菌的实验、真核细胞的三维结构模型
【详解】A、预实验的目的是摸索实验条件、检验实验设计的可行性,预实验阶段已设置空白对照,正式实验时不同处理组之间可形成相互对照,无需额外设置空白对照,A正确;
B、孟德尔通过假说演绎法提出遗传因子分离假说,后经测交实验验证,但当时尚未提出“基因”概念;其核心是揭示遗传因子(后称等位基因)的分离规律,B错误;
C、显微照片属实物图像,是对观察对象的真实记录;物理模型需对实物进行模拟塑造(如DNA双螺旋结构模型),二者本质不同,C错误;
D、噬菌体为专性寄生病毒,不可直接在培养基中培养;标记噬菌体需先用含放射性同位素的培养基中培养宿主细菌,再让噬菌体侵染标记后的细菌,D错误。
2.(2026·天津河西·三模)为研究二倍体水稻花粉母细胞的减数分裂过程,研究人员在常温下选取花蕾期的花药制作装片观察,获得下图所示的显微图像。下列叙述错误的是( )
A.图②中的每个子细胞通常含有一个染色体组
B.图像③④时期的细胞中有同源染色体
C.图④所示细胞发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合
D.按减数分裂中出现的顺序依次为④①③②
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用
【详解】A、图像②细胞处于减数第二次分裂末期,由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半,水稻为二倍体生物,减半后细胞内有一个染色体组,因此②的每个子细胞中具有一个染色体组,A正确;
B、③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,均含有同源染色体,B正确;
C、非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,图④所示细胞处于减数第一次分裂后期,因此图④所示细胞发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合,C正确;
D、分析题图:①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,故减数分裂中出现的顺序依次为③④①②,D错误。
(2026·天津北辰·二模)阅读下列材料,回答小题。
科学家选取DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠,经体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子(卵细胞)的细胞核置换成来自另外一个卵细胞(精子)的细胞核,获得具有两套母本(父本)染色体的“受精卵”。这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠,只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。
位于小鼠7号染色体上的基因H19和Igf2控制着胚胎大小及细胞生长,它们的异常表达会导致胚胎发育异常。DNA中的印记控制区(ICR)是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白(CTCF)。胚胎发育过程中,来自母本7号染色体上甲基化的ICR与CTCF结合,阻止DNA中增强子(E)和Igf2的启动子结合,但不能阻止E和H19的启动子结合,从而使得Igf2不表达,H19顺利表达;来自父本7号染色体的上述两基因的表达情况与之相反。
这种由双亲性别决定的基因功能上的差异称为亲代印记。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟过程中被擦除,新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立,以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。
3.关于“单亲”胚胎的叙述正确的是( )
A.“单亲”胚胎的染色体数目异常,导致基因表达失衡
B.“单亲”胚胎具有两套母本(父本)染色体,故其遗传物质只来自同一亲本
C.“单亲”胚胎是由受精卵经分裂分化而来,该过程体现了动物细胞的全能性
D.“单亲”胚胎不能正常发育有利于提高相应物种子代的遗传多样性和适应性
4.关于基因H19和Igf2两者的叙述正确的是( )
A.在减数分裂Ⅰ后期,H19和Igf2两基因会发生自由组合
B.在正常胚胎细胞中,H19和Igf2两基因可表达
C.如果两者均来自母本,则H19不表达,Igf2过量表达
D.启动子是否结合ICR,是H19和Igf2表达与否的关键
5.关于亲代印记的叙述正确的是( )
A.在受精作用过程中重建新的印记
B.在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除
C.亲代印记的本质是DNA中碱基序列的改变
D.男性个体的细胞中会出现祖母的亲代印记
【答案】3.D 4.B 5.B
【难度】0.65
【知识点】减数分裂过程中的变化规律、受精作用、基因自由组合定律的实质和应用、表观遗传
【详解】3.A、“单亲”胚胎含两套母本或父本染色体,染色体数目仍为二倍体,与正常受精卵一致,基因表达失衡是亲代印记导致的,A错误;
B、“单亲”胚胎细胞核遗传物质来自两个同性别不同亲本,且细胞质还存在原有受精卵的遗传物质,并非只来自同一亲本,B错误;
C、“单亲”胚胎不能正常发育为完整个体,且动物细胞全能性指已分化的动物细胞发育为完整个体的潜能,该过程未体现全能性,C错误;
D、“单亲”胚胎不能正常发育,迫使生物进行有性生殖,通过基因重组提高子代遗传多样性和环境适应性,D正确。
4.A、H19和Igf2都位于7号染色体上,属于同源染色体上的非等位基因,减数分裂Ⅰ后期不会发生自由组合(自由组合发生在非同源染色体的非等位基因之间),A错误;
B、正常胚胎同时含父本、母本的7号染色体:母本源染色体上H19表达、Igf2不表达,父本源染色体上Igf2表达、H19不表达,因此两个基因均可在正常胚胎细胞中表达,B正确;
C、若两个基因均来自母本,会出现H19表达、Igf2不表达的情况,选项表述与事实相反,C错误;
D、ICR是否甲基化决定其能否结合CTCF,进而决定增强子E能否和对应基因的启动子结合,是基因表达与否的关键,并非启动子结合ICR,D错误。
5.A、新的亲代印记是在卵细胞或精子的发育过程中重新建立,并非受精过程,A错误;
B、题干明确说明亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟过程中被擦除,B正确;
C、亲代印记属于表观遗传,本质是DNA的甲基化修饰,DNA碱基序列未发生改变,C错误;
D、男性的父亲产生精子时,原始生殖细胞中来自祖母的亲代印记已经被擦除,重建为父本印记,因此男性个体的细胞中不会保留祖母的亲代印记,D错误。
6.(2026·天津·一模)某研究小组为研究自然选择的作用,进行了如下实验:将直毛长翅果蝇(AABB)与分叉毛残翅果蝇(aabb)杂交,A、a与B、b基因是自由组合的,杂交后代作为第0代放置在塑料箱中,个体间自由交配。装有食物的培养瓶悬挂在箱盖上,使残翅个体难以进入。连续培养7代,检测每一代a、b的基因频率,结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.第1代果蝇的理论性状分离比为9∶3∶3∶1
B.培养至某一代中无残翅个体时,b基因频率为0
C.连续培养7代的过程中,该果蝇种群发生了进化
D.种群数量越大,a基因频率的波动幅度会越小
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因频率的改变与生物进化
【详解】A、已知A、a和B、b基因是自由组合的,则这两对基因遵循分离定律和自由组合定律,亲本杂交的第一代表现型均为直毛长翅,第二代性状分离比为9:3:3:1。题中说杂交后代作为第0代AaBb,那么第1代性状分离比为9:3:3:1,A正确;
B、培养至某一代中无残翅个体时,仍有可能存在基因型为Bb的个体,b基因频率不为0, B错误;
C、生物进化的实质是基因频率的改变,据图可知,连续培养7代的过程中基因频率发生了改变,故发生了进化,C正确;
D、由题意可知,只会将残翅个体淘汰,对A、a基因无影响,该等位基因比例始终为1∶1,种群数量越大,得到的结果与理论比例越接近,基因频率的波动幅度越小,D正确。
7.(2025·天津南开·模拟预测)安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制,灰身(B)对黑身(b)为显性。只含有其中一个相关基因(B/b)的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图,未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A.甲与乙杂交得到F₁的表型均为灰身
B.重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体
C.若F₁的基因型为BbXBX,则其变异类型为染色体移接
D.通过此流程育种时,筛选②的结果中雌雄比为1:1
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异
【分析】诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的方法;通常用射线,激光、化学药物处理诱发基因突变,其典型的优缺点:加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。
【详解】A、甲(bbXX)与乙(BOXBY)杂交,F1的基因型有BbXBX、BbXY、bOXBX、bOXY(死亡,只含有其中一个基因的胚胎无法发育),故F1都表现为灰身,A正确;
B、乙的培育方法是通过60Co照射甲的细胞,使染色体发生变异,这种变异是不定向的,故重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体,B正确;
C、若F1的基因型为BbXBX,说明B基因所在的染色体片段转移到了X染色体上,这种变异类型属于染色体结构变异,是由染色体的片段移接到另一个非同源染色体上引起的,C正确;
D、图中甲的基因型为bbXX,乙的基因型为BOXBY,F1的基因型有BbXBX、BbXY、bOXBX、bOXY(死亡),筛选出的含异常染色体个体的基因型为BbXXB或bOXXB,全为雌性,D错误。
故选D。
8.(2025·天津·二模)家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0、a0,染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上。雄蚕丝多、质量好,但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是( )
A.若要研究家蚕的基因组,应测定29条染色体上的DNA序列
B.限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
C.利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交,后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
D.基因型A0aZbW的个体与基因型A0aZBZB的个体杂交,后代中有斑纹正常体壁雄性所占比例为1/4
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异
【分析】家蚕核染色体组成为2N=56,其性别决定方式为ZW型。图1发生的变异类型为染色体结构变异。
【详解】A、已知家蚕核染色体组成为2N=56,其性别决定方式为ZW型,若要研究家蚕的基因组,应测定27条常染色体+Z染色体+W染色体共29条染色体上的DNA序列,A正确;
B、图2可知,限性斑纹蚕发生了易位,所依据的原理是染色体结构变异,B正确;
C、图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA,用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕aaZZ培育后代,子代雄蚕全为aaZZ无斑纹,雌蚕全为aaZWA限制性斑纹,故选择无斑纹的个体培养得到的都是高产的雄蚕,C错误;
D、染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的,故基因型A0aZbW的个体产生1/2aZb、1/2aW两种配子,基因型A0aZBZB的个体产生1/2A0ZB、1/2aZB两种配子,两者杂交后代中有斑纹正常体壁雄性A0aZBZb所占比例为1/4,D正确。
故选C。
9.(2025·天津和平·三模)STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段,单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定,如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元,重复7~14次;X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元,重复11~15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B.该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2
C.为保证亲子鉴定的准确率,应选择足够数量不同位点的STR进行检测
D.有丝分裂时,图中(GATA)8和(ATAG)13分别分配到两个子细胞
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用
【分析】1、细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
2、题图中表示的是某女性的四条染色体,两条7号染色体和两条X染色体,其上分别有不同的STR, 用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点。
3、儿子的X染色体一定来自与母亲,因为女性有两条X染色体,且均有可能传递给儿子,故女性中某条X染色体传给儿子的概率为1/2。
【详解】A、用于亲子鉴定的STR一定要具有特异性和稳定性,A正确;
B、该女性只能遗传一条X染色体给其儿子,所以该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2,B正确;
C、选择足够数量不同位点的STR进行检测,可提高个体的特异性,进而保证亲子鉴定的准确性,C正确;
D、有丝分裂形成的子细胞的遗传物质和母细胞完全相同,所以每个子细胞均含有(GATA)8和(GATA)14,D错误。
故选D。
10.(2025·天津滨海新区·三模)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,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生的非同源染色体的自由组合导致其产生的精子具有多样性
B.乙细胞中,有4对同源染色体,4个染色体组
C.XD与Y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】D
【难度】0.85
【知识点】减数分裂和有丝分裂的综合、基因自由组合定律的实质和应用
【分析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,非同源染色体的自由组合导致其产生的精子具有多样性,A正确;
B、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正确;
C、XD与Y属于同源染色体,在减数第一次分裂后期分离;b与b为姐妹染色单体上的相同基因,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;
D、由图可知,甲细胞没有发生染色体互换,只能产生两种次级精母细胞,所以只能产生4个2种精细胞,基因型为BY和bXD,或者BXD和bY,即甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/2或0,乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同,D错误。
故选D。
11.(2025·天津滨海新区·三模)作物M的F1基因杂合,具有优良性状,基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。不考虑基因突变和染色体变异,以下说法错误的是( )
A.与途径1相比,途径2中N植株通过有丝分裂形成配子
B.通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状,克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%
C.途径1中F1减数分裂过程中发生同源染色体的姐妹染色体单体互换,使配子具有多样性
D.以两对独立遗传的等位基因为例,理论上自交胚与F1基因型一致的概率是1/4
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】减数分裂和有丝分裂的综合、基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用
【分析】真核生物细胞增殖的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂,一般通过减数分裂产生精子和卵细胞。
【详解】A、途径1是通过减数分裂形成配子,而途径2中通过有丝分裂产生配子,A正确;
B、克隆胚的形成为有丝分裂,相当于无性繁殖过程,子代和N植株遗传信息一致,故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%,B正确;
C、途径1中F1减数分裂过程中发生同源染色体的非姐妹染色体单体互换,使配子具有多样性,C错误;
D、由题意可知,要保持F1优良性状需要基因杂合,一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2,若该植株有2对独立遗传的等位基因,根据自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选C。
12.(2025·天津河西·二模)玉米是重要的粮食作物,含A基因时普通玉米蔗糖含量低,无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变纯合子aaBBDD,甜度微甜。继续培育甜玉米品种过程中,得到了两个超甜玉米品种甲(aabbDD)和乙(aaBBdd),其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A.含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1
B.aaBBdd和aabbDD的玉米中蔗糖转化为淀粉受阻,导致其甜度较高
C.该玉米品种中,具有甜味的玉米基因型最多有9种
D.AABBdd和aabbDD杂交得到F1,F1自交后代中aabbDD的玉米的占比为1/64
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因、蛋白质与性状的关系
【分析】分析图示可知,在基因B和D的作用下,控制合成酶2,酶2可催化蔗糖转化为淀粉;基因a控制合成酶1,在酶1的作用下,淀粉转化为蔗糖。
【详解】A、由题意可知,含A基因时普通玉米蔗糖含量低,而a控制酶1合成,酶1催化淀粉形成蔗糖,故含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1,A正确;
B、aaBBdd和aabbDD的玉米可以合成酶1,但不能合成酶2,所以淀粉转化为蔗糖增加,甜度较高,B正确;
C、基因型为A_ _ _ _ _的无甜味,基因型共有2×3×3=18种,其他基因型为有甜味,具有甜味的玉米基因型最多有3×3×3-18=9种,C正确;
D、AABBdd和aabbDD杂交得到F1为AaBbDd,由于基因A/a和D/d均位于4号染色体上,故F1自交后代中甜度最高的玉米是aabbDD,其所占的比例=1/4×1/4=1/16,D错误。
故选D。
二、解答题
13.(2025·天津武清·二模)马铃薯块茎中蔗糖水解为还原糖的过程叫糖化。若还原糖含量低,油炸后薯片呈浅色,品质较高;若还原糖含量高,油炸后薯片呈深褐色,品质较差。糖化发生在马铃薯细胞的液泡中,其作用机制如下图所示,转化酶和转化酶抑制子分别由显性基因A和B编码合成,已知A、B基因中只有B基因具有累加效应。根据信息回答下列问题:
(1)实验室中常用________试剂来检测还原糖。
(2)某基因型为AaBb的马铃薯作亲本自交得到F1,对F1的薯片进行高温油炸处理表型为由浅到深(S1~S4)的四种颜色,且表型:S1∶S2∶S3∶S4的比例为4∶3∶6∶3,据此推断A/a与B/b两对基因________(遵循/不遵循)自由组合定律。若对亲本AaBb的薯片进行高温油炸处理,表现出的色度为________(填“S1”“S2”“S3”或“S4”),F1中炸片色度为S1的基因型是________,F1中炸片色度为S4的个体所占比例为________。
(3)马铃薯的D基因编码液泡膜上的蔗糖转运蛋白,该蛋白能将细胞质中的蔗糖转运至液泡内,进而才能发生糖化反应。现不确定A/a与D/d基因是否遵循自由组合定律,研究人员设计实验进行探究:将基因型为AabbDd的马铃薯M自交获得的后代进行高温油炸实验,统计浅色薯片(S1)和深色薯片(S4)的表型比。(不考虑变异)
若S1∶S4的表型比为1∶3或________,则推测A/a与D/d基因不遵循自由组合定律;
若S1∶S4的表型比为________,则推测A/a与D/d基因遵循自由组合定律。
【答案】(1)斐林
(2) 遵循 S3 aaBB、aaBb、aabb 3/16
(3) 1∶1 7∶9
【难度】0.65
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因连锁与交换定律
【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)实验室中常用斐林试剂来检测还原糖,根据是否在水浴条件下出现砖红色沉淀来判断还原糖的有无。
(2)基因型为AaBb的马铃薯作亲本自交得到F1,对F1的薯片高温油炸后的表型:S1∶S2∶S3∶S4的比例为4∶3∶6∶3,该比例为9∶3∶3∶1的变式,据此推断A/a与B/b两对基因遵循自由组合定律。结合图示可知,aa_ _表现为S1,A _BB表现为S2、A_Bb_表现为S3、A_bb表现为S4,若对亲本AaBb的薯片进行高温油炸处理,表现出的色度为S3;F1炸片色度为S1的基因型是aaBB、aaBb、aabb。F1中炸片色度为S4的个体基因型为A_bb,所占比例3/16。
(3)将基因型为AabbDd的马铃薯M自交获得的后代进行高温油炸实验,发现浅色薯片(S1)和深色薯片(S4)的表型比即可做出判断:
①若a、D连锁,A、d连锁,则产生的配子为Abd∶abD=1∶1,则(aabbDD、1AAbbdd)S1∶(2AabbDd)S4的表型比1∶1,出现该比例说明相关基因的遗传不符合基因自由组合定律。
②若a、d连锁,A、D连锁,则产生的配子为AbD∶abd=1∶1,则(aabbdd)S1∶(1AAbbDD、2AabbDd)S4的表型比1∶3,出现该比例说明相关基因的遗传不符合基因自由组合定律。
③若A/a与D/d基因遵循自由组合定律,则亲本产生四种比例均等的配子,则(3aabbD_、3A_bbdd、1aabbdd)S1∶(9A_bbD_)S4的表型比为7∶9。
14.(2026·天津·模拟预测)某二倍体植物的花瓣颜色有红色和白色,由两对等位基因A/a和B/b控制。研究发现,A、B基因同时存在时花瓣为红色。为探究该植物花色的遗传规律,研究人员进行了如表所示杂交实验(不考虑染色体互换),组合①②中的亲本均为纯合子,回答下列问题:
杂交组合
F1表型
F1自交,F2表型及比例
①:突变体甲×红色
均为红色
红色∶白色=3∶1
②:突变体乙×红色
均为红色
红色∶白色=3∶1
③:组合①的F1×组合②的F1
均为红色
红色∶白色=49∶15
(1)根据上述研究结果,组合①的F2中的红色植株自交,后代表型为白色植株的比例是_____。突变体甲和突变体乙的突变基因_____(填“属于”或“不属于”)等位基因。
(2)组合③中,突变体甲和突变体乙的突变基因遵循_____定律遗传,若对组合③中的F1进行测交,则后代的表型及比例是_____。
进一步研究发现,有色花的花瓣在花蕾期无斑点,而某些个体盛花期会出现紫色斑点。已知紫色斑点的形成受两对独立遗传的等位基因D/d和E/e控制。为探究其斑点形成机制,研究人员提取了不同基因型个体1~5号盛花期花瓣的蛋白质进行电泳结果如表,其中D、E蛋白分别由D、E基因表达,两者的表达互不影响。
有斑个体
1(深紫色斑点)
2(浅紫色斑点)
无斑个体
3
4
5
D蛋白
?
斑点区
D蛋白
E蛋白
非斑点区
D蛋白
E蛋白
E蛋白
注:D蛋白含量与基因的数量无关,E蛋白含量与基因的数量有关。
(3)据表分析,_____蛋白是紫色斑点形成的必要条件。推测E蛋白对D蛋白存在_____(填“促进”或“抑制”)作用,作用特点是_____。
(4)1号的基因型可能是_____。5号“?”处为_____(填“有”或“无”)D蛋白。
(5)基因型为DDEE与ddee的个体杂交,F2盛花期花瓣的表型(只考虑斑点性状)及其比例为_____,F2无斑点个体中能稳定遗传无斑点性状的占_____。
【答案】(1) 1/6 不属于
(2) 自由组合 红色:白色=9:7
(3) D 抑制 E蛋白表达量与其抑制作用呈正相关
(4) DDee或Ddee 无
(5) 深紫色斑点:淡紫色斑点:无斑点=3:6:7 100%
【难度】0.47
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因、蛋白质与性状的关系、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
【详解】(1)据题干信息可知,A、B基因同时存在时花瓣为红色,故其基因型为A_B_,组合①的亲本为纯合突变体甲 × 红色(AABB),F1均为红色,自交后代红:白 = 3:1,说明是一对等位基因杂合。 可推知 F1基因型为AABb(或AaBB),F2红色植株基因型及比例为:AABB:AABb=1:2(或AABB:AaBB=1:2)。 红色植株自交,只有AABb(AaBB)自交才会产生白色后代(AAbb/aaBB),概率为:2/3×1/4=1/6。若突变体甲和突变体乙的突变基因是等位基因,则组合③中F1为红色:白色=3:1,因此突变体甲和突变体乙的突变基因不属于等位基因。
(2)根据上述研究结果可知,突变体甲和突变体乙的突变基因遵循基因自由组合(分离)定律遗传。组合③中F1的基因型为1/4AaBb、1/4AaBB、1/4AABb、1/4AABB,F1测交,后代为白色为1/4×3/4+1/4×1/2×2=7/16,红色为1-7/16=9/16,所以红色:白色=9:7。
(3)所有有斑个体的斑点区都存在D蛋白,说明D蛋白是紫色斑点形成的必要条件。1号无E蛋白为深紫色,2号有E蛋白为浅紫色,说明E蛋白抑制D蛋白的作用。题干说明E蛋白含量与基因数量正相关,因此作用特点是:E蛋白表达量与其抑制作用呈正相关。
(4)1号有D蛋白、无E蛋白,说明基因型为DDee或Ddee。5号无E蛋白,且为无斑个体,若5号有D基因,应为有斑,因此5号为ddee,无D基因,因此无D蛋白。
(5)DDEE×ddee,F1为DdEe,两对独立遗传,深紫色基因型为D_ee,比例3/16,浅紫色基因型为D_Ee,比例为3/4×2/4=6/16,无斑基因型为D_EE和dd_ _,比例为7/16,因此F2盛花期花瓣的表型及其比例为深紫色斑点:浅紫色斑点:无斑点=3:6:7。 无斑基因型为D_EE和dd_ _,能稳定遗传无斑点性状的占100%。
15.(2026·天津·二模)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
F1
F2
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
—
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F1植株再全部自交,得到的F2中ggHH基因型频率是_____。
(2)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_____。
(3)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。
【答案】(1) GGhh/hhGG 2/二 3/8/0.375/37.5%
(2)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
(3)共同祖先/同一祖先/同种祖先
【难度】0.65
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、遗传信息的转录、生物有共同祖先的证据
【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)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。
(3)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,同源基因的存在是生物由共同祖先进化而来的分子证据,因此这可作为辣椒、番茄、马铃薯由共同祖先(或同一祖先或同种祖先)进化而来的分子水平证据之一。
16.(2026·天津南开·模拟预测)为培育某二倍体两性花植物,科学家开展了一系列研究如下:
(1)该植物抗病与不抗病由一对等位基因(T/t)控制,高茎与矮茎由另一对等位基因(H/h)控制。以下是有关两对相对性状的杂交实验。
组别
亲本
F₁
①
抗病×抗病
抗病∶不抗病=2∶1
②
高茎×高茎
高茎∶矮茎=5∶1
实验①结果与某种合子致死有关,则致死个体基因型为______。实验②结果与某种雄配子不完全致死有关,则致死的雄配子基因组成是______,致死率是______。
(2)该植物花色由常染色体上的一组复等位基因B、Br和Bp控制,下图表示基因对花色的控制机制。某白花植株与紫花植株杂交后代出现了3种花色,则该白花植株基因型为______。红花植株自交,后代花色有______种。
(3)为判断上述几对基因的位置关系,进行下列实验:
①研究基因T/t、H/h位置关系:让基因型为HHTt和hhtt的植株杂交,得到F1,从F1中选择表型为______的植株自交,若F2中矮茎不抗病植株所占比例为______,则两对基因位于两对不同的同源染色体上。
②研究基因H/h、B/Br/Bp位置关系:让高茎蓝花植株与矮茎红花植株杂交,选择F1中表型为高茎红花的植株自交,若这两对基因位于同一对同源染色体上且不发生交换,则F2中矮茎白花植株所占比例为______。
【答案】(1) TT h 1/2
(2) BrBp 3
(3) 高茎抗病 1/18 1/6
【难度】0.41
【知识点】分离定律综合问题分析(异常现象分析)、基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【详解】(1)亲本均为抗病,子代出现不抗病(隐性性状),说明抗病为显性,亲本基因型均为Tt。正常情况下,Tt × Tt后代基因型比例为 TT:Tt:tt = 1:2:1,表现型应为抗病:不抗病 = 3:1。实际比例为 2:1,说明显性纯合子TT致死,存活的抗病个体只有Tt,不抗病为tt,比例为 2:1。 亲本均为高茎,子代出现矮茎(隐性性状),说明高茎为显性,亲本基因型均为Hh。正常情况下,Hh × Hh后代基因型比例为 HH:Hh:hh = 1:2:1,表现型应为高茎:矮茎 = 3:1(矮茎占 1/4)。实际矮茎(hh)占比为 1/6,已知结果与某种雄配子不完全致死有关,则致死的雄配子基因组成是h。设父本产生的雄配子中,H正常,h的致死率为x,则存活的雄配子比例为:H: h(1-x) = 1 : (1-x)。子代hh的概率 = 母本h配子概率 × 父本存活h配子概率 = 1/2 × [(1-x)/(1+1-x)] = 1/6,解得x=1/2。
(2)根据图示,花色与基因型的关系:白色:无酶 1,即无 B 基因,基因型为BrBr、BPBP、BrBP,蓝色:有酶 1 无酶 2、酶 3,基因型为BB,红色:Y 在酶 2 作用下生成 Z,需有B 基因,无 BP基因(无酶 3),基因型为BBr,紫色:Y 在酶 3 作用下生成 W,需有B 和 BP基因(酶 1 + 酶 3),基因型为BBP。白花 × 紫花,后代出现 3 种花色。紫花基因型只能是BBP。白花需与BBP杂交,后代出现 3 种花色(红、紫、白),说明白花需同时携带Br和BP,基因型为BrBP。杂交后代:BrB(红花)、BrBP(白花)、BPB(紫花)、BPBP(白花),表现型为红、紫、白 3 种。
(3)亲本:HHTt × hhtt → F₁基因型:HhTt(高茎抗病)、Hhtt(高茎不抗病),若两对基因位于两对同源染色体上,选择高茎抗病(HhTt) 植株自交,结合(1)中的致死效应:TT纯合致死,存活的T_只有Tt,比例变为2/3;不抗病的tt存活,比例为1/3。Hh自交,结合(1)可知含h的雄配子有1/2致死的概率,雄配子类型及比例为H:h=2:1,后代矮茎(hh)占比=1/2×1/3=1/6,故矮茎不抗病(hhtt)的概率 = 1/6 × 1/3 = 1/18。蓝花基因型为BB,高茎基因型为H ,所以亲本高茎蓝花植株基因型为H BB。红花基因型为BBr,矮茎基因型为hh,所以亲本矮茎红花植株的基因型为hhBBr。杂交得到F₁高茎红花植株基因型为HhBBr。若两对基因位于同一对同源染色体上且不发生交换,F₁自交时,产生的雌配子及比例为:HB、hBr=1:1,产生的雄配子及比例为:HB、hBr=2:1(含h的雄配子有1/2致死的概率),故F2中矮茎白花植株(hhBrBr)所占比例为: 1/2 × 1/3= 1/6。
17.(2026·天津·一模)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb,aaBB,aabb的触角长度分别为2cm,4cm,0cm,0cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1cm,F1雌雄相互交配得F2,统计F2表型及比例为∶0cm(无触角)∶1cm∶2cm∶3cm∶4cm=6∶4∶3∶2∶1。回答下列问题:
(1)基因A是触角发育的必要基因,基因B对触角的发育有________作用。
(2)亲本中触角长度为0cm(无触角)的个体基因型为________,F2触角长度为0cm(无触角)的个体基因型有________种,F2中触角长度为2cm的基因型为________。
(3)将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体(甲)进行诱变处理,得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因(D/d)并用同种限制酶完全切割后进行电泳,结果如图,分叉性状是由________(填“D”或“d”)控制。请利用甲、乙为材料设计实验,并判断乙中D/d和A/a的位置关系,让乙与甲中雄性个体杂交并统计子代表型和比例。
预期结果和结论:
若________,则两对基因位于非同源染色体上;
若________,则D和A位于一条染色体上;
若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=1∶2∶1,则D和a位于一条染色体上。
【答案】(1)抑制
(2) aaBB 4 AABB和Aabb
(3) D 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=3∶3∶2 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=2∶1∶1
【难度】0.4
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因连锁与交换定律
【详解】(1)AAbb触角长度为4cm,AABB触角长度为2cm,可知B对触角的发育有抑制作用;AAbb触角长度为4cm,aabb的触角长度为0cm,可知A是触角发育的必要基因,触角长度与A数量有关。
(2)四种纯合子AABB,AAbb,aaBB,aabb的触角长度分别为2cm,4cm,0cm,0cm。AAbb触角长4cm,aabb的触角长度为0cm,说明一个A控制2cm长的触角,AABB触角长度为2cm,说明一个B抑制触角长度为1cm。触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1cm,亲本4cm长度触角的亲本为AAbb,F1触角长度均为1cm,则F1的基因型为AaBb,可知亲本中触角长度为0cm的个体基因型为aaBB,F₂中触角长度为0cm(无触角)的个体,需要满足A基因不存在(aa__),或者A基因存在但B基因的抑制作用叠加导致无触角(A_BB),所以基因型有:aaBB、aaBb、aabb、AaBB,共4种。F₂中触角长度为2cm的基因型,根据题干AABB为2cm,结合基因作用规律,一个A控制2cm长的触角,则基因型Aabb的触角长度也是2cm。
(3)AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体基因型为Aabb,由图可知,甲只有两种条带,是纯合子无分叉,乙有三种条带,杂合子有分叉,故分叉性状是显性性状,由D控制;为判断D/d和A/a的位置关系,可利用乙(基因型为AaDd)与甲中雄性个体(基因型为Aadd)杂交并统计子代表型和比例。若两对基因位于非同源染色体上,则遵循自由组合定律,子代基因型为(A_:aa)(Dd:dd)=(3:1)×(1:1),即子代表型为触角有分叉:触角无分叉:无触角=3:3:2;若A、D位于一条染色体上,则乙产生的配子及比例为AD:ad=1:1,甲产生的配子及比例为Ad:ad=1:1,两者杂交,子代基因及比例为A_D_:Aadd:aadd=2:1:1,即子代表型为触角有分叉:触角无分叉:无触角=2:1:1。若两对基因位于一对同源染色体上,a、D位于一条染色体上,则乙产生的配子及比例为aD:Ad=1:1,甲产生的配子及比例为Ad:ad=1:1,两者杂交,子代基因型及比例为AaDd:A_dd:aaDd=1:2:1,即子代表型为触角有分叉:触角无分叉:无触角=1:2:1。
18.(2026·天津北辰·二模)某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
组别
①
②
③
P
F1
F2
黑眼×白眼
↓
黑眼
↓⊗
黑眼:黄眼:白眼
12:3:1
黑眼×黄眼
↓
黑眼
↓⊗
黑眼:黄眼
3:1
黑眼×黄眼
↓
黑眼:黄眼
1:1
(1)组别①F1黑眼个体的基因型为_________;F2中黄眼个体基因型有_______种。
(2)组别②亲本的基因型为_____________________。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有_______种。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。若X染色体上有一显性基因H,可抑制A基因。基因型为aaBBXʰXʰ和AAbbXᴴO的亲本杂交,F1相互交配产生F2,F2中白眼个体基因型有__________种。
【答案】(1) AaBb 2#两
(2)AABB、aaBB
(3)4#四
(4)8#八
【难度】0.4
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、伴性遗传的遗传规律及应用
【详解】(1)根据题干整理基因型和表现型的对应关系:两对等位基因独立遗传,A存在时均为黑眼,aaB_为黄眼,aabb为白眼,结合题干条件逐问分析:组别①F₂性状分离比为12:3:1,是9:3:3:1的变式,说明F₁为双杂合子,基因型为AaBb;F₂中黄眼基因型为aaBB、aaBb,共2种。
(2)组别②F₁自交后代黑眼:黄眼=3:1,无白眼出现,说明F₁只有一对等位基因杂合,基因型为AaBB,因此亲本黑眼为AABB,黄眼为aaBB。
(3)组别③要求黑眼(A___)×黄眼(aaB_),后代黑眼:黄眼=1:1,说明黑眼为Aa(测交得到A_:aa=1:1),且后代不能出现白眼(无aabb),符合条件的基因型组合为:AaBB×aaBB、AaBB×aaBb、AaBb×aaBB、Aabb×aaBB,共4种。
(4)亲本aaBBXhXh(雌)×AAbbXHO(雄),F₁基因型为雌AaBbXHXh、雄AaBbXhO,F₁相互交配:无H时,只有aabb为白眼,性染色体有XhXh、XhO两种,共2种基因型;有H时,A被抑制,只要bb即为白眼,A有AA、Aa、aa3种,性染色体有XHXh(雌)、XHO(雄)2种,共3×2=6种基因型; 合计2+6=8种。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【基础理论知识辨析】(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
【难度】0.85
【知识点】孟德尔一对相对性状的杂交实验、基因自由组合定律的实质和应用、孟德尔获得成功的原因
【详解】A、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;
B、孟德尔通过假说-演绎法提出了基因的分离定律,B错误;
C、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;
D、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.【基础理论知识辨析】(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
【难度】0.85
【知识点】孟德尔一对相对性状的杂交实验、基因自由组合定律的实质和应用、基因重组
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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.【新联系·将基因工程与知识点相结合】(2026·浙江·二模)利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W(2n=40)的染色体上(基因A和基因B可通过荧光检测)。植株W自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养,产生4个子细胞。下列叙述正确的是( )
A.植株W抗性性状的变异原理为染色体变异
B.若部分子细胞无荧光点,则分裂过程发生了基因重组
C.若4个子细胞各含1个荧光点,则子细胞染色体数为40条
D.若4个子细胞均含2个荧光点,则分裂时出现过20个四分体
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用、基因重组、染色体数目的变异
【详解】A、基因工程技术的变异原理是基因重组,A错误;
B、若部分子细胞无荧光点,说明子细胞不含A和B,该细胞进行的是减数分裂(有丝分裂产生的子细胞均同时含A和B,有2个荧光点),减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合属于基因重组,可产生不含A、B的配子,B正确;
C、若4个子细胞各含1个荧光点,说明子细胞仅含A或仅含B,为减数分裂产生的配子,植株W为二倍体(2n=40),配子染色体数为20条,C错误;
D、若4个子细胞均含2个荧光点,说明分裂方式为有丝分裂(减数分裂正常情况下无法产生4个均同时含A和B的子细胞),有丝分裂过程中不形成四分体,D错误。
4.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(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
【难度】0.45
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
5.【新联系·将伴性遗传与知识点相结合】(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
【难度】0.4
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
6.(2026·河南·模拟预测)某植物花颜色有白色、红色和黄色,由两对等位基因(A、a和B、b)共同控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因表达红色色素,B基因表达黄色色素,无两种色素时呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构而无法继续表达。现用纯合的亲本交配产生F1,F1植株产生雄配子时由于互换或致死,导致雄配子的种类及比例是AB:Ab:aB:ab=3:1:1:3,F1产生雌配子时不发生互换或致死。下列说法错误的是( )
A.开白花植株的基因型有5种
B.若互换导致F1雄配子比例异常,则交换前A和B位于同一条染色体上
C.若致死导致F1雄配子比例异常,F1自交,F2白色花植株比例为22/32
D.若致死导致F1雄配子比例异常,F1自交,F2白色花植株中稳定遗传个体比例为3/22
【答案】D
【难度】0.32
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用
【详解】A、白花的基因型包括A_B_类的AABB、AABb、AaBB、AaBb共4种,加aabb1种,总计5种,A正确;
B、若互换导致雄配子比例异常,重组型配子Ab、aB比例远低于亲本型配子AB、ab,说明交换前A和B连锁、a和b连锁,即A和B位于同一条染色体上,B正确;
C、若致死导致雄配子比例异常,雄配子的种类及比例是AB:Ab:aB:ab=3:1:1:3,雌配子的种类及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,F1自交时,红色(A_bb)的比例为1/8×1/4+1/8×1/4+3/8×1/4=5/32,同理黄色(aaB_)比例也为5/32,因此白色花比例为1-5/32-5/32=22/32,C正确;
D、白色花中稳定遗传的个体为纯合子AABB和aabb,AABB的比例为3/8×1/4=3/32,aabb的比例为3/8×1/4=3/32,共3/32,占白色花的比例为(6/32)/(22/32)=3/11,D错误。
7.(2026·贵州黔西南·二模)某植物的宽叶对窄叶是一对相对性状,由A/a和B/b两对等位基因控制。研究人员用纯合窄叶植株甲与纯合窄叶植株乙杂交产生的F1全是宽叶,F1自交得F2.研究人员对F1的花粉粒进行荧光标记,用红色荧光标记A基因,绿色荧光标记B基因,F1不存在配子致死情况。随机选取F1中有荧光的花粉粒并统计其颜色及数目,结果如下表(注:红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光)。下列分析错误的是( )
荧光颜色
黄色
绿色
红色
花粉粒数目/个
500
499
501
A.若F1自交,F2中宽叶:窄叶=9:7,则窄叶植株的基因型有5种
B.从花粉粒的荧光标记结果看,基因组成为ab的花粉约占1/16
C.花粉粒的荧光标记结果可作为基因分离和自由组合定律的直接证据
D.对F2植株的细胞进行荧光标记,三种荧光颜色的比例约为3:1:1
【答案】B
【难度】0.5
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【详解】A、若F1自交,F2中宽叶:窄叶=9:7,说明基因型为A_B_植株表现为宽叶,基因型为Abb、aaB_、aabb的植株表现为窄叶,所以窄叶植株的基因型有5种,即AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,A正确;
B、只有基因A和B能被染上荧光,基因组成为ab的花粉不能被标记上荧光,黄色(含A和B):绿色(含B):红色(含A)=1:1:1,由于F1不存在配子致死,推测各种花粉的数量相同,即基因组成为ab的花粉约占1/4,B错误;
C、这四种基因组成的配子的产生是基因分离和自由组合的结果,所以荧光标记结果可作为基因分离和自由组合定律的直接证据,C正确;
D、对F2植株的细胞进行荧光标记,基因型为A_B_的植株,其细胞被标记为黄色,基因型为A_bb的植株,其细胞被标记为红色,基因型为aaB_的植株,其细胞被标记为绿色,基因型为aabb的植株,其细胞不能被荧光标记,A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3,即F2植株的细胞中三种荧光颜色的比例约为3:1:1,D正确。
8.【基础理论考】(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
【难度】0.38
【知识点】基因分离定律的实质和应用、分离定律综合问题分析(异常现象分析)、基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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.【新拓展·将基因连锁与交换定律与知识点相结合】(2026·辽宁·模拟预测)果蝇的翅型为展翅(D)和正常翅(d),眼型为黏胶眼(G)和正常眼(g)。两对基因均位于Ⅲ号染色体上,且均显性纯合致死。现有两品系展翅正常眼和正常翅黏胶眼进行杂交,F1中基因型相同的雌雄果蝇相互杂交,不考虑突变和互换,假设每个杂交组合的雌果蝇产生的卵细胞数量相同,则F2中展翅黏胶眼果蝇所占的比例为( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/12
【答案】B
【难度】0.57
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因连锁与交换定律
【详解】已知DD和GG个体致死。D/d和G/g均位于Ⅲ号染色体上,两种果蝇的基因型分别视为Ddgg、ddGg。两者杂交后,F1的基因型有Ddgg、DdGg、ddgg、ddGg。F1基因型相同的雌雄果蝇相互杂交,相当于自交。杂交过程不发生染色体互换,且每个杂交组合的雌果蝇产生的卵细胞数量相同。当Ddgg自交时,F2出现1份DDgg(致死)、2份Ddgg、1份ddgg;当DdGg自交时,F2出现1份DDgg(致死)、2份DdGg(表型为展翅黏胶眼)、1份ddGG(致死);当ddgg自交时,F2出现4份ddgg;当ddGg自交时,F2出现1份ddgg、2份ddGg、1份ddGG(致死);所以展翅黏胶眼果蝇所占的比例为2/12,即1/6,B正确,ACD错误。
二、解答题
10.【新联系·将伴性遗传与知识点相结合】(2026·四川成都·一模)某昆虫的性别决定类型为ZW型,其腹部颜色有黑色、灰色和白色,由A/a、B/b两对等位基因控制,其中A/a位于常染色体上。研究人员将若干该昆虫的腹部黑色纯合个体与腹部灰色纯合个体进行杂交实验,结果如下。回答下列问题:
组别
P
F1
F1雌雄相互交配所得F2
实验1
黑色(♂)×灰色(♀)
黑色
黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=8∶4∶3∶1
实验2
黑色(♀)×灰色(♂)
黑色∶灰色=1∶1
雌雄均为黑色∶灰色∶白色=4∶3∶1
(1)根据实验1_________(填“能”或“不能”)判断B/b基因位于Z染色体上,理由是_________。
(2)实验1亲本的基因型为__________,若让实验1的F2中的黑色个体相互杂交,子代的表型及比例为_____________。
(3)实验2中F1灰色昆虫的一个性原细胞进行减数分裂,最终产生的配子基因型是__________。
(4)研究人员用射线处理实验1中F1黑色雌昆虫,获得一只A/a基因的染色体片段转移到性染色体上的突变体。已知不含A/a基因的卵细胞无法参与受精作用,其他变异类型对配子和个体的活力无影响。现让该突变体与白色雄性昆虫杂交,若子代表型及比例为黑色(♂)∶白色(♀)=2∶1,请在答题卡方框中画出该突变体细胞中A/a、B/b在染色体上的分布情况(若涉及性染色体,请标注出性染色体的类型)。
【答案】(1) 能 若B/b基因位于常染色体上,F2中雌、雄个体的表现型及比例均为黑色∶灰色∶白色=12∶3∶1(腹部颜色在雌雄个体中的表现型及比例不同)
(2) aaZBZB、AAZbW 黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=16∶12∶3∶1
(3)AZb或AW或aZb或aW
(4)
【难度】0.28
【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异
【详解】(1)由表格内容可知,实验一中的F1雌雄相互交配,所得F2腹部颜色在雌雄个体中的表现型及比例不同,已知A/a位于常染色体上,另一对等位基因B/b位于Z染色体上。
(2)F1雌雄相互交配所得F2的表现型及比例为黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=8∶4∶3∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,黑色的基因型为__ZBZ_、__ZBW,灰色的基因型为A_ZbW,白色的基因型为aaZbW,故亲本的基因型为aaZBZB、AAZbW。F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,F2中黑色雌性个体为(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)ZBW,雄性个体为(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)1/2ZBZB、(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)1/2ZBZb,F2中黑色雌性个体产生配子的类型及比例为:AZB:aZB:AW:aW=1:1:1:1,黑色雄性个体产生配子的类型及比例为:AZB:aZB:AZb:aZb=3:3:1:1,子代黑色(♂)(__ZBZ_)的比例为1/2×1=1/2,子代黑色(♀)(__ZBW)的比例为1/2×6/8=3/8,灰色(♀)(A_ZbW)的比例为1/2×1/8+1/4×1/8=3/32,白色(♀)(aaZbW)的比例为1/4×1/8=1/32,子代的表现型及比例为黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=16∶12∶3∶1。
(3)实验2中亲本的灰色(♂)基因型为AAZbZb,黑色(♀)的基因型为aaZBW,F1基因型及比例AaZBZb∶AaZbW=1:1,表现为黑色∶灰色=1∶1,基因型为AaZbW性原细胞进行减数分裂,最终产生的配子基因型是AZb或AW或aZb或aW。
(4)F1黑色雌虫的基因型为AaZBW,获得含A(或a)基因的染色体片段转移到一条性染色体上的突变体,即A(或a)可能转移到ZB或W染色体上,假设A转移到ZB染色体上,则该突变体(aZABW)与白色雄性(aaZbZb)昆虫杂交,该突变体(aZABW)产生配子的种类及比例为ZAB∶aW∶aZAB∶W(致死)=1:1:1:1,子代的基因型及比例为aZABZb∶aaZbW∶aaZABZb=1:1:1,子代表现型及比例为黑色(♂)∶白色(♀)=2∶1,符合题意,因此A转移到ZB染色体上,突变体的染色体转移情况为。
11.【新情境·将科学研究情境与知识点相结合】(2026·江苏徐州·模拟预测)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些裂翅突变体(裂翅基因用A或a表示)。为了研究其遗传特点,把它们作为亲本之一进行了一系列杂交实验。请回答下列问题。
(1)果蝇是遗传学研究的良好材料,具有_______等优点(至少两点)。美国生物学家摩尔根以果蝇为实验材料,运用_________法(研究方法),将白眼基因与________染色体联系起来,证明了基因位于染色体上。
(2)已知亲代野生型为纯合子,基因突变后成为裂翅,裂翅突变属于_________性突变。根据表1实验结果可知,裂翅基因位于___________染色体上,判断依据是_____________________。
表1:裂翅与野生型杂交F1代实验结果
亲本杂交类型
F1表型及比例
正交:♀裂翅×野生型♂
裂翅:184(♀102、♂82)
野生型:207(♀98、♂109)
反交:♀野生型×裂翅♂
裂翅:162(♀86、♂76)
野生型:178(♀86、♂92)
(3)根据表2实验结果可知,致死的裂翅基因型是________。
表2:裂翅与野生型杂交F1代中裂翅自交实验结果
裂翅个数
野生型个数
合计
观察值
157
85
242
理论值
161.33
80.67
242
(4)紫眼(p)是2号染色体上的隐性突变基因,黑檀体(e)是3号染色体上的隐性突变基因,为确定裂翅基因的位置,进行表3实验。根据表3实验结果可知,裂翅基因位于_________号染色体上,该基因和紫眼基因的遗传符合_________定律。若将裂翅与黑檀体杂交实验的F1裂翅自交,后代表型及比例是________。
表3:裂翅与紫眼(黑檀体)杂交实验结果
杂交实验
F1
F1裂翅分别与紫眼、黑檀体测交结果
裂翅×紫眼
野生型:裂翅=1:1
裂翅66只,紫眼57只,紫眼裂翅49只,野生型60只
裂翅×黑檀体
野生型:裂翅=1:1
裂翅148只,黑檀体163只
(5)进一步实验发现,亲代裂翅的自交过程中没有出现野生型,世代稳定遗传,可推断裂翅基因所在的一对同源染色体上,还存在隐性致死基因(b),因此裂翅突变体是平衡致死系。请在下面标出平衡致死系2对基因的大体位置____________。
【答案】(1) 易饲养、繁殖快、后代数量多、染色体数量少、具有易于区分的相对性状等(至少两点) 假说-演绎 X
(2) 显 常 无论正交反交,子一代表型比例与性别无关
(3)AA
(4) 3 (基因的)自由组合 裂翅∶黑檀体=2∶1
(5)
【难度】0.54
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因连锁与交换定律、基因位于染色体上的实验证据、基因突变
【详解】(1)果蝇是遗传学经典材料,优点包括易饲养、繁殖快、后代数量多、染色体数量少、具有易于区分的相对性状等;摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说-演绎法,将白眼基因与X染色体联系起来,提出了“控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因”,利用测交实验验证了该假说,证明了基因位于染色体上。
(2)由题干可知,该群体为野生型正常翅纯合群体,表格中显示野生型(纯合子)与裂翅(突变型)杂交,后代出现裂翅和野生型,且与性别无关,说明裂翅属于杂合子,因此裂翅由显性基因A控制,裂翅突变属于显性突变;分析表格可知,无论正交反交,子一代表型比例与性别无关,因而可推测,控制果蝇裂翅的基因位于常染色体上。
(3)表2裂翅与野生型杂交F1代中裂翅自交后代裂翅:野生型大约为2:1,说明F1代中裂翅的基因型为Aa,裂翅中存在纯合致死的现象,致死的裂翅基因型是AA。
(4)根据表3中实验结果分析可知,裂翅与黑檀体杂交,子代野生型:裂翅=1:1,再用F1裂翅与黑檀体测交,后代裂翅:黑檀体约为1:1,说明裂翅和黑檀体存在连锁现象,两对基因位于一对同源染色体上,即裂翅基因位于3号染色体上;则裂翅基因与紫眼基因位于两对同源染色体上,两对基因的遗传符合自由组合定律;若将裂翅(AaEE)与黑檀体(aaee)杂交实验的子一代裂翅(AaEe)自交,该裂翅产生两种配子AE:ae=1:1,自交后代基因型比例为AAEE(AA纯合致死):AaEe:aaee=1:2:1,故后代表型及比例为裂翅:黑檀体=2:1。
(5)亲代裂翅基因型Aa,且自交过程没有野生型,说明隐性致死基因b与a基因连锁位于一条染色体上,该双平衡致死系2对基因的大体位置如图:。
12.【新情境·将科学实验与知识点相结合】(2026·甘肃嘉峪关·模拟预测)亚洲棉花瓣和花心颜色具有花色多样性,为研究花色的遗传规律,选用纯合体P1(红黄花红心)和P2(白花白心)进行杂交,实验结果如表所示,不考虑突变与染色体交换。
亲本组合
F1表型
F2表型和比例
P1×P2
红黄花红心
红黄花:黄花:白花=9:3:4
红心:白心=3:1
回答下列问题:
(1)由F2表型及比例推测,花瓣颜色遗传遵循_________定律;花心颜色受_________对基因控制,其中隐性性状为_________。
(2)电泳检测P1、P2和F2中白花植株两对基因的扩增产物,结果如图所示:
与基因A相比,基因a发生了碱基对的_________,基因_______所控制的性状对另一对基因所控制性状的表现具有掩盖作用。
(3)电泳结果_________(填“支持”或“不支持”)花心颜色同时受基因B/b控制的推测。对F2两对性状一并统计,则F2表型及比例为_________;若推测不成立,花心颜色是由另一对基因D/d控制,与基因B/b独立遗传,则F2中白花白心植株比例为_________。
【答案】(1) 基因的自由组合定律 1/一 白心
(2) 增添 a
(3) 支持 红黄花红心:黄花白心:白花红心:白花白心=9∶3∶3∶1 1/16
【难度】0.54
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因突变、电泳鉴定
【详解】(1)花瓣颜色:F2表型比例为9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明遵循基因的自由组合定律,由两对独立遗传的等位基因控制。F2表型比例为3:1,说明遵循基因的分离定律,花心颜色由1对等位基因控制。F2中白心占比更少,结合亲本表现型可判断,白心为隐性性状。
(2)电泳图中,基因A的条带位置与a不同,a基因电泳迁移率低于A基因,与基因A相比,基因a发生了碱基对的增添,导致DNA片段序列改变和电泳迁移率变化。F2花瓣比例为红黄花:黄花:白花=9:3:4,白花均含有a基因,说明基因a所控制的性状对B/b基因的表现具有掩盖作用。
(3)F2中白花红心植株含B条带,白花白心植株含b条带,表明花心颜色由B/b直接控制:B_为红心,bb为白心,电泳结果支持花心颜色同时受基因B/b控制的推测。F2两对性状组合表型比例如下:红黄花红心(A_B_):9/16,黄花白心(A_bb):3/16,白花红心(aaB_):3/16;白花白心(aabb):1/16,则表型比例为红黄花红心:黄花白心:白花红心:白花白心=9:3:3:1 ;若推测不成立,花心颜色由另一独立基因D/d控制(D_红心,dd白心),则白花白心植株基因型为aa_ _dd,概率为1/4×1/4= 1/16。
13.【新情境·将科学实验与知识点相结合】(2026·西藏昌都·二模)水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9:7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒:棕粒:白粒=9:3:4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有________种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因________(填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到_______个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为_______。
【答案】(1) 5/五 能
(2)bbDd或BbDd
(3)紫叶紫粒:紫叶棕粒:绿叶紫粒:绿叶棕粒=1:1:1:1
(4) 4/四 3/4或1/2
【难度】0.31
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因连锁与交换定律
【详解】(1)实验1紫叶与绿叶杂交,子一代表现为紫叶,子一代自交子二代紫叶:绿叶=9:7,是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此子一代的基因型是AaDd,子二代A_D_表现为紫叶,A_dd、aaD_、aabb表现为绿叶,故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd,共5种基因型。实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒,子一代自交子二代紫粒:棕粒:白粒=9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因自由组合,控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒,子一代自交子二代紫粒:棕粒:白粒=9:3:4,则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd,棕粒基因型为bbDD、bbDd。基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交,子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD,植株的表型及比例为紫叶紫粒:紫叶棕粒:绿叶紫粒:绿叶棕粒=1:1:1:1。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,则两对基因连锁,继续开展如下实验:
①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。
②若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒),则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AAbbDD(紫叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒),则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。
14.【新情境·将科学实验与知识点相结合】(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
【难度】0.31
【知识点】精子的形成过程、基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、伴性遗传的遗传规律及应用
【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。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(2026·湖北·高考真题)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
【难度】0.54
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因连锁与交换定律
【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。
2.(2026·贵州·高考真题)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
【难度】0.5
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【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。
3.(2026·云南·高考真题)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
【难度】0.6
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【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。
4.(2023·福建·高考真题)生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是( )
选项
科学方法
应用
A
完全归纳法
细胞学说的建立
B
假说一演绎法
孟德尔两大遗传定律的发现
C
建构模型
研究种群数量的变化规律
D
预实验
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】细胞学说及其建立过程、孟德尔获得成功的原因、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、种群数量增长曲线
【分析】1、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。包括物理模型、概念模型、数学模型等。
2、预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸出最佳的实验条件,为正式实验打下基础,对于实验不熟悉的情况下要进行预实验。“预实验”可以检验实验设计的科学性和可行性,减少因设计的盲目性而造成的物力和人力浪费。
【详解】A、通过观察各种动植物得出所有的动物和植物都是由细胞组成的,从而建立了细胞学说,运用的是不完全归纳法啊,A错误;
B、孟德尔的分离定律和自由组合定律均使用了假说——演绎法,B正确;
C、研究种群数量的变化规律常用曲线图,构建的是数学模型,C正确;
D、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,需要进行预实验,以便摸出最佳的实验条件,为正式实验打下基础,D正确。
故选A。
5.(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
【难度】0.4
【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【分析】自由组合定律实质:控制两对相对性状的等位基因相互独立,互不融合,在形成配子时,等位基因随着同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。
【详解】A、已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株:突变株均为3:1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状,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,为9:3:3:1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为A-B-,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A-B-):突变株均为3:1,故甲的基因型是AaBB或AABb,A正确;
B、F1基因型为AaBb,自交后代F2应该出现9:(6+1)的分离比,出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死,B正确;
C、F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15,C正确;
D、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、 AaBb4种,即F2交配能出现AABB基因型的亲本组合有 4十3十2十1=10种,D错误。
故选D。
6.(2024·广西·高考真题)某种观赏花卉(两性花)有4种表型:紫色、大红色、浅红色和白色,由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色,且Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁,它们之间的杂交情况(无突变、致死和染色体互换)见表。下列分析正确的是( )
组别
杂交组合
F1
F1自交,得到F2
Ⅰ
甲(紫色)×乙(白色)
紫色
紫色:浅红色:白色≈9:3:4
Ⅱ
丙(大红色)×丁(白色)
紫色
紫色:大红色:白色≈6:6:4
A.B/b与D/d不在同一对同源染色体上,遵循自由组合定律
B.Ⅰ、Ⅱ组的F1个体,基因型分别是AaBBDd、AaBbDD
C.Ⅰ组产生的F2,其紫色个体中有6种基因型
D.Ⅱ组产生的F2,其白色个体中纯合子占1/2
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【分析】根据题目描述,这种观赏花卉的表型由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色。Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上,说明A/a与B/b、D/d是独立遗传的。
【详解】ABD、根据题目描述,表型由3对等位基因(A/a、B/b、D/d)决定,其中只要基因型中含有aa,表型即为白色,Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上,说明A/a与B/b、D/d是独立分配的,根据Ⅰ组的F1全为紫色,F2表型比例为9:3:4,符合A/a和B/b(或A/a和D/d)两对基因的自由组合, Ⅱ组的F1表型均为紫色,F2表型比例为6:6:4, 符合 9:3:3:1变式,说明符合A/a和B/b(或A/a和D/d)两对基因的自由组合,推测Ⅰ、Ⅱ组的F1个体,基因型分别是AaBbDd, 且Bb与Dd应该是在同一对染色体上,Ⅱ组产生的F2,其白色个体基因型为1aabbDD、1aaBBDD、2aaBbDd(或1aaBBdd、1aabbDD、2aaBbDd),其中纯合子占1/2,AB错误,D正确;
C、Ⅰ组的F1全为紫色,F2表型比例为9:3:4,F2 紫色个体基因型为A_BBDD或A_BbDd,共4种基因型,C错误;
故选D。
7.(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,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、RNA是遗传物质的实验证据、基因突变
【分析】双杂合子测交后代分离比为3∶1,则可推测双杂合子自交后代的分离比为15∶1。
【详解】A、已知品种甲受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,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,假设为A/a、B/b,A错误;
B、根据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,可知子一代基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,且只要含有显性基因即表现敏感型,因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B错误;
C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能,C错误;
D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。
故选D。
8.(2016·全国III卷·高考真题)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用
【分析】本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株”上,相当于测交后代表现出1∶3的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传。设相关基因为A、a和B、b,则A_B_表现为红色,A_bb、aaB_、aabb表现为白色。
【详解】A、用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株,可推测A_bb、aaB_、aabb表现为白色,F2中白花植株中有纯合体和杂合体,A错误;
B、F2中红花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb共4种,B错误;
C、控制红花与白花的两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上,C错误;
D、F2中白花植株的基因型有5种,红花植株的基因型有4种,D正确。
故选D。
9.(2026·山东·高考真题)家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A.甲的基因型可能为ZAbW
B.乙的基因型可能为ZABZab
C.乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D.F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
【答案】C
【难度】0.39
【知识点】基因连锁与交换定律、伴性遗传的遗传规律及应用
【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。
10.(2025·海南·高考真题)鸡黑羽(B)和麻羽(b)的基因位于常染色体,鸡胫白色(A)和黑色(a)的基因位于Z染色体。黑羽黑胫公鸡和黑羽白胫母鸡交配,产生的F1中黑羽:麻羽=3:1 。剔除F1中的麻羽鸡后,剩余的F1个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F2 的黑羽个体中纯合子占4/9 B.F2 中b、Za的基因频率分别为1/3、1/2
C.F2 中黑羽黑胫母鸡的比例是2/9 D.F1 、F2的基因型分别为4种、12种
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、伴性遗传的遗传规律及应用
【详解】A、F1中黑羽:麻羽=3:1。剔除F1中的麻羽鸡后,剩余的F1(1/3BB、2/3Bb)个体随机交配得到F2。F2中黑羽个体(基因型BB或Bb)占8/9,纯合子(BB)占4/9,所以黑羽个体中纯合子(BB)的比例为(4/9)÷(8/9)=1/2,A错误;
B、F2黑羽和麻羽中BB占4/9,Bb占4/9,bb占1/9,所以b的基因频率为bb+1/2Bb=1/3;关于Za,亲本中黑胫公鸡(ZaZa)和白胫母鸡(ZAW)交配,产生的F1中有白胫公鸡(ZAZa)和黑胫母鸡(ZaW),F1个体随机交配得到F2,F2鸡胫白色和黑色中1/4ZAZa、1/4ZaZa、1/4ZAW、1/4ZaW,所以Za的基因频率=Za/(ZA+Za)=(1+2+1)/(2+2+1+1)=2/3,B错误;
C、F2黑羽和麻羽中BB占4/9,Bb占4/9,bb占1/9,鸡胫白色和黑色中1/4ZAZa、1/4ZaZa、1/4ZAW、1/4ZaW,所以黑羽黑胫母鸡(B-ZaW)的比例=8/9×1/4=2/9,C正确;
D、F1的基因型共有6种(雄性麻羽或黑羽:bbZAZa、BbZAZa、BBZAZa;雌性麻羽或黑羽:bbZaW、BbZaW、BBZaW),不是4种;F2的基因型共有12种(雄性羽色3种×胫色2种(ZAZa或ZaZa)共6种;雌性羽色3种×胫色2种(ZAW或ZaW)共6种),D错误。
故选C。
11.(2025·海南·高考真题)孟德尔发现豌豆果荚的颜色和形状是两对独立遗传性状,某团队解析这两对性状显隐性分子机制时,发现绿荚(G)与黄荚(g)基因序列完全相同,但基因g的上游缺失一段DNA,导致其转录产物结构异常;果荚饱满(R)和皱缩(r)的基因序列存在一个碱基对的不同,使基因r翻译提前终止。下列有关叙述错误的是( )
A.豌豆中基因G和g序列完全相同,两者指导合成的蛋白质结构和功能也相同
B.豌豆基因组特定序列的变化导致基因g转录产物结构异常,出现黄荚性状
C.与基因R相比,基因r表达的肽链缩短,可导致果荚皱缩
D.G和g、R和r这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、遗传信息的转录、基因、蛋白质与性状的关系、基因突变
【详解】A、 题干指出基因G和g序列完全相同,但基因g上游缺失一段DNA导致转录产物结构异常,这会影响mRNA的正常形成,进而可能使翻译出的蛋白质结构或功能异常,因此,两者指导合成的蛋白质结构和功能不一定相同,A错误;
B、 基因g上游缺失DNA片段属于基因组特定序列的变化,该变化导致转录产物结构异常,从而表现黄荚性状,B正确;
C、基因r因一个碱基对差异使翻译提前终止(即发生无义突变),导致表达的肽链缩短,影响蛋白质功能,最终引起果荚皱缩,C正确;
D、题干明确说明果荚颜色和形状是“两对独立遗传性状”,根据孟德尔自由组合定律,控制不同性状的独立遗传的等位基因(如G/g和R/r)在遗传时遵循自由组合定律,D正确;
故选A。
二、解答题
12.(2026·江西·高考真题)“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
【难度】0.28
【知识点】有氧呼吸过程、基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、遗传信息的翻译
【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。
13.(2026·河北·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
【难度】0.32
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、电泳鉴定
【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。
14.(2026·浙江·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
【难度】0.65
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因突变、植物组织培养技术综合
【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。
15.(2025·天津·高考真题)二倍体番茄浆果中的小分子化合物H对食用者有益。H是由前体物甲经酶A催化成乙,乙经酶B催化成丙,丙再经酶C催化而成。浆果积累这些化合物,仅影响自身籽粒数及食用者健康,对应关系如下表:
累积物
甲
乙
丙
H
食用者健康
无影响
有害
有害
有益
浆果籽粒数
多
无
少
多
表达酶A、B和C的基因分别为A、B和C,位于非同源染色体上。为获取浆果含H的纯合番茄植株(不考虑突变与染色体互换),开展以下研究。
(1)浆果含H的纯合番茄植株的基因型为_____。
(2)基因型AaBbCc植株自交,中浆果籽粒数有_____种表型,有籽浆果植株占_____。为获得理想番茄植株,须遴选浆果籽粒数_____的,具有该性状的自交,后代不出现性状分离的基因型有_____种(类群M)。随后,再遴选浆果含H且该性状不分离的植株。
(3)除直接测量浆果H含量外,还可分别提取类群M各自交子代浆果的蛋白质来筛选目标植株,其方法是:用_____抗体对提取的蛋白质进行特异性识别,阳性率为_____%的子代即为目标品系。
【答案】(1)AABBCC
(2) 3 13/16(或81.25%) 多 11
(3) 酶A 100
【难度】0.4
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、目的基因的检测与鉴定、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
【分析】基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代。
【详解】(1)根据题干信息,H是由前体物甲经酶A催化成乙,乙经酶B催化成丙,丙再经酶C催化而成,而表达酶A、B和C的基因分别为A、B和C,所以浆果含H的纯合番茄植株的基因型为AABBCC。
(2)基因型AaBbCc植株自交,根据基因的自由组合定律,后代基因型有多种组合,浆果籽粒数的表型由基因控制,结合表格信息,多籽浆果的基因型aa----、A-B-C-,无籽浆果的基因型是A-bb--,少籽浆果的基因型是A-B-cc,所以F1中浆果籽粒数有3种表型。无籽浆果植株的基因型为A-bb--,其比例为3/4×1/4×1=3/16,所以有籽浆果植株占1-3/16=13/16。理想番茄植株要求浆果含H且籽粒数多,籽粒数多的表型对应的是有籽情况,所以须遴选浆果籽粒数多的F1,具有该性状(籽粒数多)的F1基因型为A-B-C-,自交后代不出现性状分离的基因型有aa----(1×3×3=9种)、A-BBCC(2种),共11种。
(3)类群M的基因型有2种,分别为aa----、A-BBCC,要筛选含H的植株,其基因型为A-BBCC,与aa----的植株相比,基因型为A-BBCC的植株含有酶A,所以除直接测量浆果H含量外,还可以分别提取类群M各自交子代浆果的蛋白质来筛选目标植株,用酶A抗体对提取的蛋白质进行特异性识别,阳性率为100%的子代即为目标品系(AABBCC)。
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第16讲 自由组合定律
(天津专用)
第1部分 五年考情·精准定向
第2部分 三大核心·主干速记
核心1 两对相对性状的杂交实验
核心2 自由组合定律的常规解题规律和方法
核心3 自由组合定律中的特殊比例和实验探究
第3部分 分层专练·靶向攻关
天津专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
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。
考情分析:
1.考查频次:整体定位:必考核心遗传大题,五年全覆盖 自由组合定律是天津等级考遗传模块压轴考点,2021—2025 连续五年均有考查,不存在空缺年份,分值稳定在 8~12 分,是生物试卷区分度最高的专题。考查频率细分 基础模型(9:3:3:1 标准比例):每年必考;变式比例(9:3:4、9:6:1、15:1、致死、累加效应):近四年每年均设置设问;多对等位基因(3 对及以上独立遗传):2025 年新增三基因综合计算,难度提升;自由组合 + 伴性遗传融合:2022、2024、2025 连续三年联合考查。
2.考查要点:(一)基础概念类(选择题高频)自由组合定律细胞学实质:减数第一次分裂后期,非同源染色体上非等位基因自由组合;区分 “同源染色体非等位基因连锁互换” 不遵循自由组合;孟德尔两对相对性状杂交实验:F₁配子类型、F₂基因型 / 表现型种类、纯合子、重组型个体计算;定律验证方法:自交法、测交法、花粉鉴定法的实验逻辑与结果判断。(二)计算核心(大题必考点)拆分法解题:多对基因拆分成分离定律分别计算,再用乘法原理合并;9:3:3:1 变式比例:隐性上位、显性上位、累加效应、抑制作用等特殊分离比推导基因型;致死类计算:配子致死、合子致死后性状比例修正与概率计算;多基因遗传:三对独立遗传基因自交、杂交后代表型种类、纯合子占比(2025 真题重点)。(三)综合融合高频考点 自由组合 + 伴性遗传:常染色体 + X 染色体基因连锁遗传,患病概率综合计算;基因定位实验:通过杂交比例判断两对基因是否位于非同源染色体;育种应用:杂交育种筛选多性状纯合植株,书写育种流程;结合分子技术:电泳图谱、PCR 条带推导基因型(天津新高考特色);人类遗传病:两种单基因病并发,结合自由组合计算子代患病概率。(四)实验探究类(拉分设问)设计实验验证两对基因是否遵循自由组合定律,写出实验方案、预期结果与结论。
3.命题情境:天津卷命题坚持真实生活化、农业实践、医学科研、前沿生物技术四大情境,极少单纯课本豌豆模型,情境创新逐年增强:农作物育种情境(占比最高)番茄、水稻、甜瓜、豌豆等作物,以果实性状、抗病性、籽粒产量为背景。2025 年真题以番茄浆果营养物质合成为情境,三对独立基因控制营养与籽粒性状;2022 年甜瓜瓜刺、性别性状遗传,考查杂交筛选纯合品系。模式生物遗传实验果蝇体色、翅型、眼色多性状杂交,融合常染色体与伴 X 遗传,设置连锁与自由组合对照分析(2023、2024 选择题)。人类遗传病医学情境 两种独立单基因遗传病并发,结合遗传系谱图,运用自由组合计算正常 / 患病子代概率,贴合健康生活主题。分子生物技术新情境(天津特色创新)结合电泳条带、基因工程、转基因育种,将基因定位、基因型鉴定与自由组合结合,兼顾分子与遗传两大模块,区分基础扎实度。科研实验探究情境 实验室人工杂交、连续多代自由交配,统计后代性状分离数据,判断基因遗传规律,侧重科学思维、数据推理能力考查。
备考策略
1.抓牢核心点: 吃透定律实质与适用范围 牢牢记住核心判定标准:只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合;同源染色体上非等位基因连锁,不适用该定律。区分减数第一次分裂后期染色体行为,理解 “等位基因分离、非等位基因自由组合” 同步发生,规避 “任意非等位基因都能自由组合” 典型误区。回归教材孟德尔两对相对性状杂交实验,梳理假说 — 演绎完整流程,牢记 F₁配子类型、F₂基因型、表现型、重组个体、纯合子基础数据,所有计算均以该模型为根基。掌握通用解题底层方法 —— 拆分法天津遗传计算全部依赖拆分法解题,把多对等位基因拆解为若干分离定律单独计算,再用乘法原理合并结果,适用于配子种类、基因型概率、表现型概率、纯合子占比所有题型。熟练区分棋盘法、分枝法、配子法适用场景,多基因(3 对及以上)计算统一使用拆分法,提升计算速度与准确率。建立基因型与性状比例对应逻辑
标准 9:3:3:1 模型必须熟记,能正向推导基因型、反向根据性状比例判断基因型;理解比例总和为 16 的本质是双杂合子自交产生 16 种配子结合方式,为后续特殊比例分析铺垫底层逻辑。
2.熟记关键点: (1)特殊分离比专项记忆(天津五年必考)分类背诵基因互作变式(9:7、9:3:4、9:6:1、15:1)、配子 / 胚胎致死类比例、累加效应比例,总结统一解题模板:先看比例总和,总和 = 16 为基因互作,总和<16 存在致死;根据显性、隐性基因控制性状规律快速锁定基因型。整理错题本,专门收录天津真题变式比例计算题,归纳固定推导步骤。(2)综合融合类题型解题要点自由组合 + 伴性遗传:分开处理常染色体基因与性染色体基因,分别计算概率再相乘,做题时在题干标注基因位置,防止混淆;基因定位实验:熟记验证自由组合三种方法(自交、测交、花粉鉴定法),掌握实验设计答题模板,会书写实验思路、预期结果与结论,天津压轴大题最后一问常考该类探究题;育种、人类遗传病应用:杂交育种筛选多性状纯合个体步骤、两种独立遗传病并发概率计算,固定答题流程,规范文字表述。(3)整理全套易错避坑关键点区分 “自交” 与 “自由交配” 计算方法;看清题干限定范围(如 “正常个体中”“显性个体中” 概率修正;区分重组型个体定义;多基因计算时避免漏算、重复计算纯合子;电泳图谱结合基因型推导时,根据条带对应等位基因快速判断基因型。
3.紧扣命题趋势:贴合天津本地考法,针对性强化训练适配天津多模块融合命题特点:近五年天津卷不再单独考查自由组合,常结合伴性遗传、染色体变异、电泳、杂交育种综合设问。复习时打破模块界限,训练复合题型:每天练习 1 道 “常染色体 + X 染色体” 双遗传综合大题,熟练结合系谱图、电泳条带推导基因型,适应题干长、信息量大的命题风格。聚焦本土情境命题导向,专项刷题:天津高频三大情境:农作物育种(番茄、水稻、甜瓜)、果蝇模式生物、人类遗传病医学情境。刷题优先选用 2021-2025 天津高考真题、天津各区高三模考题,少练外地偏题怪题;训练快速提取题干有效信息(基因对数、显隐性、基因位置),筛除无关情境文字,提升读题效率。强化实验探究类开放设问训练:天津遗传大题区分度集中在实验设计,未来会持续加大假说演绎、基因定位探究考查力度。背诵标准化答题模板,规范书写实验操作、观测指标、结果结论;主动自主设计实验,而非只做计算,训练科学探究书面表达,减少文字表述扣分。分层梯度刷题,贴合试卷分值设置:选择题:专项训练基础概念、简单比例辨析,保证 4 分选择题零失误;遗传大题:拆分梯度练习,第一、二小问基础计算保证满分,重点突破最后一问特殊比例、实验设计拉分点;适度练习三对等位基因综合计算,对接 2025 真题新增多基因考查趋势,提前适应计算难度提升。规范答题步骤,适配天津阅卷标准:计算题必须写出拆分分步计算过程,不能只写最终答案;基因型书写规范,常染色体、性染色体基因分开书写;实验题分点作答,逻辑清晰,按 “思路 — 结果 — 结论” 分层书写,踩中阅卷得分点。
三大核心·主干速记
核心1 两对相对性状的杂交实验
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
1、观察现象,提出问题
(1)两对相对性状杂交实验的过程
(2)对杂交实验结果的分析
观察对象
实验结果
实验结论
F1性状
全为黄色圆粒
说明黄色和圆粒为显性性状
F2粒形
圆粒 :皱粒
说明种子形状的遗传遵循分离定律
F2粒色
黄色:绿色=3 :1
说明种子子叶颜色的遗传遵循分离定律
F2性状
出现两种亲本类型 (黄色圆粒、绿色皱粒),出现两种新类型 (绿色圆粒、黄色皱粒)
说明不同性状之间进行了自由组合
(3)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?
2、提出假说,解释问题
①假说内容
a.两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b.F1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。
c.F1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。
d.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。
②遗传图解
棋盘格式:
分解组合式:
③结果分析
基因型类型
基因型
所占比例
纯合子
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr
各占 1/16
单杂合子
YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr
各占 2/16
双杂合子
YyRr
占 4/16
分类依据
具体类型
表型基因型
所占比例
显隐性
双显
Y_R_
9/16
显隐性
单显
Y_rr + yyR_
6/16
显隐性
双隐
yyrr
1/16
与亲本关系
亲本类型
Y_R_ + yyrr
10/16
与亲本关系
重组类型
Y_rr + yyR_
6/16
特别提醒!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吗?并说明理由。
不一定;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。
3、演绎推理,验证假说
①演绎推理图解—测交
②实验验证: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(如表)都符合预期的设想。
性状组合
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
实际籽粒数
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
4、归纳总结,得出结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。
二、基因的自由组合定律分析
(一)、内容解读
项目
具体内容
补充易错提醒
研究对象
位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自由组合定律,只遵循基因分离定律
发生时间
减数分裂 Ⅰ 后期
受精时雌雄配子的随机结合不属于自由组合定律的范畴,自由组合发生在配子形成阶段
实质
非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,带动其上非等位基因重组
适用生物
进行有性生殖的真核生物的遗传
无性生殖生物不适用
适用遗传方式
适用于细胞核遗传,不适用于细胞质遗传,也不适用于原核生物和病毒
细胞质遗传遵循母系遗传规律,原核、病毒无染色体,不具备减数分裂的过程
(二)、细胞学基础
1. 精原细胞(基因型 YyRr)
含两对同源染色体,携带等位基因 Y/y、R/r;先进行 DNA 复制,形成初级精母细胞。
2. 初级精母细胞(减 Ⅰ 时期)
减 Ⅰ 后期发生两大核心变化:
① 同源染色体分开,等位基因 Y 与 y、R 与 r 彼此分离(基因分离定律实质);
② 非同源染色体自由组合,非同源染色体上非等位基因自由组合(自由组合定律实质)。
存在两种组合随机情况:
组合 1:Y、R 移向一极,y、r 移向另一极
组合 2:Y、r 移向一极,y、R 移向另一极
3. 次级精母细胞(减 Ⅰ 结束产生 2 个)
两种分裂路径:
路径 1:YYRR、yyrr
路径 2:YYrr、yyRR
4. 减数分裂 Ⅱ 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,次级精母细胞均等分裂产生精细胞。
5. 最终精细胞结果
若减 Ⅰ 组合为 Y-R、y-r:产生 4 个精子,2 种基因型(YR、yr),比例 1:1
若减 Ⅰ 组合为 Y-r、y-R:产生 4 个精子,2 种基因型(Yr、yR),比例 1:1
6.核心考点总结
(1)1 个YyRr 精原细胞减数分裂,只能产生2 种精子;大量 YyRr 精原细胞可产生 4 种等量精子(YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1)。
(2) 分离、自由组合定律均发生在减数第一次分裂后期。
(3)等位基因分离依赖同源染色体分离;非等位基因自由组合依赖非同源染色体自由组合。
(4)减数第二次分裂无基因重组,仅姐妹染色单体分开,不改变基因型种类。
(三)基因自由组合定律实质与比例的关系
1、自由组合定律实质 非同源染色体上的非等位基因,随非同源染色体的自由组合而组合,该过程发生在减数第一次分裂后期。
2、核心直接体现(最能反映实质的证据)
基因型为F1(YyRr)的个体,减数分裂产生配子时,会形成4 种比例为1:1:1:1的配子(YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1),这是自由组合定律最直接、最能体现实质的证据。
3、可用于验证自由组合定律的 4 种方法
验证方法
操作过程
结果比例
特点说明
自交法
基因型为的个体自交
后代表型比例为
操作简便,属于间接验证
测交法
与隐性纯合子杂交
后代表型比例为
经典验证方法,可直接反映的配子类型及比例
花粉鉴定法
直接观察经减数分裂产生的花粉类型
花粉类型比例为
直接观察配子,最直观体现自由组合定律实质
单倍体育种法
取花粉→花药离体培养获得单倍体幼苗→秋水仙素处理获得纯合植株
最终植株类型比例为
可直接获得纯合个体,兼具育种应用价值
三、孟德尔获得成功的原因
材料:正确选择豌豆作为实验材料
对象:由一对相对性状到多对相对性状
方法:对实验结果进行统计学分析
程序:运用假说 — 演绎法
四、孟德尔遗传规律的应用
(1)应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
(2)实例
①杂交育种:人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
核心2 自由组合定律的常规解题规律和方法
一、已知亲代推配子及子代(正向推断法)
1.思路 将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合(拆分组合法)。
2.方法
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)
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
二、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:
(1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
三、多对等位基因的自由组合
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数
1
2
n
F1配子种类和比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F2表型种类和比例
2种(3∶1)1
22种(3∶1)2
2n种(3∶1)n
F2基因型种类和比例
3种(1∶2∶1)1
32种(1∶2∶1)2
3n种(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例
(3/4)1
(3/4)2
(3/4)n
F2中隐性个体比例
(1/4)1
(1/4)2
(1/4)n
F1测交后代表型种类及比例
2种(1∶1)1
22种(1∶1)2
2n种(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例
(1/2)1
(1/2)2
(1/2)n
特别提醒!(1)某显性亲本的自交后代中,若全显性个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
四、利用自由组合定律计算患遗传病的概率
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如下表所示:
序号
类型
计算公式
已知
患甲病的概率为m
不患甲病的概率为1-m
患乙病的概率为n
不患乙病的概率为1-n
①
同时患两病的概率
m·n
②
只患甲病的概率
m·(1-n)
③
只患乙病的概率
n·(1-m)
④
不患病的概率
(1-m)(1-n)
拓展求解
患病的概率
①+②+③或1-④
只患一种病的概率
②+③或1-(①+④)
五、自由组合中的群体自交、测交和自由交配的概率计算问题
纯合黄色圆粒豌豆 (YYRR) 和纯合绿色皱粒豌豆 (yyrr) 杂交后得 F₁,F₁再自交得 F₂,若 F₂中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如下表所示:
核心3 自由组合定律中的特殊比例和实验探究
一 自由组合定律中特殊分离比问题的分析及拓展
题型一 自由组合定律中的特殊分离比问题分析
1.和为16的自由组合定律特殊比例
(1)基因互作
F₁(AaBb) 自交后代表型比例
原因分析
F₁(AaBb) 测交后代表型比例
9:3:3:1
正常的完全显性
1:1:1:1
9:7
当两个显性基因同时存在时表现为一种性状,其他的基因型为另一种性状,即 (9A_B_):(3A_bb+3aaB_+aabb)
1:3
12:3:1
只要 A (或 B) 存在就表现为同一种性状,其余正常表现,即 (9A_B_+3A_bb):(3aaB_):(laabb) 或 (9A_B_+3aaB_):(3A_bb):(laabb)
2:1:1
9:3:4
a (或 b) 成对存在时表现为一种性状,其余正常表现,即 (9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+laabb) 或 (9A_B_):(3aaB_):(3A_bb+laabb)
1:1:2
9:6:1
单独存在 A 或 B 时表现为同一种性状,其余正常表现,即 (9A_B_):(3A_bb+3aaB_):(laabb)
1:2:1
13:3
只存在某一种显性基因 (如 A) 时表现为一种性状,其余基因型表现为另一种性状,即 (9A_B_+3aaB_+laabb):(3A_bb)
3:1
15:1
存在显性基因为同一种表型,其余正常表现,即 (9A_B_+3aaB_+3A_bb):(laabb)
3:1
10:6
具有单显基因为一种表型,其余基因型为另一种表型,即 (9A_B_+laabb):(3aaB_+3A_bb)
1:1
(2)基因的叠加效应
①表型分析
亲本F1(AaBb)分两种交配情况:F1(AaBb)自交得到 9 种基因型。
自交
5 种表型,比例为1:4:6:4:1
基因型分组:1AABB;2AaBB、2AABb;4AaBb、1AAbb、1aaBB;2Aabb、2aaBb;1aabb,
测交
3 种表型,比例为1:2:1
②原因:基因A与B的作用效果相同,且显性基因越多,作用效果越强。
2.和小于16的自由组合定律特殊比例
(1)胚胎致死或个体致死
致死分类
具体致死类型
AaBb 自交后代比例
AaBb 测交后代比例
显性纯合致死
AA 和 BB 致死
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
显性纯合致死
AA (或 BB) 致死
6 (2AaBB+4AaBb):3aaB_:2Aabb:1aabb 或 6 (2AABb+4AaBb):3A_bb:2aaBb:1aabb
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
隐性纯合致死
双隐性致死
A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3
-
隐性纯合致死
单隐性致死 (aa 或 bb)
9A_B_:3A_bb 或 9A_B_:3aaB_
-
(2)配子致死或配子不育
亲本交配情况
致死配子类型
自交后代表型比例
AaBb自交(配子致死)
双显 (AB) 的雌或雄配子致死
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=5:3:3:1
AaBb自交(配子致死)
单显 (aB或Ab) 的雌或雄配子致死
A_B_: A_bb:aaB_:aabb=7:3:1:1
AaBb自交(配子致死)
含A的雌或雄配子致死
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=3:3:1:1
AaBb自交(配子致死)
双隐 (ab) 的雌或雄配子致死
A_B_:A_bb:aaB_:aabb=8:2:2:0
题型二 判断两对等位基因在常染色体上的位置
1.判断不同隐性突变基因是否为同一位点的突变
若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系,则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况,可通过杂交实验进行判断。
项目
野生型
白花1
白花2
互为等位基因
AA
a1a1
a2a2
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
实验方法是让白花1和白花2进行杂交后,F1自交得F2,统计分析F1和F2的表型及比例。
2.判断两对等位基因是否位于一对同源染色体上
(1)测交法
第一组 AaBb×aabb
后代表型及比例:双显性 (AaBb) : 双隐性 (aabb) : 单显性 1 (Aabb) : 单显性 2 (aaBb) = 1:1:1:1
说明:两对基因位于两对同源染色体上。
第二组(连锁无互换)AaBb×aabb
后代表型及比例:双显性 (AaBb) : 双隐性 (aabb) = 1:1
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间没有发生互换。
第三组(连锁有互换)AaBb×aabb
后代表型占比:
双显性 (AaBb):40%
双隐性 (aabb):40%
单显性 1 (Aabb):10%
单显性 2 (aaBb):10%
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间发生了互换。
(2)自交法
自由组合(两对基因位于两对同源染色体上)
AaBb自交
表型:双显性 (A_B_) : 单显性 1 (A_bb) : 单显性 2 (aaB_) : 双隐性 (aabb) = 9:3:3:1
说明:两对基因位于两对同源染色体上
相引连锁(AB连锁、ab连锁)
①无互换
AaBb自交
表型:双显性 (A_B_) : 双隐性 (aabb) = 3:1
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间没有发生互换
②发生互换
AaBb自交
表型占比:双显性 (A_B_) 66%、双隐性 (aabb) 16%、单显性 1 (A_bb) 9%、单显性 2 (aaB_) 9%
说明:A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,且染色体之间发生了互换
相斥连锁(Ab连锁、aB连锁)
①无互换
AaBb自交
表型:单显性 1 (Abb) : 双显性 (AaBb) : 单显性 2 (aaBB) = 1:2:1
说明:A与b位于一条染色体上,a与B位于一条染色体上,且染色体之间没有发生互换
②发生互换
AaBb自交
表型占比:单显性 1 (A_bb) 24%、单显性 2 (aaB_) 24%、双显性 (A_B_) 51%、双隐性 (aabb) 1%
说明:A与b位于一条染色体上,a与B位于一条染色体上,且染色体之间发生了互换
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
一、单选题
1.(2026·天津北辰·二模)下列关于研究生物学的科学方法的叙述,正确的是( )
A.已成功开展预实验的检验实验,正式实验时无需设置空白对照
B.孟德尔运用假说演绎法证明形成配子时等位基因会彼此分离
C.细胞的显微照片是以实物或图画形式直观地表达认识对象的物理模型
D.为获得被标记的子代噬菌体,可在培养基上添加含32P和35S的有机物培养噬菌体
2.(2026·天津河西·三模)为研究二倍体水稻花粉母细胞的减数分裂过程,研究人员在常温下选取花蕾期的花药制作装片观察,获得下图所示的显微图像。下列叙述错误的是( )
A.图②中的每个子细胞通常含有一个染色体组
B.图像③④时期的细胞中有同源染色体
C.图④所示细胞发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合
D.按减数分裂中出现的顺序依次为④①③②
(2026·天津北辰·二模)阅读下列材料,回答小题。
科学家选取DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠,经体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子(卵细胞)的细胞核置换成来自另外一个卵细胞(精子)的细胞核,获得具有两套母本(父本)染色体的“受精卵”。这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠,只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。
位于小鼠7号染色体上的基因H19和Igf2控制着胚胎大小及细胞生长,它们的异常表达会导致胚胎发育异常。DNA中的印记控制区(ICR)是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白(CTCF)。胚胎发育过程中,来自母本7号染色体上甲基化的ICR与CTCF结合,阻止DNA中增强子(E)和Igf2的启动子结合,但不能阻止E和H19的启动子结合,从而使得Igf2不表达,H19顺利表达;来自父本7号染色体的上述两基因的表达情况与之相反。
这种由双亲性别决定的基因功能上的差异称为亲代印记。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟过程中被擦除,新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立,以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。
3.关于“单亲”胚胎的叙述正确的是( )
A.“单亲”胚胎的染色体数目异常,导致基因表达失衡
B.“单亲”胚胎具有两套母本(父本)染色体,故其遗传物质只来自同一亲本
C.“单亲”胚胎是由受精卵经分裂分化而来,该过程体现了动物细胞的全能性
D.“单亲”胚胎不能正常发育有利于提高相应物种子代的遗传多样性和适应性
4.关于基因H19和Igf2两者的叙述正确的是( )
A.在减数分裂Ⅰ后期,H19和Igf2两基因会发生自由组合
B.在正常胚胎细胞中,H19和Igf2两基因可表达
C.如果两者均来自母本,则H19不表达,Igf2过量表达
D.启动子是否结合ICR,是H19和Igf2表达与否的关键
5.关于亲代印记的叙述正确的是( )
A.在受精作用过程中重建新的印记
B.在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除
C.亲代印记的本质是DNA中碱基序列的改变
D.男性个体的细胞中会出现祖母的亲代印记
6.(2026·天津·一模)某研究小组为研究自然选择的作用,进行了如下实验:将直毛长翅果蝇(AABB)与分叉毛残翅果蝇(aabb)杂交,A、a与B、b基因是自由组合的,杂交后代作为第0代放置在塑料箱中,个体间自由交配。装有食物的培养瓶悬挂在箱盖上,使残翅个体难以进入。连续培养7代,检测每一代a、b的基因频率,结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.第1代果蝇的理论性状分离比为9∶3∶3∶1
B.培养至某一代中无残翅个体时,b基因频率为0
C.连续培养7代的过程中,该果蝇种群发生了进化
D.种群数量越大,a基因频率的波动幅度会越小
7.(2025·天津南开·模拟预测)安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制,灰身(B)对黑身(b)为显性。只含有其中一个相关基因(B/b)的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图,未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A.甲与乙杂交得到F₁的表型均为灰身
B.重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体
C.若F₁的基因型为BbXBX,则其变异类型为染色体移接
D.通过此流程育种时,筛选②的结果中雌雄比为1:1
8.(2025·天津·二模)家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0、a0,染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上。雄蚕丝多、质量好,但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是( )
A.若要研究家蚕的基因组,应测定29条染色体上的DNA序列
B.限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
C.利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交,后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
D.基因型A0aZbW的个体与基因型A0aZBZB的个体杂交,后代中有斑纹正常体壁雄性所占比例为1/4
9.(2025·天津和平·三模)STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段,单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定,如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元,重复7~14次;X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元,重复11~15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是( )
A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B.该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2
C.为保证亲子鉴定的准确率,应选择足够数量不同位点的STR进行检测
D.有丝分裂时,图中(GATA)8和(ATAG)13分别分配到两个子细胞
10.(2025·天津滨海新区·三模)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,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生的非同源染色体的自由组合导致其产生的精子具有多样性
B.乙细胞中,有4对同源染色体,4个染色体组
C.XD与Y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
11.(2025·天津滨海新区·三模)作物M的F1基因杂合,具有优良性状,基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。不考虑基因突变和染色体变异,以下说法错误的是( )
A.与途径1相比,途径2中N植株通过有丝分裂形成配子
B.通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状,克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%
C.途径1中F1减数分裂过程中发生同源染色体的姐妹染色体单体互换,使配子具有多样性
D.以两对独立遗传的等位基因为例,理论上自交胚与F1基因型一致的概率是1/4
12.(2025·天津河西·二模)玉米是重要的粮食作物,含A基因时普通玉米蔗糖含量低,无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变纯合子aaBBDD,甜度微甜。继续培育甜玉米品种过程中,得到了两个超甜玉米品种甲(aabbDD)和乙(aaBBdd),其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A.含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1
B.aaBBdd和aabbDD的玉米中蔗糖转化为淀粉受阻,导致其甜度较高
C.该玉米品种中,具有甜味的玉米基因型最多有9种
D.AABBdd和aabbDD杂交得到F1,F1自交后代中aabbDD的玉米的占比为1/64
二、解答题
13.(2025·天津武清·二模)马铃薯块茎中蔗糖水解为还原糖的过程叫糖化。若还原糖含量低,油炸后薯片呈浅色,品质较高;若还原糖含量高,油炸后薯片呈深褐色,品质较差。糖化发生在马铃薯细胞的液泡中,其作用机制如下图所示,转化酶和转化酶抑制子分别由显性基因A和B编码合成,已知A、B基因中只有B基因具有累加效应。根据信息回答下列问题:
(1)实验室中常用________试剂来检测还原糖。
(2)某基因型为AaBb的马铃薯作亲本自交得到F1,对F1的薯片进行高温油炸处理表型为由浅到深(S1~S4)的四种颜色,且表型:S1∶S2∶S3∶S4的比例为4∶3∶6∶3,据此推断A/a与B/b两对基因________(遵循/不遵循)自由组合定律。若对亲本AaBb的薯片进行高温油炸处理,表现出的色度为________(填“S1”“S2”“S3”或“S4”),F1中炸片色度为S1的基因型是________,F1中炸片色度为S4的个体所占比例为________。
(3)马铃薯的D基因编码液泡膜上的蔗糖转运蛋白,该蛋白能将细胞质中的蔗糖转运至液泡内,进而才能发生糖化反应。现不确定A/a与D/d基因是否遵循自由组合定律,研究人员设计实验进行探究:将基因型为AabbDd的马铃薯M自交获得的后代进行高温油炸实验,统计浅色薯片(S1)和深色薯片(S4)的表型比。(不考虑变异)
若S1∶S4的表型比为1∶3或________,则推测A/a与D/d基因不遵循自由组合定律;
若S1∶S4的表型比为________,则推测A/a与D/d基因遵循自由组合定律。
14.(2026·天津·模拟预测)某二倍体植物的花瓣颜色有红色和白色,由两对等位基因A/a和B/b控制。研究发现,A、B基因同时存在时花瓣为红色。为探究该植物花色的遗传规律,研究人员进行了如表所示杂交实验(不考虑染色体互换),组合①②中的亲本均为纯合子,回答下列问题:
杂交组合
F1表型
F1自交,F2表型及比例
①:突变体甲×红色
均为红色
红色∶白色=3∶1
②:突变体乙×红色
均为红色
红色∶白色=3∶1
③:组合①的F1×组合②的F1
均为红色
红色∶白色=49∶15
(1)根据上述研究结果,组合①的F2中的红色植株自交,后代表型为白色植株的比例是_____。突变体甲和突变体乙的突变基因_____(填“属于”或“不属于”)等位基因。
(2)组合③中,突变体甲和突变体乙的突变基因遵循_____定律遗传,若对组合③中的F1进行测交,则后代的表型及比例是_____。
进一步研究发现,有色花的花瓣在花蕾期无斑点,而某些个体盛花期会出现紫色斑点。已知紫色斑点的形成受两对独立遗传的等位基因D/d和E/e控制。为探究其斑点形成机制,研究人员提取了不同基因型个体1~5号盛花期花瓣的蛋白质进行电泳结果如表,其中D、E蛋白分别由D、E基因表达,两者的表达互不影响。
有斑个体
1(深紫色斑点)
2(浅紫色斑点)
无斑个体
3
4
5
D蛋白
?
斑点区
D蛋白
E蛋白
非斑点区
D蛋白
E蛋白
E蛋白
注:D蛋白含量与基因的数量无关,E蛋白含量与基因的数量有关。
(3)据表分析,_____蛋白是紫色斑点形成的必要条件。推测E蛋白对D蛋白存在_____(填“促进”或“抑制”)作用,作用特点是_____。
(4)1号的基因型可能是_____。5号“?”处为_____(填“有”或“无”)D蛋白。
(5)基因型为DDEE与ddee的个体杂交,F2盛花期花瓣的表型(只考虑斑点性状)及其比例为_____,F2无斑点个体中能稳定遗传无斑点性状的占_____。
15.(2026·天津·二模)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
F1
F2
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
—
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F1植株再全部自交,得到的F2中ggHH基因型频率是_____。
(2)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_____。
(3)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。
16.(2026·天津南开·模拟预测)为培育某二倍体两性花植物,科学家开展了一系列研究如下:
(1)该植物抗病与不抗病由一对等位基因(T/t)控制,高茎与矮茎由另一对等位基因(H/h)控制。以下是有关两对相对性状的杂交实验。
组别
亲本
F₁
①
抗病×抗病
抗病∶不抗病=2∶1
②
高茎×高茎
高茎∶矮茎=5∶1
实验①结果与某种合子致死有关,则致死个体基因型为______。实验②结果与某种雄配子不完全致死有关,则致死的雄配子基因组成是______,致死率是______。
(2)该植物花色由常染色体上的一组复等位基因B、Br和Bp控制,下图表示基因对花色的控制机制。某白花植株与紫花植株杂交后代出现了3种花色,则该白花植株基因型为______。红花植株自交,后代花色有______种。
(3)为判断上述几对基因的位置关系,进行下列实验:
①研究基因T/t、H/h位置关系:让基因型为HHTt和hhtt的植株杂交,得到F1,从F1中选择表型为______的植株自交,若F2中矮茎不抗病植株所占比例为______,则两对基因位于两对不同的同源染色体上。
②研究基因H/h、B/Br/Bp位置关系:让高茎蓝花植株与矮茎红花植株杂交,选择F1中表型为高茎红花的植株自交,若这两对基因位于同一对同源染色体上且不发生交换,则F2中矮茎白花植株所占比例为______。
17.(2026·天津·一模)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb,aaBB,aabb的触角长度分别为2cm,4cm,0cm,0cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1cm,F1雌雄相互交配得F2,统计F2表型及比例为∶0cm(无触角)∶1cm∶2cm∶3cm∶4cm=6∶4∶3∶2∶1。回答下列问题:
(1)基因A是触角发育的必要基因,基因B对触角的发育有________作用。
(2)亲本中触角长度为0cm(无触角)的个体基因型为________,F2触角长度为0cm(无触角)的个体基因型有________种,F2中触角长度为2cm的基因型为________。
(3)将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体(甲)进行诱变处理,得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因(D/d)并用同种限制酶完全切割后进行电泳,结果如图,分叉性状是由________(填“D”或“d”)控制。请利用甲、乙为材料设计实验,并判断乙中D/d和A/a的位置关系,让乙与甲中雄性个体杂交并统计子代表型和比例。
预期结果和结论:
若________,则两对基因位于非同源染色体上;
若________,则D和A位于一条染色体上;
若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=1∶2∶1,则D和a位于一条染色体上。
18.(2026·天津北辰·二模)某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
组别
①
②
③
P
F1
F2
黑眼×白眼
↓
黑眼
↓⊗
黑眼:黄眼:白眼
12:3:1
黑眼×黄眼
↓
黑眼
↓⊗
黑眼:黄眼
3:1
黑眼×黄眼
↓
黑眼:黄眼
1:1
(1)组别①F1黑眼个体的基因型为_________;F2中黄眼个体基因型有_______种。
(2)组别②亲本的基因型为_____________________。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有_______种。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。若X染色体上有一显性基因H,可抑制A基因。基因型为aaBBXʰXʰ和AAbbXᴴO的亲本杂交,F1相互交配产生F2,F2中白眼个体基因型有__________种。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【基础理论知识辨析】(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.【基础理论知识辨析】(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.【新联系·将基因工程与知识点相结合】(2026·浙江·二模)利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W(2n=40)的染色体上(基因A和基因B可通过荧光检测)。植株W自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养,产生4个子细胞。下列叙述正确的是( )
A.植株W抗性性状的变异原理为染色体变异
B.若部分子细胞无荧光点,则分裂过程发生了基因重组
C.若4个子细胞各含1个荧光点,则子细胞染色体数为40条
D.若4个子细胞均含2个荧光点,则分裂时出现过20个四分体
4.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(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
5.【新联系·将伴性遗传与知识点相结合】(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
6.(2026·河南·模拟预测)某植物花颜色有白色、红色和黄色,由两对等位基因(A、a和B、b)共同控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因表达红色色素,B基因表达黄色色素,无两种色素时呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构而无法继续表达。现用纯合的亲本交配产生F1,F1植株产生雄配子时由于互换或致死,导致雄配子的种类及比例是AB:Ab:aB:ab=3:1:1:3,F1产生雌配子时不发生互换或致死。下列说法错误的是( )
A.开白花植株的基因型有5种
B.若互换导致F1雄配子比例异常,则交换前A和B位于同一条染色体上
C.若致死导致F1雄配子比例异常,F1自交,F2白色花植株比例为22/32
D.若致死导致F1雄配子比例异常,F1自交,F2白色花植株中稳定遗传个体比例为3/22
7.(2026·贵州黔西南·二模)某植物的宽叶对窄叶是一对相对性状,由A/a和B/b两对等位基因控制。研究人员用纯合窄叶植株甲与纯合窄叶植株乙杂交产生的F1全是宽叶,F1自交得F2.研究人员对F1的花粉粒进行荧光标记,用红色荧光标记A基因,绿色荧光标记B基因,F1不存在配子致死情况。随机选取F1中有荧光的花粉粒并统计其颜色及数目,结果如下表(注:红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光)。下列分析错误的是( )
荧光颜色
黄色
绿色
红色
花粉粒数目/个
500
499
501
A.若F1自交,F2中宽叶:窄叶=9:7,则窄叶植株的基因型有5种
B.从花粉粒的荧光标记结果看,基因组成为ab的花粉约占1/16
C.花粉粒的荧光标记结果可作为基因分离和自由组合定律的直接证据
D.对F2植株的细胞进行荧光标记,三种荧光颜色的比例约为3:1:1
8.【基础理论考】(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.【新拓展·将基因连锁与交换定律与知识点相结合】(2026·辽宁·模拟预测)果蝇的翅型为展翅(D)和正常翅(d),眼型为黏胶眼(G)和正常眼(g)。两对基因均位于Ⅲ号染色体上,且均显性纯合致死。现有两品系展翅正常眼和正常翅黏胶眼进行杂交,F1中基因型相同的雌雄果蝇相互杂交,不考虑突变和互换,假设每个杂交组合的雌果蝇产生的卵细胞数量相同,则F2中展翅黏胶眼果蝇所占的比例为( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/12
二、解答题
10.【新联系·将伴性遗传与知识点相结合】(2026·四川成都·一模)某昆虫的性别决定类型为ZW型,其腹部颜色有黑色、灰色和白色,由A/a、B/b两对等位基因控制,其中A/a位于常染色体上。研究人员将若干该昆虫的腹部黑色纯合个体与腹部灰色纯合个体进行杂交实验,结果如下。回答下列问题:
组别
P
F1
F1雌雄相互交配所得F2
实验1
黑色(♂)×灰色(♀)
黑色
黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=8∶4∶3∶1
实验2
黑色(♀)×灰色(♂)
黑色∶灰色=1∶1
雌雄均为黑色∶灰色∶白色=4∶3∶1
(1)根据实验1_________(填“能”或“不能”)判断B/b基因位于Z染色体上,理由是_________。
(2)实验1亲本的基因型为__________,若让实验1的F2中的黑色个体相互杂交,子代的表型及比例为_____________。
(3)实验2中F1灰色昆虫的一个性原细胞进行减数分裂,最终产生的配子基因型是__________。
(4)研究人员用射线处理实验1中F1黑色雌昆虫,获得一只A/a基因的染色体片段转移到性染色体上的突变体。已知不含A/a基因的卵细胞无法参与受精作用,其他变异类型对配子和个体的活力无影响。现让该突变体与白色雄性昆虫杂交,若子代表型及比例为黑色(♂)∶白色(♀)=2∶1,请在答题卡方框中画出该突变体细胞中A/a、B/b在染色体上的分布情况(若涉及性染色体,请标注出性染色体的类型)。
11.【新情境·将科学研究情境与知识点相结合】(2026·江苏徐州·模拟预测)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些裂翅突变体(裂翅基因用A或a表示)。为了研究其遗传特点,把它们作为亲本之一进行了一系列杂交实验。请回答下列问题。
(1)果蝇是遗传学研究的良好材料,具有_______等优点(至少两点)。美国生物学家摩尔根以果蝇为实验材料,运用_________法(研究方法),将白眼基因与________染色体联系起来,证明了基因位于染色体上。
(2)已知亲代野生型为纯合子,基因突变后成为裂翅,裂翅突变属于_________性突变。根据表1实验结果可知,裂翅基因位于___________染色体上,判断依据是_____________________。
表1:裂翅与野生型杂交F1代实验结果
亲本杂交类型
F1表型及比例
正交:♀裂翅×野生型♂
裂翅:184(♀102、♂82)
野生型:207(♀98、♂109)
反交:♀野生型×裂翅♂
裂翅:162(♀86、♂76)
野生型:178(♀86、♂92)
(3)根据表2实验结果可知,致死的裂翅基因型是________。
表2:裂翅与野生型杂交F1代中裂翅自交实验结果
裂翅个数
野生型个数
合计
观察值
157
85
242
理论值
161.33
80.67
242
(4)紫眼(p)是2号染色体上的隐性突变基因,黑檀体(e)是3号染色体上的隐性突变基因,为确定裂翅基因的位置,进行表3实验。根据表3实验结果可知,裂翅基因位于_________号染色体上,该基因和紫眼基因的遗传符合_________定律。若将裂翅与黑檀体杂交实验的F1裂翅自交,后代表型及比例是________。
表3:裂翅与紫眼(黑檀体)杂交实验结果
杂交实验
F1
F1裂翅分别与紫眼、黑檀体测交结果
裂翅×紫眼
野生型:裂翅=1:1
裂翅66只,紫眼57只,紫眼裂翅49只,野生型60只
裂翅×黑檀体
野生型:裂翅=1:1
裂翅148只,黑檀体163只
(5)进一步实验发现,亲代裂翅的自交过程中没有出现野生型,世代稳定遗传,可推断裂翅基因所在的一对同源染色体上,还存在隐性致死基因(b),因此裂翅突变体是平衡致死系。请在下面标出平衡致死系2对基因的大体位置____________。
12.【新情境·将科学实验与知识点相结合】(2026·甘肃嘉峪关·模拟预测)亚洲棉花瓣和花心颜色具有花色多样性,为研究花色的遗传规律,选用纯合体P1(红黄花红心)和P2(白花白心)进行杂交,实验结果如表所示,不考虑突变与染色体交换。
亲本组合
F1表型
F2表型和比例
P1×P2
红黄花红心
红黄花:黄花:白花=9:3:4
红心:白心=3:1
回答下列问题:
(1)由F2表型及比例推测,花瓣颜色遗传遵循_________定律;花心颜色受_________对基因控制,其中隐性性状为_________。
(2)电泳检测P1、P2和F2中白花植株两对基因的扩增产物,结果如图所示:
与基因A相比,基因a发生了碱基对的_________,基因_______所控制的性状对另一对基因所控制性状的表现具有掩盖作用。
(3)电泳结果_________(填“支持”或“不支持”)花心颜色同时受基因B/b控制的推测。对F2两对性状一并统计,则F2表型及比例为_________;若推测不成立,花心颜色是由另一对基因D/d控制,与基因B/b独立遗传,则F2中白花白心植株比例为_________。
13.【新情境·将科学实验与知识点相结合】(2026·西藏昌都·二模)水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9:7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒:棕粒:白粒=9:3:4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有________种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因________(填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为________。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到_______个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为_______。
14.【新情境·将科学实验与知识点相结合】(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___________。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(2026·湖北·高考真题)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
2.(2026·贵州·高考真题)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
3.(2026·云南·高考真题)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
4.(2023·福建·高考真题)生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是( )
选项
科学方法
应用
A
完全归纳法
细胞学说的建立
B
假说一演绎法
孟德尔两大遗传定律的发现
C
建构模型
研究种群数量的变化规律
D
预实验
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
A.A B.B C.C D.D
5.(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
6.(2024·广西·高考真题)某种观赏花卉(两性花)有4种表型:紫色、大红色、浅红色和白色,由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色,且Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁,它们之间的杂交情况(无突变、致死和染色体互换)见表。下列分析正确的是( )
组别
杂交组合
F1
F1自交,得到F2
Ⅰ
甲(紫色)×乙(白色)
紫色
紫色:浅红色:白色≈9:3:4
Ⅱ
丙(大红色)×丁(白色)
紫色
紫色:大红色:白色≈6:6:4
A.B/b与D/d不在同一对同源染色体上,遵循自由组合定律
B.Ⅰ、Ⅱ组的F1个体,基因型分别是AaBBDd、AaBbDD
C.Ⅰ组产生的F2,其紫色个体中有6种基因型
D.Ⅱ组产生的F2,其白色个体中纯合子占1/2
7.(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,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
8.(2016·全国III卷·高考真题)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
9.(2026·山东·高考真题)家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A.甲的基因型可能为ZAbW
B.乙的基因型可能为ZABZab
C.乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D.F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
10.(2025·海南·高考真题)鸡黑羽(B)和麻羽(b)的基因位于常染色体,鸡胫白色(A)和黑色(a)的基因位于Z染色体。黑羽黑胫公鸡和黑羽白胫母鸡交配,产生的F1中黑羽:麻羽=3:1 。剔除F1中的麻羽鸡后,剩余的F1个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F2 的黑羽个体中纯合子占4/9 B.F2 中b、Za的基因频率分别为1/3、1/2
C.F2 中黑羽黑胫母鸡的比例是2/9 D.F1 、F2的基因型分别为4种、12种
11.(2025·海南·高考真题)孟德尔发现豌豆果荚的颜色和形状是两对独立遗传性状,某团队解析这两对性状显隐性分子机制时,发现绿荚(G)与黄荚(g)基因序列完全相同,但基因g的上游缺失一段DNA,导致其转录产物结构异常;果荚饱满(R)和皱缩(r)的基因序列存在一个碱基对的不同,使基因r翻译提前终止。下列有关叙述错误的是( )
A.豌豆中基因G和g序列完全相同,两者指导合成的蛋白质结构和功能也相同
B.豌豆基因组特定序列的变化导致基因g转录产物结构异常,出现黄荚性状
C.与基因R相比,基因r表达的肽链缩短,可导致果荚皱缩
D.G和g、R和r这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
二、解答题
12.(2026·江西·高考真题)“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)。
13.(2026·河北·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。
14.(2026·浙江·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。
15.(2025·天津·高考真题)二倍体番茄浆果中的小分子化合物H对食用者有益。H是由前体物甲经酶A催化成乙,乙经酶B催化成丙,丙再经酶C催化而成。浆果积累这些化合物,仅影响自身籽粒数及食用者健康,对应关系如下表:
累积物
甲
乙
丙
H
食用者健康
无影响
有害
有害
有益
浆果籽粒数
多
无
少
多
表达酶A、B和C的基因分别为A、B和C,位于非同源染色体上。为获取浆果含H的纯合番茄植株(不考虑突变与染色体互换),开展以下研究。
(1)浆果含H的纯合番茄植株的基因型为_____。
(2)基因型AaBbCc植株自交,中浆果籽粒数有_____种表型,有籽浆果植株占_____。为获得理想番茄植株,须遴选浆果籽粒数_____的,具有该性状的自交,后代不出现性状分离的基因型有_____种(类群M)。随后,再遴选浆果含H且该性状不分离的植株。
(3)除直接测量浆果H含量外,还可分别提取类群M各自交子代浆果的蛋白质来筛选目标植株,其方法是:用_____抗体对提取的蛋白质进行特异性识别,阳性率为_____%的子代即为目标品系。
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