2027届高三生物人教版二轮复习课件增分微专题❸　基因定位类问题综合分析

增分微专题❸　基因定位类问题综合分析 1 01.真题示例 02.专题强化练21 内容 索引 2 01.真题示例 返回导航 3 例1（2025·四川卷）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因(A/a、D/d)控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。 实验 亲本 F1表型 F2表型及比例 实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶＝9∶7 实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒＝9 ∶　3∶ 4 返回导航 4 (1)实验1中，F2的绿叶水稻有　　　　种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因　　　　（填“能”或“不能”）独立遗传。 5 能 返回导航 5 解析：实验1中，紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶∶绿叶＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，子二代A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶，故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd，共5种基因型。实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。 返回导航 6 (2)研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有　　　　.种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为　　　　　　的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。 2 bbDd或BbDd 返回导航 7 解析：研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4，则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd，白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd，棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒，共2种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交，子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。 返回导航 8 (3)为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为__________________________。 紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒＝1∶1∶1∶1 返回导航 9 解析：为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD，植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒＝1∶1∶1∶1。 返回导航 10 (4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到　　　　个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为　　　　。 4 或 返回导航 11 解析：研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，则两对基因连锁，继续开展如下实验：①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体上，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中，最多能观察到2个红色和2个黄色，共4个荧光标记。②若A和B在一条染色体上，a和b在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒)，则紫叶紫粒植株所占比例为。 返回导航 12 若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD(紫叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒)，则紫叶紫粒植株所占比例为。 返回导航 13 [题后拓展] 两（多）对等位基因位置关系的判定 实验法判断两（多）对等位基因位于一对还是两对同源染色体上，实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律，还是遵循连锁与互换规律。 返回导航 14 (1)如图所示，①图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循分离定律；②图中基因A/a与D/d（或基因B/b与D/d）分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律；③图中基因A/a和B/b位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律。 返回导航 15 (2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置（以AaBb自交为例） 性状分离比 9∶3∶3∶1 3∶1 1∶2∶1 位置图示 返回导航 16 特别提醒 ①若自交后代出现(3∶1)n的分离比（或其变式），或测交后代出现(1∶1)n的分离比（或其变式），则说明这n对等位基因位于非同源染色体上，且遵循自由组合定律。 ②若显性表型出现的概率为（）n或子代性状分离比之和为4n，则n代表等位基因的对数，且n对等位基因位于n对同源染色体上。 返回导航 17 判断两对等位基因(A/a、B/b)位于一对还是两对同源染色体上的常用方法（不考虑变异）： 常用方法 分析判断 自交法 F1(AaBb)自交后代的性状分离比为3∶1或1∶2∶1，两对基因位于一对同源染色体上 F1(AaBb)自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1或其变式，两对基因位于两对同源染色体上 测交法 F1(AaBb)测交后代的表型比例为1∶1，两对基因位于一对同源染色体上 F1(AaBb)测交后代的表型比例为1∶1∶1∶1或其变式，两对基因位于两对同源染色体上 花粉鉴定法 F1(AaBb)产生两种类型的花粉，且比例为1∶1，两对基因位于一对同源染色体上 F1(AaBb)产生四种类型的花粉，且比例为1∶1∶1∶1，两对基因位于两对同源染色体上 返回导航 18 [反馈即练] （2025·陕晋青宁卷）某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害，纯合栽培品种(X)果实糖分含量高，叶全缘，但没有分泌腔；而野生纯合植株（甲）叶缘齿状，具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。 返回导航 19 对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁，其表型如下表。回答下列问题。 返回导航 20 (1)由表分析可知，控制叶缘形状的基因是　　　　，控制分泌腔形成的基因是　　　　。 A A、B 解析：假定基因敲除后用相应的小写字母表示，根据表格可得，甲为AABB齿有，乙为aaBB全无，丙为AAbb齿无，丁为aabb全无，因此控制叶缘的基因是A，控制分泌腔的是A和B基因共同决定的。 返回导航 21 (2)为探究A基因和B基因之间的调控关系，在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少，而植株丙中A基因的表达量无变化，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 A基因促进B基因表达，而B基因不参与调控A基因表达 解析：乙敲除A基因，但没有敲除B基因，在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少，说明A基因可以促进B基因的表达；丙敲除B基因，但没有敲除A基因，植株丙中A基因的表达量无变化，说明B基因不参与调控A基因的表达。 返回导航 22 (3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系，不考虑突变及其他基因的影响，选择表中的植株进行杂交，可选择的亲本组合是　　　　　。F1自交得到F2，若F2的表型及比例为_____________________________________________________，则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果，可推测栽培品种(X)的　　　　（填“A”“B”或“A和B”）基因功能缺陷，可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。 甲和丁或乙和丙 齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔＝9∶3∶4 A 返回导航 23 解析：甲基因型为AABB，乙为aaBB，丙为AAbb，丁为aabb，要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系，即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交，因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙，F1AaBb自交得到F2，若A、B基因位于两对同源染色体上，则满足自由组合定律，F2的表型及比例为齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔＝9∶3∶4。栽培品种(X)叶全缘，但没有分泌腔，应该是A基因缺陷。 返回导航 24 理由如下：根据遗传图解可知，野生型甲AABB和栽培品种(aabb或aaBB两种情况)杂交一代F1的两种情况为AaBb或AaBB，两者都是有分泌腔，F1自交，如果是AaBb，F2比例为9∶7，如果是AaBB，F2比例为3∶1，符合题意。因此栽培种基因型为aaBB，缺乏A基因。 返回导航 25 [真题示例] 例2 （2025·全国二卷）水稻为一年生植物，每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。 (1)甲品系具有地下茎，地下茎可使水稻进行无性繁殖，从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示，F2的性状分离比接近　　　　，由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 9∶7 返回导航 26 解析：根据F2有地下茎∶无地下茎＝3 024∶2 237≈9∶7，可知这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 返回导航 27 (2)若要进一步验证上述结论，可设计的杂交方案和预期结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。 将F1与乙品系进行测交，预期结果为子代中有地下茎与无地下茎的比例为1∶3 解析：要验证上述结论(即这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制)，可采用测交的方法，即让F1(双杂合子)与乙品系(隐性纯合子)杂交。预期结果为子代中有地下茎与无地下茎的比例为1∶3。 返回导航 28 (3)DNA中存在许多简单重复序列(SSR)，可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析，最终确定了R2和R3的位置，甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示，乙品系的相关分子标记用小写字母表示，如m1。 返回导航 29 F1在减数分裂过程中，有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为　　　　.%。 4.05 返回导航 30 解析：已知有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换。一个初级精母细胞减数分裂能产生4个配子，发生互换的初级精母细胞产生的4个配子中有1个是m1R2。设初级精母细胞总数为N，发生互换的初级精母细胞数为0.162N，这些细胞产生的m1R2配子数为0.162N，未发生互换的初级精母细胞不产生m1R2配子。所以F1雄配子中m1R2配子所占比例为0.162N÷4N＝4.05%。 返回导航 31 (4)由于乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，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乙品系，请完善育种流程。 返回导航 32 解析：乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，育种流程为：将甲品系与乙品系杂交，获得F1(含有控制地下茎的基因，但为杂合子)；让F1与乙品系杂交，在后代中筛选含M1～M4分子标记的植株，继续与乙品系杂交，每代筛选含M2、M3分子标记的植株，最后让该类型植株自交，筛选可稳定遗传的具有地下茎的植株。 返回导航 33 图解如下： 返回导航 34 [题后拓展] 利用已知基因、单体、三体或缺体定位特定基因的位置 若二倍体生物含有2n条染色体，一个染色体组有n条染色体，则一个染色体组中的任意一条染色体缺失形成单体系(2n－1)，有n种单体。染色体任意多一条称为三体系(2n＋1)，有n种三体。 返回导航 35 具体分析： 方法1　利用已知基因定位 举例：已知基因A与a位于2号染色体上 返回导航 36 方法2　利用单体定位 返回导航 37 方法3　利用三体定位 返回导航 38 方法4　利用染色体片段缺失定位 或：让隐性纯合个体(aa)和一条染色体缺失某片段的个体（AA或A）杂交，如果F1出现隐性性状（假显性），则基因位于此染色体缺失片段上，否则不是。 返回导航 39 [反馈即练] （2025·山东卷）某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 返回导航 40 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株∶白花植株＝10∶6 实验二 AaBb（诱变）(♂)×aabb(♀) 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条   返回导航 41 (1)据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传　　　　（填“符合”或“不符合”）自由组合定律。实验一的F2中，蓝花植株纯合体的占比为　　　　。 符合 返回导航 42 解析：实验一，亲本甲白花植株和乙白花植株杂交，子一代均为蓝花植株，蓝花植株自交子二代蓝花植株∶白花植株＝10∶6，为9∶3∶3∶1的变式，满足自由组合定律，且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，说明A_B_和aabb表现为蓝花，A_bb和aaB_表现为白花，蓝花纯合子为AABB和aabb，分别占，因此蓝花植株纯合体的占比为。 返回导航 43 (2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、　　　　　　。请通过1次杂交实验，探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时，任意2条同源染色体可正常联会并分离，另1条同源染色体随机移向细胞任一极。 实验方案：　　　　（填标号），统计子代表型及比例。 ①三体蓝花植株自交　②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交 预期结果：若_____________________________________________，则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ；否则，发生在减数分裂Ⅱ。 AaaBb、aaabb ① 子代蓝花∶白花＝5∶3 返回导航 44 解析：已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条，且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离，同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花，可能的原因是减数分裂Ⅰ含A和a的同源染色体未分离，产生AaB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体；也可能是减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ含A的姐妹染色单体分离后移向同一极，从而产生AAB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体；也可能是减数分裂Ⅱ后期，含a的姐妹染色单体分离后移向同一极，产生aab的配子，与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。 返回导航 45 减数分裂Ⅰ异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb，减数分裂Ⅱ异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb，无论自交还是测交，若子代都只有蓝花，则该蓝花植株基因型为aaabb，因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。若进行测交，AaaBb个体进行测交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，Aaa可以产生的配子种类及比例为A∶a∶Aa∶aa＝1∶2∶2∶1，测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1∶1，再考虑B、b基因，测交的结果是Bb∶bb＝1∶1，因此子代蓝花∶白花＝1∶1； 返回导航 46 AAaBb个体进行测交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，AAa可以产生的配子种类及比例为A∶a∶AA∶Aa＝2∶1∶1∶2，测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5∶1，再考虑B、b基因，测交的结果是Bb∶bb＝1∶1，因此子代蓝花∶白花＝1∶1，两种基因型的个体测交结果相同，无法进行判断。若进行自交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，Aaa可以产生的配子种类及比例为A∶a∶Aa∶aa＝1∶2∶2∶1，含A的配子∶不含A配子＝1∶1，自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3∶1，再考虑B、b基因，自交的结果是BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，因此子代蓝花∶白花＝5∶3； 返回导航 47 AAaBb个体进行自交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，AAa可以产生的配子种类及比例为A∶a∶AA∶Aa＝2∶1∶1∶2，含A的配子∶不含A配子＝5∶1，自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35∶1，再考虑B、b基因，自交的结果是BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，因此子代蓝花∶白花＝(35×3＋1)∶(35＋3)＝53∶19，两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同，可以判断染色体分离异常发生的时期。 返回导航 48 (3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图所示的引物，并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株（丙）的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图所示，据图分析，该结构变异的类型是　　　　。丙的基因型可能为　　　　　　；若要通过PCR确定丙的基因型，还需选用的1对引物是　　　　　　。 倒位 aaBB或aaBb F1/F2或R1/R2 返回导航 49 解析：染色体结构变异包括了染色体片段的缺失、重复、倒位和易位，已知同一对引物的扩增产物长度相同，若为易位、缺失和重复则导致b基因和B基因碱基长度不同，因此用同一对引物扩增产生的片段长度不同，因此判断该结构变异为倒位。甲、乙基因型为aaBB、AAbb，结合电泳结果可知，甲无论用哪一对引物扩增均能扩增出产物，引物是根据B基因的碱基序列设计的，因此判断甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，F2白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb，丙用F2/R1扩增结果与甲相同，与乙不同，说明丙含有B基因， 返回导航 50 因此丙的基因型为aaBB或aaBb。根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了倒位，使得基因B突变为b，倒位后获得的b基因，F1/R2引物对应的是同一条单链，F2/R1引物对应的是同一条单链，因此用F2/R1扩增，乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型，即确定是否含有b基因，可以选择引物F1/F2或R1/R2，由于B基因F1/F2引物对应的是同一条单链，R1/R2对应的另一条单链，因此无法扩增，而由于倒位，b基因可以正常扩增。 返回导航 51 02.专题强化练21 返回导航 52 1.(2025·陕西汉中二模)小麦雄性不育性状受细胞核基因和细胞质基因的共同控制。质基因N、S中，S基因控制雄性不育；核等位基因R/r中，R基因对r基因为显性，r基因控制雄性不育。细胞质和细胞核同时只含雄性不育基因时，小麦表现为雄性不育。下列叙述错误的是 (　　) A．基因型为S(Rr)、N(rr)的小麦均表现为雄性可育 B．N(Rr)与S(Rr)杂交，后代是雄性不育小麦的概率为 C．雄性不育植株的母本含有的S基因可能位于叶绿体或线粒体中 D．N(RR)与雄性不育株杂交，可使子代全部恢复为雄性可育 答案：B 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 53 解析：细胞质和细胞核同时只含雄性不育基因时，小麦表现为雄性不育，S基因控制雄性不育，R基因对r基因为显性，r基因控制雄性不育，所以基因型为S(Rr)、N(rr)的小麦均表现为雄性可育，A正确。N(Rr)与S(Rr)杂交包括正交和反交，N(Rr)作为母本，S(Rr)作为父本，后代细胞质基因含有N全部可育；N(Rr)作为父本，S(Rr)作为母本，后代只有S(rr)雄性不育。所以后代是雄性不育的概率为0或，B错误。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 54 S基因是细胞质基因，线粒体和叶绿体中含有DNA，所以雄性不育植株的母本含有的S基因可能位于叶绿体或线粒体中，C正确。雄性不育株S(rr)只能作为母本，子代为S(Rr)，即全部恢复为雄性可育，D正确。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 55 2.(2025·河北唐山一模)矮茎玉米株型紧凑，适合密植，可有效减少倒伏，提高产量。现有纯合的矮茎突变玉米a、b(均为单基因隐性突变，高茎对矮茎为显性)，让a、b玉米杂交得到F1，F1自交得到F2。下列有关分析错误的是 (　　) A．若F1为矮茎，说明控制突变玉米a、b的矮茎基因可能为相同基因 B．若F1为高茎，则F2可能会出现1∶1或9∶7的性状分离比 C．若F1为高茎，可以说明基因与性状不是简单的一一对应关系 D．控制高茎和矮茎的基因在核苷酸的种类、数目和排列顺序上可能不同 答案：D 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 56 解析：a、b玉米杂交得到F1，F1全为矮茎，表型未转化为野生型，两种突变株可能为同一位点突变，说明控制突变玉米a、b的矮茎基因可能为相同基因，A正确。a、b玉米杂交得到F1，F1全为高茎，则a、b突变株可能是不同位点各自发生隐性突变，则F1基因型应为双杂合。若两对等位基因位于一对同源染色体上，则F2出现1∶1的性状分离比；若两对基因分别位于两对同源染色体上，则F2出现9∶7的性状分离比，B正确。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 57 a、b玉米杂交得到F1，F1全为高茎，则a、b突变株可能是不同位点各自发生隐性突变，则说明至少两对基因均控制玉米植株的高矮，可以说明基因与性状不是简单的一一对应关系，C正确。控制高茎和矮茎的基因的核苷酸种类一般相同，都是四种脱氧核糖核苷酸，D错误。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 58 3.(2025·河北沧州一模)某二倍体植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M/m控制，其所在染色体未知。SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR，常用于染色体特异性标记。让该植物的纯种紫茎植株和纯种绿茎植株杂交，F1自交后选取F2中全部绿茎植株并提取其细胞核DNA，利用该植物4号染色体上的特异SSR进行PCR扩增，电泳结果如下图所示。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 59 下列判断错误的是 (　　) A．由电泳结果可判断绿茎为隐性性状 B．该电泳结果说明M/m基因位于4号染色体上 C．若少数绿茎植株扩增后出现两个条带，则F1形成配子时可能发生了基因重组 D．不考虑其他变异，若选F2中全部紫茎植株进行检测，电泳结果有两种类型且比例为1∶1 答案：D 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 60 解析：依据杂交过程和电泳条带可知，绿茎植株只具有一个条带，说明绿茎为纯合子，为隐性性状，A正确；利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增，然后进行电泳，依据电泳结果可知，F2中绿茎电泳结果和亲本绿茎一致，说明绿茎基因M/m位于4号染色体，B正确；若少数绿茎植株扩增后出现两个条带，则说明F1在形成配子的过程中，茎的颜色基因与SSR标记之间发生了互换，形成了同时含绿茎基因和紫茎亲本SSR标记的配子，即可能发生了基因重组，C正确；不考虑其他变异，若选F2中全部紫茎植株进行检测，电泳结果有两种类型(MM对应紫茎亲本的电泳条带、Mm对应F1的电泳条带)且比例为1∶2，D错误。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 61 4.(2025·四川一模)已知大熊猫的黑白色毛色和棕白色毛色由基因 A/a控制，圆脸和尖脸由基因 B/b控制。假设繁育基地工作人员选择黑白色尖脸和棕白色圆脸杂交，F1全为黑白色圆脸，让F1雌雄个体随机交配，若后代数量足够多，在F2中黑白色∶棕白色＝3∶1，圆脸∶尖脸＝3∶1。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 62 下列有关说法不正确的是 (　　) A．根据 F1结果可判断出黑白毛色和圆脸是显性性状 B．根据子代性状分离比可推测控制毛色和脸型的两对基因遗传符合自由组合定律 C．可通过统计F2各种毛色和脸型中熊猫的性别比例来初步确定两对基因的位置 D．若让F2黑白色熊猫相互交配，则出现棕白色熊猫的概率为或 答案：B 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 63 解析：亲本为黑白色尖脸和棕白色圆脸，F1全为黑白色圆脸，即黑白毛色和圆脸在F1中表现出来，所以根据F1结果可判断出黑白毛色和圆脸是显性性状，A正确。虽然F2中黑白色∶棕白色＝3∶1，圆脸∶尖脸＝3∶1，但仅根据这两个性状分别的分离比，不能确定控制毛色和脸型的两对基因遗传符合自由组合定律，因为若两对基因位于一对同源染色体上，也可能出现这样的分离比，B错误。若基因位于常染色体上，性状表现与性别无关；若基因位于性染色体上，性状表现可能与性别有关。所以可通过统计F2各种毛色和脸型中熊猫的性别比例来初步确定两对基因的位置，C正确。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 64 F1为AaBb，F2中黑白色熊猫(A_)相互交配，若A、a位于常染色体上，A_中AA占，Aa占，自由交配产生棕白色(aa)熊猫的概率为；若A、a位于X染色体上，F2中黑白色雌性(XAXA、XAXa)，黑白色雄性(XAY)，自由交配产生棕白色(XaY)熊猫的概率为。D正确。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 65 5.(16分)(2025·安徽一模)植物雄性不育是指植物的雄性生殖器官不能正常发育，不能产生可育花粉粒，而其雌性生殖器官发育正常，能接受正常花粉并受精结实的一种生物学现象。科学家对基因型为AA的某雌雄同株的植物群体进行了诱变处理，最终从中克隆出了控制雄性不育性状的隐性基因a(编码蛋白质a)。请回答下列问题： (1)通过实验得知控制雄性可育的A基因与雄性不育的a基因位于细胞核中。现将该雄性不育系中某个体(P1)与野生雄性可育系某个体(P2)杂交，F1连续自由交配两代得到的F3中，理论上雄性不育个体所占比例是________。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 66 解析：F2个体中有AA、Aa、aa三种基因型，每种基因型的个体都可以产生卵细胞，但aa个体不能产生精子，所以F2个体卵细胞中含有、a，精子中含有A、a，因此F3中基因型为aa的雄性不育个体占。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 67 (2)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR，SSR1和SSR2分别位于该植物2号和5号染色体上。在P1和P2中SSR1和SSR2长度均不同。为了对控制雄性育性的A和a基因进行染色体定位，电泳检测上述(1)实验的F2中雄性不育植株、P1、P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图甲。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 68 据图推测，A和a基因位于________染色体上。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是___________________________________________________。 2号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子　 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 69 解析：电泳检测(1)实验F2中雄性不育植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2雄性不育植株中都含有P1亲本的SSR1，而SSR1位于植物的2号染色体上，故推测控制雄性育性的基因位于2号染色体上。由电泳图谱可知，F2雄性不育植株中只有15号植株含有亲本P2的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 70 (3)对野生型植株中的正常基因A和突变株中的突变基因a的非模板链碱基序列进行测序，结果如图乙，非模板链上第684和916位的两个碱基突变为C。致使a蛋白质的第228和306位氨基酸分别变为x和y；按5′→3′的方向，转运x(第228位)的tRNA上反密码子第_______位碱基必为G，结合氨基酸x的部位在tRNA的_______端。据图分析，突变体雄性不育的原因是_____________________________________________。 1 3′ 碱基发生替换，相应蛋白质结构改变，其功能异常进而导致雄性不育 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 71 解析：A基因与a基因DNA序列相比，非模板链序列对应了mRNA的序列，由于是第228位氨基酸，mRNA中每三个碱基决定一个氨基酸，228×3＝684，说明第682、683、684共同决定了氨基酸x，即第684位是氨基酸x在mRNA的5′端第3个位置，对应5′→3′的方向，tRNA上反密码子第1位碱基为G。结合氨基酸的部位在tRNA的3′端；据图分析，突变体雄性不育的原因是碱基发生了替换，导致蛋白质的结构异常，其功能异常进而导致雄性不育。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 72 6.(16分)(2025·河北保定一模)雄性不育系是培育杂交水稻的基础，核质互作雄性不育系的发现使得培育杂交水稻成为可能。下图表示三系法杂交水稻的培育过程，该过程包含不育系、保持系和恢复系。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 73 N、S分别表示细胞质中雄性可育基因和不育基因，A、a分别表示细胞核中雄性可育基因和雄性不育基因。只有当细胞质与细胞核中的基因全为不育基因时，植株才表现出雄性不育。智能不育系(第三代杂交水稻技术)使隐性核不育基因被应用于杂交水稻的培育。回答下列问题： (1)水稻杂交育种时，选用雄性不育植株的优点是__________。图中保持系的作用是_____________________________________，已知不育系的基因型为S(aa)，保持系的基因型为________。 不需要去雄 通过与不育系杂交，保持不育系的雄性不育特性 N(aa) 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 74 解析：选用雄性不育植株的主要优点是可以不需要去雄，保持系的作用是通过与不育系杂交，保持不育系的雄性不育特性。由于不育系的基因型为S(aa)，因此保持系的基因型为N(aa)，即细胞质中含有可育基因N，细胞核中含有不育基因a。当保持系与不育系杂交时，后代将继承保持系的细胞质基因N和不育系的细胞核基因a，从而保持雄性不育的特性。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 75 (2)已知基因M是水稻恢复育性所必需的基因，位于2号染色体上；基因F可使含有基因M的花粉死亡；基因R为红色荧光蛋白基因。现将基因M、基因R、基因F构建成连锁基因群，导入纯种雄性不育系(基因型为mm)中，得到甲、乙、丙三株智能不育系。已知植株甲导入了1个连锁基因群，植株乙和植株丙各导入了2个连锁基因群。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 76 ①若植株甲自交后代中智能不育系个体所占比例为，则导入植株甲中的1个连锁基因群________(填“一定”或“不一定”)插入2号染色体上，原因是____________________________。 雄性不育系种子________(填“含有”或“不含有”)荧光。 ②若植株乙自交后没有子代产生，则植株乙中插入的2个连锁基因群位于_____________(填“1对同源染色体上”或“2对同源染色体上”)。 不一定 即使连锁基因群插入其他染色体上，只要基因M能够恢复育性，且基因F使含有基因M的花粉死亡，仍然可以产生1∶1的比例　 含有 1对同源染色体上 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 77 ③若植株丙自交后有子代产生，且2个连锁基因群不会导入同一条染色体，则植株丙自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是________。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 78 解析：①植株甲的基因型为智能不育系，其核基因型为mm(纯合隐性不育基因)，细胞质基因型为S(雄性不育细胞质)。导入的连锁基因群可能插入到2号染色体或其他染色体上。如果连锁基因群插入到2号染色体上，基因M会恢复育性，但由于基因F的存在，含有基因M的花粉会死亡。因此，只有不含基因M的花粉能够存活并参与传粉。自交时，植株甲产生的配子有两种可能：含有连锁基因群(含基因M、F、R)的配子，但由于基因F的作用，这些配子无法存活；不含连锁基因群的配子(仅含mm)，这些配子可以存活并参与传粉。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 79 因此，自交后代中智能不育系(mm)与非不育系(含连锁基因群)的比例为1∶1，即智能不育系占。即使连锁基因群插入其他染色体上，只要基因M能够恢复育性，且基因F使含有基因M的花粉死亡，仍然可以产生1∶1的比例。因此，插入位置不一定是2号染色体。雄性不育系种子含有荧光，因为基因R是红色荧光蛋白基因，导入后会在种子中表达。②植株乙导入了2个连锁基因群，每个连锁基因群包含基因M、F、R。其核基因型为mm，细胞质基因型为S。如果2个连锁基因群插入1对同源染色体上，则植株乙的基因型可以表示为： 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 80 一条染色体上插入连锁基因群(含M、F、R)，另一条同源染色体上也插入连锁基因群(含M、F、R)。自交时，植株乙产生的所有配子都会含有连锁基因群(含基因M、F、R)。由于基因F的存在，所有含有基因M的花粉都会死亡，导致没有可育的花粉参与传粉，因此自交后没有子代产生。③植株丙导入了2个连锁基因群，每个连锁基因群包含基因M、F、R。其核基因型为mm，细胞质基因型为S。2个连锁基因群分别插入不同的染色体上(不会导入同一条染色体)。由于2个连锁基因群插入不同的染色体上，植株丙可能产生不含连锁基因群的配子(概率较低)，这些配子可以存活并参与传粉，从而产生子代。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 81 自交时，植株丙产生的配子有以下几种可能：含有连锁基因群的配子(概率较高，但由于基因F的作用，这些配子无法存活)。不含连锁基因群的配子(概率较低，可以存活并参与传粉)。自交后代的基因型比例为：与植株乙基因型相同的个体(即2个连锁基因群插入1对同源染色体上)占。 返回导航 2 4 5 6 3 1 20 82 83 $