必修2 第5单元 第4讲 素养提升课——破译新情境·系统实验知能·增分主观大题(Word教参)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

该高中生物学高考复习讲义聚焦遗传变异核心考点，涵盖剂量补偿效应、性染色体变异及假说-演绎法应用，按新情境破译、实验知能系统、主观题集训的逻辑架构知识，通过内蕴知识融通、迁移创新训练、专题提能训练等环节，帮助学生构建知识网络，突破解题难点。 资料以新情境问题驱动科学思维培养，如结合猫毛色遗传分析X染色体失活机制，通过假说-演绎法设计基因定位实验，落实探究实践。设置分层训练题组，匹配高考真题难度，助力学生高效提升遗传大题解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第4讲　素养提升课——破译新情境·系统实验知能·增分主观大题 一、破译新情境——抽象、理性的学科情境要读懂 新情境问题(一) 　 “剂量补偿效应”与伴性遗传 [科普科研材料]　　　　 　　“剂量补偿效应”指的是在XY性别决定机制的生物中,使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿的一种情况是雌性细胞中有一条X染色体随机失活。研究表明,X染色体的失活起始于“X染色体失活中心”的Xist基因转录产生长链非编码Xist RNA分子。Xist RNA聚集的因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生。失活的X染色体比细胞内其他染色体的乙酰化程度要低很多,而组蛋白的去乙酰化与基因组不转录的区域相关。Xist RNA招募的修饰因子促使H3组蛋白第27位赖氨酸甲基化,可以诱导染色质高度螺旋形成巴氏小体。 猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色由B控制,橙色由b控制)。B对b为完全显性,但雌性杂合子的毛色却表现为黑橙相间的混合体,取名“玳瑁猫”。 [内蕴知识融通] (1)正常玳瑁猫的性别是　　　　　性。玳瑁猫的黑、橙斑块毛色由两种产生色素的细胞决定,当不同的产色素干细胞分裂时,同一来源的子代色素细胞位置靠近,形成一片聚集区。请结合文中信息分析上图,表示O区域(橙色)的细胞示意图是　　　　(填选项)。  (2)现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体,则该雄猫的基因型为　　　　;若该雄猫的亲本基因型为XbXb和XBY,且未发生基因突变,则产生该猫是由于其　　　　(填“父方”或“母方”)形成了异常的生殖细胞,导致出现这种异常生殖细胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)材料中提到的与X染色体失活机制相关的表观遗传方式有哪些?　　　　　　(多选)。  ①DNA甲基化　②组蛋白的乙酰化　③非编码RNA的调控　④组蛋白氨基酸的甲基化修饰 (4)对巴氏小体的研究具有一定的应用价值,例如鉴定性别:一些需要进行力量和速度比拼的体育项目在比赛前通常会对参加女子项目的运动员的白细胞进行染色镜检。需要检测的项目是　　　　　　　　　　　　 　　　(写出两点即可)。  答案:(1)雌　D　(2)XBXbY　父方　减数分裂Ⅰ时XB、Y染色体没有分离　(3)①③④　(4)检测有无巴氏小体,检测性染色体组成 [迁移创新训练] 1.(2025·湖北高考)研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知Ⅱ⁃1不含g基因。随机选取Ⅲ⁃5体内200个体细胞,分析发现其中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是 (　　) A.Ⅲ⁃3个体的致病基因可追溯源自Ⅰ⁃2 B.Ⅲ⁃5细胞中失活的X染色体源自母方 C.Ⅲ⁃2所有细胞中可能检测不出g蛋白 D.若Ⅲ⁃6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2 解析:选C　由题图分析可知,Ⅱ⁃1与Ⅱ⁃2正常,两者所生的儿子Ⅲ⁃3患病,说明该病为隐性遗传病,结合题干信息分析,Ⅱ⁃1不含致病基因g,说明该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ⁃3的致病基因来自Ⅱ⁃2,Ⅱ⁃2的致病基因来自Ⅰ⁃1,而不是Ⅰ⁃2,A错误。据图分析可知,Ⅱ⁃3患病,Ⅲ⁃5正常,所以Ⅲ⁃5的基因型为XGXg,其中Xg来自母方,XG来自父方,而随机选取的Ⅲ⁃5体内200个体细胞中,一半细胞只表达G蛋白,一半细胞只表达g蛋白,说明其细胞中失活的X染色体既有可能源自父方(含基因G的X染色体失活),也有可能源自母方(含基因g的X染色体失活),B错误。根据上述分析,可以推测Ⅱ⁃1的基因型为XGY,Ⅱ⁃2的基因型为XGXg,Ⅲ⁃2的基因型可能是XGXG或者XGXg,若Ⅲ⁃2的基因型为XGXG,则其所有细胞中都检测不出g蛋白;若Ⅲ⁃2的基因型为XGXg,因人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,可能刚好是含基因g的X染色体失活,所以其所有细胞中也可能检测不出g蛋白,C正确。Ⅲ⁃6的基因型为XGXg,其与某男性(基因型为XGY或者XgY)婚配,生出不患该遗传病男孩(XGY)的概率是1/4,D错误。 2.某科学家在果蝇中发现了两性个体间某些基因剂量(数量)不同,但表达水平相似的现象,并命名为“剂量补偿”。这一现象与基因Sx1的表达有关,如下图所示。下列说法错误的是 (　　) A.Sx1基因参与的“剂量补偿”的原理与细胞分化原理相同 B.Sx1基因通过促进msl⁃2的表达从而促进X染色体上基因的表达 C.雌雄个体X染色体数量不同,但X染色体上相关基因的表达量可能相同 D.若超雌果蝇(XXX)可正常存活,检测超雌果蝇相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿” 解析:选B　分析题意可知,“剂量补偿”是两性个体间某些基因剂量(数量)不同,但表达水平相似的现象,结合图示可知,该现象与Sx1基因的表达有关,而细胞分化是基因选择性表达的结果,故Sx1基因参与的“剂量补偿”的原理与细胞分化原理相同,A正确;据图可知,雌性个体中Sx1基因表达后导致msl⁃2缺失,说明Sx1基因通过抑制msl⁃2的表达,进而使mle、msl⁃1和msl⁃3蛋白质复合体没有活性,从而使X染色体基础水平转录,B错误;据图可知,雌性个体有两条X染色体,但其X染色体基础水平转录,雄性个体有1条X染色体,但其染色体高水平转录,据此推测,雌雄个体X染色体数量不同,但X染色体上相关基因的表达量可能相同,C正确;检测超雌果蝇(XXX)相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”,若该“剂量补偿”存在,则预期其X染色体的转录水平应低于XX型,D正确。 3.[多选]研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病, 图1为某患者家族遗传系谱图(涂黑个体为患者)。利用图中四位女性(圆形图示)细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。下列叙述错误的是 (　　) A.女性杂合子患ALD的原因是巴氏小体上的基因为A B.a基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换、增添或缺失 C.若Ⅱ⁃1和一个基因型与Ⅱ⁃4相同的女性婚配,后代女性患ALD的概率为5% D.Ⅱ⁃2个体的基因型是XAXa,患ALD的原因是来自母方的X染色体形成巴氏小体 解析:选BD　女性杂合子的基因型为XAXa,患ALD的原因是含A基因的染色体失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体,a基因正常表达,A正确;由图2可知,a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照图3的Ⅱ⁃4可以判断另外的两个条带长度分别为217 bp和93 bp,长度之和为310 bp,与A基因酶切的片段之一310 bp长度相同,因此新增的酶切位点位于310 bp DNA片段中,也说明A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换,DNA中碱基总数没变,B错误;Ⅱ⁃1基因型为XaY,和一个与Ⅱ⁃4(XAXA)基因型相同的女性婚配,所生女孩均为杂合子,根据题干可知女性杂合子中有5%的个体会患病,故后代女性患ALD的概率为5%,C正确;由图2推测可知,Ⅱ⁃4基因型为XAXA,Ⅰ⁃1、Ⅱ⁃2、Ⅱ⁃3号都含有与Ⅱ⁃4号相同的条带,故都含有A基因,其他条带是a基因被切割产生的,故Ⅰ⁃1、Ⅱ⁃2、Ⅱ⁃3基因型均为XAXa,则其父方Ⅰ⁃2基因型为XAY,故XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ⁃2依然表现为患病,因此可推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,形成巴氏小体,Xa正常表达,D错误。 新情境问题(二) 　 性染色体变异 [科普科研材料] 1.性染色体变异与性别决定 小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。 已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠交配得F1,F1雌雄小鼠间随机交配得F2,则F2中雌雄小鼠比例可能为4∶3、3∶4或7∶8。 2.并联X染色体 果蝇是遗传学研究中常用的模式生物,正常雌果蝇的性染色体如图1。科学家发现了在自然界能够正常存活的某品系雌果蝇,其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体,组成如图2。 [内蕴知识融通] (1)科学家将图2品系雌果蝇与正常雄果蝇交配,发现子代的性染色体组成只有2种,说明性染色体组成为　　 　　　　　的果蝇不能存活。  (2)基因型为的雌果蝇与基因型为XbY的雄果蝇连续交配多代,b基因在此过程中的遗传特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)减数分裂过程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　之间可发生由于DNA 分子　　　　后重接导致的片段互换。然而没有实验能够证明片段互换是发生在染色体复制之后,直到某实验室利用图3品系雌果蝇进行了研究。有研究表明X染色体臂之间可以进行“片段互换”。当图3果蝇与正常雄果蝇杂交,若后代雌性个体的基因型为　　　　　　　,说明片段互换发生在染色体复制之前;若后代雌性个体的基因型为　　　　　　　,说明片段互换发生在染色体复制之后。  答案:(1)YY、　　(2)父传子、子传孙(或只从亲代雄果蝇传给子代雄果蝇) (3)同源染色体的非姐妹染色单体　断裂　 [迁移创新训练] 1.性染色体组成为XXY的果蝇表现为雌性,不含X染色体或含3条X染色体的果蝇都不能存活。有一种特殊的Y雌果蝇,其两条X染色体在配子形成过程中不分离,记为“”。科学家利用它创造了“并联X染色体”法来检测X染色体上未知的基因突变。下列叙述正确的是 (　　) A.含并联X染色体的果蝇变异类型是染色体变异,甲果蝇产生的配子有4种 B.F1雄果蝇的Y染色体来自母本且F1雌雄果蝇中都保存了突变基因 C.诱发果蝇基因突变的化学因素有紫外线、X射线等 D.若杂交实验后代中只有雌果蝇,则待检果蝇的X染色体上发生致死突变 解析:选D　并联X染色体是两条X染色体没有分离,合并为一条染色体,故含并联X染色体的果蝇变异类型是染色体变异,性染色体组成为Y的果蝇表现为雌性,其两条X染色体在配子形成过程中不分离,因此,甲果蝇产生的配子类型有、Y,A错误;甲果蝇产生和Y的两种配子,乙果蝇产生X和Y两种配子,F1可能的基因型有4种:X(致死)、Y(雌性)、XY(雄性)和YY(致死),即成活的只有两种:Y(雌性)、XY(雄性),Y的Y染色体来自父本,XY的Y染色体来自母本,在染色体组成正常的雄果蝇中保存了突变基因,B错误;紫外线、X射线属于物理诱变因素,C错误;将一只经诱变的野生型果蝇乙与含并联X染色体的果蝇甲(Y)交配,亲本雌果蝇产生的配子类型有、Y,经诱变的野生型果蝇乙产生的配子类型设为X1、Y,子代的基因型为X1(致死)、Y(雌性)、X1Y(雄性)、YY(致死),若后代中只有雌果蝇,说明X1Y致死,说明待检果蝇的X染色体上发生致死突变,D正确。 2.家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑互换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是 (　　) A.所有个体均可由体色判断性别 B.各代均无基因型为MM的个体 C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低 D.雌性个体所占比例逐代降低 解析:选D　由题图所示两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn,所有个体中含有M基因的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M基因,只含有m基因,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;含有Ms基因的个体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,B正确;假设不含X染色体用O表示。雌性亲本产生的配子为mX,雄性亲本产生的配子为MsX、MsO、mX、mO,F1中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,则F1个体的基因型为1/3MsmXX(XXY',表现为雄性)、1/3MsmXO(XY',表现为雄性)、1/3mmXX(XX,表现为雌性)。所以F1产生的雄配子为3/8 MsX、3/8mX、1/8mO、1/8MsO,产生的雌配子为mX。则F2个体的基因型为3/8MsmXX(XXY',表现为雄性)、3/8mmXX(XX,表现为雌性)、1/8mmXO(致死)、1/8MsmXO(XY',表现为雄性)。故F2雄性个体中,XY'所占比例为1/4,而在F1雄性个体中,XY'所占比例为1/2,依此类推,雄性个体中XY'所占比例逐代降低,C正确;在F2中,雌性个体所占比例为3/7,而在F1中,雌性个体所占比例为1/3,依此类推,雌性个体所占比例逐代升高,D错误。 二、系统实验知能——假说—演绎法及其应用 1.假说—演绎法的一般流程图解 2.建构假说—演绎法解答探究类问题的答题模板 [示例]　用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表型变化,但基因型未变;第二种是亲本雌果蝇产生配子时发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体未分离。请设计简便的杂交实验,确定M的出现是由哪一种原因引起的(只含一条X染色体的雄果蝇不育)。 [专题提能训练] 1.(2026·昭通期末)归纳法和假说—演绎法是现代科学研究的重要方法。 (1)科学家得出“细胞学说”相关理论和“DNA是主要的遗传物质”的结论,都运用了上述　　　　　　　　法。 (2)假说—演绎法的步骤:在观察分析基础上提出问题→提出假说→　　　　　　→实验验证→得出结论。  (3)家蚕(2n=56)性别决定方式为ZW型,在家蚕养殖中,雄蚕食量小,吐丝早,经济效益高。家蚕的体色有正常蚕和油蚕,研究人员进行如图实验,目的是探究控制体色的这对基因的位置,以指导家蚕养殖。 根据上述实验,F1全为正常蚕,说明正常蚕(A)对油蚕(a)为显性;F2中正常蚕∶油蚕=3∶1,符合分离定律。但油蚕性状的表现总是和性别相关联,如何解释这一现象呢?提出以下三种假说。 假说一:控制油蚕的基因仅位于W染色体上; 假说二:控制油蚕的基因仅位于Z染色体上,W染色体上不含有它的等位基因; 假说三:控制油蚕的基因位于Z与W染色体的同源区段上。 ①根据上述实验可知,假说　　　不合理。  ②另外两种假说均能解释上述实验,研究人员又进行了如下实验:选择油蚕(雌)与F1中正常蚕(雄)杂交,根据子代雌雄蚕的表型及比例　　　　　(填“能”或“不能”)排除其中一种假说。  ③现有纯合正常蚕和油蚕雌雄个体若干,从中选择多对　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　杂交,通过该杂交实验即可判断哪种假说成立。  解析:(1)科学家得出“细胞学说”相关理论和“DNA是主要的遗传特质”的结论时,运用了归纳法。 (2)假说—演绎法的步骤:在观察分析基础上提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。 (3)①运用三种假说解释已有的实验现象,若控制油蚕的基因仅位于W染色体上,F1的雌性应均为油蚕,故假说一不合理。假说二、三均可以解释已有实验现象。 ②选择油蚕(雌)与F1中正常蚕(雄)杂交,假说二、假说三支持的实验结果均为子代的表型及比例为正常蚕∶油蚕=1∶1,且在雌雄个体中的表现相同,所以不能排除其中任何一种假说。 ③选择多对纯合油蚕(雄)与纯合正常蚕(雌)杂交,观察并统计子代(雌雄蚕)的表型及比例。若子代雄蚕均为正常蚕,雌蚕均为油蚕,则假说二成立;若子代雌雄蚕均为正常蚕,则假说三成立。 答案:(1)归纳(不完全归纳)　(2)演绎推理　(3)①一　②不能　③纯合油蚕(雄)与纯合正常蚕(雌) 2.(2026·上饶一模)简单重复序列(SSR)是指重复单位长度和碱基组成基本一致,只有少数基因出现微小差异的一类短串联重复序列。不同染色体DNA中的SSR差异较大,可利用电泳技术将其分开,用于基因定位。某植物的紫花和红花受一对等位基因Q/q控制,实验人员用纯种紫花和纯种红花杂交,F1均为紫花,F1自交后获得F2。回答下列问题: (1)根据题中信息分析,植物的花色中　　　　　花为显性性状。  (2)已知SSR的遗传遵循孟德尔遗传定律。现利用SSR序列对基因Q/q进行定位,以确定基因Q/q是否位于2号染色体上,不考虑突变情况。 ①实验人员分别对亲本、F1以及F2中50株红花植株的2号染色体上的SSR进行扩增、检测,统计各自的电泳条带类型。已知亲本和F1的电泳结果共有三种类型,如图1所示。在进行扩增、电泳实验之前,研究人员对F2中50株红花植株的电泳结果作出两种假设,并进行演绎推理。 假说一:基因Q/q位于2号染色体上,预期的结果为F2红花出现1种电泳带分布。假说二:基因Q/q不位于2号染色体上,预期的结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②扩增SSR时需要引物,此处的引物是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。扩增SSR序列后进行电泳的结果如图2所示。根据实验结果可得出假说　　　成立。  (3)根据以上结论,进一步对F2紫花的2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　　　种分布情况,分布及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)用纯种紫花和纯种红花杂交,F1均为紫花,则紫花对红花为显性。 (2)①假说一:基因Q/q位于2号染色体上,预期的结果应为F2红花出现1种电泳带分布。假说二:基因Q/q不位于2号染色体上,预期的结果应为F2红花出现3种电泳带分布。 ②扩增SSR时需要引物,此处的引物是一段能与SSR的碱基序列互补配对的短单链核酸。扩增SSR序列后进行电泳的结果如题图2所示。根据实验结果可得出假说一成立。 (3)由题意可知,F2紫花的基因型及比例为QQ∶Qq=1∶2,且由(2)可知,基因Q/q位于2号染色体上,故进一步对F2紫花的2号染色体上的SSR进行扩增、检测,电泳后结果是出现的电泳条带有2种分布情况,分布及比例为1条电泳带∶2条电泳带=1∶2。 答案:(1)紫　(2)①F2红花出现3种电泳带分布　②一段能与SSR的碱基序列互补配对的短单链核酸　一　(3)2　1条电泳带∶2条电泳带=1∶2 三、增分主观大题——遗传变异类主观题的题点考法集训 　　遗传变异类主观题是高考中难度较大的题目。题目主要涉及“配子不育”和“致死效应”、遗传系谱图分析和基因定位类实验设计,而结合细胞分裂和变异类的遗传题也在部分省市试卷中有所呈现。配子不育包括完全不育和部分不育,致死效应包括配子致死和合子致死,解答此类问题要注意归纳总结常见“致死效应”的类型,并总结一般解题规律。遗传系谱图分析类试题的命题点主要集中在遗传方式、致病基因位置的判断,亲子代基因型的分析及剖析个别基因的来源等方面,常与电泳图谱等联合命题,考查考生的科学思维和科学探究及创新能力。基因定位类实验设计题是高中生物的重点和难点,也是高考生物试卷中的压轴题和拉分题,此类试题在解题时常运用假说—演绎法,对考生科学探究能力与科学思维能力的要求较高,能较好地 体现生物学科核心素养。 1.(2025·天津高考)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,F1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F1,具有该性状的F1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。  解析:(1)控制酶A、B和C合成的基因分别为A、B和C,结合题干可知,浆果含H的纯合番茄植株的基因型为AABBCC。 (2)据题表可知,浆果籽粒数有多、少和无3种表型,浆果累积物为甲或H的情况下,表型为籽粒数多;累积物为丙的情况下,表型为籽粒数少;累积物为乙的情况下,表型为无籽粒。基因型AaBbCc植株自交,F1的基因型见下表: 籽粒数 多 少 无 累积物 甲 H 丙 乙 F1基因型 aa_ _ _ _ A_B_C A_B_cc A_bb_ _ 依表格分析得出,F1中的浆果籽粒数有多、少和无3种表型。有籽浆果植株包含多籽和少籽两种表型,其中无籽浆果植株基因型为A_bb_ _,其在F1中所占比例为3/4×1/4=3/16,则有籽浆果植株占比为1-3/16=13/16。理想番茄植株为含化合物H的植株,其对应的籽粒数性状为多籽粒,因此应遴选浆果籽粒数多的F1。具有多籽粒性状的基因型为aa_ _ _ _和A_B_C_,其中自交后代籽粒数性状不发生分离的基因型有aa_ _ _ _[3×3 =9(种)]、AABBCC和AaBBCC(AaBBCC自交子代基因型为A_BBCC、aaBBCC,均表现为多籽粒),共11种(类群M)。 (3)类群M的11种基因型中,育种目标(浆果含H的纯合番茄植株)基因型为AABBCC。依题意,可以使用抗原—抗体杂交技术对类群M自交子代蛋白质进行检测筛选。要将目标品系筛选出来,必须将AABBCC与其他基因型区分开。若使用酶B抗体,无法将AABBCC与aaBB_ _和AaBBCC区分开,故不能使用酶B抗体,同理可知,也不能使用酶C抗体。若使用酶A抗体,11种基因型分为三种情况:第一种aa_ _ _ _,自交子代都不含有酶A,阳性率为0;第二种AaBBCC,自交子代部分含有酶A,阳性率为75%;第三种AABBCC,自交子代都含有酶A,阳性率为100%。结合上述分析,判断应对类群M自交子代中酶A进行检测,达到100%的即为目标品系。 答案:(1)AABBCC　(2)3　13/16　多　11　(3)酶A　100 2.(2025·江苏高考)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,结果如表。请回答下列问题: (1)组别①F1黑眼个体产生配子的基因组成有　　　　　　　　　　　　;F2中黑眼个体基因型有　　　　种。 (2)组别②亲本的基因型为　　　　　　　　　　;F2中黑眼个体随机杂交,后代表型及比例为　　　　　　　　。  (3)组别③的亲本基因型组合可能有___________________________________________________________。 (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,抑制A基因的作用。基因型为aaBBXhXh和AAbbXHO的亲本杂交,F1相互交配产生F2。 (ⅰ)F2中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为　　　　　　　　;F2中白眼个体基因型有　　　　种。  (ⅱ)F2白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有_____________________________________。 (ⅲ)若要从F2群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上F2的个体数量至少需有　　　　个。  解析:(1)根据题意可知,基因型为A_B_、A_bb的个体为黑眼,基因型为aaB_的个体为黄眼,基因型为aabb的个体为白眼。组别①F2的表型比为9∶3∶3∶1的变式,所以F1的基因型为AaBb,其产生配子的基因组成有AB、Ab、aB、ab。F2中黑眼个体的基因型为A_ _ _,其中关于A/a的基因型有AA、Aa 2种,关于B/b的基因型有BB、Bb、bb 3种,因此F2中黑眼个体的基因型有2×3=6(种)。 (2)组别②中F2的表型比为3∶1,说明F1是单杂合子,基因型为AaBB,所以亲本的基因型为AABB和aaBB。F2中黑眼个体的基因型为1/3AABB、2/3AaBB,随机杂交,用棋盘法表示如下: 配子 2/3AB 1/3aB 2/3AB 4/9AABB黑眼 2/9AaBB黑眼 1/3aB 2/9AaBB黑眼 1/9aaBB黄眼 后代表型及比例为黑眼∶黄眼=8∶1。 (3)组别③中,亲本的基因型为A___和aaB_,F1的基因型及比例为A___∶aaB_=1∶1,依据“隐性突破法”可知,只考虑A/a时,亲本的基因型为Aa和aa,才能满足F1的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,而F1两对基因同时考虑时的表型比例是1∶1,说明F1有关B/b的基因型均为B_,则亲本的基因组合为BB×__,故亲本的基因型组合可能有AaBB×aaBB、AaBb×aaBB、Aabb×aaBB、AaBB×aaBb。 (4)基因型为aaBBXhXh和AAbbXHO的亲本杂交,F1的基因型为AaBbXHXh、AaBbXhO,相互交配产生F2的情况如表所示。 1XHXh 1XHO 1XhXh 1XhO 9A_B_ 9A_B_XHXh 黄眼 9A_B_XHO 黄眼 9A_B_XhXh 黑眼 9A_B_XhO 黑眼 3A_bb 3A_bbXHXh 白眼 3A_bbXHO 白眼 3A_bbXhXh 黑眼 3A_bbXhO 黑眼 3aaB_ 3aaB_XHXh 黄眼 3aaB_XHO 黄眼 3aaB_XhXh 黄眼 3aaB_XhO 黄眼 1aabb 1aabbXHXh 白眼 1aabbXHO 白眼 1aabbXhXh 白眼 1aabbXhO 白眼 (ⅰ)F2中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为12∶15∶5,其中白眼个体基因型有8种。(ⅱ)F2白眼雌性个体基因型有4种,分别测交,后代如表所示。 测交 亲本 AAbbXHXh× aabbXhO AabbXHXh× aabbXhO aabbXHXh× aabbXhO aabbXhXh× aabbXhO 测交 后代 黑眼∶白眼= 1∶1 黑眼∶白眼= 1∶3 全部白眼 全部白眼 所以用测交不能区分出的基因型有aabbXHXh、aabbXhXh。(ⅲ)纯合黑眼雌性个体的基因型为AABBXhXh、AAbbXhXh,在F2群体中的概率分别是1/64、1/64。因此,若要从F2群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上F2的个体数量至少需有100÷1/32=3 200(个)。 答案:(1)AB、Ab、aB、ab　6　(2)AABB和aaBB 　黑眼∶黄眼=8∶1　(3)AaBB×aaBB、AaBb×aaBB、Aabb×aaBB、AaBB×aaBb (4)(ⅰ)12∶15∶5　8　(ⅱ)aabbXHXh、aabbXhXh　(ⅲ)3 200 3.(2025·贵州高考)某品种鸡(2N=78)的胫色主要由Z染色体上的等位基因A/a和20号染色体上的等位基因B/b控制。胫色在a基因纯合时都表现为黑色,基因A和B同时存在时也表现为黑色,含A且b纯合时表现为黄色。回答下列问题: (1)该种鸡的一个染色体组含有的染色体数是　　　　,性染色体组成为异型的性别是　　　　。  (2)仅考虑A/a和B/b基因,黄色胫雄鸡的基因型为　　　　　　　　　。为了在雏鸡时根据胫色选育雌鸡,可用基因型为　　　　　　　　　的亲本进行杂交,保留子代中胫色表型为　　　　　的个体。  (3)进一步研究发现,胫色还受24号染色体上的等位基因E/e影响。E基因存在时,会使黑色变浅为青色,黄色变浅为白色,而e纯合时,对胫色没有影响。现用基因型为BBeeZAZA与bbEEZaW的亲本交配,子一代胫色表型为　　　　,子一代雌雄个体互相交配,子二代雌鸡中胫色表型及比例为　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)染色体组是指细胞中形态和功能各不相同、携带着控制生物生长发育全部遗传信息的一组非同源染色体。已知该鸡2N=78(二倍体染色体数),因此一个染色体组含有的染色体数为 78÷2=39;鸡的性别决定方式为ZW型,雌性性染色体组成为ZW(异型),雄性为ZZ。 (2)据题干信息,含A且b纯合时表现为黄色,黄色胫雄鸡的基因型为bbZAZA 或 bbZAZa;为了在雏鸡时根据胫色选育雌鸡,可用基因型为bbZAW和bbZaZa的亲本进行杂交,后代个体为bb ZAZa(黄色雄鸡)、bbZaW(黑色雌鸡),保留子代中胫色表型为黑色个体即为雌鸡。 (3)BBeeZAZA与bbEEZaW杂交,子一代为BbEeZAZa和BbEeZAW,胫色表型为青色。A/a、B/b和E/e三对基因分别位于三对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,子一代雌雄个体互相交配后,子二代B_∶bb=3∶1、E_∶ee=3∶1,子二代雌鸡为ZAW∶ZaW=1∶1,根据胫色在a基因纯合时都表现为黑色,基因A和B同时存在时也表现为黑色,含A且b纯合时表现为黄色,(3B_∶1bb)×(1ZAW∶1ZaW)=3B_ZAW(黑色)∶3B_ZaW(黑色)∶1bbZaW(黑色)∶1bbZAW(黄色)=7(黑色)∶1(黄色);又E基因存在时,会使黑色变浅为青色,黄色变浅为白色,而e纯合时,对胫色没有影响,(3E_∶1ee)×(7黑色∶1黄色)=青色∶黑色∶白色∶黄色=21∶7∶3∶1。 答案:(1)39　雌性　(2)bbZAZA 或bbZAZa　bbZAW和bbZaZa　黑色　(3)青色　青色∶黑色∶白色∶黄色=21∶7∶3∶1 4.(2023·海南高考,节选)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。回答下列问题。 (1)等位基因D/d位于　　　染色体上,判断依据是______________________________________________。  (2)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在　　　　　种表型。  (3)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。 解析:(1)据题干分析,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,说明控制慢羽和快羽的基因位于Z染色体上,亲本的基因型是ZdZd、ZDW。 (2)有色快羽公鸡的基因型是AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母鸡的基因型是aaZDW。当AAZdZd与aaZDW杂交时,产生的公鸡只有1种表型;当AaZdZd与aaZDW杂交时,产生的公鸡有2种表型。 (3)实验思路、预期结果及结论见答案。 答案:(1)Z　快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽　(2)1或2　(3)实验思路:将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交,观察后代的表型及比例。预期结果及结论:若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽∶白色慢羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽∶有色快羽∶白色慢羽∶白色快羽=1∶1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡∶母鸡=1∶2,且公鸡全为慢羽,母鸡慢羽∶快羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。 5.(2025·广西高考)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、染色体互换情况)。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。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。 解析:(1)由题干信息可知,R/r和E/e位于两对染色体上,已知E/e位于常染色体上,无论R/r位于其他常染色体还是性染色体上,都会得到题中所述的比例,未统计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,可以知道亲本的两对基因均杂合。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,且根据红花变少的部分变成黄花,可知G基因抑制的是R基因的表达。由于E/e和R/r独立遗传,所以EeRr的雌、雄株亲本杂交,子一代基因型及比例为E_R_∶E_rr∶eeR_∶eerr=9∶3∶3∶1,结合现有表型红花∶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。基因的位置见答案。 答案:(1)无论R/r基因位于常染色体上还是位于X染色体上,都会得到此比例,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(或无黄花)　红花∶黄花∶白花=9∶3∶4(或有黄花)　(2)①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。②如图所示 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。 $