摘要:
**基本信息**
聚焦孟德尔遗传定律,汇编2024-2026年多省市高考真题,覆盖分离定律、自由组合定律及异常现象等6大考点,注重情境应用与综合能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择(单选/多选)|约30题|分离定律(人类遗传病、作物突变体)、自由组合定律(多性状杂交、基因互作)|情境真实(遗传咨询、育种实践),能力分层(基础判断到复杂推理)|
|非选择(填空/分析)|约15题|连锁交换(分子标记、染色体定位)、综合应用(多基因互作、细胞质遗传)|贴合真题趋势(多基因连锁、机制解释),强调实验设计与结果分析|
内容正文:
专题05 孟德尔两大遗传定律
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 分离定律及其应用
2026安徽(1题)、2025云南(1题)、2024福建(1题)、2024河北(1题)
·情境设置:聚焦单基因性状、遗传病家系及作物突变体。
·考查重点:显隐性判断、基因型推断、交配设计与概率计算。
·命题趋势:加强遗传咨询、辅助生殖和基因检测等实际应用。
考点2 分离定律的异常现象分析
2026安徽(1题)、2025上海(1题)、2025山东(1题)、2024浙江(1题)、2024安徽(1题)
·情境设置:涉及性别影响、多等位基因、致死及染色体变异。
·考查重点:异常表型比例、性别差异和基因型存活关系分析。
·命题趋势:突出非典型遗传现象与孟德尔规律的联系和拓展。
考点3 基因自由组合定律
2026黑吉辽蒙(1题)、2025甘肃(1题)、2025湖北(1题)、2024广东(1题)、2024山西&河南(1题)
·情境设置:以作物产量、动物体色和多性状杂交育种为主。
·考查重点:配子形成、基因型组合、表型比例及概率计算。
·命题趋势:由经典两对基因拓展至三对基因和连续实验情境。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
2026全国(1题)、2026贵州(1题)、2026河北(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2025课标卷(1题)、2025河南(1题)、2024广西(1题)、2024湖北(1题)
·情境设置:以花色、体色、株型等代谢途径或发育性状为背景。
·考查重点:基因互作、显隐性关系及特殊分离比的判断。
·命题趋势:突出由表型反推基因型,强化机制解释与实验设计。
考点5 基因连锁与交换定律
2026湖北(1题)、2026山东(1题)、2025河北(1题)
·情境设置:涉及家蚕、豌豆及转基因植物的标记性状分析。
·考查重点:连锁相位、配子类型、重组率及基因位置判断。
·命题趋势:结合分子标记、染色体定位,考查多基因连锁推断。
考点6 遗传规律的综合应用
2026甘肃(1题)、2026北京(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(1题)、2026四川(1题)、2026山东(1题)、2026河南(1题)、2026安徽(1题)、2026浙江(1题)、2025海南(2题)、2025天津(1题)、2025福建(1题)、2025广西(2题)、2025贵州(1题)、2025江西(1题)、2025浙江(1题)、2025重庆(2题)、2025甘肃(1题)、2025四川(1题)、2025湖南(1题)、2025北京(1题)、2025山东(1题)、2025江苏(1题)、2025陕西&山西(1题)、2025黑龙江&吉林(2题)、2024天津(1题)、2024福建(1题)、2024海南(1题)、2024江苏(1题)、2024贵州(2题)、2024江西(2题)、2024甘肃(1题)、2024河北(1题)、2024山东(2题)、2024全国甲卷(1题)、2024黑龙江(2题)、2024山西&河南(1题)
·情境设置:覆盖人类遗传、作物育种、动物性状及细胞质遗传。
·考查重点:综合运用分离、自由组合、伴性遗传及概率分析。
·命题趋势:加强多基因互作、育种实践与分子机制的综合考查。
考点1 分离定律及其应用
1.(2026·安徽·高考真题)一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1
B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2
D. 都不可以
【答案】C
【解析】结合题意及图示可知,该病为常染色体隐性遗传病,2.6kb条带代表显性基因A,2.0kb条带代表隐性基因a,受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换,次级卵母细胞也为Aa,第二极体为a,则卵细胞为A,说明受精卵1正常,受精卵2第一极体为aa、第二极体为A,则卵细胞为A,说明受精卵2正常,即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿,均可作为移植的受精卵,ABD错误,C正确。
2.(2024·河北·高考真题)(多选)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
A. 未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B. ①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D. 不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
【答案】BCD
【解析】结合图示可知,患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链,均为突变的链,说明未突变P基因的位点① 碱基对为C-G、② 位点为A-T。A、结合图示可知,患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链,均为突变的链,说明未突变P基因的位点① 碱基对为C-G,A错误;B、结构决定功能,① 和② 位点的突变均导致基因结构发生改变,均会导致P基因功能的改变,B正确;C、由图可知,患者同源染色体的① 和② 位点间发生交换,可得到① 、② 位点均正常的染色单体,可使其产生正常配子,C正确;D、由父母的染色体可知,父母突变的① 、② 位点不在一条染色体上,所以不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的① 和② 突变位点不会位于同一条染色体上,D正确。故选BCD。
3.(2025·云南·高考真题)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
群体
植株总数/株
果面有蜡粉株数/株
果面无蜡粉株数/株
P1
30
30
0
P2
30
0
30
F1
523
523
0
F2
574
430
144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。回答下列问题:
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的 定律,依据是 。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为:提取基因组DNA→ 目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为 条条带,限制酶H的切割位点位于 (填“A”“a”或“A和a”)上。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
【答案】(1)① 分离 ② F2中出现3:1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传规律 (2)① PCR扩增 ② 1或3 ③ a (3)选用材料:F1植株和P2植株遗传图解
【解析】基因分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。(1) 根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律,因为F1自交得到的F2中,果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3:1(430:144≈3:1),符合基因分离定律中杂合子自交后代性状分离比3:1的比值。(2) 要进行植株基因型鉴定,在提取基因组DNA后,需要通过PCR扩增目的DNA片段。P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割(假设P1基因型为AA),P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割(假设P2基因型为aa),限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。 (3) 验证分离定律,采用测交的方法,所选材料:F1Aa与P2aa(测交实验可以验证基因的分离定律)。
4.(2024·福建·高考真题)簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因,我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)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,最终确定BRD3基因参与调控簇生表型,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有 特点。
(2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交,获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇),F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是 。
(3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1的原因是 。
(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息,提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。
【答案】(1)① 提高突变率 ② 低频性、不定向性 (2)弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1 (3)① 在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成 ② 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现 (4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:
(1) 用NaN3处理簇生稻种子的目的是提高突变率,M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有低频性、不定向性。(2) 设控制簇生性状的基因用B、b表示,F1自交获得F2,F2中弱簇生稻:非簇生稻:簇生稻=2:1:1,说明弱簇生稻的基因型为Bb,非簇生稻的基因型为bb,簇生稻的基因型为BB,若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,即Bb×bb,后代的表型及比例是弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1。(3) 在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻,则BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成。杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现,因此F2性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1。(4) 簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同,利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为:用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系。
题干关键信息
所学知识
信息加工
诱导基因突变因素及基因突变特点
诱导基因发生突变的因素有化学因素、物理因素和生物因素。基因突变有随机性、不定向性、低频率性及普遍性等
NaN3处理簇生稻种子获得大量诱变株
一对基因控制的性状的遗传
等位基因和相同基因位于同源染色体上,同源染色体上的基因的遗传遵循基因的分离定律
非簇生稻和簇生稻杂交,获得F1均为弱簇生稻,说明等位基因间是不完全显性关系
基因、蛋白质和性状的关系
基因通过控制蛋白质的合成直接控制性状,或基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状
簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。
提高水稻产量措施
杂交育种能集中不同品系的优良基因
簇生稻具有优良性状,与其他品系水稻属同一物种
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(2026·安徽·高考真题)绵羊的有角与无角是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因控制。杂合子中,雄羊表现为有角,雌羊表现为无角。在一个基因频率相对稳定的种群中有角羊占25%。下列叙述正确的是( )
A. 雄羊中有角比无角的多,雌羊中则相反
B. 雄羊有角基因的频率比雌羊的高
C. 无角个体中,杂合子∶纯合子=2∶3
D. 有角个体中,雄羊∶雌羊=7∶1
【答案】D
【解析】A、根据题意,绵羊有角与无角由常染色体基因控制,杂合子在雄性中表现为有角、雌性中表现为无角。设A为有角基因,a为无角基因(也可设A为无角基因,但结果是相同的,因此以下只以A为有角基因进行分析),则基因型与表型关系为:AA(雌、雄都有角),Aa(雄性有角,雌性无角),aa(雌、雄都无角)。设A的基因频率为p,则a基因频率为1-p;根据种群中有角羊占25%,且种群的基因频率相对稳定,可知p2+2p(1-p)×1/2=25%,经计算可知p=1/4,即A基因频率p=1/4,a基因频率=3/4。雄羊有角比例=p2+2p(1-p)=1/4×1/4+2×1/4×3/4=7/16,无角比例=3/4×3/4=9/16,雄羊中有角的少于无角的;雌羊中有角的比例为p2=1/4×1/4=1/16,无角比例=2p(1-p)+(1-p)×(1-p)=2×1/4×3/4+3/4×3/4=15/16,即雌性中有角的少于无角的,A错误;B、由于有角与无角是由常染色体上一对等位基因控制的,因此基因频率在雌雄中相等,即有角基因的频率在雌雄中相等,B错误;C、由于杂合子中,雄羊表现为有角,雌羊表现为无角,因此无角个体中,杂合子的只有雌性,所占群体中的比例为2×1/4×3/4×1/2=3/16,而无角纯合子既有雌性,也有雄性,所占比例为3/4×3/4=9/16,因此无角个体中,杂合子∶纯合子=1∶3,C错误;D、有角雌性(AA)所占群体的比例为1/4×1/4×1/2=1/32,有角雄性(AA、Aa)所占群体的比例为1/4×1/4×1/2+2×1/4×3/4×1/2=7/32,因此有角个体中,雄羊∶雌羊=7∶1,D正确。
2.(2025·山东·高考真题)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A. MmNn
B. MmNN
C. mmNN
D. Mmnn
【答案】B
【解析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。A、根据题意,2对常染色体上的等位基因M、m和N、n,其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,MmNn均为杂合子,无法判断导致表型为体节缺失的母本的哪一对等位基因隐性纯合,A错误;B、MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合子,不符合题意中,1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,因此只能符合第一种情况,因此推测Mm是母体效应基因,正是由于母本含有mm隐性纯合子,MmNN才表现为体节缺失,B正确; C、mmNN中mm为隐性纯合子,可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子mm,因此表现型为体节缺失,无法判定mm是具有母体效应基因还是本身隐性纯合出现得体节缺失,同理,Mmnn中,nn可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子,因此表现型为体节缺失,因此也无法判定,C、D错误。 故选B。
3.(2024·安徽·高考真题)(多选)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例可能是( )
A. 1/2
B. 3/4
C. 15/16
D. 1
【答案】BCD
【解析】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的过程中,位于同源染色体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。该昆虫体色的显隐关系无法判断,假设其由等位基因A、a控制。若基因A控制白色,则要使F1中的雌性均为白色,可能的杂交组合有① AA(♀)×AA(♂),② AA(♀) ×Aa(♂),③ AA(♀)×aa(♂),④ Aa(♀)×AA(♂);若基因a控制白色,则要使F,中的雌性均为白色,可能的杂交组合为③ aa(♀)×aa(♂)。综上,理论上亲本的杂交 组合共有5种。杂交组合① F1自由交配所得F2中雌性基因型全为AA,即F2雌性白色的概率为1;杂交组合② F1基因型为AA和Aa,F1产生的配子A占3/4,配子a占1/4,其自由交配后代中A_占 15/16,aa占1/16,则F2雌性中白色的概率为15/16,同理杂交组合④ F2雌性中白色的概率也为15/16;杂交组合③ F1基因型为Aa,其自由交配后代A_占3/4,aa占1/4,则F2雌性中白 色的概率为3/4;杂交组合③ F1基因型全为aa,其自由交配后代雌性中白色的概率为1。故选BCD。
4.(2025·上海·高考真题)Z是一种昆虫,其可育雌雄个体产生的后代均会发育出三种类别,相关信息如表所示。
类别
发育起点
体细胞染色体组数
配子染色体组数
可育雌虫
受精卵
2
1
不可育雌虫
受精卵
2
/
可育雄虫
可育雌虫的配子
1
1
野生Z胸部背板均有黄色条纹,在人工饲养的Z群中,发现一只相应部位突变为黑色的可育雌虫。进一步研究发现,该体色性状由一对等位基因(B/b)控制,黑色性状为隐性性状,在Z物种中仅可育雌虫能表现出黑色性状,所有基因型的不可育雌虫与可育雄虫均表现为黄色条纹。
1. 对于基因型为Bb的Z,下列情况可能存在的是___________。(多选)
A. Z可育
B. Z不可育
C. Z是雌性
D. Z是雄性
2. 利用黑色可育雌虫进行如下杂交实验:
(1)黑色可育雌虫与基因型为B的可育雄虫杂交,获得F1;
(2)F1可育雌雄虫之间杂交,获得F2。2. 在F1中,不可育雌虫的基因型为 ,可育雄虫产生的配子的基因型为 ,可育雌虫产生的次级卵母细胞的基因型为 。(编号选填)
①BB ②Bb ③bb ④B ⑤b
3. F1全部个体中,具有黄色条纹的个体有 。(编号选填)
①可育雌虫 ②不可育雌虫 ③可育雄虫
4. F2全部个体中,含有B基因的个体占比为 。
【答案】1. ABC 2. ② ⑤ ① ② ③ 3. ① ② ③ 4. 1/2
【解析】(1) Bb为二倍体,只有雌虫是二倍体,因此Bb一定是雌性;雌虫分为可育、不可育两种,Bb既可以是可育雌虫,也可以是不可育雌虫;雄虫为单倍体,不可能同时含B和b,ABC正确,D错误。(2) 亲本:黑色可育雌虫(bb)×基因型为B的可育雄虫,雌虫都由受精卵发育而来,受精卵是雌配子b和雄配子B,基因型全为Bb,因此不可育雌虫基因型为Bb,选② 。F1可育雄虫由母本(bb)的未受精卵直接发育,基因型全为b,因此产生的配子基因型为b,选⑤ 。F1可育雌虫基因型为Bb,减数分裂时,初级卵母细胞复制后为BBbb,减数第一次分裂同源染色体分离,次级卵母细胞只能得到B/b中的一个,复制后基因型为BB、Bb或bb,选① ② ③ 。(3) 根据体色规则:F1可育雌虫基因型全为Bb,表现为黄色;所有不可育雌虫、所有可育雄虫都表现为黄色,因此三种个体都为黄色,选① ② ③ 。(4) F1可育雌虫(Bb)×F1可育雄虫(b),可育雌虫Bb产生配子:1/2B、1/2b;可育雄虫b只产生配子b。F2中:① 可育雄虫由雌配子直接发育,1/2的雄虫含B基因;② 雌虫由受精卵发育,含B的雌虫即雌配子带B,占雌虫的1/2,雌虫占总个体数的1/2,因此总含B的比例:(1/2×1/2)+(1/2×1/2)=1/2。
5.(2024·浙江·高考真题)瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为hh的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究,并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题:
(1)两个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图所示。
F1的黑色凸形是基因型为 亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是 性状。若F1雌雄个体相互交配,F2表型的比例为 。
(2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点,推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组? ,判断的依据是 。此外,还可以在 水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
组1
组2
组3
组4
未阻止表达
阻止表达
(3)为进一步研究P位点基因的功能,进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是 ;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 。
(4)进一步研究发现,鞘翅上有产生黑色素的上层细胞,也有产生红色素的下层细胞,P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果,下列对第(1)题中F1(HCHS)表型形成原因的分析,正确的有哪几项_____
A. F1鞘翅上,HC、HS选择性表达
B. F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达
C. F1鞘翅黑色凸形区域,HC、HS都表达
D. F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达
【答案】(1)① HCHC ② 显性 ③ 1:2:1 (2)① 组3、组4 ② 组3和组4表现为全红,组1和组2表型不变 ③ 转录 (3)① 黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点 ② 黑色斑点面积大小 (4)ABD
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:
(1) 由图分析,HCHC个体有黑色凸形,所以F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是显性性状。F1的基因型为HCHS,若F1雌雄个体相互交配,F2基因型及比例为HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1,三种基因型对应的表型各不相同,所以表型比例为1:2:1。(2) 为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成,对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成,表现为全红;组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成,表型不变。此外,还可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。(3) 两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。(4) P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素,所以红色区域,HC、HS都不表达,HC、HS只在黑色区域表达,根据图(1)可知HC控制黑色凸形生成,HS控制大片黑色区域生成,所以F1鞘翅上,HC、HS选择性表达,黑色凸形区域,HC表达,ABD正确。
题干关键信息
所学知识
信息加工
亲本为HCHC×HSHS
一对等位基因的遗传遵循基因的分离定律
F1应该为HCHS,结合亲本的表型可知,F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现,说明黑色斑是显性性状
基因对表型的影响
基因通过控制蛋白质的合成,进而影响生物体性状
可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响
考点3 基因自由组合定律
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)水仙花瓣与副冠(如下图)的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制,A基因控制类胡萝卜素合成,B基因控制类胡萝卜素降解,D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色,a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲(花瓣白色、副冠黄色,花后期副冠会褪色)和纯合水仙乙(花瓣黄色、副冠橙红色,花后期副冠不褪色)。将甲和乙杂交后得到F1,再自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A. 水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的
B. 甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD
C. F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色,花后期副冠褪色
D. F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16,该性状共有2种基因型
【答案】ACD
【解析】A、甲副冠呈黄色(含类胡萝卜素)说明能合成类胡萝卜素,有A基因,副冠后期褪色说明有降解功能,有B基因,副冠黄而非橙红,为dd,故甲基因型为AABBdd。甲花瓣(白)与副冠(黄)基因型相同(AABBdd),差异只能由B(降解)在两部位的表达程度不同导致,A正确;B、分析题意可知甲白色花瓣、副冠黄色、花后期褪色→有A(能合成色素)、有B(能降解色素)、无D(副冠不富集,所以是黄色), 基因型为AABBdd,乙花瓣黄色、副冠橙红色、花后期不褪色→有A、无B(不降解)、有D(副冠富集呈橙红色),基因型为AAbbDD,B错误;C、F1 (AABBdd与AAbbDD杂交而得) 基因型为AABbDd,表型为花瓣白色、副冠橙红色,花后期副冠褪色,C正确;D、F2中副冠橙红且不褪色(D_bb)占3/4×1/4= 3/16,该性状共有2种基因型,分别为DDbb和Ddbb,D正确。
2.(2025·甘肃·高考真题)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是( )
A. HhMm
B. HHMm
C. HhMM
D. HHMM
【答案】A
【解析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。A、若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体,对于体表斑块颜色这对性状,Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm个体,F1公牛和母牛均会出现有角褐斑,若无角褐斑公牛的基因型为HhMm,无角褐斑母牛的基因型为H-MM,二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H-Mm),A正确;B、若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm,后代全部为无角(Hh),不符合子代的表型,B错误;C、若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,无角褐斑母牛基因型为H-MM,子代不会出现无角红斑(H-Mm或H-mm)母牛,不符合子代表型,C错误;D、若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM,后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D错误。故选A。
3.(2025·湖北·高考真题)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F₁种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数(粒)
25
7
20
12
A. 32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B. 实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C. 不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D. 该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
【答案】C
【解析】两对相对性状的黄色圆粒豌豆实验,遵循基因的自由组合定律。F1黄色圆粒豌豆YyRr,在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,能产生4种配子,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2为Y_R_:Y_rr:yyR_:yyrr=9:3:3:1。A、黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒为2粒(32×1/16)。但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;B、圆粒与皱粒比为5:3,可能因R配子活力低于r,但由于样本太少,所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;C、由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比波动,C正确;D、圆粒与皱粒实际比为5:3,不符合分离定律预期的3:1,同时样本数目太少,所以不支持孟德尔分离定律,D错误;故选C。
4.(2024·广东·高考真题)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A. 育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B. 子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1:1
C. 子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3:1
D. 出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
【答案】C
【解析】根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测控制绿茎(a)和雄性不育(f)的基因位于同一条染色体,控制紫茎(A)和雄性可育(F)的基因位于同一条染色体;控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,因此,控制缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的基因位于另一对同源染色体上。因为子代中偶见绿茎可育株与紫茎不育株,且两者数量相等,可推测是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体发生了互换。A、根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶:马铃薯叶≈3:1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;B、控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3:1,B错误;C、由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3:1,C正确;D、出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果,D错误。故选C。
5.(2024·山西&河南·高考真题)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A. ①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占
【答案】D
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。A、由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为,⑤AABB占F2的比例为,A正确;B、电泳图中的F2的基因型依次为:AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B正确;C、③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、 AaBb,其PCR产物电泳结果与② ⑧ 电泳结果相同,C正确;D、①AaBB自交子代为,AABB()、AaBB()、aaBB(),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占,D错误。故选D。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.(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
【解析】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。
2.(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
【解析】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。
3.(2025·河南·高考真题)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株:突变株均为3:1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株:突变株=9:6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A. 甲的基因型是AaBB或AABb
B. F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C. F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D. F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
【答案】D
【解析】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。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。
4.(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
【解析】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。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。
5.(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
【解析】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。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。
6.(2026·全国·高考真题)植物生长素对于维持正常株高具有重要作用。某种植物A基因(显性)编码的糖蛋白是生长素正常运输所必需的,使植物表现为正常株高;a基因(隐性)的产物无此功能,aa纯合体表型为矮秆。B基因(显性)的产物能使A基因的产物失活,b基因(隐性)的产物无此功能。这两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)植物生长素的极性运输过程 (填“需要”或“不需要”)ATP的参与。
(2)该种植物正常株高纯合体的基因型为 。
(3)两对等位基因的显性纯合体与隐性纯合体杂交产生F1,F1表型为 ;F1自交产生F2,F2表型及分离比为 ;
(4)若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为矮秆,则亲本矮秆纯合体的基因型有 。若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为正常株高,则F1自交产生的F2中正常株高个体所占的比例为 。
【答案】(1)需要 (2)AAbb (3)① 矮秆 ② 矮秆∶正常株高=13∶3 (4)① AABB、aaBB ② 3/4
【解析】(1) 生长素的极性运输是逆浓度梯度进行的主动运输,该过程需要ATP参与。(2) 由题意可知,具备正常株高需要同时满足存在A基因、不存在B基因,基因型为A_bb;其中纯合个体只有AAbb,因此该植物正常株高纯合体基因型为AAbb。(3) 两对基因的显性纯合体AABB与隐性纯合体aabb杂交,得到F1基因型为AaBb,故表型为矮秆;F1自交,两对基因独立遗传,子代基因型比例为 A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,只有A_bb表现正常株高,其余基因型均为矮秆,因此F2表型及比例为矮秆∶正常株高=13∶3。 (4) 正常株高纯合体基因型为AAbb,与矮秆纯合体(基因型有AABB、aaBB、aabb)杂交,若F1全部表现为矮秆,依次分析:AAbb×AABB→AABb(矮秆)、AAbb×aaBB→AaBb(矮秆)、AAbb×aabb→Aabb(正常株高),不符合条件的aabb排除,故亲本矮秆纯合体为AABB、aaBB;若杂交后F1全部表现正常株高,则亲本矮秆纯合体只能是aabb,F1基因型为Aabb,F1自交,后代基因型为A_bb(正常株高)∶aabb(矮秆)=3∶1,因此F2中正常株高个体所占比例为3/4。
7.(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)① 基因的自由组合(分离定律和自由组合) ② 3/7 ③ 1/2#2% (2)3/三 (3)① 显性 ② 1/2#2% (4)乙和丙
【解析】(1) 实验① F2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② F₁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② F₁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① F1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① F₁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。
8.(2026·陕晋青宁·高考真题)芝麻是重要的经济作物。不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分,如图(a),此性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制。不考虑其他基因影响,回答下列问题。
表(a)
分组
基因型
蒴果类型
甲
AABB
多头
乙
aaBB
多头
丙
AAbb
多头
丁
aabb
单头
(1)为探究两对基因在蒴果形成中的作用,研究者经杂交鉴定出不同基因型的纯合植株,其表型如表(a),可知 (填“A和B”或“A或B”)基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。
(2)从表(a)中选出多头与单头植株杂交,F1均为多头蒴果植株;F1与亲本之一杂交,子代表型比为3∶1。由此可知杂交亲本基因型为 ,两对基因位于 对同源染色体上,此时,据遗传定律 (填“能”或“不能”)推测出1/4个体为单头植株。
(3)研究中发现,一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。上述F1自交所得F2植株中,多头与单头分离比预测为 ,多头植株中能稳定遗传的个体所占比例为 。
(4)对上述现象的解释之一如图(b):A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B,结合并激活同种受体促进多头蒴果形成;两基因突变并分别表达形成蛋白a和b,它们通过 抑制多头蒴果形成。据图(c)可知,A基因突变为a基因发生了碱基的 突变,蛋白a分子量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)A或B (2)① AABB×aabb ② 两 ③ 不能 (3)① 11:5 ② 7/11 (4)① 与蛋白A或B竞争受体 ② 缺失 ③ 变小
【解析】(1) 由表(a)可知,基因型为aabb(单头),其他基因型(如AABB、aaBB、AAbb)均为多头,所以,A或B基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。(2) 多头纯合植株与单头植株(aabb)杂交,F1均为多头,说明亲本多头植株的基因型为AABB、aaBB或AAbb,F1与亲本之一杂交,子代表型比为3:1,若亲本为aaBB×aabb→F1为aaBb,与aaBB杂交,后代全为多头,与aabb杂交,后代为aaBb(多头):aabb(单头)=1:1;若亲本为AAbb×aabb→F1为Aabb,与AAbb杂交,后代全为多头,与aabb杂交,后代为Aabb(多头):aabb(单头)=1:1;若亲本为AABB×aabb→F1为AaBb,与AABB杂交,后代全为多头,与aabb杂交,后代为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表型比为3:1,符合题意,由此可知杂交亲本基因型为AABB×aabb,并且两对基因位于两对同源染色体上,表格中只给了纯合子,如aaBb是什么表型,并没有说明,所以根据遗传定律不能推测出1/4个体为单头植株。(3) 一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合的表型,即aa或bb纯合时,aaBb、Aabb表现为单头,F1为AaBb,自交后代基因型及比例为9A-B-、1AAbb、1aaBB,表现为多头,占11/16,2Aabb、2aaBb、1aabb表现为单头,占5/16,多头与单头的分离比预测为11:5,多头植株中能稳定遗传的个体有AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,共7份,占多头的比例为7/11。(4) 由图(b)可知,A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B,结合并激活同种受体促进多头蒴果形成,两基因突变并分别表达形成蛋白a和b,它们通过与蛋白A或B竞争受体抑制多头蒴果形成。据图(c)可知,基因A突变为a基因发生了碱基的缺失突变,由于a基因转录出的mRNA中终止密码子提前,所以蛋白a分子量变小。
9.(2025·课标卷·高考真题)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色:白色=3:1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙):浅红色:白色(丁)=1:2:1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型 (填“相同”或“不同”),判断依据是 。
(2)丙自交子一代出现深红色:浅红色:白色=9:6:1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为 。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为 ,其中纯合体所占比例为 。
【答案】(1)① 不同 ② 甲、乙自交的结果与甲乙杂交的结果不同 (2)① 1/4 ② 深红色:浅红色:白色=1:2:1 ③ 1/4
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(1) 甲和乙的基因型不同,甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色:白色 = 3:1 的表型分离比,这符合杂合子(Aa)自交的性状分离比,说明甲、乙均为杂合子。若甲和乙基因型相同,设为 Aa,那么甲和乙杂交后代的基因型及比例为 AA:Aa:aa = 1:2:1,表型应该是浅红色:白色 = 3:1,而实际甲和乙杂交子一代出现深红色:浅红色:白色 = 1:2:1 的表型分离比,所以甲和乙的基因型不同。(2) 丙自交子一代出现深红色:浅红色:白色 = 9:6:1 的表型分离比,这是 9:3:3:1 的变式,说明花色由两对等位基因控制(设为 A、a 和 B、b),且丙的基因型为 AaBb。根据基因自由组合定律,AaBb 自交后代中 AaBb 的比例为1/4(2/4×2/4=4/16=1/4)。因为甲、乙杂交产生丙(AaBb),且甲、乙自交都出现浅红色:白色 = 3:1,可推测甲、乙基因型为 Aabb 和 aaBb(二者可互换),丁为白色,基因型为 aabb。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,即测交,后代基因型及比例为 AaBb:Aabb:aaBb:aabb = 1:1:1:1,对应的表型及比例为深红色:浅红色:白色 = 1:2:1。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,后代中纯合体只有 aabb,所占比例为1/4。
考点5 基因连锁与交换定律
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
【解析】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),说明二者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·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
【解析】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。
3.(2025·河北·高考真题)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为 (填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生 种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为 。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为 的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2.不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为 。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因: 。
【答案】(1)替换 (2)① 父本 ② 1/2 (3)① 3 ② 1/3 ③ 2/3 ④ a花粉不育,无法形成纯合aa植株 (4)① AaEe ② E/e和A/a连锁且无交换,F₂中无同时含A和E的配子 ③ 1/6 ④ 若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6
【解析】自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。(1) 基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。(2) 据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能缺失(a基因)会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0;若Aa植株作为母本,其卵细胞可育(含a基因),而野生型父本花粉(含A基因)可育,F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性),比例为1:1,因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。(3) 为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,插入A基因后,植株基因型为Aa(2号染色体为Aa,3号染色体为A0)。该植株会产生4种基因型的花粉,即AA、A0、Aa、a0,其中a不育,即产生3种可育基因型的花粉,而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即AA、A0、Aa、a0,均可育,其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型为AAAA:AAA0:AA00:AAAa:AAa0:AAaa:Aa00:Aaa0=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型(含A、a):PCR扩增出900bp(A)和600bp(a)条带。Ⅱ型(仅含A):仅扩增出900bp条带。其中Ⅰ型植株占比为(2+3+1+1+1)/(1+2+1+2+3+1+1+1)=2/3。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为a花粉不育,无法形成纯合aa植株。(4) ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出F1中AaEe植株(双杂合)。若E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死),正常植株占比为0。若两基因独立遗传(非同源染色体),F1植株(AaEe)产生雌配子为AE:Ae:aE:ae=1:1:1:1,均可育,而雄配子AE:Ae=1;1,aE和ae不可育,利用棋盘法可知,F2为AAEE:AAEe:AaEE:AaEe=1:2:1:2,其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常,即正常植株(AAEE)占比为1/6。其他可能:若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6。
考点6 遗传规律的综合应用
1.(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
【解析】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。
2.(2025·广西·高考真题)研究发现,小鼠达到生殖年龄后,初级卵母细胞的细胞质基质内Ca2+浓度快速升高,激活PDE3A酶催化cAMP水解,最终促使停滞的初级卵母细胞恢复减数分裂。利用不同PDE3A基因型小鼠进行杂交,杂交情况及结果见下表。下列分析正确的是( )
组别
1
2
3
4
5
6
♂
+/+
+/+
+/+
-/-
-/-
-/-
♀
+/+
+/-
-/-
+/+
+/-
-/-
平均窝产仔数(只)
7.5
7.4
0
7.6
7.4
0
注:“+/+”表示野生型;“+/-”表示杂合突变:“-/-”表示纯合突变。
A. 提高cAMP水平后,初级卵母细胞成熟速度加快
B. 初级卵母细胞恢复减数分裂时,染色体开始复制
C. 杂合突变个体相互杂交后,平均窝产仔数约为7.4只
D. 给第3组的母鼠注射PDE3A酶激活剂,可提高其窝产仔数
【答案】C
【解析】A、题干指出,PDE3A酶激活后会水解cAMP,促进减数分裂恢复。若提高cAMP水平,会抑制减数分裂恢复,导致成熟速度减慢,A错误;B、初级卵母细胞的染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期,恢复减数分裂时(即继续完成减数第一次分裂),染色体不再复制,B错误;C、从表格看,第2组(♂+/+ × ♀+/-)平均窝产仔数约7.4 只,第5组(♂-/- × ♀+/-)平均窝产仔数也约 7.4只。“+/-” 表示杂合突变个体,这两组可看作杂合突变个体相互杂交的情况,由此能推出杂合突变个体相互杂交后,平均窝产仔数约为7.4只,C正确;D、第3组是♂+/+×♀-/-,平均窝产仔数为0。因为雌性(♀)是纯合突变(-/-),缺乏PDE3A酶(或PDE3A 酶功能异常),即使注射PDE3A酶激活剂,没有足够的PDE3A酶催化cAMP水解,也无法促使初级卵母细胞恢复减数分裂,不能提高窝产仔数,D错误。故选C。
3.(2025·重庆·高考真题)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是( )
植株种类
温度
花粉不育率(%)
不育株S1
高温
100%
低温
0
不育株S2
高温
100%
低温
0
稳定可育株
高温
0
低温
0
A. S1是基因型为TTYY的纯合子
B. 选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离
C. F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16
D. 在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植
【答案】C
【解析】A、S1米质劣,但F1均为米质优,说明S2为YY。F1高温不育,低温可育,F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,故两单株为Tt(杂合),结合电泳图可知,S1和S2应为TT、Tt,S1为TTyy (高温不育) ,S2为TtYY (高温不育),A错误; B、F1出现TTYy、TtYy,杂交后F2的育性由T/t决定,高温下T_不育,tt可育,任意两单株进行杂交不一定会出现如图F2的育性分离,B错误;C、高温不育纯合植株为TT,米质优纯合植株为YY,两者独立遗传。F1中TtYy杂交,F2中TTYY的概率为1/4(TT)×1/4(YY)= 1/16,C正确; D、S1和S2在高温下均不育(花粉不育率100%),无法杂交,作为母本的可以高温,也可以低温种植,但作为父本的只能低温种植,花粉才可育,D错误。故选C。
4.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)(多选)中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B. F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有RRGG、rr等类型
C. F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体比例是3/8
D. F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中目的个体的比例是2/9
【答案】BCD
【解析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传时总是与性别相关联,而位于常染色体上的基因控制的性状在遗传时一般与性别无关;2、题干信息分析: 蚕卵颜色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制,红色、黄色是这对等位基因控制的不同表现型。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z 染色体上,得到亲本1,其基因型为rrZGW。亲本2是纯合的红卵、结白茧雄蚕,基因型为RRZgZg。 A、由题意可知,亲本1为rrZGW,亲本2为RRZgZg,F1中雌蚕基因型为RrZgW,表现为红卵、结白茧,而不是红卵、结绿茧,A错误;B、F1雄蚕基因型为RrZGZ,减数分裂Ⅰ前的间期,染色体复制,基因也复制,初级精母细胞的基因组成为RRrrZGZGZZ,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞的基因组成可能有RRGG(RRZGZG)、rr(rr不考虑Z染色体上基因时)等类型,B正确;C、F1的基因型为雄蚕RrZGZg,雌蚕RrZgW。先分析常染色体上的基因,Rr×Rr,后代R_:rr=3:1;再分析Z染色体上的基因,ZGZg×ZgW,后代ZGZg:ZGW:ZgZg:ZgW=1:1:1:1。 红卵、结绿茧个体的基因型为R-ZGZg、R-ZGW。R-的比例为3/4,ZGZg和ZGW的比例t各为1/4,所以红卵、结绿茧的个体比例是3/4×1/4+3/4×1/4 = 3/8,C正确;D、F2中红卵、结绿茧的个体:R-ZGZg和R-ZGW。R-中RR:Rr=1:2,产生的配子R:r=2:1,随机交配得RR:Rr:rr=4:4:1,故RR占4/9;ZGZg和ZGW随机交配,子代的基因型及比例为ZGZG:ZGW:ZGZg:ZgW=1:1:1:1,其中纯合子(ZGZG和ZGW)占1/2,因此F2中红卵、结绿茧的个体(R-ZGZg和R-ZGW)随机交配,子代中目的个体的比例是4/9×1/2=2/9,D正确。 故选BCD。
5.(2024·福建·高考真题)人体Ⅰ型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COL1A1编码,α2链由7号染色体上的COL1A2编码。某夫妻因部分Ⅰ型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2。下列叙述错误的是( )
A. 人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B. 该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C. 丈夫体内Ⅰ型胶原蛋白结构异常的概率是1/2
D. 该夫妻生下正常女孩的概率是1/8
【答案】C
【解析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变;其特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。A、分析题意,COL1A1和COL1A2基因分别位于17号和7号染色体上,两个基因属于非等位基因,A正确;B、检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2,即一个基因突变后就患病,说明该病是显性遗传病,又因为相关基因位于常染色体,故是常染色体显性遗传病,B正确;C、设相关基因分别是A/a、B/b,丈夫为COL1A1杂合突变(基因型:Aabb),妻子COL1A2正常(基因型:aaBb)。Ⅰ型胶原蛋白分子由两条α1链和一条α2链组成。α1链由COL1A1编码,丈夫体内α1链的生成:由于COL1A1杂合,每条α1链有50%概率正常、50%概率异常(假设等位基因随机表达)。α2链正常(100%)。胶原蛋白分子结构异常的条件:至少一条α1链突变。两条α1链均正常的概率 = (1/2) × (1/2) = 1/4。因此,结构异常的概率 = 1 - 1/4 = 3/4(包括一条或两条α1链突变的情况),C错误;D、设相关基因分别是A/a、B/b,夫妻基因型分别是Aabb、aaBb,该夫妻生下正常女孩的概率是1/2×1/2(aabb)×1/2(女孩)=1/8,D正确。故选C。
6.(2024·贵州·高考真题)人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲:一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
【答案】B
【解析】红绿色盲由X染色体上的隐性基因控制,假设用B/b表示相关基因。色觉正常女性,其父亲是红绿色盲患者,其基因型为XBXb。A、假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示,A表示双眼皮,B、b表示红绿色盲,一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲,则该甲的基因型为aaXBXb,一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮,乙的基因型为AaXBY,甲的卵原细胞在有丝分裂中期,DNA进行了复制,有2个b,A正确;B、乙的基因型为AaXBY,减数分裂前,DNA进行复制,减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因,B错误;C、甲不患红绿色盲,一定有一个B,其父亲患红绿色盲,有b基因,遗传给甲,所以甲的基因型为aaXBXb,甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲,C正确;D、甲的基因型为aaXBXb,乙的基因型为AaXBY,甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。故选B。
7.(2024·江西·高考真题)(多选)某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,正确的是( )
A. 黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B. 黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C. 黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D. 白羽雌鸟的基因型是hhZaW
【答案】AD
【解析】雄鸟的性染色体组成是ZZ,雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟类的羽毛颜色由Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)共同控制,根据题意,其基因型与表型的对应关系如下:黑羽:— —ZAZ—和— —ZAW ;黄羽:H—ZaZa和H—ZaW;白羽:hhZaZa和hhZaW。根据图中杂交组合,亲本为HhZAW和hhZaZa,则子代为HhZAZa(黑羽雄鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)和hhZaW(白羽雌鸟),黑羽:黄羽:白羽=2:1:1,AD正确,BC错误。故选AD。
8.(2024·山东·高考真题)(多选)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A. ①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B. ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C. 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D. 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
【答案】AC
【解析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一 对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分 裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分 离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上 的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过 程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源 染色体上的非等位基因自由组合。3、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。AC、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O—XAY(O表示该染色体缺少相应基因,—表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为— —XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—XAY×— —XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX:1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—×— —,所得子代为1O—:1O —:1— —:1— —。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O—×— —所得的子代1O—:1O —中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O —:1— —:1— —,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,AC正确;BD、假设乙的基因型为Aa,其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO。乙×正常雌果蝇杂交时,乙所产生的配子种类及比例为:1Aa:1AO:1aO:1OO,正常雌果蝇产生的配子种类及比例为:1AO:1aO。则所得子代基因型及比例可表示为:1AAaO:1AAOO:AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,由上可推断子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1。与翅型相关的两对染色体都为常染色体,直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1。假设与实验结果相符,假设成立。故②中亲本雌果蝇的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1条染色体可以移接到常染色体末端,BD错误。故选AC。
9.(2024·黑龙江·高考真题)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D. 若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】C
【解析】多倍体具有的特点:茎秆粗壮,叶、果实和种子较大,糖分和蛋白质等营养物质含量较多。A、相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,所含的营养物质也更多,A正确;B、植物可进行无性繁殖,可保持母本的优良性状,选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状,B正确;C、Gggg细胞复制之后为GGgggggg,减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因,C错误;D、若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6=35/36,D正确。故选C。
10.(2026·甘肃·高考真题)近亲婚配易导致隐性遗传病发病率升高,因此,我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。白化病是常染色体遗传病,正常(A)对白化(a)显性;红绿色盲由X连锁隐性基因()决定;代表X连锁抗维生素D佝偻病致病基因。假设有下列3个近亲婚配家系,其第II代非血亲配偶均不携带致病基因。回答下列问题。
(1)家系①中,如果基因型为,基因型为,则患白化病的概率为 。假设人群中白化病基因频率为1%,则白化病患者的比例应为 。
(2)家系②中,如果不携带致病基因,为表型正常的红绿色盲基因携带者,那么IV-1不可能为红绿色盲,是因为来自I-2的基因无法通过个体 和 遗传给IV-1。
(3)家系③中,假设为携带白化基因的佝偻病患者,不携带致病基因,IV-1同时患白化病和佝偻病。可推断I-1的基因型为 ,II-3的基因型为 ,III-1的表型为 ,IV-1的基因型为 。
(4)假设三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体。I-2不携带致病基因。在三个家系中,IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率分别为:家系① ,家系② ,家系③ 。
【答案】(1)① 1/64 ② 1/10000 (2)① II-3 ② III-2 (3)① AaXDY ② AaXdY ③ 不患白化病,患佝偻病 ④ aaXDXd (4)① 1/512 ② 0 ③ 0
【解析】(1) 根据题干可知I-1为Aa、I-2为AA,又因为第II代非血亲配偶均不携带致病基因,所以II-1、II-4的基因型均为AA,故II-2和II-3获得a基因的概率均为1/2,即II-2为Aa的概率为1/2,II-3为Aa的概率也为1/2。所以III-1、III-2最终都能获得a的概率均为(1/2)×(1/2)=1/4。III-1和III-2是Aa的概率为1/4,他们生育aa患儿的概率为(1/4×1/4)×1/4=1/64。白化病是常染色体遗传病,根据遗传平衡定律可知,当a的基因频率为1%时,aa频率为1%×1%=1/10000。(2) 红绿色盲是X连锁隐性,家系② 中I-1不携带致病基因,其基因型为XBY,I-2为表型正常的红绿色盲基因携带者,其基因型为XBXᵇ。若在该家系中IV-1为红绿色盲,则IV-1会从III-2遗传到Xᵇ,而III-2(XY)的Xᵇ只能来自母亲II-4,Y来自II-3,而II-3的X不会遗传给II-4,所以可知II-3从I-2遗传到的X是不会遗传给IV-1的。已知I-2基因型为XBXᵇ,由于Xᵇ基因无法通过个体II-3和III-2遗传给IV-1,因此IV-1不可能为红绿色盲。(3) 抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病,I-1是携带白化基因的佝偻病男性,基因型为AaXDY,I-2不携带致病基因,基因型为AAXdXd;所以II-3基因型为A—XdY,因为第II代非血亲配偶均不携带致病基因,故II-4基因型为AAXdXd,所以III-2基因型为A—XdXd。若IV-1同时患白化病与佝偻病,则IV-1关于白化病的基因型为aa,所以可确定III-2基因型为AaXdXd,又因II-4基因型为AAXdXd,所以III-2的a来自II-3,故可确定II-3基因型为AaXdY。IV-1是女性,同时患两种病,其父亲III-2基因型为AaXdXd,故可判定IV-1基因型为aaXDXd,且IV-1的Xᴰ不能来自III-2,只能来自父方III-1,所以III-1关于佝偻病的基因型为XDY,即III-1患佝偻病;第II代非血亲配偶均不携带致病基因,故II-1基因型为AAXdY。III-1是II-1的儿子,III-1一定会含A基因,即III-1不患白化病,所以III-1表型为不患白化病但患佝偻病。(4) 三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体,基因型为AaXbY,I-2不携带致病基因,基因型为AAXBXB。第II代非血亲配偶均不携带致病基因,则II-1基因型为AAXBY,II-4基因型为AAXBY。三个家系的IV-1均为女性,需同时为aa和XbXb才会同时患两种病:家系① :已知I-1基因型为AaXbY,I-2基因型为AAXBXB,由此可推出II-2的基因型为1/2AAXBXb或1/2AaXBXb,II-3的基因型为1/2AAXBXb或1/2AaXBXb,II-1与II-4基因型为AAXBY。若IV-1患两种病,则基因型为aaXbXb,则此时结合II-1与II-2基因型分析III-1基因型需要为AaXbY,其概率为1/2×1/2×1/2=1/8;结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型需要为AaXBXb,其概率为1/2×1/2×1/2=1/8,所以IV-1基因型为aaXbXb的概率是1/8×1/8×1/4×1/2=1/512。家系② :已知I-1基因型为AaXbY,I-2基因型为AAXBXB,由此可推出II-3的基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY,II-4的基因型为AAXBXB。结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY,III-2不能为IV-1提供Xb,所以IV-1关于红绿色盲的基因型不可能为XbXb,即IV-1个体患红绿色盲的概率为0,所以IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率也为0。家系③ :已知I-1基因型为AaXbY,I-2基因型为AAXBXB,由此可推出II-3的基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY,II-4的基因型为AAXBXB。结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型为1/2AAXBXB或1/2AaXBXB,III-2不能为IV-1提供Xb,所以IV-1关于红绿色盲的基因型不可能为XbXb,即IV-1个体患红绿色盲的概率为0,所以IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率也为0。
11.(2026·北京·高考真题)玉米是我国种植面积最大的农作物,籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。
(1)甲是小籽粒玉米突变株,甲和野生型玉米(WT)杂交,表型为正常籽粒,自交,中小籽粒约占,说明该小籽粒性状为 性状。研究发现,甲的2号染色体上A基因突变,导致胚乳蔗糖转化酶(A)失活,胚乳发育异常,籽粒变小。
(2)B基因突变株乙(bb)也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变,影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量,结果如图1所示。
乙表现小籽粒的原因是:B基因突变使A的含量 ,影响胚乳发育。
(3)另有一小籽粒显性纯合突变株丙(DD),D基因位于1号染色体上,抑制A基因的表达。将丙与乙杂交,表型为小籽粒,自交,表型及比例为 。
(4)籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值,但无法通过自交保种,限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株,E基因位于9号染色体上。为方便保种,育种专家将D和E基因转入某品系玉米,获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交,有两种,表型分别与两个亲本相同,在种植前可通过籽粒大小区分;两者再杂交,依然产生相同结果。
①预期的表型和比例为 。
②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体,以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示,基因用相应字母表示 。(画出满足条件的一种情况即可)
【答案】(1)隐性 (2)降低 (3)正常籽粒∶小籽粒 = 3∶13 (4)① 小籽粒育性正常∶正常籽粒雄性不育 = 1∶1 ②
【解析】(1) 甲和野生型(WT)杂交,F1全为正常籽粒,F1自交后F2中小籽粒占1/4,符合孟德尔隐性性状在F₂代中占1/4的分离比,故小籽粒性状为隐性性状。(2) 从图1电泳结果得出,乙(bb)中A蛋白条带强度显著低于WT,说明B基因突变影响A蛋白的加工或稳定性,导致其含量下降(减少),进而影响胚乳发育,表现为小籽粒。(3) 丙(AABBDD)与乙(AAbbdd)杂交,F1基因型为AABbDd(表现为小籽粒)。F1自交时,B/b与D/d独立遗传(位于非同源染色体):只有B_dd基因型的个体,A能正常加工且不被抑制,表现为正常籽粒,占比3/4×1/4= 3/16;其余基因型(B_D_、bbD_、bbdd)均表现为小籽粒,占比1-3/16=13/16。 因此F2表型及比例为小籽粒:正常籽粒=13:3。(4) 依题意,D存在则籽粒变小(小籽粒标记),dd正常籽粒,E基因显性可育,ee隐性雄性不育;E基因在9号染色体,雄性不育株基因型为eedd(无D,正常籽粒,不育),转基因植株丁转入D基因和E基因(D-E-),二者杂交,F1只有两种表型,分别和亲本完全相同,且二者再杂交后代不变,说明丁的D基因和E基因连锁在同一条染色体,同源染色体无D基因和E基因,所以植株丁的基因型为DdEe。综上所述,亲本雄性不育株基因型为eedd(无D,正常籽粒,不育)和转基因植株丁(DdEe)杂交时,雄性不育株基因型为eedd只产生一种ed的卵细胞,基因植株丁(DdEe)产生DE和de两种精子,比例为1:1,所以F1的表型和比例应为小籽粒可育:正常籽粒不育 = 1:1。以上所涉及的全部基因及其所在的同源染色体包括:A/a位于2号染色体上,B/b位于6号染色体上,D/d位于1号染色体上,ee基因在9号染色体,转入的D和E位于另一对同源染色体的一条染色体上,,表示转基因植株丁的基因组成如下:
12.(2026·湖南·高考真题)株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:
(1)为阐明纯合品系甲(株高100 cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140 cm)杂交后,株高均为140 cm,F2中株高140 cm和100 cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为 。
(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。野生型:突变型:
①该突变体第 位氨基酸突变为 (部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。
②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物 (填序号)。Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.
(3)某纯合品系乙(株高75 cm)与纯合品系甲(株高100 cm)杂交后,株高均为100 cm,中株高100 cm的347株,株高75 cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:
①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为 (用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140 cm)杂交,其表现为株高140 cm,中株高140 cm、100 cm和75 cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是 。
②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是 。
【答案】(1)由一对等位基因控制,株高140 cm为显性性状,100cm隐性性状 (2)① 266 ② 苯丙氨酸 ③ Ⅱ和Ⅲ (3)① aabb ② 两对等位基因位于两对同源染色体上 ③ 甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
【解析】(1) 根据题意,纯合品系甲(株高100cm)和纯合野生品系(株高140cm)杂交后,F1株高全为140cm,说明株高140 cm为显性性状,株高100 cm为隐性性状;F2两种表型比约为3:1,符合一对等位基因的分离定律, 因此推测品系甲株高的遗传机制由一对等位基因控制,株高140cm为显性性状,100cm为隐 性性状。(2) 根据题干信息可知,品系甲是野生型的转录产物编码序列第796位突变导致的,对比野生型和突变型甲的转录模板链部分序列可知,是模板链对应的位点碱基发生了"G→A"的替换,由突变基因模板链转录形成的mRNA方向是5'→3',对应模板链方向是3'→5',由于mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,转录产物编码序列第796位突变,796÷3=265……1,则266号的模板链序列是796G、797A、798G,对应密码子为5'-CUC-3',突变后对应密码子为5'-U UC-3',编码苯丙氨酸。PCR 扩增需要一对引物,引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,因此引物序列应与DNA 两条链3'端互补,为检测其他水稻是否发生该突变,引物序列中应包含突变位点,根据突变型基因转录模板链部分碱基序列的两端可知,有一个引物为5′−⋯GCTTCG−3′,符合此条件的是引物II, 另一引物的序列为5′−⋯GGTGTC−3′,符合此条件的是引物Ⅲ,故选引物II和III。(3) 假设品系甲的突变基因为a,若甲、乙有同一基因突变(a 基因),纯合甲与纯合乙杂交,F2出现3:1的表型比,两者有一对基因是相同的(aa),说明两者表型差异必然涉及另一对等位基因,推测乙的基因型为aabb,品系乙(aabb)x野生型(AABB) , F1全为140 cm(AaBb),F2出现了9:6:1的分离比,推测表型和基因型对应如下: A-B-140cm 、A-bb和aaB-100cm 、aabb75m,满足两对等位基因独立遗传的特点,说明两对等位基因位于两对同源染色体,遵循基因的自由合定律。若发现品系乙与品系甲无相同突变,纯合品系乙与纯合品系甲杂交后,F2出现3:1的表型比,说明甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
13.(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漏造成的损伤)。
【答案】(1)有氧 (2)(S)aaBB或(S)AAbb (3)② (4)① (S)AABB ② (S)AaBB:(S)aaBB=1:1 (5)③ ④
【解析】(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,完整的2.0kb的mRNA只有少量,相应的蛋白质也只有少量,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;③ ④ U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,③ ④正确。
14.(2026·四川·高考真题)矮秆水稻具有较强抗倒伏能力,有人开展了矮秆高产水稻相关研究(相关基因均独立遗传)。回答下列问题。
(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素能 ,使水稻植株增高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列 (填序号)相同的碱基序列作为引物进行PCR,选取限制酶 剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现 条电泳条带。将杂合子自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交,F1全为高秆,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如下表:
表型
高秆
矮秆
正常产量
低产
高产
正常产量
低产
高产
相对数量
18
6
3
6
2
1
①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析,A/a基因不会影响配子育性,判断依据是 。
②进一步研究发现,水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例,解释F1水稻出现空壳的原因 。
③应用分子生物学技术分析发现,F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,则F2矮秆高产植株的基因型为 。
【答案】(1)促进细胞伸长 (2) ① ④ PamC Ⅰ 3 (3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG
【解析】(1) 水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素作为植物激素具有调节作用,赤霉素能通过促进细胞伸长进而促进植株长高。(2) 对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。PCR过程中子链的延伸在引物的3’端,且引物是根据目的基因两端的碱基序列设计的,引物与模板链之间反向平行,且其上的碱基互补配对,因此,为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列① ④相同的碱基序列作为引物进行PCR,突变后的基因中出现了限制酶PamC Ⅰ的识别序列,因此选取限制酶PamC Ⅰ剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现3条电泳条带(正常基因出现一个条带1000bp,突变后出现两个条带600bp和400bp)。将杂合子(高秆)自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。(3) ①另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲(矮秆正常产量)杂交,说明亲本乙的基因型为AAdd,亲本甲为aaDD,F1全为高秆,基因型为AaDd,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:表中显示F2高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1,说明 A、a 的雌雄配子育性完全一致,不存在配子不育。② 已知水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性,且根据题① 可知高产占比远远偏离正常比例,说明d配子育性下降,据此可推测,G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育,不育配子无法完成受精,导致稻穗出现空壳。③ F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,又知G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育,综合分析可知,F1产生的配子中dg由于不育,可育的d配子都携带G,因此高产(dd)植株的两个d配子都携带G,结合矮秆为aa隐性,可知矮秆高产基因型为aaddGG。
15.(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
【解析】(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① AAXBY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)。
16.(2026·河南·高考真题)水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题:
(1)A基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为 。
(2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行 ,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是 。
(3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。
组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
①
大穗抗病×大穗感病
全为大穗抗病(M)
大穗抗病∶大穗感病=3∶1
②
大穗抗病×小穗感病
全为中穗中抗病(G)
大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1
③
M×小穗感病
中穗中抗病∶中穗感病=3∶1
已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为 (填“显性”或“隐性”);G的基因型为 ;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为 、 。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为 。
【答案】(1)① 遵循 ② 大穗 (2)① 逆转录/反转录 ② A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间,因此表现为中穗 (3)① 显性 ② A1A2BB ③ A1A1BB ④ A1A1Bb ⑤ 7/16
【解析】(1) F1(A1A2)自交后,F2基因型分离比为A1A1:A1A2:A2A2=1:2:1,对应表型比也为1:2:1,符合基因分离定律,因此遵循分离定律;已知A1A1为小穗,对应A2A2的表型为大穗。(2) PCR检测的模板是DNA,提取mRNA后需要经过逆转录得到cDNA才能进行PCR;已知A2A2中A基因表达量高于A1A1,杂合子A1A2表现为中穗,说明A1A2的A基因表达量介于两种纯合子之间,因此表现为中穗。(3) 已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株,说明小穗均为感病,即表型有大穗抗病(A2A2B_)、中穗中抗病(A1A2B_)、大穗感病(A2A2bb)、中穗感病(A1A2bb)、小穗感病(A1A1_ _)。根据第① 组实验,亲本抗病×感病,F1全为抗病,F2抗病:感病=3:1,说明抗病对感病为显性;第① 组F1M的基因型为A2A2Bb,M与小穗感病杂交后代全为中穗(A1A2),且中抗病:感病=3:1,符合Bb×Bb的分离比,因此第③ 组亲本小穗感病基因型为A1A1Bb。A1A2Bb自交,根据题意:所有A1A1(小穗)都感病,A2A2bb、A1A2bb也为感病,计算得感病植株比例:1/4(A1A1)×1+1/4×1/4(A2A2bb)+1/2×1/4(A1A2bb)=7/16,第② 组亲本大穗抗病(A2A2B_)×小穗感病(A1A1_ _),F1全为中穗中抗病G(A1A2B_),F2表型比为大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1,说明G的基因型为A1A2BB(若为A1A2Bb,F2感病植株占7/16,与题意不符),因此亲本小穗感病基因型为A1A1BB。
17.(2026·安徽·高考真题)某二倍体植物是一种重要的中药材,也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关,当有显性基因R时,白色前体物质会转化为花色素苷,花色呈淡红色;当有显性基因R和D时,花色素苷会聚集到花瓣,花色呈深红色;显性基因H可抑制D基因的作用,从而阻止花色素苷的聚集,因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。
回答下列问题。
(1)基因型为RrDDHH的植株自交,子代的表型是 。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,子代中白花∶淡红花∶深红花= 。结合基因和染色体的关系,简述基因自由组合定律的实质: 。
(2)基因型为RrDdHh的植株测交,从F1的淡红花和深红花植株群体中,随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色,则两植株的基因型组合可能有 种(不考虑正、反交)。
(3)为研究上述基因的特征,对相关基因进行了测序,发现它们的启动子特定区域碱基组成具有 特点,这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开,起始转录。
(4)该植物能够产生一种次生代谢物,有重要的应用价值,可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比,该技术可大幅提高次生代谢物的产量,除此之外,还具有 (答出2点即可)等优点。
【答案】(1)① 淡红色和白色 ② 4:9:3 ③ 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;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 (2)7/七 (3)A-T碱基对比例高 (4)不受季节、气候、地域限制,可全年工业化生产;无需采收野生植株,有利于野生植物资源/生态保护;产物易分离纯化,生产成本更低(任选2点即可)
【解析】(1) 由题意可知,rr----为白色,R-D-hh为深红色,R-D-H-、R-dd--为淡红色。基因型为RrDDHH的植株自交,子代的基因型及比例为RRDDHH:RrDDHH:rrDDHH=1:2:1,表型为淡红色和白色。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,由于该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关,Rr×Rr,子代为R-:rr=3:1;DD×Dd,子代全为D-;Hh×Hh,子代为H-:hh=3:1,因此基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,子代中白花∶淡红花∶深红花=1/4×1×1:3/4×1×3/4:3/4×1×1/4=1/4:9/16:3/16=4:9:3。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组合是互不干扰的;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。(2) 基因型为RrDdHh的植株测交,即RrDdHh与rrddhh杂交,子代的基因型及比例为RrDdHh:RrDdhh:RrddHh:Rrddhh:rrDdHh:rrDdhh:rrddHh:rrddhh=1:1:1:1:1:1:1:1,F1的淡红花的基因型为RrDdHh、RrddHh、Rrddhh,深红花RrDdhh,随机选取两株相互授粉,F2有3种花色,则两植株的基因型组合可能有RrDdHh×RrDdHh、RrDdhh×RrDdhh、RrDdHh×RrDdhh、RrddHh×RrDdHh、RrddHh×RrDdhh、Rrddhh×RrDdHh、Rrddhh×RrDdhh,共7种。(3) 相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开,说明该区域的稳定性相对较弱,而双链严格遵循碱基互补配对原则,其中A-T碱基对含两个氢键,G-C碱基对含3个氢键,因此相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开,说明该基因的启动子特定区域碱基组成具有A-T碱基对比例高的特点。(4) 与直接从植物体中提取相比,采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产的技术可大幅提高次生代谢物的产量,除此之外,还具有不受季节、气候、地域限制,可全年工业化生产;无需采收野生植株,有利于野生植物资源/生态保护;产物易分离纯化,生产成本更低(任选2点即可)。
18.(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)① GGhh/hhGG ② 2 ③ /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)① 共同祖先/同一祖先/同种祖先 ② 生殖隔离 ③ 外植体
【解析】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。(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。
19.(2025·海南·高考真题)我国利用航天优势开展玉米诱变育种,获得多个雄性不育突变体和矮秆突变体。回答下列问题。
(1)研究人员将玉米种子随机分为两份,一份送到太空,另一份保存在地面种子站,其目的是 。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得相关突变体,这说明基因突变具有的特点是 。
(2)将雄性不育植株P1(aa)与可育植株P2(AA)杂交得到F1,F1自交得到F2。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR(染色体上特定DNA序列),分别获得100 bp和135 bp的产物。若同样扩增F2,则F2中同时获得100 bp和135 bp的植株比例为 。
(3)甲是太空诱变获得的雄性不育株,乙是同群体某一可育株。某团队开展以下2个实验:
实验①
甲与乙杂交
实验②
乙自交
根据实验①和②的结果,得出雄性不育性状是隐性性状的结论,支持这一结论的实验结果是 。
(4)已知玉米株高和育性这两对性状独立遗传,可育对不育为显性,但高秆和矮秆的显隐性未知。现有纯合的高秆可育、高秆不育和矮秆可育品系,合理选用这些材料,通过育种技术培育纯合矮秆不育品系的实验思路是 。
【答案】(1)① 设置对照实验 ② 不定向性 (2)1/2 (3)实验①和实验②后代都为雄性可育;或实验①后代为雄性可育:雄性不育=1:1,实验②后代为雄性可育:雄性不育=3:1 (4)将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交,若F1表现为高秆可育,则将F1自交得到F2,F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系;若F1表现为矮秆可育,则将进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍,出现的矮秆不育植株即为目标品系
【解析】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形成配子的过程中,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。(1) 将种子分为太空组和地面组,目的是设置对照(排除其他因素干扰,验证太空诱变的效果);基因突变的不定向性指的是一个基因可以向多个不同的方向发生突变,而太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得多个突变体,说明基因突变具有不定向性的特点。(2) F1基因型为 Aa,自交后 F2 基因型及比例为 AA:Aa:aa=1:2:1。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR(染色体上特定DNA序列),分别获得100 bp (对应雄性不育植株P1(aa)两条染色体上的SSR都为100 bp )和135 bp的产物(对应可育植株P2(AA)两条染色体上的SSR都为135 bp)。(100 bp与 a 基因,135 bp与 A 基因的行为存在平行关系,为方便计算和理解,假设 100 bp对应 a 基因,假设135 bp对应 A 基因)所以若同样扩增F2,则F2中同时获得 100 bp和 135 bp的植株比例(可以理解为F2中出现植株基因型为 Aa的概率)为1/2。(3) 若雄性不育是隐性性状,则甲为隐性纯合子,则乙可育株为显性性状,其可为杂合子,也可为纯合子,若乙为杂合子,则实验①甲与乙杂交(杂合子测交)的后代为雄性可育:雄性不育=1:1,实验②乙自交(杂合子自交)的后代为雄性可育:雄性不育=3:1;若乙为纯合子,实验①甲与乙杂交(纯合子测交)和实验②乙自交(纯合子自交)后代都为雄性可育。(4) 欲获得纯合矮秆不育品系,可将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交,若F1表现为高秆可育,说明高秆为显性,矮秆为隐性,则将F1自交得到F2,F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系;若F1表型为矮秆可育,说明矮秆为显性,高秆为隐性,为培育纯合矮秆不育品系,不能将F1自交得到F2,因为F2中出现的矮秆不育植株为杂合子,所以将进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍,出现的矮秆不育植株即为目标品系。
20.(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)① 3 ② 13/16(或81.25%) ③ 多 ④ 11 (3)① 酶A ② 100
【解析】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。(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)。
21.(2025·福建·高考真题)家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制,回答下列问题:
(1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为 。基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫的概率为 。
(2)研究发现:①在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条;②X染色体上1对等位基因参与毛色控制:XB(黑色)、XO(黄色)和XB XO(玳瑁色)。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测,统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例,结果如图1。
从结果可知该mRNA特异性地在 细胞中由 基因转录,由此判断图中未知猫的基因型是 (只考虑性染色体)。
(3)性染色体基因(B/O)能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。
①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有 种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交,子代雄猫的毛色是 。
②若两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色,子代雌猫基因型为 。
【答案】(1)① aaEE、aaEe ② 3/16 (2)① 黑素 ② O ③ (3)① 2/二/两 ② 黄色 ③
【解析】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自由组合。分析题干信息可知,家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能,由此可知,黑猫的基因型为aaE_(aaEE、aaEe)。(1) 分析题干信息可知,显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能,由此可知,黑猫的基因型为aaE_(aaEE、aaEe)。家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),因此基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫(aaE_)的概率为1/4×3/4=3/16。(2) 结合题干信息可知,黑色雄猫的基因型为XBY,黄色雄猫的基因型为XOY,结合题图可知,该mRNA特异性地在黑素细胞中由O基因转录,在未知猫黑素细胞中转录OmRNA的细胞比例为50%,由此判断图中未知猫的基因型是XBXO。(3) ① E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,若无E蛋白则毛色皆为黄色,且在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条,则不含A基因的杂合黄色雌猫的基因型可能为aaEeXOXO或aaeeXBXO,有2种。含aaEe基因的黄色雌猫(aaEeXOXO)与含aaEe基因的黑色雄猫(aaEeXBY)杂交,子代雄猫的基因型为aaE_XOY或aaeeXOY,由于“E蛋白通过P蛋白控制毛色形成,O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,若无E蛋白则毛色皆为黄色”,则子代雄猫的毛色均表现为黄色。② 两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色(aaE_XBY),由此逆推亲本纯合黄猫的基因型为aaEEXOY、aaeeXBXB,则子代雌猫基因型为aaEeXBXO。
22.(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)① 未统计子一代不同性别的表型比例,无法确定基因位置 ② 红花:白花=3:1 ③ 红花:黄花:白花=9:3:4 (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 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
【解析】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。(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 。
23.(2025·贵州·高考真题)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,对色没有影响。现用基因型为与的亲本交配,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 。
【答案】(1)① 39 ② 雌性 (2)① bbZAZA 或 bbZAZa ② bbZAW和bbZaZa ③ 黑色 (3)① 青色 ② 青色:黑色:白色:黄色=21:7:3:1
【解析】鸡的性别决定为ZW型,雌性性染色体组成为ZW,雄性为ZZ;A、a位于Z染色体上,B、b位于20号染色体上,E、e位于24号染色体上,三对基因遵循基因的自由组合定律。(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;鸡的性别决定为ZW型,雌性性染色体组成为ZW,雄性为ZZ,性染色体组成为异型的性别是为雌性。(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) 与亲本杂交,子一代为BbEeZAZa和BbEeZAW,由题意得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,可以先分别考虑每一对基因,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-ZA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,对色没有影响,(E-:ee=3:1)×(7黑色:1黄色)=青色:黑色:白色:黄色=21:7:3:1。
24.(2025·江西·高考真题)天然色素可赋予稻米多样化颜色。为解析红色稻米品种ka的遗传机制,研究人员以连续自交表型均稳定遗传的纯合品种ka(红色)、Dr(白色)和Pu(白色)开展实验(本题涉及的基因名称依次定义为A/a、B/b……)。回答下列问题:
(1)ka和Dr正反交,获得籽粒(F1),种植后自交获得籽粒(F2),F2自交获得F3,表型如下表,表明其遗传方式为母性影响(子代表型由母本的核基因控制)。完善表中表型数据。
亲本组合
F1 颜色
F2颜色
F3颜色
♀ka(红)×♂Dr(白)
全红
全红
♀Dr(白)×♂Ka(红)
全白
红:白=3:1
(2)ka和Pu杂交,后代连续自交获得F3的表型比例为9红:3棕:4白,表明ka中籽粒颜色由两对基因控制,结出棕色籽粒的F2植株基因型为 或 。
(3)在定位好的A/a、B/b基因两侧设计PCR引物,引物对1和引物对2分别可扩增A/a、B/b全部序列。下图是对亲本ka、Dr、Pu和第(2)题中F2某个体PCR后电泳的结果。已知图中①为ka,②为Dr,可判断a基因由A基因发生 突变形成;③结出的籽粒颜色是 或 。
(4)回收第(3)题图中条带I和Ⅱ中的DNA,以speI(一种限制性内切核酸酶)处理,I中的DNA不能被切割,Ⅱ中的DNA被切割成4个片段,据此推测B基因突变为b基因的过程中至少有 个碱基发生了突变。
【答案】(1)① 红:白=3:1 ② 全红 (2)① AAbb ② Aabb (3)① 增添/插入 ② 红 ③ 棕 (4)3/三
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(1) 分析题意可知,该性状的遗传方式为母性影响(子代表型由母本的核基因控制),分析表格数据,组合1ka(红,设基因型为AA) × Dr(白,设基因型是aa),F₁基因型为Aa(由母本ka控制,籽粒全红),但F₂籽粒表型由F₁母本(Aa)决定,故全红,F₂植株基因型为1 AA : 2 Aa : 1 aa,但F₃籽粒表型由F₂母本决定:AA和Aa母本→籽粒红色(3/4),aa母本→籽粒白色(1/4),故最终表现为红 : 白 = 3 : 1;组合2Dr(aa) × ka(AA),F₁基因型:Aa(由母本Dr控制,籽粒全白,因母本为aa),F₁植株基因型为Aa,但F₂籽粒表型由F₁母本(Aa)决定,故全红。(2) ka和Pu杂交,后代连续自交获得F3的表型比例为9红:3棕:4白,是9:3:3:1的变式,表明ka中籽粒颜色由两对基因控制,相关基因型是A/a、B/b,亲代ka(红)基因型是AABB,Dr(白)应为AAbb或aaBB,ka(AABB)和Pu(aabb)杂交,子一代基因型是AaBb,则F2个体中应为A-B-∶A-bb∶aaB-∶aabb=9∶3∶3∶1,且白色是隐性上位性状(此时纯合)对应基因型aa_,A和B同时存在时籽粒红色,A存在B不存在时为棕色, 可推测Ka(红色)、Dr(白色)和Pu(白色)基因型分别为AABB、aaBB和 aabb,据此可知结出棕色籽粒的F2植株基因型为AAbb或Aabb。(3) 结合(2)可知,亲代ka(红)基因型是AABB,Dr(白)为aaBB,Pu(aabb)杂交,已知引物对1和引物对2分别可扩增A/a、B/b全部序列,分析电泳图,① 为ka,② 为Dr,其中ka(① )引物对1长度为1320bp,而② Dr引物对1是1920bp,说明a基因由A基因发生增添/插入所致;③ 的基因型由电泳图分析为Aa_,显然不是Pu,④ 才是Pu,其基因型为 aabb,表明B/b基因长度一致,无法用电泳检测,则么③ 的基因型可能为 AaB_或Aabb,它所结出籽粒的颜色由这两种基因型决定,为红色或棕色。(4) 根据ka和Pu的基因型,条带I和II对应的基因分别为B和b,B基因对应的DNA序列不能被切割,b基因对应的DNA序列可 被切割为4个片段,表明B突变到b过程中出现了3个新的酶切位点,产 生一个新酶切位点至少要1个碱基发生突变,所以B基因突变为b基因的过程中至少有3个碱基发生了突变。
25.(2025·浙江·高考真题)玉米(2n=20)雌雄同株异花。从玉米某自交系(甲)中选育出2个雄性不育突变体(乙和丙)。已知雄性不育基因E1、E2由雄性可育基因E突变所致;如图1所示。甲×乙的F2中雄性可育285株、雄性不育94株,甲×丙的F2中雄性可育139株、雄性不育45株。利用引物P1和P2,对甲、乙、丙以及它们之间杂交的后代(丁和戊)基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经SnaBⅠ完全酶切后电泳,结果如图2所示。
回答下列问题:
(1)E1基因与E基因相比,由于 ,导致编码的蛋白质中1个氨基酸发生改变。E2基因与E基因相比,由于编码区增加了插入序列,导致 ,使编码的蛋白质中氨基酸数目减少。
(2)雄性不育对雄性可育是 性状,乙的基因型是 。甲×丙产生的F1其雌配子有 种,F2可育植株中纯合子占 。若甲×戊的F1随机交配,则F2中E1的基因频率是 。
(3)写出丁×戊获得F1的遗传图解。
(4)雄性不育突变体不能自交繁殖。为了保存雄性不育突变体,需长期保留含不育基因的杂合子。该杂合子可采用上述“PCR结合限制性内切核酸酶酶切后分析条带”进行鉴定,还可采用的方法有 (答出2点即可)。
(5)利用引物P1、P2对甲的基因组DNA进行PCR扩增和电泳,下列叙述错误的是___________。
A. PCR反应中TaqDNA聚合酶是沿着模板链的3'端向5'端聚合核苷酸
B. 图2中胶板的上端是电泳时的负极,且电泳时DNA片段由负极向正极泳动
C. 若用32P标记引物P1,每个DNA分子经4轮PCR循环后,可获得16条含32P标记的DNA单链
D. 若用32P标记引物P1,每个DNA分子经4轮PCR循环后,可获得8个含32P标记且长度为b的DNA分子
【答案】(1)① 碱基对替换 ② 终止密码子提前 (2)① 隐性 ② E2E2 ③ 2/两/二 ④ 1/3 ⑤ 1/4 (3) (4)测交,自交,核酸分子杂交,基因测序 (5)C
【解析】PCR全称为聚合酶链式反应,过程包括:① 高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);② 低温复性:引物结合到互补链DNA上;③ 中温延伸:合成子链。(1) 由图1可知,E1基因与E基因相比,由于碱基对替换,导致编码的蛋白质中1个氨基酸发生改变。由图1可知,E2基因与E基因相比,编码区增加了插入序列,结果编码的蛋白质中氨基酸数目减少,说明翻译提前终止,故反推出编码区增加了插入序列,导致mRNA上终止密码子提前。(2) 由题意可知,甲×乙的F2中雄性可育285株、雄性不育94株,即F2中雄性可育:雄性不育=285:94≈3:1,可知雄性不育为隐性性状,雄性可育为显性性状。甲基因型为EE,故图2中b片段对应E基因,E2基因长度大于E1,故a片段为E2,E1内部存在限制酶SnaBⅠ的识别序列,可被切割为c和d,据此可知乙的基因型为E2E2,丙的基因型为E1E1。甲×丙产生的F1的基因型为EE1,故其可产生2种类型的雌配子,分别是E、E1,F1自交,F2中的基因型及比例为EE:EE1:E1E1=1:2:1,其中EE、EE1雄性可育,因此F2可育植株中纯合子占1/3。由图2可知戊的基因型为E1E2,甲×戊的F1的基因型及比例为EE1:EE2=1:1,F1均可育,随机交配,基因频率不变,因此F2中E1的基因频率与F1中的相同,为1/2×1/2=1/4。(3) 由图2可知戊的基因型为E1E2,雄性不育,可作母本,产生两种类型的雌配子,分别是E1:E2=1:1;丁基因型为EE1,雄性可育,可作父本,产生两种类型雄配子,分别是E:E1=1:1,雌雄配子随机结合,F1的基因型为EE1:EE2:E1E1:E1E2=1:1:1:1,其中EE1和EE2为雄性可育,E1E1和E2E2为雄性不可育,因此丁×戊获得F1的遗传图解为:(4) 鉴定基因有无常用的方法有PCR技术、核酸分子杂交、基因测序等,同时也可采用自交和杂交的方法进行鉴定,如含不育基因的杂合子EE1或EE2,测交后代雄性可育:雄性不育=1:1;自交后代雄性可育:雄性不育=3:1。(5) A、PCR反应中的引物能使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,故TaqDNA聚合酶是沿着模板链的3'端向5'端聚合核苷酸,A正确;B、DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,因此若图2中胶板的上端是电泳时的负极,电泳时DNA片段由负极向正极泳动,B正确;CD、在PCR扩增中,1对引物中的每个引物P1和P2分别结合互补的链后进行延伸。每个DNA分子经4轮PCR循环后,可获得24=16个双链DNA分子,其中的15个双链DNA分子都有1条链结合P1引物。若用32P标记引物P1,可获得15条含32P标记的DNA单链,其中第1次扩增时,与P2引物结合的链最终形成的双链DNA分子没有被32P标记。同时获得长度为b,即目的基因片段长度的双链DNA分子为24-2×4=8个。C错误,D正确。故选C。
26.(2025·重庆·高考真题)全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是 。
(2)经检查发现丈夫的父母携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。据此分析,导致丈夫患病的H基因是 (填编号)。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是 。
(3)妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析,G基因突变为g基因发生的变化是 。
(4)临床研究发现,G基因和H基因任意突变都可导致全色盲,且突变的G基因可抑制H基因的表达。可支撑该结论的检查结果是 (选填两个编号)。
①妻子的H蛋白表达下降
②丈夫的G蛋白表达上升
③妻子的H蛋白表达正常
④丈夫的G蛋白表达下降
⑤妻子的H蛋白表达上升
⑥丈夫的G蛋白表达正常
(5)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是 (H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因)。
【答案】(1)常染色体隐性 (2) ① 无益也无害/中性 (3)碱基的缺失 (4)① ⑥ (5)Gghh、ggHh
【解析】分析题图1,正常的父母生出了患病的女儿,“无中生有”为隐性,且女儿患病而父亲表现为正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。(1) 分析题图1,正常的父母生出了患病的女儿,“无中生有”为隐性,且女儿患病而父亲表现为正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。(2) 结合图2DNA序列分析,丈夫的父亲有两个① ② 突变基因表现为正常,丈夫的母亲含有一个① 突变基因也表现为正常,丈夫只能从母亲获得突变后的① 基因,若从父亲处获得② 基因,则患病丈夫与父亲的基因型一致,应该表现为正常,所以患病丈夫从父母处获得的均为① 基因,即导致丈夫患病的H基因是① 。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是中性的。(3) 妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析g蛋白质丢失了304到573部分的氨基酸序列。因此只能是因为发生的缺失,并不是终止密码子提前出现了,因为574到670氨基酸没有变化。(4) 妻子是G基因突变导致的患病,妻子体内突变的G 基因会抑制H基因的表达,导致H 基因的表达量下降, ① 正确;丈夫是H基因突变导致的患病,体内没有突变的G基因,所以丈夫体内的G 蛋白表达正常,⑥ 正确。(5) 由于G基因和H基因任意突变都会导致患病,只有GH_基因型的个体表现为正常,且妻子G基因突变、丈夫H基因突变,推测夫妻基因型分别为Gghh 和 ggHh 时生育健康孩子的概率为1/4。
27.(2025·甘肃·高考真题)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为显性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有 种,表型有 种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是 。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀ ,♂ 。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,则亲本白化纯种鼠的基因型为 ,F2代黑色鼠的基因型为
【答案】(1)① 9 ② 4 (2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死 (3)① ataBb ② atabb (4)① aadd ② aaD-(aaDD、aaDd)
【解析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分 离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。(1) 只考虑A基因位点,A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a ,从4个等位基因中选2个组成基因型(包括纯合子和杂合子),纯合子有AyAy(致死)、AA、atat、aa4种,杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata6种,所以基因型共有10种,但由于AyAy纯合致死,实际存活的基因型有9种,由显隐性关系Ay>A>at>a可知,表型有黄色(Ay-)、鼠灰色(A-)、腹部黄色(at-)、黑色(aa ),共4种。 (2) 基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,正常情况下Aya×Aya后代中AyAy:Aya:aa=1:2:1,由于AyAy致死,所以Aya:aa=2:1,Bb×Bb后代中B-:bb=3:1,按照自由组合定律,(2Aya:1aa)×(3B-:1bb),后代中黄色鼠(AyaB-、Ayabb):黑色鼠(aaB-):巧克力色鼠(aabb)=(2/3×3/4+2/3×1/4):(1/3×3/4):(1/3×1/4)=8/12:3/12:1/12=8:3:1,所以后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死。(3) 黄腹黑背雌鼠(at-B-)和黄腹棕背雄鼠(at-bb)杂交,因为F1代产生了黑色鼠(aaB-)和巧克力色鼠(aabb),所以亲本都含有a和b基因,那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb,黄腹棕背雄鼠基因型为atabb,二者杂交,F1代产生了3/8=3/4×1/2黄腹黑背鼠(at-Bb),3/8=3/4×1/2黄腹棕背鼠(at-bb),1/8=1/4×1/2黑色鼠(aaBb)和1/8=1/4×1/2巧克力色鼠(aabb)。(4) 已知D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状,A决定鼠灰色,a决定黑色,F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明F1的基因型为AaDd,由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠,要得到F1为AaDd,则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd,鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD,二者杂交,F1的基因型为AaDd,F1代雌雄鼠交配,F2的基因型及比例为A-D-:aaD-:A-dd:aadd=9:3:3:1,表型之比为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,所以F2代黑色鼠的基因型为aaD-(aaDD、aaDd)。
28.(2025·四川·高考真题)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,则紫叶水稻籽粒的颜色有 种;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)① 5 ② 能 (2)① 2 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)① 4 ② 3/4或1/2
【解析】基因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的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;由题意知,水稻的叶色由2对同源染色体上的2对等位基因控制,其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。亲本组合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,A_D_表现为紫叶,A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶。亲本组合2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,因此子一代的基因型是双杂合子,是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因自由组合。(1) 亲本组合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。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。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒,共2种;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)。(2) 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。(3) 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。
29.(2025·湖南·高考真题)未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状,科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题:
(1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,只有一种表型。自交得到的中,绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株,则显性性状为 。
(2)进一步分析发现:相对于绿色豆荚植株,黄色豆荚植株中基因H(编码叶绿素合成酶)的上游缺失非编码序列G。为探究G和下游H的关系,研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h(突变位点如图a所示,h编码的蛋白无功能),然后将获得的Hh植株与黄色豆荚植株杂交,思路如图a:
①为筛选Hh植株,根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR。若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp,则基因H可能未发生突变,或发生了碱基对的 ;若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段,而h的酶切位点丧失,则图b(扩增产物酶切后电泳结果)中的 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的是Hh植株。
②若图a的中绿色豆荚:黄色豆荚=1:1,则中黄色豆荚植株的基因型为 [书写以图a中亲本黄色豆荚植株的基因型(△G+H)/(△G+H)为例,其中“△G”表示缺失G]。据此推测中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是 。
③若图a的中两种基因型植株的数量无差异,但豆荚全为绿色,则说明 。
【答案】(1)绿色豆荚 (2)① 替换 ② Ⅱ ③ (△G+H)/(G+h) ④ G调控下游基因H的表达,缺失G时,基因H的表达量下降:另一条染色体上的h无功能。 ⑤ G不调控下游基因H的表达。
【解析】判断性状显隐性通常有两种方法。一是具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代所表现出来的性状就是显性性状,比如本题中纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1只有一种表型,此表型对应的性状即为显性性状 。二是杂合子自交,后代出现性状分离,分离比中占比多的那个性状为显性性状,像本题F1自交得到F2,绿色和黄色豆荚植株数量比约为3:1 ,绿色植株数量多,所以绿色是显性性状。(1) 纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1只有一种表型,说明F1表现的性状为显性性状。F1自交得到F2,绿色和黄色豆荚植株数量比约为297:105≈3:1,符合孟德尔分离定律中杂合子自交后代显性性状与隐性性状的分离比,所以显性性状为绿色。(2) ① 用待测植株的DNA进行PCR,产物电泳结果全为预测的1125bp,推测可能 没有突变发生,若发生突变,只能是碱基对的替换;扩增片段全长为1125bp,野生型H 的扩增产物被酶切为699bp和426bp的片段,而h的酶切位点丧失,所以Hh扩增产物的 酶切结果应该为1125 bp、699bp和426bp三种片段,选II。② 据图a,亲代绿色豆荚植株和黄色豆荚植株的基因型分别为(G+H)/(G+h)和 (AG+H)/(AG+H),根据分离定律,F1的基因型为两种:(G+H)/(AG+H)和(AG+H) /(G+h),且数量相等。据题意,基因型(G+H)/(AG+H)应为绿色豆荚,黄色豆荚植株 的基因型为(AG+H)/(G+h)。推测G调控H表达,当缺失G时H表达量下降,等位基因 h无功能,因此豆荚表现为黄色性状。 ③ 若F1中两种基因型植株数量无差异,表明F1没有出现致死;但F1表型全为绿色, 所以基因型(AG+H)/(G+h)的豆荚也呈绿色,提示该基因型植株下游H正常表达,没有 受到G缺失的影响。说明G不调控下游H的表达。
30.(2025·北京·高考真题)Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。
(1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。
①家系1的II-2是携带者的概率为 。
②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配,所生子女均正常,原因是 。
(2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如,小鼠在单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,而双突变体小鼠ggrr表现为α型。表型正常的GgRr小鼠间杂交,F1表型及占比为:正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有 。
(3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解,导致USH。因此,抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解,但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡,因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时,不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解,研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞,在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求,则加药后的检测结果是 。
(4)将野生型R基因连接到病毒载体上,再导入患者内耳或视网膜细胞,是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害,保证治疗的安全性,用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释 。
【答案】(1)① 2/3 ② 家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的 (2)ggRr、Ggrr (3)红色荧光强度基本不变,绿色荧光强度显著增加 (4)a.不能表达病毒基因,避免触发免疫反应 b.不能整合到染色体中, 避免潜在的突变风险 c.不能在细胞内增殖,避免伤害细胞 d.不能严重影响细胞的基因表达,避免影响细胞正常功能 (合理即可)
【解析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(1) ①已知 USH 是常染色体隐性遗传病,设控制该病的基因为a。家系 1 中 I - 1 和 I - 2 表现正常,生了一个患病的儿子 II - 1(基因型为aa),根据基因的分离定律,可知 I - 1 和 I - 2 的基因型均为Aa。II - 2 表现正常,其基因型可能为AA或Aa,AA的概率为1/3,Aa的概率为2/3,即家系 1 的 II - 2 是携带者(Aa)的概率为2/3。②因为已经发现至少有 10 个不同基因的突变都可分别导致 USH,家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的。假设家系 1 是A基因发生突变导致的,家系 2 是B基因发生突变导致的(A、B为不同基因位点),家系 1 的 II - 1 基因型可能为aaBB,家系 2 的 II - 2 基因型可能为AAbb,他们之间婚配,后代基因型为AaBb,均表现正常。(2) 已知小鼠单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,双突变体小鼠ggrr表现为α型,表型正常的GgRr小鼠间杂交,F1表型及占比为:正常9/16、α型3/8、γ型1/16,说明F1中α型个体的基因型有ggRR、ggRr、ggrr、Ggrr。其中杂合子的基因型有ggRr、Ggrr。(3) 因为红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解,药物要求在增强RN稳定性的同时,不抑制蛋白酶体功能。那么加入药物后,与不加入药物对比,绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白降解减少,绿色荧光强度较强,而红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白仍正常通过蛋白酶体降解,红色荧光强度不变。(4) 用作载体的病毒满足的条件有:a.病毒不能具有致病性,如果病毒具有致病性,会对患者的健康造成额外的伤害,无法保证治疗的安全性; b.不能整合到染色体中, 避免潜在的突变风险;c.病毒不能在宿主细胞内自主复制,若病毒能自主复制,可能会在患者体内大量增殖,引发不可控的反应,对患者造成潜在伤害 ; d.不能严重影响细胞的基因表达,避免影响细胞正常功能 。
31.(2025·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为 。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、 。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。实验方案: (填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交
②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交预期结果:若 ,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是 。丙的基因型可能为 ;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是 。
【答案】(1) 符合 1/8 (2) AaaBb、aaabb ① 子代蓝花:白花=5:3 (3) 倒位 aaBB或aaBb F1F2或R1R2
【解析】题干信息分析,基因A和基因B分别编码途径① 中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,贝要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径② 的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花。(1) 实验一,亲本甲白花植株和乙白花植株杂交,子一代均为蓝花植株,蓝花植株自交子二代蓝花植株:白花植株=10:6,为9:3:3:1的变式,满足自由组合定律,且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径① 中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径② 的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花,蓝花纯合子为AABB和aabb,分别占1/16,因此蓝花植株纯合体的占比为2/16=1/8。(2) 已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条,且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离,同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花,可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离,产生AaB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体;也可能是减数第一次分裂正常,减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极,从而产生AAB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体;也可能是减数第二次分裂后期,含a的姐妹染色单体分离后移向同一极,产生aab的配子,与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。减数第一次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb,减数第二次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb,无论自交还是测交,若子代都只有蓝花,则该蓝花植株基因型为aaabb,因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。若进行测交,AaaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1;AAaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1,两种基因型的个体测交结果相同,无法进行判断。若进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,含A的配子:不含A配子=1:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=5:3;AAaBb个体进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,含A的配子:不含A配子=5:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=(35×3+1):(35+3)=53:19,两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同,可以判断染色体分离异常发生的时期。(3) 染色体结构变异包括了染色体片段的缺失、重复、倒位和易位,已知同一对引物的扩增产物长度相同,若为易位、缺失和重复则导致b基因和B基因碱基长度不同,因此用同一对引物扩增产生的片段长度不同,因此判断该结构变异为倒位。甲、乙基因型为aaBB、AAbb,结合电泳结果可知,甲无论用哪一对引物扩增均能扩增出产物,引物是根据B基因的碱基序列设计的,因此判断甲的基因型为aaBB,乙的基因型为AAbb,F2白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,丙用F2R1扩增结果与甲相同,与乙不同,说明丙含有B基因,因此丙的基因型为aaBB或aaBb。根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了倒位,使得基因B突变为b,倒位后获得的b基因,F1R2引物对应的是同一条单链,F2R1引物对应的是同一条单链,因此用F2R1扩增,乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型,即确定是否含有b基因,可以选择引物F1F2或R1R2,由于B基因F1F2引物对应的是同一条单链,R1R2对应的另一条单链,因此无法扩增,而由于倒位,b基因可以正常扩增。
32.(2025·江苏·高考真题)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:
(1)组别①黑眼个体产生配子的基因组成有 ;中黑眼个体基因型有 种。
(2)组别②亲本的基因型为 ;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。基因型为和AAbbXHO的亲本杂交,相互交配产生。
(ⅰ)中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为 ;中白眼个体基因型有 种。
(ⅱ)白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有 。
(ⅲ)若要从群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上的个体数量至少需有 个。
【答案】(1)① AB、Ab、aB、ab ② 6 (2)① AABB和aaBB ② 黑眼:黄眼=8:1 (3)AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB (4)① 黑眼:黄眼:白眼=12:15:5 ② 8 ③ aabbXHXh、aabbX hXh ④ 3200
【解析】分析题意可知,某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,遵循自由组合定律。(1) 组别① F2表型比例为12:3:1,为9:3:3:1的变式,可知,F1的基因型是AaBb,产生的配子基因组成为AB、Ab、aB、ab。已知黄眼基因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F2黑眼个体有:1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb,共6种。(2) 组别② 亲本黑眼和黄眼杂交子一代为黑眼,子二代黑眼:黄眼=3:1,可知黑眼子一代为单杂合子AaBB,故亲本黑眼和黄眼的基因型为AABB和aaBB。中黑眼个体1/3AABB、2/3AaBB随机杂交,产生配子为2/3、1/3aB,后代基因型及比例为AABB:AaBB:aaBB=4:4:1,故后代表型及比例为黑眼:黄眼=8:1。(3) 组别③ 的亲本黑眼和黄眼杂交子一代为黑眼:黄眼=1:1,故亲本基因型组合可能有AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB。(4) (ⅰ)aaBBXh Xh 和AAbbXHO的亲本杂交, F1基因型为AaBbXHXh 和AaBbXhO,雌雄相互交配产生F 2 ,由于H抑制A基因的作用,故基因型为A---XHXh、A---XHO不能表现黑色,常染色体基因型有:1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,性染色体基因型为1XHXh、1XHO、1XhO、1XhXh,组合后黑眼:黄眼:白眼=12:15:5。F 2 中白眼个体基因型有AAbbXHXh、AAbbXHO、AabbXHXh、AabbXHO、aabbXHXh、aabbXHO、aabbXhO、aabbXhXh,共8种。(ⅱ)白眼雌性个体有AAbbXHXh、AabbXHXh、aabbXHXh、aabbX hXh,用测交,即与aabbXhO杂交,AAbbXHXh测交后代白眼:黑眼=1:1,AabbXHX h测交后代白眼:黑眼=3:1,由于aabbXHXh、aabbX hXh测交后代都是全白眼,故这两种基因型不能区分。(ⅲ)若要从群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体即1/64AABBX hXh、1/64AAbbXhXh,理论上的个体数量至少需有个100÷2/64=3200个。
33.(2025·陕西&山西·高考真题)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔 无分泌腔 3 : 1
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是 ,控制分泌腔形成的基因是 。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明 。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是 。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为 ,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的 (填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
【答案】(1)① A ② A、B (2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达 (3)① 甲和丁或乙和丙 ② 齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4 ③ A
【解析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。(1) 根据表格可得,甲为 AABB齿有,乙为 aaBB全无,丙为 AAbb齿无,丁为 aabb全无,因此控制叶缘的基因是 A,控制分泌腔的是 A 和 B 基因共同决定的。(2) 乙敲除A基因,但没有敲除B基因,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,但没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。(3) 假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则满足自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4。栽培品种(X)叶全缘,但没有分泌腔,应该是 A 基因缺陷。理由如下:根据右侧遗传图解可知,野生型甲 AABB 和栽培种(aabb 或 aaBB 两种情况)杂交一代 F1的两种情况为 AaBb 或 AaBB,两者都是有分泌腔,F1 自交,如果是 AaBb 的话,F2 比例为 9:7,如果是 AaBB 的话,F2 比例为 3:1,符合题意。因此栽培种基因型为 aaBB,缺乏 A 基因。
34.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础,以下为部分实验,回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的 定律。
(2)然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象 (填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是 。
(3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(2)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表,表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
结果证实了上述假设,则F2中腋生:顶生的理论比例为 ,并可推出(2)中顶生亲本的基因型是 。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失,Y突变为y-2导致 。y-1和y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。
在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象? (填“①”或“②”或“③”)。若此F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生 个具有正常功能Y基因的子细胞。
【答案】(1)分离 (2) 不能 基因突变的频率很低 (3) 13:3 ffDd (4) 基因无法正常表达 ② 20/二十
【解析】分离定律: 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。(1) 豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状,其由一对等位基因F/f控制,即一对等位基因控制的一对相对性状;大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的分离定律。(2) 基因突变具有低频性,即频率很低,若发生基因突变,某顶生个体自交,不可能出现子代个体中20%以上表现为腋生。即某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象不能用基因突变来解释,原因是基因突变出现的频率很低。(3) 分析题表可知,F2中F_D_+F_dd+ffdd为腋生,ffD_为顶生,可见F2属于9:3:3:1变式,即F2中腋生(F_D_+F_dd+ffdd=9+3+1=13):顶生(ffD_=3)=13:3,可见(2)中顶生亲本的基因型为ffDd。(4) 分析题图可知,Y基因非编码区启动子区缺失了部分序列使得Y基因突变为y-2,导致RNA聚合酶无法识别并结合启动子,基因无法正常表达。根据题意可知,Y控制黄色子叶,y-1因为编码区插入了一段DNA序列导致其表达的蛋白功能丧失,而y-2因为启动子区缺失了部分序列导致基因无法正常表达;在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。分析题图可知,图中y-1与y-2② 位点发生断裂并交换,能产生正常Y基因,可解释上述现象。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F1基因型为y-1y-2,1个基因型为y-1y-2的花粉母细胞经过减数分裂且减数分裂中发生一次② 位点的交换,产生4个精细胞,其中只有1个具有正常功能Y基因,则F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生20个具有正常功能Y基因的子细胞。
35.(2024·天津·高考真题)LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况,发现如下谱系。
(1)依据LHON遗传特点,Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为 。
(2)调查发现,LHON患者病变程度差异大(轻度、重度),且男性重症高发。研究发现,该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,其中重度患者核基因型为 。
(3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列(非模板链),C为编码序列的第157位,突变成T后,蛋白序列的第 位氨基酸将变成 。部分氨基酸密码子:丙氨酸(GCG)、缬氨酸(GUG)、色氨酸(UGG)、精氨酸(CGC或CGG或CGU)
(4)人群筛查发现,XbXb基因型在女性中的占比为0.01%,那么XbY基因型在男性中的占比为 。
(5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病,每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9(已知Ⅱ-5基因型为XBY,Ⅱ-6基因型为XBXb)与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚,其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 。
【答案】(1)0/零 (2)XbY (3)① 53 ② 色氨酸 (4)1% (5)1/2048
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证
(1) LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病,如果母亲正常,则子女都表现正常,因此Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为0。(2) 某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,同时该病是由X染色体B基因突变为b造成的,所以正常男性的基因型是(A)XBY,轻度病变女性基因型是(a)XBXb,所生的男孩子中有(a)XBY(表现为轻度患者)和(a)XbY(表现为重度患者),重度患者核基因型为XbY。(3) mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,其中154-156决定一个氨基酸,157-159决定下一个氨基酸,非模板链上157为C突变为T,则密码子由CGG变为UGG,因此159÷3=53,即53为氨基酸变为色氨酸。(4) XbXb基因型在女性中的占比为0.01%,即Xb的基因频率为1%,如果基因位于X染色体上,则在男性中该基因型的比例等于基频率,因此XbY基因型在男性中的占比为1%。(5) 用Dd表示控制镰状细胞贫血的基因,镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的基因型是(a)ddXbY或(a)ddXbXb,Ⅲ-9的细胞质基因为a,其子女都含有a基因,镰状细胞贫血症状中每8个无贫血症状的人中有1个携带者,所以Ⅲ-9关于镰状细胞贫血基因型是1/8Dd,7/8DD,Ⅱ-5基因型为XBY,Ⅱ-6基因型为XBXb,则Ⅲ-9关于LHON贫血的核基因为1/2XBXB、1/2XBXb,基因型为XBY的无贫血症状男性的基因型可能是1/8DDXBY或7/8DdXBY,二者结婚,患镰状细胞贫血概率为1/8×1/8×1/4=1/256,患LHON贫血概率为1/2×1/4=1/8,所以子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为1/8×1/256=1/2048。
题干关键信息
所学知识
信息加工
求Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率
细胞质遗传子代基因来自母方,表型由质基因决定
LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病
判断重度患者核基因型
X染色体上的基因的遗传遵循分离定律,且性状与性别相关联
轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,可知,正常男性的基因型是(A)XBY,轻度病变女性基因型是(a)XBXb
判断基因突变后引起的氨基酸的变化
DNA上遗传信息通过转录传递至mRNA,mRNA上三个碱基构成一个密码子,决定一个氨基酸
编码序列碱基发生变化,mRNA上碱基对应发生变化
求XbY基因型在男性中占比
在平衡种群中,基因在X梁色体上时,在女性群体中XBXB%=(XB%)2,XbXb%=(Xb%)2,XBXb%=2ⅹXB%ⅹXb%。在男性群体中XbY%=Xb%,XBY%=XB%;基因在常染色体上时:AA =(A%)2,aa= (a%)2,Aa=2ⅹA%ⅹa%
XbY基因型在男性中的占比与Xb的基因频率在男性中的占比相同
Ⅲ-9与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚,求子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率
常染色体和X染色上基因的遗传遵循基因的自由组合规律,且X染色体上基因的遗传与性别相关联
Ⅱ-5基因型为XBY,Ⅱ-6基因型为XBXb,则Ⅲ-9的基因型为:关于无贫血症状的基因型为1/8Dd,7/8DD;关于LHON的基因型为1/2(a)XBXB,1/2(a)XBXb
36.(2024·海南·高考真题)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中,这一对相对性状至少受 对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有 种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有 种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是 。
【答案】(1)母本 (2)① 显 ② 2/两 (3)① 26 ② 8/9 (4)① 4/四 ② 3/三 ③ 耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:(1) 水稻是两性花植物,一朵花中既有雌蕊又有雄蕊,因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。(2) 水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验① 中,F1自交得到F2,F2中发生性状分离,可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验② 中,F2中性状分离比为15:1,是9:3:3:1的变式,即这一对相对性状至少受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。(3) 实验③ 中,F2表型及比例为抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1,说明受三对等位基因的控制,若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因,F1的基因型为AaBbCc,F1自交得到F2,F2种基因型为3×3×3=27种,其中易感稻瘟病基因型为aabbcc,则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种,F2中的纯合子共2×2×2=8种,其中1种是易感稻瘟病,剩余7种为抗稻瘟病,即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9,杂合子所占比例为1-1/9=8/9。(4) ① 据图分析,2号植株个体中,耐盐基因插入两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种,当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时,所含的耐盐基因最多,一条染色体上有2个耐盐基因,一条染色体上有1个耐盐基因,因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。② 1号植株中,有两个耐盐基因插到一对同源染色体中,因此所含的配子中都含耐盐基因,自交后代后具有耐盐性状;2号植株个体中,耐盐基因插到两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状,因此自交后代耐盐:盐碱敏感=15:1;3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上,因此自交后代耐盐:盐碱敏感=3:1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因,因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述,该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。 。
题干关键信息
所学知识
信息加工
F1自交得到F2,F2抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
自交子代出现3:1,其中3对应的性状为显性,1对应的性状为隐性
抗稻瘟病较易感稻瘟病为显性
F1自交得到F2,F2抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
自交子代出现9:3:3:1或其变式,说明该对相对性状至少受两对非同源染色体上的非等位基因控制
稻瘟病的抗病与抗病这对相对性状受两对非同源染色体上的非等位基因控制
F1自交得到F2,F2抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
自交子代出现(3:1)n或其变式,则说明该对相对性状受n对非同源染色体上的非等位基因控制
稻瘟病的抗病与抗病这对相对性状受三对非同源染色体上的非等位基因控制,且全为隐性基因是表现为易感稻瘟病
37.(2024·江苏·高考真题)有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因B对白色基因b为显性,基因I存在时抑制基因B的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因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:
(1)甲和丙的基因型分别是 、 。
(2)组别①的F2中有色花植株有 种基因型。若F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株比例为 。
(3)组别②的F2中白色花植株随机传粉,后代白色花植株中杂合子比例为 。
(4)组别③的F1与甲杂交,后代表型及比例为 。组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为 。
(5)若这种植物性别决定类型为XY型,在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k,导致合子致死。基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交,F1中雌雄植株的表型及比例为 ;F1中有色花植株随机传粉,后代中有色花雌株比例为 。
【答案】(1)① iiBB ② IIBB (2)① 2 ② 1/9 (3)1/2 (4)① 白色:有色=1:1 ② 白色:有色=3:1 (5)① 白色♀:有色♀:白色♂:有色♂=26:6:13:3 ② 32/63
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:
(1) 分析题干,二倍体花颜色受常染色体上两对独立遗传的基因控制,其中有色基因B对白色基因b为显性,基因I对基因B有抑制作用,则有色基因型是iiB_,白色基因型是I_B_、I_bb、iibb,组别② 中甲(有色) 丙(白色),F1都是白色,自交后白色:有色=3:1,说明F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为I_BB,说明F1 的基因型是IiBB,据此可推知甲的基因型应是iiBB,丙的基因型是IIBB。(2) 组别① 中甲(iiBB) ×乙(白色),F1都是有色,自交后有色:白色=3:1,说明F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为iiB_,说明F1 的基因型是iiBb,乙的基因型是iibb。F1 自交后F2有色花的基因型有2种,包括iiBB和iiBb; F2有色花的基因型及比例是1/3iiBB、2/3iiBb,产生的配子及比例是2/3Bi、1/3bi,随机传粉,后代中白色花植株iibb的比例=1/3×1/3=1/9。(3) 组别② 中甲(有色) ×丙(白色),F1都是白色,自交后白色:有色=3:1,说明F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为I_BB,F2白色花植株的基因型包括1/3IIBB、2/3IiBB, 产生的配子是2/3IB、1/3iB,随机传粉,后代白色花植株的基因型及比例为4/9IIBB、4/9IiBB,所以后代白色花植株中杂合子占1/2。(4) 组别③ 乙(iibb)×丙(IIBB),F1是BbIi (配子及比例是BI:Bi:bI:bi=1:1:1:1),F1与甲(iiBB)杂交,后代基因型及其比例为IiBB:iiBB:IiBb:iiBb=1:1:1:1,所以后代表型及比例为白色:有色=1:1; 组别③ 中F1与乙(iibb)杂交,后代基因型及其比例为IiBb:iiBb:Iibb:iibb=1:1:1:1,所以后代表型及比例为白色:有色=3:1。(5) 若这种植物性别决定类型为XY型,在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k,导致合子致死。基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交,逐对考虑,F1中关于花色的基因型及比例为I_B_:I_bb:iiB_:iibb=9:3:3:1,所以F1中关于花色的基因型及比例为白色:有色=13:3,X+Y和X+Xk的植株杂交,F1关于性别的基因型及比例为X+X+: X+Xk: X+Y:XkY (致死),即F1中雌性:雄性=2: 1,所以F1中雌雄植株的表型及比例为白色♀:有色♀:白色♂:有色♂=26:6:13:3。F1中有色花植株随机传粉,其中有色花雌性基因型有iiB_X+X+、iiB_X+Xk,雄性是iiB_X+Y,其中iiB_的比例为1/3BBii、2/3Bbii,产生的配子及比例是2/3iB、1/3ib, 随机交配后有色个体(iiB_) 占8/9,考虑性染色相关基因,雌配子及比例是3/4X+、1/4Xk,雄配子及比例是1/2X+、1/2Y,随机交配后子代是3/8X+X+、1/8X+Xk、3/8X+ Y、1/8XkY (致死),即雌株:雄株=4:3,故后代中有色花雌株比例8/9×4/7=32/63。
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基因与性状的关系
基因与性状不只是一 一对应,也有多基因控制同一性状,或一个基因与多个性状有关
有色基因B对白色基因b为显性,基因I存在时抑制基因B的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因B和b的作用,据此可推测基因与性状的关系是:基因型iiB-表现有色,其余基因型表现白色
基因遵循的遗传定律
基因的分离定律、自由组合定律
花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,隐性致死基因k在X染色体上,故这三对等位基因的遗传符合自由组合定律
38.(2024·贵州·高考真题)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制,其中某一基因纯合致死。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 。
【答案】(1)① B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 ② 基因型B1B1的个体死亡 ③ B1B2、B1B3 (2)① 5/五 ② B1B3和B2B3 (3)① 黄色短尾:黄色正常尾:鼠色短尾:鼠色正常尾=4:2:2:1 ② 丁是隐性纯合子B3B3dd
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证
(1) 根据图中杂交组合③ 可知,双亲均为黄色,子代表现为黄色∶鼠色=2∶1,B1对B2为显性;根据图中杂交组合① 可知,B1对B3为显性,B2对B3为显性;故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。实验③ 中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡,甲乙基因型不同,推测双亲基因型分别为B1B2、B1B3,B2对B3为显性,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。(2) 根据(1)可知,小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。(3) 小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡,根据题意,存在短尾和正常尾的雌雄小鼠,则尾形基因位于常染色体上,且不存在DD个体,甲的基因型是B1B2Dd,则该基因型的雌雄个体相互交配,子代表型及比例为黄色短尾:黄色正常尾:鼠色短尾:鼠色正常尾=4:2:2:1。丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2_Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即丁个体与其杂交,理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。
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复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制,其中某一基因纯合致死
B1B1、B2B2、B3B3致死
不会出现上述基因型
组合①:甲(黄色)×丁(黑色)子代为黄色:鼠色=1:1
亲代无鼠色,子代出现鼠色,且子代无黑色
鼠色(B2)较黑色(B3)为显性
组合③甲(黄色)×乙(黄色)子代为黄色:鼠色=2:1
相当于自交,亲本为杂合子,但出现了纯合致死
黄色(B1)较鼠色(B2)为显性黄色纯合B1B1致死
组合②:乙(黄色)×丁(黑色)子代为黄色:黑色=1:1
相当于测交
亲本黄色为B1B3,黄色(B1)较黑色(B3)为显性
39.(2024·江西·高考真题)植物体表蜡质对耐干旱有重要作用,研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体),其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明,突变表型是因为C基因突变为c,使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断),符合孟德尔遗传规律,回答下列问题:
(1)在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT,纯合体)。据图判断,突变体Cer1中c基因的突变类型是 。
(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交.F1全为野生型,F1与突变体Cer1杂交,获得若干个后代,利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物,可以分别得到与如图泳道 和泳道 (从1~5中选择)中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为 。
(3)进一步研究意外发现,16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变,产生了基因d1,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是 。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因d2。CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的表型为野生型,F1自交,F2野生型与突变型的比例为 ;完善以下表格:
F2部分个体基因型
棕榈酸(填“有”或“无”)
16-羟基棕榈酸(填“有”或“无”)
颖壳蜡质(填“有”或“无”)
Ccd2d2
有
①
无
CCDd2
有
有
②
【答案】(1)碱基对的缺失 (2)① 3 ② 1 ③ 1:1 (3)密码子具有简并性 (4)① 9:7 ② 有 ③ 有
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:
(1) 图示为在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物,c基因是C基因突变而来,c基因两侧的碱基序列与C基因相同,PCR扩增也能扩增c基因,由图可知,泳道1是突变体Cer1,则扩增c基因时两引物间的长度为1100bp,泳道2是野生型(WT,纯合体),则扩增C基因时两引物间的长度为2000bp,说明c基因比C基因长度变短,是碱基对的缺失引起的突变。(2) 突变体Cer1为cc,纯合野生型为CC,则F1为Cc,F1与突变体Cer1杂交后代中Cc:cc=1:1,电泳检测PCR产物,可以分别得到与如图泳道3和泳道1中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为1:1;(3) 编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是密码子具有简并性;(4) 由题意可知,C/c、D/d2基因遵循基因的自由组合定律,因此CCDD与ccd2d2个体杂交,F1为(CcDd2),表型为野生型,F1(CcDd2)自交,F2野生型与突变型的比例为C-D-:(ccD-+C-d2d2+ccd2d2)=9:7;Ccd2d2含有C基因无D基因,有16-羟基棕榈酸,由于不含D基因,因为16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必须有D基因,故无颖壳蜡质;CCDd2含有C基因和D基因,有16-羟基棕榈酸,也有颖壳蜡质。
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基因突变类型判断
基因结构中碱基对增添、缺失及替换会导致基因结构改变
C基因碱基对数为1960pb,突变基因c碱基对数为1100pb,发生了碱基对缺失
利用C基因两侧设计的引物扩增F1与突变体Cer1杂交的后代
PCR的产物一般用琼脂糖凝胶电泳法检测和鉴定
突变体(cc)与纯合野生型(CC)杂交,F1全为野生型(Cc),F1与突变体(cc)杂交,获得若干个后代(1Cc:1cc)
基因发生了碱基对的替换,但氨基酸序列没有改变的原因
密码子具有简并性,即不同密码子可编码同一种氨基酸
D基因突变成了d基因,但氨基酸序列未变,说明突变前后的碱基对应的mRNA上的密码子编码同种氨基酸
求F2中野生型与突变型的比例
位于非同源染色体上的非等位基因在遗传时符合基因的自由组合规律
D基因与C基因位于非同源染色体上,它们的遗传符合自由组合规律,且C基因突变为c,使棕榈酸转化为16-经基棕榈酸受阻;16-经基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因,突受体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因ds,据此可推断CD表现野生型,其他基因型表现突变型
40.(2024·甘肃·高考真题)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)
表型
正交
反交
棕眼雄
6/16
3/16
红眼雄
2/16
5/16
棕眼雌
3/16
3/16
红眼雌
5/16
5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为 ;其中一对基因位于z染色体上,判断依据为 。
(2)正交的父本基因型为 ,F1基因型及表型为 。
(3)反交的母本基因型为 ,F1基因型及表型为 。
(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径,写出控制酶合成的基因和色素的颜色 。
【答案】(1)① 6:2:3:5(3:5:3:5)是9:3:3:1的变式 ② 正交、反交结果不同 (2)① aaZBZB ② AaZBZb、AaZBW 表型均为棕色 (3)① aaZBW ② AaZBZb、AaZbW 表型分别为棕色、红色 (4)① 为基因A(或B);② 为基因B(或A);③ 为红色;④ 为棕色
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:
(1) 依据表格信息可知,无论是正交6:2:3:5,还是反交3:5:3:5,均是9:3:3:1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于z染色体上。(2) 依据正交结果,F2中棕眼:红眼=9:7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/41,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/41/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲本为纯系,其基因型为:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3) 依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为,AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。(4) 结合第二小问可知,棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,故可知基因① 为A(或B),控制酶1的合成,促进红色前体物合成红色中间物,基因② 为B(或A),控制酶2的合成,促进红色中间物合成棕色产物。
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正反交结果不同
若正反交结果相同,则控制性状的基因位于常染色体上,若正反结果不同,则控制性状的基因位于性染色体上
控制相应性状的基因位于Z染色体上
F2表型比是9:3:3:1的变式
表型比是9:3:3:1或其变式,说明相应的性状受至少两对等位基因控制
太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制
41.(2024·河北·高考真题)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体(长形深绿)、(圆形浅绿)和(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验
杂交组合
表型
表型和比例
①
非圆深绿
非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿=9︰3︰3︰1
②
非圆深绿
非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹=9︰3︰3︰1
回答下列问题:
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循 定律,其中隐性性状为 。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用 进行杂交。若瓜皮颜色为 ,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则中椭圆深绿瓜植株的占比应为 。若实验①的植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为 。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是 ,同时具有SSR2的根本原因是 。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
【答案】(1)① 分离(或“孟德尔第一”) ② 浅绿 (2)① P2、P3(或“圆形浅绿亲本和圆形绿条纹亲本”或“浅绿亲本和绿条纹亲本”) ② 深绿 (3)① 3/8 ② 15/64 (4)① 9号(或“SSR1所在的”) ② F1 形成配子时,位于一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组 ③ F1减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精 (5)仅出现P1的SSR1条带(或“仅出现P1的SSR条带”)
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:(1) 由实验① 结果可知,只考虑瓜皮颜色,F1为深绿,F2中深绿:浅绿=3:1,说明该性状遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性。(2) 由实验② 可知,F2中深绿:绿条纹=3:1,也遵循基因的分离定律,结合① ,不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。从实验① 和② 的亲本中选用P2×P3,若F1表现为深绿,则推测两基因为非等位基因,若F1表现为浅绿或绿条纹,则推测两基因为等位基因。(3) 调查实验① 和② 的F1发现全为椭圆形瓜,亲本长形和圆形均为纯合子,说明椭圆形为杂合子,则F2非圆瓜中有1/3为长形,2/3为椭圆形,故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为C/c,则P1基因型为AABBCC,P2基因型为AAbbcc,F1为AABbCc,由实验① F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜植株为AAB_cc。实验① 中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AABbCc、1/16AABBcc、1/8AABbcc,其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。(4) 电泳检测实验① F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上,故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1,推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子,而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2,根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精。(5) 为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验① F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
题干关键信息
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基因遵循的遗传定律
遗传定律包括基因的分离定律和自由组合定律
根据非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿=9︰3︰3︰1,说明两对基因自由组合,符合自由组合定律
判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系
两对基因可以位于一对染色体上,也可以位于两对染色体上
验证基因的位置,可用杂合子自交看后代是不是9︰3︰3︰1,也可以测交,看后代是否出现1:1:1:1
控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位
基因位置的判断方法
利用染色体序列进行位置判断,若在此染色体上,则表现连锁,只有一种染色体组合,而不在此染色体上则自由组合。
42.(2024·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例。
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出结论: 。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
【答案】(1)① 花色和籽粒颜色 ② 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒 (2)9/16 (3)① A ② aaBBDD ③ 1/4 (4)① 调查红花植株的叶边缘形状 ② 若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染色体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证
(1) 根据表格中甲组的杂交子代中,紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知,花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。(2) 根据乙组杂交结果可知,黄粒是显性性状,用D表示,设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性,则甲组亲本的基因型组合为:Eedd×eeDd,E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中EE:Ee:ee=1:6:9,高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状,则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中高茎ee植株占比为9/16。故子代中高茎占9/16,说明两对基因独立遗传。(3) 类型Ⅰ中有三种基因型,且有的个体没有a;类型Ⅱ中只有一种基因型,且均不含a。根据乙组亲本和子代的表现型可知,亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb,关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd,亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD,F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株(dd)不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd,电泳结果若为类型Ⅰ,则该群体有三种基因型,若为类型Ⅱ,则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上,则电泳结果应该有9种基因型,与电泳结果不符;若三对基因位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,若为① ,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为AAbbdd,对应类型Ⅱ。若为② ,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上,则存在以下可能性,③A/a和B/b位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型:aaBBdd和AAbbdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为④ ,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd,与类型Ⅱ相符;若为⑤ ,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种,均为aa,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为⑥ ,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种:AAbbdd、Aabbdd、aabbdd,与类型Ⅰ相符。若为⑦ ,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种:aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中,符合类型Ⅰ的为⑥ ,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A,有的个体不含A,B/b和D/d相关的基因均为纯合子,电泳图中,有的个体含有条带② ,据此推测条带② 代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ,F1中基因的位置为⑥ ,子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。(4) 若电泳图为类型Ⅱ,则F1可能为或,要确定三对基因的位置关系,可以调查红花植株的叶边缘形状,若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染色体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上。
题干关键信息
所学知识
信息加工
同一对等位基因控制的2种性状
基因与染色体的位置关系
紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,且花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,说明花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的
甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比
自由组合定律
确定基因位置需要用双杂合子的测交,若能确定说明亲本有一个个体是双杂合子,因为第二组实验黄粒是显性,说明紫花矮茎黄粒为双杂合子,即矮茎是显性
43.(2024·全国甲卷·高考真题)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于 (填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是 。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为 。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表现型有 种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有 种。
【答案】(1)细胞质 (2)① 核糖体 ② 3:1 (3)① 1 ② 3
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证(1) 由题意可知,雄性不育株在杂交过程中作母本,在与甲的多次杂交过程中,子代始终表现为雄性不育,即与母本表型相同,说明雄性不育为母系遗传,即制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。(2) 以mRNA为模板翻译产生多肽链即合成蛋白质的场所为核糖体。控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中,基因R位于细胞核中,核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达,则丙的基因型为A(RR)或a(RR),雄性不育乙的基因型为A(rr),子代细胞质来自母本,因此F1的基因型为A(Rr),核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达,因此F1表现为雄性可育,F1自交,子代的基因型及比例为A(RR):A(Rr):A(rr)=1:2:1,因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3:1。(3) 丙为雄性可育基因型为A(RR)或a(RR),甲也为雄性可育基因型为a(rr),以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1基因型为a(Rr)雄性可育,F1自交的后代F2可育,即F2中与育性有关的表现型有1种。反交结果与正交结果不同,则可说明丙的基因型为A(RR),甲的基因型为a(rr),反交时,丙为母本,F1的基因型为A(Rr),F2中的基因型及比例为A(RR):A(Rr):A(rr)=1:2:1,即F2中与育性有关的基因型有3种。
题干关键信息
所学知识
信息加工
基因的位置判断
细胞核基因遵循遗传定律,细胞基因具有母系遗传的特点
雄性不育株在杂交过程中作母本,子代始终表现为雄性不育,即与母本表型相同,说明雄性不育为母系遗传,即制雄性不育的基因位于细胞质中
翻译产生多肽链的细胞器
细胞器的结构和功能
核糖体是合成蛋白质的细胞器,以mRNA为模板完成脱水缩合的过程
44.(2024·黑龙江·高考真题)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。
(1)将ml与野生型杂交得到F1,表型为 (填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入 个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与ml表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了 ,a2基因发生了 ,使合成的mRNA都提前出现了 ,翻译出的多肽链长度变 ,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中 号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,ml的基因型为 ,m2的基因型为 。若将ml与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。
【答案】(1)① 熟黄 ② 持绿(或m1或突变型) (2)① 碱基的替换 ② 碱基的增添 ③ 终止密码子 ④ 短 ⑤ ① (3)① a1a1A2A2 ② A1A1a2a2 ③ 1/2
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论(1) 若此突变为隐性突变,则m1的基因型为a1a1,野生型的基因型为A1A1,m1野生型A1a1,表型为野生型,即熟黄。若要证明此推测,可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达,若植株表现为熟黄,则可验证此推测。(2) 依据题干和图1可知,① A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同;② 突变体m2与ml表型相同,且均为对应基因的隐性纯合子;③ 由于终止密码子为UAA、UAG、UGA,可知对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较,a1发生了碱基的替代,a2基因发生了碱基的增添,使添加位点后的碱基依次后移,导致a1序列上提前出现了ACT,a2序列上出现ACT,即使合成的mRNA都提前出现了终止密码子,导致翻译出的多肽链长度变短,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,且突变体m2与ml表型相同,可知m2与ml中A酶的酶活性大体相同,所以据图2,可知,① 号株系为野生型数据。(3) 依据题干信息,A1和A2基因位于非同源染色体上,则ml的基因型为a1a1A2A2,m2的基因型为A1A1a2a2。mlm2F1:A1a1A2a2,F1F2:A1 - A2 - :a1a1A2 - :A1 - a2a2 :a1a1a2a2=9:6:1,对应的表型为野生型:突变型=9:7,后代9331的比例中,但凡有一对基因是隐性纯合,自交后代均为持绿,所以F2中自交后代不发生性状分离的应该占1+3+3+1,8/16=1/2。
题干关键信息
所学知识
信息加工
显性突变和隐性突变判断
在完全显性关系中,杂合子体现显性基因表型
A1基因突变的al基因为隐性突变,则al相对A1为隐性
基因突变与生物性状的关系
基因结构中碱基增添、缺失或替换导致基因结构改变,即发生基因突变。基因发生改变,若使对应的mRNA中终止子提前出现,则基因指导的蛋白质也随着变短
由图中突变前后的基因结构进行比较,可知a1、a2分别发生了碱基对的替换和增添,从而导致mRNA 中提前出现了终止密码
非同源染色体上的非等位基因的遗传及相关计算
等位基因和相同基因位于同源染色体的相同位点上,同源染色体上的基因的遗传遵循分离定律;非等位基因位于非同源染色体上,非同源染色体上的基因的遗传遵循自由组合定律
ml和m2各发生了一对等位基因的突变,成熟期叶片颜色受两对等位基因控制,性状的遗传遵循自由组合定律
45.(2024·山西&河南·高考真题)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得,根据的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则瓜刺的表现型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或中选择材料进行的实验及判断依据是 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,均为黑刺雌性株,经诱雄处理后自交得,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 。
【答案】(1)① 黑刺:白刺=1:1 ② 从亲本或F1中选取普通株表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性( 选择亲本黑刺普通株个体进行自交,若后代发生性状分离,则黑刺性状为显性,不发生性状分离,则该黑刺性状为隐性) (2)F2中的表型及比例为黑刺雌性株:黑刺普通株:白刺雌性株:白刺普通株=9:3:3:1。 (3)将王同学杂交F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证(1) 黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,说明F1中性状有白刺也有黑刺,则亲本显性性状为杂合子,F1瓜刺的表现型及分离比是黑刺:白刺=1:1。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选取普通株表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性或 选择亲本黑刺普通株个体进行自交,若后代发生性状分离,则黑刺性状为显性,不发生性状分离,则该黑刺性状为隐性。(2) 黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性,在性别这对相对性状中雌性株为显性,若控制瓜刺的基因用A/a表示,控制性别的基因用B/b表示,则亲本基因型为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,F1经诱雄处理后自交得F2 ,若这2对等位基因不位于1对同源染色体上,则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律,即F2中的表型及比例为黑刺雌性株:黑刺普通株:白刺雌性株:白刺普通株=9:3:3:1。(3) 在王同学实验所得杂交子代中,F2中白刺雌性株的基因型为aaBB和aaBb,测交方案只能证明白刺雌性株是否为纯合子,一般的瓜类是一年生的,证明了纯合子还是得不到纯合子。 筛选方案应为:将王同学杂交F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,纯合子自交子代均为纯合子,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株。
题干关键信息
所学知识
信息加工
具有一对相对性状的亲本杂交,根据子代性状不能判断显隐性
测交不能判断显隐性
亲本显性性状对应的基因
2对等位基因不位于1对同源染色体上
非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律
双杂合自交子代会出现性状比9:3:3:1
试卷第1页,共3页
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专题05 孟德尔两大遗传定律
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 分离定律及其应用
2026安徽(1题)、2025云南(1题)、2024福建(1题)、2024河北(1题)
·情境设置:聚焦单基因性状、遗传病家系及作物突变体。
·考查重点:显隐性判断、基因型推断、交配设计与概率计算。
·命题趋势:加强遗传咨询、辅助生殖和基因检测等实际应用。
考点2 分离定律的异常现象分析
2026安徽(1题)、2025上海(1题)、2025山东(1题)、2024浙江(1题)、2024安徽(1题)
·情境设置:涉及性别影响、多等位基因、致死及染色体变异。
·考查重点:异常表型比例、性别差异和基因型存活关系分析。
·命题趋势:突出非典型遗传现象与孟德尔规律的联系和拓展。
考点3 基因自由组合定律
2026黑吉辽蒙(1题)、2025甘肃(1题)、2025湖北(1题)、2024广东(1题)、2024山西&河南(1题)
·情境设置:以作物产量、动物体色和多性状杂交育种为主。
·考查重点:配子形成、基因型组合、表型比例及概率计算。
·命题趋势:由经典两对基因拓展至三对基因和连续实验情境。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
2026全国(1题)、2026贵州(1题)、2026河北(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2025课标卷(1题)、2025河南(1题)、2024广西(1题)、2024湖北(1题)
·情境设置:以花色、体色、株型等代谢途径或发育性状为背景。
·考查重点:基因互作、显隐性关系及特殊分离比的判断。
·命题趋势:突出由表型反推基因型,强化机制解释与实验设计。
考点5 基因连锁与交换定律
2026湖北(1题)、2026山东(1题)、2025河北(1题)
·情境设置:涉及家蚕、豌豆及转基因植物的标记性状分析。
·考查重点:连锁相位、配子类型、重组率及基因位置判断。
·命题趋势:结合分子标记、染色体定位,考查多基因连锁推断。
考点6 遗传规律的综合应用
2026甘肃(1题)、2026北京(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(1题)、2026四川(1题)、2026山东(1题)、2026河南(1题)、2026安徽(1题)、2026浙江(1题)、2025海南(2题)、2025天津(1题)、2025福建(1题)、2025广西(2题)、2025贵州(1题)、2025江西(1题)、2025浙江(1题)、2025重庆(2题)、2025甘肃(1题)、2025四川(1题)、2025湖南(1题)、2025北京(1题)、2025山东(1题)、2025江苏(1题)、2025陕西&山西(1题)、2025黑龙江&吉林(2题)、2024天津(1题)、2024福建(1题)、2024海南(1题)、2024江苏(1题)、2024贵州(2题)、2024江西(2题)、2024甘肃(1题)、2024河北(1题)、2024山东(2题)、2024全国甲卷(1题)、2024黑龙江(2题)、2024山西&河南(1题)
·情境设置:覆盖人类遗传、作物育种、动物性状及细胞质遗传。
·考查重点:综合运用分离、自由组合、伴性遗传及概率分析。
·命题趋势:加强多基因互作、育种实践与分子机制的综合考查。
考点1 分离定律及其应用
1.(2026·安徽·高考真题)一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1
B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2
D. 都不可以
2.(2024·河北·高考真题)(多选)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
A. 未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B. ①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D. 不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
3.(2025·云南·高考真题)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
群体
植株总数/株
果面有蜡粉株数/株
果面无蜡粉株数/株
P1
30
30
0
P2
30
0
30
F1
523
523
0
F2
574
430
144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。回答下列问题:
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的 定律,依据是 。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为:提取基因组DNA→ 目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为 条条带,限制酶H的切割位点位于 (填“A”“a”或“A和a”)上。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
4.(2024·福建·高考真题)簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因,我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)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,最终确定BRD3基因参与调控簇生表型,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有 特点。
(2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交,获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇),F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是 。
(3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1的原因是 。
(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息,提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(2026·安徽·高考真题)绵羊的有角与无角是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因控制。杂合子中,雄羊表现为有角,雌羊表现为无角。在一个基因频率相对稳定的种群中有角羊占25%。下列叙述正确的是( )
A. 雄羊中有角比无角的多,雌羊中则相反
B. 雄羊有角基因的频率比雌羊的高
C. 无角个体中,杂合子∶纯合子=2∶3
D. 有角个体中,雄羊∶雌羊=7∶1
2.(2025·山东·高考真题)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A. MmNn
B. MmNN
C. mmNN
D. Mmnn
3.(2024·安徽·高考真题)(多选)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例可能是( )
A. 1/2
B. 3/4
C. 15/16
D. 1
4.(2025·上海·高考真题)Z是一种昆虫,其可育雌雄个体产生的后代均会发育出三种类别,相关信息如表所示。
类别
发育起点
体细胞染色体组数
配子染色体组数
可育雌虫
受精卵
2
1
不可育雌虫
受精卵
2
/
可育雄虫
可育雌虫的配子
1
1
野生Z胸部背板均有黄色条纹,在人工饲养的Z群中,发现一只相应部位突变为黑色的可育雌虫。进一步研究发现,该体色性状由一对等位基因(B/b)控制,黑色性状为隐性性状,在Z物种中仅可育雌虫能表现出黑色性状,所有基因型的不可育雌虫与可育雄虫均表现为黄色条纹。
1. 对于基因型为Bb的Z,下列情况可能存在的是___________。(多选)
A. Z可育
B. Z不可育
C. Z是雌性
D. Z是雄性
2. 利用黑色可育雌虫进行如下杂交实验:
(1)黑色可育雌虫与基因型为B的可育雄虫杂交,获得F1;
(2)F1可育雌雄虫之间杂交,获得F2。2. 在F1中,不可育雌虫的基因型为 ,可育雄虫产生的配子的基因型为 ,可育雌虫产生的次级卵母细胞的基因型为 。(编号选填)
①BB ②Bb ③bb ④B ⑤b
3. F1全部个体中,具有黄色条纹的个体有 。(编号选填)
①可育雌虫 ②不可育雌虫 ③可育雄虫
4. F2全部个体中,含有B基因的个体占比为 。
5.(2024·浙江·高考真题)瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为hh的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究,并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题:
(1)两个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图所示。
F1的黑色凸形是基因型为 亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是 性状。若F1雌雄个体相互交配,F2表型的比例为 。
(2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点,推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组? ,判断的依据是 。此外,还可以在 水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
组1
组2
组3
组4
未阻止表达
阻止表达
(3)为进一步研究P位点基因的功能,进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是 ;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 。
(4)进一步研究发现,鞘翅上有产生黑色素的上层细胞,也有产生红色素的下层细胞,P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果,下列对第(1)题中F1(HCHS)表型形成原因的分析,正确的有哪几项_____
A. F1鞘翅上,HC、HS选择性表达
B. F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达
C. F1鞘翅黑色凸形区域,HC、HS都表达
D. F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达
考点3 基因自由组合定律
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)水仙花瓣与副冠(如下图)的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制,A基因控制类胡萝卜素合成,B基因控制类胡萝卜素降解,D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色,a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲(花瓣白色、副冠黄色,花后期副冠会褪色)和纯合水仙乙(花瓣黄色、副冠橙红色,花后期副冠不褪色)。将甲和乙杂交后得到F1,再自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A. 水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的
B. 甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD
C. F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色,花后期副冠褪色
D. F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16,该性状共有2种基因型
2.(2025·甘肃·高考真题)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是( )
A. HhMm
B. HHMm
C. HhMM
D. HHMM
3.(2025·湖北·高考真题)某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F₁种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
个数(粒)
25
7
20
12
A. 32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B. 实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C. 不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D. 该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
4.(2024·广东·高考真题)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A. 育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B. 子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1:1
C. 子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3:1
D. 出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
5.(2024·山西&河南·高考真题)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A. ①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B. 还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C. ③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.(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
2.(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
3.(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
4.(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
5.(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
6.(2026·全国·高考真题)植物生长素对于维持正常株高具有重要作用。某种植物A基因(显性)编码的糖蛋白是生长素正常运输所必需的,使植物表现为正常株高;a基因(隐性)的产物无此功能,aa纯合体表型为矮秆。B基因(显性)的产物能使A基因的产物失活,b基因(隐性)的产物无此功能。这两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)植物生长素的极性运输过程 (填“需要”或“不需要”)ATP的参与。
(2)该种植物正常株高纯合体的基因型为 。
(3)两对等位基因的显性纯合体与隐性纯合体杂交产生F1,F1表型为 ;F1自交产生F2,F2表型及分离比为 ;
(4)若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为矮秆,则亲本矮秆纯合体的基因型有 。若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为正常株高,则F1自交产生的F2中正常株高个体所占的比例为 。
7.(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。
8.(2026·陕晋青宁·高考真题)芝麻是重要的经济作物。不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分,如图(a),此性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制。不考虑其他基因影响,回答下列问题。
表(a)
分组
基因型
蒴果类型
甲
AABB
多头
乙
aaBB
多头
丙
AAbb
多头
丁
aabb
单头
(1)为探究两对基因在蒴果形成中的作用,研究者经杂交鉴定出不同基因型的纯合植株,其表型如表(a),可知 (填“A和B”或“A或B”)基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。
(2)从表(a)中选出多头与单头植株杂交,F1均为多头蒴果植株;F1与亲本之一杂交,子代表型比为3∶1。由此可知杂交亲本基因型为 ,两对基因位于 对同源染色体上,此时,据遗传定律 (填“能”或“不能”)推测出1/4个体为单头植株。
(3)研究中发现,一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。上述F1自交所得F2植株中,多头与单头分离比预测为 ,多头植株中能稳定遗传的个体所占比例为 。
(4)对上述现象的解释之一如图(b):A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B,结合并激活同种受体促进多头蒴果形成;两基因突变并分别表达形成蛋白a和b,它们通过 抑制多头蒴果形成。据图(c)可知,A基因突变为a基因发生了碱基的 突变,蛋白a分子量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(2025·课标卷·高考真题)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色:白色=3:1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙):浅红色:白色(丁)=1:2:1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型 (填“相同”或“不同”),判断依据是 。
(2)丙自交子一代出现深红色:浅红色:白色=9:6:1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为 。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为 ,其中纯合体所占比例为 。
考点5 基因连锁与交换定律
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·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
3.(2025·河北·高考真题)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为 (填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生 种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为 。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为 的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2.不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为 。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因: 。
考点6 遗传规律的综合应用
1.(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
2.(2025·广西·高考真题)研究发现,小鼠达到生殖年龄后,初级卵母细胞的细胞质基质内Ca2+浓度快速升高,激活PDE3A酶催化cAMP水解,最终促使停滞的初级卵母细胞恢复减数分裂。利用不同PDE3A基因型小鼠进行杂交,杂交情况及结果见下表。下列分析正确的是( )
组别
1
2
3
4
5
6
♂
+/+
+/+
+/+
-/-
-/-
-/-
♀
+/+
+/-
-/-
+/+
+/-
-/-
平均窝产仔数(只)
7.5
7.4
0
7.6
7.4
0
注:“+/+”表示野生型;“+/-”表示杂合突变:“-/-”表示纯合突变。
A. 提高cAMP水平后,初级卵母细胞成熟速度加快
B. 初级卵母细胞恢复减数分裂时,染色体开始复制
C. 杂合突变个体相互杂交后,平均窝产仔数约为7.4只
D. 给第3组的母鼠注射PDE3A酶激活剂,可提高其窝产仔数
3.(2025·重庆·高考真题)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是( )
植株种类
温度
花粉不育率(%)
不育株S1
高温
100%
低温
0
不育株S2
高温
100%
低温
0
稳定可育株
高温
0
低温
0
A. S1是基因型为TTYY的纯合子
B. 选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离
C. F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16
D. 在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植
4.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)(多选)中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B. F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有RRGG、rr等类型
C. F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体比例是3/8
D. F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中目的个体的比例是2/9
5.(2024·福建·高考真题)人体Ⅰ型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COL1A1编码,α2链由7号染色体上的COL1A2编码。某夫妻因部分Ⅰ型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2。下列叙述错误的是( )
A. 人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B. 该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C. 丈夫体内Ⅰ型胶原蛋白结构异常的概率是1/2
D. 该夫妻生下正常女孩的概率是1/8
6.(2024·贵州·高考真题)人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲:一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
7.(2024·江西·高考真题)(多选)某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,正确的是( )
A. 黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B. 黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C. 黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D. 白羽雌鸟的基因型是hhZaW
8.(2024·山东·高考真题)(多选)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A. ①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B. ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C. 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D. 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
9.(2024·黑龙江·高考真题)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D. 若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
10.(2026·甘肃·高考真题)近亲婚配易导致隐性遗传病发病率升高,因此,我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。白化病是常染色体遗传病,正常(A)对白化(a)显性;红绿色盲由X连锁隐性基因()决定;代表X连锁抗维生素D佝偻病致病基因。假设有下列3个近亲婚配家系,其第II代非血亲配偶均不携带致病基因。回答下列问题。
(1)家系①中,如果基因型为,基因型为,则患白化病的概率为 。假设人群中白化病基因频率为1%,则白化病患者的比例应为 。
(2)家系②中,如果不携带致病基因,为表型正常的红绿色盲基因携带者,那么IV-1不可能为红绿色盲,是因为来自I-2的基因无法通过个体 和 遗传给IV-1。
(3)家系③中,假设为携带白化基因的佝偻病患者,不携带致病基因,IV-1同时患白化病和佝偻病。可推断I-1的基因型为 ,II-3的基因型为 ,III-1的表型为 ,IV-1的基因型为 。
(4)假设三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体。I-2不携带致病基因。在三个家系中,IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率分别为:家系① ,家系② ,家系③ 。
11.(2026·北京·高考真题)玉米是我国种植面积最大的农作物,籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。
(1)甲是小籽粒玉米突变株,甲和野生型玉米(WT)杂交,表型为正常籽粒,自交,中小籽粒约占,说明该小籽粒性状为 性状。研究发现,甲的2号染色体上A基因突变,导致胚乳蔗糖转化酶(A)失活,胚乳发育异常,籽粒变小。
(2)B基因突变株乙(bb)也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变,影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量,结果如图1所示。
乙表现小籽粒的原因是:B基因突变使A的含量 ,影响胚乳发育。
(3)另有一小籽粒显性纯合突变株丙(DD),D基因位于1号染色体上,抑制A基因的表达。将丙与乙杂交,表型为小籽粒,自交,表型及比例为 。
(4)籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值,但无法通过自交保种,限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株,E基因位于9号染色体上。为方便保种,育种专家将D和E基因转入某品系玉米,获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交,有两种,表型分别与两个亲本相同,在种植前可通过籽粒大小区分;两者再杂交,依然产生相同结果。
①预期的表型和比例为 。
②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体,以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示,基因用相应字母表示 。(画出满足条件的一种情况即可)
12.(2026·湖南·高考真题)株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:
(1)为阐明纯合品系甲(株高100 cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140 cm)杂交后,株高均为140 cm,F2中株高140 cm和100 cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为 。
(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。野生型:突变型:
①该突变体第 位氨基酸突变为 (部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。
②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物 (填序号)。Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.
(3)某纯合品系乙(株高75 cm)与纯合品系甲(株高100 cm)杂交后,株高均为100 cm,中株高100 cm的347株,株高75 cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:
①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为 (用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140 cm)杂交,其表现为株高140 cm,中株高140 cm、100 cm和75 cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是 。
②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是 。
13.(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mRNA②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漏造成的损伤)。
14.(2026·四川·高考真题)矮秆水稻具有较强抗倒伏能力,有人开展了矮秆高产水稻相关研究(相关基因均独立遗传)。回答下列问题。
(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素能 ,使水稻植株增高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列 (填序号)相同的碱基序列作为引物进行PCR,选取限制酶 剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现 条电泳条带。将杂合子自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交,F1全为高秆,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如下表:
表型
高秆
矮秆
正常产量
低产
高产
正常产量
低产
高产
相对数量
18
6
3
6
2
1
①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析,A/a基因不会影响配子育性,判断依据是 。
②进一步研究发现,水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例,解释F1水稻出现空壳的原因 。
③应用分子生物学技术分析发现,F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,则F2矮秆高产植株的基因型为 。
15.(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 。
16.(2026·河南·高考真题)水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题:
(1)A基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为 。
(2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行 ,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是 。
(3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。
组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
①
大穗抗病×大穗感病
全为大穗抗病(M)
大穗抗病∶大穗感病=3∶1
②
大穗抗病×小穗感病
全为中穗中抗病(G)
大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1
③
M×小穗感病
中穗中抗病∶中穗感病=3∶1
已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为 (填“显性”或“隐性”);G的基因型为 ;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为 、 。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为 。
17.(2026·安徽·高考真题)某二倍体植物是一种重要的中药材,也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关,当有显性基因R时,白色前体物质会转化为花色素苷,花色呈淡红色;当有显性基因R和D时,花色素苷会聚集到花瓣,花色呈深红色;显性基因H可抑制D基因的作用,从而阻止花色素苷的聚集,因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。
回答下列问题。
(1)基因型为RrDDHH的植株自交,子代的表型是 。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,子代中白花∶淡红花∶深红花= 。结合基因和染色体的关系,简述基因自由组合定律的实质: 。
(2)基因型为RrDdHh的植株测交,从F1的淡红花和深红花植株群体中,随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色,则两植株的基因型组合可能有 种(不考虑正、反交)。
(3)为研究上述基因的特征,对相关基因进行了测序,发现它们的启动子特定区域碱基组成具有 特点,这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开,起始转录。
(4)该植物能够产生一种次生代谢物,有重要的应用价值,可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比,该技术可大幅提高次生代谢物的产量,除此之外,还具有 (答出2点即可)等优点。
18.(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。
19.(2025·海南·高考真题)我国利用航天优势开展玉米诱变育种,获得多个雄性不育突变体和矮秆突变体。回答下列问题。
(1)研究人员将玉米种子随机分为两份,一份送到太空,另一份保存在地面种子站,其目的是 。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得相关突变体,这说明基因突变具有的特点是 。
(2)将雄性不育植株P1(aa)与可育植株P2(AA)杂交得到F1,F1自交得到F2。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR(染色体上特定DNA序列),分别获得100 bp和135 bp的产物。若同样扩增F2,则F2中同时获得100 bp和135 bp的植株比例为 。
(3)甲是太空诱变获得的雄性不育株,乙是同群体某一可育株。某团队开展以下2个实验:
实验①
甲与乙杂交
实验②
乙自交
根据实验①和②的结果,得出雄性不育性状是隐性性状的结论,支持这一结论的实验结果是 。
(4)已知玉米株高和育性这两对性状独立遗传,可育对不育为显性,但高秆和矮秆的显隐性未知。现有纯合的高秆可育、高秆不育和矮秆可育品系,合理选用这些材料,通过育种技术培育纯合矮秆不育品系的实验思路是 。
20.(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。
21.(2025·福建·高考真题)家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制,回答下列问题:
(1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为 。基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫的概率为 。
(2)研究发现:①在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条;②X染色体上1对等位基因参与毛色控制:XB(黑色)、XO(黄色)和XB XO(玳瑁色)。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测,统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例,结果如图1。
从结果可知该mRNA特异性地在 细胞中由 基因转录,由此判断图中未知猫的基因型是 (只考虑性染色体)。
(3)性染色体基因(B/O)能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。
①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有 种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交,子代雄猫的毛色是 。
②若两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色,子代雌猫基因型为 。
22.(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 。
23.(2025·贵州·高考真题)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,对色没有影响。现用基因型为与的亲本交配,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 。
24.(2025·江西·高考真题)天然色素可赋予稻米多样化颜色。为解析红色稻米品种ka的遗传机制,研究人员以连续自交表型均稳定遗传的纯合品种ka(红色)、Dr(白色)和Pu(白色)开展实验(本题涉及的基因名称依次定义为A/a、B/b……)。回答下列问题:
(1)ka和Dr正反交,获得籽粒(F1),种植后自交获得籽粒(F2),F2自交获得F3,表型如下表,表明其遗传方式为母性影响(子代表型由母本的核基因控制)。完善表中表型数据。
亲本组合
F1 颜色
F2颜色
F3颜色
♀ka(红)×♂Dr(白)
全红
全红
♀Dr(白)×♂Ka(红)
全白
红:白=3:1
(2)ka和Pu杂交,后代连续自交获得F3的表型比例为9红:3棕:4白,表明ka中籽粒颜色由两对基因控制,结出棕色籽粒的F2植株基因型为 或 。
(3)在定位好的A/a、B/b基因两侧设计PCR引物,引物对1和引物对2分别可扩增A/a、B/b全部序列。下图是对亲本ka、Dr、Pu和第(2)题中F2某个体PCR后电泳的结果。已知图中①为ka,②为Dr,可判断a基因由A基因发生 突变形成;③结出的籽粒颜色是 或 。
(4)回收第(3)题图中条带I和Ⅱ中的DNA,以speI(一种限制性内切核酸酶)处理,I中的DNA不能被切割,Ⅱ中的DNA被切割成4个片段,据此推测B基因突变为b基因的过程中至少有 个碱基发生了突变。
25.(2025·浙江·高考真题)玉米(2n=20)雌雄同株异花。从玉米某自交系(甲)中选育出2个雄性不育突变体(乙和丙)。已知雄性不育基因E1、E2由雄性可育基因E突变所致;如图1所示。甲×乙的F2中雄性可育285株、雄性不育94株,甲×丙的F2中雄性可育139株、雄性不育45株。利用引物P1和P2,对甲、乙、丙以及它们之间杂交的后代(丁和戊)基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经SnaBⅠ完全酶切后电泳,结果如图2所示。
回答下列问题:
(1)E1基因与E基因相比,由于 ,导致编码的蛋白质中1个氨基酸发生改变。E2基因与E基因相比,由于编码区增加了插入序列,导致 ,使编码的蛋白质中氨基酸数目减少。
(2)雄性不育对雄性可育是 性状,乙的基因型是 。甲×丙产生的F1其雌配子有 种,F2可育植株中纯合子占 。若甲×戊的F1随机交配,则F2中E1的基因频率是 。
(3)写出丁×戊获得F1的遗传图解。
(4)雄性不育突变体不能自交繁殖。为了保存雄性不育突变体,需长期保留含不育基因的杂合子。该杂合子可采用上述“PCR结合限制性内切核酸酶酶切后分析条带”进行鉴定,还可采用的方法有 (答出2点即可)。
(5)利用引物P1、P2对甲的基因组DNA进行PCR扩增和电泳,下列叙述错误的是___________。
A. PCR反应中TaqDNA聚合酶是沿着模板链的3'端向5'端聚合核苷酸
B. 图2中胶板的上端是电泳时的负极,且电泳时DNA片段由负极向正极泳动
C. 若用32P标记引物P1,每个DNA分子经4轮PCR循环后,可获得16条含32P标记的DNA单链
D. 若用32P标记引物P1,每个DNA分子经4轮PCR循环后,可获得8个含32P标记且长度为b的DNA分子
26.(2025·重庆·高考真题)全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是 。
(2)经检查发现丈夫的父母携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。据此分析,导致丈夫患病的H基因是 (填编号)。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是 。
(3)妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析,G基因突变为g基因发生的变化是 。
(4)临床研究发现,G基因和H基因任意突变都可导致全色盲,且突变的G基因可抑制H基因的表达。可支撑该结论的检查结果是 (选填两个编号)。
①妻子的H蛋白表达下降
②丈夫的G蛋白表达上升
③妻子的H蛋白表达正常
④丈夫的G蛋白表达下降
⑤妻子的H蛋白表达上升
⑥丈夫的G蛋白表达正常
(5)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是 (H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因)。
27.(2025·甘肃·高考真题)大部分家鼠的毛色是鼠灰色,经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因:Ay决定黄色,A决定鼠灰色,at决定腹部黄色,a决定黑色,它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a,其中Ay基因为显性致死基因(AyAy的纯合鼠胚胎致死)。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时,可以产生的基因型有 种,表型有 种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是 。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交,F1代产生了3/8黄腹黑背鼠,3/8黄腹棕背鼠,1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀ ,♂ 。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生,dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交,F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色:黑色:白化=9:3:4,则亲本白化纯种鼠的基因型为 ,F2代黑色鼠的基因型为
28.(2025·四川·高考真题)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,则紫叶水稻籽粒的颜色有 种;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 。
29.(2025·湖南·高考真题)未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状,科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题:
(1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,只有一种表型。自交得到的中,绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株,则显性性状为 。
(2)进一步分析发现:相对于绿色豆荚植株,黄色豆荚植株中基因H(编码叶绿素合成酶)的上游缺失非编码序列G。为探究G和下游H的关系,研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h(突变位点如图a所示,h编码的蛋白无功能),然后将获得的Hh植株与黄色豆荚植株杂交,思路如图a:
①为筛选Hh植株,根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR。若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp,则基因H可能未发生突变,或发生了碱基对的 ;若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段,而h的酶切位点丧失,则图b(扩增产物酶切后电泳结果)中的 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的是Hh植株。
②若图a的中绿色豆荚:黄色豆荚=1:1,则中黄色豆荚植株的基因型为 [书写以图a中亲本黄色豆荚植株的基因型(△G+H)/(△G+H)为例,其中“△G”表示缺失G]。据此推测中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是 。
③若图a的中两种基因型植株的数量无差异,但豆荚全为绿色,则说明 。
30.(2025·北京·高考真题)Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。
(1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。
①家系1的II-2是携带者的概率为 。
②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配,所生子女均正常,原因是 。
(2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如,小鼠在单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,而双突变体小鼠ggrr表现为α型。表型正常的GgRr小鼠间杂交,F1表型及占比为:正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有 。
(3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解,导致USH。因此,抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解,但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡,因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时,不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解,研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞,在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求,则加药后的检测结果是 。
(4)将野生型R基因连接到病毒载体上,再导入患者内耳或视网膜细胞,是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害,保证治疗的安全性,用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释 。
31.(2025·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为 。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、 。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。实验方案: (填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交
②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交预期结果:若 ,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是 。丙的基因型可能为 ;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是 。
32.(2025·江苏·高考真题)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:
(1)组别①黑眼个体产生配子的基因组成有 ;中黑眼个体基因型有 种。
(2)组别②亲本的基因型为 ;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。基因型为和AAbbXHO的亲本杂交,相互交配产生。
(ⅰ)中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为 ;中白眼个体基因型有 种。
(ⅱ)白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有 。
(ⅲ)若要从群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上的个体数量至少需有 个。
33.(2025·陕西&山西·高考真题)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔 无分泌腔 3 : 1
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是 ,控制分泌腔形成的基因是 。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明 。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是 。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为 ,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的 (填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
34.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础,以下为部分实验,回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的 定律。
(2)然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象 (填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是 。
(3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(2)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表,表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
结果证实了上述假设,则F2中腋生:顶生的理论比例为 ,并可推出(2)中顶生亲本的基因型是 。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失,Y突变为y-2导致 。y-1和y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。
在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象? (填“①”或“②”或“③”)。若此F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生 个具有正常功能Y基因的子细胞。
35.(2024·天津·高考真题)LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况,发现如下谱系。
(1)依据LHON遗传特点,Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为 。
(2)调查发现,LHON患者病变程度差异大(轻度、重度),且男性重症高发。研究发现,该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,其中重度患者核基因型为 。
(3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列(非模板链),C为编码序列的第157位,突变成T后,蛋白序列的第 位氨基酸将变成 。部分氨基酸密码子:丙氨酸(GCG)、缬氨酸(GUG)、色氨酸(UGG)、精氨酸(CGC或CGG或CGU)
(4)人群筛查发现,XbXb基因型在女性中的占比为0.01%,那么XbY基因型在男性中的占比为 。
(5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病,每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9(已知Ⅱ-5基因型为XBY,Ⅱ-6基因型为XBXb)与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚,其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 。
36.(2024·海南·高考真题)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中,这一对相对性状至少受 对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有 种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有 种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是 。
37.(2024·江苏·高考真题)有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因B对白色基因b为显性,基因I存在时抑制基因B的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因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:
(1)甲和丙的基因型分别是 、 。
(2)组别①的F2中有色花植株有 种基因型。若F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株比例为 。
(3)组别②的F2中白色花植株随机传粉,后代白色花植株中杂合子比例为 。
(4)组别③的F1与甲杂交,后代表型及比例为 。组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为 。
(5)若这种植物性别决定类型为XY型,在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k,导致合子致死。基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交,F1中雌雄植株的表型及比例为 ;F1中有色花植株随机传粉,后代中有色花雌株比例为 。
38.(2024·贵州·高考真题)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制,其中某一基因纯合致死。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 。
39.(2024·江西·高考真题)植物体表蜡质对耐干旱有重要作用,研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体),其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明,突变表型是因为C基因突变为c,使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断),符合孟德尔遗传规律,回答下列问题:
(1)在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT,纯合体)。据图判断,突变体Cer1中c基因的突变类型是 。
(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交.F1全为野生型,F1与突变体Cer1杂交,获得若干个后代,利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物,可以分别得到与如图泳道 和泳道 (从1~5中选择)中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为 。
(3)进一步研究意外发现,16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变,产生了基因d1,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是 。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因d2。CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的表型为野生型,F1自交,F2野生型与突变型的比例为 ;完善以下表格:
F2部分个体基因型
棕榈酸(填“有”或“无”)
16-羟基棕榈酸(填“有”或“无”)
颖壳蜡质(填“有”或“无”)
Ccd2d2
有
①
无
CCDd2
有
有
②
40.(2024·甘肃·高考真题)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)
表型
正交
反交
棕眼雄
6/16
3/16
红眼雄
2/16
5/16
棕眼雌
3/16
3/16
红眼雌
5/16
5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为 ;其中一对基因位于z染色体上,判断依据为 。
(2)正交的父本基因型为 ,F1基因型及表型为 。
(3)反交的母本基因型为 ,F1基因型及表型为 。
(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径,写出控制酶合成的基因和色素的颜色 。
41.(2024·河北·高考真题)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体(长形深绿)、(圆形浅绿)和(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验
杂交组合
表型
表型和比例
①
非圆深绿
非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿=9︰3︰3︰1
②
非圆深绿
非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹=9︰3︰3︰1
回答下列问题:
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循 定律,其中隐性性状为 。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用 进行杂交。若瓜皮颜色为 ,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则中椭圆深绿瓜植株的占比应为 。若实验①的植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为 。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是 ,同时具有SSR2的根本原因是 。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
42.(2024·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例。
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出结论: 。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
43.(2024·全国甲卷·高考真题)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于 (填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是 。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为 。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表现型有 种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有 种。
44.(2024·黑龙江·高考真题)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。
(1)将ml与野生型杂交得到F1,表型为 (填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入 个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与ml表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了 ,a2基因发生了 ,使合成的mRNA都提前出现了 ,翻译出的多肽链长度变 ,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中 号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,ml的基因型为 ,m2的基因型为 。若将ml与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。
45.(2024·山西&河南·高考真题)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得,根据的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则瓜刺的表现型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或中选择材料进行的实验及判断依据是 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,均为黑刺雌性株,经诱雄处理后自交得,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 。
试卷第1页,共3页
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专题05 孟德尔两大遗传定律
考点1 分离定律及其应用
1.【答案】C
2.【答案】BCD
3.【答案】(1)① 分离 ② F2中出现3:1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传规律 (2)① PCR扩增 ② 1或3 ③ a (3)选用材料:F1植株和P2植株遗传图解
4.【答案】(1)① 提高突变率 ② 低频性、不定向性 (2)弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1 (3)① 在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成 ② 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现 (4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系
考点2 分离定律的异常现象分析
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】BCD
4.【答案】1. ABC 2. ② ⑤ ① ② ③ 3. ① ② ③ 4. 1/2
5.【答案】(1)① HCHC ② 显性 ③ 1:2:1 (2)① 组3、组4 ② 组3和组4表现为全红,组1和组2表型不变 ③ 转录 (3)① 黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点 ② 黑色斑点面积大小 (4)ABD
考点3 基因自由组合定律
1.【答案】ACD
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】(1)需要 (2)AAbb (3)① 矮秆 ② 矮秆∶正常株高=13∶3 (4)① AABB、aaBB ② 3/4
7.【答案】(1)① 基因的自由组合(分离定律和自由组合) ② 3/7 ③ 1/2#2% (2)3/三 (3)① 显性 ② 1/2#2% (4)乙和丙
8.【答案】(1)A或B (2)① AABB×aabb ② 两 ③ 不能 (3)① 11:5 ② 7/11 (4)① 与蛋白A或B竞争受体 ② 缺失 ③ 变小
9.【答案】(1)① 不同 ② 甲、乙自交的结果与甲乙杂交的结果不同 (2)① 1/4 ② 深红色:浅红色:白色=1:2:1 ③ 1/4
考点5 基因连锁与交换定律
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】(1)替换 (2)① 父本 ② 1/2 (3)① 3 ② 1/3 ③ 2/3 ④ a花粉不育,无法形成纯合aa植株 (4)① AaEe ② E/e和A/a连锁且无交换,F₂中无同时含A和E的配子 ③ 1/6 ④ 若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6
考点6 遗传规律的综合应用
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】BCD
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】AD
8.【答案】AC
9.【答案】C
10.【答案】(1)① 1/64 ② 1/10000 (2)① II-3 ② III-2 (3)① AaXDY ② AaXdY ③ 不患白化病,患佝偻病 ④ aaXDXd (4)① 1/512 ② 0 ③ 0
11.【答案】(1)隐性 (2)降低 (3)正常籽粒∶小籽粒 = 3∶13 (4)① 小籽粒育性正常∶正常籽粒雄性不育 = 1∶1 ②
12.【答案】(1)由一对等位基因控制,株高140 cm为显性性状,100cm隐性性状 (2)① 266 ② 苯丙氨酸 ③ Ⅱ和Ⅲ (3)① aabb ② 两对等位基因位于两对同源染色体上 ③ 甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
13.【答案】(1)有氧 (2)(S)aaBB或(S)AAbb (3)② (4)① (S)AABB ② (S)AaBB:(S)aaBB=1:1 (5)③ ④
14.【答案】(1)促进细胞伸长 (2) ① ④ PamC Ⅰ 3 (3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG
15.【答案】(1) 常 AAXBY aaXBY (2)AAXBY、AaXBY、aaXBY (3) Ⅱ ① AAXBXB
16.【答案】(1)① 遵循 ② 大穗 (2)① 逆转录/反转录 ② A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间,因此表现为中穗 (3)① 显性 ② A1A2BB ③ A1A1BB ④ A1A1Bb ⑤ 7/16
17.【答案】(1)① 淡红色和白色 ② 4:9:3 ③ 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;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 (2)7/七 (3)A-T碱基对比例高 (4)不受季节、气候、地域限制,可全年工业化生产;无需采收野生植株,有利于野生植物资源/生态保护;产物易分离纯化,生产成本更低(任选2点即可)
18.【答案】(1)① GGhh/hhGG ② 2 ③ /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)① 共同祖先/同一祖先/同种祖先 ② 生殖隔离 ③ 外植体
19.【答案】(1)① 设置对照实验 ② 不定向性 (2)1/2 (3)实验①和实验②后代都为雄性可育;或实验①后代为雄性可育:雄性不育=1:1,实验②后代为雄性可育:雄性不育=3:1 (4)将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交,若F1表现为高秆可育,则将F1自交得到F2,F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系;若F1表型为矮秆可育,则将进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍,出现的矮秆不育植株即为目标品系
20.【答案】(1)AABBCC (2)① 3 ② 13/16(或81.25%) ③ 多 ④ 11 (3)① 酶A ② 100
21.【答案】(1)① aaEE、aaEe ② 3/16 (2)① 黑素 ② O ③ (3)① 2/二/两 ② 黄色 ③
22.【答案】(1)① 未统计子一代不同性别的表型比例,无法确定基因位置 ② 红花:白花=3:1 ③ 红花:黄花:白花=9:3:4 (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 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
23.【答案】(1)① 39 ② 雌性 (2)① bbZAZA 或 bbZAZa ② bbZAW和bbZaZa ③ 黑色 (3)① 青色 ② 青色:黑色:白色:黄色=21:7:3:1
24.【答案】(1)① 红:白=3:1 ② 全红 (2)① AAbb ② Aabb (3)① 增添/插入 ② 红 ③ 棕 (4)3/三
25.【答案】(1)① 碱基对替换 ② 终止密码子提前 (2)① 隐性 ② E2E2 ③ 2/两/二 ④ 1/3 ⑤ 1/4 (3) (4)测交,自交,核酸分子杂交,基因测序 (5)C
26.【答案】(1)常染色体隐性 (2) ① 无益也无害/中性 (3)碱基的缺失 (4)① ⑥ (5)Gghh、ggHh
27.【答案】(1)① 9 ② 4 (2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,且AyAy纯合致死 (3)① ataBb ② atabb (4)① aadd ② aaD-(aaDD、aaDd)
28.【答案】(1)① 5 ② 能 (2)① 2 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)① 4 ② 3/4或1/2
29.【答案】(1)绿色豆荚 (2)① 替换 ② Ⅱ ③ (△G+H)/(G+h) ④ G调控下游基因H的表达,缺失G时,基因H的表达量下降:另一条染色体上的h无功能。 ⑤ G不调控下游基因H的表达。
30.【答案】(1)① 2/3 ② 家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的 (2)ggRr、Ggrr (3)红色荧光强度基本不变,绿色荧光强度显著增加 (4)a.不能表达病毒基因,避免触发免疫反应 b.不能整合到染色体中, 避免潜在的突变风险 c.不能在细胞内增殖,避免伤害细胞 d.不能严重影响细胞的基因表达,避免影响细胞正常功能 (合理即可)
31.【答案】(1) 符合 1/8 (2) AaaBb、aaabb ① 子代蓝花:白花=5:3 (3) 倒位 aaBB或aaBb F1F2或R1R2
32.【答案】(1)① AB、Ab、aB、ab ② 6 (2)① AABB和aaBB ② 黑眼:黄眼=8:1 (3)AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB (4)① 黑眼:黄眼:白眼=12:15:5 ② 8 ③ aabbXHXh、aabbX hXh ④ 3200
33.【答案】(1)① A ② A、B (2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达 (3)① 甲和丁或乙和丙 ② 齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4 ③ A
34.【答案】(1)分离 (2) 不能 基因突变的频率很低 (3) 13:3 ffDd (4) 基因无法正常表达 ② 20/二十
35.【答案】(1)0/零 (2)XbY (3)① 53 ② 色氨酸 (4)1% (5)1/2048
36.【答案】(1)母本 (2)① 显 ② 2/两 (3)① 26 ② 8/9 (4)① 4/四 ② 3/三 ③ 耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。
37.【答案】(1)① iiBB ② IIBB (2)① 2 ② 1/9 (3)1/2 (4)① 白色:有色=1:1 ② 白色:有色=3:1 (5)① 白色♀:有色♀:白色♂:有色♂=26:6:13:3 ② 32/63
38.【答案】(1)① B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 ② 基因型B1B1的个体死亡 ③ B1B2、B1B3 (2)① 5/五 ② B1B3和B2B3 (3)① 黄色短尾:黄色正常尾:鼠色短尾:鼠色正常尾=4:2:2:1 ② 丁是隐性纯合子B3B3dd
39.【答案】(1)碱基对的缺失 (2)① 3 ② 1 ③ 1:1 (3)密码子具有简并性 (4)① 9:7 ② 有 ③ 有
40.【答案】(1)① 6:2:3:5(3:5:3:5)是9:3:3:1的变式 ② 正交、反交结果不同 (2)① aaZBZB ② AaZBZb、AaZBW 表型均为棕色 (3)① aaZBW ② AaZBZb、AaZbW 表型分别为棕色、红色 (4)① 为基因A(或B);② 为基因B(或A);③ 为红色;④ 为棕色
41.【答案】(1)① 分离(或“孟德尔第一”) ② 浅绿 (2)① P2、P3(或“圆形浅绿亲本和圆形绿条纹亲本”或“浅绿亲本和绿条纹亲本”) ② 深绿 (3)① 3/8 ② 15/64 (4)① 9号(或“SSR1所在的”) ② F1 形成配子时,位于一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组 ③ F1减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精 (5)仅出现P1的SSR1条带(或“仅出现P1的SSR条带”)
42.【答案】(1)① 花色和籽粒颜色 ② 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒 (2)9/16 (3)① A ② aaBBDD ③ 1/4 (4)① 调查红花植株的叶边缘形状 ② 若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
43.【答案】(1)细胞质 (2)① 核糖体 ② 3:1 (3)① 1 ② 3
44.【答案】(1)① 熟黄 ② 持绿(或m1或突变型) (2)① 碱基的替换 ② 碱基的增添 ③ 终止密码子 ④ 短 ⑤ ① (3)① a1a1A2A2 ② A1A1a2a2 ③ 1/2
45.【答案】(1)① 黑刺:白刺=1:1 ② 从亲本或F1中选取普通株表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性( 选择亲本黑刺普通株个体进行自交,若后代发生性状分离,则黑刺性状为显性,不发生性状分离,则该黑刺性状为隐性) (2)F2中的表型及比例为黑刺雌性株:黑刺普通株:白刺雌性株:白刺普通株=9:3:3:1。 (3)将王同学杂交F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株
试卷第1页,共3页
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