第18讲 基因位置及性质的实验探究(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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63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 | 遗传的基本规律综合 |
| 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 | 11.86 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/58943486.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦基因位置(常染色体/X染色体/X、Y同源区段)实验探究,构建“杂交实验+数据分析”双维度方法体系,逻辑覆盖从基础判断到复杂情境应用。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|核心探究|3大核心+表格对比|杂交实验法(隐性雌×显性雄等)、数据信息分析法(性别比例关联)|从基因位置类型→实验设计原理→结果预期推导,形成“类型-方法-结论”闭环|
|分层专练|天津专练+全国视野(基础/重难/真题)|标准化答题模板(亲本选择→交配方式→结果分析)|结合果蝇/育种/医学情境,实现从单一实验到多模块融合(遗传规律+分子检测)的应用拓展|
内容正文:
第 18 讲 基因位置及性质的实验探究
(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 探究基因位于X染色体上还是常染色体上
核心2 探究基因位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
核心3 探究基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
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
通过对基因位置的实验分析,掌握实验设计的方法,培养实验设计及实验结果分析能力。(科学探究)
考情分析:
1.考查频次:整体覆盖情况:五年全必考,遗传大题核心拉分板块 遗传综合实验属于遗传模块固定考查内容,2021 至 2025 年天津等级考每年均设置相关设问,不会缺席;总分稳定在 6~10 分,全部集中在遗传压轴综合大题最后 1~2 小问,是区分优生与中等生的核心题型。题型分布 选择题:每年 1 道单选(3 分),侧重经典遗传实验科学史、实验基础操作辨析;非选择题(遗传综合大题):每年固定设置实验探究类开放设问,分值 6~8 分,为试卷难度最高点。细分考点考查频率基因定位实验(常染色体 / X 染色体 / X、Y 同源区段判断):2022、2023、2024、2025 连续四年作为压轴最后一问;孟德尔定律验证实验(自交 / 测交 / 花粉鉴定):五年均有穿插考查;显隐性判断杂交实验:2021、2023、2024 真题出现;人类遗传病调查两类实验辨析:每年选择题高频考点;特殊遗传现象探究(配子 / 胚胎致死、基因互作、电泳结合杂交实验):2024、2025 新增创新考法。
2.考查要点:杂交、自交、测交、正反交不可混用,必须强调选用多对生物个体,避免样本量不足。
3.命题情境:天津遗传实验命题摒弃单一课本豌豆基础模型,坚持科研果蝇、农业育种、医学遗传病、分子检测四大主流情境,题干文字量大、图文结合,侧重真实科研与生活应用。果蝇科研实验情境(占比最高)以摩尔根果蝇眼色、翅型延伸实验为载体,考查基因定位、XY 同源区段、正反交对照实验;2023、2024、2025 压轴大题均使用果蝇材料,侧重假说演绎科学思维考查。农作物育种生产情境 水稻、甜瓜、番茄等经济作物,以抗病、果形、籽粒性状为背景,设计实验验证自由组合定律、筛选稳定遗传纯合植株,贴合农业生产实践;2021、2022 真题采用该情境。人类健康医学情境 单基因遗传病家系结合调查实验,区分发病率、遗传方式两种调查方案;结合产前诊断、遗传咨询设问,贴近健康生活主题,多作为选择题载体。分子检测创新情境(天津独有特色) 电泳条带、基因测序、细胞融合基因定位图表,将分子生物学检测手段与杂交实验结合,外地考卷考查极少,2024、2025 持续创新出题形式。
备考策略
1.抓牢核心点: 分离定律、自由组合定律实质;四类伴性遗传特征;减数分裂染色体行为(遗传实验细胞学依据);单 / 多基因、染色体遗传病分类。
2.熟记关键点:(一)实验设计答题标准化关键点(阅卷核心得分点)实验描述规范 交配术语严格区分:杂交、自交、测交、正反交;必须写明多组亲本、重复实验,避免样本过少造成实验误差;无关变量统一 “相同且适宜”。结果与结论书写模板 验证类实验:预期结果唯一,直接写性状分离比例 + 对应结论;探究类实验(基因定位、显隐性未知):分情况作答,固定句式「若子代出现 XX 表现型,则基因位于 XX;若子代 XX,则基因位于 XX」,缺分类直接大幅扣分。完整答题结构:亲本选择→交配方式→观测指标(表现型 + 比例)→分情况预期→实验结论,五步缺一不可。(二)图表综合分析关键点(天津特色复合题型)
系谱图 + 杂交实验组合:先判显隐、定遗传方式,再结合杂交实验验证猜想;书写判断排除依据(得分点);
电泳图谱 + 遗传杂交:依据条带对应等位基因,快速推导亲本、子代基因型,结合杂交比例判断基因位置;
异常比例分析:自交后代总和 = 16 为基因互作;总和<16 存在配子 / 胚胎致死,能设计实验验证致死类型。(三)高频易错避坑关键点 萨顿仅提出假说,摩尔根果蝇实验才是首个证明基因在染色体的实验,概念易混淆;XY 同源区段≠常染色体,雄性存在两种特殊基因型,正反交结果存在性别差异;验证自由组合不能仅观察一对性状,无法证明非等位基因独立遗传;遗传病调查两类实验选材不能混用;概率计算区分 “患病男孩” 与 “男孩患病”;实验结论不能超出本次杂交结果,禁止脱离题干过度延伸。(四)计算融合关键点 常染色体 + 伴性遗传双病组合拆分计算;致死、XY 同源区段特殊杂交配子比例修正;结合实验数据推导基因型、计算子代性状概率。
3.紧扣命题趋势:贴合天津本地考法,精准定向训练 1. 知识融合化趋势:单一基础实验极少单独出题 天津遗传实验固定多模块融合:遗传杂交 + 伴性遗传 + 自由组合 + 电泳 / 系谱图 + 染色体变异综合设问。复习对策:打破章节壁垒,每日训练 1 道复合型大题;专项整理电泳、系谱结合杂交实验的天津真题、各区模考题,熟悉图文联动分析思路。2. 情境固定三大载体,针对性刷题 1)果蝇科研情境(占比最高):延伸摩尔根实验,侧重 XY 同源区段、基因定位探究,压轴大题主流背景;2)农作物育种情境:水稻、番茄、甜瓜,以抗病、果形性状设计验证自由组合、筛选纯合植株实验;3)人类医学 + 分子检测创新情境:遗传病家系调查、基因电泳鉴定,天津独有创新题型,外地试卷考查少。刷题优先选用 2021-2025 天津高考真题、天津各区高三模考卷,规避外地偏难怪题。3. 设问分层、侧重开放探究,是试卷核心区分点天津遗传大题梯度设问:前两小问基础杂交分析、简单基因型推导(基础分),最后一问开放实验设计(拉分难点),侧重科学思维与文字表达。复习对策:① 熟记标准化实验答题模板,规范生物学术语,训练长句逻辑表达;② 主动自主设计完整杂交方案,不只单纯计算概率;③ 专项训练实验方案评价、漏洞修正类设问,适配新课标科学探究素养要求。4. 能力导向,弱化机械背诵 命题不直接考查课本原文实验,侧重信息提取、数据分析、逻辑推理;题干文字量大、图文结合,要求快速筛选基因位置、显隐性、性状比例关键信息。复习对策:限时训练长题干遗传实验题,练习快速圈画有效条件;建立错题本,按实验类型分类复盘,总结同类实验通用思路。5. 难度逐年小幅提升,新增多基因、特殊遗传拓展 2024-2025 新增 XY 同源区段互换、三对基因自由组合、配子致死综合实验,未来持续保持难度梯度。复习对策:适度拓展特殊遗传现象训练,熟练拆分法处理多对等位基因杂交实验,提前适应复杂比例推导。
三大核心·主干速记
核心1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上
一、杂交实验法
(1)相对性状的显隐性是“已知的”
亲本:隐性雌性× 显性雄性(纯合子),先分三种基因位置情况推导
基因位置
亲本杂交 F₁表现型
F₁雌雄个体互交后 F₂表现型特点
X 染色体非同源区段
雌性为显性,雄性为隐性
—
常染色体上
雌雄均为显性
雌雄个体中显性:隐性均 = 3:1
X、Y 染色体同源区段
雌雄均为显性
雄性全为显性,雌性中显性:隐性 = 1:1
特别提醒! 在确定雌性个体为杂合子的条件下(不考虑X、Y染色体同源区段)也可以选择以下杂交实验:
(2)相对性状的显隐性是“未知的”(不考虑X、Y染色体同源区段)
实验操作
F₁代表现特征
基因所在位置
一对相对性状亲本正反交
正反交F₁性状相同,全部为同一种表型
常染色体上
一对相对性状亲本正反交
正反交F₁性状不同,子代性状不都和母本一致
X 染色体非同源区段
特别提醒! 正反交实验还可以用于判断基因是位于细胞核还是细胞质,若正反交后代性状不同且子代均与母本一致,则控制该性状的基因位于细胞质。
二、数据信息分析法
(1)依据子代性别、性状的数量分析确认
若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则基因可能在常染色体上;若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。
(2)依据遗传调查所得数据进行推断确认
调查性状
1. 性状表现与性别无关→基因位于常染色体上
2. 性状表现与性别有关、雌雄个体中比例不一致:
· 只在雄性个体中出现→基因位于Y 染色体上
· 雌性多于雄性→多为伴X 染色体显性遗传
· 雄性多于雌性→多为伴X 染色体隐性遗传
核心2探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
一.适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
二.思路:
(1)思路一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的表型。即:
(2)思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的表型。即:
核心3 探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
1. 在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
若子代雌 (或雄) 性个体全表现显性性状,雄 (或雌) 性个体全表现隐性性状,则相应基因位于 X、Y 染色体的同源区段上;若子代雌、雄个体中既有显性性状又有隐性性状,则相应基因位于常染色体上。
2. 在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的表型来判断:
若 F₂雌、雄个体中既有显性性状又有隐性性状且分离比均为 3:1,则相应基因位于常染色体上;
若 F₂雄性个体全表现显性性状,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状,则相应基因位于 X、Y 染色体的同源区段上。
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
解答题
1.(2026·天津·三模)某哺乳动物(XY型性别决定)的毛色有白色、黄色、紫色和黑色四种类型,毛色性状是由两对独立遗传的等位基因B/b、D/d控制,其中至少一对基因位于常染色体,不同毛色相互转变机制如图1,科研人员用三组纯合个体杂交得到实验结果如图2所示(不考虑X、Y染色体同源区段的遗传,视为纯合子)。回答下列问题:
(1)该动物毛色的遗传遵循_____定律。黑毛个体的基因型总共有____种。
(2)杂交实验一F1黑毛个体与黄毛个体的比例为______,杂交实验二F1黑毛雄性个体的次级精母细胞中有___条X染色体。杂交实验三F1黄毛雄性个体的基因型是________。
(3)欲判断F2中某黑毛雌性个体的基因型,可让其与多只_____(填表型)个体杂交,若后代只出现黑毛和黄毛个体,则可判断其基因型为____。
(4)该动物的耳型有折叠耳(E基因控制)和直立耳(e基因控制),E/e基因位于另一对常染色体上。两纯合个体杂交,F1全部表现为黄色折叠耳,F1雌雄个体随机交配,F2的表型及比例为黄色折叠耳黄色直立耳白色折叠耳白色直立耳=。则F2出现该比例的原因可能是基因型为_______的雄配子不育。若上述假设成立,F1中雄性个体与F2中的黄色直立耳雌性个体杂交,预测后代的表型及比例为____________。
2.(2026·天津·二模)小麦(2N=42)与其近缘种长穗偃麦草杂交过程中得到一株蓝粒小麦,其蓝色素基因E(小麦中的等位基因为e)来自于长穗偃麦草。
(1)研究发现该株蓝粒小麦细胞中被长穗偃麦草染色体替换的是3号和4号两对染色体。为进一步确定蓝色素基因E的位置,科研人员分别在3号和4号染色体上选择能够区分蓝粒小麦与普通小麦的分子标记(SSR)用于基因定位。科研人员将蓝粒小麦与普通小麦杂交得F1,F1自交得F2,设计引物并扩增亲本、F1及F2中各表型的染色体片段并电泳,电泳结果如图1。
据电泳结果推测,E/e基因位于_____号染色体上,请在图2中标出F₁中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系______。根据实验结果,科研人员再次选育出了只含E基因所在的长穗偃麦草染色体的蓝粒小麦。
(2)小麦5号染色体上的h基因纯合后,可诱导e基因所在的小麦染色体和E基因所在的长穗偃麦草染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦,研究人员设计了如图3所示的杂交实验。请回答下列问题:
①亲本雄性不育小麦没有出现基因型为TT的个体,原因是_____________。
②如果减数分裂过程中同源染色体正常分离,来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配,F2蓝粒不育株产生含T和E基因的配子有___条染色体。
③互换发生在F3体内的______细胞中,使用小麦(HH)与F3中蓝粒不育株杂交的目的是___________________。
④取F4中每一株蓝粒不育株和小麦(HH)分别杂交后留种形成株系。若株系中出现_______________,说明F4中该蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上,符合育种要求。
3.(2026·天津红桥·二模)拟南芥雌雄同花,闭花授粉,是遗传领域中应用最广泛的模式植物。科研人员将来源于滨藜的耐盐基因SeNHX1(S基因)转入野生型拟南芥中培育出多株转基因拟南芥(每条染色体上至多转入一个抗性基因),并进行相关研究。回答下列问题:
(1)自然状态下,拟南芥一般是_______(填“纯种”或“杂种”)。
(2)为研究抗性基因插入位点,研究人员将转基因拟南芥甲、乙分别进行自交得到F1,对F1植株的DNA是否含有S基因进行PCR检测及电泳鉴定,得到与图1中泳道2或泳道3相同的结果(泳道1表示含S基因)。甲、乙两组的F1电泳后泳道3∶泳道2的比值分别为15∶1和63∶1.请分别提出最能解释该比例的基因插入数量和位点的假设:甲组插入了________个基因,位于____________;乙组_____________。
(3)经初步检测得知,转基因植株丙中只插入了1个S基因,可能位于2号或5号染色体上。为进一步确定其位置,研究人员将丙自交后代中的转基因纯合子丁与野生型拟南芥戊杂交得到F1,F1自交得到F2。扩增出实验中若干个体中的SSR序列(SSR为简单重复序列,不同品系、不同染色体上重复的数目不同),结果如图2所示。据图判断,植株丙中抗性基因插入___号染色体上,依据是___________________。若在F2野生型植株中有一株在2号染色体上检测出两种SSR条带,最可能的原因是_________________________。
4.(2025·天津宁河·模拟预测)果蝇(2n=8)眼色有红眼和白眼,体色有灰身和黑身,翅型有长翅和残翅。研究人员用纯合亲本进行如下图杂交实验,F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。
问答下列问题:
(1)对果蝇进行基因组测序应测_______条染色体DNA的碱基序列。
(2)根据实验现象推测控制眼色的基因位于_______(填“常染色体”或“X染色体”或“X和Y染色体”)上,依据是_______。
(3)若要验证上述推测应选择F1中的_______和P中的_______杂交,观察子代表型,若______,则推测正确。
(4)在上图所示杂交实验中,选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是_______。
5.(2025·天津南开·模拟预测)家猫的长尾与短尾由等位基因(A、a)基因控制,黑色毛与黄色毛分别由B与b基因控制,且黑黄相间的毛色只会在雌猫中出现。为研究两对基因的遗传方式,、进行了观察和实验。回答下列问题:
(1)现有一只长尾雌猫与一只短尾雄猫生了4只小猫,其2只雌猫中1只长尾,1只短尾,2只雄猫中1只长尾,1只短尾。根据以上现象_________(填“能”或“不能”)判断家猫长尾性状中的显性性状。若能,请写出判断理由;若不能,请设计杂交方案并写出预期结果以确定显性性状。_________________。经鉴定后确定长尾为显性性状。
(2)选取一群黑色雌猫与一群黄色雄猫进行随机交配,F₁雌猫毛色全为黑黄相间,雄猫全为黑色。F₁随机交配产生的F₂中雌猫1/2为黑黄相间,1/2为黑色,雄猫中1/2为黑色,1/2为黄色。据此分析,B/b基因位于_____________染色体上。为了进一步研究B/b基因的遗传方式,科研人员分别提取了F₁雌猫毛囊内色素细胞的DNA 与mRNA,用基因B 与b对应的单链DNA 片段制成探针,进行检测。发现每个细胞中的 DNA 对两种探针检测都呈阳性;而对mRNA 检测的结果是部分细胞只对B 基因探针呈阳性,部分细胞只对b 基因探针呈阳性。出现以上结果的原因可能是____________________。
(3)科研人员还根据B/b基因两个末端设计了特异性引物,对F₁雌猫毛囊内色素细胞中的DNA进行 PCR 后,得到610kb的DNA 片段,然后利用限制酶EcoRI切割后,加入琼脂糖凝胶的_______________处, 电泳后得到结果如下图1所示。请在下图2中用“↑”标出PCR 产物中EcoRI识别序列位点,并写出相应片段的大小_____________。
6.(2025·天津·一模)水稻是我国主要粮食作物,为雌雄同花一年生植物。已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制,野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育个体以用于杂交育种,现将野生植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体乙杂交,F1表现为宽叶矮秆雄性可育,F1自交得F2。F2表现为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育=6∶3∶3∶2∶1∶1。
(1)亲本的基因型为________,让F2个体随机交配,子代矮秆雄性可育个体所占比例约为________。
(2)上述杂交实验并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体,从相关基因的角度分析,具体原因最可能是________。
(3)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同,可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位,对植株甲、乙、F1以及F2提取DNA,表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如下图:
据电泳结果推测,A/a基因位于________号染色体上,理由是_______。进一步对本实验F2宽叶个体中该染色体上的SSR进行扩增检测,电泳后出现的电泳带有________种分布情况。
7.(2025·天津·模拟预测)我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(有三个籽粒簇生在一起)种子,获得大量诱变株(M1),并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究,部分流程如图1所示。请回答下列问题。
(1)根据图示结果______(填“能”或“不能”)作出“非簇生为隐性性状”的判断。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是______。
(2)研究发现,水稻的簇生与非簇生分别由等位基因CL和c1控制,非糯性与糯性由等位基因WX和wx控制。为探究上述2对等位基因在染色体上的相对位置关系,研究人员以弱簇生非糯性水稻植株甲的花粉为实验材料,用以上2对等位基因的引物进行PCR扩增后,电泳结果如图2所示(图中花粉的基因型种类和比例与甲植株产生配子的理论值一致;不考虑致死)。
由电泳结果可知,CL/cl与WX/wx的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。利用植株甲与基因型为CLclWXwx的植株乙杂交,若F1中非簇生糯性水稻的比例为1/15,则该杂交过程中,植株乙产生基因型为clWX配子的概率为_______。
(3)为确定基因CL在染色体上的具体位置,研究人员利用非簇生稻与簇生稻(一对6号染色体中,一条发生部分缺失,另一条正常)杂交,统计子代植株的表型及比例。
①若子代植株表现为______,则表明基因CL在6号染色体上,且位于缺失片段中。
②若子代植株全表现为弱簇生,则______(填“能”或“不能”)说明CL基因不在6号染色体上,原因是_____。
8.(2025·天津·一模)果蝇的棒眼和圆眼是一对相对性状,在某一特定果蝇种群中。任取一只棒眼雌果蝇与一只圆眼雄果蝇进行杂交,子一代表型比例始终为棒眼雌性:圆眼雌性:圆眼雄性=1:1:1。用显微镜观察子一代棒眼雌果蝇、圆眼雌朵蝇的染色体,发现该性状与染色体上16A区的数量有关,模式如图1。不考虑X、Y染色体间源区段。
(1)根据题意分析,16A区位于______________染色体上,棒眼性状的出现是_________(填变异类型)的结果。
(2)经研究发现。后代出现棒眼雌性:圆眼雌性:圆眼雄性=1:1:1的原因是该果蝇种群中含有纯合致死基因a,该基因位于含有______________(填“单个16A 区”或“两个16A区”)的染色体上。
(3)该采蝇种群自由交配多代后棒眼雌果蝇所占比例会___________________(填“上升”或“下降”)。品系是指有共同祖先、具有一定特点、能够稳定遗传、拥有一定数量的群体。为培育一个果蝇品系,使其自由交配后代中棒眼雌果蝇比例保持不变,科研人员将基因B(该基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡)导入棒眼果蝇细胞中含___________________________(填“单个16A区”或“两个16A区”)所在的染色体上,筛选并获得果蝇新类型Q。利用果蝇Q和上述种群中的果蝇为实验材料,通过杂交实验可获得所需的果蝇品系。杂交实验方案是利用___________________与________________杂交获得F₁,再将F₁中雄性个体与果蝇Q进行杂交,得到的后代即为所需的品系。
(4)在获得的果蝇品系中,子代出现了少数圆眼雌果蝇,为进一步确定其出现的原因,提取子代雌果蝇的相关染色体(1和2)并扩增基因a和基因B,电泳结果如图2所示。图中圆眼雌果蝇出现的原因最可能是___________________。若让图示圆眼雌果蝇与该品系中的雄果蝇杂交。后代的雌雄比为________________
9.(2025·天津武清·一模)二倍体野生型圆叶风铃草花瓣呈蓝色,研究人员发现三个纯种白花隐性突变品系,其突变基因及基因型如下表。为确定突变基因在染色体上的位置关系,进行如下杂交实验(不考虑其他突变和互换),请回答下列问题。
突变品系
突变基因
基因型
甲
w1
w1w1/++/++
乙
w2
++/w2w2/++
丙
w3
++/++/w3w3
(1)圆叶风铃草花瓣细胞中蓝色色素存在于_________(细胞器)中。
(2)杂交实验说明w1、w2的位置关系是位于________(一对,两对)同源染色体上w1w3的位置关系是位于______(一对/两对)同源染色体上。请在下图中画出杂交实验二中F1的余下基因位置:_________。
(3)若将突变品系乙、丙杂交,F1的表型为_________,F1自交,F2的表型及比例为_________。若将杂交一、二中的F1相互杂交,后代出现白花的概率是_________。
(4)另有一白色突变品系丁,由隐性基因w4决定,甲和丁杂交,F1全为白色,F1自交后代均为白色,可推测w1和w4基因位于染色体的_________(填“同一”或“不同”)位点,这体现了基因突变的_________性。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【新情境·将农业生产情境与知识点相结合】(2026·湖北十堰·模拟预测)水稻(2n=24)的抗病和感病为一对相对性状,受等位基因A/a控制,图1表示关于该对相对性状的杂交实验。SSR是DNA 中的简单重复序列,不同染色体上的SSR不同。为了确定基因A/a的位置,研究人员选择亲本、 及 中的部分感病植株并对其1号染色体DNA上的SSR序列进行扩增和电泳,结果如图2 所示,下列叙述正确的是( )
A.据图1实验结果可判断,抗病和感病的遗传遵循自由组合定律
B.据图2实验结果可知,基因A/a位于1号染色体上
C.感病植株中1号染色体上SSR序列检测结果为2条带的个体所占比例为1/2
D.若对抗病植株中1号染色体DNA上的SSR进行检测,结果和图2不同
2.【新情境·将科学实验情境与知识点相结合】(2026·北京大兴·三模)科研人员利用CRISPR对果蝇某未知性状基因进行随机敲除,获得多只突变体。杂交实验显示:野生型雌蝇×突变型雄蝇→F1全为野生型,F1雌雄交配→F2中野生型:突变型=3:1且突变型仅出现在雄性。据此推测该突变基因最可能是( )
A.常染色体显性突变 B.常染色体隐性突变
C.X染色体隐性突变 D.Y染色体非同源区段突变
3.(2026·广东佛山·模拟预测)基因A和a分别控制玉米籽粒紫色和黄色,含基因G的卵细胞不能与含基因g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常,G/g与A/a独立遗传。若将一个育性恢复基因M导入G所在的染色体,可使其育性恢复正常。基因M能使籽粒的紫色变浅成为浅紫色。现在利用AaGg个体进行测交实验,以确定基因M导入的位置。以下说法错误的是( )
A.玉米是雌雄同株异花植物,AaGg个体既可作为母本,也可作为父本
B.若Gg的玉米给Gg的玉米授粉,后代基因型及比例GG:Gg:gg=1:1:1
C.若子代紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2,则M导入G所在的染色体上
D.若M导入A所在的染色体上,则子代浅紫粒:黄粒=1:1
4.(2026·湖北十堰·三模)某种动物的毛色由两对等位基因A/a和B/b控制,其中,A/a基因位于常染色体上,B/b基因位于X染色体上。下图表示相关基因与毛色的关系(E、F、G是决定毛色的相关物质)。
现将纯合黑色雌性与纯合白色雄性杂交,F1相互交配得F2.下列叙述正确的是( )
A.F2黑色个体中,雌性∶雄性=1∶1
B.F2灰色个体中,雌性∶雄性=1∶1
C.F2白色个体中,雌性∶雄性=1∶1
D.F1的雄性个体进行测交,后代中,黑∶灰∶白=1∶2∶1
5.【新情境·将科学探究情境与知识点相结合】(2026·重庆大足·模拟预测)公鸭的性染色体组成是ZZ,母鸭的性染色体组成是ZW。某种鸭的羽毛有白、灰、黄、褐四种颜色,由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制。基因A和基因B分别控制酶A和酶B的合成,酶A能使羽色呈灰色,酶B能使羽色呈黄色,两种酶同时存在时羽色呈褐色。为研究羽毛颜色的遗传规律,用甲、乙、丙三个纯合品系进行了下表所示的杂交实验。下列叙述错误的是( )
亲本
F1
实验一
黄色母鸭(甲)×灰色公鸭(乙)
母鸭全为灰色,公鸭全为褐色
实验二
灰色公鸭(乙)×白色母鸭(丙)
全为灰色
实验三
实验一F1公鸭×实验二F1母鸭
?
A.B/b位于Z染色体上
B.实验一和实验二的F1均为杂合子
C.乙品系公鸭的基因型为AAZbZb
D.实验三子代公鸭羽色为白色的概率为1/16
6.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·浙江温州·模拟预测)雌雄异株植物菠菜的株型由常染色体上的基因A、a控制,表型有直立型(AA)、半直立型(只有一个A)和开张型(aa)。现有若干纯合直立型菠菜种子,经辐射处理后,获得了1株半直立型雄株菠菜。已知一对等位基因都缺失时幼胚死亡。下列关于该半直立型雄株菠菜的变异来源或实验证据的推测,不合理的是( )
A.该半直立型雄株菠菜可能来源于基因突变
B.该半直立型雄株菠菜可能来源于染色体片段缺失
C.可采用单倍体育种方法验证变异来源于基因突变还是染色体片段缺失
D.可采用测交方法验证变异来源于基因突变还是染色体片段缺失
7.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·陕西西安·模拟预测)女娄菜的性别决定类型为XY型,叶片形状有宽叶和窄叶两种,受一对等位基因控制。研究人员将不同性状的亲本进行杂交,子代的表型及比例见表。下列有关分析不合理的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
宽叶
窄叶
无
宽叶
乙
宽叶
窄叶
无
宽叶:窄叶=1:1
丙
宽叶
宽叶
宽叶
宽叶:窄叶=1:1
A.控制叶形的一对等位基因位于X染色体上
B.含有窄叶基因的雄配子不能完成受精作用
C.甲组和乙组的宽叶雌性亲本植株的基因型相同
D.丙组F1的宽叶雌性植株共有2种基因型
8.(2026·河南三门峡·三模)从性遗传是指由常染色体基因控制的性状在表型上受个体性别影响的现象。某种蝴蝶颜色的遗传属于从性遗传,基因型与表型的关系如表所示;这种蝴蝶的触角末端的形状由只位于Z染色体上的基因B/b控制,末端膨大呈球形对末端膨大呈棍棒形为显性。下列叙述正确的是( )
基因型
AA
Aa
aa
雄蝴蝶的颜色
黄色
黄色
白色
雌蝴蝶的颜色
黄色
白色
白色
A.上述两对性状的遗传特点都能说明表型由基因型和外界环境共同决定
B.白色触角末端球形蝴蝶杂交,若子代出现黄色个体,该个体的触角可能为棍棒形或球形
C.纯合黄色触角末端棍棒形雄性个体与纯合白色触角末端球形雌性个体杂交,子代雌雄两种性状的表型均不同
D.纯合黄色触角末端球形雄性个体与纯合白色触角末端棍棒形雌性个体杂交,F1雌雄交配后F2的表型比例为9:3:3:1(不考虑性别)
二、解答题
9.【新情境·将科学实验情境与知识点相结合】(2026·重庆九龙坡·模拟预测)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制,图 1是两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型(杂交过程中无突变发生),图 2是研究人员对图 1中F₂果蝇每种表型选择一只,对其体细胞中有关基因进行PCR 后的电泳结果。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是_______。根据杂交实验_______(填“能”或“不能”)确定Y 染色体上有没有相关基因。你的依据是_______。
(2)亲本雄蝇基因型为_______,F2中与亲本基因型相同的个体所占的比例为_______。
(3)图2中①②③代表的基因依次是_______。
(4)已知野生型果蝇的正常活动节律(24小时为一个周期)由位于 X染色体上的PEP基因控制,当PEP基因发生突变时,表型可变为长节律(29小时为一个周期)、短节律(19小时为一个周期),甚至无节律,这体现了基因突变具有_______性。除该变异外,果蝇还可发生的可遗传变异类型有_______(至少答两种)。
10.(2026·山西大同·三模)某动物(性别决定方式为ZW型)的角型(盘状角和树状角)与耳型(折叠耳和直立耳)相关基因位于两对同源染色体上,且盘状角(D)和树状角(d)的基因位于性染色体上,耳型相关基因为T/t。回答下列问题:
(1)欲判断基因D/d是否位于Z、W染色体同源区段,现以盘状角、树状角的雄、雌纯合个体为材料,可选取________________杂交:若F1的表型情况为________________,则基因D/d位于Z染色体非同源区段;若F1的表型情况为________________,则基因D/d位于Z、W染色体同源区段。
(2)若角型基因位于Z、W染色体同源区段,进行下列实验:
亲本基因型分别为________;耳型中________(填“折叠耳”或“直立耳”)为显性性状,判断依据是________________________________。F1中直立耳∶折叠耳=1∶1的原因可能是________;F1中盘状角折叠耳雄性个体所占比例为________。
(3)若角型基因位于Z染色体非同源区段,进行下列实验:
P:盘状角直立耳♂×盘状角直立耳♀→F1:盘状角直立耳♂∶盘状角折叠耳♂∶盘状角直立耳♀∶树状角直立耳♀∶盘状角折叠耳♀∶树状角折叠耳♀=4∶2∶2∶2∶1∶1
造成F1直立耳个体与折叠耳个体比例不符合3∶1的可能原因是________________________________。若让该F1中的盘状角直立耳个体进行自由交配,获得的F2中,树状角折叠耳雌性个体所占的比例为________________。
11.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·江苏南通·模拟预测)某种鸟野生型羽色为银羽。现有三个白色纯种单基因突变品系1、2、3,突变基因分别用A1或a1、A2或a2、A3或a3表示(显性突变用大写字母,隐性突变用小写字母),野生型基因用“+”表示。为确定突变基因在染色体上的位置关系,研究人员进行了如下杂交实验(不考虑ZW的同源区及其他突变和互换)。请回答下列问题。
(1)品系1为________性突变,品系2为________性突变。品系1和品系2突变基因的位置关系为________。
(2)杂交一F2中白羽雌雄个体相互交配,后代中白羽占________。杂交二F2中白羽纯合子占________。
(3)请在答题纸相应位置标注杂交三F1中的雄性个体三对基因的相对位置。________。
(4)杂交三F2中白羽♀的基因型有________种,让杂交三F2中的银羽雌雄个体相互交配,后代中银羽:银羽♀:白羽:白羽♀=________。
(5)若要通过羽色来区分雏鸟的雌雄,请从品系1、2、3中选择亲本设计杂交实验方案。________。
12.【新情境·将科学实验情境与知识点相结合】(2026·浙江杭州·模拟预测)某昆虫的灰身与黑身分别由一对等位基因B、b控制,另一对等位基因(D/d)会影响黑身昆虫的体色深度,两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一只黑身雌虫与一只灰身雄虫杂交,F1中既有黑身昆虫又有灰身昆虫。让F1随机交配,F2的表型及比例为:灰身雌虫:黑身雌虫:灰身雄虫:黑身雄虫:深黑身雄虫=14:18:14:9:9。回答下列问题:
(1)影响黑身昆虫体色深度的等位基因D/d位于______染色体上。
(2)亲本灰身雄虫的基因型为______;F1灰身雌虫可以产生______种配子;F2雄虫中,两对基因均为显性纯合(注:Y染色体上无相关基因也视为纯合)的个体占______;将F2中的黑身个体全部筛选出来并让其随机交配,所得F3的表型及比例为______。
(3)用遗传图解表示F1灰身雄虫测交的过程______。
(4)该昆虫某一雄性个体的两条非同源染色体相互连接形成了一条异常染色体,在减数分裂时三条染色体配对情况如上图所示。研究表明含有同源着丝粒的一对染色体(Ⅱ与Ⅲ)在减数第一次分裂后期分离,另一条染色体随机分配。(注:只含A/a或E/e基因的雄配子不育,染色体变异不影响子代个体存活,不考虑其他变异)该雄虫产生可育配子的基因型为______;若该雄虫与基因型为AaEe的正常雌虫交配,则含有异常染色体的子代中,纯合子占______。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(2026·四川·高考真题)控制猫毛色的w基因中插入不同长度DNA片段形成两个新的等位基因,导致猫出现三种毛色。用不同毛色的猫进行杂交实验,提取Ⅱ1∼Ⅱ4的DNA,分别对插入片段进行扩增和电泳,相关信息如图。下列推断正确的是( )
A.w基因位于X染色体上
B.w1基因对w2基因为隐性
C.Ⅱ2与Ⅰ2基因型相同的概率为1/2
D.若Ⅱ2与Ⅱ3交配,生出棕色猫的概率为1/4
2.(2024·浙江·高考真题)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
二、解答题
3.(2026·山东·高考真题)某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,其体色由2对等位基因A、a和B、b控制。研究发现,有基因B时,表现为黑身;无基因B时,是否表现为黑身与基因A、a的组成有关。现有该种昆虫的黑身品系Ⅰ和灰身品系Ⅱ,同一个品系内雌雄个体交配,子代均为纯合子(只含等位基因中的一种基因视为纯合子)。为进一步探究体色的遗传规律,进行了如图甲所示的杂交实验。然后利用DNA分子杂交技术检测F2所有雄性个体中控制体色的全部基因,实验结果表明F2雄性群体中只有6种基因型,如图乙所示。不考虑致死、突变及染色体互换。
(1)据图分析,基因A、a位于_______(填“常”或“X”)染色体上。图甲中雄性亲本的基因型为_______或_______。
(2)某雄性个体与图甲中的F1雌性个体杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则该雄性个体可能的3种基因型为____________________________________。
(3)以黑身品系Ⅰ、灰身品系Ⅱ和基因型为图乙中①~③的个体为实验对象,通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型。
实验方案:用品系_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中的个体与基因型为_______(填“①”“②”或“③”)的个体杂交。预期结果及结论:若子代全为黑身,则黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型为_______。
4.(2025·广西·高考真题)某植物(XY型)的花色受2对等位基因(E/e和R/r)控制,遵循自由组合定律。已知E/e基因位于常染色体上,该植物花色产生机制见图(不考虑XY同源区段、染色体交换情况)。回答下列问题:
(1)将红花雌、雄株杂交,子一代表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4,据此不能确定R/r基因位于常染色体上,理由是______。对子一代的雌株作进一步分析:若______,则说明R/r基因位于X染色体上;若______,则说明R/r基因位于常染色体上。
(2)实验分析确定E/e与R/r基因都位于常染色体上。在某红花雌、雄株繁殖的子代群体中,红花占比显著降低。经初步研究确定是常染色体上的g基因发生显性突变,产生了抑制作用,被抑制的基因不能表达,但未知被抑制的是E还是R基因。
①生物兴趣小组选取基因型EERRgg与eerrGg为亲本,探究G基因的抑制对象。写出实验思路、预期结果和结论_____。
②再选用基因型EeRrGg的雌、雄株为亲本进行杂交,子一代的表型及比例为红花:黄花:白花=3:9:4.请在答题卡作图区画出EeRrGg个体的基因在染色体上可能的位置关系图(用“○”表示细胞,用“‖”表示1对同源染色体),并用文字说明基因间的抑制关系及位置情况____。
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第 18 讲 基因位置及性质的实验探究
(天津专用)
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
参考答案
1.(1) 自由组合 6
(2) 1:1 0或1或2 BbXdY
(3) 白毛雄性 BBXDXd
(4) BE 黄色折叠耳∶黄色直立耳∶白色折叠耳∶白色直立耳=2∶5∶1∶1
2.(1) 4
(2) 不能产生含T的精子(花粉) 22 初级卵母细胞 防止子代的4号染色体之间发生互换,使蓝粒和不育两性状分离 蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1
3.(1)纯种
(2) 2 2对非同源染色体上 3个基因位于3对非同源染色体上
(3) 2 F2中转基因植株均含丁中2号染色体上的SSR序列,野生型植株均含戊中2号染色体上的SSR序列,均与5号染色体上的SSR无关联 F1减数分裂时来自丁的2号染色体与来自戊的2号染色体发生互换
4.(1)5/五
(2) X染色体 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代雄蝇全为白眼,雌蝇全为红眼
(3) 红眼雌蝇(或红眼灰身长翅雌蝇) 红眼雄蝇(或红眼黑身残翅雄蝇) 红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1(或雌性全部红眼、雄性红眼白眼各占一半或仅雄蝇出现白眼)
(4)体色和翅形基因位于一对同源染色体上,且雄蝇不会发生非等位基因重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组
5.(1) 不能 让F1长尾雌雄猫相互交配,短尾雌雄猫相互交配并多次产仔,若长尾猫子代出现性状分离,则长尾为显性性状,若短尾猫子代出现性状分离,则短尾为显性性状
(2) X 毛囊内色素细胞只能随机表达B、b基因中的一个(或2条X染色体在体细胞中会随机失活一条)
(3) 加样孔处
6.(1) AAbbMM、aaBBmm 1/2
(2)基因B/b、M/m位于一对同源染色体上,且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上,矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上,且不发生互换,无法产生bbmm个体
(3) 3 F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物 两/2
7.(1) 不能 弱簇生稻:非簇生稻=l:1
(2) 不遵循 1/10
(3) 弱簇生:非簇生=1:1 不能 CL基因不在6号染色体或CL基因在6号染色体上但不位于缺失片段,后代都表现为弱簇生
8.(1) X 染色体(结构)变异
(2)两个16A区
(3) 下降 单个16A区 圆眼雄果蝇/果蝇Q 果蝇Q/圆眼雄果蝇
(4) (雄果蝇)减数分裂时,X染色体上含B的片段发生互换(或者是X染色体上含B的片段缺失) 1:2
9.(1)液泡
(2) 两对 一对
(3) 蓝色 蓝:白=9:7 1/4
(4) 同一 不定向
一年重难·情境应用
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
C
C
D
D
C
C
9.
(1) 有翅、长翅 能 有翅个体中雄性全为长翅,且小翅只出现在雌性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上(F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY_)。若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY,F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因
(2) aaXBYB 1/8
(3)B、A、b
(4) 不定向 基因重组、染色体变异、表观遗传
10.
(1) 盘状角(纯合)雌性(♀)、树状角(纯合)雄性(♂) 雄性(♂)全为盘状角,雌性(♀)全为树状角(盘状角∶树状角=1∶1) 雄、雌均为盘状角
(2) TtZDZd和TtZdWd 直立耳 直立耳雄性(♂)与直立耳雌性(♀)杂交,子代出现折叠耳,说明直立耳为显性性状 含T基因的雄配子或雌配子致死 1/8
(3) 基因型TT的个体致死(或显性基因T纯合致死 ) 1/24
11.
(1) 显 隐 位于两对同源染色体上
(2) 8/9 3/16
(3)
(4) 5 4:3:0:1
(5)选择品系2中的雌性与品系3中的雄性杂交
12.
(1)X
(2) BbXdY 4 1/32 黑身雌虫∶黑身雄虫∶深黑身雄虫=4∶3∶1
(3)
(4) AE、ae、AEe 1/8
高考真题·考向感知
参考答案
题号
1
2
答案
D
B
3.
(1) 常 AAXBY aaXBY
(2)AAXBY、AaXBY、aaXBY
(3) Ⅱ ① AAXBXB
4.
(1) 未统计子一代不同性别的表型比例,无法确定基因位置 红花:白花=3:1 红花:黄花:白花=9:3:4
(2) 将亲本杂交,统计子代表型及比例。若子代中红花:白花=1:1,则G基因抑制E基因的表达;若子代中红花:黄花=1:1,则G基因抑制R基因的表达 G基因抑制R基因的表达。E和g,e和G分别位于一对同源染色体的两条染色体上,R/r位于另一对染色体上,或R和g,r和G分别位于一对同源染色体的两条染色体上,E/e位于另一对染色体上
或
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第 18 讲 基因位置及性质的实验探究
(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 探究基因位于X染色体上还是常染色体上
核心2 探究基因位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
核心3 探究基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
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
通过对基因位置的实验分析,掌握实验设计的方法,培养实验设计及实验结果分析能力。(科学探究)
考情分析:
1.考查频次:整体覆盖情况:五年全必考,遗传大题核心拉分板块 遗传综合实验属于遗传模块固定考查内容,2021 至 2025 年天津等级考每年均设置相关设问,不会缺席;总分稳定在 6~10 分,全部集中在遗传压轴综合大题最后 1~2 小问,是区分优生与中等生的核心题型。题型分布 选择题:每年 1 道单选(3 分),侧重经典遗传实验科学史、实验基础操作辨析;非选择题(遗传综合大题):每年固定设置实验探究类开放设问,分值 6~8 分,为试卷难度最高点。细分考点考查频率基因定位实验(常染色体 / X 染色体 / X、Y 同源区段判断):2022、2023、2024、2025 连续四年作为压轴最后一问;孟德尔定律验证实验(自交 / 测交 / 花粉鉴定):五年均有穿插考查;显隐性判断杂交实验:2021、2023、2024 真题出现;人类遗传病调查两类实验辨析:每年选择题高频考点;特殊遗传现象探究(配子 / 胚胎致死、基因互作、电泳结合杂交实验):2024、2025 新增创新考法。
2.考查要点:杂交、自交、测交、正反交不可混用,必须强调选用多对生物个体,避免样本量不足。
3.命题情境:天津遗传实验命题摒弃单一课本豌豆基础模型,坚持科研果蝇、农业育种、医学遗传病、分子检测四大主流情境,题干文字量大、图文结合,侧重真实科研与生活应用。果蝇科研实验情境(占比最高)以摩尔根果蝇眼色、翅型延伸实验为载体,考查基因定位、XY 同源区段、正反交对照实验;2023、2024、2025 压轴大题均使用果蝇材料,侧重假说演绎科学思维考查。农作物育种生产情境 水稻、甜瓜、番茄等经济作物,以抗病、果形、籽粒性状为背景,设计实验验证自由组合定律、筛选稳定遗传纯合植株,贴合农业生产实践;2021、2022 真题采用该情境。人类健康医学情境 单基因遗传病家系结合调查实验,区分发病率、遗传方式两种调查方案;结合产前诊断、遗传咨询设问,贴近健康生活主题,多作为选择题载体。分子检测创新情境(天津独有特色) 电泳条带、基因测序、细胞融合基因定位图表,将分子生物学检测手段与杂交实验结合,外地考卷考查极少,2024、2025 持续创新出题形式。
备考策略
1.抓牢核心点: 分离定律、自由组合定律实质;四类伴性遗传特征;减数分裂染色体行为(遗传实验细胞学依据);单 / 多基因、染色体遗传病分类。
2.熟记关键点:(一)实验设计答题标准化关键点(阅卷核心得分点)实验描述规范 交配术语严格区分:杂交、自交、测交、正反交;必须写明多组亲本、重复实验,避免样本过少造成实验误差;无关变量统一 “相同且适宜”。结果与结论书写模板 验证类实验:预期结果唯一,直接写性状分离比例 + 对应结论;探究类实验(基因定位、显隐性未知):分情况作答,固定句式「若子代出现 XX 表现型,则基因位于 XX;若子代 XX,则基因位于 XX」,缺分类直接大幅扣分。完整答题结构:亲本选择→交配方式→观测指标(表现型 + 比例)→分情况预期→实验结论,五步缺一不可。(二)图表综合分析关键点(天津特色复合题型)
系谱图 + 杂交实验组合:先判显隐、定遗传方式,再结合杂交实验验证猜想;书写判断排除依据(得分点);
电泳图谱 + 遗传杂交:依据条带对应等位基因,快速推导亲本、子代基因型,结合杂交比例判断基因位置;
异常比例分析:自交后代总和 = 16 为基因互作;总和<16 存在配子 / 胚胎致死,能设计实验验证致死类型。(三)高频易错避坑关键点 萨顿仅提出假说,摩尔根果蝇实验才是首个证明基因在染色体的实验,概念易混淆;XY 同源区段≠常染色体,雄性存在两种特殊基因型,正反交结果存在性别差异;验证自由组合不能仅观察一对性状,无法证明非等位基因独立遗传;遗传病调查两类实验选材不能混用;概率计算区分 “患病男孩” 与 “男孩患病”;实验结论不能超出本次杂交结果,禁止脱离题干过度延伸。(四)计算融合关键点 常染色体 + 伴性遗传双病组合拆分计算;致死、XY 同源区段特殊杂交配子比例修正;结合实验数据推导基因型、计算子代性状概率。
3.紧扣命题趋势:贴合天津本地考法,精准定向训练 1. 知识融合化趋势:单一基础实验极少单独出题 天津遗传实验固定多模块融合:遗传杂交 + 伴性遗传 + 自由组合 + 电泳 / 系谱图 + 染色体变异综合设问。复习对策:打破章节壁垒,每日训练 1 道复合型大题;专项整理电泳、系谱结合杂交实验的天津真题、各区模考题,熟悉图文联动分析思路。2. 情境固定三大载体,针对性刷题 1)果蝇科研情境(占比最高):延伸摩尔根实验,侧重 XY 同源区段、基因定位探究,压轴大题主流背景;2)农作物育种情境:水稻、番茄、甜瓜,以抗病、果形性状设计验证自由组合、筛选纯合植株实验;3)人类医学 + 分子检测创新情境:遗传病家系调查、基因电泳鉴定,天津独有创新题型,外地试卷考查少。刷题优先选用 2021-2025 天津高考真题、天津各区高三模考卷,规避外地偏难怪题。3. 设问分层、侧重开放探究,是试卷核心区分点天津遗传大题梯度设问:前两小问基础杂交分析、简单基因型推导(基础分),最后一问开放实验设计(拉分难点),侧重科学思维与文字表达。复习对策:① 熟记标准化实验答题模板,规范生物学术语,训练长句逻辑表达;② 主动自主设计完整杂交方案,不只单纯计算概率;③ 专项训练实验方案评价、漏洞修正类设问,适配新课标科学探究素养要求。4. 能力导向,弱化机械背诵 命题不直接考查课本原文实验,侧重信息提取、数据分析、逻辑推理;题干文字量大、图文结合,要求快速筛选基因位置、显隐性、性状比例关键信息。复习对策:限时训练长题干遗传实验题,练习快速圈画有效条件;建立错题本,按实验类型分类复盘,总结同类实验通用思路。5. 难度逐年小幅提升,新增多基因、特殊遗传拓展 2024-2025 新增 XY 同源区段互换、三对基因自由组合、配子致死综合实验,未来持续保持难度梯度。复习对策:适度拓展特殊遗传现象训练,熟练拆分法处理多对等位基因杂交实验,提前适应复杂比例推导。
三大核心·主干速记
核心1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上
一、杂交实验法
(1)相对性状的显隐性是“已知的”
亲本:隐性雌性× 显性雄性(纯合子),先分三种基因位置情况推导
基因位置
亲本杂交 F₁表现型
F₁雌雄个体互交后 F₂表现型特点
X 染色体非同源区段
雌性为显性,雄性为隐性
—
常染色体上
雌雄均为显性
雌雄个体中显性:隐性均 = 3:1
X、Y 染色体同源区段
雌雄均为显性
雄性全为显性,雌性中显性:隐性 = 1:1
特别提醒! 在确定雌性个体为杂合子的条件下(不考虑X、Y染色体同源区段)也可以选择以下杂交实验:
(2)相对性状的显隐性是“未知的”(不考虑X、Y染色体同源区段)
实验操作
F₁代表现特征
基因所在位置
一对相对性状亲本正反交
正反交F₁性状相同,全部为同一种表型
常染色体上
一对相对性状亲本正反交
正反交F₁性状不同,子代性状不都和母本一致
X 染色体非同源区段
特别提醒! 正反交实验还可以用于判断基因是位于细胞核还是细胞质,若正反交后代性状不同且子代均与母本一致,则控制该性状的基因位于细胞质。
二、数据信息分析法
(1)依据子代性别、性状的数量分析确认
若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则基因可能在常染色体上;若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。
(2)依据遗传调查所得数据进行推断确认
调查性状
1. 性状表现与性别无关→基因位于常染色体上
2. 性状表现与性别有关、雌雄个体中比例不一致:
· 只在雄性个体中出现→基因位于Y 染色体上
· 雌性多于雄性→多为伴X 染色体显性遗传
· 雄性多于雌性→多为伴X 染色体隐性遗传
核心2探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
一.适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
二.思路:
(1)思路一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的表型。即:
(2)思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的表型。即:
核心3 探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
1. 在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
若子代雌 (或雄) 性个体全表现显性性状,雄 (或雌) 性个体全表现隐性性状,则相应基因位于 X、Y 染色体的同源区段上;若子代雌、雄个体中既有显性性状又有隐性性状,则相应基因位于常染色体上。
2. 在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的表型来判断:
若 F₂雌、雄个体中既有显性性状又有隐性性状且分离比均为 3:1,则相应基因位于常染色体上;
若 F₂雄性个体全表现显性性状,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状,则相应基因位于 X、Y 染色体的同源区段上。
分层专练·靶向攻关
两年模拟·基础通关
一、解答题
1.(2026·天津·三模)某哺乳动物(XY型性别决定)的毛色有白色、黄色、紫色和黑色四种类型,毛色性状是由两对独立遗传的等位基因B/b、D/d控制,其中至少一对基因位于常染色体,不同毛色相互转变机制如图1,科研人员用三组纯合个体杂交得到实验结果如图2所示(不考虑X、Y染色体同源区段的遗传,视为纯合子)。回答下列问题:
(1)该动物毛色的遗传遵循_____定律。黑毛个体的基因型总共有____种。
(2)杂交实验一F1黑毛个体与黄毛个体的比例为______,杂交实验二F1黑毛雄性个体的次级精母细胞中有___条X染色体。杂交实验三F1黄毛雄性个体的基因型是________。
(3)欲判断F2中某黑毛雌性个体的基因型,可让其与多只_____(填表型)个体杂交,若后代只出现黑毛和黄毛个体,则可判断其基因型为____。
(4)该动物的耳型有折叠耳(E基因控制)和直立耳(e基因控制),E/e基因位于另一对常染色体上。两纯合个体杂交,F1全部表现为黄色折叠耳,F1雌雄个体随机交配,F2的表型及比例为黄色折叠耳黄色直立耳白色折叠耳白色直立耳=。则F2出现该比例的原因可能是基因型为_______的雄配子不育。若上述假设成立,F1中雄性个体与F2中的黄色直立耳雌性个体杂交,预测后代的表型及比例为____________。
【答案】(1) 自由组合 6
(2) 1:1 0或1或2 BbXdY
(3) 白毛雄性 BBXDXd
(4) BE 黄色折叠耳∶黄色直立耳∶白色折叠耳∶白色直立耳=2∶5∶1∶1
【难度】0.28
【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、伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】(1)题意显示,某哺乳动物的毛色有白色、黄色、紫色和黑色四种类型,毛色性状是由两对独立遗传的等位基因B/b、D/d控制,即该动物毛色的遗传遵循自由组合定律,结合图1中基因与表型的对应关系可知:黑毛个体的基因型可表示为B_D_、黄毛表示为B_dd、紫毛个体的基因型为bbD_、白毛个体的基因型为bbdd。根据杂交实验一和二的正反交结果,可推出至少有一对位于X染色体上,题中显示有一对基因位于常染色体上,这里可假设B/b位于X染色体,D/d位于常染色体,则实验一的亲本可表示为ddXbXb、DDXBY,子代的基因型和表型为DdXBXb、DdXbY,表型为黑色雌和紫色雄,与实验结果不符,因而可知相关基因的位置是B/b位于常染色体上,D/d位于X染色体上;可见黑毛基因型:雌性为B_XDX−(BBXDXD、BBXDXd、BbXDXD、BbXDXd共4种),雄性为B_XDY(BBXDY、BbXDY共2种),总计6种。
(2)杂交实验一亲本白毛雌基因型为bbXdXd,黑毛雄基因型为BBXDY,杂交产生的子代基因型及比例为BbXDXd:BbXdY=1:1,即杂交实验一F1黑毛个体与黄毛个体的比例为1:1。杂交实验二亲本的基因型为BBXDXD、bbXdY,F1的基因型为BbXDXd、BbXDY,则黑毛雄性个体(BbXDY)经过减数第一次分裂过程中同源染色体分离进入不同的子细胞得到的次级精母细胞中含有的X染色体条数为0(含Y)或1(着丝粒未裂之前)或2(着丝粒已经分裂)。杂交实验三亲本黄毛雌基因型为BBXdXd,紫毛雄基因型为bbXDY,杂交实验三F1黄毛雄性个体的基因型是BbXdY。
(3)杂交实验一:亲本bbXdXd(白毛♀)×BBXDY(黑毛♂),F1为BbXDXd(黑毛♀)∶BbXdY(黄毛♂)=1∶1。F2黑毛B_XD_占3/4×1/2=3/8,纯合黑毛为BBXDY占1/4×1/4=1/16,故黑毛中纯合子占比为1/6。鉴定F2黑毛雌性(B_XDXd)基因型,让其与多只纯合的白毛雄性(bbXdY)杂交:若后代只出现黑毛和黄毛,说明后代无bb(紫/白毛),且雌雄都有黑黄,说明雌性亲本为BBXDXd(若为BbXDXd,则后代会出现黑、紫、白毛个体)。
(4)该动物的耳型有折叠耳(E基因控制)和直立耳(e基因控制),E/e基因位于另一对常染色体上。两纯合个体杂交,F1全部表现为黄色折叠耳,F1雌雄个体随机交配,F2的表型及比例为黄色折叠耳∶黄色直立耳∶白色折叠耳∶白色直立耳=5∶3∶3∶1。子代只有黄毛和白毛没有黑毛和紫毛出现说明亲本中全为d基因,所以只考虑B/b、E/e,正常情况下F2应为B_E_∶B_ee∶bbE_∶bbee=9∶3∶3∶1,与题中不符,说明可能是BE雄配子不育。若上述假设成立,F1雄性(BbEe)可育雄配子为Be∶bE∶be=1∶1∶1;F2黄色直立耳雌性(B_ee)产生雌配子为Be∶be=2∶1,配子结合后后代表型比为:黄色折叠耳(bE×Be)∶黄色直立耳(Be×Be、Be×be、be×Be)∶白色折叠耳(bE×be)∶白色直立耳(be×be)=2∶5∶1∶1。
2.(2026·天津·二模)小麦(2N=42)与其近缘种长穗偃麦草杂交过程中得到一株蓝粒小麦,其蓝色素基因E(小麦中的等位基因为e)来自于长穗偃麦草。
(1)研究发现该株蓝粒小麦细胞中被长穗偃麦草染色体替换的是3号和4号两对染色体。为进一步确定蓝色素基因E的位置,科研人员分别在3号和4号染色体上选择能够区分蓝粒小麦与普通小麦的分子标记(SSR)用于基因定位。科研人员将蓝粒小麦与普通小麦杂交得F1,F1自交得F2,设计引物并扩增亲本、F1及F2中各表型的染色体片段并电泳,电泳结果如图1。
据电泳结果推测,E/e基因位于_____号染色体上,请在图2中标出F₁中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系______。根据实验结果,科研人员再次选育出了只含E基因所在的长穗偃麦草染色体的蓝粒小麦。
(2)小麦5号染色体上的h基因纯合后,可诱导e基因所在的小麦染色体和E基因所在的长穗偃麦草染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦,研究人员设计了如图3所示的杂交实验。请回答下列问题:
①亲本雄性不育小麦没有出现基因型为TT的个体,原因是_____________。
②如果减数分裂过程中同源染色体正常分离,来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配,F2蓝粒不育株产生含T和E基因的配子有___条染色体。
③互换发生在F3体内的______细胞中,使用小麦(HH)与F3中蓝粒不育株杂交的目的是___________________。
④取F4中每一株蓝粒不育株和小麦(HH)分别杂交后留种形成株系。若株系中出现_______________,说明F4中该蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上,符合育种要求。
【答案】(1) 4
(2) 不能产生含T的精子(花粉) 22 初级卵母细胞 防止子代的4号染色体之间发生互换,使蓝粒和不育两性状分离 蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1
【难度】0.24
【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因连锁与交换定律、基因在染色体上位置的判定方法问题、染色体数目的变异
【详解】(1)电泳结果显示;亲本蓝粒小麦的基因型可表示为EES1S1S2S2,普通小麦的基因型可表示为eeS3S3S4S4,F1的基因型可表示为EeS1S3S2S4,F2蓝粒小麦混合样本的标记条带含S1S3S2S4,F2普通小麦混合样本的标记条带含S1S3S4,不含S2(对应4号染色体),同时也不含E基因,据此推测,E/e基因位于4号染色体上,因此,F1中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系如下:。
(2)①题意显示,某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体,因而群体中没有含T基因的花粉,但又含T基因的雌配子,因此群体中表现为雄性不育性状的小麦中没有出现基因型为TT的个体。
②F2蓝粒不育株的染色体数是 43 条: 普通小麦有 42 条染色体(21 对),F2含 43 条,说明额外多了 1 条长穗偃麦草的 4 号染色体(带E); 减数分裂时,同源染色体正常分离,非同源的小麦和长穗偃麦草 4 号染色体随机分配: 含T的配子:T位于小麦的 4 号染色体上,正常减数分裂时,小麦的 42 条染色体会分成 21 条一组; 含E的配子:额外的长穗偃麦草 4 号染色体随机分配,若进入同一配子,则配子的染色体数为 21+1=22 条。
③h基因纯合(hh)才会诱导染色体互换,而互换发生在减数分裂 I 前期(同源染色体联会时): 雄性不育株作为母本,减数分裂发生在卵原细胞的减数分裂中,即初级卵母细胞(精子形成被阻断,无法发生互换)。 用小麦(HH)与F3蓝粒不育株杂交: HH的父本提供的精子含H,子代基因型为Hh,避免子代出现hh纯合,防止 4 号染色体再次发生互换,让已经连锁的T和E不再分离,稳定遗传。
④如果T和E连锁在同一条染色体上,那么蓝粒不育株只能产生两种雌配子: 含T+E的配子(不育 + 蓝粒); 含t+e的配子(可育 + 非蓝粒)。 和小麦(HH,可育、非蓝粒,只提供含t+e的雄配子)杂交后,子代只有两种表型: 蓝粒不育(TtEe) 非蓝粒可育(ttee)比例为 1:1,无重组类型。
3.(2026·天津红桥·二模)拟南芥雌雄同花,闭花授粉,是遗传领域中应用最广泛的模式植物。科研人员将来源于滨藜的耐盐基因SeNHX1(S基因)转入野生型拟南芥中培育出多株转基因拟南芥(每条染色体上至多转入一个抗性基因),并进行相关研究。回答下列问题:
(1)自然状态下,拟南芥一般是_______(填“纯种”或“杂种”)。
(2)为研究抗性基因插入位点,研究人员将转基因拟南芥甲、乙分别进行自交得到F1,对F1植株的DNA是否含有S基因进行PCR检测及电泳鉴定,得到与图1中泳道2或泳道3相同的结果(泳道1表示含S基因)。甲、乙两组的F1电泳后泳道3∶泳道2的比值分别为15∶1和63∶1.请分别提出最能解释该比例的基因插入数量和位点的假设:甲组插入了________个基因,位于____________;乙组_____________。
(3)经初步检测得知,转基因植株丙中只插入了1个S基因,可能位于2号或5号染色体上。为进一步确定其位置,研究人员将丙自交后代中的转基因纯合子丁与野生型拟南芥戊杂交得到F1,F1自交得到F2。扩增出实验中若干个体中的SSR序列(SSR为简单重复序列,不同品系、不同染色体上重复的数目不同),结果如图2所示。据图判断,植株丙中抗性基因插入___号染色体上,依据是___________________。若在F2野生型植株中有一株在2号染色体上检测出两种SSR条带,最可能的原因是_________________________。
【答案】(1)纯种
(2) 2 2对非同源染色体上 3个基因位于3对非同源染色体上
(3) 2 F2中转基因植株均含丁中2号染色体上的SSR序列,野生型植株均含戊中2号染色体上的SSR序列,均与5号染色体上的SSR无关联 F1减数分裂时来自丁的2号染色体与来自戊的2号染色体发生互换
【难度】0.36
【知识点】孟德尔一对相对性状的杂交实验、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题、电泳鉴定
【详解】(1)拟南芥是雌雄同花,闭花授粉,所以自然状态下,拟南芥一般都是自交,故一般都是纯种。
(2)根据F1电泳结果的比例,可判断抗性基因插入的染色体位点数量,甲中泳道3:泳道2=15:1,比例符合双杂合子(如AaBb)自交后代出现(3:1)2=9:3:3:1的性状分离比的变式,说明2个抗性基因插入2对非同源染色体;乙组F1电泳后泳道3∶泳道2的比值63∶1,比例符合三对杂合基因(如AaBbCc)的个体自交后代性状分离比应为(3:1)3=27:9:9:9:3:3:3:1的变式,说明3个抗性基因插入3对非同源染色体。
(3)SSR序列可作为染色体的分子标记,若抗性基因插入某条染色体,该染色体的SSR条带会与抗性基因的遗传连锁。分析题图: F₂转基因植株的2号染色体SSR条带均与转基因纯合子丁一致,野生型则与戊一致,说明抗性基因在2号染色体;5号染色体的SSR条带在转基因和野生型中无差异,排除5号染色体。故植株丙中抗性基因插入2号染色体上,理由为F2中转基因植株均含丁中2号染色体上的SSR序列,野生型植株均含戊中2号染色体上的SSR序列,均与5号染色体上的SSR无关联。F₂野生型植株检测出2号染色体两种SSR条带,是因为减数分裂时2号染色体发生互换,使得配子中同时携带了亲本丁和戊的2号染色体SSR片段,故最可能的原因是F1减数分裂时来自丁的2号染色体与来自戊的2号染色体发生互换。
4.(2025·天津宁河·模拟预测)果蝇(2n=8)眼色有红眼和白眼,体色有灰身和黑身,翅型有长翅和残翅。研究人员用纯合亲本进行如下图杂交实验,F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。
问答下列问题:
(1)对果蝇进行基因组测序应测_______条染色体DNA的碱基序列。
(2)根据实验现象推测控制眼色的基因位于_______(填“常染色体”或“X染色体”或“X和Y染色体”)上,依据是_______。
(3)若要验证上述推测应选择F1中的_______和P中的_______杂交,观察子代表型,若______,则推测正确。
(4)在上图所示杂交实验中,选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是_______。
【答案】(1)5/五
(2) X染色体 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代雄蝇全为白眼,雌蝇全为红眼
(3) 红眼雌蝇(或红眼灰身长翅雌蝇) 红眼雄蝇(或红眼黑身残翅雄蝇) 红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1(或雌性全部红眼、雄性红眼白眼各占一半或仅雄蝇出现白眼)
(4)体色和翅形基因位于一对同源染色体上,且雄蝇不会发生非等位基因重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组
【难度】0.65
【知识点】染色体组型和性别决定、伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题、减数分裂异常情况分析
【分析】孟德尔两大遗传定律:
(1)基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。
(2)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。由此可见,同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律。适用范围:①有性生殖的真核生物;②细胞核内染色体上的基因;③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
【详解】(1)对果蝇进行基因组测序应测3条常染色体+X+Y=5条染色体DNA的碱基序列。
(2)根据亲本白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,F1中雄蝇全为白眼,雌蝇全为红眼可得,该性状为伴性遗传,雌性果蝇的性染色体组成为XX,两个X染色体一个来自父亲,一个来自母亲,结合亲本杂交性状可得,红眼为显性性状,白眼为隐性性状,即亲本白眼雌蝇为隐性纯合子,因此若控制眼色的基因位于X和Y染色体上,子代表型应全为红眼,与题目情况不符,综上所述,控制眼色的基因位于X染色体上。
(3)根据(2)分析可得,F1中红眼雌蝇为杂合子,白眼果蝇不论雌性均为隐性纯合子,设控制果蝇眼色的基因为A/a,因此应选择F1中的红眼雌蝇(XAXa)与亲本的红眼雄蝇(XAY)杂交,所得子代基因型及比例为XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,对应表型为红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。
(4)根据亲本灰身长翅雌蝇与黑身残翅雄蝇杂交,F1中均为灰身长翅可得,灰身对黑身为显性性状,长翅对残翅为显性性状,结合F2中表型与性别无关,可确认控制两对性状的基因位于常染色体上;根据F1中灰身长翅雄蝇测交结果可得,体色与翅形遗传不遵循自由组合定律,即控制体色和翅形基因位于一对同源染色体上,两组基因连锁遗传,而F1中灰身长翅雌蝇测交结果与雄蝇测交结果不同,出现了灰身残翅和黑身长翅两种新的性状组合,且F2性状分离比不遵循自由组合定律,可判断雌蝇在形成配子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,导致同源染色体上的非等位基因发生重组。综上所述:选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是控制体色和翅形的基因位于一对同源染色体上,且雄蝇不会发生非等位基因重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组。
5.(2025·天津南开·模拟预测)家猫的长尾与短尾由等位基因(A、a)基因控制,黑色毛与黄色毛分别由B与b基因控制,且黑黄相间的毛色只会在雌猫中出现。为研究两对基因的遗传方式,、进行了观察和实验。回答下列问题:
(1)现有一只长尾雌猫与一只短尾雄猫生了4只小猫,其2只雌猫中1只长尾,1只短尾,2只雄猫中1只长尾,1只短尾。根据以上现象_________(填“能”或“不能”)判断家猫长尾性状中的显性性状。若能,请写出判断理由;若不能,请设计杂交方案并写出预期结果以确定显性性状。_________________。经鉴定后确定长尾为显性性状。
(2)选取一群黑色雌猫与一群黄色雄猫进行随机交配,F₁雌猫毛色全为黑黄相间,雄猫全为黑色。F₁随机交配产生的F₂中雌猫1/2为黑黄相间,1/2为黑色,雄猫中1/2为黑色,1/2为黄色。据此分析,B/b基因位于_____________染色体上。为了进一步研究B/b基因的遗传方式,科研人员分别提取了F₁雌猫毛囊内色素细胞的DNA 与mRNA,用基因B 与b对应的单链DNA 片段制成探针,进行检测。发现每个细胞中的 DNA 对两种探针检测都呈阳性;而对mRNA 检测的结果是部分细胞只对B 基因探针呈阳性,部分细胞只对b 基因探针呈阳性。出现以上结果的原因可能是____________________。
(3)科研人员还根据B/b基因两个末端设计了特异性引物,对F₁雌猫毛囊内色素细胞中的DNA进行 PCR 后,得到610kb的DNA 片段,然后利用限制酶EcoRI切割后,加入琼脂糖凝胶的_______________处, 电泳后得到结果如下图1所示。请在下图2中用“↑”标出PCR 产物中EcoRI识别序列位点,并写出相应片段的大小_____________。
【答案】(1) 不能 让F1长尾雌雄猫相互交配,短尾雌雄猫相互交配并多次产仔,若长尾猫子代出现性状分离,则长尾为显性性状,若短尾猫子代出现性状分离,则短尾为显性性状
(2) X 毛囊内色素细胞只能随机表达B、b基因中的一个(或2条X染色体在体细胞中会随机失活一条)
(3) 加样孔处
【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、伴性遗传的遗传规律及应用、PCR扩增的原理与过程
【分析】1、根据子代性状判断显隐性:①不同性状的亲本杂交若子代只出现一种性状,则子代所出现的性状为显性性状。②相同性状的亲本杂交,若子代出现不同性状,则子代所出现的新的性状为隐性性状。
2、根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交,F2性状分离比为3:1,分离比为3的性状为显性性状。
【详解】(1)已知一只长尾雌猫与一只短尾雄猫生了4只小猫,其2只雌猫中1只长尾,1只短尾,2只雄猫中1只长尾,1只短尾。由于后代数量过少,不能确定各种性状的比例关系,所以不能判断家猫长尾性状中的显性性状。判断家猫长尾性状中的显性性状,让F1长尾雌雄猫相互交配,短尾雌雄猫相互交配并多次产仔,若长尾猫子代出现性状分离,则长尾为显性性状,若短尾猫子代出现性状分离,则短尾为显性性状。
(2)黑色毛与黄色毛分别由B与b基因控制,且黑黄相间的毛色只会在雌猫中出现,选取一群黑色雌猫与一群黄色雄猫进行随机交配,F1雌猫毛色全为黑黄相间,雄猫全为黑色。所以黑对黄为显性性状,F1随机交配产生的F2中雌猫1/2为黑黄相间,1/2为黑色,雄猫中1/2为黑色,1/2为黄色。由此可知,毛色的遗传与性别相关联,所以B/b基因位于X染色体上。为了进一步研究B/b基因的遗传方式,科研人员分别提取了F1雌猫毛囊内色素细胞的DNA与mRNA,用基因B与b对应的单链DNA片段制成探针,利用核酸分子杂交技术进行检测。发现每个细胞中的DNA对两种探针检测都呈阳性;而对mRNA检测的结果是部分细胞只对B基因探针呈阳性,部分细胞只对b基因探针呈阳性,其原因可能是毛囊内色素细胞只能随机表达B、b基因中的一个(或2条X染色体在体细胞中会随机失活一条)。
(3)对F1雌猫毛囊内色素细胞中的DNA进行PCR后,得到610kb的DNA片段,然后利用限制酶EcoRⅠ切割后,加入琼脂糖凝胶的加样孔处;已知用基因B与b对应的单链DNA片段制成引物,对F1雌猫毛囊内色素细胞中的DNA进行PCR后,得到610kb的DNA片段,然后利用限制酶EcoRⅠ切割后,电泳得到3条带,分别为610kb、403kb、207kb。因为610 = 403 + 207,所以EcoRⅠ识别序列位点在610kb片段的中间位置,将610kb的片段切割成403kb和207kb两个片段,如下图: 。
6.(2025·天津·一模)水稻是我国主要粮食作物,为雌雄同花一年生植物。已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制,野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育个体以用于杂交育种,现将野生植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体乙杂交,F1表现为宽叶矮秆雄性可育,F1自交得F2。F2表现为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育=6∶3∶3∶2∶1∶1。
(1)亲本的基因型为________,让F2个体随机交配,子代矮秆雄性可育个体所占比例约为________。
(2)上述杂交实验并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体,从相关基因的角度分析,具体原因最可能是________。
(3)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同,可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位,对植株甲、乙、F1以及F2提取DNA,表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如下图:
据电泳结果推测,A/a基因位于________号染色体上,理由是_______。进一步对本实验F2宽叶个体中该染色体上的SSR进行扩增检测,电泳后出现的电泳带有________种分布情况。
【答案】(1) AAbbMM、aaBBmm 1/2
(2)基因B/b、M/m位于一对同源染色体上,且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上,矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上,且不发生互换,无法产生bbmm个体
(3) 3 F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物 两/2
【难度】0.4
【知识点】基因连锁与交换定律、基因在染色体上位置的判定方法问题、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)由于F1表现为宽叶矮秆雄性可育,且宽叶、矮秆、雄性可育为显性性状,亲本野生植株甲为宽叶高秆雄性可育,基因型为AAbbMM,窄叶矮秆雄性不育突变体乙的基因型为aaBBmm,F1基因型为AaBbMm。由于杂交实验并没有出现宽叶高秆雄性不育(A_bbmm)个体,由此推测基因B/b、M/m位于一对同源染色体上,且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上,矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上,且不发生互换,无法产生bbmm个体,F1个体产生雌雄配子的种类及比例为bM:Bm=1:1,让 F1个体随机交配,子代的基因型及比例为bbMM:BbMm:BBmm==1:2:1,BBmm为雄性不育,因此F2雄配子的种类及比例为Bm:bM=1:2,雌配子的种类及比例为Bm:bM=1:1,因此子代矮秆雄性可育(B_M_)个体所占比例约为2/3×1/2+1/3×1/2=1/2。
(2)由于杂交实验并没有出现宽叶高秆雄性不育(A_bbmm)个体,由此推测基因B/b、M/m位于一对同源染色体上,且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上,矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上,且不发生互换,无法产生bbmm个体。
(3)由图可知,F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物,由此可知,A/a基因位于3号染色体上,F2宽叶基因型为Aa、AA,进一步对F2宽叶的3号染色体上的SSR进行扩增、检测,电泳后结果是出现的电泳带有2种分布情况。
7.(2025·天津·模拟预测)我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(有三个籽粒簇生在一起)种子,获得大量诱变株(M1),并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究,部分流程如图1所示。请回答下列问题。
(1)根据图示结果______(填“能”或“不能”)作出“非簇生为隐性性状”的判断。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是______。
(2)研究发现,水稻的簇生与非簇生分别由等位基因CL和c1控制,非糯性与糯性由等位基因WX和wx控制。为探究上述2对等位基因在染色体上的相对位置关系,研究人员以弱簇生非糯性水稻植株甲的花粉为实验材料,用以上2对等位基因的引物进行PCR扩增后,电泳结果如图2所示(图中花粉的基因型种类和比例与甲植株产生配子的理论值一致;不考虑致死)。
由电泳结果可知,CL/cl与WX/wx的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。利用植株甲与基因型为CLclWXwx的植株乙杂交,若F1中非簇生糯性水稻的比例为1/15,则该杂交过程中,植株乙产生基因型为clWX配子的概率为_______。
(3)为确定基因CL在染色体上的具体位置,研究人员利用非簇生稻与簇生稻(一对6号染色体中,一条发生部分缺失,另一条正常)杂交,统计子代植株的表型及比例。
①若子代植株表现为______,则表明基因CL在6号染色体上,且位于缺失片段中。
②若子代植株全表现为弱簇生,则______(填“能”或“不能”)说明CL基因不在6号染色体上,原因是_____。
【答案】(1) 不能 弱簇生稻:非簇生稻=l:1
(2) 不遵循 1/10
(3) 弱簇生:非簇生=1:1 不能 CL基因不在6号染色体或CL基因在6号染色体上但不位于缺失片段,后代都表现为弱簇生
【难度】0.4
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)根据图示可知,簇生稻和非簇生稻做亲本杂交得到的F1为弱簇生,子一代自交得到的子二代为簇生∶弱簇生∶非簇生=256∶522∶248≈1∶2∶1,即弱簇生为不完全显性,亲本为显性纯合子和隐性纯合子,但不能确定“非簇生为隐性性状”。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,类似于测交,则后代的表型及比例弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1。
(2)由电泳结果可知,甲植株的基因型为CLclWXwx且产生配子的类型及比例为CLWX∶CLwx∶clWX∶clwx=1∶2∶2∶1(或不等于1∶1∶1∶1),不符合基因自由组合定律产生配子的比例,所以CL/cl与WX/wx的遗传不遵循自由组合定律。
利用植株甲(CLclWXwx)与基因型为CLclWXwx的植株乙杂交,甲植株产生的配子类型和比例为CLWX∶CLwx∶clWX∶clwx=1∶2∶2∶1,clwx型配子占1/6,子一代中非簇生糯性水稻(clclwxwx)的比例为1/15,1/15可拆为1/6×2/5,因此可知植株乙产生的clwx配子占2/5,由于两对基因连锁,则CLWX也占2/5,故重组的clWX配子和CLwx配子各占(1-2/5-2/5)÷2=1/10。
(3)①若基因 CL在6号染色体上且位于缺失片段中,非簇生(无CL基因,假设基因型为clcl)与簇生(一条6号染色体部分缺失,含CL的片段缺失,另一条正常,基因型可表示为 CLcl)杂交,后代会出现非簇生:弱簇生=1:1。
②CL基因不在6号染色体或CL基因在6号染色体上但不位于缺失片段,后代都表现为弱簇生,所以子代植株全表现为弱簇生,则不能说明CL基因不在6号染色体上。
8.(2025·天津·一模)果蝇的棒眼和圆眼是一对相对性状,在某一特定果蝇种群中。任取一只棒眼雌果蝇与一只圆眼雄果蝇进行杂交,子一代表型比例始终为棒眼雌性:圆眼雌性:圆眼雄性=1:1:1。用显微镜观察子一代棒眼雌果蝇、圆眼雌朵蝇的染色体,发现该性状与染色体上16A区的数量有关,模式如图1。不考虑X、Y染色体间源区段。
(1)根据题意分析,16A区位于______________染色体上,棒眼性状的出现是_________(填变异类型)的结果。
(2)经研究发现。后代出现棒眼雌性:圆眼雌性:圆眼雄性=1:1:1的原因是该果蝇种群中含有纯合致死基因a,该基因位于含有______________(填“单个16A 区”或“两个16A区”)的染色体上。
(3)该采蝇种群自由交配多代后棒眼雌果蝇所占比例会___________________(填“上升”或“下降”)。品系是指有共同祖先、具有一定特点、能够稳定遗传、拥有一定数量的群体。为培育一个果蝇品系,使其自由交配后代中棒眼雌果蝇比例保持不变,科研人员将基因B(该基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡)导入棒眼果蝇细胞中含___________________________(填“单个16A区”或“两个16A区”)所在的染色体上,筛选并获得果蝇新类型Q。利用果蝇Q和上述种群中的果蝇为实验材料,通过杂交实验可获得所需的果蝇品系。杂交实验方案是利用___________________与________________杂交获得F₁,再将F₁中雄性个体与果蝇Q进行杂交,得到的后代即为所需的品系。
(4)在获得的果蝇品系中,子代出现了少数圆眼雌果蝇,为进一步确定其出现的原因,提取子代雌果蝇的相关染色体(1和2)并扩增基因a和基因B,电泳结果如图2所示。图中圆眼雌果蝇出现的原因最可能是___________________。若让图示圆眼雌果蝇与该品系中的雄果蝇杂交。后代的雌雄比为________________
【答案】(1) X 染色体(结构)变异
(2)两个16A区
(3) 下降 单个16A区 圆眼雄果蝇/果蝇Q 果蝇Q/圆眼雄果蝇
(4) (雄果蝇)减数分裂时,X染色体上含B的片段发生互换(或者是X染色体上含B的片段缺失) 1:2
【难度】0.4
【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题、染色体结构的变异
【分析】果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致,表格中可以看出,一条染色体上最多有一个16A区段,果蝇表现为圆眼;如果有一条染色体上有两个16A区段,果蝇表现为棒眼。
【详解】(1)由题干信息可知,果蝇的棒眼和圆眼遗传与性别相关联,因此可知16A区位于X染色体上,棒眼性状的出现是16A区段重复导致的,为染色体结构变异。
(2)亲本为棒眼雌果蝇和圆眼雄果蝇,子代表型及比例为棒眼雌性:圆眼雌性:圆眼雄性=1:1:1,即棒眼雄性死亡,因此可知纯合致死基因a位于含有两个16A区的染色体上。
(3)亲本棒眼雌果蝇所占比例为1/2,F1中棒眼雌果蝇占比为1/3,且纯合致死基因a位于含有两个16A区的染色体上,因此可知该果蝇种群自由交配多代后棒眼雌果蝇所占比例会下降。纯合致死基因a位于含有两个16A区的染色体上,因此棒眼果蝇为杂合子,一条X染色体上含有两个16A区并含有a基因,另一条X染色体上含有单个16A区且不含a基因,因此需将基因B(该基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡)导入棒眼果蝇细胞中含单个16A区所在的染色体上,筛选并获得果蝇新类型Q,Q的基因型可表示为XaXB。为培育一个果蝇品系,使其自由交配后代中棒眼雌果蝇比例保持不变,可利用圆眼雄果蝇(XY)与果蝇Q(XaXB)杂交获得F1,再将F1中雄性个体(XBY)与果蝇Q(XaXB)进行杂交,得到的后代(XaXB、XBY)即为所需的品系。
(4)在获得的果蝇品系中(XaXB、XBY),子代出现了少数圆眼雌果蝇,由图可知,圆眼雌果蝇只含B基因,因此可知其基因型为XBX,即亲本减数分裂时,X染色体上含B的片段发生互换,使后代出现基因型为XBX,表型为圆眼的雌果蝇。若让图示圆眼雌果蝇(XBX)与该品系中的雄果蝇(XBY)杂交,且B基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡,因此后代基因型及比例为XBX:XBY:XY=1:1:1,后代的雌雄比为1:2。
9.(2025·天津武清·一模)二倍体野生型圆叶风铃草花瓣呈蓝色,研究人员发现三个纯种白花隐性突变品系,其突变基因及基因型如下表。为确定突变基因在染色体上的位置关系,进行如下杂交实验(不考虑其他突变和互换),请回答下列问题。
突变品系
突变基因
基因型
甲
w1
w1w1/++/++
乙
w2
++/w2w2/++
丙
w3
++/++/w3w3
(1)圆叶风铃草花瓣细胞中蓝色色素存在于_________(细胞器)中。
(2)杂交实验说明w1、w2的位置关系是位于________(一对,两对)同源染色体上w1w3的位置关系是位于______(一对/两对)同源染色体上。请在下图中画出杂交实验二中F1的余下基因位置:_________。
(3)若将突变品系乙、丙杂交,F1的表型为_________,F1自交,F2的表型及比例为_________。若将杂交一、二中的F1相互杂交,后代出现白花的概率是_________。
(4)另有一白色突变品系丁,由隐性基因w4决定,甲和丁杂交,F1全为白色,F1自交后代均为白色,可推测w1和w4基因位于染色体的_________(填“同一”或“不同”)位点,这体现了基因突变的_________性。
【答案】(1)液泡
(2) 两对 一对
(3) 蓝色 蓝:白=9:7 1/4
(4) 同一 不定向
【难度】0.4
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、基因在染色体上位置的判定方法问题、基因突变
【分析】由组合定律:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。
【详解】(1) 液泡中含有的花青素使花、果实呈现不同的颜色,故风铃草花冠细胞中蓝色色素分布于花冠细胞的液泡中。
(2)甲的基因型为w1w1/++/++,乙的基因型为++/w2w2/++,杂交一F1全为蓝色,F2出现性状分离,分离比为9∶7,为9∶3∶3∶1变式,两对基因独立遗传,故实验结果说明w1、w2的位置关系是位于两对同源染色体上;丙的基因型为++/++/w3w3,杂交二F1全为蓝色,F2性状分离为1∶1,符合分离定律的分离比,故w1、w3的位置关系是位于一对同源染色体上;甲为w1w1++,丙为w3w3++,且w1、w3的位置关系是位于一对同源染色体上,杂交二中甲和丙杂交,F1的基因型为w1w3++,F1自交,F2为蓝色∶白色=1∶1,并未出现全为白花,说明w1和w3位于一对同源染色体上但并非位于等位基因的位置,F1基因的位置图示如下。
(3)若将突变品系乙、丙杂交,F1的基因型为++/w2+/w3+,为双杂合子,表型为蓝色;若F1自交,F2的表型及比例为蓝:白=9∶7;杂交一的F1(w1+/w2+/++)与杂交二中的F1(w1+/++/w3+)相互杂交,可简写w1w2×w1w3,后代出现白花(w2w3)的概率是1/4。
(4) 另有一白色突变品系丁,由隐性基因w4决定,甲和丁杂交,F1全为白色,F1自交后代均为白色,说明是同一突变,可推测w1和w4的位置关系是位于染色体的同一位点;w基因可突变为不同的等位基因,这体现了基因突变的不定向性。
一年重难·情境应用
一、单选题
1.【新情境·将农业生产情境与知识点相结合】(2026·湖北十堰·模拟预测)水稻(2n=24)的抗病和感病为一对相对性状,受等位基因A/a控制,图1表示关于该对相对性状的杂交实验。SSR是DNA 中的简单重复序列,不同染色体上的SSR不同。为了确定基因A/a的位置,研究人员选择亲本、 及 中的部分感病植株并对其1号染色体DNA上的SSR序列进行扩增和电泳,结果如图2 所示,下列叙述正确的是( )
A.据图1实验结果可判断,抗病和感病的遗传遵循自由组合定律
B.据图2实验结果可知,基因A/a位于1号染色体上
C.感病植株中1号染色体上SSR序列检测结果为2条带的个体所占比例为1/2
D.若对抗病植株中1号染色体DNA上的SSR进行检测,结果和图2不同
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、根据图1实验结果F2中抗病:感病=3∶1可知,抗病和感病的遗传遵循分离定律,A错误;
B、若A/a位于1号染色体上,则A与抗病亲本P1(或P2)的SSR带(上方条带或下方条带)连锁,a与感病亲本P2(或P1)的SSR带(下方条带或上方条带)连锁,F2中感病植株基因型为aa,应全部只含下方条带(或上方条带);但图2中F2感病植株出现了上方条带、双条带,说明SSR与A/a自由组合,A/a不位于1号染色体上,B错误;
C、A/a不位于1号染色体上,假设SSR由一对等位型(S1对应P1条带,S2对应P2条带)控制,F1为S1S2,自交后F2中S1S2(两条带)的比例为1/2,该比例与抗病/感病性状无关,因此F2感病植株中两条带个体比例为1/2,C正确;
D、因为A/a不位于1号染色体上,SSR带型与抗病/感病性状独立遗传,因此F2抗病植株中也会出现单上带、单下带、双带三种结果,带型分布和图2中F2感病植株的结果类型相同,D错误。
2.【新情境·将科学实验情境与知识点相结合】(2026·北京大兴·三模)科研人员利用CRISPR对果蝇某未知性状基因进行随机敲除,获得多只突变体。杂交实验显示:野生型雌蝇×突变型雄蝇→F1全为野生型,F1雌雄交配→F2中野生型:突变型=3:1且突变型仅出现在雄性。据此推测该突变基因最可能是( )
A.常染色体显性突变 B.常染色体隐性突变
C.X染色体隐性突变 D.Y染色体非同源区段突变
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基因分离定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、若为常染色体显性突变,突变型为显性性状,突变型雄蝇与野生型(隐性纯合)雌蝇杂交的F1会出现突变型个体,与题干F1全为野生型矛盾,A错误;
B、若为常染色体隐性突变,性状遗传与性别无关,F2中突变型个体雌雄均会出现,与题干突变型仅出现在雄性矛盾,B错误;
C、若为X染色体隐性突变,亲本野生型雌蝇基因型为XAXA,突变型雄蝇基因型为XaY,F1基因型为XAXa、XAY,全为野生型;F1雌雄交配,F2基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,表型为野生型:突变型=3:1,且突变型仅为雄性,完全符合题干杂交结果,C正确;
D、若为Y染色体非同源区段突变,突变基因仅随Y染色体传递给雄性后代,F1雄性个体应全为突变型,与题干F1全为野生型矛盾,D错误。
3.(2026·广东佛山·模拟预测)基因A和a分别控制玉米籽粒紫色和黄色,含基因G的卵细胞不能与含基因g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常,G/g与A/a独立遗传。若将一个育性恢复基因M导入G所在的染色体,可使其育性恢复正常。基因M能使籽粒的紫色变浅成为浅紫色。现在利用AaGg个体进行测交实验,以确定基因M导入的位置。以下说法错误的是( )
A.玉米是雌雄同株异花植物,AaGg个体既可作为母本,也可作为父本
B.若Gg的玉米给Gg的玉米授粉,后代基因型及比例GG:Gg:gg=1:1:1
C.若子代紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2,则M导入G所在的染色体上
D.若M导入A所在的染色体上,则子代浅紫粒:黄粒=1:1
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、玉米是雌雄同株异花植物,AaGg个体的雌、雄配子均正常可育,仅存在G卵细胞和g花粉的结合限制,不影响其作为母本或父本参与杂交,A正确;
B、母本Gg产生G、g卵细胞比例为1:1,父本Gg产生G、g花粉比例为1:1,其中G卵细胞和g花粉不能结合,可存活的后代为GG(1/4)、Gg(g卵+G粉,1/4)、gg(1/4),故基因型比例GG:Gg:gg=1:1:1,B正确;
C、若M导入G所在染色体,育性恢复,AaGg无论作父本还是母本,产生的配子均为AG(带M)、Ag、aG(带M)、ag,比例1:1:1:1,与aagg测交后代表型为Aagg(紫粒,1/4)、AaGg(浅紫粒,1/4)、aaGg(黄粒,1/4)、aagg(黄粒,1/4),即紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2。若M导入g所在染色体,育性未恢复,AaGg作父本,产生的配子均为AG、Ag(带M)、aG、ag(带M),比例1:1:1:1,与aagg测交后代表型为AaGg(紫粒,1/4)、Aagg(浅紫粒,1/4)、aaGg(黄粒,1/4)、aagg(黄粒,1/4),即紫粒:浅紫粒:黄粒=1:1:2,也会出现同样的结果,C错误;
D、若M导入A所在染色体,G染色体无M,育性限制仍存在。当AaGg作为父本测交时,雄配子可全部参与受精,后代含A的个体均带M(浅紫粒),不含A的为黄色粒,浅紫粒:黄粒=1:1,但当AaGg作为母本测交时,G卵细胞无法与g花粉结合,仅g卵细胞可参与受精,后代仍为浅紫粒:黄粒=1:1,D正确。
4.(2026·湖北十堰·三模)某种动物的毛色由两对等位基因A/a和B/b控制,其中,A/a基因位于常染色体上,B/b基因位于X染色体上。下图表示相关基因与毛色的关系(E、F、G是决定毛色的相关物质)。
现将纯合黑色雌性与纯合白色雄性杂交,F1相互交配得F2.下列叙述正确的是( )
A.F2黑色个体中,雌性∶雄性=1∶1
B.F2灰色个体中,雌性∶雄性=1∶1
C.F2白色个体中,雌性∶雄性=1∶1
D.F1的雄性个体进行测交,后代中,黑∶灰∶白=1∶2∶1
【答案】C
【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、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、基因型为AAXBXB(黑色)和aaXbY的个体进行杂交获得F1(AaXBXb、AaXBY),F1自由交配获得F2,F2黑色个体为A_XB_,其中雌性黑色占A_XBXB和A_XBXb=3/4×1/4+3/4×1/4=6/16,雄性黑色占A_XBY=3/4×1/4=3/16,雌雄比例为2∶1,并非1∶1;当纯和白色雄性的基因型为aaXBY(白色)时,纯合AAXBXB(黑色)雌性与纯合白色雄性杂交获得F1(AaXBXB、AaXBY),F2全为黑色个体,雌性∶雄性=1∶1,A 错误;
B、基因型为AAXBXB(黑色)和aaXbY的个体进行杂交获得F2灰色个体为A_Xb_,F2雌性的X染色体均携带XB,无灰色雌性,仅雄性存在灰色个体,雌雄比例为0∶1,并非1∶1;当纯和白色雄性的基因型为aaXBY(白色)时,纯合AAXBXB(黑色)雌性与纯合白色雄性杂交获得F1(AaXBXB、AaXBY),F2全为黑色个体,没有灰色个体,B错误;
C、基因型为AAXBXB(黑色)和aaXbY的个体进行杂交获得F2白色个体为aa_ _,A/a为常染色体基因,与性别无关,F2中aa个体共4/16,雌性、雄性各占2/16,白色个体中雌性∶雄性 =1∶1;当纯和白色雄性的基因型为aaXBY(白色)时,纯合AAXBXB(黑色)雌性与纯合白色雄性杂交获得F1(AaXBXB、AaXBY),F2全为黑色个体,没有白色个体,C 正确;
D、基因型为AAXBXB(黑色)和aaXbY的个体进行杂交获得F1雄性个体为AaXBY,进行测交(与aaXbXb杂交),后代基因型及比例为AaXBXb∶aaXBXb∶AaXbY∶aaXbY=1∶1∶1∶1,后代表型及比例为黑∶灰∶白 =1∶1∶2,并非1∶2∶1;当纯和白色雄性的基因型为aaXBY(白色)时,纯合AAXBXB(黑色)雌性与纯合白色雄性杂交获得F1(AaXBXB、AaXBY),F2全为黑色个体,D 错误。
5.【新情境·将科学探究情境与知识点相结合】(2026·重庆大足·模拟预测)公鸭的性染色体组成是ZZ,母鸭的性染色体组成是ZW。某种鸭的羽毛有白、灰、黄、褐四种颜色,由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制。基因A和基因B分别控制酶A和酶B的合成,酶A能使羽色呈灰色,酶B能使羽色呈黄色,两种酶同时存在时羽色呈褐色。为研究羽毛颜色的遗传规律,用甲、乙、丙三个纯合品系进行了下表所示的杂交实验。下列叙述错误的是( )
亲本
F1
实验一
黄色母鸭(甲)×灰色公鸭(乙)
母鸭全为灰色,公鸭全为褐色
实验二
灰色公鸭(乙)×白色母鸭(丙)
全为灰色
实验三
实验一F1公鸭×实验二F1母鸭
?
A.B/b位于Z染色体上
B.实验一和实验二的F1均为杂合子
C.乙品系公鸭的基因型为AAZbZb
D.实验三子代公鸭羽色为白色的概率为1/16
【答案】D
【难度】0.57
【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、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、实验一的F1性状表现和性别相关,说明有一对基因位于Z染色体上。若A/a 位于 Z染色体上,则甲基因型为BBZaW,乙基因型为bbZAZA,则子代基因型应为BbZAW,BbZAZa,子代公鸭和母鸭表现型应相同,均为褐色,与实验一杂交结果不符,故B/b在Z染色体上,甲、乙基因型分别为aaZBW、AAZbZb,F1公鸭AaZBZb全为褐色(同时含A、B基因)、母鸭AaZbW全为灰色(含A不含B基因)的结果,A正确;
B、甲、乙、丙的基因型分别为aaZBW、AAZbZb、aaZbW,F1基因型为AaZBZb(公鸭)、AaZbW(母鸭),实验二F1基因型为AaZbZb(公鸭)、AaZbW(母鸭),均为杂合子,B正确;
C、乙是纯合灰色公鸭,灰色需要有A基因、无B基因,因此基因型为AAZbZb,C正确;
D、实验三亲本为AaZBZb×AaZbW,后代公鸭为白色(基因型为aaZbZb)的概率为:Aa×Aa得到aa的概率为1/4,公鸭中ZbZb的概率为1/2,总概率为1/4×1/2=1/8,D错误。
6.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·浙江温州·模拟预测)雌雄异株植物菠菜的株型由常染色体上的基因A、a控制,表型有直立型(AA)、半直立型(只有一个A)和开张型(aa)。现有若干纯合直立型菠菜种子,经辐射处理后,获得了1株半直立型雄株菠菜。已知一对等位基因都缺失时幼胚死亡。下列关于该半直立型雄株菠菜的变异来源或实验证据的推测,不合理的是( )
A.该半直立型雄株菠菜可能来源于基因突变
B.该半直立型雄株菠菜可能来源于染色体片段缺失
C.可采用单倍体育种方法验证变异来源于基因突变还是染色体片段缺失
D.可采用测交方法验证变异来源于基因突变还是染色体片段缺失
【答案】D
【难度】0.45
【知识点】分离定律综合问题分析(异常现象分析)、基因在染色体上位置的判定方法问题、基因突变、染色体结构的变异
【详解】A、纯合直立型AA发生隐性突变后基因型变为Aa,仅含1个A基因,表型为半直立型,因此该变异可能来源于基因突变,A不符合题意;
B、若AA中一条染色体上携带A基因的片段发生缺失,个体基因型变为A0(0代表染色体片段缺失),仅含1个A基因,表型为半直立型,因此该变异可能来源于染色体片段缺失,B不符合题意;
C、若为基因突变,该植株基因型为Aa,单倍体育种后可获得AA(直立型)、aa(开张型)两种可育植株;若为染色体片段缺失,该植株基因型为A0,单倍体育种时含缺失染色体的单倍体经秋水仙素加倍后形成的个体幼胚死亡,仅能获得AA(直立型)植株,两种情况结果不同,可验证变异类型,C不符合题意;
D、若为基因突变,该植株Aa与aa测交,后代表型为半直立型:开张型=1:1;若为染色体片段缺失,该植株A0与aa测交,后代为Aa(半直立型)、a0(仅含a,表型为开张型,单个缺失不致死),表型比例同样为半直立型:开张型=1:1,二者结果一致,无法区分变异类型,D符合题意。
7.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·陕西西安·模拟预测)女娄菜的性别决定类型为XY型,叶片形状有宽叶和窄叶两种,受一对等位基因控制。研究人员将不同性状的亲本进行杂交,子代的表型及比例见表。下列有关分析不合理的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
宽叶
窄叶
无
宽叶
乙
宽叶
窄叶
无
宽叶:窄叶=1:1
丙
宽叶
宽叶
宽叶
宽叶:窄叶=1:1
A.控制叶形的一对等位基因位于X染色体上
B.含有窄叶基因的雄配子不能完成受精作用
C.甲组和乙组的宽叶雌性亲本植株的基因型相同
D.丙组F1的宽叶雌性植株共有2种基因型
【答案】C
【难度】0.45
【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)、伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A.丙组亲本均为宽叶,子代出现窄叶且窄叶仅出现在雄性个体中,说明叶形遗传与性别相关,控制该性状的等位基因位于X染色体上,且宽叶为显性性状,A正确;
B.甲、乙组父本均为窄叶(基因型为XbY),理论上可产生含Xb的雄配子,与雌配子结合后会产生雌性子代,但两组子代均无雌性,说明含窄叶基因的雄配子不能完成受精,父本只能提供含Y的雄配子,因此子代全为雄性,B正确;
C.甲组子代雄性全为宽叶,说明母本仅提供含XB的配子,基因型为XBXB;乙组子代雄性宽叶:窄叶=1:1,说明母本产生XB和Xb的配子比例为1:1,基因型为XBXb,二者基因型不同,C错误;
D.丙组亲本宽叶雄株基因型为XBY,宽叶雌株基因型为XBXb,子代雌性的一条X染色体来自父本(XB),一条来自母本(XB或Xb),因此宽叶雌性基因型为XBXB、XBXb,共2种,D正确。
8.(2026·河南三门峡·三模)从性遗传是指由常染色体基因控制的性状在表型上受个体性别影响的现象。某种蝴蝶颜色的遗传属于从性遗传,基因型与表型的关系如表所示;这种蝴蝶的触角末端的形状由只位于Z染色体上的基因B/b控制,末端膨大呈球形对末端膨大呈棍棒形为显性。下列叙述正确的是( )
基因型
AA
Aa
aa
雄蝴蝶的颜色
黄色
黄色
白色
雌蝴蝶的颜色
黄色
白色
白色
A.上述两对性状的遗传特点都能说明表型由基因型和外界环境共同决定
B.白色触角末端球形蝴蝶杂交,若子代出现黄色个体,该个体的触角可能为棍棒形或球形
C.纯合黄色触角末端棍棒形雄性个体与纯合白色触角末端球形雌性个体杂交,子代雌雄两种性状的表型均不同
D.纯合黄色触角末端球形雄性个体与纯合白色触角末端棍棒形雌性个体杂交,F1雌雄交配后F2的表型比例为9:3:3:1(不考虑性别)
【答案】C
【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、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、从性遗传的表型差异受个体内在的性别影响,触角性状仅由基因型决定,二者均未体现外界环境对表型的作用,A错误;
B、白色雄蝴蝶基因型只能为aa,子代黄色雌性需要基因型为AA,父本仅能提供a无法满足,因此子代黄色个体只能是雄性(基因型Aa);亲本雌性为球形触角,基因型为ZBW,给雄性子代的性染色体一定为ZB,因此该黄色个体触角一定为球形,不可能为棍棒形,B错误;
C、纯合黄色触角末端棍棒形雄蝶基因型为AAZbZb,纯合白色触角末端球形雌蝶基因型为aaZBW,子代雄蝶基因型为AaZBZb,表型为黄色球形;子代雌蝶基因型为AaZbW,表型为白色棍棒形,雌雄个体的颜色、触角性状表型均不同,C正确;
D、纯合黄色球形雄蝶(AAZBZB)与纯合白色棍棒形雌蝶(aaZbW)杂交,F1为AaZBZb(雄)、AaZBW(雌),F1雌雄交配后,由于基因型Aa在雌雄中表型不同,颜色性状的分离比不是3:1,因此不考虑性别时F2表型比例不符合9:3:3:1,D错误。
二、解答题
9.【新情境·将科学实验情境与知识点相结合】(2026·重庆九龙坡·模拟预测)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制,图 1是两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型(杂交过程中无突变发生),图 2是研究人员对图 1中F₂果蝇每种表型选择一只,对其体细胞中有关基因进行PCR 后的电泳结果。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是_______。根据杂交实验_______(填“能”或“不能”)确定Y 染色体上有没有相关基因。你的依据是_______。
(2)亲本雄蝇基因型为_______,F2中与亲本基因型相同的个体所占的比例为_______。
(3)图2中①②③代表的基因依次是_______。
(4)已知野生型果蝇的正常活动节律(24小时为一个周期)由位于 X染色体上的PEP基因控制,当PEP基因发生突变时,表型可变为长节律(29小时为一个周期)、短节律(19小时为一个周期),甚至无节律,这体现了基因突变具有_______性。除该变异外,果蝇还可发生的可遗传变异类型有_______(至少答两种)。
【答案】(1) 有翅、长翅 能 有翅个体中雄性全为长翅,且小翅只出现在雌性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上(F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY_)。若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY,F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因
(2) aaXBYB 1/8
(3)B、A、b
(4) 不定向 基因重组、染色体变异、表观遗传
【难度】0.4
【知识点】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、基因在染色体上位置的判定方法问题、电泳鉴定
【详解】(1)纯合小翅雌 × 无翅雄,F1全部有翅长翅,说明有翅对无翅显性;子一代都是长翅,而子二代出现小翅,说明长翅对小翅显性。有翅个体中雌性全为长翅,且小翅只出现在雄性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上(F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY_)。 若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY(小翅雄蝇),F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因。
(2)A/a控制有翅无翅(位于常染色体,A为有翅显性,a为无翅隐性),B/b控制长翅小翅(位于X、Y染色体,B为长翅显性,b为小翅隐性),亲本均为纯合子,因此无翅雄蝇基因型为aaXBYB ,亲本雌蝇基因型为AAXbXb,F1基因型为AaXBXb和AaXbYB。 F₂中,与亲本基因型相同的个体为 AAXbXb 和aaXBYB ,概率分别为 1/4 ( A A ) × 1/4 ( XbXb ) = 1/16 , 1/4 ( aa ) × 1/4 ( XBYB ) = 1/16 ,总概率为1/16 + 1/16 =1/8。
(3)F1基因型为AaXBXb和AaXbYB,F₂雄蝇两种表型的基因型A-X-YB(含有4种基因A、a、B、b,电泳出现四条带)、aaX-YB(含有3种基因a、B、b,电泳出现三条带),再根据电泳图,F₂表型2没有的条带②为A基因。F₂雌蝇三种表型的基因型A-XBX-(含有4种基因A、a、B、b,电泳出现四条带,为表型1)、aaX-Xb(含有3种基因a、B、b,电泳出现三条带,为表型1)、A-XbXb(含有3种基因A、a、b,电泳出现三条带,为表型3),再根据电泳图,①为B基因,③为b基因。
(4) 同一PEP基因突变后出现长节律、短节律、无节律多种表型,体现基因突变不定向性。果蝇可遗传变异(除基因突变外):基因重组、染色体变异、表观遗传。
10.(2026·山西大同·三模)某动物(性别决定方式为ZW型)的角型(盘状角和树状角)与耳型(折叠耳和直立耳)相关基因位于两对同源染色体上,且盘状角(D)和树状角(d)的基因位于性染色体上,耳型相关基因为T/t。回答下列问题:
(1)欲判断基因D/d是否位于Z、W染色体同源区段,现以盘状角、树状角的雄、雌纯合个体为材料,可选取________________杂交:若F1的表型情况为________________,则基因D/d位于Z染色体非同源区段;若F1的表型情况为________________,则基因D/d位于Z、W染色体同源区段。
(2)若角型基因位于Z、W染色体同源区段,进行下列实验:
亲本基因型分别为________;耳型中________(填“折叠耳”或“直立耳”)为显性性状,判断依据是________________________________。F1中直立耳∶折叠耳=1∶1的原因可能是________;F1中盘状角折叠耳雄性个体所占比例为________。
(3)若角型基因位于Z染色体非同源区段,进行下列实验:
P:盘状角直立耳♂×盘状角直立耳♀→F1:盘状角直立耳♂∶盘状角折叠耳♂∶盘状角直立耳♀∶树状角直立耳♀∶盘状角折叠耳♀∶树状角折叠耳♀=4∶2∶2∶2∶1∶1
造成F1直立耳个体与折叠耳个体比例不符合3∶1的可能原因是________________________________。若让该F1中的盘状角直立耳个体进行自由交配,获得的F2中,树状角折叠耳雌性个体所占的比例为________________。
【答案】(1) 盘状角(纯合)雌性(♀)、树状角(纯合)雄性(♂) 雄性(♂)全为盘状角,雌性(♀)全为树状角(盘状角∶树状角=1∶1) 雄、雌均为盘状角
(2) TtZDZd和TtZdWd 直立耳 直立耳雄性(♂)与直立耳雌性(♀)杂交,子代出现折叠耳,说明直立耳为显性性状 含T基因的雄配子或雌配子致死 1/8
(3) 基因型TT的个体致死(或显性基因T纯合致死 ) 1/24
【难度】0.32
【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】(1)可选取纯合的盘状角雌性个体与树状角雄性个体杂交,若D/d基因位于Z染色体的非同源区段,即ZDW与ZdZd杂交,F1的表型雄性为盘状角,雌性为树状角,且比例为1∶1,若D/d基因位于Z、W染色体的同源区段,即ZDWD与ZdZd杂交,则后代雄、雌都是盘状角,说明盘状角基因(D)和树状角基因(d)位于Z、W染色体同源区段。
(2)若角型基因位于Z、W染色体同源区段,将盘状角直立耳雄性个体与树状角直立耳雌性个体杂交,统计F1表型及比例时发现,盘状角∶树状角=1∶1,说明盘状角雄性的基因型为ZDZd,树状角雌性的基因型为ZdWd,直立耳雄性个体与直立耳雌性个体杂交,子代出现折叠耳,说明直立耳为显性,折叠耳为隐性,则双亲基因型都是Tt,后代直立耳∶折叠耳=1∶1,原因可能是含T基因的雄配子或雌配子致死;亲本基因型分别为TtZDZd、TtZdWd,Tt×Tt→1/2tt,ZDZd×ZdWd→1/4ZDZd,F1中盘状角折叠耳雄性(ttZDZd)所占比例为(1/2)×(1/4)=1/8。
(3)实验的亲本杂交组合为TtZDZd×TtZDW,其F1雄性均为盘状角,直立耳∶折叠耳=2∶1;雌性中盘状角∶树状角=1∶1,直立耳∶折叠耳=2∶1,可推知基因型TT纯合致死;F1中的盘状角直立耳个体(TtZDZD、TtZDZd、TtZDW)自由交配,树状角雌性个体(ZdW)的概率为(1/4)×(1/2)=1/8,故F2中的树状角折叠耳雌性个体占比为(1/3)×(1/8)=1/24。
11.【新情境·将生活真实情境与知识点相结合】(2026·江苏南通·模拟预测)某种鸟野生型羽色为银羽。现有三个白色纯种单基因突变品系1、2、3,突变基因分别用A1或a1、A2或a2、A3或a3表示(显性突变用大写字母,隐性突变用小写字母),野生型基因用“+”表示。为确定突变基因在染色体上的位置关系,研究人员进行了如下杂交实验(不考虑ZW的同源区及其他突变和互换)。请回答下列问题。
(1)品系1为________性突变,品系2为________性突变。品系1和品系2突变基因的位置关系为________。
(2)杂交一F2中白羽雌雄个体相互交配,后代中白羽占________。杂交二F2中白羽纯合子占________。
(3)请在答题纸相应位置标注杂交三F1中的雄性个体三对基因的相对位置。________。
(4)杂交三F2中白羽♀的基因型有________种,让杂交三F2中的银羽雌雄个体相互交配,后代中银羽:银羽♀:白羽:白羽♀=________。
(5)若要通过羽色来区分雏鸟的雌雄,请从品系1、2、3中选择亲本设计杂交实验方案。________。
【答案】(1) 显 隐 位于两对同源染色体上
(2) 8/9 3/16
(3)
(4) 5 4:3:0:1
(5)选择品系2中的雌性与品系3中的雄性杂交
【难度】0.4
【知识点】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、伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】(1)根据杂交一判断品系1与野生型杂交,F1全为白羽,F2出现3:1的性状分离比,说明品系1为显性突变;杂交二中品系1×品系2,F2性状分离比为13:3(9:3:3:1的变形),说明两对基因符合自由组合定律,位于两对同源染色体上,且品系2为隐性突变。
(2)杂交一F1基因型为A1+,F2白羽基因型为1/3A1A1、 2/3A1+,配子基因频率A1为2/3,+为1/3,后代银羽 (++ ) 概率为1/3×1/3=1/9 ,因此白羽概率为 1−1/9=8/9;杂交二F1基因型为 A1++a2,自交后F2中白羽纯合子有 A1A1++、A1A1a2a2、++a2a2,共3种,占总个体的3/16。
(3)根据杂交组合一和杂交组合二可知品系1和品系2位于非同源染色体上,且位于常染色体上,杂交组合三F2表现为雄性雌性表型比不同,说明位于性染色体上的隐性突变,三对基因分别独立遗传,F1基因位于染色体的情况如图。
(4)白羽♀基因型:常染色体有A1A1、A1+、++三种,性染色体雌为ZW: A1A1Za3W、A1 A1Z+W、 A1+Za3W、 A1+Z+W、++Za3W均为白羽,仅++Z+W为银羽,共5种。F2中银羽个体均为++,银羽雌性全为++Z+W,银羽雄性中++Za3Z+ :++Z+Z+=1:1,雄性产生配子Za3占1/4,Z+占3/4;交配后,所有子代雄性(ZZ)都含Z+,全部为银羽,共占1/2=4/8;雌性中Z+W(银羽)占3/4×1/2=3/8,Za3W(白羽)占1/4×1/2=1/8 ,没有白羽雄性,因此银羽♂:银羽♀:白羽♂:白羽♀= 4:3: 0 : 1。
(5)品系2和品系3都为隐性突变,用同型隐(雄性)与显性(雌性)进行杂交,选择品系3的雄性与品系2雌性进行杂交可以通过羽色来区分雌雄,品系3基因型为++Za3Za3,品系2基因型为a2a2Z+W,二者杂交子代品系2的基因一定含有+表现为野生性状,对品系3的表现没影响,子代中雄性全银羽(+a2Za3Z+),雌性全白羽(+a2Za3W)。
12.【新情境·将科学实验情境与知识点相结合】(2026·浙江杭州·模拟预测)某昆虫的灰身与黑身分别由一对等位基因B、b控制,另一对等位基因(D/d)会影响黑身昆虫的体色深度,两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一只黑身雌虫与一只灰身雄虫杂交,F1中既有黑身昆虫又有灰身昆虫。让F1随机交配,F2的表型及比例为:灰身雌虫:黑身雌虫:灰身雄虫:黑身雄虫:深黑身雄虫=14:18:14:9:9。回答下列问题:
(1)影响黑身昆虫体色深度的等位基因D/d位于______染色体上。
(2)亲本灰身雄虫的基因型为______;F1灰身雌虫可以产生______种配子;F2雄虫中,两对基因均为显性纯合(注:Y染色体上无相关基因也视为纯合)的个体占______;将F2中的黑身个体全部筛选出来并让其随机交配,所得F3的表型及比例为______。
(3)用遗传图解表示F1灰身雄虫测交的过程______。
(4)该昆虫某一雄性个体的两条非同源染色体相互连接形成了一条异常染色体,在减数分裂时三条染色体配对情况如上图所示。研究表明含有同源着丝粒的一对染色体(Ⅱ与Ⅲ)在减数第一次分裂后期分离,另一条染色体随机分配。(注:只含A/a或E/e基因的雄配子不育,染色体变异不影响子代个体存活,不考虑其他变异)该雄虫产生可育配子的基因型为______;若该雄虫与基因型为AaEe的正常雌虫交配,则含有异常染色体的子代中,纯合子占______。
【答案】(1)X
(2) BbXdY 4 1/32 黑身雌虫∶黑身雄虫∶深黑身雄虫=4∶3∶1
(3)
(4) AE、ae、AEe 1/8
【难度】0.35
【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、基因在染色体上位置的判定方法问题、染色体结构的变异
【详解】(1)一只黑身雌虫与一只灰身雄虫杂交,F1中既有黑身昆虫又有灰身昆虫。让F1随机交配,F2中深黑身只出现在雄虫中,与性别相关,且F1为黑身和灰身,可以推知D/d位于X染色体上,且d会加深黑身昆虫的体色深度,则F1相关基因型为XDXd、XDY,亲本相关的基因型为XDXD、XdY。若B/b也位于X染色体上,则不能得到F2的表型及比例,因此B/b位于常染色体上。F2中深黑身雄虫占9/64,XdY占1/4,亲本为黑身雌虫与灰身雄虫,F1中既有黑身昆虫又有灰身昆虫,因此亲本相关基因型为Bb和bb,则F1为1/2Bb和1/2bb,F1随机交配,F2中有7/16B-、9/16bb,综合可知F2中深黑身雄虫为9/16bb×1/4XdY=9/64bbXdY,由此可知,黑身为隐性,灰身为显性。
(2)根据第(1)题分析可知,亲本的基因型为bbXDXD,BbXdY。F1灰身雌虫的基因型为BbXDXd,能产生4种配子。F1中雌性个体基因型为1/2BbXDXd、1/2bbXDXd,雄性个体基因型为1/2BbXDY、1/2bbXDY,F1随机交配,F2雄虫中,两对基因均为显性纯合,即基因型为BBXDY的个体,所占比例为1/16×1/2=1/32。F2中的黑身个体雌性个体基因型为1/2bbXDXD、1/2bbXDXd,雄性个体基因型为bbXDY,随机交配得到3/8bbXDXD、1/8bbXDXd、3/8bbXDY、1/8bbXdY,即黑身雌虫∶黑身雄虫∶深黑身雄虫 = 4∶3∶1。
(3)F1灰身雄虫基因型为BbXDY,测交(与隐性纯合子杂交)过程如下图:
(4)减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,据图分析(三条染色体能配对),有同源着丝粒的一对染色体(Ⅱ与Ⅲ)在减数第一次分裂后期分离,另一条染色体随机分配,该雄虫产生配子的基因型为AE、ae、AEe、a,其中可育配子的基因型为AE、ae、AEe。该雄虫与基因型为AaEe的正常雌虫交配,该雌虫产生的配子为AE、Ae、aE、ae,AE所在染色体为异常染色体,故含有异常染色体的子代AAEE、AAEe、AaEE、AaEe、AAEEa、AAEee、AaEEe、AaEee,且占比例相等,故含有异常染色体的子代中,纯合子(AAEE)占1/8。
高考真题·考向感知
一、单选题
1.(2026·四川·高考真题)控制猫毛色的w基因中插入不同长度DNA片段形成两个新的等位基因,导致猫出现三种毛色。用不同毛色的猫进行杂交实验,提取Ⅱ1∼Ⅱ4的DNA,分别对插入片段进行扩增和电泳,相关信息如图。下列推断正确的是( )
A.w基因位于X染色体上
B.w1基因对w2基因为隐性
C.Ⅱ2与Ⅰ2基因型相同的概率为1/2
D.若Ⅱ2与Ⅱ3交配,生出棕色猫的概率为1/4
【答案】D
【难度】0.38
【知识点】基因分离定律的实质和应用、遗传系谱图中遗传方式的判定及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】A、由电泳图可知,提取Ⅱ1∼Ⅱ4的DNA,分别对插入片段进行扩增和电泳,Ⅱ1没有电泳条带,说明只含w基因,Ⅱ2有1条电泳条带,且质量较轻,说明只含w2基因(插入的短DNA片段),Ⅱ3有1条电泳条带,且质量较重,说明只含w1基因(插入的长DNA片段),结合遗传系谱图可知,w基因控制棕色,w1基因控制花斑色,w2基因控制白色,若w基因位于X染色体上,Ⅰ1的基因型为Xw1Y,Ⅰ2的基因型为Xw2Xw(Ⅱ1是棕色,含有w基因),Ⅱ4的基因型为Xw1Xw(电泳只有1条带),Ⅱ5的基因型为Xw1Y,Ⅲ3不会出现棕色(XwXw),所以判断w基因位于常染色体上,A错误;
B、由于题图信息中没有同时含有w1和w2的个体对应的表型,所以无法判断w1基因和w2基因的显隐性,B错误;
C、Ⅰ1的基因型为w1w,Ⅰ2的基因型为w2w,Ⅱ2(w1w2、w2w),结合电泳图只有1条带可知,Ⅱ2的基因型为w2w,与Ⅰ2基因型相同的概率为1,C错误;
D、Ⅱ2的基因型为w2w,Ⅱ3的基因型为w1w(电泳图只有1条带),与Ⅱ2交配,生出棕色猫(ww)的概率为1/4,D正确。
2.(2024·浙江·高考真题)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题
【分析】若知道某一性状在子代雌雄个体种出现的比例或数量,则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致可以确定是常染色体遗传还是伴性遗传:若子代性状的表现与性别相关联,则可确定为伴性遗传。
【详解】翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表现型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb):裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。F1的裂翅个体基因型为AaXBXb和AaXbY交配才能得到裂翅黄体雄虫,占比为2/3×1/2×1/4=1/12,由于交配后AA个体致死(占比为2/3×1/4=1/6),故F2中裂翅黄体雄虫占比为1/12÷5/6=1/10。B正确,ACD错误。
故选B。
二、解答题
3.(2026·山东·高考真题)某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,其体色由2对等位基因A、a和B、b控制。研究发现,有基因B时,表现为黑身;无基因B时,是否表现为黑身与基因A、a的组成有关。现有该种昆虫的黑身品系Ⅰ和灰身品系Ⅱ,同一个品系内雌雄个体交配,子代均为纯合子(只含等位基因中的一种基因视为纯合子)。为进一步探究体色的遗传规律,进行了如图甲所示的杂交实验。然后利用DNA分子杂交技术检测F2所有雄性个体中控制体色的全部基因,实验结果表明F2雄性群体中只有6种基因型,如图乙所示。不考虑致死、突变及染色体互换。
(1)据图分析,基因A、a位于_______(填“常”或“X”)染色体上。图甲中雄性亲本的基因型为_______或_______。
(2)某雄性个体与图甲中的F1雌性个体杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则该雄性个体可能的3种基因型为____________________________________。
(3)以黑身品系Ⅰ、灰身品系Ⅱ和基因型为图乙中①~③的个体为实验对象,通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型。
实验方案:用品系_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中的个体与基因型为_______(填“①”“②”或“③”)的个体杂交。预期结果及结论:若子代全为黑身,则黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型为_______。
【答案】(1) 常 AAXBY aaXBY
(2)AAXBY、AaXBY、aaXBY
(3) Ⅱ ① AAXBXB
【难度】0.15
【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、基因在染色体上位置的判定方法问题
【详解】(1)根据图乙信息可知,F2雄性群体中仅含有B或b,但关于等位基因A、a:含有3种情况(A、Aa、a),由此推断,B、b位于性染色体,A、a位于常染色体上。
F2雄性群体中6种基因型为:AAXBY、AaXbY、AaXBY、AAXbY、aaXBY、aaXbY,因此能推出F1雌性是AaXBXb。又因为亲本P灰身是XbXb,则亲本P雄性为XBY,故F1的基因型为AaXbY和AaXBXb。由F1可推出F2中AA:Aa:aa=1:2:1,XBXb、XbXb、XBY、XbY各占1/4。图甲知F2黑身:灰身=3:1,其中有基因B的占F2的1/2,表型为黑身,故无基因B时,一半是黑身,一半是灰身,又因为F1中AaXbY表现为黑身,故无基因B时,Aa对应黑身,AA和aa对应灰身。故亲本的基因型有两种情况:AAXBY×aaXbXb或aaXBY×AAXbXb。
(2)F1雌性为AaXBXb,与某雄性个体杂交,子代黑身占7/8,则灰身占1/8=1/2×1/4。由(1)可得1/2为AA或aa比例,1/4为不含基因B的比例,则可推出该雄性B、b基因为XbY,又因为A、a基因要满足子代AA/aa:Aa=1:1,则该雄性A、a基因可以是AA、Aa、aa3种情况,故该雄性个体可能是AAXBY、AaXBY、aaXBY。
(3)根据(1、2)分析可知,图乙中①~③的个体基因型为AAXBY、AaXbY、AaXBY,图甲中雄性亲本的基因型为AAXBY或aaXBY,则黑身品系Ⅰ雌性基因型为AAXBXB或aaXBXB,由于黑身品系Ⅰ雌性个体均为XBXB,有基因B时,表现为黑身,其杂交子一代均为黑身,无法判断黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型,所以要根据品系Ⅱ进行间接的判断。图甲中灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为aaXbXb或AAXbXb。若通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型,则需要①AAXBY与Ⅱ中的雌性个体杂交,当黑身品系Ⅰ雌性基因型为AAXBXB,灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为aaXbXb,与①杂交,杂交子代基因型为AaXBXb、AaXbY均为黑身;当黑身品系Ⅰ雌性基因型为aaXBXB,灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为AAXbXb,与①杂交,杂交子代基因型为AAXBXb(黑身)、AAXbY(灰身)。
4.(2025·广西·高考真题)某植物(XY型)的花色受2对等位基因(E/e和R/r)控制,遵循自由组合定律。已知E/e基因位于常染色体上,该植物花色产生机制见图(不考虑XY同源区段、染色体交换情况)。回答下列问题:
(1)将红花雌、雄株杂交,子一代表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4,据此不能确定R/r基因位于常染色体上,理由是______。对子一代的雌株作进一步分析:若______,则说明R/r基因位于X染色体上;若______,则说明R/r基因位于常染色体上。
(2)实验分析确定E/e与R/r基因都位于常染色体上。在某红花雌、雄株繁殖的子代群体中,红花占比显著降低。经初步研究确定是常染色体上的g基因发生显性突变,产生了抑制作用,被抑制的基因不能表达,但未知被抑制的是E还是R基因。
①生物兴趣小组选取基因型EERRgg与eerrGg为亲本,探究G基因的抑制对象。写出实验思路、预期结果和结论_____。
②再选用基因型EeRrGg的雌、雄株为亲本进行杂交,子一代的表型及比例为红花:黄花:白花=3:9:4.请在答题卡作图区画出EeRrGg个体的基因在染色体上可能的位置关系图(用“○”表示细胞,用“‖”表示1对同源染色体),并用文字说明基因间的抑制关系及位置情况____。
【答案】(1) 未统计子一代不同性别的表型比例,无法确定基因位置 红花:白花=3:1 红花:黄花:白花=9:3:4
(2) 将亲本杂交,统计子代表型及比例。若子代中红花:白花=1:1,则G基因抑制E基因的表达;若子代中红花:黄花=1:1,则G基因抑制R基因的表达 G基因抑制R基因的表达。E和g,e和G分别位于一对同源染色体的两条染色体上,R/r位于另一对染色体上,或R和g,r和G分别位于一对同源染色体的两条染色体上,E/e位于另一对染色体上
或
【难度】0.15
【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、基因在染色体上位置的判定方法问题
【分析】根据图中信息可知,当该植物内同时存在E、R基因时表现为红花,只有E基因时表现为黄花,无E基因时表现为白花。
【详解】(1)根据子一代表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4,可知R/r和E/e位于两对染色体上,已知E/e位于常染色体,则R/r可以位于其他常染色体或性染色体上,未统计不同子一代不同性别的表型比例,无法确定基因位置。根据子一代表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4,可以知道亲本两对基因均为杂合子。若R/r基因位于X染色体上,则亲本基因型为EeXRXr×EeXRY,子一代雌株中E_:ee=3:1,XRXR:XRXr=1:1,则表型及比例为红花:白花=3:1。若R/r基因位于常染色体上,则亲本基因型为EeRr×EeRr,则子一代雌株表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4(雌雄均为该比例)。
(2)①将亲本EERRgg与eerrGg杂交,统计子代表型及比例,可以根据结果判断G基因的抑制对象。由于子代基因型为EeRrGg:EeRrgg=1:1,其中EeRrgg总表现为红花;当G基因抑制E基因的表达时,EeRrGg表现为白花;当G基因抑制R基因的表达时,EeRrGg表现为黄花。即若子代中红花:白花=1:1,则G基因抑制E基因的表达;若子代中红花:黄花=1:1,则G基因抑制R基因的表达。
②根据基因型EeRrGg的雌、雄株为亲本进行杂交,子一代的表型及比例为红花:黄花:白花=3:9:4,可以判断:其中两对基因存在连锁关系,且根据红花变少的比例变成黄花,可知G基因抑制的是R基因的表达。由前文已知E/e和R/r独立遗传,则只考虑这两对基因子一代基因型及比例为:E_R_:E_rr:eeR_:eerr=9:3:3:1,结合现有表现红花:黄花:白花=3:9:4,可以推测E_R_的9份中有6份由于G的抑制表现为黄花。E_R_中的基因型有4EeRr、2EERr、2EeRR、1EERR,要使其中6份含有G基因,可以使G基因与e或r连锁。因此E和g,e和G分别位于一对同源染色体的两条染色体上,R/r位于另一对染色体上,或R和g,r和G分别位于一对同源染色体的两条染色体上,E/e位于另一对染色体上。基因的位置如下图:
或 。
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