内容正文:
专题05 孟德尔两大遗传定律
6年汇编1年模拟
考点分类
重庆考情
命题规律
考点1 分离定律及其应用
2022重庆(1题)
· 情境设置:以半乳糖血症等人类遗传病为背景,涉及同一基因的多个突变位点。
· 考查重点:判断隐性遗传方式、等位关系及个体基因型,分析子代表现。
· 命题趋势:由单一性状推断拓展至多突变位点,强化遗传图解与分离定律的实际应用。
考点2 分离定律的异常现象分析
2026重庆(1题)
· 情境设置:以果蝇杂交实验为背景,结合伴性遗传及子代表型分析。
· 考查重点:辨析性状分离异常的遗传基础,判断基因型、表现型及配子类型。
· 命题趋势:重视实验结果与理论预期的比较,强化异常现象的解释和遗传规律迁移。
考点3 遗传规律的综合应用
2025重庆(2题)、2023重庆(1题)、2021重庆(1题)
· 情境设置:融合遗传咨询、温度影响、代谢途径及家蚕性别决定等真实情境。
· 考查重点:综合运用分离定律、自由组合定律、伴性遗传及概率计算。
· 命题趋势:多基因、多条件交织,突出遗传图解、患病风险判断和育种方案设计。
考点1 分离定律及其应用
1.(2022·重庆·高考真题)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点I和II,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是( )
类型突变位点
①
②
③
④
⑤
I
+/+
+/-
+/+
+/-
-/-
Ⅱ
+/+
+/-
+/-
+/+
+/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(2026·重庆·高考真题)某班学生分小组使用红眼果蝇(XBXB)和白眼果蝇(XbY)重复摩尔根果蝇杂交实验,F1均为红眼果蝇。每个小组在F1中选择一对果蝇进行杂交,并统计F2性状。
(1)摩尔根等人通过果蝇杂交实验,发现F2中红、白眼性状遗传符合孟德尔理论的___________定律,且白眼性状与性别相关;并进一步用测交等方法证明了_____________________。
(2)部分小组统计的F2性状结果为雌性∶雄性=8∶7,红眼∶白眼=12∶3.学生推测F2中部分果蝇胚胎死亡导致比值异常,理论上死亡果蝇的表型是___________。
(3)学生进一步分析认为果蝇死亡是由某一个基因突变所致,最早携带该突变基因的果蝇是在___________(填“亲代”“子一代”或“子二代”)。假设这个基因是T,突变后的基因为t,小组成员在F2中选择一对红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交,若子代中白眼雌蝇占比为3/14,则这对果蝇的基因型组合为___________。
(4)研究发现,W分子调控果蝇胚胎发育。比值异常组的F2中果蝇的T、t基因,T、t蛋白和W分子检测结果见下图。Xb抑制表达的基因是___________;推测果蝇胚胎致死的机制是___________。
注:蛋白条带越粗,表达量越高。
考点3 遗传规律的综合应用
1.(2025·重庆·高考真题)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是( )
植株种类
温度
花粉不育率(%)
不育株S1
高温
100%
低温
0
不育株S2
高温
100%
低温
0
稳定可育株
高温
0
低温
0
A.S1是基因型为TTYY的纯合子
B.选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离
C.F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16
D.在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植
2.(2023·重庆·高考真题)甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,过程如图1所示。任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引发GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系,其中至少一种是伴性遗传。不考虑新的突变,下列分析正确的是( )
A.若①同时患有红绿色盲,则其父母再生育健康孩子的概率是3/8
B.若②长期表现为低血糖,则一定不是乙酶功能缺陷所致
C.若丙酶缺陷GSD发病率是1/10000,则③患该病的概率为1/300
D.三种GSD亚型患者体内的糖原含量都会异常升高
3.(2021·重庆·高考真题)家蚕性别决定方式为ZW型。Z染色体上的等位基因D、d分别控制正常蚕、油蚕性状,常染色体上的等位基因E、e分别控制黄茧、白茧性状。现有EeZDW×EeZdZd的杂交组合,其F1中白茧、油蚕雌性个体所占比例为( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
4.(2025·重庆·高考真题)全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是________。
(2)经检查发现丈夫的父母携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。
据此分析,导致丈夫患病的H基因是_________(填编号)。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是_________。
(3)妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析,G基因突变为g基因发生的变化是_________。
(4)临床研究发现,G基因和H基因任意突变都可导致全色盲,且突变的G基因可抑制H基因的表达。可支撑该结论的检查结果是_______(选填两个编号)。
①妻子的H蛋白表达下降②丈夫的G蛋白表达上升
③妻子的H蛋白表达正常④丈夫的G蛋白表达下降
⑤妻子的H蛋白表达上升⑥丈夫的G蛋白表达正常
(5)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是________(H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因)。
1.(2026·重庆彭水第一中学校·模拟预测)下列比例最能直接说明基因分离定律实质的是( )
A.显性纯合子与隐性杂交,子一代全部为显性
B.杂合子自交,后代中显性:隐性=3:1
C.杂合非糯性水稻产生两种配子的比例为1:1
D.纯合紫花豌豆和白花豌豆杂交得,测交后代表型比为1:1
2.(2026·重庆育才中学·模拟预测)水稻正常开花与晚开花为单基因控制的一对性状。研究人员设法让一株正常开花水稻和晚开花水稻杂交,F1均表现为正常开花,F1自交得F2,对亲本、F1及部分F2个体进行基因探针检测,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.根据杂交结果可知水稻的正常开花为显性性状
B.晚开花与正常开花水稻之间容易形成生殖隔离
C.理论上未画出6~89号的探针检测结果含有3种
D.F1正常开花植株自交,子代晚开花植株占比约为1/3
3.(2026·重庆第二外国语学校·模拟预测)豌豆子叶的黄色对绿色为显性,种子的圆粒对皱粒为显性,两对性状各由一对等位基因控制独立遗传。以黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9:3:15:5,若让F1与绿色皱粒测交,后代中绿色皱粒的豌豆所占的比例是( )
A.1/3 B.3/8 C.9/64 D.3/64
4.(2026·重庆大足中学&七校联盟·模拟预测)公鸭的性染色体组成是ZZ,母鸭的性染色体组成是ZW。某种鸭的羽毛有白、灰、黄、褐四种颜色,由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制。基因A和基因B分别控制酶A和酶B的合成,酶A能使羽色呈灰色,酶B能使羽色呈黄色,两种酶同时存在时羽色呈褐色。为研究羽毛颜色的遗传规律,用甲、乙、丙三个纯合品系进行了下表所示的杂交实验。下列叙述不正确的是( )
亲本
F1
实验一
黄色母鸭(甲)×灰色公鸭(乙)
母鸭全为灰色,公鸭全为褐色
实验二
灰色公鸭(乙)×白色母鸭(丙)
全为灰色
实验三
实验一F1公鸭×实验二F1母鸭
?
A.B/b位于Z染色体上
B.实验一和实验二的F1均为杂合子
C.乙品系个体的基因型为AAZbZb
D.实验三F1的公鸭羽色为白色的概率为1/16
5.(2026·渝西中学·模拟预测)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密连锁,不发生交叉互换,各基因存在多个等位基因(例如A1~An,a1~an……)已知亲本及子代基因型如下表。下列叙述正确的是( )
成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因型
A1a2B1b3C4C5
A2A2B3B3C5C6
A2a2B3b3C5C5
A2a2B3b3C6c5
A.基因A、B、C可位于X、Y染色体同源区段
B.母亲的一条染色体上的基因组成是 A2B3C6
C.父亲减数分裂可以产生8种基因型的精子
D.子代个体所有基因一半来自父亲,一半来自母亲
6.(2026·重庆南开中学·模拟预测)程序性DNA 双链断裂是减数分裂中互换的关键。双链断裂后会生成局部单链 DNA,随后发生单链的入侵和连接,形成含两个 Holliday连接体(HJ)的四链中间体。经不同方式的切割和修复后得到甲或乙两种结果。过程如图所示,下列说法合理的是( )
注:a、b、c、d代表脱氧核苷酸链,①和②表示酶切位点
A.a链和c链从左到右的方向都是5'→3'
B.单链的入侵和连接发生在姐妹染色单体之间
C.如果两个HJ都在②位点切割断裂会产生甲结果
D.四链中间体的形成意味着非同源染色体上非等位基因发生了重组
7.(2026·重庆西南大学附中·模拟预测)某动物的灰毛和黑毛、直立耳和折耳两对相对性状分别由常染色体上的基因A/a、B/b控制,已知这两对性状独立遗传。现由两纯合亲本杂交得到子代F1,F1雌雄个体间随机交配得到F2,统计F2的表型及数量为灰色直立耳:灰色折耳:黑色直立耳:黑色折耳=2:3:3:1.
下列相关叙述错误的是( )
A.两对性状中表现为显性性状的分别为灰色和直立耳
B.分析题意可得,雌或雄配子出现AB配子致死现象
C.F2中灰色直立耳个体均为杂合子
D.若F2中灰色直立耳与灰色折耳杂交,子代中黑色折耳占1/9
8.(2026·重庆八中·模拟预测)某植物为二倍体两性花植物,自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、(斑红色)、(条红色)、a(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因的显隐性关系为。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。下列叙述正确的是( )
A.控制花色的基因有多个复等位基因,体现了基因突变的普遍性和不定向性
B.两株花色不同的植株杂交,子代植株花色最多有2种类型
C.等量的与植株随机交配,中含“自私基因”的植株占5/6
D.基因型为和的植株杂交,中红色:斑红色:条红色=1:1:1
9.(2026·重庆一中·二模)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色三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另外2对等位基因A/a和B/b控制的一对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。研究人员进行了如下表所示的杂交实验,下列说法错误的是( )
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑形黄粒
A.仅由甲组结果无法判断花色、茎高以及籽粒颜色三种性状中的显性性状
B.由同一对等位基因控制的两种性状是花色和籽粒颜色
C.若甲组的F1随机交配,后代中矮茎植株占9/16,则甲组涉及的两对等位基因独立遗传
D.若乙组的F1随机交配,后代绿粒植株中光滑形占9/16,则乙组涉及的三对等位基因独立遗传
10.(2026·重庆八中·模拟预测)某种昆虫的有翅和无翅、长翅和小翅两对相对性状与常染色体上的两对等位基因D、d和E、e有关,有翅对无翅为显性,且雄虫均为有翅个体。让一只长翅雌虫与一只小翅雄虫交配,所得F₁雌性个体中长翅:小翅=1:1、有翅:无翅=1:1,雄性个体中长翅:小翅=1:1。子代数量足够多,无致死和变异发生。若只考虑上述两对等位基因,下列分析错误的是( )
A.若昆虫的长翅为显性,则两对等位基因遵循自由组合定律
B.若昆虫的长翅为隐性,则两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1有翅个体中雌雄比为1:2
D.若全部F1个体自由交配,则产生有翅雌虫的概率为7/32
11.(2026·重庆·二模)水稻的育性由基因M、m控制,MM和Mm个体育性正常,mm个体雄性不育。科研团队研发出新的智能品系,将基因M、雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D形成基因连锁群一起导入基因型为mm个体中获得转基因个体,如图所示。基因M可恢复育性,基因D控制种子胚为蓝色,无D基因的种子胚为白色,利用转基因个体可以培育大量mm个体,下列叙述错误的是( )
A.基因型为ADMmm与mm的个体杂交后代均为雄性不育个体
B.转基因个体自交所结的种子蓝色:白色=1∶1,白色种子发育为雄性不育个体
C.转基因个体自交产生F1, F1随机授粉所结的种子中蓝色:白色=3∶1
D.转基因个体无论自交还是其后代逐代自由交配均可快速挑选出雄性不育种子
12.(2026·重庆康德·模拟预测)我国新疆长绒棉(品种甲)是种皮毛纤维长度大于33mm的高端棉花品种,因其透气性、亲肤性、弹性俱佳成为高端纺织品。野生型棉花种子有短绒毛,突变体棉花乙种子无绒毛,可简化制种过程。已知控制此棉花种子绒毛的长、短的基因(A/a)位于8号染色体,长链脂肪酸合成基因D促进绒毛伸长。为研究A基因和D基因调控棉花绒毛长度的机制,研究者进行了相关实验,结果如图表所示。下列推测错误的是( )
组别
杂交组合
F₁表型
F₂表型及分离比
I
甲×野生型
全为短绒毛
短绒毛:长绒毛=3:1
II
乙×野生型
全为无绒毛
无绒毛:短绒毛=3:1
III
甲×乙
全为无绒毛
无绒毛:长绒毛=3:1
A.短绒毛为显性性状,A基因抑制D基因的表达使种子呈现短绒毛
B.品种乙基因型为 aadd,所以敲除D基因对其种子绒毛长度无影响
C.品种乙可能是A 基因超表达品系,可通过核酸分子杂交技术等进一步检测鉴定
D.若棉花开花期连遇阴雨导致不能授粉,喷施NAA 不能有效防止减产
13.(2026·重庆一中·一模)某二倍体植株的花因含花青素呈紫色,独立遗传的基因A、B、D分别控制花青素合成途径中所需的三种关键酶的合成。该植株的单倍体隐性突变体中,A基因突变体为黄花,B基因突变体为红花,D基因突变体为白花。为验证这些突变所产生的影响,研究者构建了几种双基因突变单倍体,花的颜色如表所示。
类型
B基因突变
D基因突变
A基因突变
黄色
白色
D基因突变
白色
—
下列叙述错误的是( )
A.三种基因影响花青素合成途径的顺序依次为D、A、B
B.花青素合成途径中各物质的颜色依次为白色、黄色、红色、紫色
C.只有一对基因纯合的二倍体植株自交,子代中白色个体占比不低于1/4
D.三对基因均杂合的二倍体植株自交,子代中黄花个体占3/16
14.(2026·重庆·一模)脊髓小脑性共济失调(SCA)是一种神经系统疾病,该病由位于不同常染色体上的TBP、STUB1双基因控制,两对等位基因同时发生突变才患病。其致病机理是:患者体内TBP基因突变,导致其编码的polyQ蛋白中谷氨酰胺(CAG为谷氨酰胺密码子)多次重复,该错误蛋白的累积导致神经元变性。同时STUB1突变基因编码的CHIP蛋白不能降解错误的polyQ蛋白。如图为某SCA系谱图和TBP基因电泳结果,已知I1、I2各携带一个致病基因,Ⅱ1不携带相关致病基因,下列叙述错误的是( )
A.患者体内TBP基因中序列重复次数大于40
B.结合图1和图2推断STUB1突变基因为隐性基因
C.II3与不携带相关致病基因的正常人婚配,后代患该病的概率为1/4
D.控制该病发生的两对基因的传递遵循孟德尔的自由组合定律
15.(2026·重庆巴蜀中学·一模)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)有丰富的多态性,无亲缘关系的个体携带的STR一般不同。在该家系中追踪常染色体上的STR1和X染色体上的STR2(Y染色体上没有),不考虑突变和互换,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-2和Ⅱ-3从I-2获得相同STR1的概率为1/4
B.Ⅱ-2和Ⅱ-3从I-1获得相同的STR2的概率为1
C.Ⅳ-1的STR1纯合的概率为1/16
D.Ⅳ-1的STR2纯合的概率为3/16
16.(2026·重庆彭水第一中学校·模拟预测)玉米叶片形态的改良是玉米育种的重要目标之一,叶片的大小会影响群体的冠层结构,进而影响光合速率。玉米多为雌雄同株异花植物,可进行自交和杂交。为判断玉米宽叶和窄叶(由一对等位基因A和a控制的相对性状)的显隐性关系,两个小组独立开展了实验(假设每株玉米受粉机会均等且子代数目接近)。小组①以纯合窄叶和纯合宽叶植株为亲本间行种植,让其自然受粉,观察子代表型。小组②以自然界中的多株宽叶植株为母本,均授以某窄叶植株的花粉进行人工杂交,观察并统计所有F₁的表型及比例。回答下列问题:
(1)若小组①的实验结果:宽叶亲本植株的子代表型为_____,而窄叶亲本植株的子代表型为_____,则可判断宽叶为显性。
(2)在该实验中,小组②对母本进行去雄处理的原因是_____。若宽叶为显性性状,小组②实验中F₁比例不是1:1的原因是_____。
17.(2026·重庆八中·模拟预测)水稻的糯性与非糯性是一对相对性状,由等位基因W/w控制,无香型与芳香型是一对相对性状,由等位基因A/a控制。水稻的非糯性花粉中含直链淀粉,遇碘液变蓝黑色;糯性花粉中含支链淀粉,遇碘液变橙红色。为研究水稻这两对相对性状的遗传规律,研究人员用纯合糯性无香型水稻植株与纯合非糯性芳香型水稻植株进行正反交,F1均为半糯性无香型,F1自交得F2,F2表型及株数如表所示。回答下列问题:
表型
非糯性无香型
半糯性无香型
糯性无香型
非糯性芳香型
半糯性芳香型
糯性芳香型
数量/株
119
241
121
42
80
39
(1)选择F1的花粉滴加碘液,然后在显微镜下进行观察,可观察到的花粉情况为____________________。
(2)W/w基因和A/a基因的遗传____(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。F2中半糯性无香型水稻有____种基因型。
(3)据研究,水稻具有芳香味的原因是籽粒中积累了2-乙酰基-1-吡咯啉(简称2-AP),2-AP的主要代谢途径如图所示。科研人员发现了一株浓香型水稻X,其2-AP含量显著高于芳香型水稻。
注:图中“------→”含多步反应。
①研究人员发现B基因控制合成的酶B也与水稻的香味机制有关,并检测到水稻X的B基因缺失了22个碱基对,导致翻译出的多肽链比原来更长,合成的酶B失去活性,造成此现象的原因是_______________________。
②研究人员利用CRISPR-Cas9技术敲除无香型水稻的相关基因,并检测水稻中2-AP的含量,结果如表所示。结合相关信息推测酶B在水稻香味的分子调控机制中的作用可能是______________(答出一点)。
组别
2-AP(“+”的数量代表2-AP含量的多少)
表型
对照组
无
无香型
敲除A基因
+
芳香型
敲除A基因和B基因
++
浓香型
18.(2026·重庆大足中学&名校联盟·模拟预测)某种昆虫的背色有黄色和红色两种性状,由等位基因A/a、B/b共同控制。已知A基因编码的酶可将黄色物质向红色物质的转化,B基因的产物能抑制A基因的表达(图1),且A基因纯合时会使该昆虫致死。研究人员将亲本(P)黄色雌雄个体进行杂交实验,统计后发现正交、反交实验的子代(F1)均为红色:黄色=1:5(图2)。请分析回答:
(1)图1说明基因对性状的控制方式为__________。基因A和a的本质区别在于__________。
(2)亲本黄色雌雄个体的基因型分别是__________。F1中黄色个体的基因型有__________种。
(3)F1红色雌性个体的一个次级卵母细胞中有__________个A基因。将F1中的红色雌雄个体杂交,子代的表现型及比例是__________。
19.(2026·重庆西南大学附属中学·模拟预测)水稻稻瘟病是由真菌引起的严重病害,水稻11号染色体上R基因编码的抗病蛋白能有效抵抗稻瘟病,r基因则不能。研究人员在水稻群体中发现了两个自然突变基因R1和R2,已知R1突变不影响抗病功能,R2突变导致抗病功能完全丧失。回答下列问题:
(1)基因R、R1、R2在遗传学上互称为______,它们最根本的区别是_________。
(2)将一个完整的R基因通过转基因技术导入基因型为R1R2的植株的5号染色体上,获得了基因型为R1R2R的植株。导入的R基因与内源R1、R2基因之间遵循基因的__________定律。RR1R2植株自交(不考虑互换和突变),用能引起稻瘟病的真菌感染子代,则子代中抗病性状能稳定遗传的个体所占比例为__________。
(3)有人认为R基因缺失第300到800位的碱基突变为R2基因,请利用PCR技术,简要写出验证方案并预测结果:_____________。
20.(2026·渝西中学·模拟预测)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制,图 1是两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型(杂交过程中无突变发生),图 2是研究人员对图 1中F₂果蝇每种表型选择一只,对其体细胞中有关基因进行PCR 后的电泳结果。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是_______。根据杂交实验_______(填“能”或“不能”)确定Y 染色体上有没有相关基因。你的依据是_______。
(2)亲本雄蝇基因型为_______,F2中与亲本基因型相同的个体所占的比例为_______。
(3)图2中①②③代表的基因依次是_______。
(4)已知野生型果蝇的正常活动节律(24小时为一个周期)由位于 X染色体上的PEP基因控制,当PEP基因发生突变时,表型可变为长节律(29小时为一个周期)、短节律(19小时为一个周期),甚至无节律,这体现了基因突变具有_______性。除该变异外,果蝇还可发生的可遗传变异类型有_______(至少答两种)。
21.(2026·重庆·模拟预测)一年生水稻种植每年都需要进行播种、育秧、插秧等一系列繁琐的生产环节。多年生水稻具有强大再生能力的地下茎,如同“韭菜”一般,年复一年地生长、开花、结实,无需年年耕种,只需进行简单的田间管理,便能实现连续多年、多季的水稻生产。
(1)多年生水稻是我国科学家原创性培育出的水稻品种,利用纯种的有地下茎的多年生长雄野生稻P1与纯种无地下茎的一年生栽培稻P2进行杂交,获得的F1植株均有地下茎,F1自交,若获得的F2中有地下茎无地下茎约为______,可初步判断当位于非同源染色体上的2种显性基因同时存在时才表现为有地下茎,研究者将这2个控制有地下茎的基因分别命名为R2和R3,对应隐性基因表示为r2、r3。
(2)DNA中存在许多简单重复序列(SSR),不同染色体具有各自特异的SSR,SSR因其高多态性和稳定性,成为分子标记的“黄金标准之一”。P1的R2、R3基因和SSR在染色体上的位置关系如下图1所示(已知基因在染色体上相对距离越远,越容易发生互换),P2的相关分子标记用小写字母表示,如m1。用上述F1作为父本与P2进行测交,对3号染色体上的SSR进行分析(图2)。
①请在图2中将F1的SSR对应条带涂黑______。
②预计测交后代中大多数有地下茎水稻的SSR应为类型______(填字母),类型b植株出现的原因是______________________________。
③由于P2具有高产、口感好、生育周期短等优良性状,适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种,培育可稳定遗传的具有地下茎的新型P2品系,育种流程如图3。请完善育种流程:
Ⅰ______________________________________。
Ⅱ______。(请选择最佳选项)
A.M1、M3 B.M2、M3 C.M1、M4 D.M2、M4
Ⅲ______。
22.(2026·重庆一中·一模)纯合大刍草(甲)产生的花粉均可育,但与纯合玉米(乙)进行杂交,F1产生的花粉中有部分不育。证据表明甲中有与此现象相关的基因。科研人员将F1连续回交8代获得植株T,如下图(F1~F8基因型均相同)。不考虑变异和表观遗传,回答下列问题:
(1)科研人员大胆假设:甲中有与此现象相关的基因为A,乙中含有其等位基因a,则F1的基因型为________,请推测F1~F8基因型均相同的原因:________________。
(2)进一步研究发现,甲的5号染色体上D基因表达的毒蛋白导致花粉不育。甲的5号和6号染色体上分别有基因Q和R,两者共同表达时,能使D基因的表达产物失活。乙的5号和6号染色体上对应的基因分别为d、q和r,对雌、雄配子的育性均无影响。
①若上述基因最早在花粉中表达,则不育花粉的基因型为________。
②实际上,F1~F8产生的花粉中可育花粉占1/4。分析原因可能是D基因表达的毒蛋白出现最迟在________(填时期),而且毒蛋白出现的时期________(填“早于”、“等于”或“晚于”)Q、R基因表达的时期。
(3)根据(2)②的机制,植株T作为母本、乙作为父本杂交,子一代产生的可育花粉基因型及其最简比例为____________。
23.(2026·四川外国语大学附属外国语学校·一模)某两性花植物的花朵有着丰富多彩的颜色,如白色、黄色、红色、紫色等。研究发现,该植物不同花色的形成与花青素和黄酮类化合物的代谢有关。色素代谢途径如图 所示,显性基因A、B、D控制色素的合成,且独立遗传。请回答下列问题:
(1)基因型为AaBbDd和aaBbDd的该植物两品种进行杂交,在F₁中表现型紫色:红色:黄色:白色=______________________。在F₁中花的颜色在自交后代持续保持不变的个体所占的比例为____________。
(2)该植物的野生型花色为棕色,经过突变和长期驯化,目前花色多为橙色。已知该植物的棕色(Gh)对橙色(gh)为显性。科研人员对多个品种进行分析,发现有两个橙色突变类型突变体1和突变体2。为探究两种突变是否来自同一基因,请设计一个杂交实验,写出实验思路并预期结果及结论:________________。
(3)科研小组采用PCR 技术,扩增出野生型和突变体 Gh/gh基因的片段,电泳结果见图14甲。已知野生型 Gh 基因的部分序列为,该链为非模板链,编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸 (注:起始密码子:AUG,天冬氨酸GAU,丝氨酸UCG,亮氨酸CUC,苏氨酸ACA,终止密码子UAA、UAG)。科研小组对野生型和突变体1进行了DNA 测序,结果见下图乙 (图中仅显示了两者含有差异的部分序列)。比较两种基因的碱基序列,发现突变体1是由于 Gh基因中的DNA 序列发生碱基对的替换,导致_________________,花色表现为橙色。
24.(2026·重庆八中·一模)小鼠(2N=40,XY型)中存在一种名为“白腹爪尾”的显性突变,该突变表现为腹部、四肢末端及尾部白化。已知控制突变型性状的基因W对控制野生型性状的基因w为完全显性,且雌雄个体中均有突变型性状存在。
(1)W/w可能有如图1所示的三种位置情况,科学家利用纯合的突变型和野生型进行正反交,若正反交结果不一致,则W/w位于_______(用图中数字作答,下同);若正反交结果是一致的,则任选一组杂交的子一代随机交配,若子二代雄性中的表型及比例与雌性是一致的,则 W/w位于_______,若不一致,则W/w位于______。
(2)正反交实验表明W/w位于常染色体上,科学家继续利用三体小鼠(某对同源染色体多1条)对W/w进行精确定位。已知三体减数分裂形成的配子随机获得1条或者2条该染色体,雄配子含两条该染色体时有1/3不能存活,且四体小鼠致死。以纯合突变型n号三体小鼠为母本与纯合野生型小鼠杂交得 F₁,选 F₁中三体小鼠随机交配得 F₂,若 F₂表型及比例为野生型:突变型=_____________,则说明该基因位于n号染色体上。基于上述原理,理论上科学家最多需要_________轮杂交实验即可确定 W/w位于1号染色体上。
(3)在突变小鼠的白色皮肤中,W基因启动子区DNA甲基化水平异常升高,并伴有组蛋白标记H3K9me3的富集,导致该基因转录受抑制。DNA甲基化和H3K9me3组蛋白标记属于___________。此外,W基因转录形成的mRNA在翻译水平调控 W蛋白合成量的机制如图2所示,若通过基因编辑技术将uORF中起始密码子AUG改为UUG,则W蛋白的合成效率将_____________(填“升高”或“降低”),原因是_________________。
25.(2026·重庆育才中学·模拟预测)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(2)品系甲花粉中无淀粉积累,花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交,获得F1,用碘化钾溶液对花粉染色,甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。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)将上述育性恢复基因命名为A,为确定其在染色体上的位置,对F2群体进行检测,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%的植株检测到不育型亲本的分子标记,结果如下表。
植株编号
植株染色体的分子标记
花粉育性(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
−
100%
2
+
+
−
100%
3
−
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“−”表示来自不育型亲本
①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是________。
②综合分析植株1~3的结果,A最可能位于分子标记________附近。
(4)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。推测丙的育性恢复基因起作用的时期是________。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。
(5)上述雄性不育基因与育性恢复基因均源于水稻群体中的变异,从进化的角度概括雄性不育基因与育性恢复基因存在的生物学意义是雄性不育基因的存在使植物进行异花传粉,________,二者的存在增加遗传多样性,为自然选择提供材料。
26.(2026·重庆巴蜀中学·模拟预测)番茄和水稻是两性花,可进行自花传粉和异花传粉,具有明显的杂种优势。雄性不育的利用是实现杂种优势的重要途径之一。
(1)番茄的雄性可育基因M对雄性不育基因m为完全显性,基因型为 Mm的植株随机传粉两代,F₂中雄性不育植株所占比例为_______。
(2)番茄幼苗紫茎对绿茎为显性,由等位基因B、b控制,研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交得F₁,F₁自交,统计F₂表型,结果如下表所示(单位:株)。
F₂
总株数
雄性可育株
雄性不育株
紫茎
750
660
90
绿茎
250
90
160
推测产生上述F₂表型及比例的原因是________________________________________。为验证上述推测,可将上述F₁与表型为________的个体杂交,预期杂交后代表型及比例为_____________________。
(3)籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交,其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,部分花粉因缺少对应的解毒蛋白,而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区,该区的基因不发生交换,如图所示。科研人员利用基因编辑技术分别敲除了杂交种中R区的相关基因,得到相应植株后检测其花粉育性的情况,结果如下表。
杂种植株编号
1
2
3
敲除基因
EM
F
花粉育性
50%可育
全部败育
100%可育
根据上述信息判断,控制毒素蛋白合成的基因是_____;杂交种产生花粉的过程中,相关基因表达出解毒蛋白的最早时间是________。
27.(2026·重庆八中·模拟预测)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb, aaBB, aabb的触角长度分别为2cm, 4cm, 0cm, 0cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4cm和0cm(无触角)的两个纯合亲本进行杂交得F₁,触角长度均为1cm,F₁雌雄个体交配得F₂,统计F₂中触角长度及对应个体数量,结果如下表。
触角长度 (cm)
0
1
2
3
4
个体数量(个)
60
40
30
20
10
(1)基因 A 和B对昆虫触角发育的作用分别是__________、__________(填“促进”或“抑制”)。F₂中触角长度为3cm的基因型为________。
(2)将AABB和 aabb杂交得到群体(甲),取杂交时得到的部分受精卵进行诱变处理,经培养得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过 PCR 扩增控制分叉性状的相关基因(D/d)并用同种限制酶完全切割后进行电泳,结果如图,说明分叉性状是由__________(填“D”或“d”)基因控制。
(3)为了判断D/d和A/a、B/b的位置关系,将题(2)中的乙与甲群体雄性个体杂交,观察并统计子代表型和比例,不考虑其它基因突变和染色体互换:
①若D/d和A/a位于同源染色体上,则子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=3:7:6或7: 3: 6;
②若D/d和B/b位于同源染色体上,则子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=__________;
③若D/d和 A/a、B/b位于非同源染色体,则子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=_________。
28.(2026·重庆八中·模拟预测)小鼠的毛色表现机制如下:B基因使酪氨酸合成多巴醌,b基因无此功能表现为白色;D基因使多巴醌合成黑色素,d基因使多巴醌转化成棕黄色素。B/b与D/d位于常染色体上,独立遗传。另有复等位基因A⁺/A/a,A⁺可抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌转化为褐色素;A表达产物与A⁺相同,但受毛囊周期调控,毛囊退化时A基因不表达,毛囊生长时A基因表达;a不表达催化合成褐色素的酶。
(1)A⁺ABBDD 小鼠表型为___________。⁺
(2)已知B/b、A⁺/A/a分别位于1、2号常染色体上。现进行杂交实验如下:
杂交组合
亲本
子代表型及比例
1
aaBbDd 的黑色雄鼠×黑褐相间雌鼠甲
黑褐相间:黑=1:1
2
棕黄色雄鼠×黑褐相间雌鼠甲
黑褐相间:黑=1:1
①雌鼠甲的基因型为___________。
②研究人员以杂交组合1中某子代黑褐相间小鼠的DNA为模板,分别依据b基因和d基因的碱基序列设计引物对1和引物对2进行PCR扩增,电泳结果如图所示,则该小鼠的基因型为___________。与传统的杂交方法相比,采用PCR结合电泳技术鉴定个体基因型的优点和缺点分别是什么?___________(各选一点回答即可)。
M:标准DNA片段
1:引物对1电泳结果
2:引物对2电泳结果
(3)让杂交组合2中子代黑褐相间雌鼠与亲本雄鼠杂交,不考虑互换,统计子代非白化小鼠的表型及比例,若统计结果为___________,则D基因不在2号常染色体上;若统计结果为___________,则D基因在2号常染色体上。
29.(2026·重庆巴蜀中学·一模)豌豆花可生于茎尖(顶生)或叶腋(腋生),这对相对性状由4号染色体上的一对等位基因F/f控制:
(1)用植株甲(顶生)与植株乙(腋生)杂交,F1全为腋生,F1自交后得到F2,有304株腋生,94株顶生,由此推断____(填“顶生”或“腋生”)是隐性性状。
(2)如图,用PCR技术对亲本、F1和F2的腋生植株进行检测;从基因F/f的功能分析,F2-5号植株的结果存在异常。进一步研究后,在6号染色体上找到另一对基因M/m,M/m和F/f的遗传遵循____定律。检测后发现亲本乙携带基因m,则F2-5号的基因型为____。根据F2腋生植株的基因型分析,阐述基因m对F/f所控制性状的影响:____。
(3)在F2顶生植株中检测到少量与F2-5号植株电泳结果相同的植株,这些植株自交后代F3中有54株顶生,18株腋生。研究人员认为是因为基因型为mm的个体的外显率不足100%(外显率是特定基因型的个体表现出相应表型的比例),请结合F3的表现型数据,推测mm个体的外显率约为____。
(4)向甲的受精卵中引入1个雄性不育基因H,培育成植株丙。若基因H插入4号染色体中且未破坏豌豆原有基因,以丙为母本,乙为父本进行杂交,再以F1的雄性不育植株为母本,雄性可育植株为父本,杂交得到F2。F2的雄性不育植株中腋生比例为____(不考虑突变和互换)。
试卷第1页,共3页
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专题05 孟德尔两大遗传定律
考点1 分离定律及其应用
1.【答案】B
考点2 分离定律的异常现象分析
1.【答案】(1)分离 基因在染色体上
(2)白眼雄果蝇
(3)亲代 TtXBXb和TtXbY
(4)t基因 Xb抑制t基因,使t基因不表达,并导致W蛋白缺失,导致基因型为ttXbXb、ttXbY胚胎致死
考点3 遗传规律的综合应用
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】(1)常染色体隐性
(2)① 无益也无害/中性
(3)碱基的缺失
(4)①⑥
(5)Gghh、ggHh
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】C
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】B
15.【答案】A
16.【答案】(1)只有宽叶 既有宽叶也有窄叶
(2)防止玉米自花受粉对实验结果造成影响 宽叶母本基因型既有AA也有Aa
17.【答案】(1)蓝黑色花粉与橙红色花粉的比例约为1:1
(2)符合 2/二/两
(3)编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现,翻译出的多肽链延长,导致酶B的空间结构改变而失去活性 催化2-AP的分解、催化前体物质的分解等
18.【答案】(1)基因通过酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状 碱基的排列顺序
(2)AaBb和AaBb 5
(3)0或2 红色:黄色=2:1
19.【答案】(1)等位基因 碱基对(脱氧核苷酸)的排列顺序不同
(2)自由组合 1/16
(3)根据第300到800位的碱基序列设计特异性引物,并对R基因和R2基因进行扩增,R基因能扩增出条带,R2基因不能扩增出条带。
20.【答案】(1)有翅、长翅 能 有翅个体中雄性全为长翅,且小翅只出现在雌性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上(F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY_)。若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY,F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因
(2)aaXBYB 1/8
(3)B、A、b
(4)不定向 基因重组、染色体变异、表观遗传
21.【答案】(1)9:7
(2)均涂黑(如图) a F1在减数分裂过程中,部分初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换,产生m1R2M2的雄配子,与P2产生的m1r2m2雌配子结合 P2 B 自交
22.【答案】(1)Aa Aa基因在一起时,A基因会导致含有a基因的花粉不育,因此F1~F8的可育花粉只有A一种类型,与玉米乙回交只能产生Aa基因型的后代
(2)DQr 减数分裂Ⅰ 早于
(3)DQR∶dqR∶dqr=1∶2∶6
23.【答案】(1)9:9:6:8 11/32
(2)突变体1和突变体2杂交,统计子代表型,若子代花色全为橙色,则两者的突变来自同一个基因;若子代花色全为棕色,两者的突变可能是来自不同个基因
(3)相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG,导致终止密码提前出现,其指导合成的肽链缩短
24.【答案】(1)② ① ③
(2)1:23 18
(3)表观遗传 升高 uORF中起始密码子(AUG)失效,使核糖体绕过uORF, 更高效地结合mORF中的起始密码子(AUG)
25.【答案】(1)去雄
(2)1/2/50%
(3)F1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A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中 M2
(4)形成配子后(减数分裂Ⅰ结束后) 花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7∶3∶2
(5)育性恢复基因的存在保留自花传粉的能力
26.【答案】(1)1/6
(2)控制茎色的基因与控制雄性不育的基因位于同一对同源染色体上,B 与 M 连锁,b 与 m 连锁,且减数第一次分裂时发生互换 绿茎雄性不育 紫茎可育:紫茎不可育:绿茎可育:绿茎不可育=4:1:1:4
(3)ED 减数第一次分裂之后(或减数第二次分裂时期)
27.【答案】(1)促进 抑制 AABb
(2)D
(3)3:2:3或2: 3: 3 5∶5∶6
28.【答案】(1)褐色
(2)AaBBDD AaBbDD 优点:操作简便快速,结果准确(或分子水平鉴定,灵敏度高);缺点:对实验设备及技术要求高,成本较高(或需要提前已知基因序列设计引物)
(3)黑褐相间:褐棕黄相间:黑色:棕黄色=1:1:1:1 黑褐相间:棕黄色=1:1
29.【答案】(1)顶生
(2)(孟德尔)自由组合 mmff 基因m抑制ff个体表现出顶生性状
(3)25%
(4)17/32
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专题05 孟德尔两大遗传定律
6年汇编1年模拟
考点分类
重庆考情
命题规律
考点1 分离定律及其应用
2022重庆(1题)
· 情境设置:以半乳糖血症等人类遗传病为背景,涉及同一基因的多个突变位点。
· 考查重点:判断隐性遗传方式、等位关系及个体基因型,分析子代表现。
· 命题趋势:由单一性状推断拓展至多突变位点,强化遗传图解与分离定律的实际应用。
考点2 分离定律的异常现象分析
2026重庆(1题)
· 情境设置:以果蝇杂交实验为背景,结合伴性遗传及子代表型分析。
· 考查重点:辨析性状分离异常的遗传基础,判断基因型、表现型及配子类型。
· 命题趋势:重视实验结果与理论预期的比较,强化异常现象的解释和遗传规律迁移。
考点3 遗传规律的综合应用
2025重庆(2题)、2023重庆(1题)、2021重庆(1题)
· 情境设置:融合遗传咨询、温度影响、代谢途径及家蚕性别决定等真实情境。
· 考查重点:综合运用分离定律、自由组合定律、伴性遗传及概率计算。
· 命题趋势:多基因、多条件交织,突出遗传图解、患病风险判断和育种方案设计。
考点1 分离定律及其应用
1.(2022·重庆·高考真题)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点I和II,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是( )
类型突变位点
①
②
③
④
⑤
I
+/+
+/-
+/+
+/-
-/-
Ⅱ
+/+
+/-
+/-
+/+
+/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
【答案】B
【解析】根据题意,“F基因突变导致的常染色体隐性遗传病”,“任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因”,用F/f表示相关基因,只要有一个突变位点,就能出现f基因,故①②③④的基因型分别是FF、Ff、Ff、Ff,⑤由于父方和母方的染色体都在I位点突变,所以基因型是ff。
A、若①和③类型的男女婚配,①基因型是FF,③的基因型是Ff,则后代患病的概率是0,A错误;
B、若②和④类型的男女婚配,②的基因型是Ff,④的基因型是Ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/4,B正确;
C、若②和⑤类型的男女婚配,②的基因型是Ff,⑤的基因型为ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/2,C错误;
D、若①和⑤类型的男女婚配,①基因型是FF,⑤的基因型为ff,则后代患病的概率是0,D错误。
故选:B。
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(2026·重庆·高考真题)某班学生分小组使用红眼果蝇(XBXB)和白眼果蝇(XbY)重复摩尔根果蝇杂交实验,F1均为红眼果蝇。每个小组在F1中选择一对果蝇进行杂交,并统计F2性状。
(1)摩尔根等人通过果蝇杂交实验,发现F2中红、白眼性状遗传符合孟德尔理论的___________定律,且白眼性状与性别相关;并进一步用测交等方法证明了_____________________。
(2)部分小组统计的F2性状结果为雌性∶雄性=8∶7,红眼∶白眼=12∶3.学生推测F2中部分果蝇胚胎死亡导致比值异常,理论上死亡果蝇的表型是___________。
(3)学生进一步分析认为果蝇死亡是由某一个基因突变所致,最早携带该突变基因的果蝇是在___________(填“亲代”“子一代”或“子二代”)。假设这个基因是T,突变后的基因为t,小组成员在F2中选择一对红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交,若子代中白眼雌蝇占比为3/14,则这对果蝇的基因型组合为___________。
(4)研究发现,W分子调控果蝇胚胎发育。比值异常组的F2中果蝇的T、t基因,T、t蛋白和W分子检测结果见下图。Xb抑制表达的基因是___________;推测果蝇胚胎致死的机制是___________。
注:蛋白条带越粗,表达量越高。
【答案】(1)分离 基因在染色体上
(2)白眼雄果蝇
(3)亲代 TtXBXb和TtXbY
(4)t基因 Xb抑制t基因,使t基因不表达,并导致W蛋白缺失,导致基因型为ttXbXb、ttXbY胚胎致死
【解析】(1)摩尔根的果蝇杂交实验中,F2红眼和白眼的性状分离比为3:1,符合孟德尔理论的分离定律,且白眼性状与性别相关,并通过测交等方法证明了基因在染色体上。
(2)正常情况下F1为XBXb和XBY,杂交后F2的表型及比例为红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=2:1:1,即雌性:雄性=1:1=8:8,实际结果为雌性:雄性=8:7,说明雄性死亡1份,红眼:白眼=3:1=12:4,实际结果为红眼:白眼=12:3,说明白眼少1份,故死亡果蝇的表型是白眼雄果蝇。
(3)果蝇死亡是由某一个基因突变所致,亲代果蝇均为野生型表型,若突变发生在亲代,亲代仅为杂合子携带突变基因,表型正常,产生携带t突变基因的配子,传给子一代,子一代只是携带者,不死亡,子二代出现tt纯合,发生胚胎致死,因此最早携带该突变基因的果蝇是亲代。由于tt纯合,会发生胚胎致死,所以从F2中选择一对红眼雌蝇和白眼雄蝇的基因型分别为T-XBXb、T-XbY,若为TTXBXb和TTXbY杂交,子代不会出现tt胚胎致死现象,所以基因型为TtXBXb和TtXbY,二者杂交,子代中白眼雌蝇(T-XbXb)正常占比为3/4×1/4=3/16,实际占比为3/14,说明总数是16份,有2份死亡,两对基因分开研究, Tt×Tt→1TT:2Tt:1tt ,XBXb×XbY → XBXb、XbXb、XBY、XbY各占1/4 致死个体2份,ttXbXb、ttXbY胚胎死亡,存活总数=16‑2=14份,存活白眼雌蝇TTXbXb+TtXbXb,合计3份,白眼雌占存活子代的3/14,正好匹配题干条件,所以F2中选择一对红眼雌蝇和白眼雄蝇的基因型分别为TtXBXb和TtXbY。
(4)对比白眼果蝇(含Xb)和红眼果蝇(含XB)的基因表达结果,白眼果蝇中有t基因,但无t蛋白,说明Xb抑制表达的基因是t基因;结合检测结果可知,Xb抑制t基因表达,使t基因不表达,并导致W蛋白缺失,导致基因型为ttXbXb、ttXbY胚胎致死。
考点3 遗传规律的综合应用
1.(2025·重庆·高考真题)水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制,不育性状受温度的影响(见下表);米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病,不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系,用S1和S2杂交获得F1,F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,PCR检测部分世代中相关基因,电泳结果如图所示,下列说法正确的是( )
植株种类
温度
花粉不育率(%)
不育株S1
高温
100%
低温
0
不育株S2
高温
100%
低温
0
稳定可育株
高温
0
低温
0
A.S1是基因型为TTYY的纯合子
B.选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离
C.F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16
D.在S1和S2杂交得到F1时,亲本植株需在同一温度条件下种植
【答案】C
【解析】A、S1米质劣,但F1均为米质优,说明S2为YY。F1高温不育,低温可育,F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株,故两单株为Tt(杂合),结合电泳图可知,S1和S2应为TT、Tt,S1为TTyy (高温不育) ,S2为TtYY (高温不育),A错误;
B、F1出现TTYy、TtYy,杂交后F2的育性由T/t决定,高温下T_不育,tt可育,任意两单株进行杂交不一定会出现如图F2的育性分离,B错误;
C、高温不育纯合植株为TT,米质优纯合植株为YY,两者独立遗传。F1中TtYy杂交,F2中TTYY的概率为1/4(TT)×1/4(YY)= 1/16,C正确;
D、S1和S2在高温下均不育(花粉不育率100%),无法杂交,作为母本的可以高温,也可以低温种植,但作为父本的只能低温种植,花粉才可育,D错误。
故选C。
2.(2023·重庆·高考真题)甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,过程如图1所示。任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引发GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系,其中至少一种是伴性遗传。不考虑新的突变,下列分析正确的是( )
A.若①同时患有红绿色盲,则其父母再生育健康孩子的概率是3/8
B.若②长期表现为低血糖,则一定不是乙酶功能缺陷所致
C.若丙酶缺陷GSD发病率是1/10000,则③患该病的概率为1/300
D.三种GSD亚型患者体内的糖原含量都会异常升高
【答案】B
【解析】图1是甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,其中乙和丙酶功能缺陷会导致葡萄糖含量降低;由图2判断甲酶缺陷GSD病是常染色体隐性遗传,乙丙两种病均为隐性遗传病,丙酶缺陷GSD病女性患者生出正常儿子,可排除伴X隐性遗传,三种病中其中至少一种是伴性遗传,所以乙酶缺陷GSD病是伴X隐性遗传。
A、①是甲酶缺陷GSD患者,同时又患红绿色盲,伴X隐性遗传,则可设①基因型是aaY,双亲的是AaY,Aa,则其父母再生育健康孩子的概率是×=,A错误;
B、乙酶缺陷GSD病是伴X隐性遗传,②是女性双亲均正常,则②一定不是乙酶缺陷GSD病,②长期表现为低血糖,则可能是丙酶功能缺陷导致的,B正确;
C、丙酶缺陷GSD病也是常染色体隐性遗传,设③的父亲基因型是Dd,丙酶缺陷GSD发病率是1/10000,则则d配子的概率是1/100,D配子的概率是99/100,因为母亲是正常的,则母亲可能得基因型是Dd、DD,其中Dd的概率是2/101。故③患病的概率是2/101×1/4=1/202,C错误;
D、三种GSD亚型患者体内的甲酶功能缺陷会导致不能合成糖原,因此糖原含量下降,D错误。
故选B。
3.(2021·重庆·高考真题)家蚕性别决定方式为ZW型。Z染色体上的等位基因D、d分别控制正常蚕、油蚕性状,常染色体上的等位基因E、e分别控制黄茧、白茧性状。现有EeZDW×EeZdZd的杂交组合,其F1中白茧、油蚕雌性个体所占比例为( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
【答案】C
【解析】由题意可知,两对等位基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
EeZDW×EeZdZd杂交,F1中白茧、油蚕雌性(eeZdW)所占的比例为1/4×1×1/2=1/8,ABD错误,C正确。
故选C。
4.(2025·重庆·高考真题)全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是________。
(2)经检查发现丈夫的父母携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。
据此分析,导致丈夫患病的H基因是_________(填编号)。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是_________。
(3)妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析,G基因突变为g基因发生的变化是_________。
(4)临床研究发现,G基因和H基因任意突变都可导致全色盲,且突变的G基因可抑制H基因的表达。可支撑该结论的检查结果是_______(选填两个编号)。
①妻子的H蛋白表达下降②丈夫的G蛋白表达上升
③妻子的H蛋白表达正常④丈夫的G蛋白表达下降
⑤妻子的H蛋白表达上升⑥丈夫的G蛋白表达正常
(5)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子,则该夫妻的基因型分别是________(H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因)。
【答案】(1)常染色体隐性
(2)① 无益也无害/中性
(3)碱基的缺失
(4)①⑥
(5)Gghh、ggHh
【解析】分析题图1,正常的父母生出了患病的女儿,“无中生有”为隐性,且女儿患病而父亲表现为正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。
(1)分析题图1,正常的父母生出了患病的女儿,“无中生有”为隐性,且女儿患病而父亲表现为正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。
(2)结合图2DNA序列分析,丈夫的父亲有两个①②突变基因表现为正常,丈夫的母亲含有一个①突变基因也表现为正常,丈夫只能从母亲获得突变后的①基因,若从父亲处获得②基因,则患病丈夫与父亲的基因型一致,应该表现为正常,所以患病丈夫从父母处获得的均为①基因,即导致丈夫患病的H基因是①。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是中性的。
(3)妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。据图分析g蛋白质丢失了304到573部分的氨基酸序列。因此只能是因为发生的缺失,并不是终止密码子提前出现了,因为574到670氨基酸没有变化。
(4)妻子是G基因突变导致的患病,妻子体内突变的G 基因会抑制H基因的表达,导致H 基因的表达量下降, ①正确;丈夫是H基因突变导致的患病,体内没有突变的G基因,所以丈夫体内的G 蛋白表达正常,⑥正确。
(5)由于G基因和H基因任意突变都会导致患病,只有GH_基因型的个体表现为正常,且妻子G基因突变、丈夫H基因突变,推测夫妻基因型分别为Gghh 和 ggHh 时生育健康孩子的概率为1/4。
1.(2026·重庆彭水第一中学校·模拟预测)下列比例最能直接说明基因分离定律实质的是( )
A.显性纯合子与隐性杂交,子一代全部为显性
B.杂合子自交,后代中显性:隐性=3:1
C.杂合非糯性水稻产生两种配子的比例为1:1
D.纯合紫花豌豆和白花豌豆杂交得,测交后代表型比为1:1
【答案】C
【解析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
A、显性纯合子与隐性杂交,子一代全部为显性,只能判断性状的显隐性关系,不能说明基因分离定律的实质,A错误;
B、杂合子自交,后代中显性:隐性=3:1,属于表现型的比例,不能说明基因分离定律的实质,B错误;
C、杂合非糯性水稻产生两种配子的比例为1:1,说明减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离,产生不同配子的比例为1:1,因而能直接说明基因分离定律的实质,C正确;
D、纯合紫花豌豆和白花豌豆杂交得F1,F1测交后代表型比为1:1,说明F1产生配子的比例为1:1,不能直接说明基因分离定律的实质,D错误。
故选C。
2.(2026·重庆育才中学·模拟预测)水稻正常开花与晚开花为单基因控制的一对性状。研究人员设法让一株正常开花水稻和晚开花水稻杂交,F1均表现为正常开花,F1自交得F2,对亲本、F1及部分F2个体进行基因探针检测,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.根据杂交结果可知水稻的正常开花为显性性状
B.晚开花与正常开花水稻之间容易形成生殖隔离
C.理论上未画出6~89号的探针检测结果含有3种
D.F1正常开花植株自交,子代晚开花植株占比约为1/3
【答案】D
【解析】A、从亲本为正常开花和晚开花,F1杂交结果均为正常开花,可判断正常开花为显性性状,A正确;
B、晚开花与正常开花水稻之间开花时间存在差异,自然条件下难以传粉,基因交流存在障碍,容易形成生殖隔离,B正确;
C、从图示可知,探针1和探针2对应一对等位基因,探针1是控制正常开花的基因,探针2是控制晚开花的基因,假设正常开花基因为A,晚开花基因为a,则1号对应的基因型为AA,2号对应的基因型为aa,F1对应的基因型为Aa,F2中AA:Aa:aa=1:2:1,对应的探针检测结果有3种,C正确;
D、F1为正常开花,对应的基因型为Aa,自交后代晚开花植株比例为1/4,D错误。
3.(2026·重庆第二外国语学校·模拟预测)豌豆子叶的黄色对绿色为显性,种子的圆粒对皱粒为显性,两对性状各由一对等位基因控制独立遗传。以黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆为亲本,杂交得到F1,其自交得到的F2中黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9:3:15:5,若让F1与绿色皱粒测交,后代中绿色皱粒的豌豆所占的比例是( )
A.1/3 B.3/8 C.9/64 D.3/64
【答案】B
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
亲本为黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆,基因型为Y_R_和yyrr。杂交得到的F1自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,该比例等于(黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1)与(绿色圆粒∶绿色皱粒=12∶4)之和,根据豌豆结实能力相等可推测F1个体的基因型为YyRr和yyRr,且二者比例为1∶1。
根据 分析可知,F1的基因型为YyRr和yyRr,且各占1/2,则该群体的配子比例为YR∶Yr∶yR∶yr=(1/2×1/1)∶(1/2×1/4)∶(1/2×1/4+1/2×1/2)∶(1/2×1/4+1/2×1/2)=1∶1∶3∶3,该群体测交产生的后代的性状比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶3∶3,显然,其中绿色皱粒的豌豆所占的比例是3/8,即B正确。
故选B。
【点睛】
4.(2026·重庆大足中学&七校联盟·模拟预测)公鸭的性染色体组成是ZZ,母鸭的性染色体组成是ZW。某种鸭的羽毛有白、灰、黄、褐四种颜色,由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制。基因A和基因B分别控制酶A和酶B的合成,酶A能使羽色呈灰色,酶B能使羽色呈黄色,两种酶同时存在时羽色呈褐色。为研究羽毛颜色的遗传规律,用甲、乙、丙三个纯合品系进行了下表所示的杂交实验。下列叙述不正确的是( )
亲本
F1
实验一
黄色母鸭(甲)×灰色公鸭(乙)
母鸭全为灰色,公鸭全为褐色
实验二
灰色公鸭(乙)×白色母鸭(丙)
全为灰色
实验三
实验一F1公鸭×实验二F1母鸭
?
A.B/b位于Z染色体上
B.实验一和实验二的F1均为杂合子
C.乙品系个体的基因型为AAZbZb
D.实验三F1的公鸭羽色为白色的概率为1/16
【答案】D
【解析】A、实验一的F1性状表现和性别相关,说明有一对基因位于Z染色体上。若B/b在Z染色体上,可解释实验一F1公鸭全为褐色(同时含A、B基因)、母鸭全为灰色(含A不含B基因)的结果,因此B/b位于Z染色体上,A正确;
B、甲、乙、丙的基因型分别为aaZBW、AAZbZb、aaZbW,F1基因型为AaZBZb(公鸭)、AaZbW(母鸭),实验二F1基因型为AaZbZb(公鸭)、AaZbW(母鸭),均为杂合子,B正确;
C、乙是纯合灰色公鸭,灰色需要有A基因、无B基因,因此基因型为AAZbZb,C正确;
D、实验三亲本为AaZBZb×AaZbW,后代公鸭为白色(基因型为aaZbZb)的概率为:Aa×Aa得到aa的概率为1/4,公鸭中ZbZb的概率为1/2,总概率为1/4×1/2=1/8,不是1/16,D错误。
5.(2026·渝西中学·模拟预测)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密连锁,不发生交叉互换,各基因存在多个等位基因(例如A1~An,a1~an……)已知亲本及子代基因型如下表。下列叙述正确的是( )
成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因型
A1a2B1b3C4C5
A2A2B3B3C5C6
A2a2B3b3C5C5
A2a2B3b3C6c5
A.基因A、B、C可位于X、Y染色体同源区段
B.母亲的一条染色体上的基因组成是 A2B3C6
C.父亲减数分裂可以产生8种基因型的精子
D.子代个体所有基因一半来自父亲,一半来自母亲
【答案】B
【解析】A、某条染色体上A、B、C三个基因紧密连锁,若基因位于X、Y染色体同源区段,父亲Y染色体上的基因只能传给儿子,X染色体上的基因只能传给女儿,但儿子和女儿均获得了父亲的a2基因(因为A2是来自于母亲X上的基因),说明基因A、B、C不 可位于X、Y染色体同源区段,A错误;
B、母亲基因型为A2A2B3B3C5C6,三个基因连锁不互换,女儿的C6只能来自母亲,儿子的C5之一来自母亲,可推知母亲两条染色体的基因组成分别为A2B3C5和A2B3C6,因此存在一条染色体基因组成为A2B3C6,B正确;
C、三个基因紧密连锁不发生交叉互换,父亲的两条染色体基因组成分别为A1B1C4和a2b3c5,减数分裂只能产生2种基因型的精子,C错误;
D、子代的核基因一半来自父亲、一半来自母亲,但细胞质基因几乎全部来自母亲,并非所有基因均一半来自父方一半来自母方,D错误。
6.(2026·重庆南开中学·模拟预测)程序性DNA 双链断裂是减数分裂中互换的关键。双链断裂后会生成局部单链 DNA,随后发生单链的入侵和连接,形成含两个 Holliday连接体(HJ)的四链中间体。经不同方式的切割和修复后得到甲或乙两种结果。过程如图所示,下列说法合理的是( )
注:a、b、c、d代表脱氧核苷酸链,①和②表示酶切位点
A.a链和c链从左到右的方向都是5'→3'
B.单链的入侵和连接发生在姐妹染色单体之间
C.如果两个HJ都在②位点切割断裂会产生甲结果
D.四链中间体的形成意味着非同源染色体上非等位基因发生了重组
【答案】C
【解析】A、由于新合成链的方向只能从5'→3',可以判断从左到右a链延伸方向是3'→5',c链延伸方向是5'→3',方向不同,A错误;
BD、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,可能会导致同源染色体上的非等位基因重组,BD错误;
C、②位点切割后重新连接能得到甲,C正确。
故选C。
7.(2026·重庆西南大学附中·模拟预测)某动物的灰毛和黑毛、直立耳和折耳两对相对性状分别由常染色体上的基因A/a、B/b控制,已知这两对性状独立遗传。现由两纯合亲本杂交得到子代F1,F1雌雄个体间随机交配得到F2,统计F2的表型及数量为灰色直立耳:灰色折耳:黑色直立耳:黑色折耳=2:3:3:1.
下列相关叙述错误的是( )
A.两对性状中表现为显性性状的分别为灰色和直立耳
B.分析题意可得,雌或雄配子出现AB配子致死现象
C.F2中灰色直立耳个体均为杂合子
D.若F2中灰色直立耳与灰色折耳杂交,子代中黑色折耳占1/9
【答案】B
【解析】AB、根据题意可知两对基因遵循自由组合定律,F2中灰色直立耳:灰色折耳:黑色直立耳:黑色折耳=2:3:3:1,为9:3:3:1的变式,则F1的基因型为AaBb。由于黑色折耳占一份,说明为隐性性状(纯合子),则两对性状中表现为显性性状的分别为灰色和直立耳,A正确;
BC、由F2中灰色直立耳:灰色折耳:黑色直立耳:黑色折耳=2:3:3:1可知,灰色直立耳中存在致死现象。又由于后代只有双显性个体减少,则若雌雄配子中均出现AB配子致死现象,F2才符合题目所示2:3:3:1的表现(灰色直立耳由雄配子Ab和雌配子aB和雌配子Ab和雄配子aB结合形成=1/3×1/3+1/3×1/3=2/9),B错误,C正确;
D、由于雌雄配子中均出现AB配子致死现象,则F2中灰色直立耳个体的基因型为AaBb,其产生的配子类型及比例为Ab:aB:ab=1:1:1,F2中灰色折耳个体的基因型为1AAbb、2Aabb,该群体产生的配子比例为Ab:ab=2:1,则子代中黑色折耳(aabb)的概率为1/3×1/3=1/9,D正确。
8.(2026·重庆八中·模拟预测)某植物为二倍体两性花植物,自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、(斑红色)、(条红色)、a(白色)4个复等位基因控制,4个复等位基因的显隐性关系为。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。下列叙述正确的是( )
A.控制花色的基因有多个复等位基因,体现了基因突变的普遍性和不定向性
B.两株花色不同的植株杂交,子代植株花色最多有2种类型
C.等量的与植株随机交配,中含“自私基因”的植株占5/6
D.基因型为和的植株杂交,中红色:斑红色:条红色=1:1:1
【答案】C
【解析】A、控制花色的基因有多个复等位基因,体现了基因突变的不定向性(因为一个基因可突变产生多个等位基因),但普遍性是指基因突变在自然界中广泛发生,此处并未直接体现,A错误;
B、这4个复等位基因之间是完全显性的关系,如基因型为APa(斑红色)和ATa(条红色)的植株杂交,子代基因型为APAT、APa、ATa、aa,表型分别为斑红色(APAT、APa)、条红色(ATa)、白色(aa),共3种花色类型,所以两株花色不同的植株杂交,子代花色最多有3种,B错误;
C、分析题意,植物的花色受4个复等位基因控制,遵循基因的分离定律,ATa的植株自交,F1中条红色:白色=5:1,白色aa所占的比例=1/6=1/2×1/3,说明AT会导致同株1/2的其他花粉死亡,等比例的AAT与ATa植株随机交配,雌配子有1/4A、2/4AT、1/4a,雄配子有1/6A、4/6AT、1/6a,F1中含“自私基因”的植株占2/4×(1/6+4/6+1/6)+(2/3×1/4)×2=5/6,C正确;
D.若AAT为母本,APa为父本,杂交后代为AAP:Aa:ATAP:ATa=1:1:1:1,即红色:斑红色:条红色=2:1:1;若AAT为父本,APa为母本,AAT产生的花粉为A:AT=1:2,杂交结果为AAP:Aa:APAT:ATa=1:1:2:2,即后代比例为红色:斑红色:条红色=1:1:1,杂交未指定正反交,结果不唯一,D错误。
故选C。
9.(2026·重庆一中·二模)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色三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另外2对等位基因A/a和B/b控制的一对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。研究人员进行了如下表所示的杂交实验,下列说法错误的是( )
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑形黄粒
A.仅由甲组结果无法判断花色、茎高以及籽粒颜色三种性状中的显性性状
B.由同一对等位基因控制的两种性状是花色和籽粒颜色
C.若甲组的F1随机交配,后代中矮茎植株占9/16,则甲组涉及的两对等位基因独立遗传
D.若乙组的F1随机交配,后代绿粒植株中光滑形占9/16,则乙组涉及的三对等位基因独立遗传
【答案】C
【解析】A、甲组杂交后代中花色、茎高、粒色的性状分离比均为1:1,属于测交类型,仅通过甲组结果无法判断三种性状的显隐性,A正确;
B、甲组F₁中紫花个体全为黄粒、红花个体全为绿粒,两种性状完全关联,结合“3种性状仅受2对等位基因控制”的题干信息,可判断花色和籽粒颜色由同一对等位基因控制,B正确;
C、假设控制茎高的基因为E/e,甲组F₁中Ee:ee=1:1,e的基因频率为3/4,无论控制茎高的基因与控制花色/粒色的基因是否独立遗传,后代隐性纯合(ee,矮茎)的比例均为(3/4)²=9/16,因此无法由后代矮茎占9/16推出两对等位基因独立遗传,C错误;
D、乙组F₁基因型为AaBbDd,若三对等位基因独立遗传,F₁随机交配后代绿粒(dd)占1/4,绿粒个体中光滑形(A_B_)的比例为9/16;若任意两对等位基因连锁,该比例均不等于9/16,因此可推出三对等位基因独立遗传,D正确。
10.(2026·重庆八中·模拟预测)某种昆虫的有翅和无翅、长翅和小翅两对相对性状与常染色体上的两对等位基因D、d和E、e有关,有翅对无翅为显性,且雄虫均为有翅个体。让一只长翅雌虫与一只小翅雄虫交配,所得F₁雌性个体中长翅:小翅=1:1、有翅:无翅=1:1,雄性个体中长翅:小翅=1:1。子代数量足够多,无致死和变异发生。若只考虑上述两对等位基因,下列分析错误的是( )
A.若昆虫的长翅为显性,则两对等位基因遵循自由组合定律
B.若昆虫的长翅为隐性,则两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1有翅个体中雌雄比为1:2
D.若全部F1个体自由交配,则产生有翅雌虫的概率为7/32
【答案】B
【解析】A、一只长翅雌虫与一只小翅雄虫交配,所得F1雌性个体中长翅:小翅=1:1、有翅:无翅=1:1,雄性个体中长翅:小翅=1:1,说明亲本中两对性状的基因型组合分别为Dd×dd,Ee×ee。已知有翅对无翅为显性,且雄虫均为有翅个体,说明雌性一定为Dd,雄性亲本为dd,若长翅为显性性状,则雌性的基因型为DdEe,雄性亲本的基因型为ddee,若雌性亲本中DE位于一条染色体上,则雌性后代一定是长翅,若雌性亲本中De位于一条染色体上,则雌性后代全是小翅,与题目不符,即若长翅为显性性状,则两对基因一定位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,A正确;
B、当长翅为隐性性状时,则雌性的基因型为Ddee,雄性亲本的基因型为ddEe,无论两对基因位于一对还是两对同源染色体上,后代表现型均与题目信息相符。即当长翅是显性性状时,两对基因一定位于两对同源染色体上,当长翅为隐性性状时,两对基因可能位于一对或两对染色体上,B错误;
C、F₁雌雄个体比例为1:1,雌性个体中有翅占1/2,雄性个体全部为有翅,因此有翅个体中雌雄比为(1/2×1/2):1/2=1:2,C正确;
D、亲本控制有翅无翅的基因杂交为测交,F₁中D基因频率为1/4,d基因频率为3/4,自由交配后代中D_(有翅基因型)比例为1-(3/4)²=7/16,后代为雌性的概率为1/2,因此产生有翅雌虫的概率为7/16×1/2=7/32,D正确。
11.(2026·重庆·二模)水稻的育性由基因M、m控制,MM和Mm个体育性正常,mm个体雄性不育。科研团队研发出新的智能品系,将基因M、雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D形成基因连锁群一起导入基因型为mm个体中获得转基因个体,如图所示。基因M可恢复育性,基因D控制种子胚为蓝色,无D基因的种子胚为白色,利用转基因个体可以培育大量mm个体,下列叙述错误的是( )
A.基因型为ADMmm与mm的个体杂交后代均为雄性不育个体
B.转基因个体自交所结的种子蓝色:白色=1∶1,白色种子发育为雄性不育个体
C.转基因个体自交产生F1, F1随机授粉所结的种子中蓝色:白色=3∶1
D.转基因个体无论自交还是其后代逐代自由交配均可快速挑选出雄性不育种子
【答案】C
【解析】A、mm个体只能做母本,产生的雌配子为m,ADMmm做父本,产生的雄配子为m(ADMm致死),后代均为雄性不育个体(mm),A正确;
B、转基因个体做母本时产生的雌配子为ADMm和m,ADMmm做父本,产生的雄配子为m(ADMm致死),后代基因型为ADMmm:mm=1:1,即蓝色:白色=1:1,白色种子发育为雄性不育个体,B正确;
C、F1的基因型为1/2ADMmm和1/2mm,母本产生的雌配子为1/4ADMm和3/4m,做父本时只产生m一种雄配子, F1随机授粉所结的种子中蓝色(ADMmm):白色(mm)=1∶3,C错误;
D、无论是自交还是其后代逐代自由交配,每代白色种子即为雄性不育个体,D正确。
12.(2026·重庆康德·模拟预测)我国新疆长绒棉(品种甲)是种皮毛纤维长度大于33mm的高端棉花品种,因其透气性、亲肤性、弹性俱佳成为高端纺织品。野生型棉花种子有短绒毛,突变体棉花乙种子无绒毛,可简化制种过程。已知控制此棉花种子绒毛的长、短的基因(A/a)位于8号染色体,长链脂肪酸合成基因D促进绒毛伸长。为研究A基因和D基因调控棉花绒毛长度的机制,研究者进行了相关实验,结果如图表所示。下列推测错误的是( )
组别
杂交组合
F₁表型
F₂表型及分离比
I
甲×野生型
全为短绒毛
短绒毛:长绒毛=3:1
II
乙×野生型
全为无绒毛
无绒毛:短绒毛=3:1
III
甲×乙
全为无绒毛
无绒毛:长绒毛=3:1
A.短绒毛为显性性状,A基因抑制D基因的表达使种子呈现短绒毛
B.品种乙基因型为 aadd,所以敲除D基因对其种子绒毛长度无影响
C.品种乙可能是A 基因超表达品系,可通过核酸分子杂交技术等进一步检测鉴定
D.若棉花开花期连遇阴雨导致不能授粉,喷施NAA 不能有效防止减产
【答案】B
【解析】A、根据组别Ⅰ结果判断,短绒毛为显性性状,据图推测A基因抑制D基因的表达从而使种子呈现短绒毛,A正确;
B、若品种乙的基因型为aadd,组别Ⅱ、III的杂交结果不符,B错误;
C、品种乙可能是A基因超表达品系,可通过核酸分子杂交技术进一步检测鉴定其A基因和D基因表达出的mRNA含量,C正确;
D、棉花要收获种子的种皮毛,故棉花开花期连遇阴雨导致不能授粉,喷施适宜浓度的NAA不能防止减产,D正确。
13.(2026·重庆一中·一模)某二倍体植株的花因含花青素呈紫色,独立遗传的基因A、B、D分别控制花青素合成途径中所需的三种关键酶的合成。该植株的单倍体隐性突变体中,A基因突变体为黄花,B基因突变体为红花,D基因突变体为白花。为验证这些突变所产生的影响,研究者构建了几种双基因突变单倍体,花的颜色如表所示。
类型
B基因突变
D基因突变
A基因突变
黄色
白色
D基因突变
白色
—
下列叙述错误的是( )
A.三种基因影响花青素合成途径的顺序依次为D、A、B
B.花青素合成途径中各物质的颜色依次为白色、黄色、红色、紫色
C.只有一对基因纯合的二倍体植株自交,子代中白色个体占比不低于1/4
D.三对基因均杂合的二倍体植株自交,子代中黄花个体占3/16
【答案】C
【解析】A、根据单基因突变体D基因突变体为白花,A基因突变体为黄花,B基因突变体为红花,双基因突变体中,涉及D突变的组合(如A和D突变、B和D突变)均为白花,说明D基因控制的酶作用于途径最前端,A和B双突变为黄色,与A单突变相同,说明A在B之前作用,因此,基因影响途径的顺序为D→A→B,A正确;
B、由合成途径D→A→B推断D酶催化底物(白色)生成黄色中间产物(因A突变体为黄花),A酶催化黄色中间产物生成红色中间产物(因B突变体为红花),B酶催化红色中间产物生成紫色花青素,故途径中各物质颜色依次为白色、黄色、红色、紫色,B正确;
C、只有一对基因纯合指二倍体植株三对基因中仅一对为纯合子,其余两对为杂合子,若纯合基因为D且为显性纯合(DD),如基因型AaBbDD,自交子代无dd,白色个体占比为0,低于1/4,C错误;
D、三对基因均杂合(AaBbDd)植株自交,黄花表型需aa且存在D,aa概率为1/4,非dd(DD或Dd)的概率为3/4,黄花个体占比为(1/4)×(3/4)=3/16,D正确。
故选C。
14.(2026·重庆·一模)脊髓小脑性共济失调(SCA)是一种神经系统疾病,该病由位于不同常染色体上的TBP、STUB1双基因控制,两对等位基因同时发生突变才患病。其致病机理是:患者体内TBP基因突变,导致其编码的polyQ蛋白中谷氨酰胺(CAG为谷氨酰胺密码子)多次重复,该错误蛋白的累积导致神经元变性。同时STUB1突变基因编码的CHIP蛋白不能降解错误的polyQ蛋白。如图为某SCA系谱图和TBP基因电泳结果,已知I1、I2各携带一个致病基因,Ⅱ1不携带相关致病基因,下列叙述错误的是( )
A.患者体内TBP基因中序列重复次数大于40
B.结合图1和图2推断STUB1突变基因为隐性基因
C.II3与不携带相关致病基因的正常人婚配,后代患该病的概率为1/4
D.控制该病发生的两对基因的传递遵循孟德尔的自由组合定律
【答案】B
【解析】A、II1不携带相关致病基因,分析II1和三位患者电泳图可知,TBP突变基因某片段重复次数大于40,“患者体内TBP基因突变,导致其编码的polyQ蛋白中谷氨酰胺(CAG为谷氨酰胺密码子)多次重复”,故患者体内TBP基因中序列重复次数大于40,A正确;
B、结合图1、图2可知TBP突变基因为显性,假设TBP基因用A/a表示,STUB1基因用B/b表示,则I1基因型为aaBb,若STUB1突变基因为隐性,则I2基因型为AaBB,II2基因型为Aabb,矛盾,故STUB1突变基因为显性,B错误;
C、II3基因型为AaBb,与不携带相关致病基因的正常人(aabb)婚配,后代患该病(AaBb)的概率为1/4,C正确;
D、该病由位于不同常染色体上的TBP、STUB1双基因控制,控制该病发生的两对基因的传递遵循孟德尔的自由组合定律,D正确。
故选B。
15.(2026·重庆巴蜀中学·一模)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)有丰富的多态性,无亲缘关系的个体携带的STR一般不同。在该家系中追踪常染色体上的STR1和X染色体上的STR2(Y染色体上没有),不考虑突变和互换,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-2和Ⅱ-3从I-2获得相同STR1的概率为1/4
B.Ⅱ-2和Ⅱ-3从I-1获得相同的STR2的概率为1
C.Ⅳ-1的STR1纯合的概率为1/16
D.Ⅳ-1的STR2纯合的概率为3/16
【答案】A
【解析】A、假设STR1用字母A来表示,STR2用字母B来表示,根据题干信息,Ⅰ-1基因组成为A1A2XB1Y,Ⅰ-2基因组成为A3A4XB2XB3,则Ⅱ-2从Ⅰ-2获得A3的概率为1/2,Ⅱ-3从I-2获得A3的概率为1/2,所以都是A3的概率=1/2×1/2=1/4,同理,都是A4的概率为1/4,Ⅱ-2和Ⅱ-3从I-2获得相同STR1的概率为1/4+1/4=1/2,A错误;
B、因为X染色体上的STR2(Y染色体上没有),男性的X染色体一定传给其女儿,所以Ⅱ-2从I-1获得XB1的概率为1,Ⅱ-3从I-1获得XB1的概率为1,B正确;
C、根据遗传图谱分析,如果Ⅳ-1的STR1纯合,即其STR1有相同的来源(同时来自Ⅰ-1或Ⅰ-2),第一种情况A1A1纯合,则必须Ⅱ-2和Ⅱ-3,Ⅲ-1和Ⅲ-2都含有A1,即Ⅰ-1的A1传给Ⅱ-2(概率1/2)再传给Ⅲ-1(概率1/2)再传给Ⅳ-1(概率1/2),Ⅰ-1的A1传给Ⅱ-3(概率1/2)再传给Ⅲ-2(概率1/2)再传给Ⅳ-1(概率1/2),所以Ⅳ-1是A1A1纯合的概率为1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2=1/64;同理A2A2纯合的概率为1/64;A3A3纯合的概率为1/64;A4A4纯合的概率为1/64;所以Ⅳ-1的STR1纯合的概率为1/64×4=1/16,C正确;
D、Ⅳ-1的STR2纯合,第一种情况XB1XB1纯合,即Ⅰ-1的XB1传给Ⅱ-2(概率1)再传给Ⅲ-1(概率1/2)再传给Ⅳ-1(概率1),Ⅰ-1的XB1传给Ⅱ-3(概率1)再传给Ⅲ-2(概率1/2)再传给Ⅳ-1(概率1/2),所以Ⅳ-1是XB1XB1纯合的概率为1×1/2×1×1×1/2×1/2=1/8;同理XB2XB2纯合的概率为1/32;XB3XB3纯合的概率为1/32;所以Ⅳ-1的STR2纯合的概率为1/8+1/32+1/32=3/16,D正确。
故选A。
16.(2026·重庆彭水第一中学校·模拟预测)玉米叶片形态的改良是玉米育种的重要目标之一,叶片的大小会影响群体的冠层结构,进而影响光合速率。玉米多为雌雄同株异花植物,可进行自交和杂交。为判断玉米宽叶和窄叶(由一对等位基因A和a控制的相对性状)的显隐性关系,两个小组独立开展了实验(假设每株玉米受粉机会均等且子代数目接近)。小组①以纯合窄叶和纯合宽叶植株为亲本间行种植,让其自然受粉,观察子代表型。小组②以自然界中的多株宽叶植株为母本,均授以某窄叶植株的花粉进行人工杂交,观察并统计所有F₁的表型及比例。回答下列问题:
(1)若小组①的实验结果:宽叶亲本植株的子代表型为_____,而窄叶亲本植株的子代表型为_____,则可判断宽叶为显性。
(2)在该实验中,小组②对母本进行去雄处理的原因是_____。若宽叶为显性性状,小组②实验中F₁比例不是1:1的原因是_____。
【答案】(1)只有宽叶 既有宽叶也有窄叶
(2)防止玉米自花受粉对实验结果造成影响 宽叶母本基因型既有AA也有Aa
【解析】玉米为雌雄同株异花植物,可进行自交和杂交,小组①的实验既有自交也有杂交,小组②的实验只有杂交。
(1)小组①既有杂交也有自交,宽叶亲本植株的子代只有宽叶,说明窄叶为其授粉后子代没有表现窄叶的性状,同时窄叶亲本植株的子代中既有宽叶也有窄叶,说明宽叶为其授粉后的子代中表现了宽叶性状,则宽叶为显性性状。
(2)小组②的实验为杂交实验,宽叶植株为母本,窄叶植株为父本,所以将宽叶植株去雄并对雌花套袋处理,目的是避免实验之外花粉的干扰。假如小组②的实验结果为F1中宽叶∶窄叶=1∶1,同时宽叶为显性性状,说明多株宽叶植株产生的配子中含宽叶基因的和含窄叶基因相等,即亲本多株宽叶植株均杂合子,而自然状态下,玉米异花传粉的植物,所以既有纯合子AA,也有杂合子Aa。
17.(2026·重庆八中·模拟预测)水稻的糯性与非糯性是一对相对性状,由等位基因W/w控制,无香型与芳香型是一对相对性状,由等位基因A/a控制。水稻的非糯性花粉中含直链淀粉,遇碘液变蓝黑色;糯性花粉中含支链淀粉,遇碘液变橙红色。为研究水稻这两对相对性状的遗传规律,研究人员用纯合糯性无香型水稻植株与纯合非糯性芳香型水稻植株进行正反交,F1均为半糯性无香型,F1自交得F2,F2表型及株数如表所示。回答下列问题:
表型
非糯性无香型
半糯性无香型
糯性无香型
非糯性芳香型
半糯性芳香型
糯性芳香型
数量/株
119
241
121
42
80
39
(1)选择F1的花粉滴加碘液,然后在显微镜下进行观察,可观察到的花粉情况为____________________。
(2)W/w基因和A/a基因的遗传____(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。F2中半糯性无香型水稻有____种基因型。
(3)据研究,水稻具有芳香味的原因是籽粒中积累了2-乙酰基-1-吡咯啉(简称2-AP),2-AP的主要代谢途径如图所示。科研人员发现了一株浓香型水稻X,其2-AP含量显著高于芳香型水稻。
注:图中“------→”含多步反应。
①研究人员发现B基因控制合成的酶B也与水稻的香味机制有关,并检测到水稻X的B基因缺失了22个碱基对,导致翻译出的多肽链比原来更长,合成的酶B失去活性,造成此现象的原因是_______________________。
②研究人员利用CRISPR-Cas9技术敲除无香型水稻的相关基因,并检测水稻中2-AP的含量,结果如表所示。结合相关信息推测酶B在水稻香味的分子调控机制中的作用可能是______________(答出一点)。
组别
2-AP(“+”的数量代表2-AP含量的多少)
表型
对照组
无
无香型
敲除A基因
+
芳香型
敲除A基因和B基因
++
浓香型
【答案】(1)蓝黑色花粉与橙红色花粉的比例约为1:1
(2)符合 2/二/两
(3)编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现,翻译出的多肽链延长,导致酶B的空间结构改变而失去活性 催化2-AP的分解、催化前体物质的分解等
【解析】(1)亲本为纯合糯性和纯合非糯性,F1为杂合子Ww,减数分裂会产生数量相等的两种花粉:含W的非糯性花粉遇碘变蓝黑色,含w的糯性花粉遇碘变橙红色,因此显微镜下可观察到两种花粉比例为1:1。
(2)F1半糯性无香型自交得F2,F2表型及株数为非糯性无香型:半糯性无香型:糯性无香型:非糯性芳香型:半糯性芳香型:糯性芳香型≈3:6:3:1:2:1,是9:3:3:1的变形,故W/w基因和A/a基因的遗传符合自由组合定律;说明两对等位基因位于两对同源染色体上,且W基因对w基因为不完全显性、无香型对芳香型为显性,F1基因型为WwAa,F2中半糯性无香型水稻的基因型有2种,即WwAA和WwAa。
(3)①密码子是mRNA上编码氨基酸的三个相邻碱基,B基因缺失22个碱基导致酶B失活的原因是碱基缺失导致编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现,翻译出的多肽链延长,导致酶B的空间结构改变而失去活性。
②分析实验结果:对照组(无香型):2-AP含量为 “-” ,敲除 A 基因(芳香型):2-AP含量为 “+” ,敲除A和B基因(浓香型):2-AP 含量为 “++”,说明A基因的缺失会使2-AP含量升高,产生香味;B基因的缺失会使2-AP含量进一步升高,香味更浓。因此,酶B的作用可能是催化2-AP 的分解,从而降低其含量;催化前体物质的分解,减少2-AP 的合成。
18.(2026·重庆大足中学&名校联盟·模拟预测)某种昆虫的背色有黄色和红色两种性状,由等位基因A/a、B/b共同控制。已知A基因编码的酶可将黄色物质向红色物质的转化,B基因的产物能抑制A基因的表达(图1),且A基因纯合时会使该昆虫致死。研究人员将亲本(P)黄色雌雄个体进行杂交实验,统计后发现正交、反交实验的子代(F1)均为红色:黄色=1:5(图2)。请分析回答:
(1)图1说明基因对性状的控制方式为__________。基因A和a的本质区别在于__________。
(2)亲本黄色雌雄个体的基因型分别是__________。F1中黄色个体的基因型有__________种。
(3)F1红色雌性个体的一个次级卵母细胞中有__________个A基因。将F1中的红色雌雄个体杂交,子代的表现型及比例是__________。
【答案】(1)基因通过酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状 碱基的排列顺序
(2)AaBb和AaBb 5
(3)0或2 红色:黄色=2:1
【解析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)“A基因编码的酶可将黄色物质向红色物质的转化”,说明基因通过酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状。基因A和a是一对等位基因,所代表的遗传信息不同,本质区别在于碱基的排列顺序。
(2)亲本(P)黄色雌雄个体进行杂交,F1中红色∶黄色=1∶5,且AA基因纯合致死,则红色基因型为Aabb,其占比为1/6=2/3×1/4,因而推测亲本基因型是AaBb和AaBb,再根据题干信息可推出 F1中黄色个体的基因型有5种,即AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb。
(3)F1红色个体基因型为Aabb,A和a位于一对同源染色体上,减数分裂Ⅰ后期同源染色体移向两极,形成的次级卵母细胞中可能含有2个A(两条姐妹单体)或0个A(只有a),F1中的红色个体杂交,即Aabb×Aabb,AA基因纯合致死,子代基因型为Aabb、aabb,表现型及比例是红色:黄色=2:1。
19.(2026·重庆西南大学附属中学·模拟预测)水稻稻瘟病是由真菌引起的严重病害,水稻11号染色体上R基因编码的抗病蛋白能有效抵抗稻瘟病,r基因则不能。研究人员在水稻群体中发现了两个自然突变基因R1和R2,已知R1突变不影响抗病功能,R2突变导致抗病功能完全丧失。回答下列问题:
(1)基因R、R1、R2在遗传学上互称为______,它们最根本的区别是_________。
(2)将一个完整的R基因通过转基因技术导入基因型为R1R2的植株的5号染色体上,获得了基因型为R1R2R的植株。导入的R基因与内源R1、R2基因之间遵循基因的__________定律。RR1R2植株自交(不考虑互换和突变),用能引起稻瘟病的真菌感染子代,则子代中抗病性状能稳定遗传的个体所占比例为__________。
(3)有人认为R基因缺失第300到800位的碱基突变为R2基因,请利用PCR技术,简要写出验证方案并预测结果:_____________。
【答案】(1)等位基因 碱基对(脱氧核苷酸)的排列顺序不同
(2)自由组合 1/16
(3)根据第300到800位的碱基序列设计特异性引物,并对R基因和R2基因进行扩增,R基因能扩增出条带,R2基因不能扩增出条带。
【解析】(1)基因R、R1、R2在遗传学上互称为等位基因,等位基因的出现是基因突变的结果,基因突变是基因中碱基对的增添、缺失和改变,据此推测,它们最根本的区别是碱基对(脱氧核苷酸)的排列顺序不同。
(2)将一个完整的R基因通过转基因技术导入基因型为R1R2的植株的5号染色体上,获得了基因型为R1R2R的植株。导入的R基因与内源R1、R2基因为非同源染色体上的非等位基因,它们之间遵循基因的自由组合定律。R1R2RO植株自交(不考虑互换和突变),用能引起稻瘟病的真菌感染子代,则子代中抗病性状能稳定遗传的个体的基因型为RRR1R1,其在子代中所占的比例为1/4×1/4=1/16。
(3)有人认为R基因缺失第300到800位的碱基突变为R2基因,PCR技术进行需要设计相应的引物,因为要检测第300到800位的碱基序列,则需要依据该部位设计引物,因而,相应的验证方案为根据第300到800位的碱基序列设计特异性引物,并对R基因和R2基因进行扩增,R基因能扩增出条带,R2基因不能扩增出条带,该结果会支持相应的结论。
20.(2026·渝西中学·模拟预测)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制,图 1是两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型(杂交过程中无突变发生),图 2是研究人员对图 1中F₂果蝇每种表型选择一只,对其体细胞中有关基因进行PCR 后的电泳结果。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是_______。根据杂交实验_______(填“能”或“不能”)确定Y 染色体上有没有相关基因。你的依据是_______。
(2)亲本雄蝇基因型为_______,F2中与亲本基因型相同的个体所占的比例为_______。
(3)图2中①②③代表的基因依次是_______。
(4)已知野生型果蝇的正常活动节律(24小时为一个周期)由位于 X染色体上的PEP基因控制,当PEP基因发生突变时,表型可变为长节律(29小时为一个周期)、短节律(19小时为一个周期),甚至无节律,这体现了基因突变具有_______性。除该变异外,果蝇还可发生的可遗传变异类型有_______(至少答两种)。
【答案】(1)有翅、长翅 能 有翅个体中雄性全为长翅,且小翅只出现在雌性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上(F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY_)。若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY,F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因
(2)aaXBYB 1/8
(3)B、A、b
(4)不定向 基因重组、染色体变异、表观遗传
【解析】(1)纯合小翅雌 × 无翅雄,F1全部有翅长翅,说明有翅对无翅显性;子一代都是长翅,而子二代出现小翅,说明长翅对小翅显性。有翅个体中雌性全为长翅,且小翅只出现在雄性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上(F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY_)。 若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY(小翅雄蝇),F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因。
(2)A/a控制有翅无翅(位于常染色体,A为有翅显性,a为无翅隐性),B/b控制长翅小翅(位于X、Y染色体,B为长翅显性,b为小翅隐性),亲本均为纯合子,因此无翅雄蝇基因型为aaXBYB ,亲本雌蝇基因型为AAXbXb,F1基因型为AaXBXb和AaXbYB。 F₂中,与亲本基因型相同的个体为 AAXbXb 和aaXBYB ,概率分别为 1/4 ( A A ) × 1/4 ( XbXb ) = 1/16 , 1/4 ( aa ) × 1/4 ( XBYB ) = 1/16 ,总概率为1/16 + 1/16 =1/8。
(3)F1基因型为AaXBXb和AaXbYB,F₂雄蝇两种表型的基因型A-X-YB(含有4种基因A、a、B、b,电泳出现四条带)、aaX-YB(含有3种基因a、B、b,电泳出现三条带),再根据电泳图,F₂表型2没有的条带②为A基因。F₂雌蝇三种表型的基因型A-XBX-(含有4种基因A、a、B、b,电泳出现四条带,为表型1)、aaX-Xb(含有3种基因a、B、b,电泳出现三条带,为表型1)、A-XbXb(含有3种基因A、a、b,电泳出现三条带,为表型3),再根据电泳图,①为B基因,③为b基因。
(4) 同一PEP基因突变后出现长节律、短节律、无节律多种表型,体现基因突变不定向性。果蝇可遗传变异(除基因突变外):基因重组、染色体变异、表观遗传。
21.(2026·重庆·模拟预测)一年生水稻种植每年都需要进行播种、育秧、插秧等一系列繁琐的生产环节。多年生水稻具有强大再生能力的地下茎,如同“韭菜”一般,年复一年地生长、开花、结实,无需年年耕种,只需进行简单的田间管理,便能实现连续多年、多季的水稻生产。
(1)多年生水稻是我国科学家原创性培育出的水稻品种,利用纯种的有地下茎的多年生长雄野生稻P1与纯种无地下茎的一年生栽培稻P2进行杂交,获得的F1植株均有地下茎,F1自交,若获得的F2中有地下茎无地下茎约为______,可初步判断当位于非同源染色体上的2种显性基因同时存在时才表现为有地下茎,研究者将这2个控制有地下茎的基因分别命名为R2和R3,对应隐性基因表示为r2、r3。
(2)DNA中存在许多简单重复序列(SSR),不同染色体具有各自特异的SSR,SSR因其高多态性和稳定性,成为分子标记的“黄金标准之一”。P1的R2、R3基因和SSR在染色体上的位置关系如下图1所示(已知基因在染色体上相对距离越远,越容易发生互换),P2的相关分子标记用小写字母表示,如m1。用上述F1作为父本与P2进行测交,对3号染色体上的SSR进行分析(图2)。
①请在图2中将F1的SSR对应条带涂黑______。
②预计测交后代中大多数有地下茎水稻的SSR应为类型______(填字母),类型b植株出现的原因是______________________________。
③由于P2具有高产、口感好、生育周期短等优良性状,适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种,培育可稳定遗传的具有地下茎的新型P2品系,育种流程如图3。请完善育种流程:
Ⅰ______________________________________。
Ⅱ______。(请选择最佳选项)
A.M1、M3 B.M2、M3 C.M1、M4 D.M2、M4
Ⅲ______。
【答案】(1)9:7
(2)均涂黑(如图) a F1在减数分裂过程中,部分初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换,产生m1R2M2的雄配子,与P2产生的m1r2m2雌配子结合 P2 B 自交
【解析】(1)如果位于非同源染色体上的2种显性基因同时存在时才表现为有地下茎,则亲代有地下茎植株基因型是R2R2R3R3,而纯种无地下茎植株基因型是r2r2r3r3,杂交F1基因型是R2r2R3r3,F1自交R2_R3_的比例为3/4×3/4=9/16,所以F2中有地下茎无地下茎的比例约为9:7。
(2)①只分析3号染色体,P1的基因型是M1M1R2R2M2M2,P2的基因型是m1m1r2r2m2m2,所以F1的基因型是M1m1R2r2M2m2,当其和P2测交,子代中理论上基因型M1m1R2r2M2m2:m1m1r2r2m2m2=1:1,由于有地下茎的植株基因型必须含有R2基因,所以有地下茎植株基因型是M1m1R2r2M2m2,对3号染色体上的SSR进行分析如下图:
。
②根据①的分析,3号染色体上F1基因型M1m1R2r2M2m2,所以大多数有地下茎水稻的SSR应为类型a;
M1和R2在一条染色体上,由于b有地下茎,一定含有R2基因,理论上一定含有M1基因,但b植株却没有M1基因,可能的原因是F1在减数分裂过程中,部分初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换,产生m1R2M2的雄配子,与P2产生的m1r2m2雌配子结合。
③基因在染色体上相对距离越远,越容易发生互换,根据图1中基因的距离,M2和R2在3号染色体上,距离较近,基本不会发生互换,M3和R3在4号染色体上,距离较近,基本不会发生互换,所以可以以M2和M3作为有地下茎植株的标记;
杂交目的是培育可稳定遗传的具有地下茎的新型P2品系,首先P1与P2品系杂交得到F1,F1中含有控制地下茎的基因。让其与P2品系杂交,选择含有M2、M3标记的植株与P2多次回交,选择出高产、口感好、生育周期短等优良性状且有地下茎的植株让其自交,因为自交可以使杂合子纯合化,从而筛选出能多年生且稳定遗传的植株(纯合的有地下茎植株)。
22.(2026·重庆一中·一模)纯合大刍草(甲)产生的花粉均可育,但与纯合玉米(乙)进行杂交,F1产生的花粉中有部分不育。证据表明甲中有与此现象相关的基因。科研人员将F1连续回交8代获得植株T,如下图(F1~F8基因型均相同)。不考虑变异和表观遗传,回答下列问题:
(1)科研人员大胆假设:甲中有与此现象相关的基因为A,乙中含有其等位基因a,则F1的基因型为________,请推测F1~F8基因型均相同的原因:________________。
(2)进一步研究发现,甲的5号染色体上D基因表达的毒蛋白导致花粉不育。甲的5号和6号染色体上分别有基因Q和R,两者共同表达时,能使D基因的表达产物失活。乙的5号和6号染色体上对应的基因分别为d、q和r,对雌、雄配子的育性均无影响。
①若上述基因最早在花粉中表达,则不育花粉的基因型为________。
②实际上,F1~F8产生的花粉中可育花粉占1/4。分析原因可能是D基因表达的毒蛋白出现最迟在________(填时期),而且毒蛋白出现的时期________(填“早于”、“等于”或“晚于”)Q、R基因表达的时期。
(3)根据(2)②的机制,植株T作为母本、乙作为父本杂交,子一代产生的可育花粉基因型及其最简比例为____________。
【答案】(1)Aa Aa基因在一起时,A基因会导致含有a基因的花粉不育,因此F1~F8的可育花粉只有A一种类型,与玉米乙回交只能产生Aa基因型的后代
(2)DQr 减数分裂Ⅰ 早于
(3)DQR∶dqR∶dqr=1∶2∶6
【解析】在大多数情况下,基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,有的性状是由多个基因共同决定的,有的基因可影响多个性状。一般来说,性状是基因和环境共同作用的结果。
(1)已知甲(纯合大刍草)含基因A,乙(纯合玉米)含等位基因a,且F1由甲(♂)×乙(♀)得到,由于是杂交,F1应为杂合子Aa,回交对象始终是乙(aa),但题干却说明F1~F8基因型均相同,说明存在花粉不育,推测Aa基因在一起时,A基因会导致含有a基因的花粉不育,回交过程中只有这些可育花粉(A)参与受精,故与玉米乙回交只能产生Aa基因型的后代,后代基因型始终为Aa。
(2)①由题意可知,5号染色体上D基因表达的毒蛋白导致花粉不育,5号和6号染色体上的基因Q和R共同表达时,能使D基因的表达产物失活,乙的5号和6号染色体上对应的基因分别为d、q和r,那么不育花粉的基因型为DQr,因为D基因与Q基因均位于5号染色体上,只有D基因存在且Q、R基因未表达时,D表达的毒蛋白会导致花粉不育。
②因为可育花粉占1/4,因此 DQR、DQr、dQR、dqr 4种花粉中只有DQR可育(因为无论D基因何时表 达,QR共同表达后可使花粉可育),DQr一定不可育,dqR、dqr不育的原因只可能其细胞中存在D基因 表达产物,因此推测在减数分裂I结束前D基因就要表达,但此时QR不能表达,否则可能使dqR、dqr中的D基因表达产物失活。
(3)根据(2)②的机制,植株T的基因型为DdQqRr,以植株T作为母本、乙(ddqqrr)作为父本杂交,因为D基因与Q基因均位于5号染色体上,故子一代为1/4DdQqRr、1/4ddqqRr、1/4DdQqrr、1/4ddqqrr,它们分别产生配子DQR(可育)为1/4×1/4=1/16;dqR(可育)为1/4×1/2=1/8;dqr(可育)为1/4×1/2+1/4×1=6/16,因此,子一代产生的可育花粉基因型及其最简比例为DQR∶dqR∶dqr=1:2:6。
23.(2026·四川外国语大学附属外国语学校·一模)某两性花植物的花朵有着丰富多彩的颜色,如白色、黄色、红色、紫色等。研究发现,该植物不同花色的形成与花青素和黄酮类化合物的代谢有关。色素代谢途径如图 所示,显性基因A、B、D控制色素的合成,且独立遗传。请回答下列问题:
(1)基因型为AaBbDd和aaBbDd的该植物两品种进行杂交,在F₁中表现型紫色:红色:黄色:白色=______________________。在F₁中花的颜色在自交后代持续保持不变的个体所占的比例为____________。
(2)该植物的野生型花色为棕色,经过突变和长期驯化,目前花色多为橙色。已知该植物的棕色(Gh)对橙色(gh)为显性。科研人员对多个品种进行分析,发现有两个橙色突变类型突变体1和突变体2。为探究两种突变是否来自同一基因,请设计一个杂交实验,写出实验思路并预期结果及结论:________________。
(3)科研小组采用PCR 技术,扩增出野生型和突变体 Gh/gh基因的片段,电泳结果见图14甲。已知野生型 Gh 基因的部分序列为,该链为非模板链,编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸 (注:起始密码子:AUG,天冬氨酸GAU,丝氨酸UCG,亮氨酸CUC,苏氨酸ACA,终止密码子UAA、UAG)。科研小组对野生型和突变体1进行了DNA 测序,结果见下图乙 (图中仅显示了两者含有差异的部分序列)。比较两种基因的碱基序列,发现突变体1是由于 Gh基因中的DNA 序列发生碱基对的替换,导致_________________,花色表现为橙色。
【答案】(1)9:9:6:8 11/32
(2)突变体1和突变体2杂交,统计子代表型,若子代花色全为橙色,则两者的突变来自同一个基因;若子代花色全为棕色,两者的突变可能是来自不同个基因
(3)相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG,导致终止密码提前出现,其指导合成的肽链缩短
【解析】1、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。
1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(1)基因型为AaBbDd和aaBbDd的植株杂交,三对基因独立遗传。 紫色( A_B_D_ ):1/2×3/4×3/4= 9/32 ;红色( aaB_D_ ):1/2×3/4×3/4= 9/32; 黄色(_ _B_dd ): 1×3/4×1/4= 6/32;白色(_ _bb_ _):1 ×1/4×1= 8/32 。因此,表现型比例为 紫色:红色:黄色:白色 = 9:9:6:8。F₁中花的颜色在自交后代持续保持不变的基因型的比例8_ _bb_ _:1aaBBDD:2_ _BBdd,故这些个体所占比例为:11/(9+9+6+8)=11/32。
(2)依题意,棕色(Gh)对橙色(gh)为显性,若两个橙色突变类型突变体1和突变体2都是由Gh基因突变而来,则突变体1的基因型可假设为gh1gh1、突变体2的基因型可假设为gh2gh2。突变体1、2杂交,子代基因型为gh1gh2,全表现橙色;若突变体1、2不是由同一个基因突变而来,则可假设突变体1的基因型为AhAhghgh,突变体2的基因型为ahahGhGh,突变体1、2杂交,子代基因型为AhahGhgh,全表现棕色。
(3)据图乙可知,野生型Gh基因的部分序列为:5'-GATTCGCTCACA-3' (该链为非模板链),突变体1相应的碱基序列是5'-GATTAGCTCACA-3',故可知,发现突变体1是由于Gh基因中的DNA序列中C-G碱基对被替换成了A-T碱基对,导致相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG,导致终止密码提前出现,其指导合成的肽链变短,花色变为橙色。
24.(2026·重庆八中·一模)小鼠(2N=40,XY型)中存在一种名为“白腹爪尾”的显性突变,该突变表现为腹部、四肢末端及尾部白化。已知控制突变型性状的基因W对控制野生型性状的基因w为完全显性,且雌雄个体中均有突变型性状存在。
(1)W/w可能有如图1所示的三种位置情况,科学家利用纯合的突变型和野生型进行正反交,若正反交结果不一致,则W/w位于_______(用图中数字作答,下同);若正反交结果是一致的,则任选一组杂交的子一代随机交配,若子二代雄性中的表型及比例与雌性是一致的,则 W/w位于_______,若不一致,则W/w位于______。
(2)正反交实验表明W/w位于常染色体上,科学家继续利用三体小鼠(某对同源染色体多1条)对W/w进行精确定位。已知三体减数分裂形成的配子随机获得1条或者2条该染色体,雄配子含两条该染色体时有1/3不能存活,且四体小鼠致死。以纯合突变型n号三体小鼠为母本与纯合野生型小鼠杂交得 F₁,选 F₁中三体小鼠随机交配得 F₂,若 F₂表型及比例为野生型:突变型=_____________,则说明该基因位于n号染色体上。基于上述原理,理论上科学家最多需要_________轮杂交实验即可确定 W/w位于1号染色体上。
(3)在突变小鼠的白色皮肤中,W基因启动子区DNA甲基化水平异常升高,并伴有组蛋白标记H3K9me3的富集,导致该基因转录受抑制。DNA甲基化和H3K9me3组蛋白标记属于___________。此外,W基因转录形成的mRNA在翻译水平调控 W蛋白合成量的机制如图2所示,若通过基因编辑技术将uORF中起始密码子AUG改为UUG,则W蛋白的合成效率将_____________(填“升高”或“降低”),原因是_________________。
【答案】(1)② ① ③
(2)1:23 18
(3)表观遗传 升高 uORF中起始密码子(AUG)失效,使核糖体绕过uORF, 更高效地结合mORF中的起始密码子(AUG)
【解析】正交和反交可用于检测伴性遗传还是常染色体遗传,如果是常染色体遗传,无论正交还是反交,后代的表现型及比例都相同;如果是伴性遗传,后代的表现型会与性别相关联,因此正交和反交结果不同。
(1)若仅在X染色体上, 正交:♂XWY×♀XwXw→F1:XWXw、XwY,反交:♂XwY×♀XWXW×→F1:XWXw、XWY,正反交结果不一致。 若在常染色体上,正交:♂WW×♀ww→Ww,反交:♂ww×♀WW→Ww,正反交结果一致;F1随机交配雄性和雌性中野生型:突变型=3:1,子二代雄性中的表型及比例与雌性是一致的。若位于X和Y染色体的同源区段上,正交:♂XWYW×♀XwXw→F1:XWXw、XwYW, 反交: ♀XWXW×♂XwYw→F1:XWXw、XWYw,正反交结果一致,正交F1随机交配:XWXw×XwYW→F2:XWXw、XwXw、XWYW、XwYW,雄性中只有突变型,雌性中野生型: 突变型=1:1,子二代雄性中的表型及比例与雌性是不一致的;反交F1随机交配:XWXw×XWYw→F2:XWXW、XWXw、XWYw、XwYw,雄性中野生型:突变型=1:1,雌性中只有突变型,子二代雄性中的表型及比例与雌性是不一致。
(2)若该基因位于n号染色体上,则亲本三体为♀WWW与♂ww杂交子一代的三体为WWw,子一代的雌配子为WW:w:Ww: W=1:1:2:2;雄配子没有存活率差异时也为WW:w:Ww: W=1:1:2:2,但WW与Ww这两种配子有1/3不能存活, 故雄配子WW:w:Ww: W=2:3:4:6。理论上,野生型概率为1/6×3/15=3/90;但四体小鼠致死,故死亡个体及最终表型比例如下图所示
,故野生型的概率为3/(90-18)=1/24,野生型:突变型=1:23。 由题意可知,该突变基因位于常染色体上,则可排除性染色体,小鼠2N=40,即共有20对同源染色体,排除性染色体后还剩19对,最多检测完18对后,一定能确定W/w位于1号染色体上,即最多需要18轮实验。
(3)DNA甲基化或组蛋白乙酰化导致转录受到抑制属于表观遗传。由图2可知,若将uORF中起始密码子AUG改为UUG,uORF中起始密码子(AUG)失效,使核糖体绕过uORF, 避免翻译无关短肽,则可更高效地结合mORF中的起始密码子(AUG),从而提高W蛋白的合成效率。
25.(2026·重庆育才中学·模拟预测)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(2)品系甲花粉中无淀粉积累,花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交,获得F1,用碘化钾溶液对花粉染色,甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。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)将上述育性恢复基因命名为A,为确定其在染色体上的位置,对F2群体进行检测,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%的植株检测到不育型亲本的分子标记,结果如下表。
植株编号
植株染色体的分子标记
花粉育性(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
−
100%
2
+
+
−
100%
3
−
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“−”表示来自不育型亲本
①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是________。
②综合分析植株1~3的结果,A最可能位于分子标记________附近。
(4)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。推测丙的育性恢复基因起作用的时期是________。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。
(5)上述雄性不育基因与育性恢复基因均源于水稻群体中的变异,从进化的角度概括雄性不育基因与育性恢复基因存在的生物学意义是雄性不育基因的存在使植物进行异花传粉,________,二者的存在增加遗传多样性,为自然选择提供材料。
【答案】(1)去雄
(2)1/2/50%
(3)F1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A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中 M2
(4)形成配子后(减数分裂Ⅰ结束后) 花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7∶3∶2
(5)育性恢复基因的存在保留自花传粉的能力
【解析】(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)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)①育性恢复基因命名为A,对F2群体进行检测,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,说明A位于8号染色体上,表格显示,1、2号植株的M1和M2来自恢复型亲本,M3来自不育型亲本;3号M1来自不育型亲本,M2、M3来自恢复型亲本。对于花粉染色率为100%的植株1、2中检测到不育型亲本的分子标记M3,根本原因是F1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A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中,所以植株1、2的M3类型和花粉育性不一致。②在植株3中,A与不育型亲本的分子标记M1重新组合,进入配子中,在植株1、2中,A与不育型亲本的分子标记M3重新组合,进入配子中,二者结合说明A最可能位于分子标记M2附近。
(4)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。丙是在乙的基础上同时含有A、B育性恢复基因,所以基因型为AABB,甲的基因型为aabb,将丙与品系甲杂交,F1的基因型为AaBb,F1作为父本,则产生可育的花粉有AB、Ab、aB,各占1/3,母本产生AB、Ab、aB、ab4种卵细胞,各占1/4,利用配子法计算F2,其中基因型AaBb染色率为75%,占3/12,基因型aaBb(ab败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而aB,有淀粉积累,100%的染色率)和Aabb(ab败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而Ab,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AABB占1/12、AABb占2/12、AaBB占2/12、AAbb占1/12、和aaBB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。
(5)从进化的角度概括雄性不育基因与育性恢复基因存在的生物学意义是雄性不育基因的存在使植物进行异花传粉,育性恢复基因的存在保留自花传粉的能力。二者的存在增加遗传多样性,保障种群繁衍,为选择提供原材料。
26.(2026·重庆巴蜀中学·模拟预测)番茄和水稻是两性花,可进行自花传粉和异花传粉,具有明显的杂种优势。雄性不育的利用是实现杂种优势的重要途径之一。
(1)番茄的雄性可育基因M对雄性不育基因m为完全显性,基因型为 Mm的植株随机传粉两代,F₂中雄性不育植株所占比例为_______。
(2)番茄幼苗紫茎对绿茎为显性,由等位基因B、b控制,研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交得F₁,F₁自交,统计F₂表型,结果如下表所示(单位:株)。
F₂
总株数
雄性可育株
雄性不育株
紫茎
750
660
90
绿茎
250
90
160
推测产生上述F₂表型及比例的原因是________________________________________。为验证上述推测,可将上述F₁与表型为________的个体杂交,预期杂交后代表型及比例为_____________________。
(3)籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交,其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,部分花粉因缺少对应的解毒蛋白,而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区,该区的基因不发生交换,如图所示。科研人员利用基因编辑技术分别敲除了杂交种中R区的相关基因,得到相应植株后检测其花粉育性的情况,结果如下表。
杂种植株编号
1
2
3
敲除基因
EM
F
花粉育性
50%可育
全部败育
100%可育
根据上述信息判断,控制毒素蛋白合成的基因是_____;杂交种产生花粉的过程中,相关基因表达出解毒蛋白的最早时间是________。
【答案】(1)1/6
(2)控制茎色的基因与控制雄性不育的基因位于同一对同源染色体上,B 与 M 连锁,b 与 m 连锁,且减数第一次分裂时发生互换 绿茎雄性不育 紫茎可育:紫茎不可育:绿茎可育:绿茎不可育=4:1:1:4
(3)ED 减数第一次分裂之后(或减数第二次分裂时期)
【解析】基因分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律的实质是在减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)Mm 随机传粉,mm 植株不能产生可育雄配子,仅贡献雌配子。 推导: F1 基因型:MM:Mm:mm=1:2:1 F1 雄配子:仅 MM、Mm 可育,雄配子 M:m=2:1 F1 雌配子:M:m=1:1 F2 基因型:MM:Mm:mm=2:3:1,mm比例为1/6。
(2)控制紫茎 / 绿茎的基因(B/b)与控制育性的基因(M/m)位于同一对同源染色体上,B 与 M 连锁,b 与 m 连锁,且减数第一次分裂时发生互换F1 主要产生 BM 和 bm 两种配子,自交后紫茎多为可育、绿茎多为不育。为了验证 F1 产生的配子类型及连锁关系,最经典的验证方法是测交。 测交对象:需要选择隐性纯合子(绿茎雄性不育,bbmm)作为母本与 F1 杂交。 若选 F1 作父本,隐性纯合作母本:可直接观察花粉育性及茎色分离。通常为了验证连锁,首选 F1 与绿茎雄性不育(bbmm) 个体杂交。根据F2中绿茎雄性不育株占比为160/(750+250)=16/100,推测F1产生bm配子比例为40%,F1产生4种配子种类及比例为BM∶Bm∶bM∶bm=4∶1∶1∶4,预期杂交后代表型及比例:与 bbmm(只产 bm 配子)杂交: 紫茎可育:紫茎不可育:绿茎可育:绿茎不可育=4:1:1:4。
(3)根据表格数据进行反向推导: 组 1(敲除EM):花粉 50% 可育。 组 2(敲除 F):花粉全部败育。 组 3(敲除 ED):花粉全部可育。花粉全部败育,说明 F 可能是解毒蛋白。 敲除 ED 后花粉全部可育,说明 ED是 控制毒素蛋白合成的基因。 组 1 中 50% 可育,是因为花粉中只有一半携带 F得以解毒,另一半仅携带 ED 被毒死。 减数分裂过程中,细胞质分裂通常发生在减数第一次分裂末期(形成两个次级精母细胞)。 毒素蛋白基因 表达产生的毒性物质会弥散进入两个次级精母细胞。 若F(解毒基因)在减数第一次分裂之前表达,则两个次级精母细胞都会获得解毒蛋白,花粉应 100% 可育,与实验结果矛盾。 只有当 F 在减数第一次分裂之后(即减数第二次分裂时)表达,才能确保仅部分花粉获得解毒蛋白,解释 50% 育性的现象。
27.(2026·重庆八中·模拟预测)某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB,AAbb, aaBB, aabb的触角长度分别为2cm, 4cm, 0cm, 0cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4cm和0cm(无触角)的两个纯合亲本进行杂交得F₁,触角长度均为1cm,F₁雌雄个体交配得F₂,统计F₂中触角长度及对应个体数量,结果如下表。
触角长度 (cm)
0
1
2
3
4
个体数量(个)
60
40
30
20
10
(1)基因 A 和B对昆虫触角发育的作用分别是__________、__________(填“促进”或“抑制”)。F₂中触角长度为3cm的基因型为________。
(2)将AABB和 aabb杂交得到群体(甲),取杂交时得到的部分受精卵进行诱变处理,经培养得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过 PCR 扩增控制分叉性状的相关基因(D/d)并用同种限制酶完全切割后进行电泳,结果如图,说明分叉性状是由__________(填“D”或“d”)基因控制。
(3)为了判断D/d和A/a、B/b的位置关系,将题(2)中的乙与甲群体雄性个体杂交,观察并统计子代表型和比例,不考虑其它基因突变和染色体互换:
①若D/d和A/a位于同源染色体上,则子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=3:7:6或7: 3: 6;
②若D/d和B/b位于同源染色体上,则子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=__________;
③若D/d和 A/a、B/b位于非同源染色体,则子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=_________。
【答案】(1)促进 抑制 AABb
(2)D
(3)3:2:3或2: 3: 3 5∶5∶6
【解析】(1)aaBB, aabb的触角长度为0cm,而AABB,AAbb的触角长度分别为2cm, 4cm,说明基因A对昆虫触角发育的作用是促进;AAbb的触角长度为 4cm,而AABB的触角长度为2cm,说明基因B对昆虫触角发育的作用是抑制。F2表型及比例为9:3:3:1的变式,说明亲本基因型为AaBb,根据子代五种表型及比例推断,一个A基因可以让触角增加2cm,一个B基因可以让触角减少1cm,F₂中触角长度为3cm的基因型为AABb。
(2)甲相关基因的酶切产物电泳出现3.3和2.1kb两个条带,而触角有分叉的雌性个体乙相关基因的酶切产物电泳出现3.3和2.1kb以及5.4kb三个条带,说明个体乙同时含有D和d基因,表现为分叉性状,说明分叉性状是由D基因控制。
(3)将AABB和 aabb杂交得到群体(甲),结合小问2的相关分析可知甲的基因型为AaBbdd,乙的基因型为AaBbDd。②若D/d和B/b位于同源染色体上,单独考虑A、a基因,子代基因型种类及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,再考虑B、b和D、d基因,甲产生的配子种类及比例为Bd:bd=1:1,乙产生的配子种类及比例为bd:BD=1:1或Bd:bD=1:1,子代基因型种类及比例为Bbdd:bbdd:BBDd:BbDd=1:1:1:1或BBdd:BbDd:Bbdd:bbDd=1:1:1:1,第一种情况下,aa存在时表现为无触角,AaBB也表现为无触角,无触角的比例为1/4+2/4×1/4=6/16,其余为有触角,有触角分叉的基因型为AABBDd、AABbDd、AaBbDd,占比为1/4×1/4+1/4×1/4+2/4×1/4=4/16,有触角无分叉占比为1-4/16-6/16=6/16,子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=2:3:3;第二种情况,aa存在时表现为无触角,AaBB也表现为无触角,无触角的比例为1/4+2/4×1/4=6/16,其余为有触角,有触角分叉的基因型为AABbDd、AAbbDd、AaBbDd,AabbDd占比为1/4×1/4+1/4×1/4+2/4×1/4+2/4×1/4=6/16,有触角无分叉占比为1-6/16-6/16=4/16,子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=3: 2: 3。③若D/d和 A/a、B/b位于非同源染色体,无触角为aa----、AaBB--,比例为1/4+2/4×1/4=6/16,有触角的比例为1-6/16=10/16,有触角分为有分叉和无分叉,D-为有分叉,dd为无分叉,因此有分叉:无分叉=1:1,触角有分叉占比为10/16×1/2=10/32,触角无分叉占比为10/16×1/2=10/32,综合分析,子代中触角有分叉:触角无分叉:无触角=10:10:12=5∶5∶6。
28.(2026·重庆八中·模拟预测)小鼠的毛色表现机制如下:B基因使酪氨酸合成多巴醌,b基因无此功能表现为白色;D基因使多巴醌合成黑色素,d基因使多巴醌转化成棕黄色素。B/b与D/d位于常染色体上,独立遗传。另有复等位基因A⁺/A/a,A⁺可抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌转化为褐色素;A表达产物与A⁺相同,但受毛囊周期调控,毛囊退化时A基因不表达,毛囊生长时A基因表达;a不表达催化合成褐色素的酶。
(1)A⁺ABBDD 小鼠表型为___________。⁺
(2)已知B/b、A⁺/A/a分别位于1、2号常染色体上。现进行杂交实验如下:
杂交组合
亲本
子代表型及比例
1
aaBbDd 的黑色雄鼠×黑褐相间雌鼠甲
黑褐相间:黑=1:1
2
棕黄色雄鼠×黑褐相间雌鼠甲
黑褐相间:黑=1:1
①雌鼠甲的基因型为___________。
②研究人员以杂交组合1中某子代黑褐相间小鼠的DNA为模板,分别依据b基因和d基因的碱基序列设计引物对1和引物对2进行PCR扩增,电泳结果如图所示,则该小鼠的基因型为___________。与传统的杂交方法相比,采用PCR结合电泳技术鉴定个体基因型的优点和缺点分别是什么?___________(各选一点回答即可)。
M:标准DNA片段
1:引物对1电泳结果
2:引物对2电泳结果
(3)让杂交组合2中子代黑褐相间雌鼠与亲本雄鼠杂交,不考虑互换,统计子代非白化小鼠的表型及比例,若统计结果为___________,则D基因不在2号常染色体上;若统计结果为___________,则D基因在2号常染色体上。
【答案】(1)褐色
(2)AaBBDD AaBbDD 优点:操作简便快速,结果准确(或分子水平鉴定,灵敏度高);缺点:对实验设备及技术要求高,成本较高(或需要提前已知基因序列设计引物)
(3)黑褐相间:褐棕黄相间:黑色:棕黄色=1:1:1:1 黑褐相间:棕黄色=1:1
【解析】(1)据题“控制褐色性状的基因A+,该基因的表达产物可以抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌转化为褐色素”,由于A+ABBDD的小鼠含有B基因,可以合成多巴醌,A+基因存在,且A+基因表达不受毛囊周期调控,始终可以抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌转化为褐色素,故该小鼠表现为褐色;
(2)①由于A表达产物与A+相同,但受毛囊周期调控,毛囊退化时A基因不表达,毛囊生长时A基因表达;a不表达催化合成褐色素的酶,说明黑褐相间雌鼠甲含A,后代有黑鼠,说明甲为Aa,结合甲的性状分析甲的基因型为AaB_D_,AaB_D_×aaBbDd子代无白色,故甲必含BB,子代没有棕黄色,说明子代没有dd,所以甲为DD,因此甲基因型为AaBBDD。
②引物对1扩增b基因出现条带,说明该小鼠含b基因;引物对2扩增d基因未出现条带,说明不含d基因;该子代是黑褐相间,因此含A基因,结合亲本基因型可得该小鼠基因型为AaBbDD。与传统的杂交方法相比,采用PCR结合电泳技术鉴定个体基因型存在操作简便快速,结果准确(或分子水平鉴定,灵敏度高)的优点;以及对实验设备及技术要求高,成本较高(或需要提前已知基因序列设计引物)的缺点。
(3)根据题意可知,杂交组合2棕黄色雄鼠基因型为aaB_dd,与黑褐相间雌鼠甲AaBBDD杂交,选取杂交组合2子代中黑褐相间雌鼠基因型AaB_Dd与亲本棕黄色雄鼠aaB_dd杂交,若D基因不在2号染色体上,则满足自由组合定律,即AaB_Dd×aaB_dd→(Aa:aa)(BB:B_:bb)(Dd:dd),若只观察统计子代非白化小鼠,只考虑A/a和D/d两对基因自由组合,即为(Aa:aa)×B_×(Dd:dd)=(1:1)×1×(1:1),可得子代非白化小鼠的表现型及比例为黑褐相间(AaB_Dd):褐棕黄相间(AaB_dd):黑色(aaB_Dd):棕黄色(aaB_dd)=1:1:1:1。若D基因在2号常染色体上,则不满足自由组合定律,根据亲本基因型可知杂交组合2子代中黑褐相间雌鼠基因型AaB_Dd中A和D连锁,a和d连锁,产生配子AD:ad=1:1,棕黄色雄鼠aaB_dd产生ad配子,可得子代非白化小鼠的表现型及比例为黑褐相间(AaB_Dd):棕黄色(aaB_dd)=1:1。
29.(2026·重庆巴蜀中学·一模)豌豆花可生于茎尖(顶生)或叶腋(腋生),这对相对性状由4号染色体上的一对等位基因F/f控制:
(1)用植株甲(顶生)与植株乙(腋生)杂交,F1全为腋生,F1自交后得到F2,有304株腋生,94株顶生,由此推断____(填“顶生”或“腋生”)是隐性性状。
(2)如图,用PCR技术对亲本、F1和F2的腋生植株进行检测;从基因F/f的功能分析,F2-5号植株的结果存在异常。进一步研究后,在6号染色体上找到另一对基因M/m,M/m和F/f的遗传遵循____定律。检测后发现亲本乙携带基因m,则F2-5号的基因型为____。根据F2腋生植株的基因型分析,阐述基因m对F/f所控制性状的影响:____。
(3)在F2顶生植株中检测到少量与F2-5号植株电泳结果相同的植株,这些植株自交后代F3中有54株顶生,18株腋生。研究人员认为是因为基因型为mm的个体的外显率不足100%(外显率是特定基因型的个体表现出相应表型的比例),请结合F3的表现型数据,推测mm个体的外显率约为____。
(4)向甲的受精卵中引入1个雄性不育基因H,培育成植株丙。若基因H插入4号染色体中且未破坏豌豆原有基因,以丙为母本,乙为父本进行杂交,再以F1的雄性不育植株为母本,雄性可育植株为父本,杂交得到F2。F2的雄性不育植株中腋生比例为____(不考虑突变和互换)。
【答案】(1)顶生
(2)(孟德尔)自由组合 mmff 基因m抑制ff个体表现出顶生性状
(3)25%
(4)17/32
【解析】基因的自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合互不干扰,形成配子时,决定同一性状的成对遗传因子分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(1)由题意可知,甲(顶生)× 乙(腋生)→F1全为腋生,F1自交得到F2,腋生304株、顶生94株,比例约为3:1,符合分离定律,由此推断顶生是隐性性状。
(2)M/m在6号染色体上,F/f 在4号染色体上,这两对基因的遗传应遵循孟德尔自由组 合定律。根据电泳结果判断,甲的基因型为 MMff,乙的基因型为 mmFF,则 F2-5 号的基因型为mmff。图中F2腋生植株的基因型分别为mmFf、MMFf、MmFF、MMFF、mmff、MmFf、mmFF,可分析出 MM、Mm 和 mm都不影响 F-(FF和Ff)表现为腋生性状, 但mm会抑制ff表现出顶生性状。
(3)F2顶生植株中有少量与 F2 -5号植株电泳结果相同,这些植株的基因型也是mmff(但表现为顶生),自交后代基因型全为mmff,其中54/(18+54)=75%为顶生,25%为腋生。结合第(2) 问中m基因的功能,推断出基因型为mm的个体外显率仅为25%,其余个体的 m基因未能表现出功能导致个体表现为ff的顶生性状。
(4)若丙的4号染色体含有1个雄性不育基因H,该基因将与基因f连锁,不妨将它们 所在的染色体表示为fH。亲代杂交:MMf Hf×mmFF→MmFf(可育),MmFfH (不育), F1代杂交:MmFfH ×MmFf→杂交结果如表所示:,携带f H的个体不育,其中 MMfHf 和 MmfHf为顶生性状,75%的mmfHf将表现为顶生性状,因此不育个体中顶生植株比例为(1/16×3 + 1/16×75%)/(1/16×8)=15/32,则不育个体中腋生植株比例为17/32。
试卷第1页,共3页
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