第16讲 基因的分离定律及应用(山东热点情境+3大核心速记+靶向专攻)(专项训练)(山东专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-31
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3份
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摘要:
**基本信息**
以“考情-核心-专练”三层架构系统整合分离定律,通过假说演绎法构建知识逻辑,结合山东本地情境实现方法迁移与素养落地。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|三大核心·主干速记|3个核心知识|假说演绎法梳理实验逻辑;显隐性判断“杂交/自交法”;纯合子鉴定“测交/自交法”|从杂交实验(基础)→模拟实验(验证)→题型突破(应用),形成“概念生成-原理推导-实践应用”链条|
|分层专练·靶向攻关|模拟题16道+创新题16道+真题9道|特殊遗传现象(从性遗传/复等位基因)解题模型;跨章节综合题(育种/变异)融合策略|以本地情境(章丘大葱/里岔黑猪)为载体,衔接自由组合/伴性遗传,落实科学思维与探究实践|
内容正文:
第16讲 基因的分离定律及应用
第一部分 五年考情·精准定向
山东考情概览 山东热点情境 山东备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心知识01 一对相对性状的杂交实验
核心知识02 性状分离比的模拟实验
核心知识03 基因分离定律重点题型突破
第三部分 分层专练·靶向攻关
两年模拟·情境题(全国视野,单选+不定项+非选择题)
一年重难·创新题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2.活动:模拟动物或植物性状分离的杂交实验。
3.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2026 贵州、安徽
2025 河南、云南、浙江、黑吉辽蒙
2024 贵州、安徽
2023 全国甲、江苏、北京
2022·全国甲、广东卷
1.考查频次:近5年山东新高考没有独立出选择题,本章节极少单独出题,考点大多融合基因的自由组合定律、伴性遗传、生物育种、可遗传变异等后续考题中,属于高频隐性穿插考点。
2.考查要点:考查内容聚焦三大板块:一是对相对性状的杂交实验,二是性状分离比的模拟实验,
三是基因分离定律重点题型突破,常结合自由组合、前沿科研素材命题。
热点情境
本地情境素材:
素材1: 章丘大葱抗紫斑病遗传 章丘大葱是济南标志性特色蔬菜,抗紫斑病(A)对感紫斑病(a)为一对常染色体等位基因控制,完全显性。可考方向:分离定律实质、F₂性状分离比例、测交实验验证、育种中纯合抗病株筛选、基因型鉴定。
素材2: 青研紫麦籽粒糊粉层紫色遗传 青研紫麦是青岛自主培育特色小麦品种,籽粒紫色糊粉层(D)对白色(d)由一对等位基因控制,显性纯合 DD 胚胎致死。 可考方向:显性纯合致死、分离比修正计算、基因型与表型判断、育种可行性分析。
素材3: 里岔黑猪背部毛色遗传(从性遗传) 里岔黑猪是山东优良地方猪种,背部黑毛(H)对棕毛(h)为一对常染色体等位基因,属于从性遗传。多组杂交组合统计后代毛色,开展种猪筛选。可考方向:从性遗传、基因型与表型的对应、子代概率推算、畜禽良种选育。
素材4: 小尾寒羊有角性状遗传(复等位基因) 小尾寒羊为山东地方良种国内知名多胎地方绵羊,羊角性状由常染色体上复等位基因控制:有角 Tᴬ>微角 Tᴮ>无角 t。不同基因型个体杂交,后代表型随等位基因组合发生变化,养殖场需要选育稳定无角的基础母羊群体。 可考方向:复等位基因下的分离定律、显隐性排序、杂交后代表型预判、概率计算。
备考策略
1. 抓牢核心概念:分离定律、相对性状、纯合子与杂合子、性状分离。
2. 熟记关键代表生物: 豌豆、玉米。
3. 紧盯山东高频命题素材:分离定律实质、假说演绎法、特殊遗传现象(山东本地生物模拟卷高频素材)。
4. 强化题型解题方法
科学史题型:梳理科学家→实验贡献→学说观点→生物学意义;
融合综合题:自由组合、伴性遗传、变异与育种。
5.紧扣命题趋势:本章节单独出题概率偏低,重在关联后续基因自由组合定律、伴性遗传、变异与育种等知识,侧重跨章节综合理解,落实结构与功能相适应素养。立足生命观念、科学思维、科学探究三大素养,围绕基因分离定律实质、特殊分离现象进行命题;对比归纳强化知识整合与应用能力。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:对相对性状的杂交实验、性状分离比的模拟实验、基因分离定律重点题型突破。
一图串联
核心梳理
核心知识1 一对相对性状的杂交实验
1.豌豆作为遗传实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”
4.分离定律的实质
5.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
易错提醒
①提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验。
②演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行测交实验对演绎推理的结果进行验证。
核心知识2 性状分离比的模拟实验
1.实验原理
2.实验过程
3.实验结果及结论
(1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。
易错提醒
说明雌性或雄性生殖器官在产生配子时,产生了两种类型的配子,且数量相等。
核心知识3 基因分离定律重点题型突破
1. 基因型和表型的推断
2. 显、隐性性状的判断
(1)根据子代性状判断
(2)“实验法”判断性状的显隐性
3.纯合子和杂合子的鉴定
易错提醒
①鉴别一只动物是否为纯合子,常用测交法。
②鉴别一棵植物是否为纯合子,四种方法均可,其中自交法最简便。
③鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物)。
④提高优良品种的纯度,常用自交法。检验待测个体的基因型,常用测交法。
第三部分 分层专练·靶向攻关
两年模拟·情境题(全国视野,单选+不定项+非选择题)
考查重点:对相对性状的杂交实验, 性状分离比的模拟实验、 基因分离定律重点题型突破。
1.【显隐性关系判断】(2026·山东临沂·模拟)已知某种自花传粉的植物有一对相对性状甲和乙,下列关于这对相对性状的显隐性关系判断方法的叙述,正确的是( )
A.让甲性状植株与乙性状植株杂交,子代既有甲性状又有乙性状,说明甲性状为显性性状
B.若甲性状为显性性状,则具有甲性状的植株自交的后代一定会发生性状分离
C.甲性状植株自交后代没有发生性状分离,说明甲性状为隐性性状
D.分别让甲性状植株和乙性状植株自交,若某植株的子代出现了性状分离,则说明该亲本植株的性状为显性性状
2.【复等位基因】(2026·山东日照·模拟)某植物的花色受一组等位基因控制,A1控制产生红色色素,A2控制产生蓝色色素,a不控制色素的生成,aa个体表现为白色,紫色个体能产生红色和蓝色两种色素。在一个自由交配的群体里,该植物花色为红色的个体比例为24%,蓝色个体比例为39%,紫色个体比例为12%。下列叙述正确的是( )
A.该群体中有两种花色的个体存在纯合子
B.该群体中纯合子的比例为36%
C.该群体中A1的基因频率为0.3
D.不含a基因的个体在该群体中所占的比例与aa的基因型频率相等
3.(2026·四川成都·模拟)已知水稻的高度由3对独立遗传的基因控制,分别为T1/t1、T2/t2、T3/t3,其中显性基因均可使水稻植株长高,长高程度相同且可以累加。下列叙述正确的是( )
A.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,后代杂合子的比例为1/8
B.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体测交,后代表型的比例为1:3:3:1
C.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,后代表型的种类为 5种
4.【复等位基因】(2026·山东泰安·模拟)某二倍体植物的花色有红色和白色两种,受显隐性关系为A>a>a'的复等位基因控制。一株红花植株甲自交,子代出现1/4的白花个体;另一株白花植株乙自交,子代出现1/4的红花个体。甲自交子代的白花个体与乙自交子代的红花个体杂交,后代均为白花个体。下列叙述错误的是( )
A.根据题意可推知,基因A、a'均控制红花,基因a控制白花
B.若甲、乙杂交,则产生的子代中红花植株占1/2
C.甲自交子代的红花个体和乙自交子代的白花个体杂交,后代中白花个体均为纯合子
D.若甲、乙自交子代的数量相等,则将其混合种植后随机传粉,子代中红花个体占1/2
5.(2026·河北邯郸·模拟)假说—演绎法是科学研究中常用的一种方法。下列叙述正确的是( )
A.梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置,属于“演绎推理”
B.萨顿通过假说—演绎法提出基因在染色体上
C.孟德尔将F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎=3∶1,属于“实验验证”
D.摩尔根运用假说—演绎法证明了果蝇红/白眼基因在X染色体上呈线性排列
6.(2026·陕西咸阳·模拟)某同学利用小桶和小球进行模拟实验,小桶和小球的放置情况如表所示。下列叙述错误的是( )
1号小桶
200个标注为A的小球,200个标注为a的小球
2号小桶
200个标注为A的小球,200个标注为a的小球
3号小桶
200个标注为B的小球,200个标注为b的小球
4号小桶
200个标注为B的小球,200个标注为b的小球
A.无论模拟分离定律还是自由组合定律,4个小桶中的小球数量必须相等
B.若小桶代表生殖器官,A/a和B/b代表基因,则小球可代表雌配子或雄配子
C.从1号、2号小桶中抓取小球组合后,可模拟出杂合子自交子代的基因型种类及比例
D.从1号和3号小桶中抓取小球,组合后可模拟出AaBb个体产生的雄配子或雌配子的类型及比例
7.(2026·河北邯郸·模拟)孟德尔遗传定律是遗传学核心基础,下列针对遗传实验与定律实质的说法正确的是( )
A.孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出基因、等位基因、基因型等核心概念
B.杂合子自交后代出现3:1性状分离比,必须满足雌雄配子随机结合且存活率相同
C.自由组合定律的实质是减数分裂时,非等位基因自由组合
D.测交实验可以验证基因分离定律,但无法验证基因自由组合定律
8.【新情境·亲本印记基因沉默】(2026·河南巩义·模拟)某种海蜗牛壳的宽纹和窄纹分别由常染色体上的等位基因R、r控制。该海蜗牛存在“亲本印记”现象:当子代的基因型为Rr时,母本来源的该基因被沉默,仅父本来源的该基因表达;当子代的基因型为RR或rr时,双亲基因均正常表达。将一只宽纹雄螺(基因型为Rr)与一只窄纹雌螺(基因型为rr)交配,假设子代数量足够多,下列叙述正确的是( )
A.亲本宽纹雄螺的R基因可能来自其父本,也可能来自其母本
B.该海蜗牛壳的宽纹和窄纹的遗传不遵循分离定律
C.子代的基因型为Rr:rr=1:1,表型为宽纹:窄纹=1:1
D.让宽纹雌螺与窄纹雄螺反交,子代表型与正交时的一致
9.【花粉致死基因】(2026·山东聊城·模拟)水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的水稻植株可产生雌、雄配子。普通水稻的基因型为MM,基因型为mm的水稻仅能产生雌配子,表现为雄性不育。雄性不育水稻与普通水稻间行种植可用于培育杂交种。科研人员构建了三个基因紧密连锁的“F-M-R”DNA片段(F为花粉致死基因,M可使雄性不育个体恢复育性,R为红色荧光蛋白基因,可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子),并将一个“F-M-R”片段转接到雄性不育水稻的一条m基因的非同源染色体上,培育出转FMR水稻。下列叙述错误的是( )
A.转FMR水稻的雄配子一半不可育
B.转FMR水稻自交,无红色荧光的种子雄性不育
C.F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
D.杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交,从普通稻上收获杂交种
10.(2026·河南郑州·模拟)野生型拟南芥(E1E1)对除草剂氯磺隆(C)和灭草烟(I)均敏感。现有两突变株P1(E1E2)和P2(E1E3)分别对C和I具有抗性。P1与P2杂交,F1中存在同时抗C和I的个体Fx(不考虑突变)。下列叙述正确的是( )
A.E2和E3是隐性突变 B.F1中不能产生野生型子代
C.F1中抗C和抗I的比例为1∶1 D.Fx自交子代中抗C和抗I的比例不同
11.【纯合子判定】(2026·山东滨州·模拟)在生产实践中,为保持特定的优良性状,确保后代不携带某些致病基因,动植物育种常需要进行纯合子的鉴定。不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A.杂合子可以产生两种或两种以上类型的配子
B.基因型相同,表型一定相同;表型相同,基因型不一定相同
C.杂合子玉米的测交后代中不可能出现显性纯合子
D.欲提高某植物显性纯合子的比例可采用连续自交的方法
12.(不定项)(2026·山东青岛·模拟)某植物基因D位于6号染色体上,基因d由基因D突变产生,仅含基因d时会造成花粉不育。现将一个基因D插入基因型为Dd的植株9号染色体上,让该植株自交得子一代,对子一代的基因D和d进行PCR扩增及电泳鉴定,所用引物和扩增产物的电泳结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.基因D插入植株9号染色体属于基因重组
B.应选择引物S1和R2、T1和W2对子一代进行PCR扩增
C.若只看基因D和d,该植株产生的可育花粉中不含基因d的占比为1/2
D.子一代中电泳结果为类型II的植株占比为1/3
13.(不定项)(2026·山东潍坊·模拟)某鱼类的鳞片为红色和无色两种,由常染色体上一对等位基因控制,基因的表达受雌性激素含量的控制,导致雄性个体全为无色。选取一红色雌性个体与一无色雄性个体交配,F1雌性存在红色和无色个体。若让F1自由交配,则F2雌性中无色个体所占的比例可能是( )
A.1/2 B.1/4 C.9/16 D.7/16
14.(不定项)(2026·山东烟台·模拟)某常染色体遗传病致病基因为M,M基因在精子中为甲基化状态而失活,在卵细胞中为去甲基化状态而恢复表达,且都在受精后被子代保留。图1是该病的系谱图,Ⅱ2的基因型为Mm,图2为图1部分个体(相关基因M和m)的电泳图,不考虑其他表观遗传效应和变异的影响,下列相关叙述错误的是( )
A.图2中的③一定是Ⅲ1的电泳结果
B.Ⅰ1和Ⅱ2均含有甲基化的M基因
C.Ⅱ3电泳结果为图2中的②
D.Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是3/4
15.(2026·山东日照·模拟)阅读材料,回答下列问题。
材料一: 玉米是雌雄同株异花的二倍体植物(2n=20),是重要的粮食作物和遗传学研究材料。玉米的雄性不育在杂交育种中具有重要应用价值。细胞质雄性不育(CMS)是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的:不育细胞质(S)与细胞核隐性不育基因(rf rf)共同作用时表现为雄性不育;正常细胞质(N)或细胞核显性恢复基因(Rf)存在时,植株均表现为可育。
材料二: 玉米的转座子Ac-Ds系统是研究基因功能的重要工具。Ac是自主转座子,自身编码转座酶,能够自主转移;Ds是非自主转座子,自身不能合成转座酶,只有在Ac存在时才能发生转座。当Ds插入到某个功能基因内部时,该基因可能失活;当Ds从基因中切离后,基因功能可能恢复(但切离位点常留下少量碱基,可能产生移码突变)。
材料三: 某研究小组利用Ac-Ds系统研究玉米籽粒颜色基因(C基因,位于9号染色体上)。C基因正常时籽粒为紫色,C基因突变后籽粒为无色。他们将Ds插入到C基因中得到无色籽粒品系,再将该品系与含Ac的品系杂交,观察后代籽粒颜色。结果发现部分籽粒出现紫色斑点,且斑点大小和数量存在差异。
(1)细胞质雄性不育的遗传______(填"遵循"或"不遵循")孟德尔遗传定律,原因是______。在杂交育种中,雄性不育系的优点是______。
(2)现有基因型为S(rf rf)的不育系和N(Rf Rf)的恢复系。若以不育系为母本、恢复系为父本进行杂交,F₁的细胞质类型为______,基因型为______,表现型为______。
(3)材料三中,籽粒出现紫色斑点的原因是______;斑点大小和数量存在差异的原因可能是_____(答出两点)。
(4)若要利用Ac-Ds系统研究玉米某未知功能基因,可通过让Ds插入该基因使其失活,观察______来推测基因功能,这种研究方法属于______(填“正向遗传学”或“反向遗传学”)。
16.(2026·山东济南·模拟)玉米是我国重要的雌雄同株异花传粉的农作物,其天然杂交(异花授粉)的特性易导致不同品种间发生“串粉”现象,进而影响目标性状的稳定遗传。研究表明,玉米产量与品质受多对农艺性状相关基因的调控,其中结实特性和籽粒糯性是两类具有重要育种价值的遗传性状。已知A、a是与结实有关的基因,B、b是与糯性有关的基因(b控制糯性),两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三类玉米植株,基因型分别为AABB、AaBB、aabb,科学家利用这三类植株进行了四组实验,结实情况如表所示。分析回答下列问题:
组别
①
②
③
④
亲本
甲(♂)×乙(♀)
乙(♂)×甲(♀)
甲(♂)×丙(♀)
丙(♂)×甲(♀)
结实情况
结实
结实
结实
不结实
(1)基因A/a与B/b在减数分裂过程中遵循______定律。已知基因A控制玉米的结实特性,若该基因通过控制相关酶的合成来调节细胞代谢,进而影响雌雄配子的结合能力,则其控制性状的途径属于______(填“直接”或“间接”)调控。
(2)据表中信息推断,第4组杂交不结实的原因是基因型为______的雌配子与基因型为______的雄配子结合时存在生殖障碍,这种现象属于异交不亲和。
(3)为培育异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种,研究者以甲、乙、丙三类玉米为材料进行了选育工作。
第一步:以______为母本,______为父本杂交,获得F1(AaBb)。
第二步:再用丙与F1植株杂交得F2,杂交时以______作为母本,原因是______。
第三步:F2中选择糯性玉米自交获得F3,筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
(4)若要在更短时间内获得稳定遗传的目标品种,可在上述方案基础上采用______技术(答出一种育种技术名称),将目标性状相关基因进行快速纯合。
一年重难·创新题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:抗寒基因DNA甲基化(T1);外显率与基因致死(T2);雌性不育(T3);连锁与致死(T6);减数分裂驱动(T8)复等位基因(T9)
1.【抗寒基因DNA甲基化】(2026·山东泰安·模拟)水稻抗寒性状由抗寒关键基因A的DNA甲基化表观修饰调控,且与基因R/r协同作用:①A基因表达的产物为抗寒蛋白,其启动子区域的甲基化修饰可被低温特异性去除,常温下该区域保持高甲基化状态;②基因R表达的蛋白可增强A的转录效率,r基因无此功能;A/a与R/r独立遗传,低温下只有含R基因且A高效表达时,水稻抗寒能力强,其余情况为抗寒弱。科学家将常温下培育的基因型为AARr(A高甲基化)的抗寒弱水稻自交,所得F₁全部在低温环境下种植,下列说法错误的是( )
A.基因的甲基化修饰可发生在细胞核和线粒体,组蛋白也可发生甲基化修饰,但不会发生在线粒体中,两者都属于表观遗传
B.水稻被寒冷胁迫诱导产生的抗寒性状能遗传给后代,这种现象为获得性遗传提供支持
C.F₁中抗寒强水稻所占的比例为3/4
D.从F₁中随机选取一株抗寒强水稻自交,所得F₂在低温下种植,F₂中抗寒弱水稻的比例为1/4
2.【新情境·外显率】(2026·山东青岛·模拟)外显率是指特定环境条件下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。某二倍体植物的花色由两对独立遗传的基因M/m和D/d控制,其作用机制如图。已知上述某对基因存在某基因型完全致死现象,基因型为dd的个体外显率为75%。白花植株甲自交,F1中白花∶红花=5∶1。下列说法正确的是( )
A.可推测植株甲的基因型为MMdd
B.F1中白花植物自由交配,F2中M的基因频率为75/196
C.该植物群体中白花和红花植株的基因型各有4种和2种
D.可通过自交来确定该植物群体中红花植株的基因型
3.【新情境·雌性不育】(2026·山东日照·模拟)按蚊是疟疾的传播者,常染色体上的F基因是控制雌性按蚊育性的关键基因。研究人员将F基因改造为含驱动基因单元的f基因,获得Ff雄性杂合子。f基因会在减数分裂过程中改造同源染色体上的F基因使其也变成f基因。ff雌蚊不可育,雄蚊可育。现将野生型雌蚊(FF)200只和野生型(FF)、杂合体(Ff)雄蚊各100只放入封闭的笼中连续自由交配。下列说法正确的是( )
A.亲代雄蚊产生的配子中含f基因的比例为25%
B.从亲代开始不育个体的比例逐代上升
C.F2和F3中野生型所占的比例分别为1/4和1/12
D.F2可育个体中纯合子的比例为3/8
4.【表观遗传与电泳】(2026·山东日照·模拟)某单基因显性遗传病的表现受表观遗传影响,控制该病的等位基因在精子中被甲基化,传给子代后在子代体内不表达,在卵细胞中会被去甲基化,传给子代后在子代体内表达。一对正常的夫妇生了一个患该病的儿子和一个正常女儿。提取这对儿女的DNA扩增相关基因并电泳分离,结果如下图所示。不考虑性染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A.父母双方都一定是杂合子
B.致病基因位于常染色体上
C.若儿子与正常女性生育后代有女性患病,则患病后代是杂合子的概率为2/3
D.若女儿与正常男性结婚,后代中女性患病的概率为1/2
5.(2026·山东烟台·模拟)果蝇翅型的直翅、弯翅分别受Ⅳ号染色体上的等位基因A、a控制。现有一只基因型Aa的雄果蝇甲,其含基因A或a的片段移接到非同源染色体上,可有下图的6种方式,移接不影响配子活性且基因功能无损伤。为根据子代表型及比例判断移接方式,现将甲与染色体正常的雌果蝇Aa杂交。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A.若子代雄性出现直翅:弯翅=1:1,可确定移接方式是③或⑥
B.若子代雌雄直翅:弯翅均为3:1,可确定移接不发生在性染色体上
C.若含基因a片段移接,可通过子代的表型及比例区分移接位置
D.若含基因A片段移接,可通过子代的表型及比例区分移接位置
6.【连锁与致死】(2026·山东淄博·模拟)果蝇的灰体(E)对黑体(e)为显性,基因只位于 X 染色体上。该果蝇群体中还存在一种隐性致死效应,使果蝇在幼虫期死亡。将一只黑体雌蝇与灰体雄蝇多次杂交,统计发现F1 成体果蝇中雌蝇:雄蝇≈2:1,灰体:黑体≈2:1。F1 雌、雄蝇随机交配得到 F2 ,不考虑其他突变和互换,下列说法正确的是( )
A.亲本中致死效应基因与e 基因连锁,含有e基因的雄性后代均致死
B.亲本雌蝇的相关基因组成为纯合子
C.F2 成体中黑体个体所占比例为
D.选取 F2 中黑体果蝇逐代自由交配,雄蝇所占比例不断提高
7.(2026·山东枣庄·模拟)T基因控制育性,含T基因的玉米为雌雄同株,基因型tt的个体为雌株。亲代中TT∶Tt=1∶4,让其随机交配得F1,让F1中的雌雄同株个体做父本与雌株交配得F2,F2中的个体自交得F3。不考虑突变,下列相关说法正确的是( )
A.F1到F2的过程中t的基因频率升高
B.F2到F3的过程中t的基因频率升高
C.亲代随机交配或自交不影响F2中t的频率
D.该过程中没有突变和自然选择,没有发生进化
8.【新情境·减数分裂驱动】(2026·山东淄博·模拟)减数分裂驱动是指携带特定等位基因的染色体在减数分裂Ⅰ时被更多地分配到未来成为生殖细胞的一极。某草本植物位于 3 号染色体上的基因 D 具有该效应,且 D 对 d 完全显性,控制植株高茎性状。下列说法错误的是( )
A.该现象会影响种群中 D 和 d 的基因频率
B.Dd 植株产生的卵细胞中 D 比例明显高于 d,花粉中 D 与 d 比例约为 1:1
C.Dd 植株自交子代中,高茎植株的占比将大于 75%
D.减数分裂驱动属于基因重组的一种形式,可增加配子的遗传多样性
9.【复等位基因】(2026·山东菏泽·模拟)某二倍体植物的花为两性花,自然状态下可以自花授粉或异花受粉。其花色受A(红色)、(斑红色)、(条红色)、(白色)4个复等位基因控制,显隐性关系为。是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。基因型为的植株自交,中条红色∶白色=5∶1。下列说法正确的是( )
A.条红色植株中能稳定遗传的占2/5
B.花色基因的遗传遵循自由组合定律
C.两株花色不同植株杂交,子代花色最多有4种
10.(2026·河南郑州·模拟)小鼠5号常染色体上的A、a基因分别控制毛发的黑色和褐色,某黑色雄鼠的一条5号染色体整体移接到了一条非同源染色体末端,该移接可能有两种情况:①移接到常染色体末端,②移接到X染色体末端。为确定是哪种情况,用该小鼠与基因型为Aa的正常雌鼠杂交,已知单独存在的5号染色体减数分裂时随机移向细胞的一极,移接不影响原来同源染色体分离。假设形成的配子和个体活力都正常,不考虑其他突变和染色体互换。下列推断正确的是( )
A.若F1雌鼠和雄鼠中黑色与褐色的比值均为3:1,则为情况①
B.若F1雄鼠中黑色:褐色=1:1,则为情况①,且亲本雄鼠基因型为AA
C.若F1群体中黑色:褐色=7:1,则亲本雄鼠的基因型为Aa
D.若F1群体中黑色:褐色=7:1,且雄鼠群体中黑色:褐色=3:1,则为情况②
11.(2026·山东临沂·模拟)某家族中存在一种单基因遗传病,Y染色体上无相关基因,图甲为该病的家系图,图乙为部分个体的相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。下列说法错误的是( )
A.该病属于常染色体显性遗传病 B.Ⅰ-1与Ⅲ-1个体的基因型一定不同
C.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一患病男孩的概率为1/4 D.致病基因出现的原因是发生了碱基对的缺失
12.(不定项)(2026·山东济南·模拟)研究发现,果蝇的眼型由X染色体上16A区段的拷贝数决定,其中拷贝数为两个控制棒眼,拷贝数为三个控制重棒眼,且重棒眼对棒眼为显性。已知含有16A区段拷贝数为三个的雄配子一半致死,其他配子活力正常。现将一对重棒眼雌、雄果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。F2中重棒眼雄果蝇的比例可能为( )
A.1 B.2/3 C.3/7 D.3/8
13.(不定项)(2026·山东潍坊·模拟)山羊间性是一种发生于雌性无角山羊的不育现象。FOXL2是山羊的间性决定基因,PISRT1是山羊无角性状的决定基因。研究人员设计实验对两种性状的遗传特性进行探究,结果见下表。不考虑染色体交换及致死,下列说法正确的是( )
亲本
无角雄性×有角雌性
雄、雌均无角
无角雄性:无角间性:无角雌性:有角雄性:有角雌性=3:1:2:1:1
A.无角性状对有角性状为显性,间性相对于正常性别为隐性
B.FOXL2和PISRT1位于两对同源染色体上
C.F2中无角间性和有角雌性均为纯合子
D.让F2雌雄个体间自由交配,子代中山羊间性个体占1/8
14.(不定项)(2026·河北衡水·模拟)某二倍体雌雄异株植物中,控制其刺长短的等位基因A(长)、a(短)只位于X染色体上。已知基因A、a来自雌株时不表达,且基因A、a均不表达时植株表现为无刺。某雄株与某雌株杂交,F1中出现长刺、无刺两种表型。下列说法正确的是( )
A.亲代雄株的基因型为XAY,表型为长刺
B.亲代雌株的表型可能为长刺、短刺或无刺
C.让F1自由交配,若F2出现长、短、无刺三种表型,则亲代雌株基因型为XAXa
D.来自雌株的基因A、a不表达的原因可能是甲基化修饰抑制了转录
15.(2026·山东日照·模拟)在农业生产中,利用雄性不育系制备杂交种是简化制种的有效手段。为研究水稻雄性不育及其育性恢复机制,研究人员进行了以下研究。
(1)在杂交育种时,利用雄性不育系制备杂交种的优点是__________。
(2)研究发现,若花粉中不能积累淀粉,表现为花粉不育。将雄性不育品系I与纯合育性恢复系II杂交,获得F1。用碘液对花粉染色,品系I、恢复系II和F1的花粉染色率分别为0、100%、50%,由此推测该育性恢复基因发挥作用的时期为__________。若该性状由一对等位基因控制,F1自交,F2中花粉染色率为100%的植株比例应为__________。
(3)为确定上述育性恢复基因(记为“D”)在染色体上的位置,对F2进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育系亲本的分子标记,结果如表所示(已知:基因和分子标记间的重组率与二者的距离呈正相关)。
植株类型
8号染色体的分子标记
花粉育性(染色率)
M
N
X
类型1
a
a
b
100%
类型2
b
a
a
100%
注:“a”表示来自恢复型亲本;“b”表示来自不育型亲本
①F2中花粉染色率为100%的植株中,大多数个体的分子标记M、N和X来自__________亲本。
②表中两种类型植株的分子标记和花粉育性不一致的原因是__________。
③根据表中数据推测,距离D最近的分子标记是__________。
(4)科研人员将另一功能相似的育性恢复基因E导入恢复系II中,然后培育获得了纯合育性恢复系III,将恢复系III与品系I杂交,测得F1花粉染色率约为75%。由此推测基因E导入的位置是__________;若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为__________,则支持上述推测。
16.(2026·山东滨州·模拟)某种植物由于配子结合异常导致它能为其它类型的该种植物授粉,却不能接受其它类型该种植物的花粉,这种现象称为单向杂交不亲和。该种植物同时还存在自交不亲和现象。
(1)研究发现单向杂交不亲和现象与5号染色体上的一对等位基因有关,相关杂交结果如下。
组别
杂交及结果
组别
杂交及结果
一
aa(♂)×AA(♀)→不结实
二
AA(♂)×aa(♀)→结实
三
AA(♂)×Aa(♀)→结实
四
Aa(♂)×AA(♀)→结实
①由一组和二组可知,基因型为_____的植株表现为单向杂交不亲和。结合表格分析单向杂交不亲和的原因是_____。
②三组和四组中,_____组结实率更高,若Aa自交,后代基因型及比例为_____。
(2)经研究发现,该种植物自交不亲和现象与2号染色体上的B系列(B0、B1、B2)基因有关。当花粉所含有的B基因与母本拥有的等位基因之一相同时,花粉管就不能伸长。已知B系列基因同时控制花色:B0—浅红、B1—红色、B2—深红色且B2对B1、B0完全显性,Bl对B0完全显性。
①将一个外源增强序列(其存在时,B表达量增加,颜色深度增加一级且最深为深红色)导入某受精卵的3号染色体(不影响其他基因功能),其发育成的植株开深红花,将其花粉传给B2B1植株,若子代表型及比例为_____,则该深红花植株的基因型为B1B0或B2B0;若无子代产生,则该深红花植株的基因型为_____。
②自然状态下该种群中没有开浅红花的植株,若将上述增强序列插入A基因中(记为A′),增强序列的增强功能不能表现且增强序列插入A基因中可抑制B基因的自交不亲和性,而不影响B系列基因对颜色的控制也不影响A基因的功能。科研人员培育了A′aB1B0的植株,其自交后代中开浅红花植株所占的比例是_____。
三年真题·压轴题(侧重山东,辐射全国,单选+多选+非选择题)
高频考点:对相对性状的杂交实验, 性状分离比的模拟实验、 基因分离定律重点题型突破。
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.(2026·贵州·高考真题)人类经典半乳糖血症是由于GALT酶缺乏引发的综合性疾病。GALT酶的合成受复等位基因G、GD和g控制,其中g为致病基因,基因G、GD对g均为显性。如图是关于该病的某家族系谱图(不考虑染色体及其他变异)。下列叙述正确的是( )
A. 控制该病的致病基因位于X染色体上 B. 个体Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型相同且都为Gg
C. 复等位基因G、GD和g组成的基因型共有8种 D. 个体Ⅱ-5和Ⅱ-6再生一个正常女孩的概率为3/8
3. (2025·浙江·高考真题)某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。 下列叙述正确的是( )
A. 电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
4. (2024·安徽·高考真题)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不可能是( )
A. 1/2 B. 3/4 C. 15/16 D. 1
5. (不定项)(2024·河北·高考真题)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
6.(2024·山东·高考真题)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A. 该致病基因不位于Y染色体上 B. 若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C. 若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病 D. 若Ⅱ-2正常,则根据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
7.(不定项)(2023·湖南·高考真题)为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因,用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交,得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序,部分结果按碱基位点顺序排列如表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换,下列叙述正确的是( )
…位点1…位点2…位点3…位点4…位点5…位点6…
测序结果
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
纯合抗虫水稻亲本
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
纯合易感水稻亲本
G/G
G/G
A/A
A/A
A/A
A/A
抗虫水稻1
A/G
A/G
A/G
A/G
G/G
G/G
抗虫水稻2
A/G
G/G
G/G
G/G
A/A
A/A
易感水稻1
示例:A/G表示同源染色体相同位点,一条DNA上为A-T碱基对,另一条DNA上为G-C碱基对。
A. 抗虫水稻1的位点2-3之间发生过交换 B. 易感水稻1的位点2-3及5-6之间发生过交换
C. 抗虫基因可能与位点3、4、5有关 D. 抗虫基因位于位点2-6 之间
8. (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。为探究冬瓜果面有蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
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。______
9.(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_____。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_____。
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第16讲 基因的分离定律及应用
分层专练·靶向攻关
两年模拟·情境题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
B
C
A
A
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
D
C
B
AD
BCD
BD
15.(1) 不遵循 随细胞质随机分配,不遵循孟德尔的分离定律和自由组合定律
省去人工去雄步骤,简化杂交育种操作,便于大规模制种
(2) S Rf rf 雄性可育
(3) 在Ac存在时,Ds从C基因中切离,C基因功能恢复,该细胞及其分裂产生的子细胞表现为紫色,形成斑点
①Ds切离发生的时间不同,切离越早斑点越大;
②不同籽粒中Ds切离的频率不同,切离次数越多斑点数量越多;
③Ds切离后可能留下少量碱基导致移码突变,不一定都能恢复基因功能。
(4) 基因突变后的表型变化(或性状表现) 反向遗传学
16.(1) 自由组合 间接
(2) A/AB a/ab
(3) 丙 甲 丙
若F1作母本,由于A基因的雌配子无法接受a基因的雄配子而不能结实,无法获得异交不亲和的糯性玉米
(4)单倍体育种
一年重难·创新题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
C
C
D
D
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
A
D
D
BC
AC
CD
15.(1)无需去雄
(2) 减数分裂Ⅰ完成后 1/2
(3) 恢复系
减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体间发生互换,导致D与不育系亲本的分子标记重新组合,进入配子中 N
(4)8号染色体以外的染色体上
花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7∶3∶2
16. (1) AA A基因型的雌配子(卵细胞)不能与a基因型的雄配子(精子)结合
三 AA∶Aa∶aa=1∶1∶1
(2)深红∶红=3∶1 B2B1 1/4
三年真题·压轴题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
B
A
BCD
D
CD
8.(1)分离 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)PCR扩增 1或3 a
(3)选用材料:F1植株和P2植株;遗传图解:
9.(1) B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 B1B2、B1B3
(2) 5(五) B1B3和B2B3
(3)黄色短尾:黄色正常尾:鼠色短尾:鼠色正常尾=4:2:2:1 丁是隐性纯合子B3B3dd
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第16讲 基因的分离定律及应用
第一部分 五年考情·精准定向
山东考情概览 山东热点情境 山东备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心知识01 一对相对性状的杂交实验
核心知识02 性状分离比的模拟实验
核心知识03 基因分离定律重点题型突破
第三部分 分层专练·靶向攻关
两年模拟·情境题(全国视野,单选+不定项+非选择题)
一年重难·创新题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2.活动:模拟动物或植物性状分离的杂交实验。
3.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2026 贵州、安徽
2025 河南、云南、浙江、黑吉辽蒙
2024 贵州、安徽
2023 全国甲、江苏、北京
2022·全国甲、广东卷
1.考查频次:近5年山东新高考没有独立出选择题,本章节极少单独出题,考点大多融合基因的自由组合定律、伴性遗传、生物育种、可遗传变异等后续考题中,属于高频隐性穿插考点。
2.考查要点:考查内容聚焦三大板块:一是对相对性状的杂交实验,二是性状分离比的模拟实验,
三是基因分离定律重点题型突破,常结合自由组合、前沿科研素材命题。
热点情境
本地情境素材:
素材1: 章丘大葱抗紫斑病遗传 章丘大葱是济南标志性特色蔬菜,抗紫斑病(A)对感紫斑病(a)为一对常染色体等位基因控制,完全显性。可考方向:分离定律实质、F₂性状分离比例、测交实验验证、育种中纯合抗病株筛选、基因型鉴定。
素材2: 青研紫麦籽粒糊粉层紫色遗传 青研紫麦是青岛自主培育特色小麦品种,籽粒紫色糊粉层(D)对白色(d)由一对等位基因控制,显性纯合 DD 胚胎致死。 可考方向:显性纯合致死、分离比修正计算、基因型与表型判断、育种可行性分析。
素材3: 里岔黑猪背部毛色遗传(从性遗传) 里岔黑猪是山东优良地方猪种,背部黑毛(H)对棕毛(h)为一对常染色体等位基因,属于从性遗传。多组杂交组合统计后代毛色,开展种猪筛选。可考方向:从性遗传、基因型与表型的对应、子代概率推算、畜禽良种选育。
素材4: 小尾寒羊有角性状遗传(复等位基因) 小尾寒羊为山东地方良种国内知名多胎地方绵羊,羊角性状由常染色体上复等位基因控制:有角 Tᴬ>微角 Tᴮ>无角 t。不同基因型个体杂交,后代表型随等位基因组合发生变化,养殖场需要选育稳定无角的基础母羊群体。 可考方向:复等位基因下的分离定律、显隐性排序、杂交后代表型预判、概率计算。
备考策略
1. 抓牢核心概念:分离定律、相对性状、纯合子与杂合子、性状分离。
2. 熟记关键代表生物: 豌豆、玉米。
3. 紧盯山东高频命题素材:分离定律实质、假说演绎法、特殊遗传现象(山东本地生物模拟卷高频素材)。
4. 强化题型解题方法
科学史题型:梳理科学家→实验贡献→学说观点→生物学意义。
融合综合题:自由组合、伴性遗传、变异与育种。
5.紧扣命题趋势:本章节单独出题概率偏低,重在关联后续基因自由组合定律、伴性遗传、变异与育种等知识,侧重跨章节综合理解,落实结构与功能相适应的素养。立足生命观念、科学思维、科学探究三大素养,围绕基因分离定律实质、特殊分离现象进行命题;对比归纳强化知识整合与应用能力。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:对相对性状的杂交实验、性状分离比的模拟实验、基因分离定律重点题型突破。
一图串联
核心梳理
核心知识1 一对相对性状的杂交实验
1.豌豆作为遗传实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”
4.分离定律的实质
5.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
易错提醒
①提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验。
②演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行测交实验对演绎推理的结果进行验证。
核心知识2 性状分离比的模拟实验
1.实验原理
2.实验过程
3.实验结果及结论
(1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。
易错提醒
说明雌性或雄性生殖器官在产生配子时,产生了两种类型的配子,且数量相等。
核心知识3 基因分离定律重点题型突破
1. 基因型和表型的推断
2. 显、隐性性状的判断
(1)根据子代性状判断
(2)“实验法”判断性状的显隐性
3.纯合子和杂合子的鉴定
易错提醒
①鉴别一只动物是否为纯合子,常用测交法。
②鉴别一棵植物是否为纯合子,四种方法均可,其中自交法最简便。
③鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物)。
④提高优良品种的纯度,常用自交法。检验待测个体的基因型,常用测交法。
第三部分 分层专练·靶向攻关
两年模拟·情境题(全国视野,单选+不定项+非选择题)
考查重点:对相对性状的杂交实验, 性状分离比的模拟实验、 基因分离定律重点题型突破。
1.【显隐性关系判断】(2026·山东临沂·模拟)已知某种自花传粉的植物有一对相对性状甲和乙,下列关于这对相对性状的显隐性关系判断方法的叙述,正确的是( )
A.让甲性状植株与乙性状植株杂交,子代既有甲性状又有乙性状,说明甲性状为显性性状
B.若甲性状为显性性状,则具有甲性状的植株自交的后代一定会发生性状分离
C.甲性状植株自交后代没有发生性状分离,说明甲性状为隐性性状
D.分别让甲性状植株和乙性状植株自交,若某植株的子代出现了性状分离,则说明该亲本植株的性状为显性性状
【答案】D
【详解】A、甲性状植株和乙性状植株杂交的子代两种性状都有,不能判断出性状的显隐性,A错误;B、若甲性状为显性性状,当具有甲性状的植株为显性纯合子时,则其自交的后代不会发生性状分离,B错误;C、甲性状植株自交后代没有发生性状分离,说明甲性状植株是纯合子,甲性状可能为显性性状也可能为隐性性状,C错误;D、分别让甲性状植株和乙性状植株自交,若某植株的子代中出现了性状分离,则说明该亲本植株的性状为显性性状,D正确。
2.【复等位基因】(2026·山东日照·模拟)某植物的花色受一组等位基因控制,A1控制产生红色色素,A2控制产生蓝色色素,a不控制色素的生成,aa个体表现为白色,紫色个体能产生红色和蓝色两种色素。在一个自由交配的群体里,该植物花色为红色的个体比例为24%,蓝色个体比例为39%,紫色个体比例为12%。下列叙述正确的是( )
A.该群体中有两种花色的个体存在纯合子
B.该群体中纯合子的比例为36%
C.该群体中A1的基因频率为0.3
D.不含a基因的个体在该群体中所占的比例与aa的基因型频率相等
【答案】D
【详解】据题干信息可知,各表型对应的基因型:红色A1A1、A1a;蓝色A2A2、A2a;紫色A1A2;白色aa。故群体中红色(A1A1)、蓝色(A2A2)、白色(aa)都存在纯合子,共3种,该群体自由交配符合哈迪-温伯格平衡,设A1频率为p,A2频率为q,a频率为r,白色aa占比=1−24%−39%−12%=25%,即r2=0.25,得r=0.5; 由p+q+r=1得p+q=0.5,又紫色A1A2频率为2pq=0.12,结合红色个体基因型(A1A1、A1a)的频率为p2+2pr=0.24,解得:p(A1)=0.2,q(A2)=0.3。该群体中纯合子(A1A1、A2A2、aa)总比例
=p2+q2+r2=0.22+0.32+0.52=38%;不含a的个体比例=A1A1+A1A2+A2A2=0.22+0.12+0.32=0.04+0.12+0.09=0.25,aa基因型频率也为0.52=0.25,二者相等,ABC错误,D正确。
3.(2026·四川成都·模拟)已知水稻的高度由3对独立遗传的基因控制,分别为T1/t1、T2/t2、T3/t3,其中显性基因均可使水稻植株长高,长高程度相同且可以累加。下列叙述正确的是( )
A.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,后代杂合子的比例为1/8
B.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体测交,后代表型的比例为1:3:3:1
C.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,后代表型的种类为 5种
D.基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,与亲本表型相同的个体所占比例为5/32
【答案】B
【详解】A、基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,后代纯合子的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,则杂合子的比例为1-1/8=7/8,A错误;B、基因型为T1t1T2t2T3t3的个体测交,先单独考虑每一对基因,测交后代基因型分别为:组合后含有3个显性基因的个体T1t1T2t2T3t3=1/2×1/2×1/2=1/8,含有2个显性基因的个体有T1t1T2t2t3t3=1/2×1/2×1/2=1/8、T1t1t2t2T3t3=1/2×1/2×1/2=1/8、t1t1T2t2T3t3=1/2×1/2×1/2=1/8,含有1个显性基因的后代有T1t1t2t2t3t3=1/2×1/2×1/2=1/8、t1t1T2t2t3t3=1/2×1/2×1/2=1/8、t1t1t2t2T3t3=1/2×1/2×1/2=1/8,不含显性基因的个体为t1t1t2t2t3t3=1/2×1/2×1/2=1/8,故后代4种表型的比例1/8:(1/8+1/8+1/8):(1/8+1/8+1/8):1/8=1:3:3:1,B正确;C、基因型为T1t1T2t2T3t3的个体自交,子代中显性基因的个数有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个,共7种情况,故其自交后代表型的种类为7种,C错误;D、亲本基因型为T1t1T2t2T3t3含有3个显性基因,其自交后代中含有3个显性基因的个体基因型有多种情况,分别计算其比例再相加,后代中T1T1T2t2t3t3=1/4×1/2×1/4=1/32、T1T1t2t2T3t3=1/4×1/4×1/2=1/32、T1t1T2T2t3t3=1/2×1/4×1/4=1/32、T1t1t2t2T3T3=1/2×1/4×1/4=1/32、T1t1T2t2T3t3=1/2×1/2×1/2=1/8、t1t1T2t2T3T3=1/4×1/2×1/4=1/32、t1t1T2T2T3t3=1/4×1/4×1/2=1/32,总共为1/32+1/32+1/32+1/32+1/8+1/32+1/32=5/16,D错误。
4.【复等位基因】(2026·山东泰安·模拟)某二倍体植物的花色有红色和白色两种,受显隐性关系为A>a>a'的复等位基因控制。一株红花植株甲自交,子代出现1/4的白花个体;另一株白花植株乙自交,子代出现1/4的红花个体。甲自交子代的白花个体与乙自交子代的红花个体杂交,后代均为白花个体。下列叙述错误的是( )
A.根据题意可推知,基因A、a'均控制红花,基因a控制白花
B.若甲、乙杂交,则产生的子代中红花植株占1/2
C.甲自交子代的红花个体和乙自交子代的白花个体杂交,后代中白花个体均为纯合子
D.若甲、乙自交子代的数量相等,则将其混合种植后随机传粉,子代中红花个体占1/2
【答案】C
【详解】 A、首先推导基因型:由显隐性A>a>a',结合题干信息可知红花甲基因型为Aa,自交后代aa占1/4为白花;白花乙基因型为aa',自交后代a'a'占1/4为红花;甲自交白花aa与乙自交红花a'a'杂交后代全为aa'(白花),对应表型为:含A的个体、a'a'为红花,aa、aa'为白花,A、a'控制红花,a控制白花,A正确; B、甲(Aa)和乙(aa')杂交,后代为Aa(红)、Aa'(红)、aa(白)、aa'(白),红花占1/2,B正确; C、甲自交子代红花为1/3AA、2/3Aa,乙自交子代白花为1/3aa、2/3aa',二者杂交后代的白花包括aa、aa',其中aa'为杂合子,并非均为纯合子,C错误;D、设甲、乙自交子代各4个,混合群体中配子频率为A=1/4、a=1/2、a'=1/4,随机传粉后红花概率P=(A_)+P(a'a')=(1-(3/4)2)+(1/4)2=1/2,D正确。
5.(2026·河北邯郸·模拟)假说—演绎法是科学研究中常用的一种方法。下列叙述正确的是( )
A.梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置,属于“演绎推理”
B.萨顿通过假说—演绎法提出基因在染色体上
C.孟德尔将F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎=3∶1,属于“实验验证”
D.摩尔根运用假说—演绎法证明了果蝇红/白眼基因在X染色体上呈线性排列
【答案】A
【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔在证明DNA半保留复制实验中,先提出假说,再通过演绎推理预测子代DNA在离心管中的位置(如全重带、中带、全轻带),最后通过同位素标记实验验证,该选项所述属于“演绎推理”,A正确;B、萨顿通过类比推理法(基因和染色体行为存在平行关系)提出 “基因在染色体上,B错误;C、孟德尔通过F1自交得到F2中3:1的性状分离比,是实验观察到的现象,属于“提出假说”的依据,“实验验证”应指设计实验(如测交)检验假说,C错误;D、摩尔根运用假说-演绎法证明了果蝇红/白眼基因位于X染色体上(伴性遗传),但“基因在染色体上呈线性排列”是由摩尔根和他的学生通过其他方法提出的,并非摩尔根本人的直接证明,D错误。
6.(2026·陕西咸阳·模拟)某同学利用小桶和小球进行模拟实验,小桶和小球的放置情况如表所示。下列叙述错误的是( )
1号小桶
200个标注为A的小球,200个标注为a的小球
2号小桶
200个标注为A的小球,200个标注为a的小球
3号小桶
200个标注为B的小球,200个标注为b的小球
4号小桶
200个标注为B的小球,200个标注为b的小球
A.无论模拟分离定律还是自由组合定律,4个小桶中的小球数量必须相等
B.若小桶代表生殖器官,A/a和B/b代表基因,则小球可代表雌配子或雄配子
C.从1号、2号小桶中抓取小球组合后,可模拟出杂合子自交子代的基因型种类及比例
D.从1号和3号小桶中抓取小球,组合后可模拟出AaBb个体产生的雄配子或雌配子的类型及比例
【答案】A
【详解】A、自然界中雌配子数量远少于雄配子,模拟分离定律时,4个小桶中的小球数量可以不相等,A错误;B、在雌雄生殖器官中,雌雄配子均是数量相等的两种。故若小桶代表生殖器官,A/a和B/b代表基因,则小球可代表雌配子或雄配子,B正确;C、小桶模拟生殖器官,取出的小球模拟等位基因分离后产生的配子,两个小球组合表示雌雄配子的随机结合,统计所有组合可模拟出杂合子自交子代的基因型种类及比例,C正确;D、选择代表不同对等位基因的小桶,模拟每一对等位基因的分离及不同对基因的组合,统计所有组合可模拟出AaBb个体产生的雄配子或雌配子的类型及比例,D正确。
7.(2026·河北邯郸·模拟)孟德尔遗传定律是遗传学核心基础,下列针对遗传实验与定律实质的说法正确的是( )
A.孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出基因、等位基因、基因型等核心概念
B.杂合子自交后代出现3:1性状分离比,必须满足雌雄配子随机结合且存活率相同
C.自由组合定律的实质是减数分裂时,非等位基因自由组合
D.测交实验可以验证基因分离定律,但无法验证基因自由组合定律
【答案】B
【详解】A、孟德尔豌豆杂交实验中只提出了遗传因子的概念,基因、等位基因、基因型这些核心概念是后续科学家(如约翰逊)提出的,不是孟德尔提出的,A错误;B、杂合子自交出现3:1的性状分离比,需要满足雌雄配子随机结合、雌雄配子存活率相同、子代存活率相同、完全显性等多个条件,B正确;C、自由组合定律的实质是减数分裂时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,C错误;D、测交实验既可以验证基因的分离定律,也可以验证基因的自由组合定律,D错误。
8.【新情境·亲本印记基因沉默】(2026·河南巩义·模拟)某种海蜗牛壳的宽纹和窄纹分别由常染色体上的等位基因R、r控制。该海蜗牛存在“亲本印记”现象:当子代的基因型为Rr时,母本来源的该基因被沉默,仅父本来源的该基因表达;当子代的基因型为RR或rr时,双亲基因均正常表达。将一只宽纹雄螺(基因型为Rr)与一只窄纹雌螺(基因型为rr)交配,假设子代数量足够多,下列叙述正确的是( )
A.亲本宽纹雄螺的R基因可能来自其父本,也可能来自其母本
B.该海蜗牛壳的宽纹和窄纹的遗传不遵循分离定律
C.子代的基因型为Rr:rr=1:1,表型为宽纹:窄纹=1:1
D.让宽纹雌螺与窄纹雄螺反交,子代表型与正交时的一致
【答案】C
【详解】A、该宽纹雄螺基因型为Rr,表型为宽纹说明其表达的是R基因,根据“亲本印记”规则,Rr个体仅表达父本来源的基因,因此R必然来自其父本,A错误;B、控制该性状的基因为常染色体上的等位基因,减数分裂时等位基因会随同源染色体分离而分离,其遗传遵循基因分离定律,B错误;C、雄螺Rr产生配子类型及比例为R:r=1:1,雌螺rr仅产生配子r,因此子代基因型及比例为Rr:rr=1:1;rr个体正常表达为窄纹,Rr个体中父本来源的基因为R,仅表达R,表型为宽纹,因此子代表型比例为宽纹:窄纹=1:1,C正确;D、反交组合为宽纹雌螺(Rr)与窄纹雄螺(rr)交配,子代中Rr个体的父本来源基因为r,仅表达r,表型为窄纹,rr个体也为窄纹,子代全为窄纹,与正交子代表型不同,D错误。
9.【花粉致死基因】(2026·山东聊城·模拟)水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的水稻植株可产生雌、雄配子。普通水稻的基因型为MM,基因型为mm的水稻仅能产生雌配子,表现为雄性不育。雄性不育水稻与普通水稻间行种植可用于培育杂交种。科研人员构建了三个基因紧密连锁的“F-M-R”DNA片段(F为花粉致死基因,M可使雄性不育个体恢复育性,R为红色荧光蛋白基因,可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子),并将一个“F-M-R”片段转接到雄性不育水稻的一条m基因的非同源染色体上,培育出转FMR水稻。下列叙述错误的是( )
A.转FMR水稻的雄配子一半不可育
B.转FMR水稻自交,无红色荧光的种子雄性不育
C.F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
D.杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交,从普通稻上收获杂交种
【答案】D
【详解】A、转FMR水稻的基因型可表示为mm(含1条带FMR片段的染色体、1条不带该片段的同源染色体),减数分裂产生雄配子时,一半雄配子携带FMR片段(含花粉致死基因F)会死亡,另一半雄配子不携带FMR可存活,A正确;B、转FMR水稻自交时,含F的雄配子致死,仅能提供不含FMR的雄配子;母本可产生含FMR、不含FMR的两种雌配子,比例为1:1。自交后代中无红色荧光的个体不含R基因,即无FMR片段,基因型为mm,表现为雄性不育,B正确;C、F、M、R基因紧密连锁,携带这三个基因的雄配子因含F会致死,无法通过花粉传递到其他个体,因此不会逃逸到杂交种中造成基因污染,C正确;D、雄性不育稻仅能产生雌配子,作为杂交的母本,普通水稻作为父本提供花粉,杂交种应结在雄性不育稻植株上,普通水稻上收获的是其自交产生的普通水稻种子,D错误。
10.(2026·河南郑州·模拟)野生型拟南芥(E1E1)对除草剂氯磺隆(C)和灭草烟(I)均敏感。现有两突变株P1(E1E2)和P2(E1E3)分别对C和I具有抗性。P1与P2杂交,F1中存在同时抗C和I的个体Fx(不考虑突变)。下列叙述正确的是( )
A.E2和E3是隐性突变 B.F1中不能产生野生型子代
C.F1中抗C和抗I的比例为1∶1 D.Fx自交子代中抗C和抗I的比例不同
【答案】C
【详解】A、野生型为E1E1,对除草剂敏感,突变株P1基因型为E1E2即表现抗氯磺隆,说明E2对E1为显性,同理E3对E1也为显性,二者均为显性突变,A错误;B、P1(E1E2)和P2(E1E3)杂交,F1基因型包括E1E1(野生型)、E1E2、E1E3、E2E3,F1中E1E2、E1E3个体自交或杂交均可产生E1E1的野生型子代,B错误;C、F1中抗C的个体为含E2的E1E2、E2E3,占比1/2;抗I的个体为含E3的E1E3、E2E3,占比1/2,二者比例为1:1,C正确;D、Fx基因型为E2E3,自交子代基因型及比例为E2E2:E2E3:E3E3=1:2:1,其中含E2的个体占3/4(抗C),含E3的个体占3/4(抗I),二者比例相同,D错误。
11.【纯合子判定】(2026·山东滨州·模拟)在生产实践中,为保持特定的优良性状,确保后代不携带某些致病基因,动植物育种常需要进行纯合子的鉴定。不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A.杂合子可以产生两种或两种以上类型的配子
B.基因型相同,表型一定相同;表型相同,基因型不一定相同
C.杂合子玉米的测交后代中不可能出现显性纯合子
D.欲提高某植物显性纯合子的比例可采用连续自交的方法
【答案】B
【详解】A、杂合子(如Aa或AaBb)在减数分裂时,等位基因分离可产生含不同基因的配子(A和a或AB、Ab、aB和ab),故可产生两种或以上类型配子,A正确;B、基因型相同,表型不一定相同,表型相同,基因型也不一定相同,因为表型由基因型和环境共同决定,B错误;C、杂合子玉米(Aa)测交(与隐性纯合子aa杂交),后代基因型为Aa或aa,均为杂合子或隐性纯合子,不可能出现显性纯合子AA,C正确;D、连续自交可使杂合子比例逐代降低,显性纯合子(AA)和隐性纯合子(aa)比例上升,故可提高显性纯合子比例,D正确。
12.(不定项)(2026·山东青岛·模拟)某植物基因D位于6号染色体上,基因d由基因D突变产生,仅含基因d时会造成花粉不育。现将一个基因D插入基因型为Dd的植株9号染色体上,让该植株自交得子一代,对子一代的基因D和d进行PCR扩增及电泳鉴定,所用引物和扩增产物的电泳结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.基因D插入植株9号染色体属于基因重组
B.应选择引物S1和R2、T1和W2对子一代进行PCR扩增
C.若只看基因D和d,该植株产生的可育花粉中不含基因d的占比为1/2
D.子一代中电泳结果为类型II的植株占比为1/3
【答案】AD
【详解】A、将外源基因D插入到9号染色体上,属于广义的基因重组(基因工程的原理就是基因重组),A正确;B、PCR扩增需要一对引物分别结合目的片段两条链的两端,且扩增方向为5'到3',引物延伸方向需相向才能扩增出目的片段:扩增基因D(850bp)需要左引物S1+右引物R2,扩增基因d(790bp)需要左引物W1+右引物T2,符合要求,B错误;C、亲本染色体:6号D、d,9号D'。 减数分裂产生花粉(雄配子)4 种:D、d、DD'、dD',已知只含 d 的花粉不育,可育花粉:D、DD'、dD'(3 种,全带D)。可育花粉共3份:不含d:D、DD'(2 份),含 d:dD'(1 份),不含d占比2/3,C错误;D、雄配子(可育):D:DD′ :dD′=1:1:1(3 种可育),雌配子(全可育,4 种:D:d:DD′ :dD′ =1:1:1:1 )。 只有雄配子不带 d(D、DD')+ 雌配子不带 d(D、DD')→子代无 d(类型 Ⅱ,电泳只有850bpD条带): 雄不含d:2/3(D、DD′ ) ;雌不含d:1/2 (D、DD′) ,类型 Ⅱ 比例 = 2/3× 1/2 =1/3,D正确。
13.(不定项)(2026·山东潍坊·模拟)某鱼类的鳞片为红色和无色两种,由常染色体上一对等位基因控制,基因的表达受雌激素含量的控制,导致雄性个体全为无色。选取一红色雌性个体与一无色雄性个体交配,F1雌性存在红色和无色个体。若让F1自由交配,则F2雌性中无色个体所占的比例可能是( )
A.1/2 B.1/4 C.9/16 D.7/16
【答案】BCD
【详解】假设相关基因为A/a,由题目所给信息可知,基因型为AA、Aa和aa的雄鱼均为无色鳞片。假设红色鳞片为显性性状,无色鳞片为隐性性状,则红色雌鱼的基因型为A_,无色雌鱼的基因型为aa,由于F1中存在无色鳞片的雌鱼(基因型为aa),说明亲本雌鱼的基因型只能为Aa,亲本雄鱼的基因型为Aa或aa。若亲本雄鱼的基因型为Aa,则F1雌雄鱼的基因型及比例均为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,这些鱼自由交配,F2雌鱼中无色个体(aa)所占比例为2/4×1/4(Aa自由交配)+1/4×1(aa自由交配)+2/4×1/4×1/2×2(Aa雌鱼与aa雄鱼交配、Aa雄鱼与aa雌鱼交配)=1/4;若亲本雄鱼的基因型为aa,则F1雌雄鱼的基因型及比例均为Aa∶aa=1∶1,这些鱼自由交配,F2雌鱼中,无色个体(aa)所占比例为1/2×1/2×1/4+1/2×1/2×1/2×2+1/2×1/2×1=9/16。假设红色鳞片为隐性性状,则无色鳞片为显性性状,红色雌鱼的基因型为aa,无色雌鱼的基因型为A_,由于F1存在红色雌鱼,说明亲本的基因型组合可能为aa(♀)×Aa(♂),则F1的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,F1自由交配产生的F2雌鱼中,无色个体的基因型为Aa或AA,所占比例为1/2×1/2×3/4(Aa与Aa自由交配)+1/2×1/2×1/2×2(Aa雌鱼与aa雄鱼交配、Aa雄鱼与aa雌鱼交配)=7/16。综合以上分析可知,当红色鳞片为显性性状时,F2雌鱼中无色个体可能占1/4或9/16;当无色鳞片为显性性状时,F2雌鱼中无色个体占7/16,B、C、D符合题意。
14.(不定项)(2026·山东烟台·模拟)某常染色体遗传病致病基因为M,M基因在精子中为甲基化状态而失活,在卵细胞中为去甲基化状态而恢复表达,且都在受精后被子代保留。图1是该病的系谱图,Ⅱ2的基因型为Mm,图2为图1部分个体(相关基因M和m)的电泳图,不考虑其他表观遗传效应和变异的影响,下列相关叙述错误的是( )
A.图2中的③一定是Ⅲ1的电泳结果
B.Ⅰ1和Ⅱ2均含有甲基化的M基因
C.Ⅱ3电泳结果为图2中的②
D.Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是3/4
【答案】BD
【详解】A、M经碱基对增添形成m,因此m片段更长、分子量更大,电泳迁移更慢,故条带1是m,条带2是M:因此①对应基因型mm,②对应Mm,③对应MM。MM一定是患者,而Ⅱ2的基因型为Mm,所以③一定是Ⅲ1的电泳结果,A正确;B、M基因在精子中为甲基化状态而失活,在卵细胞中为去甲基化状态而恢复表达,说明只有M来自母亲才会患病,由于Ⅱ2的基因型为Mm,且患病说明其M来自母亲,m来自父亲,但是Ⅰ1虽然不患病,但其另一个基因既可能是M也可能是m,因为如果是来自父亲的M会被甲基化其也不会患病,所以既可能是含有甲基化的M也可能不含,B错误;C、由于Ⅲ1为MM,所以Ⅱ3一定含有M,且又不患病说明其母亲传给她的是m,即其基因型为Mm,对应图2中的②,C正确;D、由于只有M来自母亲才能患病,所以Ⅱ2(Mm)和Ⅱ3(Mm产生去甲基化M的概率为1/2)再生育子女的患病概率是1/2,D错误。
15.(2026·山东日照·模拟)阅读材料,回答下列问题。
材料一: 玉米是雌雄同株异花的二倍体植物(2n=20),是重要的粮食作物和遗传学研究材料。玉米的雄性不育在杂交育种中具有重要应用价值。细胞质雄性不育(CMS)是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的:不育细胞质(S)与细胞核隐性不育基因(rf rf)共同作用时表现为雄性不育;正常细胞质(N)或细胞核显性恢复基因(Rf)存在时,植株均表现为可育。
材料二: 玉米的转座子Ac-Ds系统是研究基因功能的重要工具。Ac是自主转座子,自身编码转座酶,能够自主转移;Ds是非自主转座子,自身不能合成转座酶,只有在Ac存在时才能发生转座。当Ds插入到某个功能基因内部时,该基因可能失活;当Ds从基因中切离后,基因功能可能恢复(但切离位点常留下少量碱基,可能产生移码突变)。
材料三: 某研究小组利用Ac-Ds系统研究玉米籽粒颜色基因(C基因,位于9号染色体上)。C基因正常时籽粒为紫色,C基因突变后籽粒为无色。他们将Ds插入到C基因中得到无色籽粒品系,再将该品系与含Ac的品系杂交,观察后代籽粒颜色。结果发现部分籽粒出现紫色斑点,且斑点大小和数量存在差异。
(1)细胞质雄性不育的遗传______(填"遵循"或"不遵循")孟德尔遗传定律,原因是______。在杂交育种中,雄性不育系的优点是______。
(2)现有基因型为S(rf rf)的不育系和N(Rf Rf)的恢复系。若以不育系为母本、恢复系为父本进行杂交,F₁的细胞质类型为______,基因型为______,表现型为______。
(3)材料三中,籽粒出现紫色斑点的原因是______;斑点大小和数量存在差异的原因可能是______________________________(答出两点)。
(4)若要利用Ac-Ds系统研究玉米某未知功能基因,可通过让Ds插入该基因使其失活,观察______来推测基因功能,这种研究方法属于______(填“正向遗传学”或“反向遗传学”)。
【答案】(1) 不遵循 随细胞质随机分配,不遵循孟德尔的分离定律和自由组合定律
省去人工去雄步骤,简化杂交育种操作,便于大规模制种
(2) S Rf rf 雄性可育
(3) 在Ac存在时,Ds从C基因中切离,C基因功能恢复,该细胞及其分裂产生的子细胞表现为紫色,形成斑点 ①Ds切离发生的时间不同,切离越早斑点越大;②不同籽粒中Ds切离的频率不同,切离次数越多斑点数量越多;③Ds切离后可能留下少量碱基导致移码突变,不一定都能恢复基因功能。
(4) 基因突变后的表型变化(或性状表现) 反向遗传学
【详解】(1)孟德尔遗传定律只适用于真核生物细胞核染色体上基因的遗传,细胞质基因存在于细胞质中,减数分裂时随机分配,不遵循孟德尔的分离定律和自由组合定律,因此细胞质雄性不育的遗传不遵循孟德尔定律。雄性不育系无法产生可育花粉,杂交育种中省去人工去雄步骤,简化杂交育种操作,便于大规模制种。
(2)细胞质遗传为母系遗传,受精卵的细胞质几乎全部来自母本,因此F1的细胞质类型和母本一致,为S;核基因由父母双方各提供一个,因此基因型为Rfrf,根据题干信息,只要存在显性恢复基因Rf植株就表现可育,因此F1表现为雄性可育。
(3)根据材料信息,Ds插入C基因会使C失活,籽粒表现无色;Ac存在时Ds才能切离,切离后C基因功能可恢复,恢复功能的细胞会表达紫色性状,因此籽粒上出现紫色斑点。斑点大小差异源于Ds切离发生的时间:发育越早切离,分裂产生的紫色子细胞越多,斑点越大;斑点数量差异源于Ds切离发生的次数,或切离后残留碱基导致移码突变,部分C基因仍无法恢复功能,因此斑点数量不同。
(4)使目标基因失活后,通过观察生物性状的变化,即可推测该基因的功能。这种从已知基因出发,通过改变基因探究功能的方法属于反向遗传学(正向遗传学是从变异表型出发定位对应基因)。
16.(2026·山东济南·模拟)玉米是我国重要的雌雄同株异花传粉的农作物,其天然杂交(异花授粉)的特性易导致不同品种间发生“串粉”现象,进而影响目标性状的稳定遗传。研究表明,玉米产量与品质受多对农艺性状相关基因的调控,其中结实特性和籽粒糯性是两类具有重要育种价值的遗传性状。已知A、a是与结实有关的基因,B、b是与糯性有关的基因(b控制糯性),两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三类玉米植株,基因型分别为AABB、AaBB、aabb,科学家利用这三类植株进行了四组实验,结实情况如表所示。分析回答下列问题:
组别
①
②
③
④
亲本
甲(♂)×乙(♀)
乙(♂)×甲(♀)
甲(♂)×丙(♀)
丙(♂)×甲(♀)
结实情况
结实
结实
结实
不结实
(1)基因A/a与B/b在减数分裂过程中遵循______定律。已知基因A控制玉米的结实特性,若该基因通过控制相关酶的合成来调节细胞代谢,进而影响雌雄配子的结合能力,则其控制性状的途径属于______(填“直接”或“间接”)调控。
(2)据表中信息推断,第4组杂交不结实的原因是基因型为______的雌配子与基因型为______的雄配子结合时存在生殖障碍,这种现象属于异交不亲和。
(3)为培育异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种,研究者以甲、乙、丙三类玉米为材料进行了选育工作。
第一步:以______为母本,______为父本杂交,获得F1(AaBb)。
第二步:再用丙与F1植株杂交得F2,杂交时以______作为母本,原因是______。
第三步:F2中选择糯性玉米自交获得F3,筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
(4)若要在更短时间内获得稳定遗传的目标品种,可在上述方案基础上采用______技术(答出一种育种技术名称),将目标性状相关基因进行快速纯合。
【答案】(1) 自由组合 间接
(2) A/AB a/ab
(3) 丙 甲 丙 若F1作母本,由于A基因的雌配子无法接受a基因的雄配子而不能结实,无法获得异交不亲和的糯性玉米
(4)单倍体育种
【详解】(1)两对基因 A/a 与 B/b 独立遗传,因此减数分裂时遵循基因的自由组合定律(同时也遵循分离定律)。基因通过控制酶的合成来调节代谢过程,进而影响性状,这属于间接调控。
(2)第④组亲本为丙(♂,aabb)× 甲(♀,AABB),不结实的原因是甲产生的基因型为A 的雌配子(AB),无法与丙产生的基因型为 a 的雄配子(ab)结合。
(3)异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种基因型为AAbb:只能产生含 A 的雌配子,当接受其他玉米(如含 a)的花粉时,会因异交不亲和而无法结实,从而避免了 “串粉” 现象,同时纯合子 AAbb 能稳定遗传,且表现为糯性。第一步,目标获得 F1(AaBb),丙(aabb)作母本时,其含 a 的雌配子可接受父本甲(AABB)含 A 的雄配子,能顺利结实,若反交(甲作母本、丙作父本),会因异交不亲和无法获得后代。第二步,再用丙与F1植株杂交得F2,若F1作母本,由于A基因的雌配子无法接受a基因的雄配子而不能结实,无法获得异交不亲和的糯性玉米,所以丙(aabb)作母本,能顺利获得 F2。
(4)杂交育种育种周期长,利用单倍体育种缩短育种时间,加快育种进程,即将上述方案中F1(AaBb)产生的花药(或花粉)进行离体培养获得单倍体,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
一年重难·创新题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:抗寒基因DNA甲基化(T1);外显率与基因致死(T2);雌性不育(T3);连锁与致死(T6);减数分裂驱动(T8);复等位基因(T9)
1.【抗寒基因DNA甲基化】(2026·山东泰安·模拟)水稻抗寒性状由抗寒关键基因A的DNA甲基化表观修饰调控,且与基因R/r协同作用:①A基因表达的产物为抗寒蛋白,其启动子区域的甲基化修饰可被低温特异性去除,常温下该区域保持高甲基化状态;②基因R表达的蛋白可增强A的转录效率,r基因无此功能;A/a与R/r独立遗传,低温下只有含R基因且A高效表达时,水稻抗寒能力强,其余情况为抗寒弱。科学家将常温下培育的基因型为AARr(A高甲基化)的抗寒弱水稻自交,所得F₁全部在低温环境下种植,下列说法错误的是( )
A.基因的甲基化修饰可发生在细胞核和线粒体,组蛋白也可发生甲基化修饰,但不会发生在线粒体中,两者都属于表观遗传
B.水稻被寒冷胁迫诱导产生的抗寒性状能遗传给后代,这种现象为获得性遗传提供支持
C.F₁中抗寒强水稻所占的比例为3/4
D.从F₁中随机选取一株抗寒强水稻自交,所得F₂在低温下种植,F₂中抗寒弱水稻的比例为1/4
【答案】D
【详解】A、DNA甲基化可发生在细胞核、线粒体的DNA上,线粒体DNA为裸露状态,不含组蛋白,因此组蛋白甲基化仅发生在细胞核染色体的组蛋白上,DNA甲基化和组蛋白甲基化都属于表观遗传,A正确; B、寒冷胁迫通过去除A基因启动子的甲基化使水稻获得抗寒性状,该表观修饰若可遗传给后代,可为获得性遗传观点提供支持,B正确; C、亲本基因型为AARr,自交后F1基因型及比例为AARR:AARr:AA rr=1:2:1,低温下A基因的甲基化被去除可正常表达,含R基因的个体占3/4,均满足抗寒强的条件,C正确; D、F1抗寒强个体中AARR占1/3,AARr占2/3,自交时仅AARr自交后代会出现1/4的AArr(抗寒弱),因此F2中抗寒弱水稻的比例为2/3×1/4=1/6,D错误。
2.【新情境·外显率】(2026·山东青岛·模拟)外显率是指特定环境条件下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。某二倍体植物的花色由两对独立遗传的基因M/m和D/d控制,其作用机制如图。已知上述某对基因存在某基因型完全致死现象,基因型为dd的个体外显率为75%。白花植株甲自交,F1中白花∶红花=5∶1。下列说法正确的是( )
A.可推测植株甲的基因型为MMdd
B.F1中白花植物自由交配,F2中M的基因频率为75/196
C.该植物群体中白花和红花植株的基因型各有4种和2种
D.可通过自交来确定该植物群体中红花植株的基因型
【答案】D
【详解】A、据图可知:M表达产物可使白色前体转化为红色素,dd纯合会抑制M表达,因此mm__全为白花,M_D_全为红花,M_dd中75%表现为白花、25%表现为红花(dd表现出对应抑制表型的概率为75%)。已知白花甲自交,F1白花:红花=5:1,且存在一对基因型完全致死:由于子代有红花,所以甲基因型为M_dd,若甲为MMdd,自交后代全为MMdd,红花比例为25%,白花:红花=3:1,不符合题意;若甲基因型为Mmdd,若无致死,自交后代基因型原本为1MMdd:2Mmdd:1mmdd,红花为3×25%=0.75份,白花为4−0.75=3.25份,刚好满足白花:红花=3:13,不符合题意;若MM纯合致死,自交后代基因型原本为1MMdd(致
死):2Mmdd:1mmdd,存活后代中,红花为2×25%=0.5份,白花为3−0.5=2.5份,刚好满足白花:红花=5:1,符合题意;若mm致死,子代红花比例为25%,白花:红花=3:1,不符合题意,A错误;B、F1白花中,Mmdd:mmdd=(2×75%):1=3:2,即Mm占3/5,mm占2/5。自由交配时,配子频率M=3/5×1/2=3/10,m=7/10;MM致死,存活后代为Mm:mm=(2×3/10×7/10):(7/10)2=42:49,因此F2中M的基因频率=42/(42×2+49×2)=3/13,B错误;C、由于MM纯合致死,群体中没有MM,所有M都为Mm:表现为白花的基因型:mmDD、mmDd、mmdd、Mmdd,共4种;表现为红花的基因型:MmDD、MmDd、Mmdd(Mmdd可表现为红花),共3种,C错误;D、不同基因型的红花植株自交,后代表型比例不同:若为MmDD:自交后代红花:白花=2:1;若为MmDd:自交后代Mm:mm=2:1,D_:dd=3:1,红花:白花=(2/3×3/4+2/3×1/4×1/4):(1/3×1+2/3×1/4×3/4)=13:11,和MmDD结果不同;若为Mmdd:自交后代白花:红花=5:1,可直接区分。因此可通过自交后代表型比例确定红花植株基因型,D正确。
3.【新情境·雌性不育】(2026·山东日照·模拟)按蚊是疟疾的传播者,常染色体上的F基因是控制雌性按蚊育性的关键基因。研究人员将F基因改造为含驱动基因单元的f基因,获得Ff雄性杂合子。f基因会在减数分裂过程中改造同源染色体上的F基因使其也变成f基因。ff雌蚊不可育,雄蚊可育。现将野生型雌蚊(FF)200只和野生型(FF)、杂合体(Ff)雄蚊各100只放入封闭的笼中连续自由交配。下列说法正确的是( )
A.亲代雄蚊产生的配子中含f基因的比例为25%
B.从亲代开始不育个体的比例逐代上升
C.F2和F3中野生型所占的比例分别为1/4和1/12
D.F2可育个体中纯合子的比例为3/8
【答案】C
【详解】A、亲代雄蚊为100只FF、100只Ff:FF全部产生F配子,Ff改造后全部产生f配子,因此雄配子中f的比例为100/(100+100)=50%,A错误;B、亲代(P)雌蚊全为FF,不育比例为0;子一代(F1)只有FF和Ff,不育比例仍为0,亲代到F1不育比例没有上升,B错误;C、亲代中雌性全为FF,雌配子全为F;雄配子为F:f=1:1,因此F1基因型为1/2FF、1/2Ff,f基因会在减数分裂过程中改造同源染色体上的F基因使其也变成f基因,F1雌雄配子均为F:f=1:1,因此F2基因型为FF=1/2×1/2=1/4、Ff=1/2、ff=1/4,野生型FF占比1/4;F2雄蚊全可育,雄配子中F占比1/4(仅FF产F,Ff、ff都产f),f占3/4,F2雌蚊中ff不可育,可育雌中FF占1/3、Ff占2/3,雌配子中F占1/3,f占2/3;因此F3中FF=1/4×1/3=1/12,C正确;D、F2总个体中,不可育个体只有ff雌蚊:占总个体的比例为1/4×1/2=1/8,因此可育总个体为1−1/8=7/8;可育纯合子包括全部FF(1/4)和可育ff雄蚊(1/4×1/2=1/8),总可育纯合子为3/8;因此可育个体中纯合子比例为3/7,D错误。
4.【表观遗传与电泳】(2026·山东日照·模拟)某单基因显性遗传病的表现受表观遗传影响,控制该病的等位基因在精子中被甲基化,传给子代后在子代体内不表达,在卵细胞中会被去甲基化,传给子代后在子代体内表达。一对正常的夫妇生了一个患该病的儿子和一个正常女儿。提取这对儿女的DNA扩增相关基因并电泳分离,结果如下图所示。不考虑性染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A.父母双方都一定是杂合子
B.致病基因位于常染色体上
C.若儿子与正常女性生育后代有女性患病,则患病后代是杂合子的概率为2/3
D.若女儿与正常男性结婚,后代中女性患病的概率为1/2
【答案】C
【详解】A、电泳图显示儿子和女儿均为两条带,说明二人都是杂合子Aa。 儿子患病(Aa): 必须有一个表达的A才能患病,父亲精子中的A是甲基化的(不表达),所以儿子的A只能来自母亲(卵细胞去甲基化,表达),因此母亲传给儿子的是A,父亲传给儿子的是a → 母亲有A,父亲有a;女儿正常(Aa): 女儿也有A基因但不患病,说明A不表达,母亲卵细胞中的A是去甲基化的(会表达),如果女儿从母亲得到A,女儿应该患病。因此女儿的A不能来自母亲,所以女儿的A来自父亲(精子甲基化,不表达),女儿的a来自母亲 → 父亲有A,母亲有a,综上: 父亲:Aa(A来自他的父亲/甲基化不表达,故父亲正常) 母亲:Aa(A来自她的父亲/甲基化不表达,故母亲正常) 儿子:Aa(A来自母,a来自父)→ 患病 女儿:Aa(A来自父,a来自母)→ 正常,A正确;B、儿子(男性)电泳显示两条带,说明该基因在儿子体内有两个等位基因。若基因在X或Y染色体上,男性通常只有一个拷贝,不会出现两条带(不考虑同源区段),B正确;C、儿子基因型为Aa(A来自母亲,表达) 要生出患病女性,该女性必须从母亲(正常女性)处获得A(因为父亲/儿子的A在精子中甲基化不表达) 因此该正常女性必须是Aa(且她的A来自其父亲,甲基化不表达,故她表现正常) 儿子(Aa)× 正常女性(Aa): 母亲传A(概率1/2)时,后代才会患病 此时父亲(儿子)传A → 后代AA,患病 此时父亲(儿子)传a → 后代Aa,患病后代中,AA占1/2,Aa占1/2,C错误;D、女儿为Aa,产生卵细胞A:a = 1:1,且卵细胞中A去甲基化会表达,女性后代患病只需获得女儿的A即可(概率1/2),与父亲提供的基因无关(父亲精子中的A甲基化不表达,a也不致病) 无论正常男性基因型是aa还是Aa,女性后代患病概率均为1/2,D正确。
5.(2026·山东烟台·模拟)果蝇翅型的直翅、弯翅分别受Ⅳ号染色体上的等位基因A、a控制。现有一只基因型Aa的雄果蝇甲,其含基因A或a的片段移接到非同源染色体上,可有下图的6种方式,移接不影响配子活性且基因功能无损伤。为根据子代表型及比例判断移接方式,现将甲与染色体正常的雌果蝇Aa杂交。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A.若子代雄性出现直翅:弯翅=1:1,可确定移接方式是③或⑥
B.若子代雌雄直翅:弯翅均为3:1,可确定移接不发生在性染色体上
C.若含基因a片段移接,可通过子代的表型及比例区分移接位置
D.若含基因A片段移接,可通过子代的表型及比例区分移接位置
【答案】D
【详解】A、③父本基因型为aOXAY(产生的配子aXA:aY:OXA:OY=1:1:1:1),母本AaXX产生配子及比例是AX∶aX=1∶1,子代中1AaXAX:1aaXAX:1AOXAX:1aOXAX:1AaXY:1aaXY:1AOXY:1aOXY,雌性全为直翅,雄性直翅:弯翅=1:1;⑥:移接a片段:a为隐性,a移到Y,子代雌雄都表现为直翅:弯翅=3:1,A错误;B、②④⑥:如A项所述,移接a片段:a为隐性,a移到常染色体、X或Y,子代雌雄都表现为直翅:弯翅=3:1,BC错误;D、①:父本基因型为AOaO,母本基因型为AaOO,父本产生的配子种类及比例为:1Aa:1AO:1aO:1OO,母本产生的配子为:1AO:1aO,子代基因型及比例为:1AAaO:1AAOO:1AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,子代的表型及比例为直翅:弯翅=3:1;③子代雌性全为直翅,雄性直翅:弯翅=1:1;⑤:A移接到Y,子代雄性全为直翅,雌性直翅:弯翅=1:1,结果各不相同,可通过子代的表型及比例区分移接位置,D正确。
6.【连锁与致死】(2026·山东淄博·模拟)果蝇的灰体(E)对黑体(e)为显性,基因只位于 X 染色体上。该果蝇群体中还存在一种隐性致死效应,使果蝇在幼虫期死亡。将一只黑体雌蝇与灰体雄蝇多次杂交,统计发现F1 成体果蝇中雌蝇:雄蝇≈2:1,灰体:黑体≈2:1。F1 雌、雄蝇随机交配得到 F2 ,不考虑其他突变和互换,下列说法正确的是( )
A.亲本中致死效应基因与e 基因连锁,含有e基因的雄性后代均致死
B.亲本雌蝇的相关基因组成为纯合子
C.F2 成体中黑体个体所占比例为
D.选取 F2 中黑体果蝇逐代自由交配,雄蝇所占比例不断提高
【答案】D
【详解】A、根据题意,体色基因E(灰体)、e(黑体)只在 X 染色体上;存在隐性致死基因(设为a,显性正常A),幼虫期致死;亲本为黑体雌蝇×灰体雄蝇,F1成体中雌:雄≈2:1,灰体:黑体≈2:1;雄性明显少,说明部分雄性致死;设致死基因为A/a,与体色基因E/e都在 X 染色体上(连锁)。亲本的黑体雌基因型为XeaXeA,灰体雄基因型为XEAY,杂交产生的配子为雌配子有Xea、XeA,雄配子为XEA、Y,则后代基因型为XEAXea(灰雌)、XEAXeA(灰雌),XeaY(黑雄,ea隐性致死,死亡),XeAY(黑雄,存活),F1存活成体中灰雌:黑雄=2:1,则雌:雄=2:1,灰:黑体=2:1,XeaY 雄性致死,带e的雄性不是全致死,只有带致死连锁的才死,因此致死a和e连锁在同一条 X;XeAY含e但不致死,不是所有含e雄性都死,A错误;B、亲本雌蝇的基因型为XeaXeA,两条 X 染色体基因型不同,是杂合子,B错误;C、F1存活个体,雌蝇为1/2XEAXea,1/2XEAXeA,雄蝇为XeAY,雌配子比例XEA为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,Xea为1/4,XeA为1/4,雄配子为XeA:Y=1:1,因此F1雌、雄蝇随机交配得到F2的基因型组成为1/4XEAXeA,1/8XEAXea,1/8XEAXeA,1/4XEAY,1/8XeaY(致死),1/8XeAY,因此F2 成体中黑体个体所占比例为1/7,C错误;D、选取F2中黑体果蝇逐代自由交配,即1/2XeAXea,1/2XeAXeA和XeAY,产生的雌配子为XeA:Xea=3:1,致死配子数量减少,因此F2中黑体果蝇逐代自由交配,雄蝇所占比例不断提高,D正确。
7.(2026·山东枣庄·模拟)T基因控制育性,含T基因的玉米为雌雄同株,基因型tt的个体为雌株。亲代中TT∶Tt=1∶4,让其随机交配得F1,让F1中的雌雄同株个体做父本与雌株交配得F2,F2中的个体自交得F3。不考虑突变,下列相关说法正确的是( )
A.F1到F2的过程中t的基因频率升高
B.F2到F3的过程中t的基因频率升高
C.亲代随机交配或自交不影响F2中t的频率
D.该过程中没有突变和自然选择,没有发生进化
【答案】A
【详解】 A、亲代中TT占比1/5,Tt占比4/5,t的基因频率 = (4/5 × 1/2) = 2/5,T的基因频率 = 1 - 2/5 = 3/5 , F₁代(亲代随机交配) 随机交配后,基因型频率TT = (3/5)² = 9/25,Tt = 2×(3/5)×(2/5) = 12/25,tt = (2/5)² = 4/25,F1中 t 的基因频率为4/25+12/25× 1/2=0.4;此时雌雄同株个体为 TT、Tt,其中 t 的基因频率:t=((12/25)×1)/((9/25+12/25)×2)=6/21=2/7,父本(T_)产生的配子:T占比 1−2/7=5/7,母本(tt)只产生 t 配子,F₂基因型Tt 占 5/7,tt 占 2/7,F₂中t的基因频率t=5/7×1/2+2/7=9/140.64,亲代随机交配得到的F₁中t基因频率为0.4,F₂中t基因频率约为0.64,t的基因频率升高,A正确;B、F₂中仅Tt可自交,自交得到F₃中t基因频率为0.5,较F₂的t基因频率降低,B错误;C、亲代自交得到的F₁雌雄同株基因型比例与随机交配得到的不同,最终计算得F₂中t的频率不同,因此亲代交配方式会影响F₂中t的频率,C错误;D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,该过程中种群基因频率发生了变化,因此发生了进化,D错误。
8.【新情境·减数分裂驱动】(2026·山东淄博·模拟)减数分裂驱动是指携带特定等位基因的染色体在减数分裂Ⅰ时被更多地分配到未来成为生殖细胞的一极。某草本植物位于 3 号染色体上的基因 D 具有该效应,且 D 对 d 完全显性,控制植株高茎性状。下列说法错误的是( )
A.该现象会影响种群中 D 和 d 的基因频率
B.Dd 植株产生的卵细胞中 D 比例明显高于 d,花粉中 D 与 d 比例约为 1:1
C.Dd 植株自交子代中,高茎植株的占比将大于 75%
D.减数分裂驱动属于基因重组的一种形式,可增加配子的遗传多样性
【答案】D
【详解】A、携带D的染色体更多进入可育生殖细胞,会使D基因传递给子代的概率高于d基因,长期来看会改变种群中D和d的基因频率,A正确;B、雌配子形成时减数分裂Ⅰ细胞质不均等分裂,只有进入次级卵母细胞(未来形成卵细胞)的染色体才能进入生殖细胞,因此D更多进入卵细胞,导致卵细胞中D比例高于d;雄配子形成时减数分裂Ⅰ产生的两个子细胞最终都能发育为精子,无论D分到哪一极都属于生殖细胞,因此花粉中D与d比例约为1:1,B正确;C、正常Dd自交高茎植株占比为75%,该情境下卵细胞中D占比高于1/2、d占比低于1/2,精子中D:d仍为1:1,因此子代矮茎dd的占比低于1/4,高茎占比大于75%,C正确;D、高中阶段基因重组指有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合,本质是基因的组合方式改变,减数分裂驱动是同源染色体分配异常,不属于基因重组,也没有增加配子的遗传多样性,D错误。
9.【复等位基因】(2026·山东菏泽·模拟)某二倍体植物的花为两性花,自然状态下可以自花授粉或异花受粉。其花色受A(红色)、(斑红色)、(条红色)、(白色)4个复等位基因控制,显隐性关系为。是一种“自私基因”,在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的机会遗传下去。基因型为的植株自交,中条红色∶白色=5∶1。下列说法正确的是( )
A.条红色植株中能稳定遗传的占2/5
B.花色基因的遗传遵循自由组合定律
C.两株花色不同植株杂交,子代花色最多有4种
D.等比例的与植株随机交配,后代中含“自私基因”的植株所占比例为15/28
【答案】A
【详解】A、基因型a2a3自交时,雌配子为a2:a3=1:1;由后代白色a3a3占1/6可推知,雄配子中a3占1/3、a2占2/3,因此后代a2a2占1/2×2/3=2/6,a2a3占1/2×1/3+1/2×2/3=3/6,a3a3占1/6;红色植株(a2a2、a2a3)中能稳定遗传的纯合子a2a2占2/5,A正确;B、花色由一对同源染色体上的复等位基因控制,遗传遵循基因分离定律,自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,因此不遵循自由组合定律,B错误;C、受显隐性关系限制,两株花色不同的植株杂交,子代最多出现3种表型(如Aa3与a1a2杂交,后代表型为红色、斑红色、条红色共3种),不可能出现4种,C错误;D、等比例Aa1和a2a3随机交配,雌配子为A:a1:a2:a3=1:1:1:1;雄配子中,Aa1产生的雄配子正常,a2a3产生的雄配子a2:a3=2:1,因此雄配子比例为A:a1:a2:a3=2:2:2:1;不含a2的后代比例为3/4×5/7=15/28,含a2的比例为1-15/28=13/28,D错误。
10.(2026·河南郑州·模拟)小鼠5号常染色体上的A、a基因分别控制毛发的黑色和褐色,某黑色雄鼠的一条5号染色体整体移接到了一条非同源染色体末端,该移接可能有两种情况:①移接到常染色体末端,②移接到X染色体末端。为确定是哪种情况,用该小鼠与基因型为Aa的正常雌鼠杂交,已知单独存在的5号染色体减数分裂时随机移向细胞的一极,移接不影响原来同源染色体分离。假设形成的配子和个体活力都正常,不考虑其他突变和染色体互换。下列推断正确的是( )
A.若F1雌鼠和雄鼠中黑色与褐色的比值均为3:1,则为情况①
B.若F1雄鼠中黑色:褐色=1:1,则为情况①,且亲本雄鼠基因型为AA
C.若F1群体中黑色:褐色=7:1,则亲本雄鼠的基因型为Aa
D.若F1群体中黑色:褐色=7:1,且雄鼠群体中黑色:褐色=3:1,则为情况②
【答案】D
【详解】A、该黑色雄鼠的一条5号染色体整体移接到了一条非同源染色体末端,若该黑色雄鼠基因型为Aa,且A移接到X染色体末端,F1雌鼠和雄鼠中黑色与褐色的比值也为3:1,A 错误;BC、若为情况①,亲本雄鼠基因型为AA(假设 ),与Aa雌鼠杂交,F1雄鼠中黑色:褐色=7:1,BC错误;D、若为情况②(AA中的一个A移接到X染色体末端 ),黑色雄鼠基因型可表示为A-XAY,与Aa雌鼠杂交,F1群体中黑色:褐色 = 7:1,且雄鼠群体中黑色:褐色 = 3:1 ,符合情况②的遗传规律,D正确。
11.(2026·山东临沂·模拟)某家族中存在一种单基因遗传病,Y染色体上无相关基因,图甲为该病的家系图,图乙为部分个体的相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。下列说法错误的是( )
A.该病属于常染色体显性遗传病 B.Ⅰ-1与Ⅲ-1个体的基因型一定不同
C.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一患病男孩的概率为1/4 D.致病基因出现的原因是发生了碱基对的缺失
【答案】D
【详解】A、由图甲可知,Ⅰ-1患病,Ⅰ-2正常,他们的女儿Ⅱ-1患病,儿子Ⅱ-2患病,若为伴X染色体显性遗传病,父亲患病,女儿一定患病,儿子正常,与系谱图不符;若为伴X染色体隐性遗传病,母亲正常,儿子不可能患病,也不符合;若为常染色体隐性遗传病,父母至少一方为患者,子女才可能患病,也不符合;而若为常染色体显性遗传病,Ⅰ-1为杂合子,Ⅰ - 2为隐性纯合子,符合系谱图情况,所以该病属于常染色体显性遗传病,A正确;B、设致病基因为A,正常基因为a,Ⅰ-1患病,根据系谱图分析,其基因型为AA;由图乙电泳图谱可知,Ⅱ-2基因型为Aa,Ⅱ-3正常,基因型为aa,他们的儿子Ⅲ -1患病,基因型为Aa,所以Ⅰ-1与Ⅲ -1个体的基因型一定不相同,B正确;C、Ⅱ -2基因型为Aa,Ⅱ-3基因型为aa,他们再生一个孩子患病(Aa)的概率为1/2,是男孩的概率为1/2,所以再生一患病男孩的概率为1/2×1/2 = 1/4,C正确;D、从图乙电泳图谱看,Ⅰ-1、Ⅱ -2的致病基因片段长度与正常基因片段长度不同,Ⅰ-1患病,基因电泳条带为800+750,Ⅰ -2为aa,正常基因条带为750+725,说明致病基因出现的原因可能是发生了碱基对的增添导致基因突变,D错误。
12.(不定项)(2026·山东济南·模拟)研究发现,果蝇的眼型由X染色体上16A区段的拷贝数决定,其中拷贝数为两个控制棒眼,拷贝数为三个控制重棒眼,且重棒眼对棒眼为显性。已知含有16A区段拷贝数为三个的雄配子一半致死,其他配子活力正常。现将一对重棒眼雌、雄果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。F2中重棒眼雄果蝇的比例可能为( )
A.1 B.2/3 C.3/7 D.3/8
【答案】BC
【详解】假设控制眼型的基因为A/a,重棒眼对棒眼为显性,一对重棒眼雌(XAX_)、雄果蝇(XAY)进行杂交得到F1,若重棒眼雌基因型为XAXA,其产生XA一种配子,XAY雄果蝇产生XA:Y=1:2,则F1基因型为XAY:XAXA=2:1,F1相互进行交配,XAY产生的配子及其比例正常情况是XA:Y=1:1,但为含有16A区段拷贝数为三个的雄配子一半致死,因此比例变为XA:Y=1:2,XAXA产生一种配子XA,后代F2基因型及比例为XAXA:XAY=1:2;F2中重棒眼雄果蝇的比例为2/3;若重棒眼雌基因型为XAXa,其产生配子及其比例为XA:Xa=1:1,雄性产生XA:Y=1:2,则F1基因型为1/6XAXA、1/6XAXa、2/6XAY、2/6XaY,F1相互交配,其中雌性产生两种配子XA:Xa=3:1,雄性产生三种配子XA:Xa:Y=1:2:4,后代F2中的重棒眼雄果蝇比例为3/4×4/7=3/7,BC正确。
13.(不定项)(2026·山东潍坊·模拟)山羊间性是一种发生于雌性无角山羊的不育现象。FOXL2是山羊的间性决定基因,PISRT1是山羊无角性状的决定基因。研究人员设计实验对两种性状的遗传特性进行探究,结果见下表。不考虑染色体交换及致死,下列说法正确的是( )
亲本
无角雄性×有角雌性
雄、雌均无角
无角雄性:无角间性:无角雌性:有角雄性:有角雌性=3:1:2:1:1
A.无角性状对有角性状为显性,间性相对于正常性别为隐性
B.FOXL2和PISRT1位于两对同源染色体上
C.F2中无角间性和有角雌性均为纯合子
D.让F2雌雄个体间自由交配,子代中山羊间性个体占1/8
【答案】AC
【详解】A、亲本无角雄性与有角雌性杂交,F₁全为无角,F₂出现性状分离,且无角:有角=3:1,可确定无角对有角为显性,F₁雄性和雌性生出间性,所以间性相对于正常性别为隐性,A正确;B、F₂表型及比例为无角雄性:无角间性:无角雌性:有角雄性:有角雌性=3:1:2:1:1,不符合9:3:3:1的变式,控制两种性状的基因不能自由组合,而是连锁在同一对同源染色体上,B错误;C、因FOXL2为间性基因,PISRT1为无角基因,两基因连锁,设控制无角/有角的基因为P/p,控制间性/正常的基因为F/f。 无角雄性(PPff)×有角雌性(ppFF),F₁全为无角(PpFf)。F₁自交(P和f连锁,p和F连锁),F₂基因型为PPff、PpFf、ppFF,因此无角间性(PPff)和有角雌性(ppFF)均为纯合子,C正确;D、间性雌性是不育的,无法参与自由交配。F₂可育雌配子中Pf:pF=1:2,雄配子Pf:pF=1:1,子代PPff(仅雌性为间性)的比例为1/3×1/2×1/2=1/12,D错误。
14.(不定项)(2026·河北衡水·模拟)某二倍体雌雄异株植物中,控制其刺长短的等位基因A(长)、a(短)只位于X染色体上。已知基因A、a来自雌株时不表达,且基因A、a均不表达时植株表现为无刺。某雄株与某雌株杂交,F1中出现长刺、无刺两种表型。下列说法正确的是( )
A.亲代雄株的基因型为XAY,表型为长刺
B.亲代雌株的表型可能为长刺、短刺或无刺
C.让F1自由交配,若F2出现长、短、无刺三种表型,则亲代雌株基因型为XAXa
D.来自雌株的基因A、a不表达的原因可能是甲基化修饰抑制了转录
【答案】CD
【详解】A、由于控制其刺长短的等位基因A(长)、a(短)只位于X染色体上,且基因A、a来自雌株时不表达,基因A、a均不表达时植株表现为无刺,说明雄株都表现为无刺。又某雄株与某雌株杂交,F1中出现长刺、无刺两种表型,说明后代长刺基因XA来自父本。亲代雄株的基因型为XAY,表型为无刺,A错误;B、亲代雄株的基因型为XAY,亲代雌株可以是XAXA(长刺)、XAXa(若XA来自父本表型为长刺,若Xa来自父本表型为短刺)、XaXa(短刺),B错误; C、让F1自由交配,若F2出现长、短、无刺三种表型,这表明F1中雄株应含有A和a基因,即亲代雌株基因型为XAXa,C正确; D、甲基化修饰抑制转录属于表观遗传机制,可能是来自雌株的基因A、a不表达的原因,D正确。
15.(2026·山东日照·模拟)在农业生产中,利用雄性不育系制备杂交种是简化制种的有效手段。为研究水稻雄性不育及其育性恢复机制,研究人员进行了以下研究。
(1)在杂交育种时,利用雄性不育系制备杂交种的优点是__________。
(2)研究发现,若花粉中不能积累淀粉,表现为花粉不育。将雄性不育品系I与纯合育性恢复系II杂交,获得F1。用碘液对花粉染色,品系I、恢复系II和F1的花粉染色率分别为0、100%、50%,由此推测该育性恢复基因发挥作用的时期为__________。若该性状由一对等位基因控制,F1自交,F2中花粉染色率为100%的植株比例应为__________。
(3)为确定上述育性恢复基因(记为“D”)在染色体上的位置,对F2进行检测,发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致,但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育系亲本的分子标记,结果如表所示(已知:基因和分子标记间的重组率与二者的距离呈正相关)。
植株类型
8号染色体的分子标记
花粉育性(染色率)
M
N
X
类型1
a
a
b
100%
类型2
b
a
a
100%
注:“a”表示来自恢复型亲本;“b”表示来自不育型亲本
①F2中花粉染色率为100%的植株中,大多数个体的分子标记M、N和X来自__________亲本。
②表中两种类型植株的分子标记和花粉育性不一致的原因是__________。
③根据表中数据推测,距离D最近的分子标记是__________。
(4)科研人员将另一功能相似的育性恢复基因E导入恢复系II中,然后培育获得了纯合育性恢复系III,将恢复系III与品系I杂交,测得F1花粉染色率约为75%。由此推测基因E导入的位置是__________;若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为__________,则支持上述推测。
【答案】(1)无需去雄
(2) 减数分裂Ⅰ完成后 1/2
(3) 恢复系 减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体间发生互换,导致D与不育系亲本的分子标记重新组合,进入配子中 N
(4)8号染色体以外的染色体上 花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7∶3∶2
【详解】(1)在杂交育种时,雄性不育系的花粉不育,可以直接作为母本,免去了对母本进行去雄的操作。
(2)减数分裂Ⅰ结束后,配子的核基因型已经确定,育性恢复基因此时表达,能根据配子的基因型决定花粉的染色率,推测丙的育性恢复基因起作用的时期是形成配子后或减数分裂Ⅰ之后。甲的花粉用碘液染色率为0,说明花粉中无淀粉积累,花粉败育,乙的花粉染色率为100%,说明所有的花粉都有淀粉积累,花粉可育,甲与乙杂交得到F1,F1的花粉染色率为50%,一半花粉可育,一半花粉败育。设育性恢复基因为A,败育基因为a,则甲的基因型是aa,乙的基因型是AA,F1的基因型是Aa,若F1自交,则母本能产生含A和a两种卵子,父本产生可育的A花粉和败育的a花粉,所以F2的基因型为AA和Aa,各占1/2,F2中花粉染色率为100%的植株(AA)比例应为1/2。
(3)①F₂中花粉染色率为100%的植株,说明含有恢复基因D,大多数个体的分子标记M、N和X都来自恢复系亲本,因为恢复系亲本提供了D基因,连锁的分子标记也随之遗传。
②表中两种类型植株的分子标记和花粉育性不一致,是因为在减数分裂过程中,8号染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,导致D基因与不育系亲本的分子标记重新组合,进入了配子中,使得子代植株的分子标记来自不育系,但含有D基因,花粉育性为100%。
③基因和分子标记间的重组率与二者的距离呈正相关,重组率越低,距离越近。类型1的分子标记X是来自不育系(b),但花粉育性100%,说明X和D的重组率最低,所以距离D最近的分子标记是N。
(4)丙是在乙的基础上同时含有D、E育性恢复基因,所以基因型为DDEE,甲的基因型为ddee,将丙与品系甲杂交,F1的基因型为DdEe,F1作为父本,则产生可育的花粉有DE、De、dE,各占1/3,母本产生DE、De、dE、de4种卵细胞,各占1/4,利用配子法计算F2,其中基因型DdEe染色率为75%,占3/12,基因型ddEe(de败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而dE,有淀粉积累,100%的染色率)和Ddee(de败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而De,有淀粉积累,100%的染色率)的染色率为50%,各占1/12,共占2/12,其余基因型DDEE占1/12、DDEe占2/12、DdEE占2/12、DDee占1/12、和ddEE占1/12,染色率为100%,共计7/12,所以花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7∶3∶2。
16.(2026·山东滨州·模拟)某种植物由于配子结合异常导致它能为其它类型的该种植物授粉,却不能接受其它类型该种植物的花粉,这种现象称为单向杂交不亲和。该种植物同时还存在自交不亲和现象。
(1)研究发现单向杂交不亲和现象与5号染色体上的一对等位基因有关,相关杂交结果如下。
组别
杂交及结果
组别
杂交及结果
一
aa(♂)×AA(♀)→不结实
二
AA(♂)×aa(♀)→结实
三
AA(♂)×Aa(♀)→结实
四
Aa(♂)×AA(♀)→结实
①由一组和二组可知,基因型为_____的植株表现为单向杂交不亲和。结合表格分析单向杂交不亲和的原因是_____。
②三组和四组中,_____组结实率更高,若Aa自交,后代基因型及比例为_____。
(2)经研究发现,该种植物自交不亲和现象与2号染色体上的B系列(B0、B1、B2)基因有关。当花粉所含有的B基因与母本拥有的等位基因之一相同时,花粉管就不能伸长。已知B系列基因同时控制花色:B0—浅红、B1—红色、B2—深红色且B2对B1、B0完全显性,Bl对B0完全显性。
①将一个外源增强序列(其存在时,B表达量增加,颜色深度增加一级且最深为深红色)导入某受精卵的3号染色体(不影响其他基因功能),其发育成的植株开深红花,将其花粉传给B2B1植株,若子代表型及比例为_____,则该深红花植株的基因型为B1B0或B2B0;若无子代产生,则该深红花植株的基因型为_____。
②自然状态下该种群中没有开浅红花的植株,若将上述增强序列插入A基因中(记为A′),增强序列的增强功能不能表现且增强序列插入A基因中可抑制B基因的自交不亲和性,而不影响B系列基因对颜色的控制也不影响A基因的功能。科研人员培育了A′aB1B0的植株,其自交后代中开浅红花植株所占的比例是_____。
【答案】(1) AA A基因型的雌配子(卵细胞)不能与a基因型的雄配子(精子)结合 三 AA∶Aa∶aa=1∶1∶1
(2)深红∶红=3∶1 B2B1 1/4
【详解】(1)① 根据题意可知单向杂交不亲和是能给其他类型授粉,不能接受其他类型花粉。一组aa(♂)×AA(♀)不结实,说明AA不能接受aa的花粉;二组AA(♂)×aa(♀)结实,说明AA能给aa授粉,因此基因型为AA的植株表现为单向杂交不亲和。 结合实验结果:Aa(♂)×AA(♀)可以结实,说明只有含a的花粉无法在AA雌蕊完成受精,含A的花粉可正常受精,因此单向杂交不亲和的原因是A基因型的雌配子(卵细胞)不能与a基因型的雄配子(精子)结合。
② 三组是AA(♂)×Aa(♀):父本花粉全为A,母本为Aa,所有花粉都可正常受精,全部花粉都能完成结实;四组是Aa(♂)×AA(♀):只有含A的花粉能受精,含a的花粉不能受精,仅一半花粉可完成结实,因此三组结实率更高。Aa自交时,母本为Aa,不限制a花粉受精,雌雄配子都为A:a=1:1,因此后代基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1。由于单向杂交不亲和的原因,即A基因型的雌配子(卵细胞)不能与a基因型的雄配子(精子)结合,所以Aa自交时,后代基因型及比例为AA:Aa:aa=1:1:1。
(2)自交不亲和规则:花粉的B基因与母本任一B基因相同时,花粉不能受精。显隐性规则:B2>B1>B0,表现型:B0—浅红、B1—红色、B2—深红色;假设外源增强序列为E,E存在时颜色加深一级,最深仍为深红色,E独立遗传。
① 若深红花植株为B1B0或B2B0,做父本时:B1B0产生花粉B1:B0=1:1,母本为B2B1,B1花粉与母本B1相同,不能受精,仅B0可育;B2B0产生花粉B2:B0=1:1,B2花粉与母本B2相同,不能受精,仅B0可育; 两种情况后代B基因型都为B2B0:B1B0=1:1。B2B0本身为深红色,无论是否带E都表现深红;B1B0一半带E(加深为深红)一半不带E(表现红色),因此总子代表现型比例为深红色:红色=3:1。 若该植株为B2B1,产生花粉B2、B1,都与母本B2B1的B基因相同,全部花粉都不能受精,因此无子代,故该植株基因型为B2B1。
② 该植株基因型为A′aB1B0,A′可抑制B的自交不亲和性,因此自交时所有花粉都可正常受精。浅红花只能是B0B0(B1对B0显性,只要含B1就不是浅红),亲本B1B0自交,雌雄配子B1:B0=1:1,后代B0B0占比为1/4,因此浅红花植株比例为1/4。
三年真题·压轴题(侧重山东,辐射全国,单选+多选+非选择题)
高频考点:对相对性状的杂交实验, 性状分离比的模拟实验、 基因分离定律重点题型突破。
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
【详解】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.(2026·贵州·高考真题)人类经典半乳糖血症是由于GALT酶缺乏引发的综合性疾病。GALT酶的合成受复等位基因G、GD和g控制,其中g为致病基因,基因G、GD对g均为显性。如图是关于该病的某家族系谱图(不考虑染色体及其他变异)。下列叙述正确的是( )
A. 控制该病的致病基因位于X染色体上 B. 个体Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型相同且都为Gg
C. 复等位基因G、GD和g组成的基因型共有8种 D. 个体Ⅱ-5和Ⅱ-6再生一个正常女孩的概率为3/8
【答案】D
【详解】A、图中女儿Ⅲ-7患病,其父母表现正确,故该病为常染色体隐性遗传病,控制该病的致病基因位于常染色体上,A错误;B、依题意,该疾病由复等位基因G、GD和g控制,基因G、GD对g均为显性,子代患病个体基因型一定是gg,因此Ⅱ-5、Ⅱ-6必须各携带一个g;但显性基因可以是G或GD,故双亲的基因型都可能是Gg或GDg,不一定都是Gg,B错误;C、常染色体复等位基因基因型分为纯合、杂合,其中纯合基因型为GG、GDGD、gg;杂合基因型为GGD、Gg、GDg。综合以上分析,复等位基因G、GD和g组成的基因型共有6种,C错误;D、Ⅱ-5、Ⅱ-6均为杂合子,生出患病子代gg的概率为1/2C1/2=1/4,正常个体概率1-1/4=3/4。其中正常个体中女孩占1/2,故个体Ⅱ-5和Ⅱ-6再生一个正常女孩的概率为1/2×3/4=3/8,D正确。
3. (2025·浙江·高考真题)某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。 下列叙述正确的是( )
A. 电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
【答案】B
【详解】A、因为PCR是根据A1和A2设计的引物,如果只有1个较短条带,基因型可能是AA2或A2A2,因此电泳结果相同的个体表型不一定相同,A错误;B、I1和Ⅱ3都是2个条带,基因型均为A1A2,I2和Ⅱ4都是1个条带,且表型正常,因此基因型均为AA2,Ⅱ2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A,Ⅱ1没有条带,表现正常,因此Ⅱ1基因型为AA,而Ⅲ1是患病的,基因型为A1A,因此Ⅱ2的基因型不能为A2A2,可能为A1A2或A1A,且各占1/2,Ⅲ3的基因型可能是A1A2或A2A2或A1A,且各占1/3,因此Ⅱ2和Ⅲ3的基因型相同的概率为1/2×1/3+1/2×1/3=1/3,B正确;C、Ⅱ1无电泳条带且表型正常,Ⅱ1基因型为AA,Ⅱ2基因型为A1A2或A2A2或A1A,但Ⅲ1患病,因此Ⅲ1基因型只能为A1A,因此Ⅲ1与正常女子结婚,生了一个患病后代,只能是A1导致的,C错误;D、Ⅱ5基因型为A1A2或A2A2或A1A,Ⅲ5只有1个条带且患病,Ⅲ5基因型为A1A或A1A1或A2A2,而Ⅱ6没患病,Ⅲ5不可能是A1A1,因此Ⅱ6基因型AA2或AA,D错误。
4. (2024·安徽·高考真题)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不可能是( )
A. 1/2 B. 3/4 C. 15/16 D. 1
【答案】A
【详解】由题意可知控制白色的基因在雄虫中不表达,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,说明白色对黄色为显性,若相关基因用A/a表示,则亲代白色雌虫基因型为AA,黄色雄虫基因型为AA或Aa或aa。若黄色雄虫基因型为AA,则F1基因型为AA,F1自由交配,F2基因型为AA,F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为15/16;若黄色雄虫基因型为aa,则F1基因型为Aa,F1自由交配,F2基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为3/4。综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
5. (不定项)(2024·河北·高考真题)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
【详解】A.根据题意,父亲位点①发生突变,而该患者位点①与母亲一致,可推测未突变P基因的位点①碱基对为G-C,A错误;B、①和②位点的突变都会导致P基因结构发生改变,进而导致P基因功能的改变,B正确;C、由图可知,患者位点①未突变,位点②突变,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。
6.(2024·山东·高考真题)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A. 该致病基因不位于Y染色体上 B. 若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C. 若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病 D. 若Ⅱ-2正常,则根据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
【答案】D
【详解】A、Y染色体上的致病基因只传男不传女;因为存在女性患者,该致病基因不可能位于Y染色体上,A正确;B、若Ⅱ-1不携带该致病基因,而Ⅲ-3患病,其患病基因只能来自Ⅱ-2个体,可推出该病的遗传方式可能是常染色体显性遗传、伴X显性遗传和伴X隐性遗传;无论是哪种遗传方式,Ⅰ-1不患病,不携带致病基因,给Ⅱ-2个体传的都是正常基因,而Ⅲ-3患病且其患病基因只能来自Ⅱ-2个体,可推出Ⅱ-2一定含有致病基因,一定是杂合子,B正确;C、若Ⅲ-5正常,再根据Ⅱ-3和Ⅱ-4患病,可推出该病为显性遗传病且致病基因位于常染色体上(若位于X染色体上,Ⅲ-5个体应该患病);Ⅰ-1不含致病基因,给Ⅱ-2个体只能传正常基因,而Ⅲ-3患病且其患病基因只能来自Ⅱ-2个体,可推出Ⅱ-2一定是杂合子,患病,C正确;D、若Ⅱ-2正常,根据Ⅱ-1正常和Ⅲ-3患病可推出该病为隐性遗传病;若Ⅱ-2患病,致病基因只能位于常染色体上(若位于X染色体上,Ⅰ-1或Ⅲ-1个体应该患病);若Ⅱ-2不患病,则无法判断致病基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,D错误。
7.(不定项)(2023·湖南·高考真题)为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因,用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交,得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序,部分结果按碱基位点顺序排列如表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换,下列叙述正确的是( )
…位点1…位点2…位点3…位点4…位点5…位点6…
测序结果
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
纯合抗虫水稻亲本
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
纯合易感水稻亲本
G/G
G/G
A/A
A/A
A/A
A/A
抗虫水稻1
A/G
A/G
A/G
A/G
G/G
G/G
抗虫水稻2
A/G
G/G
G/G
G/G
A/A
A/A
易感水稻1
示例:A/G表示同源染色体相同位点,一条DNA上为A-T碱基对,另一条DNA上为G-C碱基对。
A. 抗虫水稻1的位点2-3之间发生过交换 B. 易感水稻1的位点2-3及5-6之间发生过交换
C. 抗虫基因可能与位点3、4、5有关 D. 抗虫基因位于位点2-6 之间
【答案】CD
【详解】A、纯合抗虫水稻亲本1~6位点都是A/A,抗虫水稻1的1、2位点为G/G,其余都是A/A,说明1-3或2-3之间发生过交换,A错误;B、易感水稻1的位点2-3与纯合易感水稻亲本相同都是G/G,没有发生交换,位点5-6与纯合易感水稻亲本不相同,说明之间发生过交换,B错误;C、由抗虫水稻1和易感水稻1的1~6位点测序结果可知,它们位点3-4不同(抗虫水稻1为A/A,易感水稻1为G/G),由于易感水稻1的位点5-6之间发生过交换变为A/A,故判断抗虫基因可能与位点3、4、5有关,C正确;D、由C选项结果推测,抗虫基因位于位点2-6 之间,D正确。
8. (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。为探究冬瓜果面有蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。
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)分离 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)PCR扩增 1或3 a
(3)选用材料:F1植株和P2植株;遗传图解:
【详解】(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:F1植株Aa与P2植株aa(测交实验可以验证基因的分离定律),遗传图解:
9.(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_____。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)B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 B1B2、B1B3
(2) 5(五) B1B3和B2B3
(3) 黄色短尾:黄色正常尾:鼠色短尾:鼠色正常尾=4:2:2:1 丁是隐性纯合子B3B3dd
【详解】(1)根据图中杂交组合②可知,B1对B3为显性;根据图中杂交组合③可知,B1对B2为显性;根据图中杂交组合①可知,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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