摘要:
**基本信息**
以“考情-知识-训练”三维架构系统突破自由组合定律,融合科学思维与探究实践,构建从原理到应用的完整方法体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|核心知识梳理|2大核心知识|分解组合法、棋盘法、概率乘法原理、多基因控制性状拆分法|从孟德尔实验(发现问题-提出假说-验证)→定律实质→5类重点题型,形成“原理-方法-应用”逻辑链|
|分层专练|模拟题16题+创新题16题+真题14题|特殊分离比修正、配子致死分析、基因定位判断、遗传系谱图推导|结合山东本地情境(花生/小麦等),从基础计算到跨章节综合(变异/育种),覆盖高考高频考法|
内容正文:
第17讲 基因的自由组合定律及应用
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
A
C
B
D
B
B
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
B
B
B
BCD
BD
AC
15.(1)下垂 等位基因分离 3 0
(2)无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4
(3)AABbdd或AaBBdd
16.(1)脱氧核糖和磷酸
(2) GgXHXh、GgXhY 1/8
(3)7/16 1/81
(4)母本减数第二次分裂后期,两条含H基因的X染色体姐妹染色单体分开后移向同一极,形成XH XH的卵细胞,与含Y的精子结合
(5)1/6
(6) 间(S) DNA复制时双链解开,结构不稳定,易发生碱基对的增添、缺失或替换
一年重难·创新题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
D
C
D
C
D
D
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
D
C
C
AD
ABC
BC
15.(1) XHMXH:XHY=1:1 b、c
(2) 暗红眼:猩红眼=1:1 暗红眼:褐眼=1:1 Ⅳ号染色体上
(3) 突变体甲(♀):a 果蝇N(♂):c 雌性:雄性=2:1
16.(1)一种性状可以由多对基因控制(基因和性状不是一一对应的关系)
(2) 1/16 白眼 暗红眼∶红眼∶棕眼∶白眼=1∶1∶1∶1
(3) M 棕眼∶白眼=3∶1
(4) AaeBbDd或AaeBbDD 15/16
三年真题·压轴题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
ACD
A
C
A
C
D
D
题号
8
9
10
答案
C
B
C
11.(1)隐性 (2)下降(减少) (3)小籽粒:正常籽粒=13:3
(4) ①. 正常籽粒不育:小粒可育=1:1
②
12. (1)基因的自由组合 3/7 1/2
(2)3 显性
(3)1/2 (4)甲
13. (1)人工去雄 套袋
(2)①4 EERR 基因重组 3/8
②
(3)选择 远缘杂交、体细胞杂交
14. (1)红:白=3:1 全红
(2) AAbb Aabb
(3)增添(或插入) 红 棕
(4)3(或“三”)
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第17讲 基因的自由组合定律及应用
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 两大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心知识01 两对相对性状的遗传实验分析
核心知识02 自由组合定律的重点题型
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
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2026 北京、河北、河南、黑吉辽蒙等
2025 山东、湖北、甘肃、广东等
2024 山东、新课标、贵州、广东、河北等
2023 山东、湖北、全国甲卷等
2022 山东、河北、甘肃、江西等
1.考查频次:近5年山东新高考2022、2023、2024、2025连续4年独立命题,本章单独出题频率非常高,考点大多拆分融合在变异与育种、伴性遗传等后续考题中,属于高频独立命题、高频隐性穿插考点。山东卷每年必考内容。
2.考查要点:考查内容聚焦两大板块:一是两对相对性状的遗传实验分析,二是自由组合定律的重点题型,常结合变异与育种、伴性遗传等知识、前沿科研素材命题。
热点情境
本地情境素材:
素材1: 大宇花系列耐盐碱花生(高油酸+抗根腐病遗传)宇花系列耐盐碱花生适合东营、滨州盐碱地种植。花生高油酸性状(aabb)由两对独立隐性基因控制,只有双隐性个体表现高油酸,其余基因型为普通油酸;抗根腐病(C)对感病(c)为显性,三对基因独立遗传。可考方向:自由组合定律、隐性上位、F₂表型与基因型比例、稳定纯合个体筛选、分子标记育种应用。
素材2: 济麦61强筋小麦(抗白粉病+籽粒硬度遗传) 济麦61是山东审定的多抗强筋小麦,抗白粉病(A)对感病(a)为显性,籽粒硬质(B)对软质(b)显性,两对等位基因独立遗传;显性纯合 BB 存在胚胎致死。可考方向:自由组合比例变式、胚胎致死修正比例、基因型推导、作物抗病优质育种。
素材3: 威海青皮无花果(果皮色+果肉甜度遗传)威海青皮无花果,果皮青色(A)对紫皮(a)显性,高甜度(B)对低甜度(b)显性,两对核基因独立遗传。可考方向:经典 9:3:3:1 基础计算、基因型判断、杂交育种连续自交纯化。
素材4: 山东胶东大白菜(叶球紧实度+抗霜霉病遗传)胶东大白菜是山东特色蔬菜,叶球紧实(A)对松散(a)显性,抗霜霉病(B)对感病(b)显性,两对基因独立遗传;含b 的雄配子部分致死。选用纯合紧实抗病与松散感病大白菜杂交得到 F₁,F₁自交统计子代性状分离情况,探究配子致死对自由组合表型比例的影响。可考方向:配子致死、自由组合定律综合推导、实验验证配子致死类型、蔬菜抗病育种。
备考策略
1. 抓牢核心概念:自由组合定律、性状分离、显性性状、测交。
2. 熟记关键代表生物: 豌豆、玉米。
3. 紧盯山东高频命题素材:自由组合定律在生产生活中的应用(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:融合在变异与育种、伴性遗传等考题中。
5.紧扣命题趋势:本章节单独出题概率非常高,重在关联后续融合变异与育种、伴性遗传等知识,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,围绕自由组合定律在生产生活中的应用;对比归纳强化知识整合与应用能力。
第二部分 两大核心·主干速记
内容速览:两对相对性状的遗传实验分析, 自由组合定律的重点题型。
一图串联
核心梳理
核心知识01 两对相对性状的遗传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)杂交实验过程
(2)结果分析
(3)问题提出
①F2中为什么出现新性状组合? ②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释现代解释为“两对等位基因”
①两对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种。
③受精时,雌雄配子的结合是随机的,结合方式有16种。
④F2遗传因子组合形式有9种,性状表现有4种,且比例为9∶3∶3∶1。
(2)遗传图解(棋盘格式)
(3)各基因型、表型个体所占比例
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)方法 测交实验
(2)目的 测定F1的遗传因子组成。
(3)遗传图解
(4)结论 实验结果与演绎结果相符,假说成立。
4.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)自由组合定律的内容
5.孟德尔获得成功的原因
易错提醒
①雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同,4种雄配子比例相同,但雄配子数远远多于雌配子数。
②非等位基因可位于同源染色体上,也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因不能自由组合。③配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
核心知识2 自由组合定律重点题型
1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例) (4对等位基因独立遗传)
(1)求产生配子种类数
(2)求产生ABCD配子的概率
基因型
Aa
Bb
CC
Dd
结果
产生配子
A
B
C
D
配子比例
1/2
1/2
1
1/2
相乘得1/8
(3)求配子间结合方式
AaBbCCDd自交,配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)=64(种)。
2.求基因型和表型的类型及比例
3.根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
4.多对基因控制生物性状的分析
n对等位基因(控制几对相对性状且完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数
F1配子
F2表型
F2基因型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
2
(1∶1)1
2
(3∶1)1
3
(1∶2∶1)1
2
22
(1∶1)2
22
(3∶1)2
32
(1∶2∶1)2
n
2n
(1∶1)n
2n
(3∶1)n
3n
(1∶2∶1)n
注:(1)若F2中显性性状的比例为,则该性状由n对等位基因控制。
(2)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
5.利用自由组合定律计算患遗传病的概率
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如下表所示:
序号
类型
计算公式
已知
患甲病的概率为m
不患甲病的概率为1-m
患乙病的概率为n
不患乙病的概率为1-n
①
同时患两病的概率
m·n
②
只患甲病的概率
m·(1-n)
③
只患乙病的概率
n·(1-m)
④
不患病的概率
(1-m)(1-n)
拓展求解
患病的概率
①+②+③或1-④
只患一种病的概率
②+③或1-(①+④)
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:两对相对性状的遗传实验分析, 自由组合定律的重点题型。
1.(2026·山东滨州·模拟)下列关于遗传规律研究的叙述,正确的是( )
A.自然条件下豌豆大多数是纯合子的主要原因是豌豆连续自交
B.两种豌豆杂交得到的F1出现两种性状且分离比为3:1,则可验证分离定律
C.模拟孟德尔杂交实验中,从1个信封中随机取出1张卡片都是模拟F1产生配子的过程
D.孟德尔为解释“9:3:3:1”性状分离现象,提出的假说是F1产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
2.【特殊分离比】(2026·湖南长沙·模拟)某二倍体植物的花色由两对独立遗传的核基因A/a、B/b调控,基因控制途径为:A基因控制白色前体物质合成粉色中间产物,B基因可将粉色中间产物转化为红色色素,无A基因时花色为白色。现有纯合白花、纯合粉花、纯合红花品系,下列杂交实验分析正确的是( )
A.纯合白花与纯合红花杂交,F1自交后代可出现9∶3∶3∶1的性状分离比
B.F2红花植株中纯合子占1/9,杂合子中双杂合个体占4/8
C.两株粉花植株杂交,后代不可能出现红花个体
D.白花植株的基因型共有5种,是基因型最多的花色类型
3.【不完全显性】(2026·四川绵阳·模拟)某雌雄同株植物中,基因型AA,Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣;基因型BB和Bb控制红色花瓣,基因型bb控制白色花瓣,这两对等位基因独立遗传。基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1,F1全部为红色小花瓣植株,F1自交得F2.下列有关叙述错误的是( )
A.无花瓣的植株之间自由传粉所得子代全部都是无花瓣植株
B.F2中与亲本表现型不同的植株占6/16
C.若F1的基因型为AaBb,则F2的表现型有5种
D.若F1的基因型为AaBb,则F2的无花瓣植株中纯合子占1/2
4.【特殊性别决定】(2026·陕西渭南·模拟)蝗虫的性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,雌雄均有褐色和黑色两种表型(不考虑致死、变异等情况)。控制蝗虫复眼正常(B)和复眼异常(b)的基因位于X染色体上,且含基因b的精子致死。下列叙述错误是( )
A.复眼异常雄性个体中的b基因只能来自母本
B.蝗虫雌性个体中控制复眼性状的基因型有2种
C.蝗虫减数分裂产生的次级精母细胞中可能不含X染色体
D.一只纯合褐色复眼正常雌性和黑色复眼异常雄性杂交,子代有2种表型
5.(2026·山东菏泽·模拟)下列有关假说—演绎法叙述错误的是( )
A.孟德尔发现基因的分离定律和自由组合定律都运用了假说—演绎法
B.孟德尔使用假说—演绎法的过程中,演绎推理的内容是进行测交实验
C.摩尔根运用假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上
D.在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,是孟德尔发现遗传规律时的假说内容之一
6.(2026·山东聊城·模拟)下图为人体半乳糖转化为葡萄糖的过程,任何一种酶的缺乏均可导致半乳糖代谢障碍,出现半乳糖血症。下列叙述错误的是( )
A.正常个体的基因组成为 A-B-C-,共有 8 种可能的基因型
B.若双亲的基因型均为 AabbCc,则子女的基因型有 27 种,表型有 8 种
C.若父亲基因型为 AaBbCc,母亲基因型为 AaBbCC,则子女患病概率为 7/16
D.人体半乳糖血症的发病机理说明一个性状可以受到多个基因的影响
7.【连锁互换】(2026·山东济南·模拟)某两性花植物的野生型果实表面密被细刺(该性状由两对等位基因控制),将其萌动的种子经射线处理后筛选出两个无细刺纯合品系。某研究小组为确认无细刺的遗传机制进行了相关实验:无细刺×无细刺→F1均为有细刺,F1自交→F2无细刺约占x。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况。下列叙述错误的是( )
A.若x=1/2,则两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.若x=7/16,则F2有细刺植株中自交后代会发生性状分离的占8/9
C.两个无细刺亲本分别与F1回交,子代中无细刺植株均占1/2
D.若F2有细刺个体全为杂合子,则F2中无细刺植株的基因型有2种
8.(2026·山东东营·模拟)研究者利用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如表所示。已知决定果皮底色的基因与决定果皮覆纹的某基因同在一条染色体上。不考虑染色体互换、染色体变异、基因突变等情况。下列叙述错误的是( )
性状
P
F1
F1自交获得F2
果皮底色
黄绿色×黄色
黄绿色
黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉颜色
白色×橘红色
橘红色
橘红色∶白色≈3∶1
果皮覆纹
无覆纹×无覆纹
有覆纹
有覆纹∶无覆纹≈9∶7
A.决定果皮底色与果肉颜色的等位基因均遵循分离定律
B.果皮覆纹至少由2对等位基因控制
C.F1为杂合子,产生的配子类型有16种
D.据表中信息无法判断果皮底色与果肉颜色是否独立遗传
9.【基因位置判定】(2026·河南开封·模拟)某植物豆荚的颜色由三对等位基因A/a、B/b、C/c共同控制,当基因A、B、C同时存在时表现为黄色,基因b和c纯合时均表现为绿色。现有4种基因型的植株,分别为:①AABBCC、②AABBcc、③AAbbCC、④AAbbcc,从中选择亲本杂交得F1,F1自交得F2,通过观察F2的表型及比例确定基因B/b和C/c是否位于一对同源染色体上,不考虑突变,应选择的杂交组合是( )
A.①×② B.②×③ C.③×④ D.①×③
10.【特殊分离比】(2026·山东潍坊·模拟)云南省是著名的鲜花产地,某种观赏花卉的花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制,其代谢途径如图所示。现用紫花植株和白花植株为亲本进行杂交,获得F1后自交得F2,F2红花∶紫花∶白花为9∶3∶4。下列叙述错误的是( )
A.亲本的基因型分别为AAbb、aaBB
B.F2中红花植株的基因型有3种
C.若让F1测交,则后代中白花占比为1/2
D.F1的基因型为AaBb
11.【连锁互换】(2026·山东青岛·模拟)某二倍体两性花植物中的花色和茎的高矮分别由A/a和B/b两对等位基因控制。将紫花高茎和白花矮茎两纯合亲本杂交,F₁自交,统计F₂表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=66∶9∶9∶16.下列说法正确的是( )
A.A/a与B/b两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,紫花为显性性状
B.F1测交后代表现为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=4∶1∶1∶4
C.F1减数分裂时,初级性母细胞发生互换的概率为20%
D.F2中稳定遗传的紫花矮茎植株占1/16
12.(不定项)(2026·河北石家庄·模拟)茄子的果皮颜色由两对独立遗传的等位基因(相关基因用A/a、B/b表示)控制。研究人员用纯种紫皮茄子与纯种白皮茄子杂交得到F1,F1均为紫皮,F1自交,F2的紫皮:绿皮:白皮=12:3:1.基于此结果,同学们提出果皮颜色形成的两种模式,如图所示(不考虑变异)。下列分析正确的是( )
A.模式一、模式二均能合理解释F2的紫皮:绿皮:白皮=12:3:1的结果
B.模式一、模式二均可说明基因通过控制酶的合成,间接控制生物性状
C.F1产生配子时,表现出了非同源染色体上的非等位基因进行自由组合
D.F2绿皮茄子的基因型有2种,F2绿皮茄子中有2/3为杂合子
13.(不定项)(2026·河北邯郸·模拟)水稻控制叶片颜色的基因位于4号染色体上,BB个体呈深绿色,Bb个体呈浅绿色,bb个体呈黄色且在幼苗阶段死亡,水稻的抗稻瘟病与不抗稻瘟病为另一对相对性状,由基因D/d控制。某研究小组利用甲、乙、丙、丁进行了两个实验,实验结果如表所示(统计结果均为成活植株)。下列分析正确的是( )
亲本
F₁的表型及比例
实验一
深绿不抗病(甲)(♀)×浅绿抗病(乙)(♂)
深绿抗病∶浅绿抗病=1∶1
实验二
深绿不抗病(丙)(♀)×浅绿抗病(丁)(♂)
深绿抗病∶深绿不抗病∶浅绿抗病∶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1
A.由实验一、实验二均可推知抗稻瘟病性状为显性性状
B.亲本中甲、丁的表型和基因型均不同,乙、丁只有基因型不同
C.实验二的F₁出现四种表型与比值说明该实验为测交实验
D.选取实验一中的亲本乙,通过一次自交即可选育出叶片深绿抗病的纯合品种
14.(不定项)(2026·河北石家庄·模拟)某昆虫的翅型有大翅、小翅和无翅三种,受等位基因、控制,其中等位基因控制翅的有无,等位基因控制大翅或小翅。科研人员进行两组实验:实验一,纯合大翅雌性个体与纯合无翅雄性个体交配,随机交配,雌性的表型及比例为大翅:小翅:无翅;实验二,纯合大翅雄性个体与纯合无翅雌性个体交配。下列叙述正确的是( )
A.该昆虫的性染色体可能是ZW型,也可能是XY型
B.某个体含基因时,其翅型为无翅
C.等位基因所在染色体上没有控制性别的基因
D.实验二中均为大翅
15.(2026·山东泰安·模拟)辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a和B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1自交得到F2,结果如表。请回答:
果实性状
F2表现型及比例
着生方向
下垂:直立=3:1
颜色
绿色:中间色:紫色=9:3:4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状中_______为显性性状,因为F2发生了3:1的性状分离,其发生性状分离的原因是___________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_____种基因型,其自交后代发生性状分离的植株所占比例为_____。
(2)分别统计F2果实下垂和直立的植株中果实颜色的表现型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。若F2出现_____________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定F2果实中绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株,并与亲本紫色下垂植株杂交。若子代出现绿色下垂:中间色下垂=1:1的现象,则该绿色直立个体的基因型为__________________。
16.(2026·山东烟台·模拟)水稻是湖南核心粮食作物,已知水稻非糯性(G)对糯性(g)为显性,基因位于常染色体上;抗稻瘟病(H)对感病(h)为显性,基因位于X染色体上。回答下列问题:
(1)水稻基因的本质是有遗传效应的DNA片段,DNA分子的基本骨架由________交替连接构成。
(2)现将纯合非糯性感病雌株与纯合糯性抗病雄株杂交,F1的基因型为________;F1雌雄植株相互交配,F2中糯性抗病植株所占比例为________。
(3)基因型为Gg的水稻连续自交三代,F3中纯合非糯性植株所占比例为________;若让F3中全部非糯性植株自由交配,后代糯性植株的比例为________。
(4)在小问二的基础上,若子二代中出现基因型为XᴴXᴴY的抗病雌株,不考虑基因突变,其染色体数目异常的原因最可能是________________________________。
(5)现有基因型为GgXᴴXʰ与GgXᴴY的水稻杂交,理论上子代非糯性抗病雌株中纯合子所占的比例为___。
(6)诱变育种可诱发水稻基因突变,基因突变最易发生在细胞分裂的_______期,原因是_____。
一年重难·创新题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项)
设题创新:基因互作(T2);从性遗传(T3);荧光标记基因定位(T5);印记基因(T8);
雄性不育(T9)。
1.(2026·山东淄博·模拟)某酶是玉米将蔗糖合成淀粉的关键酶,由α、β两条肽链组成,分别由A1、B1基因控制合成,A2、B2基因无此功能。该酶活性下降时,玉米子粒的含糖量升高成为甜玉米。甲、乙两甜玉米的自交后代均为甜玉米,杂交后代均为非甜玉米。下列说法错误的是( )
A.基因A、B通过控制酶的结构直接控制生物性状
B.甜玉米均含有纯合的A2或B2基因
C.甲与乙的A、B基因组成不同
D.杂交后代自交,后代中非甜玉米多于甜玉米
2.【基因互作】(2026·山东枣庄·模拟)基因A控制白色底物转化为红色物质,表现为红花,基因B控制白色底物转化为蓝色物质,表现为蓝花,当基因A和基因B同时存在时表现为紫花。纯合红花植株与纯合蓝花植株杂交得F1,F1自交得F2。不考虑突变及染色体互换,下列相关说法错误的是( )
A.让F2中的非紫花植株随机交配,后代蓝花比例可能为1/4
B.让F2中的非紫花植株随机交配,后代红花比例可能为16/49
C.让F2中的蓝花、红花植株随机交配,后代紫花比例可能为2/9
D.让F2中的蓝花、红花植株随机交配,后代白花比例可能为16/81
3.【从性遗传】(2026·山东菏泽·模拟)某二倍体昆虫的体色有褐色和红色两种,受常染色体上的等位基因A(褐色)/a(红色)控制,且雄性杂合子表现为褐色、雌性杂合子表现为红色;其常染色体上的等位基因B、b分别控制无角、有角,且B对b为完全显性。红色有角雌性个体(甲)与褐色无角雄性个体(乙)交配,子代中褐色有角雄性个体占3/16。褐色无角雄性个体(乙)与红色无角雌性个体(丙)交配,假设后代数量足够多,理论上子代中红色无角个体所占比例不可能是( )
A.1/2 B.3/4 C.5/8 D.9/16
4.(2026·山东东营·模拟)果蝇的眼型和翅型分别由A/a、B/b控制。现用一群细眼正常翅雌果蝇和粗眼雄果蝇杂交,F1中雌、雄比例为1∶1;F1雌蝇中,粗眼正常翅:细眼正常翅:粗眼截翅:细眼截翅=6∶10∶3∶5;F1雄蝇中,细眼正常翅:粗眼正常翅:细眼截翅:粗眼截翅=5∶3∶5∶3。不考虑致死和其他变异,基因不位于Y染色体上。下列说法正确的是( )
A.决定细眼、粗眼的基因位于X染色体,正常翅、截翅的基因位于常染色体
B.亲代雄果蝇能产生3种基因型的配子其中同时含a和B的配子占比为1/3
C.F1中纯合子占9/32,纯合子中雌果蝇:雄果蝇是1∶1
D.若F1中的正常翅雌、雄果蝇随机交配,则F2中截翅果蝇占3/16
5.【荧光标记基因定位】(2026·河南三门峡·模拟)将一个抗虫基因M和一个抗除草剂基因N导入水稻(2n=24)的基因组中,获得转基因植株A。植株A自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的个体占1/16.取植株A某部位的一个细胞进行培养,产生4个细胞,用荧光分子检测基因M和N(基因M、N均能被荧光标记),下列叙述错误的是( )
A.植株A的培育利用了植物细胞的全能性
B.根据自交结果可推断基因M和N位于非同源染色体上
C.若4个子细胞均含有两个荧光点,则产生它们的过程中出现过12个四分体
D.若4个子细胞均含有一个荧光点,则子细胞的染色体数为12条
6.【致死分析】(2026·河南信阳·模拟)果蝇的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A/a、B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。现用一只无眼雄蝇和多只红眼雌蝇交配,F1为红眼雌∶红眼雄∶朱红眼雄=4∶3∶1;F1红眼雌蝇和朱红眼雄蝇随机交配,得到F2如下表(存在致死现象)。下列说法错误的是( )
F2
红眼
朱红眼
无眼
雌蝇
21/62
3/62
7/62
雄蝇
21/62
3/62
7/62
A.基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律
B.两对相对性状中属于显性性状的分别是红眼和有眼
C.亲本红眼雌蝇的基因型有BBXAXa和BBXAXA
D.F2无眼雌蝇中纯合子所占的比例为1/7
7.【染色体变异与自由组合定律】(2026·山东潍坊·模拟)某雌雄同株植物的3对基因(D/d、E/e、R/r)及其在Ⅳ、Ⅶ染色体上的位置如图所示。假设图中变异不影响其育性和生活能力,下列叙述正确的是( )
A.个体甲产生配子时只在减数分裂Ⅰ后期发生等位基因的分离
B.变异①一定导致 DNA 分子中脱氧核苷酸的数目发生变化
C.变异②中染色体数目的改变不一定提高该个体的适应力
D.个体丙自交,后代中同时含 4 个 E 基因的概率为1/16
8.【新情境·印记基因】(2026·山东青岛·模拟)在体细胞中,印记基因通常仅表达双亲来源之一的等位基因,另一个等位基因沉默。某性状与2对独立遗传的等位基因M/m和N/n有关,其中1对为印记基因,另外1对为非印记基因。已知含有父本的显性印记基因或非印记基因为隐性纯合时均会表现该性状。在亲本性别及基因型均已知的条件下,下列杂交组合可根据子代表型判定印记基因的是( )
A.MmNn×MmNn B.MMnn×mmNN
C.MMNN×mmnn D.MmNn×mmnn
9.【新情境·雄性不育】(2026·山东聊城·模拟)油菜是两性花植物,杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现,其育性性状由3对基因(A/a、B/b、C/c)决定,我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系(不考虑突变),且两品系控制不育性的突变基因不相同,相关杂交实验结果如下:
利用两品系都培育出了育性正常的保持系,即突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是( )
A.品系1的雄性不育性状由隐性基因控制
B.杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6
C.杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉,育性正常:雄性不育=64:17
D.品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子
10.(2026·山东枣庄·模拟)蚕是ZW型性别决定的生物,雄蚕经济价值高于雌蚕。科研人员利用基因工程技术构建TT'杂合雄蚕品系(T基因位于常染色体上,基因结构如图所示),同时将在胚胎发育后期表达的Cre酶基因整合到W染色体上,构建了基因型为TT且能表达Cre酶的雌蚕品系。让两品系杂交,已知若一对同源染色体上的T基因均缺失则蚕胚胎停育。不考虑染色体互换,下列叙述正确的是( )
注:GFP为绿色荧光蛋白;T'中的T基因和GFP基因均能正常表达;LoxP为Cre酶的切割位点
A.最早可在胚胎发育前期利用T'基因对F1蚕进行初步性别筛选
B.F1蚕胚胎中能发绿色荧光的一定是雄蚕,不能发荧光的都为雌蚕
C.若F1雌蚕与雄蚕随机交配,F2幼蚕中发绿色荧光的比例为4/31
D.若F1雌蚕与雄蚕随机交配,F2幼蚕的基因型共有7种
11.(2026·山东聊城·模拟)黄瓜叶色的突变有多种类型,科研人员在培育黄瓜时发现了叶色突变体甲(苗期黄色,由隐性a基因控制)和突变体乙(斑驳芽黄,由隐性b基因控制)。让突变体甲与突变体乙杂交,F1全表现为正常绿色,F1自交得到的F2只出现正常绿色、苗期黄色、斑驳芽黄三种表型。对F2所有植株的A/a、B/b基因进行PCR扩增,扩增产物的凝胶电泳结果如图(1~3号泳道)所示。下列分析正确的是( )
说明: 泳道1对应正常绿色植株 泳道2对应苗期黄色植株
泳道3对应斑驳芽黄植株 泳道X对应黄色植株,不同于泳道2对应的苗期黄色植株
注: 相同条件下,DNA分子越大,在凝胶中迁移速率越慢。
A.A/a与B/b两对基因的遗传符合自由组合定律
B.突变体甲的出现是由正常基因发生碱基的增添导致的
C.让F2中正常绿色植株和苗期黄色植株自由交配,子代中杂合子所占比例约为4/9
D.若F2中出现黄色植株,则原因是F1产生配子时发生了基因突变
12.(不定项)(2026·山东泰安·模拟)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。不考虑突变和染色体互换,下列说法正确的是( )
组别
亲本杂交组合
的表现及比例
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
A.控制花色和茎高的等位基因可能位于同一对同源染色体上
B.甲组F1随机交配,若子代高茎植株占比为7/16,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传
C.若让乙组F1自交,后代中光滑叶个体所占比例为9/16
D.若乙组F1自交后代中,出现光滑叶∶锯齿叶=1∶1,说明A、a和B、b位于同一对染色体上
13.(不定项)(2026·河北秦皇岛·模拟)某种蝴蝶的翅上有红色斑纹,研究者发现一种突变体,其翅上红斑消失(称为白斑型)。已知控制斑纹有无的基因(R/r)位于Z染色体上,红斑为显性性状。将纯合的白斑型雌蝶甲与纯合的红斑型雄蝶乙杂交,F1全为红斑型,F1相互交配得到的F2却出现了红斑型∶白斑型=9∶7的性状分离比。针对此现象,研究者提出假设:存在另一对位于常染色体上的等位基因E/e参与调控,当基因E存在时,翅斑表现正常;当基因E不存在(即ee)时,会抑制红斑出现,无论Z染色体上基因型如何,均表现为白斑型。若该假设成立,下列叙述合理的是( )
A.亲本白斑型雌蝶的基因型为eeZrW,红斑型雄蝶的基因型为EEZRZR
B.F1中的红斑型雄蝶与亲本白斑型雌蝶杂交,后代红斑型∶白斑型=1∶3
C.用F2中的白斑型雌蝶与F2中的红斑型雄蝶杂交,后代可能全为红斑型
D.F2中白斑型个体的基因型共有4种,其中雌蝶占2/7
14.(不定项)(2026·山东潍坊·模拟)某二倍体自花传粉植物叶的形态由基因A、a控制,A(正常叶)对a(卷曲叶)为不完全显性,Aa表现为半卷曲叶。基因R纯合个体致死,基因组成ar的雄配子有50%败育(雌配子育性正常),两对基因独立遗传。现将一株半卷曲叶植株在自然状态下种植,则子代中半卷曲叶与卷曲叶植株的比例可能为( )
A.7:3 B.5:2 C.3:1 D.2:1
15.(2026·山东济南·模拟)果蝇是昆虫纲双翅目的小型昆虫,因其易饲养、繁殖快、产生后代数量多等优点,生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。果蝇的体细胞中有4对染色体,其中Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号为常染色体。研究者用两种不同果蝇进行杂交,使系列基因的功能和定位得以揭示。已知纯合果蝇M(♀)与纯合果蝇N(♂)杂交,子代全为雌性。
(1)果蝇M和N的X染色体上分别存在等位基因HM和HN。研究者从果蝇M中获得HM基因突变为H基因的纯合突变体甲,突变体甲(♀)与果蝇N(♂)杂交,子代中雌、雄性别比例为1∶1.研究者继续进行图1所示杂交实验。
①F1的基因型及比例为________。
②F2雄性个体均不含HM基因,由此推断H基因可能在________(选填下列字母)时期表达,其表达产物阻止雄性子代死亡。
a.初级卵母细胞 b.次级卵母细胞 c.受精卵细胞
(2)研究发现,果蝇M和N常染色体上分别存在等位基因LM和LN。从果蝇N中获得LN基因突变为L基因的纯合突变体乙。突变体乙(♂)与果蝇M(♀)杂交,子代中雌、雄性别比例为1∶1,推测L基因的表达产物也能阻止雄性子代死亡。为确定L基因的位置,研究者进行图2所示的杂交实验(不考虑互换)。
注:
Ⅱ号染色体上B基因的纯合突变体bb为褐眼;
Ⅲ号染色体上T基因的纯合突变体tt为猩红眼;
基因型为B_T_的果蝇为暗红眼;
双突变体bbtt为白眼。
若F2中雄性果蝇的表型及比例为________,则L基因位于Ⅱ号染色体上。
若F2中雄性果蝇的表型及比例为________,则L基因位于Ⅲ号染色体上。
若F2中雄性果蝇的表型及比例为暗红眼∶猩红眼∶褐眼∶白眼=1∶1∶1∶1,则L基因位于________。
(3)综合上述杂交结果,研究者提出假说“果蝇M(♀)与果蝇N(♂)杂交时,子代雄性个体只要同时含有HM和LN就无法发育”。为验证上述假说,研究者拟用突变体甲(♀)和果蝇N(♂)进行新的杂交实验。下列a~c为对亲本的相关操作(插入基因不造成内源基因突变),请选填字母完成杂交方案并预期子代性别及比例。
操作
杂交方案及结果
a.Ⅲ号染色体插入一个HM基因
b.Ⅲ号染色体插入一个LN基因
c.不进行转基因操作
突变体甲(♀):________
果蝇N(♂):________
子代性别及比例:________
16.(2026·山东泰安·模拟)某昆虫眼睛的颜色受位于常染色体上的A/a、B/b和D/d三对等位基因控制,其控制过程如下图1,D基因编码的转运蛋白负责将色素前体运输至复眼内,以供色素合成。若复眼中同时含有红色色素和棕色色素,则表现为暗红眼;若两种色素均缺失,则表现为白眼。不考虑突变和染色体互换。
(1)该昆虫眼色的遗传机制体现出基因与性状的数量对应关系是___________。
(2)科研人员将纯合红眼雌性个体与纯合棕眼雄性个体杂交,F1均为暗红眼,F1雌雄个体相互交配,若F2中的白眼个体占___________,即可验证A/a、B/b自由组合。若让一只F1雄性个体与一只F2表型为___________的雌性个体测交,当子代个体的表型及比例为___________时,可进一步验证A/a、B/b自由组合。
(3)经研究,A/a、B/b基因分别位于M和N染色体上,如图2所示。为研究D/d基因的位置,科研人员利用培育的基因型为AaBbDd暗红眼雌雄个体为亲本进行杂交实验,后代表型及比例为暗红眼:棕眼:白眼=9∶3∶4,出现上述性状分离比说明D基因与位于___________(选填“M”或“N”或“M和N”)染色体上的基因遵循自由组合定律;请在图2中标出亲本D/d基因的相对位置___________。此时让两只基因型为aaBbDd的雌雄个体交配,理论上F1的表型及比例为___________。
(4)进一步研究发现,实验室中的红眼个体染色体上出现了一个完全致死基因e,当基因e纯合时使胚胎致死。科研人员将构建的一只红眼雌性个体()与一只纯合棕眼雄性个体杂交,F1暗红眼个体的基因型可能为___________;F1雌雄个体随机交配,F2的存活率为___________。
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:两对相对性状的遗传实验分析,重自由组合定律的重点题型。
1. (不定项)(2026·黑吉辽蒙·高考真题)水仙花瓣与副冠(如图)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、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.(2026·河南·高考真题)番木瓜有雌株(XX)、雄株(XY)和雌雄同株(XYh)三种类型,XYh型可自花传粉也可异花传粉,YhYh型的胚死亡。某果园种植有XX型和XYh型的植株,理论上子一代植株的类型及比例可能为( )
A. XX: XYh=3:5 B. XX: XYh=5:3 C. XX: XYh=5:11 D. XX: XYh=11:5
3.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A. 图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B. 同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C. 非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D. 图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
4. (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。在如图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是( )
A. HhMm B. HHMm C. HhMM D. HHMM
5.(2025·四川·高考真题)足底黑斑病(甲病)和杜氏肌营养不良(乙病)均为单基因遗传病,其中至少一种是伴性遗传病。如图为某家族遗传系谱图,不考虑新的突变,下列叙述正确的是( )
A. 甲病为X染色体隐性遗传病 B. Ⅱ2与Ⅲ2的基因型相同
C. Ⅲ3的乙病基因来自Ⅰ1 D. Ⅱ4和Ⅱ5再生一个正常孩子概率为1/8
6. (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
7. (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(紫色)×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
8. (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
9. (2024·浙江·高考真题)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫:正常翅灰体雌虫:正常翅黄体雄虫=2:2:1:1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A. 1/12 B. 1/10 C.1/8 D.1/6
10. (2024·山东·高考真题)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是( )
A. 正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B. 分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C. 为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D. F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
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,F1表型为正常籽粒,F1自交,F2中小籽粒约占1/4,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,F1表型为小籽粒,F1自交,F2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,F1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F1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·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。
13. (2025·浙江·高考真题)谷子(2n=18)俗称小米,是起源于我国的重要粮食作物,自花传粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色,由等位基因E和e控制,其中白色(ee)是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种,欲选育黄色抗锈病的品种。回答下列问题:
(1)授粉前,将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min,目的是 ______ ,再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰,对授粉后的谷穗进行 ______ 处理。同时,以栽培种为父本进行反交。
(2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,F2的表型及其株数如下表所示。
表型
黄色抗锈病
浅黄色抗锈病
白色抗锈病
黄色感锈病
浅黄色感锈病
白色感锈病
F2(株)
120
242
118
40
82
39
从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙,浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病,乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。
①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 ______ 种基因型的配子,甲的基因型是 ______ ,乙连续自交得到的子二代中,纯合黄色抗锈病的比例是 ______ 。杂交选育黄色抗锈病品种,利用的原理是 ______ 。
②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解。
(3)谷子的祖先是野生青狗尾草(2n=18)。20世纪80年代开始,作物栽培中长期大范围施用除草剂,由于除草剂的 ______ 作用,抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子,可采用的方法有 ______ (答出2点即可)。
14. (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。如图是对亲本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。
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第17讲 基因的自由组合定律及应用
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 两大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心知识01 两对相对性状的遗传实验分析
核心知识02 自由组合定律的重点题型
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
阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2026 北京、河北、河南、黑吉辽等
2025 山东、湖北、甘肃、广东等
2024 山东、新课标、贵州、广东、河北等
2023 山东、湖北、全国甲卷等
2022 山东、河北、甘肃、江西等
1.考查频次:近5年山东新高考2022、2023、2024、2025连续4年独立命题,本章单独出题频率非常高,考点大多拆分融合在变异与育种、伴性遗传等后续考题中,属于高频独立命题、高频隐性穿插考点。山东卷每年必考内容。
2.考查要点:考查内容聚焦两大板块:一是两对相对性状的遗传实验分析,二是自由组合定律的重点题型,常结合变异与育种、伴性遗传等知识、前沿科研素材命题。
热点情境
本地情境素材:
素材1: 大宇花系列耐盐碱花生(高油酸+抗根腐病遗传)宇花系列耐盐碱花生适合东营、滨州盐碱地种植。花生高油酸性状(aabb)由两对独立隐性基因控制,只有双隐性个体表现高油酸,其余基因型为普通油酸;抗根腐病(C)对感病(c)为显性,三对基因独立遗传。可考方向:自由组合定律、隐性上位、F₂表型与基因型比例、稳定纯合个体筛选、分子标记育种应用。
素材2: 济麦61强筋小麦(抗白粉病+籽粒硬度遗传) 济麦61是山东审定的多抗强筋小麦,抗白粉病(A)对感病(a)为显性,籽粒硬质(B)对软质(b)显性,两对等位基因独立遗传;显性纯合 BB 存在胚胎致死。可考方向:自由组合比例变式、胚胎致死修正比例、基因型推导、作物抗病优质育种。
素材3: 威海青皮无花果(果皮色+果肉甜度遗传)威海青皮无花果,果皮青色(A)对紫皮(a)显性,高甜度(B)对低甜度(b)显性,两对核基因独立遗传。可考方向:经典 9:3:3:1 基础计算、基因型判断、杂交育种连续自交纯化。
素材4: 山东胶东大白菜(叶球紧实度+抗霜霉病遗传) 胶东大白菜是山东特色蔬菜,叶球紧实(A)对松散(a)显性,抗霜霉病(B)对感病(b)显性,两对基因独立遗传;含b 的雄配子部分致死。选用纯合紧实抗病与松散感病大白菜杂交得到 F₁,F₁自交统计子代性状分离情况,探究配子致死对自由组合表型比例的影响。可考方向:配子致死、自由组合定律综合推导、实验验证配子致死类型、蔬菜抗病育种。
备考策略
1. 抓牢核心概念:自由组合定律、性状分离、显性性状、测交。
2. 熟记关键代表生物: 豌豆、玉米。
3. 紧盯山东高频命题素材:自由组合定律在生产生活中的应用(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:融合在变异与育种、伴性遗传等考题中。
5.紧扣命题趋势:本章节单独出题概率非常高,重在关联后续融合变异与育种、伴性遗传等知识,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,围绕自由组合定律在生产生活中的应用;对比归纳强化知识整合与应用能力。
第二部分 两大核心·主干速记
内容速览:两对相对性状的遗传实验分析, 自由组合定律的重点题型。
一图串联
核心梳理
核心知识01 两对相对性状的遗传实验分析
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)杂交实验过程
(2)结果分析
(3)问题提出
①F2中为什么出现新性状组合? ②为什么不同类型性状比为9∶3∶3∶1?
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释现代解释为“两对等位基因”
①两对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种。
③受精时,雌雄配子的结合是随机的,结合方式有16种。
④F2遗传因子组合形式有9种,性状表现有4种,且比例为9∶3∶3∶1。
(2)遗传图解(棋盘格式)
(3)各基因型、表型个体所占比例
3.对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
(1)方法 测交实验
(2)目的 测定F1的遗传因子组成。
(3)遗传图解
(4)结论 实验结果与演绎结果相符,假说成立。
4.自由组合定律
(1)基因自由组合定律的细胞学基础
(2)自由组合定律的内容
5.孟德尔获得成功的原因
易错提醒
①雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同,4种雄配子比例相同,但雄配子数远远多于雌配子数。
②非等位基因可位于同源染色体上,也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因不能自由组合。③配子的随机结合(受精作用)不属于基因的自由组合。
核心知识2 自由组合定律重点题型
1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例) (4对等位基因独立遗传)
(1)求产生配子种类数
(2)求产生ABCD配子的概率
基因型
Aa
Bb
CC
Dd
结果
产生配子
A
B
C
D
配子比例
1/2
1/2
1
1/2
相乘得1/8
(3)求配子间结合方式
AaBbCCDd自交,配子之间的结合方式为(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)=64(种)。
2.求基因型和表型的类型及比例
3.根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
4.多对基因控制生物性状的分析
n对等位基因(控制几对相对性状且完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数
F1配子
F2表型
F2基因型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
2
(1∶1)1
2
(3∶1)1
3
(1∶2∶1)1
2
22
(1∶1)2
22
(3∶1)2
32
(1∶2∶1)2
n
2n
(1∶1)n
2n
(3∶1)n
3n
(1∶2∶1)n
注:(1)若F2中显性性状的比例为,则该性状由n对等位基因控制。
(2)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
5.利用自由组合定律计算患遗传病的概率
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如下表所示:
序号
类型
计算公式
已知
患甲病的概率为m
不患甲病的概率为1-m
患乙病的概率为n
不患乙病的概率为1-n
①
同时患两病的概率
m·n
②
只患甲病的概率
m·(1-n)
③
只患乙病的概率
n·(1-m)
④
不患病的概率
(1-m)(1-n)
拓展求解
患病的概率
①+②+③或1-④
只患一种病的概率
②+③或1-(①+④)
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:两对相对性状的遗传实验分析, 自由组合定律的重点题型。
1.(2026·山东滨州·模拟)下列关于遗传规律研究的叙述,正确的是( )
A.自然条件下豌豆大多数是纯合子的主要原因是豌豆连续自交
B.两种豌豆杂交得到的F1出现两种性状且分离比为3:1,则可验证分离定律
C.模拟孟德尔杂交实验中,从1个信封中随机取出1张卡片都是模拟F1产生配子的过程
D.孟德尔为解释“9:3:3:1”性状分离现象,提出的假说是F1产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
【答案】A
【详解】A、自然条件下豌豆严格自花传粉,这种豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小,A正确;B、具有相对性状的两种豌豆杂交得到的F1,F1自交出现两种性状且分离比为3:1才可验证分离定律,B错误;C、模拟孟德尔杂交实验中,在模拟“一对相对性状的杂交实验”时从1个信封中随机取出1张卡片的过程是模拟F1产生的配子,而在模拟“两对相对性状的杂交实验”活动中需从“雌1”“雌2”(或“雄1”“雄2”)2个信封中随机取出1张卡片并放在一起的过程才是模拟F1产生雄(雌)配子的过程,C错误;D、孟德尔为解释“9:3:3:1”性状分离,提出假说:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合,D错误。
2.【特殊分离比】(2026·湖南长沙·模拟)某二倍体植物的花色由两对独立遗传的核基因A/a、B/b调控,基因控制途径为:A基因控制白色前体物质合成粉色中间产物,B基因可将粉色中间产物转化为红色色素,无A基因时花色为白色。现有纯合白花、纯合粉花、纯合红花品系,下列杂交实验分析正确的是( )
A.纯合白花与纯合红花杂交,F1自交后代可出现9∶3∶3∶1的性状分离比
B.F2红花植株中纯合子占1/9,杂合子中双杂合个体占4/8
C.两株粉花植株杂交,后代不可能出现红花个体
D.白花植株的基因型共有5种,是基因型最多的花色类型
【答案】C
【详解】A、红花为A_B_,粉花为A_bb,白花为aa_ _(无A基因即表现为白色)。纯合红花基因型为AABB,纯合白花基因型为aaBB或aabb,二者杂交得到的F1为AaBB或AaBb:AaBB自交后代表型为红花:白花=3:1;AaBb自交后代表型为红花:粉花:白花=9:3:4,均无法出现4种表型的9:3:3:1性状分离比,A错误;B、红花基因型为A_B_,A_bb为粉花基因型,B选项未明确F₂的亲本杂交背景,结论缺乏成立前提,B错误;C、粉花植株基因型为A_bb,均不携带B基因,杂交后代基因型均为bb,无法将粉色中间产物转化为红色色素,不可能出现红花个体,C正确;D、白花植株基因型为aa_ _,共3种(aaBB、aaBb、aabb),红花基因型为A_B_共4种,红花才是基因型最多的花色类型,D错误。
3.【不完全显性】(2026·四川绵阳·模拟)某雌雄同株植物中,基因型AA,Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣;基因型BB和Bb控制红色花瓣,基因型bb控制白色花瓣,这两对等位基因独立遗传。基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1,F1全部为红色小花瓣植株,F1自交得F2.下列有关叙述错误的是( )
A.无花瓣的植株之间自由传粉所得子代全部都是无花瓣植株
B.F2中与亲本表现型不同的植株占6/16
C.若F1的基因型为AaBb,则F2的表现型有5种
D.若F1的基因型为AaBb,则F2的无花瓣植株中纯合子占1/2
【答案】B
【详解】A、无花瓣植株的基因型均为aa_ _,自由传粉产生的子代基因型都含aa,全部表现为无花瓣,A正确;B、基因型不同的两个纯种作亲本杂交得F1,F1全部为红色小花瓣植株(AaB-),亲本存在多种纯种组合:若亲本为AABB(红色大花瓣)×aaBB(无花瓣),F1的基因型为AaBB,F2中与亲本不同的红色小花瓣(AaBB)占1/2;若亲本为AABB(红色大花瓣)×aabb(无花瓣),则F1为AaBb,F2与亲本表现型不同的植株(AaB-+A-bb)占9/16;若亲本为AAbb×aaBB时,则F1为AaBb,F2与亲本表现型不同的植株(A-B-)占9/16,B错误;C、若F1基因型为AaBb,F2的表现型包括红色大花瓣、白色大花瓣、红色小花瓣、白色小花瓣、无花瓣,共5种,C正确;D、若F1基因型为AaBb,F2无花瓣植株(aa_ _)的基因型为aaBB、aaBb、aabb(三种比例为1:2:1),其中纯合子(aaBB、aabb)占1/2,D正确。
4.【特殊性别决定】(2026·陕西渭南·模拟)蝗虫的性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,雌雄均有褐色和黑色两种表型(不考虑致死、变异等情况)。控制蝗虫复眼正常(B)和复眼异常(b)的基因位于X染色体上,且含基因b的精子致死。下列叙述错误是( )
A.复眼异常雄性个体中的b基因只能来自母本
B.蝗虫雌性个体中控制复眼性状的基因型有2种
C.蝗虫减数分裂产生的次级精母细胞中可能不含X染色体
D.一只纯合褐色复眼正常雌性和黑色复眼异常雄性杂交,子代有2种表型
【答案】D
【详解】A、由于控制蝗虫复眼正常(B)和复眼异常(b)的基因位于X染色体上,且含基因b的精子致死,所以雄性个体无法提供含基因b的精子,复眼异常雄性个体中的b基因只能来自母本,A正确;B、蝗虫雌性个体中控制复眼性状的基因型最多有2种,XBXB和XBXb,B正确;C、雄性蝗虫的性染色体组成为XO,只含有一条X染色体,故减数分裂产生的次级精母细胞中可能不含X染色体,C正确;D、纯合褐色复眼正常雌性基因型为AAXBXB,产生的配子基因型为AXB,黑色复眼异常雄性基因型为aaXbO;雄性产生的含Xb的精子全部致死,仅能产生aO型可育精子;子代基因型全部为AaXBO,仅有一种表现型(褐色复眼正常),并非2种,D错误。
5.(2026·山东菏泽·模拟)下列有关假说—演绎法叙述错误的是( )
A.孟德尔发现基因的分离定律和自由组合定律都运用了假说—演绎法
B.孟德尔使用假说—演绎法的过程中,演绎推理的内容是进行测交实验
C.摩尔根运用假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上
D.在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,是孟德尔发现遗传规律时的假说内容之一
【答案】B
【详解】A、孟德尔通过豌豆杂交实验,利用假说—演绎法提出遗传因子假说,并验证了基因的分离定律和自由组合定律,A正确;B、假说—演绎法中,演绎推理是根据假说预测实验结果(如测交后代比例),而测交实验属于验证过程,并非演绎推理本身,B错误;C、摩尔根通过果蝇杂交实验,运用假说—演绎法推断并验证了白眼基因位于X染色体上,C正确;D、孟德尔假说的核心内容之一是"遗传因子在形成配子时彼此分离,进入不同配子",这为分离定律奠定了基础,D正确。
6.(2026·山东聊城·模拟)下图为人体半乳糖转化为葡萄糖的过程,任何一种酶的缺乏均可导致半乳糖代谢障碍,出现半乳糖血症。下列叙述错误的是( )
A.正常个体的基因组成为 A-B-C-,共有 8 种可能的基因型
B.若双亲的基因型均为 AabbCc,则子女的基因型有 27 种,表型有 8 种
C.若父亲基因型为 AaBbCc,母亲基因型为 AaBbCC,则子女患病概率为 7/16
D.人体半乳糖血症的发病机理说明一个性状可以受到多个基因的影响
【答案】B
【详解】A、正常个体是能够将半乳糖转化为葡萄糖的个体,其酶①、酶②、酶③均表达,即存在A、B、C基因的个体是正常个体,其基因组成为A_B_C_,共有8种可能的基因型,A正确;B、若双亲的基因型均为 AaBbCc,则子女的基因型有3×3×3=27 种,表型有2种,即正常和半乳糖血症,B错误;C、任何一种酶的缺乏均可导致半乳糖代谢障碍,出现半乳糖血症,故只有A_B_C_表现为正常,若父亲的基因型为AaBbCc,母亲的基因型为AaBbCC,正常子女的概率=3/4×3/4×1=9/16,子女患病的概率为1−9/16=7/16,C正确;D、据图可知,半乳糖转化为葡萄糖是由A、B、C基因控制的三种酶共同完成,一种性状可能由多对等位基因控制,D正确。
7.【连锁互换】(2026·山东济南·模拟)某两性花植物的野生型果实表面密被细刺(该性状由两对等位基因控制),将其萌动的种子经射线处理后筛选出两个无细刺纯合品系。某研究小组为确认无细刺的遗传机制进行了相关实验:无细刺×无细刺→F1均为有细刺,F1自交→F2无细刺约占x。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况。下列叙述错误的是( )
A.若x=1/2,则两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.若x=7/16,则F2有细刺植株中自交后代会发生性状分离的占8/9
C.两个无细刺亲本分别与F1回交,子代中无细刺植株均占1/2
D.若F2有细刺个体全为杂合子,则F2中无细刺植株的基因型有2种
【答案】A
【详解】A、若x=1/2,说明F₁自交后代无细刺占1/2,对应两对等位基因连锁(A与b连锁、a与B连锁),此时两对基因遗传不遵循自由组合定律,A错误;B、若x=7/16,说明两对基因遵循自由组合定律,F₂有细刺植株为A_B_,其中仅AABB为纯合子(占1/9),其余8/9均为杂合子,自交后代会发生性状分离,B正确;C、无论两对基因连锁还是自由组合,无细刺亲本AAbb与F₁(AaBb)回交,子代无细刺占1/2;无细刺亲本aaBB与F₁回交,子代无细刺也占1/2,C正确;D、若F₂有细刺个体全为杂合子,说明两对基因连锁,F₂基因型为AAbb、AaBb、aaBB,其中无细刺植株基因型为AAbb、aaBB共2种,D正确。
8.(2026·山东东营·模拟)研究者利用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如表所示。已知决定果皮底色的基因与决定果皮覆纹的某基因同在一条染色体上。不考虑染色体互换、染色体变异、基因突变等情况。下列叙述错误的是( )
性状
P
F1
F1自交获得F2
果皮底色
黄绿色×黄色
黄绿色
黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉颜色
白色×橘红色
橘红色
橘红色∶白色≈3∶1
果皮覆纹
无覆纹×无覆纹
有覆纹
有覆纹∶无覆纹≈9∶7
A.决定果皮底色与果肉颜色的等位基因均遵循分离定律
B.果皮覆纹至少由2对等位基因控制
C.F1为杂合子,产生的配子类型有16种
D.据表中信息无法判断果皮底色与果肉颜色是否独立遗传
【答案】C
【详解】A、分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分离,F2中果皮底色、果肉颜色的性状分离比均为3:1,符合一对等位基因控制的性状的分离定律比值,因此决定这两对性状的等位基因均遵循分离定律,A正确;B、F2中果皮覆纹的性状比为9:7,是9:3:3:1的变形,说明果皮覆纹至少由2对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律,B正确;C、由题干可知,决定果皮底色的基因与决定果皮覆纹的某基因连锁,不考虑染色体互换时,这两对等位基因不能自由组合。F1共含4对等位基因(1对控制果皮底色、1对控制果肉颜色、2对控制果皮覆纹),其中2对连锁,因此产生的配子类型为2×2×2=8种,C错误;D、表格仅给出果皮底色和果肉颜色各自的性状分离比,未统计两种性状组合的表现型及比例,因此无法判断二者是否独立遗传,D正确。
9.【基因位置判定】(2026·河南开封·模拟)某植物豆荚的颜色由三对等位基因A/a、B/b、C/c共同控制,当基因A、B、C同时存在时表现为黄色,基因b和c纯合时均表现为绿色。现有4种基因型的植株,分别为:①AABBCC、②AABBcc、③AAbbCC、④AAbbcc,从中选择亲本杂交得F1,F1自交得F2,通过观察F2的表型及比例确定基因B/b和C/c是否位于一对同源染色体上,不考虑突变,应选择的杂交组合是( )
A.①×② B.②×③ C.③×④ D.①×③
【答案】B
【详解】A、①AABBCC和②AABBcc杂交,F1基因型为AABBCc,仅C/c为杂合,B/b为纯合,无论B/b与C/c是否连锁,F1自交后代均为黄:绿=3:1,无法判断基因位置,A错误;
B、②AABBcc和③AAbbCC杂交,F1基因型为AABbCc,A基因纯合,仅需考虑B/b、C/c的遗传。若两对基因位于两对同源染色体上,F1自交后代黄色(A_B_C_):绿色=9:7;若两对基因位于一对同源染色体上,F1自交后代黄色:绿色=1:1,可通过后代表型比例判断基因位置,B正确;C、③AAbbCC和④AAbbcc杂交,F1基因型为AAbbCc,b基因纯合,F1自交后代全部表现为绿色,无法判断基因位置,C错误;D、①AABBCC和③AAbbCC杂交,F1基因型为AABbCC,仅B/b为杂合,C/c为纯合,无论B/b与C/c是否连锁,F1自交后代均为黄:绿=3:1,无法判断基因位置,D错误。
10.【特殊分离比】(2026·山东潍坊·模拟)云南省是著名的鲜花产地,某种观赏花卉的花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制,其代谢途径如图所示。现用紫花植株和白花植株为亲本进行杂交,获得F1后自交得F2,F2红花∶紫花∶白花为9∶3∶4。下列叙述错误的是( )
A.亲本的基因型分别为AAbb、aaBB
B.F2中红花植株的基因型有3种
C.若让F1测交,则后代中白花占比为1/2
D.F1的基因型为AaBb
【答案】B
【详解】A、由图可知,白色为aa_ _,紫色为A_bb,红色为A_B_,亲本为紫花(A_bb)和白花(aa--),杂交得到F1后自交得F2,F2红花:紫花:白花为9:3:4,说明F1为AaBb,可推知亲本基因型只能是AAbb(紫花)、aaBB(白花),A正确;B、F2中红花基因型为A_B_,包括AABB、AABb、AaBB、AaBb共4种,并非3种,B错误;C、F1(AaBb)测交即与aabb杂交,后代基因型及表型为AaBb(红):Aabb(紫):aaBb(白):aabb(白)=1:1:1:1,白花占比为1/2,C正确;D、F2性状分离比为9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明F1为双杂合子AaBb,D正确。
11.【连锁互换】(2026·山东青岛·模拟)某二倍体两性花植物中的花色和茎的高矮分别由A/a和B/b两对等位基因控制。将紫花高茎和白花矮茎两纯合亲本杂交,F₁自交,统计F₂表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=66∶9∶9∶16.下列说法正确的是( )
A.A/a与B/b两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,紫花为显性性状
B.F1测交后代表现为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=4∶1∶1∶4
C.F1减数分裂时,初级性母细胞发生互换的概率为20%
D.F2中稳定遗传的紫花矮茎植株占1/16
【答案】B
【详解】A、已知F2表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=66∶9∶9∶16,不是9:3:3:1的变式,说明这两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。F1自交产生F2,由于F2中紫花∶白花= (66+9)∶(9+16)=3∶1,所以紫花为显性性状,A错误;B、F1自交产生F2,由于F2中高茎∶矮茎= (66+9)∶(9+16)=3∶1,所以高茎为显性性状,F1自的基因型为AaBb,根据亲本可知,A与B基因位于同一条染色体上,F2中白花矮茎(aabb)占16/100=4/25,由此可知F1产生的ab配子比例为2/5,因为AB与ab是亲本型配子且比例相等,则Ab与aB是重组型配子且比例相等,所以F1(AaBb)产生的配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4。F1(AaBb)测交,即与aabb杂交,后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,对应的表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎 = 4∶1∶1∶4,B正确;C、设发生互换的初级性母细胞的比例为x,则产生的重组型配子的比例为x×(1/2),已知重组型配子(Ab和aB)的比例共为2/10,则x×(1/2)=2/10,则x=40%,即F1减数分裂时,初级性母细胞发生互换的概率为40%,C错误;D、稳定遗传的紫花矮茎植株基因型为AAbb,F1产生Ab配子的概率为1/10,所以F2中稳定遗传的紫花矮茎植株(AAbb)占1/10×1/10=1/100,D错误。
12.(不定项)(2026·河北石家庄·模拟)茄子的果皮颜色由两对独立遗传的等位基因(相关基因用A/a、B/b表示)控制。研究人员用纯种紫皮茄子与纯种白皮茄子杂交得到F1,F1均为紫皮,F1自交,F2的紫皮:绿皮:白皮=12:3:1.基于此结果,同学们提出果皮颜色形成的两种模式,如图所示(不考虑变异)。下列分析正确的是( )
A.模式一、模式二均能合理解释F2的紫皮:绿皮:白皮=12:3:1的结果
B.模式一、模式二均可说明基因通过控制酶的合成,间接控制生物性状
C.F1产生配子时,表现出了非同源染色体上的非等位基因进行自由组合
D.F2绿皮茄子的基因型有2种,F2绿皮茄子中有2/3为杂合子
【答案】BCD
【详解】A、据模式一信息可知,当A和B基因都存在时表现为紫皮,基因型为A_B_,当只存在A基因不存在B基因时表现为绿皮,基因型为A_bb,当不存在A基因时表现为白皮,基因型为aaB_和aabb。用纯种紫皮茄子(AABB)与白皮茄子(aabb)杂交得到F1(AaBb),F1自交,F2的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb = 9∶3∶3∶1,表型及比例为紫皮∶绿皮∶白皮 = 9∶3∶4,不能解释F2的紫皮∶绿皮∶白皮 = 12∶3∶1的结果;根据模式二可知:aaB_、A_B_表现为紫皮,A_bb表现为绿皮,aabb表现为白皮,则纯种紫皮茄子与纯种白皮茄子杂交得到F1,F1均为紫皮,F1自交,F2表现为紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1,即模式二可解释题中的比例,A错误;B、模式一、模式二均可说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,而不是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状,B正确;C、茄子的果皮色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制,这两对等位基因位于非同源染色体上,因而可知,F1产生配子时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,C正确;D、结合A选项的分析可知,茄子的果皮色遗传符合模式二,根据F2的紫皮∶绿皮∶白皮 = 12∶3∶1,可知F2绿皮茄子的基因型有2种,即为AAbb和Aabb,二者比例为1∶2,即F2绿皮茄子中有2/3为杂合子,D正确。
13.(不定项)(2026·河北邯郸·模拟)水稻控制叶片颜色的基因位于4号染色体上,BB个体呈深绿色,Bb个体呈浅绿色,bb个体呈黄色且在幼苗阶段死亡,水稻的抗稻瘟病与不抗稻瘟病为另一对相对性状,由基因D/d控制。某研究小组利用甲、乙、丙、丁进行了两个实验,实验结果如表所示(统计结果均为成活植株)。下列分析正确的是( )
亲本
F₁的表型及比例
实验一
深绿不抗病(甲)(♀)×浅绿抗病(乙)(♂)
深绿抗病∶浅绿抗病=1∶1
实验二
深绿不抗病(丙)(♀)×浅绿抗病(丁)(♂)
深绿抗病∶深绿不抗病∶浅绿抗病∶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1
A.由实验一、实验二均可推知抗稻瘟病性状为显性性状
B.亲本中甲、丁的表型和基因型均不同,乙、丁只有基因型不同
C.实验二的F₁出现四种表型与比值说明该实验为测交实验
D.选取实验一中的亲本乙,通过一次自交即可选育出叶片深绿抗病的纯合品种
【答案】BD
【详解】A、仅实验一可推知抗病为显性(不抗病×抗病后代全为抗病,说明抗病为显性);实验二后代抗病:不抗病=1:1,无论抗病是显性还是隐性,该比例都成立,无法推知显隐性,A错误;B、由于BB个体呈深绿色,Bb个体呈浅绿色,根据实验结果可知,甲(BBdd,深绿不抗病)和丁(BbDd,浅绿抗病),二者表型、基因型均不同;乙(BbDD,浅绿抗病)和丁(BbDd,浅绿抗病),二者表型相同,仅基因型不同,B正确;C、测交的定义是杂合子与隐性纯合子杂交,实验二亲本丙为BBdd,不是隐性纯合,因此该实验不属于测交,C错误;D、实验一的亲本乙表型为叶片浅绿抗病(BbDD)自交,由于DD自交的后代不会出现杂合子,而Bb自交的后代中只有BB为深绿个体,因此自交后代所得种子中,叶片深绿的即为深绿抗病的纯合品种,D正确。
14.(不定项)(2026·河北石家庄·模拟)某昆虫的翅型有大翅、小翅和无翅三种,受等位基因、控制,其中等位基因控制翅的有无,等位基因控制大翅或小翅。科研人员进行两组实验:实验一,纯合大翅雌性个体与纯合无翅雄性个体交配,随机交配,雌性的表型及比例为大翅:小翅:无翅;实验二,纯合大翅雄性个体与纯合无翅雌性个体交配。下列叙述正确的是( )
A.该昆虫的性染色体可能是ZW型,也可能是XY型
B.某个体含基因时,其翅型为无翅
C.等位基因所在染色体上没有控制性别的基因
D.实验二中均为大翅
【答案】AC
【详解】A、实验一中纯合大翅雌性个体与纯合无翅雄性个体交配,随机交配,雌性的表型及比例为大翅∶小翅∶无翅=3∶3∶2;该比例不能判断大翅和小翅的显隐性,若大翅对小翅为显性,则亲本的基因型为BBZHW、bbZhZh,F1的基因型为BbZHZh、BbZhW,进而可以得出题中的结果,若大翅对小翅为隐性,则亲本的基因型为BBXhXh、bbXHY,F1的基因型为BbXHXh、BbXhY,也可以得出题中的结果,即该昆虫的性染色体可能是ZW型,也可能是XY型,A正确;B、实验一F2中无翅个体占1/4,符合常染色体隐性遗传分离比,说明bb为无翅,含B基因(B_)时表现为有翅,B错误;C、由F2有翅∶无翅=3∶1可知,B/b位于常染色体上,常染色体上无控制性别的基因,性别决定基因位于性染色体上,C正确;D、结合A项分析可知,实验二纯合大翅雄性基因型为BBZHZH,纯合无翅雌性基因型可能为bbZhW,此时F1雌性为BbZhW(小翅),并非均为大翅,D错误。
15.(2026·山东泰安·模拟)辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a和B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1自交得到F2,结果如表。请回答:
果实性状
F2表现型及比例
着生方向
下垂:直立=3:1
颜色
绿色:中间色:紫色=9:3:4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状中_______为显性性状,因为F2发生了3:1的性状分离,其发生性状分离的原因是___________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_____种基因型,其自交后代发生性状分离的植株所占比例为_____。
(2)分别统计F2果实下垂和直立的植株中果实颜色的表现型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。若F2出现_____________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定F2果实中绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。若子代出现绿色下垂:中间色下垂=1:1的现象,则该绿色直立个体的基因型为__________________。
【答案】(1)下垂 等位基因分离 3 0
(2)无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4
(3)AABbdd或AaBBdd
【详解】(1)下垂辣椒植株与直立辣椒植株杂交,F1自交得到F2,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性;控制着生方向(下垂、直立)的基因位于一对同源染色体上,F2发生了3:1的性状分离的原因是等位基因分离,生成数量相等的两种雄配子 (D、d) 和两种雌配子 (D、d);受精时雌雄配子随机结合,后代出现 DD、Dd、dd 三种基因型,从而发生性状分离。绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,9:3:4是9:3:3:1的变式,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,紫色的基因型为A_bb、aabb或(aaB_、aabb),F2果实紫色的辣椒中有3种基因型,若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中无论是纯合子还是杂合子,自交后代都为紫色,故自交后代发生性状分离的植株所占比例为0。
(2)若F2中无论果实下垂或直立个体,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4的结果,说明两对性状互相独立、互不干扰,这样可知控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)下垂辣椒植株与直立辣椒植株,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1;绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,推断亲本紫色下垂植株基因型为aabbDD。绿色直立植株的基因型为A_B_dd,由于子代出现绿色:中间色=1:1的现象,且无紫色,因此推断绿色直立植株的基因型为AABbdd 或AaBBdd。
16.(2026·山东烟台·模拟)水稻是湖南核心粮食作物,已知水稻非糯性(G)对糯性(g)为显性,基因位于常染色体上;抗稻瘟病(H)对感病(h)为显性,基因位于X染色体上。回答下列问题:
(1)水稻基因的本质是有遗传效应的DNA片段,DNA分子的基本骨架由________交替连接构成。
(2)现将纯合非糯性感病雌株与纯合糯性抗病雄株杂交,F1的基因型为________;F1雌雄植株相互交配,F2中糯性抗病植株所占比例为________。
(3)基因型为Gg的水稻连续自交三代,F3中纯合非糯性植株所占比例为________;若让F3中全部非糯性植株自由交配,后代糯性植株的比例为________。
(4)在小问二的基础上,若子二代中出现基因型为XᴴXᴴY的抗病雌株,不考虑基因突变,其染色体数目异常的原因最可能是________________________________。
(5)现有基因型为GgXᴴXʰ与GgXᴴY的水稻杂交,理论上子代非糯性抗病雌株中纯合子所占的比例为___。
(6)诱变育种可诱发水稻基因突变,基因突变最易发生在细胞分裂的_______期,原因是_____。
【答案】(1)脱氧核糖和磷酸
(2) GgXHXh、GgXhY 1/8
(3)7/16 1/81
(4)母本减数第二次分裂后期,两条含H基因的X染色体姐妹染色单体分开后移向同一极,形成XH XH的卵细胞,与含Y的精子结合
(5)1/6
(6) 间(S) DNA复制时双链解开,结构不稳定,易发生碱基对的增添、缺失或替换
【详解】(1)DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,排列在外侧,碱基对排列在内侧。
(2)亲本纯合非糯性感病雌株基因型为GGXhXh,纯合糯性抗病雄株基因型为ggXHY,杂交后F1雌株为GgXH Xh,雄株为GgXhY;F1雌雄交配,F2中糯性(gg)占1/4、抗病个体(XHXh、XH Y)占1/2,因此糯性抗病植株比例为1/4×1/2=1/8。
(3)Gg连续自交n代,杂合子比例为1/2n,自交三代后Gg占1/8,显性纯合子GG占(1-1/8)/2=7/16;F3非糯性植株中GG:Gg=7/16:1/8=7:2,配子g的频率为2/9×1/2=1/9,自由交配后代糯性(gg)比例为1/9×1/9=1/81。
(4)子二代XHXHY中,两条含H的X染色体均来自母本,原因可能是母本减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后移向同一极,形成XH XH的卵细胞,与含Y的精子结合。
(5)Gg×Gg,非糯性个体中纯合子GG占1/3;XHXh×XHY,抗病雌株中纯合子XHXH占1/2;因此非糯性抗病雌株中纯合子比例为1/3×1/2=1/6。
(6)基因突变最易发生在细胞分裂间期S期,此时DNA复制时双链解开,结构不稳定,易发生碱基对的增添、缺失或替换。
一年重难·创新题(侧重山东,辐射全国,单选+不定项)
设题创新:基因互作(T2);从性遗传(T3);荧光标记基因定位(T5);印记基因(T8);
雄性不育(T9)。
1.(2026·山东淄博·模拟)某酶是玉米将蔗糖合成淀粉的关键酶,由α、β两条肽链组成,分别由A1、B1基因控制合成,A2、B2基因无此功能。该酶活性下降时,玉米子粒的含糖量升高,成为甜玉米。甲、乙两甜玉米的自交后代均为甜玉米,杂交后代均为非甜玉米。下列说法错误的是( )
A.基因A、B通过控制酶的结构直接控制生物性状
B.甜玉米均含有纯合的A2或B2基因
C.甲与乙的A、B基因组成不同
D.杂交后代自交,后代中非甜玉米多于甜玉米
【答案】A
【详解】A、基因 A、B 通过控制酶的合成,间接控制代谢过程,进而控制生物性状(蔗糖→淀粉的代谢过程),而非 “直接控制” 生物性状,A错误;B、甜玉米的基因型为 A1_B2B2、A2A2B1_或A2A2B2B2,均含有纯合的 A2 或 B2 基因,B正确;C、由于甲、乙两甜玉米的自交后代均为甜玉米,杂交后代均为非甜玉米,故甲和乙的基因型为 A1A1B2B2和A2A2B1B1,A、B 基因组成不同,C正确;D、杂交后代基因型为 A1A2B1B2,自交后代中,同时含 A1 和 B1 的(A1_B1_)为非甜玉米,其余(A1_B2B2、A2A2B1_、A2A2B2B2)为甜玉米。自交后代中 A1_B1_的比例为 9/16,因此非甜玉米(9/16)多于甜玉米(7/16),D正确。
2.【基因互作】(2026·山东枣庄·模拟)基因A控制白色底物转化为红色物质,表现为红花,基因B控制白色底物转化为蓝色物质,表现为蓝花,当基因A和基因B同时存在时表现为紫花。纯合红花植株与纯合蓝花植株杂交得F1,F1自交得F2。不考虑突变及染色体互换,下列相关说法错误的是( )
A.让F2中的非紫花植株随机交配,后代蓝花比例可能为1/4
B.让F2中的非紫花植株随机交配,后代红花比例可能为16/49
C.让F2中的蓝花、红花植株随机交配,后代紫花比例可能为2/9
D.让F2中的蓝花、红花植株随机交配,后代白花比例可能为16/81
【答案】D
【详解】A、A_B_为紫花,A_bb为红花,aaB_为蓝花,aabb为白花。亲本纯合红花(AAbb)与纯合蓝花(aaBB)杂交得F₁(AaBb),F₁自交分为两种情况:①两对等位基因连锁(位于一对同源染色体),F₂为AAbb(红):AaBb(紫):aaBB(蓝)=1:2:1;②两对等位基因自由组合(位于两对同源染色体),F₂为紫(9A_B_):红(3A_bb):蓝(3aaB_):白(1aabb)。若两对等位基因连锁,F₂非紫花为AAbb、aaBB,各占1/2,随机交配产生配子Ab:aB=1:1,后代aaBB(蓝花)占1/2×1/2=1/4,A正确;B、根据A选项,若两对等位基因自由组合,F₂非紫花为3A_bb:3aaB_:1aabb,产生配子为Ab:aB:ab=2:2:3,随机交配后代红花(A_bb)占(2/7×2/7)+(2×2/7×3/7)=16/49,B正确;C、根据A选项,若两对等位基因自由组合,F₂蓝花(aaB_)和红花(A_bb)群体中,基因型及比例为AAbb:Aabb:aaBB:aaBb=1:2:1:2,产生配子为Ab:aB:ab=1:1:1,随机交配后代紫花(AaBb)占2×1/3×1/3=2/9,C正确;D、根据A选项,若两对等位基因连锁,蓝花和红花随机交配后代无白花;若自由组合,后代白花(aabb)占1/3×1/3=1/9=9/81,不可能出现16/81的情况,D错误。
3.【从性遗传】(2026·山东菏泽·模拟)某二倍体昆虫的体色有褐色和红色两种,受常染色体上的等位基因A(褐色)/a(红色)控制,且雄性杂合子表现为褐色、雌性杂合子表现为红色;其常染色体上的等位基因B、b分别控制无角、有角,且B对b为完全显性。红色有角雌性个体(甲)与褐色无角雄性个体(乙)交配,子代中褐色有角雄性个体占3/16。褐色无角雄性个体(乙)与红色无角雌性个体(丙)交配,假设后代数量足够多,理论上子代中红色无角个体所占比例不可能是( )
A.1/2 B.3/4 C.5/8 D.9/16
【答案】C
【详解】红色有角雌性个体(甲)的基因型为Aabb或aabb,褐色无角雄性个体(乙)的基因型为A_B_,甲与乙交配,子代中褐色有角雄性个体(A_bb)占3/16,由于子代中雄性一定占1/2,所以3/16=1/2×1/2×3/4,进而确定甲的基因型为Aabb,乙的基因型为AaBb。红色无角雌性个体(丙)的基因型有4种可能性,即AaBB、AaBb、aaBB、aaBb。若丙基因型为AaBB时,乙(AaBb)与丙杂交,子代全为无角,子代红色总概率为1/2,因此红色无角比例为1×1/2=1/2;若丙基因型为aaBB时,乙(AaBb)与丙杂交,子代全为无角,子代红色总概率为3/4,因此红色无角比例为1×3/4=3/4;若丙基因型为AaBb时,乙(AaBb)与丙杂交,子代无角概率为3/4,子代红色总概率为1/2,因此红色无角比例为3/4×1/2=3/8;若丙基因型为aaBb时,乙(AaBb)与丙杂交,子代无角概率为3/4,子代红色总概率为3/4,因此红色无角比例为3/4×3/4=9/16。即四种可能的基因型组合计算得到的红色无角比例为1/2、3/4、3/8、9/16,不可能出现5/8,C符合题意;ABD不符题意。
4.(2026·山东东营·模拟)果蝇的眼型和翅型分别由A/a、B/b控制。现用一群细眼正常翅雌果蝇和粗眼雄果蝇杂交,F1中雌、雄比例为1∶1;F1雌蝇中,粗眼正常翅:细眼正常翅:粗眼截翅:细眼截翅=6∶10∶3∶5;F1雄蝇中,细眼正常翅:粗眼正常翅:细眼截翅:粗眼截翅=5∶3∶5∶3。不考虑致死和其他变异,基因不位于Y染色体上。下列说法正确的是( )
A.决定细眼、粗眼的基因位于X染色体,正常翅、截翅的基因位于常染色体
B.亲代雄果蝇能产生3种基因型的配子,其中同时含a和B的配子占比为1/3
C.F1中纯合子占9/32,纯合子中雌果蝇:雄果蝇是1∶1
D.若F1中的正常翅雌、雄果蝇随机交配,则F2中截翅果蝇占3/16
【答案】D
【详解】A、眼型在F1雌雄中粗眼:细眼均为3:5,无性别差异,故决定细眼、粗眼的基因A/a位于常染色体;翅型在F1雌雄中表型比例不同,说明正常翅、截翅的基因B/b位于X染色体,A错误;B、亲本雄都是粗眼(aa),仅产生带a的配子,结合翅型比例推导,F1雄的X全部来自亲本雌,F1雄正常翅:截翅=1:1,说明亲本雌配子XB:Xb=1:1;F1雌截翅(XbXb)占1/3,P(XbXb)=雄配子Xb×雌配子Xb=雄配子Xb×1/2=1/3,得父本X配子中XB:Xb=1:2;亲本雄都是XY,总雄配子中X占1/2,Y占1/2,因此总雄配子基因型及比例为:aXB:aXb:aY=1:2:3,共3种配子,同时含a和B的aXB占总配子的1/6,B错误;C、F1中,常染色体只有aa是纯合(A来自母本,a来自父本,所有A_都是Aa,为杂合),P(aa)=3/8:雌(XX)中,性染色体纯合(XBXB+XbXb)概率为1/2,雌占总后代的1/2;雄(XY)中,X仅1个拷贝,无等位基因,全部算纯合,雄占总后代的1/2;总纯合子概率=3/8×(1/2×1/2 + 1/2×1)=9/32;但纯合子中雌纯合占3/32,雄纯合占6/32,比例为1:2,C错误;D、F1正常翅雌雄:正常翅雄只有XBY,产生配子XB:Y=1:1;正常翅雌排除XbXb,基因型比例XBXB:XBXb=1:3,产生配子XB=5/8,Xb=3/8;随机交配后,仅XbY为截翅(雄无Xb配子,不会出现XbXb),因此P(截翅)=P(Xb雌)×P(Y雄)=3/8×1/2=3/16,D正确。
5.【荧光标记基因定位】(2026·河南三门峡·模拟)将一个抗虫基因M和一个抗除草剂基因N导入水稻(2n=24)的基因组中,获得转基因植株A。植株A自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的个体占1/16.取植株A某部位的一个细胞进行培养,产生4个细胞,用荧光分子检测基因M和N(基因M、N均能被荧光标记),下列叙述错误的是( )
A.植株A的培育利用了植物细胞的全能性
B.根据自交结果可推断基因M和N位于非同源染色体上
C.若4个子细胞均含有两个荧光点,则产生它们的过程中出现过12个四分体
D.若4个子细胞均含有一个荧光点,则子细胞的染色体数为12条
【答案】C
【详解】A、培育转基因植株时,导入目的基因的受体细胞需经植物组织培养发育为完整植株,该过程利用了植物细胞的全能性,A正确;B、植株A自交子代中既不抗虫也不抗除草剂的双隐性个体占1/16,符合(1/4)×(1/4)的自由组合比例,说明基因M和N位于非同源染色体上,B正确;C、若4个子细胞都含有两个荧光点,说明细胞进行的是有丝分裂,一个细胞变成了4个子细胞,说明细胞分裂了两次,而四分体仅出现在减数分裂过程中,C错误;D、若4个子细胞均含有1个荧光点,说明细胞进行的是减数分裂:减数第一次分裂时M、N所在的非同源染色体分别移向两极,最终产生的子细胞为配子,染色体数为体细胞的一半即12条,D正确。
6.【致死分析】(2026·河南信阳·模拟)果蝇的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A/a、B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。现用一只无眼雄蝇和多只红眼雌蝇交配,F1为红眼雌∶红眼雄∶朱红眼雄=4∶3∶1;F1红眼雌蝇和朱红眼雄蝇随机交配,得到F2如下表(存在致死现象)。下列说法错误的是( )
F2
红眼
朱红眼
无眼
雌蝇
21/62
3/62
7/62
雄蝇
21/62
3/62
7/62
A.基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律
B.两对相对性状中属于显性性状的分别是红眼和有眼
C.亲本红眼雌蝇的基因型有BBXAXa和BBXAXA
D.F2无眼雌蝇中纯合子所占的比例为1/7
【答案】D
【详解】AB、亲代一只无眼雄蝇和多只红眼雌蝇交配,F1为红眼雌:红眼雄:朱红眼雄=4:3:1,F1全为有眼,所以B/b位于常染色体上,且有眼为显性性状,雌性全为红眼,雄性既有红眼又有朱红眼,说明A/a位于X染色体上,且红眼为显性性状,AB正确;C、一只无眼雄蝇和多只红眼雌蝇交配,F1全为有眼,说明亲代是bb和BB,子代中雌性全为红眼,说明亲代雄性基因型是XAY,子代雄性出现朱红眼,且红眼:朱红眼=3:1,说明亲代雌性基因型中有XAXa,但也含有XAXA,二者比例为1:1,所以亲代基因型是bbXAY和BBXAXa、BBXAXA,C正确;D、根据亲本基因型,F1中朱红眼雄性基因型是BbXaY,雌性红眼基因型有3/4BbXAXA和1/4BbXAXa,两对基因分开计算,子代中BB:Bb:bb=1:2:1,雄性产生的配子Xa:Y=1:1,雌性产生的配子XA:Xa=7:1,随机结合XAXa:XaXa:XAY:XaY=7:1:7:1,将B/b和A/a自由组合用棋盘法表示:,根据表格可以判断,bbXaXa的无眼雌性死亡,所以F2无眼雌蝇中没有纯合子,D错误。
7.【染色体变异与自由组合定律】(2026·山东潍坊·模拟)某雌雄同株植物的3对基因(D/d、E/e、R/r)及其在Ⅳ、Ⅶ染色体上的位置如图所示。假设图中变异不影响其育性和生活能力,下列叙述正确的是( )
A.个体甲产生配子时只在减数分裂Ⅰ后期发生等位基因的分离
B.变异①一定导致 DNA 分子中脱氧核苷酸的数目发生变化
C.变异②中染色体数目的改变不一定提高该个体的适应力
D.个体丙自交,后代中同时含 4 个 E 基因的概率为1/16
【答案】D
【详解】A、个体甲产生配子时,可于减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期(发生互换)发生等位基因的分离,A错误;B、变异①为基因突变,其会导致DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序发生变化,但不一定会导致脱氧核苷酸的数目改变,B错误;C、变异②为染色体结构变异,染色体数目未发生变化,C错误;D、个体丙可产生4种配子,其中同时含2个E基因的配子的概率为1/4,所以其自交后代中同时含4个E基因的概率为1/16,D正确。
8.【新情境·印记基因】(2026·山东青岛 模拟)在体细胞中,印记基因通常仅表达双亲来源之一的等位基因,另一个等位基因沉默。某性状与2对独立遗传的等位基因M/m和N/n有关,其中1对为印记基因,另外1对为非印记基因。已知含有父本的显性印记基因或非印记基因为隐性纯合时均会表现该性状。在亲本性别及基因型均已知的条件下,下列杂交组合可根据子代表型判定印记基因的是( )
A.MmNn×MmNn B.MMnn×mmNN
C.MMNN×mmnn D.MmNn×mmnn
【答案】B
【详解】A、M/m和N/n的遗传效应对称,无论哪一对为印记基因,MmNn×MmNn的子代表型比例均相同,无法区分印记基因,A错误;B、MMnn×mmNN的子代基因型全部为MmNn,非印记基因无论为哪一对均为杂合,不满足“非印记基因隐性纯合”的表现条件,子代表型仅由是否含父本的显性印记基因决定:若父本为MMnn,子代全表现则M/m为印记基因,子代全不表现则N/n为印记基因;若父本为mmNN,子代全表现则N/n为印记基因,子代全不表现则M/m为印记基因,两种假设下表型完全不同,可判定印记基因,B正确;C、MMNN×mmnn的子代基因型全部为MmNn,若父本为MMNN,无论哪对为印记基因,子代均含父本的显性印记基因,全部表现该性状;若父本为mmnn,无论哪对为印记基因,子代均不含父本的显性印记基因,且非印记基因为杂合,全部不表现该性状,无法判定,C错误;D、MmNn×mmnn的子代有MmNn、Mmnn、mmNn、mmnn四种基因型,无论M/m为印记基因还是N/n为印记基因,子代表型比例均为3:1,无差异,无法判定印记基因,D错误。
9.【新情境·雄性不育】(2026·山东聊城·模拟)油菜是两性花植物,杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现,其育性性状由3对基因(A/a、B/b、C/c)决定,我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系(不考虑突变),且两品系控制不育性的突变基因不相同,相关杂交实验结果如下:
利用两品系都培育出了育性正常的保持系,即突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是( )
A.品系1的雄性不育性状由隐性基因控制
B.杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6
C.杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉,育性正常:雄性不育=64:17
D.品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子
【答案】D
【详解】A、杂交一,品系1和育性正常杂交,子一代均为育性正常,说明品系1的雄性不育性状由隐性基因控制,A正确;B、杂交一子一代育性正常自交获得的子二代,育性正常:雄性不育=3:1,说明杂交一中该对性状中有一对等位基因,可用基因C/c表示,其余两对为显性纯合基因。可推知F1基因型为AABBCc,F2基因型为1/4AABBCC,2/4AABBCc,1/4AABBcc,F2自由交配,其中1/4AABBcc雄性不育,进行自由交配时,F2的雌配子及比例是ABC:ABc=1:1,F2的雄配子及比例是ABC:ABc=2:1,所以,F2自由交配,后代中AABBcc的比例为1/2×1/3=1/6,得到的后代中雄性不育个体占1/6,B正确;C、杂交二F1育性正常自交,子二代育性正常:雄性不育=9:7,说明F1有两对等位基因,还有一对显性纯合子,F1基因型可表示为AaBbCC,F2中育性正常的植株基因型种类及比例为AABBCC:AaBBCC:AABbCC:AaBbCC=1:2:2:4,产生的配子种类及比例为ABC:aBC:AbC:abC=4:2:2:1,雌雄配子随机结合,育性正常:雄性不育=(36+8+4+8+4+4):17=64:17,C正确;D、品系2基因型为AAbbcc,突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系,因此基因型为AABbCC、AABBCc、AABbCc等都可以作为品系2的保持系,D错误。
10.(2026·山东枣庄·模拟)蚕是ZW型性别决定的生物,雄蚕经济价值高于雌蚕。科研人员利用基因工程技术构建TT'杂合雄蚕品系(T基因位于常染色体上,基因结构如图所示),同时将在胚胎发育后期表达的Cre酶基因整合到W染色体上,构建了基因型为TT且能表达Cre酶的雌蚕品系。让两品系杂交,已知若一对同源染色体上的T基因均缺失则蚕胚胎停育。不考虑染色体互换,下列叙述正确的是( )
注:GFP为绿色荧光蛋白;T'中的T基因和GFP基因均能正常表达;LoxP为Cre酶的切割位点
A.最早可在胚胎发育前期利用T'基因对F1蚕进行初步性别筛选
B.F1蚕胚胎中能发绿色荧光的一定是雄蚕,不能发荧光的都为雌蚕
C.若F1雌蚕与雄蚕随机交配,F2幼蚕中发绿色荧光的比例为4/31
D.若F1雌蚕与雄蚕随机交配,F2幼蚕的基因型共有7种
【答案】C
【详解】A、Cre酶基因在胚胎发育后期开始表达,因此若要利用T'基因对F1蚕进行初步性别筛选,最早可在胚胎发育后期进行,而不是在胚胎发育前期,A错误;B、子代雌蚕W染色体上的Cre酶基因表达可将T'基因切除,雄蚕无W染色体,不能产生Cre酶将T'基因切除,T'基因表达使胚胎发出绿色荧光,故发出绿色荧光的一定为雄蚕;TT'与TT杂交,子代中基因型为TT的个体,无论雌雄均不发出绿色荧光,B错误;CD、假设T'被Cre酶切除后形成的基因记为t,由题干可知tt基因型胚胎停育。亲代雄蚕品系(TT'ZZ)与雌蚕品系(TTZW)杂交得到的F1基因型为TTZW、TtZW、TTZZ、TT'ZZ,各1/4,F1产生雌配子TZ=3/8、TW=3/8、tZ=1/8、tW=1/8,雄配子TZ=3/4、T'Z=1/4,随机交配,F2受精卵的基因型及比例为9TTZZ:3TtZZ:3TT'ZZ:1T'tZZ:9TTZW:3TtZW:3TT'ZW:1T'tZW,由于在胚胎发育后期W染色体上的Cre酶基因表达可将T'基因切除形成t基因,因此幼蚕的基因型及比例为9TTZZ:3TtZZ:3TT'ZZ:1T'tZZ:9TTZW:3TtZW:3TtZW:1ttZW(死亡),故F2幼蚕的基因型共6种,F2幼蚕中发出绿色荧光的(基因型为TT'ZZ和T'tZZ)比例为4/31,C正确;D错误。
11.(2026·山东聊城·模拟)黄瓜叶色的突变有多种类型,科研人员在培育黄瓜时发现了叶色突变体甲(苗期黄色,由隐性a基因控制)和突变体乙(斑驳芽黄,由隐性b基因控制)。让突变体甲与突变体乙杂交,F1全表现为正常绿色,F1自交得到的F2只出现正常绿色、苗期黄色、斑驳芽黄三种表型。对F2所有植株的A/a、B/b基因进行PCR扩增,扩增产物的凝胶电泳结果如图(1~3号泳道)所示。下列分析正确的是( )
说明: 泳道1对应正常绿色植株 泳道2对应苗期黄色植株
泳道3对应斑驳芽黄植株 泳道X对应黄色植株,不同于泳道2对应的苗期黄色植株
注: 相同条件下,DNA分子越大,在凝胶中迁移速率越慢。
A.A/a与B/b两对基因的遗传符合自由组合定律
B.突变体甲的出现是由正常基因发生碱基的增添导致的
C.让F2中正常绿色植株和苗期黄色植株自由交配,子代中杂合子所占比例约为4/9
D.若F2中出现黄色植株,则原因是F1产生配子时发生了基因突变
【答案】C
【详解】A、可假设甲的基因型为aaBB(苗期黄色),乙的基因型为AAbb(斑驳芽黄),则F1的基因型为AaBb(正常绿色),F1自交所得F2中,1号泳道对应正常绿色植株(AaBb),2号泳道对应苗期黄色植株(aaBB),3号泳道对应斑驳芽黄植株(AAbb),故1号泳道的四个条带从上到下依次为A、a、b、B,且A/a与B/b两对等位基因位于一对染色体上,且a与B连锁,A与b连锁,两对基因的遗传不符合自由组合定律,A错误;B、根据电泳方向推出,a基因的片段长度比A基因的短,所以并非由增添引起,B错误;C、根据上述信息,F2的表型及比例为正常绿色:苗期黄色:斑驳芽黄=2:1:1,从中选取所有正常绿色植株和苗期黄色植株,二者所占比例分别为2/3和1/3,正常绿色植株产生的配子的基因型为aB和Ab,苗期黄色植株产生的配子的基因型为aB,故雌雄配子的基因型均为2/3aB和1/3Ab,自由交配产生的子代的基因型为4/9aaBB、1/9AAbb、4/9AaBb,杂合子所占比例为4/9,C正确;D、根据电泳图可知,黄色植株的基因型为aabb,产生黄色植株的原因还可能是F1减数分裂产生配子的过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交换,从而产生了基因型为AB和ab的配子,D错误。
12.(不定项)(2026·山东泰安·模拟)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。不考虑突变和染色体互换,下列说法正确的是( )
组别
亲本杂交组合
的表现及比例
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
A.控制花色和茎高的等位基因可能位于同一对同源染色体上
B.甲组F1随机交配,若子代高茎植株占比为7/16,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传
C.若让乙组F1自交,后代中光滑叶个体所占比例为9/16
D.若乙组F1自交后代中,出现光滑叶∶锯齿叶=1∶1,说明A、a和B、b位于同一对染色体上
【答案】AD
【详解】A、甲组F1中,紫花与红花、黄粒与绿粒的表型始终同步出现(紫花对应黄粒,红花对应绿粒),说明花色和籽粒颜色由同一对等位基因(D/d)控制,由于花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,因此茎高由另一对等位基因(假设为E/e)控制。由于无法确定甲组中对应性状的显隐性,因此假设紫花(D)对红花(d)为显性,高茎(E)对矮茎(e)为显性。针对甲组杂交结果分析,可知甲组亲本的基因型为Ddee×ddEe。若控制花色和茎高的等位基因位于同一对同源染色体上,亲本产生的配子为De∶de=1∶1和dE:de=1∶1,杂交后子代基因型及比例为DdEe(紫花高茎):ddEe(红花高茎):Ddee(紫花矮茎):ddee(红花矮茎)=1∶1∶1∶1,完全符合实验结果,因此控制花色和茎高的等位基因可能位于同一对同源染色体上,A正确;B、甲组F1中高茎∶矮茎=1∶1,随机交配,若子代高茎植株占比为7/16,可说明高茎为显性,由于不知道F2中关于这三种性状的表型及比例,因此不能确定所涉及的2对等位基因独立遗传,B错误;C、针对叶边缘这一性状分析,锯齿叶的基因型为aa--、A-bb,光滑叶的基因型为A-B-,乙组的F1全为光滑叶,则乙组亲本的基因型为AAbb、aaBB,F1的基因型为AaBb。让乙组F1自交,①若2对等位基因A、a和B、b位于两对同源染色体上,则后代中光滑叶(A-B-)个体所占比例为9/16,②若2对等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,则后代中光滑叶(A-B-)个体所占比例为1/2,C错误;D、乙组F1(AaBb)自交后,若光滑叶∶锯齿叶=1∶1,说明F1产生的配子为Ab和aB(各占50%),表明A/a和B/b位于同一对同源染色体,D正确。
13.(不定项)(2026·河北秦皇岛·模拟)某种蝴蝶的翅上有红色斑纹,研究者发现一种突变体,其翅上红斑消失(称为白斑型)。已知控制斑纹有无的基因(R/r)位于Z染色体上,红斑为显性性状。将纯合的白斑型雌蝶甲与纯合的红斑型雄蝶乙杂交,F1全为红斑型,F1相互交配得到的F2却出现了红斑型∶白斑型=9∶7的性状分离比。针对此现象,研究者提出假设:存在另一对位于常染色体上的等位基因E/e参与调控,当基因E存在时,翅斑表现正常;当基因E不存在(即ee)时,会抑制红斑出现,无论Z染色体上基因型如何,均表现为白斑型。若该假设成立,下列叙述合理的是( )
A.亲本白斑型雌蝶的基因型为eeZrW,红斑型雄蝶的基因型为EEZRZR
B.F1中的红斑型雄蝶与亲本白斑型雌蝶杂交,后代红斑型∶白斑型=1∶3
C.用F2中的白斑型雌蝶与F2中的红斑型雄蝶杂交,后代可能全为红斑型
D.F2中白斑型个体的基因型共有4种,其中雌蝶占2/7
【答案】ABC
【详解】A、F1全为红斑型,F1相互交配得到的F2出现了红斑型∶白斑型=9:7的性状分离比,说明F1的常染色体基因型为Ee,纯合红斑型雄蝶必须同时满足EE(保证不被抑制)和ZRZR(红斑),则基因型为EEZRZR,纯合白斑型雌蝶必须满足ee(白斑)和ZrW(纯合),即基因型为eeZrW,A正确;B、F1中的红斑型雄蝶( Ee ZRZr)与亲本白斑型雌蝶( e eZrW)杂交, E e × e e后代基因型及比例为 E e : e e = 1 :1,ZRZr × ZrW后代基因型及比例为 ZRZr∶ZrZr∶ ZR W∶ Zr W = 1 : 1 : 1 : 1, 红斑型有两种类型:EeZRZr占 1 / 2 × 1 / 4= 1 / 8 ,EeZR W占1 / 2 × 1 / 4 = 1 /8, 1 /8+ 1 /8= 1 / 4 ,则红斑型出现的概率为 1 / 4,其余均为白斑型 出现的概率为1 - 1/4=3 / 4,所以红斑型∶白斑型=1∶3,B正确;C、F2中的白斑型雌蝶的基因型可能为 EEZr W、 EeZr W、 eeZR W、eeZr W,F2中的红斑型雄蝶的基因型为 EEZR ZR 、EeZR ZR、EEZRZr 、EeZRZr ,若F2中的白斑型雌蝶 EEZr W与 F2中的红斑型雄蝶EEZR ZR杂交,后代为EEZRZr、EEZR W全为红斑型,C正确;D、F2中白斑型个体的基因型为 1 / 8 eeZR ZR 、 1 / 8 eeZRZr、 1 / 8 eeZR W、 1 / 8 eeZr W、 1 / 8 EEZr W、 1 / 4 EeZr W共有6种,其中雌蝶占5/ 7,D错误。
14.(不定项)(2026·山东潍坊·模拟)某二倍体自花传粉植物叶的形态由基因A、a控制,A(正常叶)对a(卷曲叶)为不完全显性,Aa表现为半卷曲叶。基因R纯合个体致死,基因组成ar的雄配子有50%败育(雌配子育性正常),两对基因独立遗传。现将一株半卷曲叶植株在自然状态下种植,则子代中半卷曲叶与卷曲叶植株的比例可能为( )
A.7:3 B.5:2 C.3:1 D.2:1
【答案】BC
【详解】半卷曲叶的基因型为Aa,R/r基因型可能为Rr或rr(RR纯合致死)。若亲本基因型为AaRr,因R/r不影响雌配子育性,雌配子类型及比例为AR:Ar:aR:ar=1:1:1:1,AaRr产生的雄配子中,基因组成ar的雄配子有50%败育,雄配子类型及比例为AR:Ar:aR:ar=2:2:2:1,则后代中AaRr和Aarr基因型所占的份数有2AR×1ar+2Ar×1aR+2Ar×1ar+2aR×1Ar+1ar×1AR+1ar×1Ar=10,aaRr和aarr所占的份数有2aR×1ar+1ar×1aR+1ar×1ar=4,因此子代中半卷曲叶与卷曲叶植株的比例为10:4=5:2;若亲本基因型为Aarr,雌配子类型及比例为Ar:ar=1:1,雄配子类型及比例为Ar:ar=2:1,则Aarr:aarr=3:1,即子代中半卷曲叶与卷曲叶植株的比例为3:1,BC正确,AD错误。
15.(2026·山东济南·模拟)果蝇是昆虫纲双翅目的小型昆虫,因其易饲养、繁殖快、产生后代数量多等优点,生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。果蝇的体细胞中有4对染色体,其中Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号为常染色体。研究者用两种不同果蝇进行杂交,使系列基因的功能和定位得以揭示。已知纯合果蝇M(♀)与纯合果蝇N(♂)杂交,子代全为雌性。
(1)果蝇M和N的X染色体上分别存在等位基因HM和HN。研究者从果蝇M中获得HM基因突变为H基因的纯合突变体甲,突变体甲(♀)与果蝇N(♂)杂交,子代中雌、雄性别比例为1∶1.研究者继续进行图1所示杂交实验。
①F1的基因型及比例为________。
②F2雄性个体均不含HM基因,由此推断H基因可能在________(选填下列字母)时期表达,其表达产物阻止雄性子代死亡。
a.初级卵母细胞 b.次级卵母细胞 c.受精卵细胞
(2)研究发现,果蝇M和N常染色体上分别存在等位基因LM和LN。从果蝇N中获得LN基因突变为L基因的纯合突变体乙。突变体乙(♂)与果蝇M(♀)杂交,子代中雌、雄性别比例为1∶1,推测L基因的表达产物也能阻止雄性子代死亡。为确定L基因的位置,研究者进行图2所示的杂交实验(不考虑互换)。
注:
Ⅱ号染色体上B基因的纯合突变体bb为褐眼;
Ⅲ号染色体上T基因的纯合突变体tt为猩红眼;
基因型为B_T_的果蝇为暗红眼;
双突变体bbtt为白眼。
若F2中雄性果蝇的表型及比例为________,则L基因位于Ⅱ号染色体上。
若F2中雄性果蝇的表型及比例为________,则L基因位于Ⅲ号染色体上。
若F2中雄性果蝇的表型及比例为暗红眼∶猩红眼∶褐眼∶白眼=1∶1∶1∶1,则L基因位于________。
(3)综合上述杂交结果,研究者提出假说“果蝇M(♀)与果蝇N(♂)杂交时,子代雄性个体只要同时含有HM和LN就无法发育”。为验证上述假说,研究者拟用突变体甲(♀)和果蝇N(♂)进行新的杂交实验。下列a~c为对亲本的相关操作(插入基因不造成内源基因突变),请选填字母完成杂交方案并预期子代性别及比例。
操作
杂交方案及结果
a.Ⅲ号染色体插入一个HM基因
b.Ⅲ号染色体插入一个LN基因
c.不进行转基因操作
突变体甲(♀):________
果蝇N(♂):________
子代性别及比例:________
【答案】(1) XHMXH:XHY=1:1 b、c
(2) 暗红眼:猩红眼=1:1 暗红眼:褐眼=1:1 Ⅳ号染色体上
(3) 突变体甲(♀):a 果蝇N(♂):c 雌性:雄性=2:1
【详解】(1)①突变体甲基因型XHXH,果蝇M基因型XHMY,杂交子代F1为XHMXH:XHY=1:1。
②F1雌性个体为XHMXH,果蝇N(♂)为XHNY,二者杂交,F2雄性个体均不含HM基因。H基因不可能在初级卵母细胞时期表达,因为一旦这个时期表达,意味着XHM所在的卵细胞也会有该蛋白,也会抑制雄性子代死亡,导致雄性子代含有HM基因,由此推断H基因可能在次级卵母细胞或受精卵细胞时期表达,b和c正确。
(2)突变体乙(♂)基因型为LLXHNY,果蝇M(♀)基因型为LMLMXHMXHM,二者杂交,子代中雌、雄性别比例为1:1,推测L基因的表达产物也能阻止雄性子代死亡。L基因位于常染色体上,其位置有三种可能:Ⅱ号、Ⅲ号或Ⅳ号染色体上。
白眼N(♀)基因型为bbttLNLNXHNXHN,突变体乙(♂)基因型为BBTTLLXHNY,二者杂交,子代F1雄性个体基因型为BbTtLNLXHNY;白眼M(♀)基因型为bbttLMLMXHMXHM。
若L基因位于Ⅱ号染色体上,说明L和B连锁,LN和b连锁。白眼M(♀)与F1雄性个体杂交时,白眼M(♀)产生的配子为btLMXHM,F1雄性个体产生的配子(不考虑性染色体)为BTL、BtL、bTLN、btLN,F2中雄性果蝇(一定有XHMY)为BbTtLML(暗红眼)、BbttLML(猩红眼)、bbTtLMLN(无L,死亡)、bbttLMLN(无L,死亡),即暗红眼:猩红眼=1:1。
若L基因位于Ⅲ号染色体上,说明L和T连锁,LN和t连锁。F2中雄性果蝇为BbTtLML(暗红眼)、bbTtLML(褐眼)、BbttLMLN(无L,死亡)、bbttLMLN(无L,死亡),即暗红眼:褐眼=1:1。
若L基因不位于Ⅱ号、Ⅲ号,则位于Ⅳ号染色体上,说明L和T/t、B/b均自由组合,则雄性子代(一定有XHMY)为BbTt(暗红眼):bbTt(褐眼):Bbtt(猩红眼):bbtt(白眼)=1:1:1:1。
据假说“子代雄性个体只要同时含有HM和LN就无法发育”:突变体甲(♀)原本基因型为LMLMXHXH,果蝇N(♂)基因型为LNLNXHNY,二者杂交,子代都携带LN,但是无HM。要验证假说,需要给突变体甲插入HM(操作a),使其产生一半含HM、一半不含HM的配子,果蝇N不操作(操作c),杂交子代中雌性全部存活,雄性子代中1/2同时含HM(来自母本)和LN(来自父本)死亡,1/2存活,因此子代性别及比例为雌性:雄性=2:1。
16.(2026·山东泰安·模拟)某昆虫眼睛的颜色受位于常染色体上的A/a、B/b和D/d三对等位基因控制,其控制过程如下图1,D基因编码的转运蛋白负责将色素前体运输至复眼内,以供色素合成。若复眼中同时含有红色色素和棕色色素,则表现为暗红眼;若两种色素均缺失,则表现为白眼。不考虑突变和染色体互换。
(1)该昆虫眼色的遗传机制体现出基因与性状的数量对应关系是___________。
(2)科研人员将纯合红眼雌性个体与纯合棕眼雄性个体杂交,F1均为暗红眼,F1雌雄个体相互交配,若F2中的白眼个体占___________,即可验证A/a、B/b自由组合。若让一只F1雄性个体与一只F2表型为___________的雌性个体测交,当子代个体的表型及比例为___________时,可进一步验证A/a、B/b自由组合。
(3)经研究,A/a、B/b基因分别位于M和N染色体上,如图2所示。为研究D/d基因的位置,科研人员利用培育的基因型为AaBbDd暗红眼雌雄个体为亲本进行杂交实验,后代表型及比例为暗红眼:棕眼:白眼=9∶3∶4,出现上述性状分离比说明D基因与位于___________(选填“M”或“N”或“M和N”)染色体上的基因遵循自由组合定律;请在图2中标出亲本D/d基因的相对位置___________。此时让两只基因型为aaBbDd的雌雄个体交配,理论上F1的表型及比例为___________。
(4)进一步研究发现,实验室中的红眼个体染色体上出现了一个完全致死基因e,当基因e纯合时使胚胎致死。科研人员将构建的一只红眼雌性个体()与一只纯合棕眼雄性个体杂交,F1暗红眼个体的基因型可能为___________;F1雌雄个体随机交配,F2的存活率为___________。
【答案】(1)一种性状可以由多对基因控制(基因和性状不是一一对应的关系)
(2) 1/16 白眼 暗红眼∶红眼∶棕眼∶白眼=1∶1∶1∶1
(3) M 棕眼∶白眼=3∶1
(4) AaeBbDd或AaeBbDD 15/16
【详解】(1) 据题意可知,颜色受位于常染色体上的A/a、B/b和D/d三对等位基因控制,说明一种性状可以由多对基因控制(基因和性状不是一一对应的关系)。
(2) 纯合红眼雌性个体(AAbbDD)与纯合棕眼雄性个体(aaBBDD)杂交,F1均为暗红眼(AaBbDD),F1雌雄个体相互交配,若F2中的白眼个体(aabbDD)占1/16,则说明A/a、B/b两对等位基因独立遗传,可验证自由组合定律。 测交需要将F1(AaBbDD)与隐性纯合雌性(aabbDD,表型为白眼)杂交,若A/a、B/b自由组合,F1产生4种比例相等的配子,子代表型比例为暗红眼:红眼:棕眼:白眼=1:1:1:1。
(3) 科研人员利用培育的基因型为AaBbDd暗红眼雌雄个体为亲本进行杂交实验,后代表型及比例为暗红眼∶棕眼∶白眼=9∶3∶4,分析可知,说明三对等位基因中其中两对基因为连锁状态,其中棕色基因型为aaBBDD:aaBbDd=1:2,说明B和D基因位于一对同源染色体上,并非独立遗传(如果B、D独立遗传则BBDD:BbDd比例为1:4),即D基因与位于M染色体上的基因遵循自由组合定律。基因在染色体上的具体位置为:。
让两只基因型为aaBbDd的雌雄个体交配,已知B和D连锁,杂交后代性状分离比为aaBBDD:aaBbDd:aabbdd=1:2:1,则棕眼∶白眼=3∶1。
(4)当基因e纯合时使胚胎致死。科研人员将构建的一只红眼雌性个体(AaebbDD或AaebbDd)与一只纯合棕眼雄性个体(aaBBDD)杂交,F1暗红眼个体的基因型可能为AaeBbDD或AaeBbDd。不考虑BD基因,F1基因型为1/2Aae、1/2aa,当基因e纯合时使胚胎致死,F1雌雄个体随机交配,致死率为1/16,存活率为1-1/16=15/16。
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:两对相对性状的遗传实验分析,重自由组合定律的重点题型。
1. (不定项)(2026·黑吉辽蒙·高考真题)水仙花瓣与副冠(如图)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、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
【详解】A、甲花瓣白色是花瓣中B持续表达降解色素,副冠黄色是副冠中B表达滞后、初期色素未降解,二者颜色差异可能是由B基因在不同器官的表达时序不同导致,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.(2026·河南·高考真题)番木瓜有雌株(XX)、雄株(XY)和雌雄同株(XYh)三种类型,XYh型可自花传粉也可异花传粉,YhYh型的胚死亡。某果园种植有XX型和XYh型的植株,理论上子一代植株的类型及比例可能为( )
A. XX: XYh=3:5 B. XX: XYh=5:3 C. XX: XYh=5:11 D. XX: XYh=11:5
【答案】A
【详解】亲为雌本株(XX)和雌雄同株(XYh),存在两种交配可能:①自花传粉:XYh自交,子代基因型及比例为XX:XYh:YhYh=1:2:1,YhYh胚胎致死,存活子代:XX:XYh=1:2;②异花传粉:XX(雌)×XYh(雄),子代基因型及比例:XX:XYh=1:1(均存活)。实际子代比例必然在这两个区间之间,即XX占比在1/3~1/2之间,四个选项只有A选项符合题意。综上所述,A正确,BCD错误。
3.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A. 图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B. 同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C. 非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D. 图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
【答案】C
【详解】A、根据减数分裂的知识,一个精原细胞(基因型为AaBb)经过减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离,正常情况下最终会形成4个两两相同的配子,即Ab、aB、AB和ab四种配子。图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,A正确;B、在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。若形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞(根据染色体的颜色和基因的分布判断),经过减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离,可进而产生图①和②两种子细胞,B正确;C、若发生非姐妹染色单体互换(交叉互换),形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,经过减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离,会产生不同于正常情况的配子组合,但图③和④并不是经过单体互换的⑥进行减数第一次分裂产生的,C错误;D、图⑦细胞中着丝粒分裂,染色体数目加倍,代表有丝分裂后期细胞。有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致,D正确。
4. (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。在如图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是( )
A. HhMm B. HHMm C. HhMM D. HHMM
【答案】A
【详解】A、若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),若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,若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,若有角红斑母牛基因型为hhMm,后代会出现有角褐斑公牛(hhM-)或者有角褐斑母牛(hhMM),若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,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,若有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D错误。
5.(2025·四川·高考真题)足底黑斑病(甲病)和杜氏肌营养不良(乙病)均为单基因遗传病,其中至少一种是伴性遗传病。如图为某家族遗传系谱图,不考虑新的突变,下列叙述正确的是( )
A. 甲病为X染色体隐性遗传病 B. Ⅱ2与Ⅲ2的基因型相同
C. Ⅲ3的乙病基因来自Ⅰ1 D. Ⅱ4和Ⅱ5再生一个正常孩子概率为1/8
【答案】C
【详解】A、依据“无中生有为隐,隐性遗传看女病,父子有正非伴性”口诀进行判断,图中Ⅰ1、Ⅰ2表型正常,子代Ⅱ4女儿患病,故甲病为常染色体隐性遗传病,A错误;B、设甲病由基因A/a控制,乙病由B/b控制。由图知,Ⅱ2和Ⅲ2都是甲病患者,则基因型为aa。又因为Ⅲ3是乙病患者,乙病为伴X染色体隐性遗传病,则Ⅲ3基因型是XbY,Xb一定来自母亲Ⅱ4,对乙病来说,Ⅱ4表型正常,则一定含有XB,故Ⅱ4基因型为XBXb,又因为Ⅱ5基因型为XbY,所以子代Ⅲ2基因型是XBXb;由于Ⅱ4基因型为XBXb,Ⅰ2表型正常,其基因型为XBY,所以Ⅰ1基因型为XBXb,故Ⅱ2基因型为XBXB或XBXb,故,Ⅱ2与Ⅲ2基因型不一定相同,B错误;C、Ⅲ3患乙病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,故其致病基因来自Ⅱ4,由于Ⅰ2男性正常,基因型为XBY,所以致病基因只能来自Ⅰ1(XBXb),C正确;D、Ⅱ4患甲病不患乙病,且有患乙病的儿子,所以Ⅱ4的基因型为aaXBXb,Ⅱ5患乙病不患甲病,且有患甲病的女儿和儿子,所以Ⅱ5的基因型为AaXbY,Ⅱ4和Ⅱ5再生一个正常孩子(既不患甲病也不患乙病AaXB_)概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
6. (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
【详解】A、已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株:突变株均为3:1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状,甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株:突变株=9:6,为9:3:3:1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为A-B-,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A-B-):突变株均为3:1,故甲的基因型是AaBB或AABb,A正确;B、F1基因型为AaBb,自交后代F2应该出现9:(6+1)的分离比,出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死,B正确;C、F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15,C正确;D、F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有:AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb6种杂交组合,和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交,故亲本组合有10种,D错误。
7. (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(紫色)×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
【详解】A、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,两组实验无法证明B/b与D/d两对等位基因之间的关系,Ⅰ、Ⅱ组的F1个体,基因型分别是AaBBDd、AaBbDD,或AaBbDD,AaBBDd,AB错误;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_B_DD或A_BBD_,共4种基因型,C错误;D、Ⅱ组产生的F2,其白色个体基因型为aabbDD、aaB_DD(或aaBBdd、aaBBD_),其中纯合子为aabbDD、aaBBDD(或aaBBdd、aaBBDD),白色个体的总概率为 1/4(aa ),aabbDD、aaBBDD(或aaBBdd、aaBBDD) 纯合子的概率为:1/16+1/16=1/8,因此白色个体中纯合子占1/2,D正确。
8. (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
【详解】A、由图示可知,子代中绿茎株中绝大多数雄性不育,所以育种实践中绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;B、由图示可知,子代中雄性不育株中,缺刻叶:马铃薯叶≈3:1,推测C(c)与F(f)各自独立遗传,推测子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为3:1,B错误;C、由分析可知,茎基因(a)与雄性不育基因(f)位于一条染色体上,紫茎基因(A)与雄性可育基因(F)位于一条染色体上,推测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、由分析可知,茎基因(a)与雄性不育基因(f)位于一条染色体上,紫茎基因(A)与雄性可育基因(F)位于一条染色体上,出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因重组的结果,D错误。
9. (2024·浙江·高考真题)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫:正常翅灰体雌虫:正常翅黄体雄虫=2:2:1:1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A. 1/12 B. 1/10 C.1/8 D.1/6
【答案】B
【详解】翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫:正常翅灰体雌虫:正常翅黄体雄虫=2:2:1:1,分析F1表现型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅:正常翅=3:1,实际得到F1中裂翅:正常翅=2:1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb):裂翅黄体雄虫(AaXbY):正常翅灰体雌虫(aaXBXb):正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2:2:1:1。AaXbXb和AaXBY杂交,将两对基因分开计算,先分析Aa和Aa,子代Aa:aa=2:1,让全部F1相同翅型的个体自由交配,即2/3Aa和Aa,1/3aa和aa杂交,2/3Aa和Aa杂交,因AA致死,子代为1/3Aa、1/6aa;1/3aa和aa杂交,子代为1/3aa,因此子代中Aa:aa=2:3,即Aa占2/5,aa占3/5。再分析XBXb和XbY,后代产生XbY的概率是1/4,综上可知,F2中裂翅黄体雄虫(AaXbY)占F2总数=2/5×1/4=1/10。B正确,ACD错误。
10. (2024·山东·高考真题)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是( )
A. 正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B. 分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C. 为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D. F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
【答案】C
【详解】A、由题意可知,卷羽正常雌性基因型为FFZDW,卷羽正常雄性基因型为FFZDZD,片羽矮小雌性基因型为ffZdW,片羽矮小雄性基因型为ffZdZd,正交和反交获得F1代均为半卷羽(Ff),即正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样,A正确;B、F1代群体Ⅰ和Ⅱ均为亲本的杂交后代,故分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退,B正确;C、由分析可知,F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW,故应从F1代群体Ⅰ中选择母本(FfZdW)进行杂交,可以更快获得耐热节粮型种鸡(FFZdZd),C错误;D、从F1代群体Ⅰ中选择母本(FfZdW),从F1代群体Ⅱ中选择父本(FfZDZd),二者杂交,后代中卷羽矮小雄性(FFZdZd)即为所需,D正确。
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,F1表型为正常籽粒,F1自交,F2中小籽粒约占1/4,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,F1表型为小籽粒,F1自交,F2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,F1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F1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)下降(减少) (3)小籽粒:正常籽粒=13:3
(4) ①. 正常籽粒不育:小粒可育=1:1
②
【详解】(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)已知E基因位于9号染色体上,D基因可能也位于9号染色体上(与E连锁),或者位于其他染色体上。但根据F1两种表型再杂交仍产生相同结果,可以推断D和E基因应位于同一条染色体上,形成DE/de的连锁关系。雄性不育株基因型为ddee,表型为大粒不育。转基因植株丁:需要将D和E基因转入,且F1有两种表型(大粒可育和小粒不育),说明丁的基因型应为DdEe。但F1两种表型再杂交仍产生相同结果,说明丁为杂合子,基因型为DE/de(D与E连锁在同一条9号染色体上,另一条同源染色体上为d、e),另一条同源染色体上为de(即无D和E基因)。可知F1的基因型及表型: 雄性不育株(ddee)产生配子:de。 转基因植株丁(DE/de)产生两种配子:DE和de (1:1)。杂交后F1基因型为: DE/de表型为小粒可育,de/de表型为正常籽粒不育,表型比例为:正常籽粒不育:小粒可育=1:1。
12. (2026·河北·高考真题)根据开花的特点,辣椒植株的花型可分为单花、中花和多花3种类型。为探究该性状的遗传规律,研究者利用甲、乙和丙3种单花纯合体进行了杂交实验,结果见表。
实验编号
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
①
甲×乙
多花
多花:单花=9:7
②
甲×丙
多花
多花:单花=9:7
③
乙×丙
中花
中花:单花=9:7
回答下列问题:
(1)根据实验①结果推断,控制花型的基因遗传遵循______ 定律。实验②的F2单花个体中,纯合体占比为______ 。利用甲和实验②的F1进行杂交,子代中多花占比为______ 。
(2)根据3个杂交实验结果判断,控制花型的基因至少涉及______ 对。因此推测,上述实验中表现出多花的辣椒植株,必须具有甲中参与控制多花的_____ (填“显性”或“隐性”)基因,该等位基因用A/a表示。
(3)现将实验①的F1和丙杂交,对其子代单株和甲、丙的A/a基因进行PCR扩增,产物经酶切后电泳结果的带型如图所示。若(2)中的推测正确,在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑,杂交子代中,电泳结果与亲本丙相同的个体理论上占比为______ 。
(4)现有多株基因型相同的中花辣椒植株,从亲本甲、乙和丙中选择______ 与该类植株杂交,根据子一代表型及比例即可确定其基因型。
【答案】(1)基因的自由组合 3/7 1/2
(2)3 显性 (3)1/2 (4)甲
【详解】(1)由表格信息可知,三组的F2结果都是9:7,符合孟德尔的两对相对性状的杂交实验(9:3:3:1)的变式结果,甲×乙→F1多花,甲×丙→F1多花,而乙×丙杂交→F1中花,因此该性状至少含有3对独立遗传的等位基因来控制,但每组杂交只涉及其中2对杂合,第3对纯合,将这三对等位基因设为A/a、B/b、D/d,由三组的实验结果发现,只有甲存在的组才会在F1表现为多花,说明甲中含有表现为多花的显性基因,该等位基因用A/a表示,由甲、丙的A/a基因的电泳结果可知,甲只含A基因,而其又表现为单花,说明多花最好含有两个显性基因,且其中一个必须是A基因,因此多花基因型包括:A_B_D_、A_B_dd、A_bbD_,中花无A基因,但含B和D基因,为aaB_D_,由题干信息可知,甲、乙、丙均为单花纯合体,说明单花包括一个显性基因或纯隐性基因,因此其基因型包括A_bbdd、aaB_dd、aabbD_、aabbdd。结合三组杂交实验以及电泳结果,甲的基因型为AAbbdd,乙的基因型为aabbDD,丙的基因型为aaBBdd,实验②甲AAbbdd×丙aaBBdd→F1多花AaBbdd,F1自交后代F2多花(A_B_dd):单花(aaB_dd、A_bbdd、aabbdd)=9:7,在单花个体中的纯合体分别是1/16aaBBdd、1/16AAbbdd和1/16aabbdd,单花一共占后代的7/16,因此F2单花个体中的纯合子占比为3/7。利用甲AAbbdd和实验②的F1AaBbdd进行杂交,子代中多花(A_Bb)占比为1/2。
(2)由表格信息可知,三组的F2结果都是9:7,符合孟德尔的两对相对性状的杂交实验(9:3:3:1)的变式结果,甲×乙→F1多花,甲×丙→F1多花,而乙×丙杂交→F1中花,因此该性状至少含有3对独立遗传的等位基因来控制,但每组杂交只涉及其中2对杂合,第3对纯合,将这三对等位基因设为A/a、B/b、D/d,由三组的实验结果发现,只有甲存在的组才会在F1表现为多花,说明甲中含有表现为多花的显性基因,该等位基因用A/a表示,由甲、丙的A/a基因的电泳结果可知,甲只含A基因,而其又表现为单花,说明多花最好含有两个显性基因,且其中一个必须是A基因,因此多花基因型包括:A_B_D_、A_B_dd、A_bbD_,中花无A基因,但含B和D基因,为aaB_D_,由题干信息可知,甲、乙、丙均为单花纯合体,说明单花包括一个显性基因或纯隐性基因,因此其基因型包括A_bbdd、aaB_dd、aabbD_、aabbdd。结合三组杂交实验以及电泳结果,甲的基因型为AAbbdd,乙的基因型为aabbDD,丙的基因型为aaBBdd。
(3)结合(2)可推得基因型:甲AAbbdd、乙aaBBdd、丙aabbDD,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D→中花,其余单花,实验①F1基因型为AaBbDd,丙为aabbDD,根据电泳图:甲(AA)只有上方1条A的条带,丙(aa)只有下方2条a的条带,多花植株必须携带A(来自甲)和a(来自丙),因此既有A条带也有a条带,三个条带都涂黑;中花植株基因型为aa,只有a的条带,因此只涂黑下方两个条带;实验①F₁基因型为AaBbdd,和丙(aabbDD)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)现有多株基因型相同的中花(aaB_D_)辣椒植株,若选择亲本乙aabbDD或丙aaBBdd杂交,后代的结果一样,无法确定基因型,因此应该选择亲本甲AAbbdd与中花辣椒植株进行杂交,待测植株基因型为 aaB_D_,可能为aaBBDD、aaBBDd、aaBbDD、aaBbDd四种,只有aaBbDd与甲AAbbdd杂交,后代会出现多花:单花=3:1。
13. (2025·浙江·高考真题)谷子(2n=18)俗称小米,是起源于我国的重要粮食作物,自花传粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色,由等位基因E和e控制,其中白色(ee)是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种,欲选育黄色抗锈病的品种。回答下列问题:
(1)授粉前,将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min,目的是 ______ ,再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰,对授粉后的谷穗进行 ______ 处理。同时,以栽培种为父本进行反交。
(2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,F2的表型及其株数如下表所示。
表型
黄色抗锈病
浅黄色抗锈病
白色抗锈病
黄色感锈病
浅黄色感锈病
白色感锈病
F2(株)
120
242
118
40
82
39
从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙,浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病,乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。
①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 ______ 种基因型的配子,甲的基因型是 ______ ,乙连续自交得到的子二代中,纯合黄色抗锈病的比例是 ______ 。杂交选育黄色抗锈病品种,利用的原理是 ______ 。
②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解。
(3)谷子的祖先是野生青狗尾草(2n=18)。20世纪80年代开始,作物栽培中长期大范围施用除草剂,由于除草剂的 ______ 作用,抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子,可采用的方法有 ______ (答出2点即可)。
【答案】(1)人工去雄 套袋
(2)①4 EERR 基因重组 3/8
②
(3)选择 远缘杂交、体细胞杂交
【详解】(1)授粉前将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45-46℃温水中10min,目的是人工去雄,防止自花传粉,因为谷子是自花传粉作物,这样做可以保证后续能接受农家种的花粉进行杂交。再授以农家种的花粉后,为防止其他花粉的干扰,对授粉后的谷穗进行套袋处理,以确保杂交的准确性。
(2)①正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病,说明浅黄色是不完全显性性状且抗锈病为显性性状。F2中出现了多种表型,且比例接近9:3:3:1的变形,由此可推测控制米粒颜色和锈病抗性的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为EeRr,能产生4种基因型的配子,分别为ER、Er、eR、er。甲自交子一代全为黄色抗锈病,说明甲为纯合子,基因型为EERR,乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病,说明乙的基因型为EERr,乙连续自交,F1中EERr占1/2,EERR占1/4,F1自交,F2中纯合黄色抗锈病(EERR)的比例为1/4+1/2×1/4=3/8。杂交选育黄色抗锈病品种,利用的原理是基因重组,通过杂交使不同亲本的优良基因组合在一起。
②浅黄色抗锈病的丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病,其基因型为EeRR。乙(EERr)×丙(EeRR)杂交获得子一代的遗传图解如下:
。
(3)由于除草剂的选择作用,抗除草剂的青狗尾草个体在生存竞争中更有优势,从而使抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子,可采用的方法有:远缘杂交,将抗除草剂的青狗尾草与谷子杂交,然后筛选出具有抗除草剂性状的子代进行培育;体细胞杂交,用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁,再进行原生质体融合,得到杂种细胞,使谷子获得抗除草剂的性状。
14. (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。如图是对亲本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)红:白=3:1 全红
(2) AAbb Aabb
(3)增添(或插入) 红 棕
(4)3(或“三”)
【详解】(1)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引物对1长度为1320bp,而Dr引物对1是1920bp,说明a基因由A基因发生增添或插入所致;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。
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