内容正文:
专题05 孟德尔两大遗传定律
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 分离定律及其应用
2026安徽(1题)
· 以人类隐性遗传病家系和辅助生殖为情境,突出遗传咨询价值。
· 重点考查系谱分析、基因型判断、患病概率及胚胎筛选。
· 趋向融合优生优育和现代生殖技术,强调遗传规律的实际应用。
考点2 分离定律的异常现象分析
2026安徽(1题)
· 以绵羊有角性状为情境,突出常染色体基因的性别影响表达。
· 重点考查基因型、性别与表现型的对应关系及群体基因频率。
· 趋向结合群体遗传计算,辨析性别影响遗传与伴性遗传的区别。
考点3 基因自由组合定律
2026黑吉辽蒙(1题)
· 以水仙花色素合成和花部颜色为情境,体现多基因共同控制性状。
· 重点考查独立遗传条件下的配子组合、表现型种类及比例。
· 趋向联系代谢途径分析基因作用,考查由基因型推断表现型。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
2026全国(1题)、2026贵州(1题)、2026四川(1题)、2026河北(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2026安徽(1题)、2026浙江(1题)
· 多以作物性状、犬毛色等为情境,突出基因互作与代谢途径。
· 重点考查互补作用、抑制作用、隐性上位及性状分离比。
· 趋向结合实验数据和表现型推断基因作用关系,提升综合分析能力。
考点5 基因连锁与交换定律
2026湖北(1题)、2026山东(1题)
· 情境涉及豌豆和家蚕,兼顾常染色体连锁与性染色体连锁。
· 重点考查连锁相位、重组类型、重组率及基因位置判断。
· 趋向将连锁交换与性别决定、育种选种结合,强化图表信息处理。
考点6 遗传规律的综合应用
2026广西(1题)、2026浙江(1题)、2026重庆(1题)、2026甘肃(1题)、2026北京(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(1题)、2026广东(1题)、2026山东(1题)、2026河南(1题)
· 情境涵盖家禽、作物、果蝇及人类遗传,联系育种与疾病防控。
· 综合考查分离、自由组合、伴性遗传、母系遗传及数量性状。
· 趋向多遗传机制并列,强化遗传图解、概率计算与实际应用。
考点1 分离定律及其应用
1.(2026·安徽·高考真题)一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A.仅受精卵1 B.仅受精卵2
C.受精卵1和2 D.都不可以
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(2026·安徽·高考真题)绵羊的有角与无角是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因控制。杂合子中,雄羊表现为有角,雌羊表现为无角。在一个基因频率相对稳定的种群中有角羊占25%。下列叙述正确的是( )
A.雄羊中有角比无角的多,雌羊中则相反
B.雄羊有角基因的频率比雌羊的高
C.无角个体中,杂合子∶纯合子=2∶3
D.有角个体中,雄羊∶雌羊=7∶1
考点3 基因自由组合定律
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)水仙花瓣与副冠(如下图)的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制,A基因控制类胡萝卜素合成,B基因控制类胡萝卜素降解,D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色,a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲(花瓣白色、副冠黄色,花后期副冠会褪色)和纯合水仙乙(花瓣黄色、副冠橙红色,花后期副冠不褪色)。将甲和乙杂交后得到F1,再自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A.水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的
B.甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD
C.F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色,花后期副冠褪色
D.F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16,该性状共有2种基因型
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.(2026·贵州·高考真题)某种狗的毛色有黑色、棕色和黄色,受常染色体上一对等位基因A/a控制,基因型为aa的狗均为黄色;鼻子有黑色和棕色,受另一对等位基因B/b控制,B/b基因还会影响毛色的深度。研究小组进行杂交实验,结果如表。下列叙述正确的是( )
亲本
F1
F2(数量足够多)
黄毛黑鼻♂*棕毛棕鼻♀
全为黑毛黑鼻
黑毛黑鼻∶棕毛棕鼻∶黄毛(部分为棕鼻)=9∶3∶4
A.该实验中父本基因型为aabb
B.F2黄毛狗中黑鼻个体占1/4
C.F2黑毛狗中有1/4个体基因型与F1相同
D.F2棕毛狗相互交配子代个体全为棕鼻
2.(2026·云南·高考真题)红花是药食两用的经济作物,其分枝类型由A/a、B/b两对等位基因控制,用分散型和紧密型两株纯合植株杂交,F1全为分散型;F1自交,F2中分散型∶紧密型=13∶3。下列说法错误的是( )
A.A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
B.紧密型亲本的基因型为AAbb(或aaBB)
C.F2分散型植株中纯合子占2/13
D.F2紧密型植株自由交配,子代中分散型占1/9
3.(2026·全国·高考真题)植物生长素对于维持正常株高具有重要作用。某种植物A基因(显性)编码的糖蛋白是生长素正常运输所必需的,使植物表现为正常株高;a基因(隐性)的产物无此功能,aa纯合体表型为矮秆。B基因(显性)的产物能使A基因的产物失活,b基因(隐性)的产物无此功能。这两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)植物生长素的极性运输过程_______(填“需要”或“不需要”)ATP的参与。
(2)该种植物正常株高纯合体的基因型为_______。
(3)两对等位基因的显性纯合体与隐性纯合体杂交产生F1,F1表型为________;F1自交产生F2,F2表型及分离比为________;
(4)若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为矮秆,则亲本矮秆纯合体的基因型有_______。若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为正常株高,则F1自交产生的F2中正常株高个体所占的比例为_________。
4.(2026·四川·高考真题)矮秆水稻具有较强抗倒伏能力,有人开展了矮秆高产水稻相关研究(相关基因均独立遗传)。回答下列问题。
(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素能__________,使水稻植株增高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列__________(填序号)相同的碱基序列作为引物进行PCR,选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交,F1全为高秆,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:
表型
高秆
矮秆
正常产量
低产
高产
正常产量
低产
高产
相对数量
18
6
3
6
2
1
①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析,A/a基因不会影响配子育性,判断依据是________。
②进一步研究发现,水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例,解释F1水稻出现空壳的原因_________。
③应用分子生物学技术分析发现,F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,则F2矮秆高产植株的基因型为_________。
5.(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。
6.(2026·陕晋青宁·高考真题)芝麻是重要的经济作物。不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分,如图(a),此性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制。不考虑其他基因影响,回答下列问题。
表(a)
分组
基因型
蒴果类型
甲
AABB
多头
乙
aaBB
多头
丙
AAbb
多头
丁
aabb
单头
(1)为探究两对基因在蒴果形成中的作用,研究者经杂交鉴定出不同基因型的纯合植株,其表型如表(a),可知___________(填“A和B”或“A或B”)基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。
(2)从表(a)中选出多头与单头植株杂交,F1均为多头蒴果植株;F1与亲本之一杂交,子代表型比为3∶1。由此可知杂交亲本基因型为___________,两对基因位于___________对同源染色体上,此时,据遗传定律___________(填“能”或“不能”)推测出1/4个体为单头植株。
(3)研究中发现,一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。上述F1自交所得F2植株中,多头与单头分离比预测为___________,多头植株中能稳定遗传的个体所占比例为___________。
(4)对上述现象的解释之一如图(b):A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B,结合并激活同种受体促进多头蒴果形成;两基因突变并分别表达形成蛋白a和b,它们通过___________抑制多头蒴果形成。据图(c)可知,A基因突变为a基因发生了碱基的___________突变,蛋白a分子量___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
7.(2026·安徽·高考真题)某二倍体植物是一种重要的中药材,也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关,当有显性基因R时,白色前体物质会转化为花色素苷,花色呈淡红色;当有显性基因R和D时,花色素苷会聚集到花瓣,花色呈深红色;显性基因H可抑制D基因的作用,从而阻止花色素苷的聚集,因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。
回答下列问题。
(1)基因型为RrDDHH的植株自交,子代的表型是______。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,子代中白花∶淡红花∶深红花=______。结合基因和染色体的关系,简述基因自由组合定律的实质:______。
(2)基因型为RrDdHh的植株测交,从F1的淡红花和深红花植株群体中,随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色,则两植株的基因型组合可能有______种(不考虑正、反交)。
(3)为研究上述基因的特征,对相关基因进行了测序,发现它们的启动子特定区域碱基组成具有______特点,这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开,起始转录。
(4)该植物能够产生一种次生代谢物,有重要的应用价值,可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比,该技术可大幅提高次生代谢物的产量,除此之外,还具有______(答出2点即可)等优点。
8.(2026·浙江·高考真题)栽培辣椒(2n=24)是茄科的蔬菜作物,可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状,由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制,且G抑制H的表达,而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙,以及果实直立的辣椒丙,杂交结果如下表所示。
亲本组合
后代的表型及其比例
甲×丙
全部为果实下垂
果实下垂︰果实直立=13︰3
乙×乙
果实下垂︰果实直立=3︰1
一
回答下列问题:
(1)甲的基因型是________,乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交,得到的中ggHH基因型频率是________。
(2)甲×丙得到,写出与丙杂交的遗传图解________。
(3)研究发现,G基因的启动子核心区域出现序列的缺失,使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合,结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立,其原因是______________。
(4)辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因,这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒(2n=26)进行杂交,可形成早期胚胎,但胚胎不能正常发育,体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代,可取早期胚胎材料作为________进行培养,实现胚胎的拯救,得到再生植株。
考点5 基因连锁与交换定律
1.(2026·湖北·高考真题)豌豆种子的黄色和绿色分别受基因Y、y控制,种子的圆粒和皱粒分别受基因R、r控制。另有一对相对性状受基因A、a控制,该基因不影响黄色、绿色和圆粒、皱粒表型。现有纯合亲本AAYYRR和aayyrr杂交,所得植株自交,得种子。种子按A(a)基因型分类,结果如下表。
基因型
黄色与绿色表型比
圆粒与皱粒表型比
AA
3∶1
24∶1
Aa
3∶1
21∶4
aa
3∶1
9∶16
下列叙述正确的是( )
A.种子圆粒与皱粒表型比为18:7
B.种子中基因型是aa的黄色种子占比为1/8
C.A(a)基因与Y(y)基因不在同一条染色体上
D.A(a)基因与R(r)基因的遗传符合孟德尔自由组合定律
2.(2026·山东·高考真题)家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A.甲的基因型可能为ZAbW
B.乙的基因型可能为ZABZab
C.乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D.F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
考点6 遗传规律的综合应用
1.(2026·广西·高考真题)甲、乙两品种鸡的黑羽(A)、麻羽(a)由常染色体上的基因控制;慢羽(B)、快羽(b)由性染色体Z上的基因控制。科研人员通过甲、乙品种测交结果,鉴定甲品种个体基因型,然后从甲品种中选出适宜的个体扩大繁殖,建立自别雌雄的纯合黑羽鸡配套系,方案如图所示。在生产中可根据③与④杂交后代的快慢羽表型,借助AI高效识别雏鸡性别。回答下列问题:
(1)这两对基因_____________(选填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律;黑羽慢羽雄鸡的基因型有_____________种。
(2)以测交后代数量多于10只且全部为黑羽,作为筛选甲品种黑羽个体的标准,目的是_____________。图中②的基因型是_____________,③的基因型是_____________。③与④杂交,后代雌性个体的表型为_____________。
(3)实践中发现,利用已建立的自别雌雄配套系,筛选特定性别雏鸡的准确率略低于100%,从遗传学角度分析,原因有_____________(写出2点)。
(4)为满足市场对甲品种麻羽鸡的需求,在开发麻羽鸡自别雌雄配套系前,需要利用图中的甲品种培养出用于扩大繁殖的亲本鸡,杂交方案为:从上述已鉴定出基因型的甲品种中选择_____________杂交(写出杂交组合基因型),在后代中选择_____________扩大繁殖(写出杂交组合基因型)。
2.(2026·浙江·高考真题)亚麻(2n)是重要的纤维和油料作物。锈病是亚麻的主要病害,由亚麻锈菌引起。表1是锈菌Ⅰ、Ⅱ及其杂交后代对亚麻的毒性遗传结果;表2是亚麻甲、乙及其杂交后代对锈菌的抗性遗传结果。已知锈菌毒性相关的基因为A/a和B/b,其遗传遵循孟德尔定律;亚麻抗锈病相关的基因为H/h和R/r;锈菌Ⅰ含有a基因,亚麻甲含有H基因。回答下列问题:
表1
锈菌Ⅰ
锈菌Ⅱ
F1
F2
亚麻甲
有毒
无毒
无毒
无毒
有毒
无毒
有毒
亚麻乙
无毒
有毒
无毒
无毒
无毒
有毒
有毒
锈菌培养物(个)
47
16
15
5
注:表中数值为锈菌F2的培养物分别接种到亚麻甲和乙后,对亚麻有毒(无毒)的培养物数。
表2
亚麻甲
亚麻乙
F1
F2
锈菌Ⅰ
感病
抗病
抗病
抗病
感病
抗病
感病
锈菌Ⅱ
抗病
感病
抗病
抗病
抗病
感病
感病
亚麻植株(株)
85
27
28
9
注:表中数值为亚麻F2的单株分别被接种锈菌Ⅰ和Ⅱ后,抗病(感病)的植株数。
(1)锈菌有毒对无毒为______性状。表1的F2中,对亚麻甲有毒而对亚麻乙无毒的锈菌基因型为______。
(2)亚麻乙的基因型是______。若表2中的F1与亚麻甲回交,得到的子一代中,基因型及其比例是______,感锈菌Ⅰ且抗锈菌Ⅱ的个体中杂合子占比为______。
(3)亚麻抗病基因表达过程中,RNA聚合酶结合到该基因的______区域后,通过______过程合成RNA,再经加工形成成熟的mRNA,并翻译出多肽链,最后多肽链盘曲折叠成具有特定______的蛋白质分子,从而行使其功能。
(4)研究发现,亚麻抗病基因编码的产物需要与锈菌无毒基因编码的产物识别并互作,才能激发亚麻产生特异性______反应,侵染部位出现过敏性坏死,进而表现出抗性。综合上述研究结果,亚麻抗性与锈菌毒性的关系表现是______(A.含a和b基因的锈菌杂合子对亚麻所有基因型均无毒 B.含a和b基因的锈菌纯合子对亚麻所有基因型均有毒 C.含h和r基因的亚麻杂合子对锈菌所有基因型均无抗性 D.含H和R基因的亚麻纯合子对锈菌所有基因型均有抗性)。
3.(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。
4.(2026·甘肃·高考真题)近亲婚配易导致隐性遗传病发病率升高,因此,我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。白化病是常染色体遗传病,正常(A)对白化(a)显性;红绿色盲由X连锁隐性基因()决定;代表X连锁抗维生素D佝偻病致病基因。假设有下列3个近亲婚配家系,其第II代非血亲配偶均不携带致病基因。回答下列问题。
(1)家系①中,如果基因型为,基因型为,则患白化病的概率为__________。假设人群中白化病基因频率为1%,则白化病患者的比例应为__________。
(2)家系②中,如果不携带致病基因,为表型正常的红绿色盲基因携带者,那么IV-1不可能为红绿色盲,是因为来自I-2的基因无法通过个体__________和__________遗传给IV-1。
(3)家系③中,假设为携带白化基因的佝偻病患者,不携带致病基因,IV-1同时患白化病和佝偻病。可推断I-1的基因型为__________,II-3的基因型为__________,III-1的表型为__________,IV-1的基因型为__________。
(4)假设三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体。I-2不携带致病基因。在三个家系中,IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率分别为:家系①__________,家系②__________,家系③__________。
5.(2026·北京·高考真题)玉米是我国种植面积最大的农作物,籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。
(1)甲是小籽粒玉米突变株,甲和野生型玉米(WT)杂交,表型为正常籽粒,自交,中小籽粒约占,说明该小籽粒性状为__________性状。研究发现,甲的2号染色体上A基因突变,导致胚乳蔗糖转化酶(A)失活,胚乳发育异常,籽粒变小。
(2)B基因突变株乙(bb)也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变,影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量,结果如图1所示。
乙表现小籽粒的原因是:B基因突变使A的含量__________,影响胚乳发育。
(3)另有一小籽粒显性纯合突变株丙(DD),D基因位于1号染色体上,抑制A基因的表达。将丙与乙杂交,表型为小籽粒,自交,表型及比例为__________。
(4)籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值,但无法通过自交保种,限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株,E基因位于9号染色体上。为方便保种,育种专家将D和E基因转入某品系玉米,获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交,有两种,表型分别与两个亲本相同,在种植前可通过籽粒大小区分;两者再杂交,依然产生相同结果。
①预期的表型和比例为__________。
②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体,以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示,基因用相应字母表示_________。(画出满足条件的一种情况即可)
6.(2026·湖南·高考真题)株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:
(1)为阐明纯合品系甲(株高100 cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140 cm)杂交后,株高均为140 cm,F2中株高140 cm和100 cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。
野生型:
突变型:
①该突变体第_____位氨基酸突变为_____(部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。
②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物_____(填序号)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
(3)某纯合品系乙(株高75 cm)与纯合品系甲(株高100 cm)杂交后,株高均为100 cm,中株高100 cm的347株,株高75 cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:
①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为_____(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140 cm)杂交,其表现为株高140 cm,中株高140 cm、100 cm和75 cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是_____________________________________。
②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是__________________________________________。
7.(2026·江西·高考真题)“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉,但雌蕊正常,其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示,遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞),某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育,该性状可被核基因恢复。
回答下列问题:
(1)研究表明,U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道,造成H+等小分子物质泄漏,会妨碍细胞的________呼吸,最终影响育性。
(2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合,其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。
杂交方式
F1表型比例
F2表型比例
♀Ⅰ×♂Ⅳ
全为可育
可育∶不育=9∶7
♀Ⅱ×♂Ⅳ
全为可育(植株Ⅵ)
可育∶不育=3∶1
(3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制),结果如图甲;以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体蛋白质,结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合,可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前;②转录后翻译前;③翻译后加工前;④加工后运输前)。
注:图甲为mRNA检测结果,图乙为蛋白质检测结果;表示检测到少量mRNA或蛋白质
(4)结合表和图分析,植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本,不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性,但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性,可推测以植株Ⅴ为父本,植株Ⅵ(题表中)为母本杂交,后代的基因型及比例为________。
(5)综合上述,对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA;②完全清除U蛋白;③封闭一定量的U蛋白所形成的通道;④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。
8.(2026·广东·高考真题)玉米籽粒胚乳的粉质与硬质是具有重要农艺价值的一对相对性状。我国科学家在对玉米粉质品系A和硬质品系W两个纯合品系的研究中,发现等位基因VA和VW可能参与该性状的调控。进一步研究发现,这对基因的序列长度存在差异(图a),且在胚乳发育过程中VA的表达量显著低于VW的表达量。为明确这对基因参与性状调控的机制,开展如下研究。
回答下列问题:
(1)将两个品系进行正反交,获得的F1籽粒胚乳均表现为硬质,可知硬质为__________性状。
(2)根据这对基因的序列设计了3种引物(图a),便于通过PCR技术进行区分。PCR反应体系中包括这3种引物、Taq DNA聚合酶(延伸速度约为1000 bp/min)、缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核苷酸和__________,反应参数见图b。预测品系W植株PCR产物电泳结果符合①~⑤(图c)中泳道_______________的带型。
(3)基于品系W构建了针对VW基因的RNAi(可通过切割靶基因mRNA显著降低其表达)转基因植株。鉴定转基因植株中VW基因表达是否受到影响,应提取植株_______________进行PCR检测。若VW基因参与调控玉米胚乳性状,预测可得到下列结果(胚乳由极核和精子结合后发育而成,极核和卵细胞携带的基因相同):
①纯合转基因植株的籽粒胚乳性状为_________________;
②杂合转基因植株自交产生的籽粒胚乳性状及比例为____________________________。
(4)已知VW基因编码一种酶,在胚乳发育过程中催化非极性胡萝卜素转化为下游产物。研究人员据此对胚乳性状的产生提出了一个假设,并设计研究思路:对品系A植株进行诱变,筛选胚乳变为硬质的突变体,进而分析其中是否有非极性胡萝卜素合成途径的基因发生突变。推测研究人员提出的假设。最合理的是:_____________________________________是产生品系A粉质胚乳的原因。
9.(2026·山东·高考真题)某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,其体色由2对等位基因A、a和B、b控制。研究发现,有基因B时,表现为黑身;无基因B时,是否表现为黑身与基因A、a的组成有关。现有该种昆虫的黑身品系Ⅰ和灰身品系Ⅱ,同一个品系内雌雄个体交配,子代均为纯合子(只含等位基因中的一种基因视为纯合子)。为进一步探究体色的遗传规律,进行了如图甲所示的杂交实验。然后利用DNA分子杂交技术检测F2所有雄性个体中控制体色的全部基因,实验结果表明F2雄性群体中只有6种基因型,如图乙所示。不考虑致死、突变及染色体互换。
(1)据图分析,基因A、a位于_______(填“常”或“X”)染色体上。图甲中雄性亲本的基因型为_______或_______。
(2)某雄性个体与图甲中的F1雌性个体杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则该雄性个体可能的3种基因型为____________________________________。
(3)以黑身品系Ⅰ、灰身品系Ⅱ和基因型为图乙中①~③的个体为实验对象,通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型。
实验方案:用品系_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中的个体与基因型为_______(填“①”“②”或“③”)的个体杂交。预期结果及结论:若子代全为黑身,则黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型为_______。
10.(2026·河南·高考真题)水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题:
(1)A基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为________。
(2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行________,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是________。
(3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。
组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
①
大穗抗病×大穗感病
全为大穗抗病(M)
大穗抗病∶大穗感病=3∶1
②
大穗抗病×小穗感病
全为中穗中抗病(G)
大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1
③
M×小穗感病
中穗中抗病∶中穗感病=3∶1
已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为________(填“显性”或“隐性”);G的基因型为________;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为________、________。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为________。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 孟德尔两大遗传定律
考点1 分离定律及其应用
1.【答案】C
考点2 分离定律的异常现象分析
1.【答案】D
考点3 基因自由组合定律
1.【答案】ACD
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】(1)需要
(2)AAbb
(3)矮秆 矮秆∶正常株高=13∶3
(4)AABB、aaBB 3/4
4.【答案】(1)促进细胞伸长
(2)①④ PamC Ⅰ 3
(3)F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG
5.【答案】(1)基因的自由组合(分离定律和自由组合) 3/7 1/2/50%
(2)3/三
(3)显性 1/2/50%
(4)乙和丙
6.【答案】(1)A或B
(2)AABB×aabb 两 不能
(3)11:5 7/11
(4)与蛋白A或B竞争受体 缺失 变小
7.【答案】(1)淡红色和白色 4:9:3 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(2)7/七
(3)A-T碱基对比例高
(4)不受季节、气候、地域限制,可全年工业化生产;无需采收野生植株,有利于野生植物资源/生态保护;产物易分离纯化,生产成本更低(任选2点即可)
8.【答案】(1)GGhh/hhGG 2 /0.375/37.5%
(2)
(3)G基因无法转录翻译/G基因无法表达,(解除对H基因的抑制)
(4)共同祖先/同一祖先/同种祖先 生殖隔离 外植体
考点5 基因连锁与交换定律
1.【答案】C
2.【答案】C
考点6 遗传规律的综合应用
1.【答案】(1)遵循 4
(2)确保筛选出的甲品种黑羽个体关于羽色的基因型为纯合AA(排除杂合子Aa因后代样本量少未出现麻羽个体的情况) AAZbW AAZBW 黑羽快羽
(3)少量个体发生基因突变或少数个体出现染色体变异
(4)AaZBZb和AaZbW aaZbZb和aaZBW
2.【答案】(1)隐性 aaBB、aaBb
(2)hhRR HHRr:HHrr:HhRr:Hhrr=1:1:1:1 1/2
(3)启动子(启动部位/启动) 转录 空间结构
(4)免疫 B
3.【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
4.【答案】(1)1/64 1/10000
(2)II-3 III-2
(3)AaXDY AaXdY 不患白化病,患佝偻病 aaXDXd
(4)1/512 0 0
5.【答案】(1)隐性
(2)降低
(3)正常籽粒∶小籽粒 = 3∶13
(4)小籽粒育性正常∶正常籽粒雄性不育 = 1∶1
6.【答案】(1)由一对等位基因控制,株高140 cm为显性性状,100cm隐性性状
(2)266 苯丙氨酸 Ⅱ和Ⅲ
(3)aabb 两对等位基因位于两对同源染色体上 甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
7.【答案】(1)有氧
(2)(S)aaBB或(S)AAbb
(3)②
(4)(S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1
(5)③④
8.【答案】(1)显性
(2)模板DNA/玉米基因组DNA ①
(3)(胚乳的)RNA 粉质 粉质:硬质=3:1
(4)VA基因表达量低,编码的催化酶合成不足,无法有效催化非极性胡萝卜素转化为下游产物;非极性胡萝卜素积累,导致形成粉质胚乳
9.【答案】(1)常 AAXBY aaXBY
(2)AAXBY、AaXBY、aaXBY
(3)Ⅱ ① AAXBXB
10.【答案】(1)遵循 大穗
(2)逆转录/反转录 A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间,因此表现为中穗
(3)显性 A1A2BB A1A1BB A1A1Bb 7/16
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 孟德尔两大遗传定律
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 分离定律及其应用
2026安徽(1题)
· 以人类隐性遗传病家系和辅助生殖为情境,突出遗传咨询价值。
· 重点考查系谱分析、基因型判断、患病概率及胚胎筛选。
· 趋向融合优生优育和现代生殖技术,强调遗传规律的实际应用。
考点2 分离定律的异常现象分析
2026安徽(1题)
· 以绵羊有角性状为情境,突出常染色体基因的性别影响表达。
· 重点考查基因型、性别与表现型的对应关系及群体基因频率。
· 趋向结合群体遗传计算,辨析性别影响遗传与伴性遗传的区别。
考点3 基因自由组合定律
2026黑吉辽蒙(1题)
· 以水仙花色素合成和花部颜色为情境,体现多基因共同控制性状。
· 重点考查独立遗传条件下的配子组合、表现型种类及比例。
· 趋向联系代谢途径分析基因作用,考查由基因型推断表现型。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
2026全国(1题)、2026贵州(1题)、2026四川(1题)、2026河北(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2026安徽(1题)、2026浙江(1题)
· 多以作物性状、犬毛色等为情境,突出基因互作与代谢途径。
· 重点考查互补作用、抑制作用、隐性上位及性状分离比。
· 趋向结合实验数据和表现型推断基因作用关系,提升综合分析能力。
考点5 基因连锁与交换定律
2026湖北(1题)、2026山东(1题)
· 情境涉及豌豆和家蚕,兼顾常染色体连锁与性染色体连锁。
· 重点考查连锁相位、重组类型、重组率及基因位置判断。
· 趋向将连锁交换与性别决定、育种选种结合,强化图表信息处理。
考点6 遗传规律的综合应用
2026广西(1题)、2026浙江(1题)、2026重庆(1题)、2026甘肃(1题)、2026北京(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(1题)、2026广东(1题)、2026山东(1题)、2026河南(1题)
· 情境涵盖家禽、作物、果蝇及人类遗传,联系育种与疾病防控。
· 综合考查分离、自由组合、伴性遗传、母系遗传及数量性状。
· 趋向多遗传机制并列,强化遗传图解、概率计算与实际应用。
考点1 分离定律及其应用
1.(2026·安徽·高考真题)一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A.仅受精卵1 B.仅受精卵2
C.受精卵1和2 D.都不可以
【答案】C
【解析】结合题意及图示可知,该病为常染色体隐性遗传病,1.6kb条带代表显性基因A,2.0kb条带代表隐性基因a,受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换,次级卵母细胞也为Aa,第二极体为a,则卵细胞为A,说明受精卵1正常,受精卵2第一极体为aa、第二极体为A,则卵细胞为A,说明受精卵2正常,即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿,均可作为移植的受精卵,ABD错误,C正确。
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(2026·安徽·高考真题)绵羊的有角与无角是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因控制。杂合子中,雄羊表现为有角,雌羊表现为无角。在一个基因频率相对稳定的种群中有角羊占25%。下列叙述正确的是( )
A.雄羊中有角比无角的多,雌羊中则相反
B.雄羊有角基因的频率比雌羊的高
C.无角个体中,杂合子∶纯合子=2∶3
D.有角个体中,雄羊∶雌羊=7∶1
【答案】D
【解析】A、根据题意,绵羊有角与无角由常染色体基因控制,杂合子在雄性中表现为有角、雌性中表现为无角。设A为有角基因,a为无角基因(也可设A为无角基因,但结果是相同的,因此以下只以A为有角基因进行分析),则基因型与表型关系为:AA(雌、雄都有角),Aa(雄性有角,雌性无角),aa(雌、雄都无角)。设A的基因频率为p,则a基因频率为1-p;根据种群中有角羊占25%,且种群的基因频率相对稳定,可知p2+2p(1-p)×1/2=25%,经计算可知p=1/4,即A基因频率p=1/4,a基因频率=3/4。雄羊有角比例=p2+2p(1-p)=1/4×1/4+2×1/4×3/4=7/16,无角比例=3/4×3/4=9/16,雄羊中有角的少于无角的;雌羊中有角的比例为p2=1/4×1/4=1/16,无角比例=2p(1-p)+(1-p)×(1-p)=2×1/4×3/4+3/4×3/4=15/16,即雌性中有角的少于无角的,A错误;
B、由于有角与无角是由常染色体上一对等位基因控制的,因此基因频率在雌雄中相等,即有角基因的频率在雌雄中相等,B错误;
C、由于杂合子中,雄羊表现为有角,雌羊表现为无角,因此无角个体中,杂合子的只有雌性,所占群体中的比例为2×1/4×3/4×1/2=3/16,而无角纯合子既有雌性,也有雄性,所占比例为3/4×3/4=9/16,因此无角个体中,杂合子∶纯合子=1∶3,C错误;
D、有角雌性(AA)所占群体的比例为1/4×1/4×1/2=1/32,有角雄性(AA、Aa)所占群体的比例为1/4×1/4×1/2+2×1/4×3/4×1/2=7/32,因此有角个体中,雄羊∶雌羊=7∶1,D正确。
考点3 基因自由组合定律
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)水仙花瓣与副冠(如下图)的颜色与类胡萝卜素的含量有关。上述性状由三对独立遗传的等位基因控制,A基因控制类胡萝卜素合成,B基因控制类胡萝卜素降解,D基因调控类胡萝卜素富集使副冠呈橙红色,a、b和d基因不具有对应功能。现有纯合水仙甲(花瓣白色、副冠黄色,花后期副冠会褪色)和纯合水仙乙(花瓣黄色、副冠橙红色,花后期副冠不褪色)。将甲和乙杂交后得到F1,再自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A.水仙甲花瓣和副冠颜色的差异是由基因B表达情况不同导致的
B.甲和乙的基因型分别为aaBBdd、AAbbDD
C.F1的表型为花瓣白色、副冠橙红色,花后期副冠褪色
D.F2中副冠橙红、不褪色植株的占比是3/16,该性状共有2种基因型
【答案】ACD
【解析】A、甲副冠呈黄色(含类胡萝卜素)说明能合成类胡萝卜素,有A基因,副冠后期褪色说明有降解功能,有B基因,副冠黄而非橙红,为dd,故甲基因型为AABBdd。甲花瓣(白)与副冠(黄)基因型相同(AABBdd),差异只能由B(降解)在两部位的表达程度不同导致,A正确;
B、分析题意可知甲白色花瓣、副冠黄色、花后期褪色→有A(能合成色素)、有B(能降解色素)、无D(副冠不富集,所以是黄色), 基因型为AABBdd,乙花瓣黄色、副冠橙红色、花后期不褪色→有A、无B(不降解)、有D(副冠富集呈橙红色),基因型为AAbbDD,B错误;
C、F1 (AABBdd与AAbbDD杂交而得) 基因型为AABbDd,表型为花瓣白色、副冠橙红色,花后期副冠褪色,C正确;
D、F2中副冠橙红且不褪色(D_bb)占3/4×1/4= 3/16,该性状共有2种基因型,分别为DDbb和Ddbb,D正确。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.(2026·贵州·高考真题)某种狗的毛色有黑色、棕色和黄色,受常染色体上一对等位基因A/a控制,基因型为aa的狗均为黄色;鼻子有黑色和棕色,受另一对等位基因B/b控制,B/b基因还会影响毛色的深度。研究小组进行杂交实验,结果如表。下列叙述正确的是( )
亲本
F1
F2(数量足够多)
黄毛黑鼻♂*棕毛棕鼻♀
全为黑毛黑鼻
黑毛黑鼻∶棕毛棕鼻∶黄毛(部分为棕鼻)=9∶3∶4
A.该实验中父本基因型为aabb
B.F2黄毛狗中黑鼻个体占1/4
C.F2黑毛狗中有1/4个体基因型与F1相同
D.F2棕毛狗相互交配子代个体全为棕鼻
【答案】D
【解析】A、根据F2性状分离比9:3:4(9:3:3:1的变式),可判断两对基因遵循自由组合定律,F1基因型为AaBb,结合题干信息可推导表现型与基因型的对应关系: A_B_:黑毛黑鼻(9份),A_bb:棕毛棕鼻(3份),aaB_:黄毛黑鼻(3份),aabb:黄毛棕鼻(1份)。父本为黄毛黑鼻(aaB_),母本为棕毛棕鼻(A_bb),F1全为黑毛黑鼻(AaBb),说明父本基因型为aaBB、母本为AAbb,才能保证子代全为AaBb,A错误;
B、F2黄毛狗的基因型为aa_ _(共4份:3份aaB_ + 1份aabb),其中黑鼻个体为aaB_,占3/4,而非1/4,B错误;
C、F2黑毛狗的基因型为A_B_(共9份),其中与F1(AaBb)基因型相同的个体占4/9(AABB1份、AABb2份、AaBB2份、AaBb4份),而非1/4,C错误;
D、F2棕毛狗的基因型为A_bb,控制鼻子的基因型均为bb(纯合)。相互交配时,子代鼻子的基因型始终为bb,表现为全为棕鼻,D正确。
2.(2026·云南·高考真题)红花是药食两用的经济作物,其分枝类型由A/a、B/b两对等位基因控制,用分散型和紧密型两株纯合植株杂交,F1全为分散型;F1自交,F2中分散型∶紧密型=13∶3。下列说法错误的是( )
A.A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
B.紧密型亲本的基因型为AAbb(或aaBB)
C.F2分散型植株中纯合子占2/13
D.F2紧密型植株自由交配,子代中分散型占1/9
【答案】C
【解析】A、F2性状分离比为13:3,属于9:3:3:1的变式,说明A/a、B/b两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,A正确;
B、F1基因型为AaBb,亲本为纯合分散型和纯合紧密型,若紧密型为A_bb,则紧密型亲本基因型为AAbb,分散型亲本为aaBB;若紧密型为aaB_,则紧密型亲本基因型为aaBB,分散型亲本为AAbb,B正确;
C、F2分散型共13份,其中纯合子包括AABB、aabb,以及对应非紧密型的单显纯合子(如紧密型为A_bb时,对应aaBB为纯合分散型),共3种纯合子,各占1份,故分散型植株中纯合子占3/13,C错误;
D、以紧密型为A_bb为例,F2紧密型植株中AAbb占1/3、Aabb占2/3,产生配子比例为Ab:ab=2:1,自由交配后仅aabb为分散型,占比为1/3×1/3=1/9,D正确。
3.(2026·全国·高考真题)植物生长素对于维持正常株高具有重要作用。某种植物A基因(显性)编码的糖蛋白是生长素正常运输所必需的,使植物表现为正常株高;a基因(隐性)的产物无此功能,aa纯合体表型为矮秆。B基因(显性)的产物能使A基因的产物失活,b基因(隐性)的产物无此功能。这两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)植物生长素的极性运输过程_______(填“需要”或“不需要”)ATP的参与。
(2)该种植物正常株高纯合体的基因型为_______。
(3)两对等位基因的显性纯合体与隐性纯合体杂交产生F1,F1表型为________;F1自交产生F2,F2表型及分离比为________;
(4)若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为矮秆,则亲本矮秆纯合体的基因型有_______。若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为正常株高,则F1自交产生的F2中正常株高个体所占的比例为_________。
【答案】(1)需要
(2)AAbb
(3)矮秆 矮秆∶正常株高=13∶3
(4)AABB、aaBB 3/4
【解析】(1)生长素的极性运输是逆浓度梯度进行的主动运输,该过程需要ATP参与。
(2)由题意可知,具备正常株高需要同时满足存在A基因、不存在B基因,基因型为A_bb;其中纯合个体只有AAbb,因此该植物正常株高纯合体基因型为AAbb。
(3)两对基因的显性纯合体AABB与隐性纯合体aabb杂交,得到F1基因型为AaBb,故表型为矮秆;F1自交,两对基因独立遗传,子代基因型比例为 A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,只有A_bb表现正常株高,其余基因型均为矮秆,因此F2表型及比例为矮秆∶正常株高=13∶3。
(4)正常株高纯合体基因型为AAbb,与矮秆纯合体(基因型有AABB、aaBB、aabb)杂交,若F1全部表现为矮秆,依次分析:AAbb×AABB→AABb(矮秆)、AAbb×aaBB→AaBb(矮秆)、AAbb×aabb→Aabb(正常株高),不符合条件的aabb排除,故亲本矮秆纯合体为AABB、aaBB;若杂交后F1全部表现正常株高,则亲本矮秆纯合体只能是aabb,F1基因型为Aabb,F1自交,后代基因型为A_bb(正常株高)∶aabb(矮秆)=3∶1,因此F2中正常株高个体所占比例为3/4。
4.(2026·四川·高考真题)矮秆水稻具有较强抗倒伏能力,有人开展了矮秆高产水稻相关研究(相关基因均独立遗传)。回答下列问题。
(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素能__________,使水稻植株增高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列__________(填序号)相同的碱基序列作为引物进行PCR,选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交,F1全为高秆,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:
表型
高秆
矮秆
正常产量
低产
高产
正常产量
低产
高产
相对数量
18
6
3
6
2
1
①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析,A/a基因不会影响配子育性,判断依据是________。
②进一步研究发现,水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例,解释F1水稻出现空壳的原因_________。
③应用分子生物学技术分析发现,F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,则F2矮秆高产植株的基因型为_________。
【答案】(1)促进细胞伸长
(2)①④ PamC Ⅰ 3
(3)F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG
【解析】(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素作为植物激素具有调节作用,赤霉素能通过促进细胞伸长进而促进植株长高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。PCR过程中子链的延伸在引物的3’端,且引物是根据目的基因两端的碱基序列设计的,引物与模板链之间反向平行,且其上的碱基互补配对,因此,为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列①④相同的碱基序列作为引物进行PCR,突变后的基因中出现了限制酶PamC Ⅰ的识别序列,因此选取限制酶PamC Ⅰ剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现3条电泳条带(正常基因出现一个条带1000bp,突变后出现两个条带600bp和400bp)。将杂合子(高秆)自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)①另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲(矮秆正常产量)杂交,说明亲本乙的基因型为AAdd,亲本甲为aaDD,F1全为高秆,基因型为AaDd,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:表中显示F2高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1,说明 A、a 的雌雄配子育性完全一致,不存在配子不育。
② 已知水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性,且根据题①可知高产占比远远偏离正常比例,说明d配子育性下降,据此可推测,G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育,不育配子无法完成受精,导致稻穗出现空壳。
③ F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,又知G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育,综合分析可知,F1产生的配子中dg由于不育,可育的d配子都携带G,因此高产(dd)植株的两个d配子都携带G,结合矮秆为aa隐性,可知矮秆高产基因型为aaddGG。
5.(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(分离定律和自由组合) 3/7 1/2/50%
(2)3/三
(3)显性 1/2/50%
(4)乙和丙
【解析】(1) 实验①F2表型比为多花:单花=9:7,是9:3:3:1的变形,说明控制该性状的两对基因遵循基因自由组合定律; 设相关基因型是A/a、B/b、C/c,实验②F₁为双杂合(可设为AabbCc),则F₂中A_C_为多花占9份,其余所有单花占7份,单花中纯合体为aabbCC、AAbbcc、aabbcc共3份,因此纯合体占比为 3/7;甲、乙和丙3种单花纯合体,可设甲为单花纯合(AAbbcc),实验②F₁为双杂合AabbCc,子代要得到多花(A_C_),甲提供Abc,F₁产生AC配子的概率为1/2,因此子代多花占比为 1/2。
(2)三个杂交实验的F2都出现9:7,说明任意两个亲本杂交,F1都为两对基因杂合,而三个亲本都是单花纯合,甲×乙、甲×丙、乙×丙分别在不同的两对基因间杂合,因此至少3对; 所有多花个体都出现在含甲的杂交后代中,说明多花必须携带甲的显性基因(题目设定为A)。
(3)结合(2)可推得基因型:甲AAbbcc、乙aaBBcc、丙aabbCC,表型规则:同时含A和另一对显性基因→多花,不含A但同时含B和C→中花,其余单花,实验①F1基因型为AaBbcc,丙为aabbCC,根据电泳图:甲(AA)只有上方1条A的条带,丙(aa)只有下方2条a的条带,多花植株必须携带A(来自甲)和a(来自丙),因此既有A条带也有a条带,三个条带都涂黑;中花植株基因型为aa,只有a的条带,因此只涂黑下方两个条带;实验①F₁基因型为AaBbcc,和丙(aabbCC)杂交,电泳只检测A/a,A/a基因型后代分离为Aa:aa=1:1,电泳结果和丙(aa)相同的个体占比为 1/2。
(4)中花基因型为aaB_C_,共有4种可能:aaBBCC、aaBBCc、aaBbCC、aaBbCc,选择纯合亲本乙(aaBBcc)和丙(aabbCC)分别杂交:不同基因型的中花,后代表型比例不同:可以通过乙杂交后代是否出现单花判断C是否杂合,通过丙杂交后代是否出现单花判断B是否杂合,四种基因型的结果互不相同,因此选择乙和丙即可确定其基因型。
6.(2026·陕晋青宁·高考真题)芝麻是重要的经济作物。不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分,如图(a),此性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制。不考虑其他基因影响,回答下列问题。
表(a)
分组
基因型
蒴果类型
甲
AABB
多头
乙
aaBB
多头
丙
AAbb
多头
丁
aabb
单头
(1)为探究两对基因在蒴果形成中的作用,研究者经杂交鉴定出不同基因型的纯合植株,其表型如表(a),可知___________(填“A和B”或“A或B”)基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。
(2)从表(a)中选出多头与单头植株杂交,F1均为多头蒴果植株;F1与亲本之一杂交,子代表型比为3∶1。由此可知杂交亲本基因型为___________,两对基因位于___________对同源染色体上,此时,据遗传定律___________(填“能”或“不能”)推测出1/4个体为单头植株。
(3)研究中发现,一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合时的表型。上述F1自交所得F2植株中,多头与单头分离比预测为___________,多头植株中能稳定遗传的个体所占比例为___________。
(4)对上述现象的解释之一如图(b):A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B,结合并激活同种受体促进多头蒴果形成;两基因突变并分别表达形成蛋白a和b,它们通过___________抑制多头蒴果形成。据图(c)可知,A基因突变为a基因发生了碱基的___________突变,蛋白a分子量___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)A或B
(2)AABB×aabb 两 不能
(3)11:5 7/11
(4)与蛋白A或B竞争受体 缺失 变小
【解析】(1)由表(a)可知,基因型为aabb(单头),其他基因型(如AABB、aaBB、AAbb)均为多头,所以,A或B基因的存在是多头蒴果出现的必要条件。
(2)多头纯合植株与单头植株(aabb)杂交,F1均为多头,说明亲本多头植株的基因型为AABB、aaBB或AAbb,F1与亲本之一杂交,子代表型比为3:1,若亲本为aaBB×aabb→F1为aaBb,与aaBB杂交,后代全为多头,与aabb杂交,后代为aaBb(多头):aabb(单头)=1:1;若亲本为AAbb×aabb→F1为Aabb,与AAbb杂交,后代全为多头,与aabb杂交,后代为Aabb(多头):aabb(单头)=1:1;若亲本为AABB×aabb→F1为AaBb,与AABB杂交,后代全为多头,与aabb杂交,后代为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表型比为3:1,符合题意,由此可知杂交亲本基因型为AABB×aabb,并且两对基因位于两对同源染色体上,表格中只给了纯合子,如aaBb是什么表型,并没有说明,所以据遗传定律不能推测出1/4个体为单头植株。
(3)一对隐性基因纯合会掩盖另一对基因杂合的表型,即aa或bb纯合时,aaBb、Aabb表现为单头,F1为AaBb,自交后代基因型及比例为9A-B-、1AAbb、1aaBB,表现为多头,占11/16,2Aabb、2aaBb、1aabb表现为单头,占5/16,多头与单头的分离比预测为11:5,多头植株中能稳定遗传的个体有AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,共7份,占多头的比例为7/11。
(4)由图(b)可知,A、B基因编码结构相似的两种蛋白A和B,结合并激活同种受体促进多头蒴果形成,两基因突变并分别表达形成蛋白a和b,它们通过与蛋白A或B竞争受体抑制多头蒴果形成。据图(c)可知,基因A突变为a基因发生了碱基的缺失突变,由于a基因转录出的mRNA中终止密码子提前,所以蛋白a分子量变小。
7.(2026·安徽·高考真题)某二倍体植物是一种重要的中药材,也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关,当有显性基因R时,白色前体物质会转化为花色素苷,花色呈淡红色;当有显性基因R和D时,花色素苷会聚集到花瓣,花色呈深红色;显性基因H可抑制D基因的作用,从而阻止花色素苷的聚集,因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。
回答下列问题。
(1)基因型为RrDDHH的植株自交,子代的表型是______。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,子代中白花∶淡红花∶深红花=______。结合基因和染色体的关系,简述基因自由组合定律的实质:______。
(2)基因型为RrDdHh的植株测交,从F1的淡红花和深红花植株群体中,随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色,则两植株的基因型组合可能有______种(不考虑正、反交)。
(3)为研究上述基因的特征,对相关基因进行了测序,发现它们的启动子特定区域碱基组成具有______特点,这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开,起始转录。
(4)该植物能够产生一种次生代谢物,有重要的应用价值,可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比,该技术可大幅提高次生代谢物的产量,除此之外,还具有______(答出2点即可)等优点。
【答案】(1)淡红色和白色 4:9:3 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(2)7/七
(3)A-T碱基对比例高
(4)不受季节、气候、地域限制,可全年工业化生产;无需采收野生植株,有利于野生植物资源/生态保护;产物易分离纯化,生产成本更低(任选2点即可)
【解析】(1)由题意可知,rr----为白色,R-D-hh为深红色,R-D-H-、R-dd--为淡红色。基因型为RrDDHH的植株自交,子代的基因型及比例为RRDDHH:RrDDHH:rrDDHH=1:2:1,表型为淡红色和白色。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,由于该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关,Rr×Rr,子代为R-:rr=3:1;DD×Dd,子代全为D-;Hh×Hh,子代为H-:hh=3:1,因此基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交,子代中白花∶淡红花∶深红花=1/4×1×1:3/4×1×3/4:3/4×1×1/4=1/4:9/16:3/16=4:9:3。基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)基因型为RrDdHh的植株测交,即RrDdHh与rrddhh杂交,子代的基因型及比例为RrDdHh:RrDdhh:RrddHh:Rrddhh:rrDdHh:rrDdhh:rrddHh:rrddhh=1:1:1:1:1:1:1:1,F1的淡红花的基因型为RrDdHh、RrddHh、Rrddhh,深红花RrDdhh,随机选取两株相互授粉,F2有3种花色,则两植株的基因型组合可能有RrDdHh×RrDdHh、RrDdhh×RrDdhh、RrDdHh×RrDdhh、RrddHh×RrDdHh、RrddHh×RrDdhh、Rrddhh×RrDdHh、Rrddhh×RrDdhh,共7种。
(3)相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开,说明该区域的稳定性相对弱,而双链严格遵循碱基互补配对原则,其中A-T碱基对含两个氢键,G-C碱基对含3个氢键,因此相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开,说明该基因的启动子特定区域碱基组成具有A-T碱基对比例高的特点。
(4)与直接从植物体中提取相比,采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产的技术可大幅提高次生代谢物的产量,除此之外,还具有不受季节、气候、地域限制,可全年工业化生产;无需采收野生植株,有利于野生植物资源/生态保护;产物易分离纯化,生产成本更低(任选2点即可)。
8.(2026·浙江·高考真题)栽培辣椒(2n=24)是茄科的蔬菜作物,可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状,由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制,且G抑制H的表达,而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙,以及果实直立的辣椒丙,杂交结果如下表所示。
亲本组合
后代的表型及其比例
甲×丙
全部为果实下垂
果实下垂︰果实直立=13︰3
乙×乙
果实下垂︰果实直立=3︰1
一
回答下列问题:
(1)甲的基因型是________,乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交,得到的中ggHH基因型频率是________。
(2)甲×丙得到,写出与丙杂交的遗传图解________。
(3)研究发现,G基因的启动子核心区域出现序列的缺失,使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合,结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立,其原因是______________。
(4)辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因,这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒(2n=26)进行杂交,可形成早期胚胎,但胚胎不能正常发育,体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代,可取早期胚胎材料作为________进行培养,实现胚胎的拯救,得到再生植株。
【答案】(1)GGhh/hhGG 2 /0.375/37.5%
(2)
(3)G基因无法转录翻译/G基因无法表达,(解除对H基因的抑制)
(4)共同祖先/同一祖先/同种祖先 生殖隔离 外植体
【解析】甲和丙杂交,F2果实下垂︰果实直立=13︰3(9:3:3:1 的变式),符合基因自由组合定律,说明G/g和H/h两对等位基因位于两对同源染色体上。
(1)甲与丙(果实直立,基因型为 ggHH)杂交,F1全为果实下垂,F2中果实下垂:果实直立 = 13:3(9:3:3:1 的变式),说明 F1基因型为 GgHh,果实直立基因型为ggH-,果实下垂基因型为G-H-、G-hh、gghh,因此甲的基因型为 GGhh,丙是ggHH。乙 × 乙杂交,F1果实下垂:果实直立 = 3:1,说明乙的基因型为GgHH,其产生的雄配子类型为 GH、gH,共 2 种。乙(GgHH)自交,F1为1/4GGHH、1/2GgHH、1/4ggHH。F1再全部自交,F2中ggHH=1/2×1/4+1/4×1=3/8。
(2)
甲(GGhh),丙(ggHH),F1为GgHh,杂交如图所示。
(3)G 基因的启动子核心区域序列缺失,使 RNA 聚合酶无法正常识别和结合,导致 G 基因转录受阻,无法合成抑制 H 基因表达的蛋白质,H 基因正常表达,从而使果实着生方式由下垂变为直立。
(4)同源基因的存在是生物由共同祖先进化而来的分子证据。不同物种杂交后胚胎不能正常发育,体现了生殖隔离现象。可取早期胚胎材料作为外植体进行植物组织培养,获得可育的再生植株。
考点5 基因连锁与交换定律
1.(2026·湖北·高考真题)豌豆种子的黄色和绿色分别受基因Y、y控制,种子的圆粒和皱粒分别受基因R、r控制。另有一对相对性状受基因A、a控制,该基因不影响黄色、绿色和圆粒、皱粒表型。现有纯合亲本AAYYRR和aayyrr杂交,所得植株自交,得种子。种子按A(a)基因型分类,结果如下表。
基因型
黄色与绿色表型比
圆粒与皱粒表型比
AA
3∶1
24∶1
Aa
3∶1
21∶4
aa
3∶1
9∶16
下列叙述正确的是( )
A.种子圆粒与皱粒表型比为18:7
B.种子中基因型是aa的黄色种子占比为1/8
C.A(a)基因与Y(y)基因不在同一条染色体上
D.A(a)基因与R(r)基因的遗传符合孟德尔自由组合定律
【答案】C
【解析】A、根据表格信息可知,计算子代总圆粒与皱粒比例: 总圆粒比例 = 1 /4 × 24/ 25 + 1 /2 × 21/ 25 + 1/ 4 × 9 /25 = 3 /4 ,皱粒比例为1 /4 ,总圆粒∶皱粒 = 3 ∶ 1,A错误;
B、F2种子中基因型是aa的种子为1/4,黄色种子与绿色种子比例为3:1,故子代aa的黄色种子占比为1/4×3/4=3/16,B错误;
C、根据实验结果基因型为AA、Aa、aa的种子,黄色与绿色的比例都是3:1,不受A/a基因型的干扰,说明A(a)基因与Y(y)基因位于两对同源染色体上,C正确;
D、若A(a)基因与R(r)基因遵循基因的自由组合定律,基因型为AA、Aa、aa的种子中圆粒与皱粒的比例应该都是3:1,但表格中三组差异极大(24:1、21:4、9:16),说明二者连锁在同一条染色体上,不遵循基因的自由组合定律,D错误。
2.(2026·山东·高考真题)家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法正确的是( )
A.甲的基因型可能为ZAbW
B.乙的基因型可能为ZABZab
C.乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D.F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等
【答案】C
【解析】A、若甲的基因型为ZAbW,F1雄蚕从母本获得ZAb,只要父本提供的Z携带B即表现为有鳞,这样有鳞雄蚕占比会远高于5%,与题干矛盾,A错误;
B、若乙的基因型为ZABZab,非重组配子ZAB占比更高,会导致F1有鳞雌蚕占比远高于5%,与题干矛盾,B错误;
C、F1有鳞雌蚕基因型为ZABW,占总子代5%,说明乙产生的重组型配子ZAB占10%,对应另一种重组配子Zab也占10%,非重组型配子ZAb、ZaB共占80%,各占40%,因此乙产生的ZAb配子占40%,C正确;
D、结合AC选项解析可知双亲基因型为ZabW、ZAbZaB,F1雄蚕的基因型为40%ZAbZab、40%ZaBZab、10%ZABZab、10%ZabZab,可知F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等,D错误。
考点6 遗传规律的综合应用
1.(2026·广西·高考真题)甲、乙两品种鸡的黑羽(A)、麻羽(a)由常染色体上的基因控制;慢羽(B)、快羽(b)由性染色体Z上的基因控制。科研人员通过甲、乙品种测交结果,鉴定甲品种个体基因型,然后从甲品种中选出适宜的个体扩大繁殖,建立自别雌雄的纯合黑羽鸡配套系,方案如图所示。在生产中可根据③与④杂交后代的快慢羽表型,借助AI高效识别雏鸡性别。回答下列问题:
(1)这两对基因_____________(选填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律;黑羽慢羽雄鸡的基因型有_____________种。
(2)以测交后代数量多于10只且全部为黑羽,作为筛选甲品种黑羽个体的标准,目的是_____________。图中②的基因型是_____________,③的基因型是_____________。③与④杂交,后代雌性个体的表型为_____________。
(3)实践中发现,利用已建立的自别雌雄配套系,筛选特定性别雏鸡的准确率略低于100%,从遗传学角度分析,原因有_____________(写出2点)。
(4)为满足市场对甲品种麻羽鸡的需求,在开发麻羽鸡自别雌雄配套系前,需要利用图中的甲品种培养出用于扩大繁殖的亲本鸡,杂交方案为:从上述已鉴定出基因型的甲品种中选择_____________杂交(写出杂交组合基因型),在后代中选择_____________扩大繁殖(写出杂交组合基因型)。
【答案】(1)遵循 4
(2)确保筛选出的甲品种黑羽个体关于羽色的基因型为纯合AA(排除杂合子Aa因后代样本量少未出现麻羽个体的情况) AAZbW AAZBW 黑羽快羽
(3)少量个体发生基因突变或少数个体出现染色体变异
(4)AaZBZb和AaZbW aaZbZb和aaZBW
【解析】(1)控制羽色的基因在常染色体上,控制羽速的基因在Z性染色体上,两对基因位于非同源染色体上,因此遵循自由组合定律。黑羽慢羽雄鸡的基因型为A_ZBZ−,羽色有2种可能:AA、Aa,羽速相关的Z染色体组合有2种可能:ZBZB、ZBZb,合计共2×2=4种基因型。
(2)测交:待测黑羽个体 × 乙品种aaZbW。若待测是Aa,理论后代会出现aa麻羽;但后代数量太少时,有可能碰巧没有生出麻羽个体,误把Aa判定成AA。所以要求测交后代多于10只且全部黑羽,避免样本量小带来的误判,确认是纯合AA。分支1:①(AAZBZB) × AAZBW → 后代选出③; 分支2:AAZbZb × ②(AAZbW) → 后代选出④;就是配套系父本:AAZbZb(纯合黑羽快羽雄鸡);配套系母本是AAZBW。③ × ④ 杂交:AAZBW(♀) × AAZbZb(♂)后代:雄鸡 AAZBZb(黑羽慢羽);雌鸡 AAZbW(黑羽快羽) 所以后代雌性个体表型:黑羽快羽。
(3)理论上③×④后代雄鸡全部慢羽,雌鸡全部快羽,准确率100%。实际准确率略低于100%,遗传原因: 1. 基因突变:B/b发生突变,产生例外表型个体; 2. 染色体变异:Z染色体结构或数目变异; 3. Z染色体同源区段非姐妹染色单体交叉互换(基因重组),产生异常配子。
(4)培育麻羽自别雌雄配套系,麻羽配套系最终亲本为:父本aaZbZb,母本aaZBW(杂交后代雄鸡麻羽慢羽,雌鸡麻羽快羽)。选择AaZBZb × aaZbW杂交,从子代中选出aaZbZb、aaZBW,这两个就是麻羽自别雌雄配套亲本,扩大繁殖。
2.(2026·浙江·高考真题)亚麻(2n)是重要的纤维和油料作物。锈病是亚麻的主要病害,由亚麻锈菌引起。表1是锈菌Ⅰ、Ⅱ及其杂交后代对亚麻的毒性遗传结果;表2是亚麻甲、乙及其杂交后代对锈菌的抗性遗传结果。已知锈菌毒性相关的基因为A/a和B/b,其遗传遵循孟德尔定律;亚麻抗锈病相关的基因为H/h和R/r;锈菌Ⅰ含有a基因,亚麻甲含有H基因。回答下列问题:
表1
锈菌Ⅰ
锈菌Ⅱ
F1
F2
亚麻甲
有毒
无毒
无毒
无毒
有毒
无毒
有毒
亚麻乙
无毒
有毒
无毒
无毒
无毒
有毒
有毒
锈菌培养物(个)
47
16
15
5
注:表中数值为锈菌F2的培养物分别接种到亚麻甲和乙后,对亚麻有毒(无毒)的培养物数。
表2
亚麻甲
亚麻乙
F1
F2
锈菌Ⅰ
感病
抗病
抗病
抗病
感病
抗病
感病
锈菌Ⅱ
抗病
感病
抗病
抗病
抗病
感病
感病
亚麻植株(株)
85
27
28
9
注:表中数值为亚麻F2的单株分别被接种锈菌Ⅰ和Ⅱ后,抗病(感病)的植株数。
(1)锈菌有毒对无毒为______性状。表1的F2中,对亚麻甲有毒而对亚麻乙无毒的锈菌基因型为______。
(2)亚麻乙的基因型是______。若表2中的F1与亚麻甲回交,得到的子一代中,基因型及其比例是______,感锈菌Ⅰ且抗锈菌Ⅱ的个体中杂合子占比为______。
(3)亚麻抗病基因表达过程中,RNA聚合酶结合到该基因的______区域后,通过______过程合成RNA,再经加工形成成熟的mRNA,并翻译出多肽链,最后多肽链盘曲折叠成具有特定______的蛋白质分子,从而行使其功能。
(4)研究发现,亚麻抗病基因编码的产物需要与锈菌无毒基因编码的产物识别并互作,才能激发亚麻产生特异性______反应,侵染部位出现过敏性坏死,进而表现出抗性。综合上述研究结果,亚麻抗性与锈菌毒性的关系表现是______(A.含a和b基因的锈菌杂合子对亚麻所有基因型均无毒 B.含a和b基因的锈菌纯合子对亚麻所有基因型均有毒 C.含h和r基因的亚麻杂合子对锈菌所有基因型均无抗性 D.含H和R基因的亚麻纯合子对锈菌所有基因型均有抗性)。
【答案】(1)隐性 aaBB、aaBb
(2)hhRR HHRr:HHrr:HhRr:Hhrr=1:1:1:1 1/2
(3)启动子(启动部位/启动) 转录 空间结构
(4)免疫 B
【解析】(1)据表1可知,锈菌Ⅰ(对甲有毒)×锈菌Ⅱ(对甲无毒),F1对甲无毒,说明无毒是显性性状,有毒是隐性性状;F2表型数量为47:16:15:5,近似9:3:3:1,说明A/a、B/b独立遗传,表1的 F2中,对亚麻甲有毒(aa)而对亚麻乙无毒(B_)基因型为aaB_,即aaBB、aaBb。
(2)据表2可知,亚麻甲(含H基因)对锈菌Ⅰ感病、对锈菌Ⅱ抗病,而亚麻乙对锈菌I抗病、对锈菌Ⅱ感病,F1对两种锈菌均抗病,可推断抗病基因R控制对锈菌I的抗性,H控制对锈菌Ⅱ的抗性,因此亚麻甲基因型为HHrr,亚麻乙基因型为hhRR;表2中的F1基因型为HhRr,亚麻甲为HHrr,两者回交(HhRr×HHrr),配子结合后子代基因型及比例为HHRr : HHrr : HhRr : Hhrr = 1 : 1 : 1 : 1;在上述回交子代中,感锈菌Ⅰ且抗锈菌Ⅱ的个体需要满足感锈菌Ⅰ(rr)且抗锈菌Ⅱ(H_),即基因型为HHrr和Hhrr,这两种基因型中,HHrr为纯合子,Hhrr为杂合子,各占一半,因此杂合子占比为1/2。
(3)RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子(启动部位/启动)区域,启动转录;以DNA一条链为模板,通过转录过程合成RNA;多肽链经过盘曲折叠,形成具有特定空间结构的蛋白质分子,从而具备生物学功能。
(4)抗病基因产物与无毒基因产物识别协作,激发植物的特异性免疫反应,从而表现出抗性;亚麻的抗病基因(H、R)需要识别锈菌的无毒基因(A、B)产物才能激发免疫,如果锈菌含有a和b基因的纯合子(aabb),即缺乏无毒基因A和B,亚麻的H和R基因无法识别其产物,因此无法激发免疫反应,导致aabb对亚麻所有基因型均表现出毒性,而含H和R的纯合子(HHRR)虽然对含有A或B的锈菌有抗性,但对aabb无抗性,B正确,ACD错误。
3.(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。
4.(2026·甘肃·高考真题)近亲婚配易导致隐性遗传病发病率升高,因此,我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。白化病是常染色体遗传病,正常(A)对白化(a)显性;红绿色盲由X连锁隐性基因()决定;代表X连锁抗维生素D佝偻病致病基因。假设有下列3个近亲婚配家系,其第II代非血亲配偶均不携带致病基因。回答下列问题。
(1)家系①中,如果基因型为,基因型为,则患白化病的概率为__________。假设人群中白化病基因频率为1%,则白化病患者的比例应为__________。
(2)家系②中,如果不携带致病基因,为表型正常的红绿色盲基因携带者,那么IV-1不可能为红绿色盲,是因为来自I-2的基因无法通过个体__________和__________遗传给IV-1。
(3)家系③中,假设为携带白化基因的佝偻病患者,不携带致病基因,IV-1同时患白化病和佝偻病。可推断I-1的基因型为__________,II-3的基因型为__________,III-1的表型为__________,IV-1的基因型为__________。
(4)假设三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体。I-2不携带致病基因。在三个家系中,IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率分别为:家系①__________,家系②__________,家系③__________。
【答案】(1)1/64 1/10000
(2)II-3 III-2
(3)AaXDY AaXdY 不患白化病,患佝偻病 aaXDXd
(4)1/512 0 0
【解析】(1)根据题干可知I-1为Aa、I-2为AA,又因为第II代非血亲配偶均不携带致病基因,所以II-1、II-4的基因型均为AA,故II-2和II-3获得a基因的概率均为1/2,即II-2为Aa的概率为1/2,II-3为Aa的概率也为1/2。所以III-1、III-2最终都能获得a的概率均为(1/2)×(1/2)=1/4。III-1和III-2是Aa的概率为1/4,他们生育aa患儿的概率为(1/4×1/4)×1/4=1/64。白化病是常染色体遗传病,根据遗传平衡定律可知,当a的基因频率为1%时,aa频率为1%×1%=1/10000。
(2)红绿色盲是X连锁隐性,家系②中I-1不携带致病基因,其基因型为XBY,I-2为表型正常的红绿色盲基因携带者,其基因型为XBXᵇ。若在该家系中IV-1为红绿色盲,则IV-1会从III-2遗传到Xᵇ,而III-2(XY)的Xᵇ只能来自母亲II-4,Y来自II-3,而II-3的X不会遗传给II-4,所以可知II-3从I-2遗传到的X是不会遗传给IV-1的。已知I-2基因型为XBXᵇ,由于Xᵇ基因无法通过个体II-3和III-2遗传给IV-1,因此IV-1不可能为红绿色盲。
(3)抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病,I-1是携带白化基因的佝偻病男性,基因型为AaXDY,I-2不携带致病基因,基因型为AAXdXd;所以II-3基因型为A—XdY,因为第II代非血亲配偶均不携带致病基因,故II-4基因型为AAXdXd,所以III-2基因型为A—XdXd。若IV-1同时患白化病与佝偻病,则IV-1关于白化病的基因型为aa,所以可确定III-2基因型为AaXdXd,又因II-4基因型为AAXdXd,所以III-2的a来自II-3,故可确定II-3基因型为AaXdY。IV-1是女性,同时患两种病,其父亲III-2基因型为AaXdXd,故可判定IV-1基因型为aaXDXd,且IV-1的Xᴰ不能来III-2,只能来自父方III-1,所以III-1关于佝偻病的基因型为XDY,即III-1患佝偻病;第II代非血亲配偶均不携带致病基因,故II-1基因型为AAXdY。III-1是II-1的儿子,III-1一定会含A基因,即III-1不患白化病,所以III-1表型为不患白化病但患佝偻病。
(4)三个家系中I-1为携带白化基因的红绿色盲个体,基因型为AaXbY,I-2不携带致病基因,基因型为AAXBXB。第II代非血亲配偶均不携带致病基因,则II-1基因型为AAXBY,II-4基因型为AAXBY。三个家系的IV-1均为女性,需同时为aa和XbXb才会同时患两种病:
家系①:已知I-1基因型为AaXbY,I-2基因型为AAXBXB,由此可推出II-2的基因型为1/2AAXBXb或1/2AaXBXb,II-3的基因型为1/2AAXBXb或1/2AaXBXb,II-1与II-4基因型为AAXBY。若IV-1患两种病,则基因型为aaXbXb,则此时结合II-1与II-2基因型分析III-1基因型需要为AaXbY,其概率为1/2×1/2×1/2=1/8;结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型需要为AaXBXb,其概率为1/2×1/2×1/2=1/8,所以IV-1基因型为aaXbXb的概率是1/8×1/8×1/4×1/2=1/512。
家系②:已知I-1基因型为AaXbY,I-2基因型为AAXBXB,由此可推出II-3的基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY,II-4的基因型为AAXBXB。结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY,III-2不能为IV-1提供Xb,所以IV-1关于红绿色盲的基因型不可能为XbXb,即IV-1个体患红绿色盲的概率为0,所以IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率也为0。
家系③:已知I-1基因型为AaXbY,I-2基因型为AAXBXB,由此可推出II-3的基因型为1/2AAXBY或1/2AaXBY,II-4的基因型为AAXBXB。结合II-3与II-4基因型分析III-2基因型为1/2AAXBXB或1/2AaXBXB,III-2不能为IV-1提供Xb,所以IV-1关于红绿色盲的基因型不可能为XbXb,即IV-1个体患红绿色盲的概率为0,所以IV-1个体同时患白化病和红绿色盲的概率也为0。
5.(2026·北京·高考真题)玉米是我国种植面积最大的农作物,籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。
(1)甲是小籽粒玉米突变株,甲和野生型玉米(WT)杂交,表型为正常籽粒,自交,中小籽粒约占,说明该小籽粒性状为__________性状。研究发现,甲的2号染色体上A基因突变,导致胚乳蔗糖转化酶(A)失活,胚乳发育异常,籽粒变小。
(2)B基因突变株乙(bb)也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变,影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量,结果如图1所示。
乙表现小籽粒的原因是:B基因突变使A的含量__________,影响胚乳发育。
(3)另有一小籽粒显性纯合突变株丙(DD),D基因位于1号染色体上,抑制A基因的表达。将丙与乙杂交,表型为小籽粒,自交,表型及比例为__________。
(4)籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值,但无法通过自交保种,限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株,E基因位于9号染色体上。为方便保种,育种专家将D和E基因转入某品系玉米,获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交,有两种,表型分别与两个亲本相同,在种植前可通过籽粒大小区分;两者再杂交,依然产生相同结果。
①预期的表型和比例为__________。
②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体,以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示,基因用相应字母表示_________。(画出满足条件的一种情况即可)
【答案】(1)隐性
(2)降低
(3)正常籽粒∶小籽粒 = 3∶13
(4)小籽粒育性正常∶正常籽粒雄性不育 = 1∶1
【解析】(1)甲和野生型(WT)杂交,F1全为正常籽粒,F1自交后F2中小籽粒占1/4,符合孟德尔隐性性状在F₂代中占1/4的分离比,故小籽粒性状为隐性性状。
(2)从图1电泳结果得出,乙(bb)中A蛋白条带强度显著低于WT,说明B基因突变影响A蛋白的加工或稳定性,导致其含量下降(减少),进而影响胚乳发育,表现为小籽粒。
(3)丙(AABBDD)与乙(AAbbdd)杂交,F1基因型为AABbDd(表现为小籽粒)。F1自交时,B/b与D/d独立遗传(位于非同源染色体):只有B_dd基因型的个体,A能正常加工且不被抑制,表现为正常籽粒,占比3/4×1/4= 3/16;其余基因型(B_D_、bbD_、bbdd)均表现为小籽粒,占比1-3/16=13/16。 因此F2表型及比例为小籽粒:正常籽粒=13:3。
(4)依题意,D存在则籽粒变小(小籽粒标记),dd正常籽粒,E基因显性可育,ee隐性雄性不育;E基因在9号染色体,雄性不育株基因型为eedd(无D,正常籽粒,不育),转基因植株丁转入D基因和E基因(D-E-),二者杂交,F1只有两种表型,分别和亲本完全相同,且二者再杂交后代不变,说明丁的D基因和E基因连锁在同一条染色体,同源染色体无D基因和E基因,所以植株丁的基因型为DdEe。综上所述,亲本雄性不育株基因型为eedd(无D,正常籽粒,不育)和转基因植株丁(DdEe)杂交时,雄性不育株基因型为eedd只产生一种ed的卵细胞,基因植株丁(DdEe)产生DE和de两种精子,比例为1:1,所以F1的表型和比例应为小籽粒可育:正常籽粒不育 = 1:1。以上所涉及的全部基因及其所在的同源染色体包括:A/a位于2号染色体上,B/b位于6号染色体上,D/d位于1号染色体上,ee基因在9号染色体,转入的D和E位于位于另一对同源染色体的一条染色体上,,表示转基因植株丁的基因组成如下:
6.(2026·湖南·高考真题)株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:
(1)为阐明纯合品系甲(株高100 cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140 cm)杂交后,株高均为140 cm,F2中株高140 cm和100 cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。
野生型:
突变型:
①该突变体第_____位氨基酸突变为_____(部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。
②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物_____(填序号)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
(3)某纯合品系乙(株高75 cm)与纯合品系甲(株高100 cm)杂交后,株高均为100 cm,中株高100 cm的347株,株高75 cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:
①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为_____(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140 cm)杂交,其表现为株高140 cm,中株高140 cm、100 cm和75 cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是_____________________________________。
②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是__________________________________________。
【答案】(1)由一对等位基因控制,株高140 cm为显性性状,100cm隐性性状
(2)266 苯丙氨酸 Ⅱ和Ⅲ
(3)aabb 两对等位基因位于两对同源染色体上 甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
【解析】(1)根据题意,纯合品系甲(株高100cm)和纯合野生品系(株高140cm)杂交后,F1株高全为140cm,说明株高140 cm为显性性状,株高100 cm为隐性性状;F2两种表型比约为3:1,符合一对等位基因的分离定律, 因此推测品系甲株高的遗传机制由一对等位基因控制,株高140cm为显性性状,100cm为隐 性性状。
(2)根据题干信息可知,品系甲是野生型的转录产物编码序列第796位突变导致的,对比野生型和突变型甲的转录模板链部分序列可知,是模板链对应的位点碱基发生了"G→A"的替换,由突变基因模板链转录形成的mRNA方向是5'→3',对应模板链方向是3'→5',由于mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,转录产物编码序列第796位突变,796÷3=265……1,则266号的模板链序列是796G、797A、798G,对应密码子为5'-CUC-3',突变后对应密码子为5'-U UC-3',编码苯丙氨酸。PCR 扩增需要一对引物,引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,因此引物序列应与DNA 两条链3'端互补,为检测其他水稻是否发生该突变,引物序列中应包含突变位点,根据突变型基因转录模板链部分碱基序列的两端可知,有一个引物为5′−⋯GCTTCG−3′,符合此条件的是引物II, 另一引物的序列为5′−⋯GGTGTC−3′,符合此条件的是引物Ⅲ,故选引物II和III。
(3)假设品系甲的突变基因为a,若甲、乙有同一基因突变(a 基因),纯合甲与纯合乙杂交,F2出现3:1的表型比,两者有一对基因是相同的(aa),说明两者表型差异必然涉及另一对等位基因,推测乙的基因型为aabb,品系乙(aabb)x野生型(AABB) , F1全为140 cm(AaBb),F2出现了9:6:1的分离比,推测表型和基因型对应如下: A-B-140cm 、A-bb和aaB-100cm 、aabb75m,满足两对等位基因独立遗传的特点,说明两对等位基因位于两对同源染色体,遵循基因的自由合定律。若发现品系乙与品系甲无相同突变,纯合品系乙与纯合品系甲杂交后,F2出现出现3:1的表型比,说明甲乙突变可能是同一基因不同位点的突变,形成复等位基因,且甲突变的结果对乙的是显性
7.(2026·江西·高考真题)“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉,但雌蕊正常,其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示,遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞),某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育,该性状可被核基因恢复。
回答下列问题:
(1)研究表明,U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道,造成H+等小分子物质泄漏,会妨碍细胞的________呼吸,最终影响育性。
(2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合,其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。
杂交方式
F1表型比例
F2表型比例
♀Ⅰ×♂Ⅳ
全为可育
可育∶不育=9∶7
♀Ⅱ×♂Ⅳ
全为可育(植株Ⅵ)
可育∶不育=3∶1
(3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制),结果如图甲;以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ~Ⅴ的线粒体蛋白质,结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合,可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前;②转录后翻译前;③翻译后加工前;④加工后运输前)。
注:图甲为mRNA检测结果,图乙为蛋白质检测结果;表示检测到少量mRNA或蛋白质
(4)结合表和图分析,植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本,不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性,但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性,可推测以植株Ⅴ为父本,植株Ⅵ(题表中)为母本杂交,后代的基因型及比例为________。
(5)综合上述,对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA;②完全清除U蛋白;③封闭一定量的U蛋白所形成的通道;④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。
【答案】(1)有氧
(2)(S)aaBB或(S)AAbb
(3)②
(4)(S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1
(5)③④
【解析】(1)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,H+泄漏会破坏线粒体内膜的质子梯度,妨碍有氧呼吸。
(2)由♀Ⅰ(S)aabb×♂Ⅳ,F2可育:不育=9:7(9:3:3:1的变式),可知育性由两对核基因控制,只有同时含两个显性基因才能恢复可育,且Ⅳ为纯合可育,基因型为AABB。又因为♀Ⅱ×♂Ⅳ,F2可育:不育=3:1,说明F1只有一对核基因杂合,因此初步推测Ⅱ为纯合不育(细胞质为S),基因型为(S)aaBB或(S)AAbb。
(3)由图甲可知:有A基因的不育纯合植株Ⅲ的基因型为(S)AAbb,U基因的完整mRNA(2.0kb)被切割为1.4kb和0.6kb两段,完整的2.0kb的mRNA只有少量,相应的蛋白质也只有少量,说明A在U基因转录后(产生mRNA后)、翻译前(被切割后的mRNA无法翻译出完整U蛋白)发挥作用,因此选②。
(4)根据上述推导,A蛋白在U基因转录后翻译前发挥作用,据图甲可知,Ⅳ中U基因的mRNA可被切割为1.4kb和0.6kb两段,且为纯合可育,所以其基因型为(S)AABB。据图甲可知Ⅱ不含A,所以Ⅱ的基因型为(S)aaBB,Ⅵ是♀Ⅱ×♂Ⅳ的F1,基因型为(S)AaBB,作为母本产生卵细胞的核基因型为AB:aB=1:1,细胞质均为S;根据题干“Ⅴ不能恢复与Ⅱ(S)aaBB的后代育性(说明Ⅴ不含核基因AA),能恢复与Ⅲ(据图可知其基因型为(S)AAbb)的后代育性(说明Ⅴ含有核基因BB)”,故可知Ⅴ为纯合(N)aaBB,产生的精子核基因型全为aB,后代细胞质全部来自母本,因此后代基因型及比例为(S)AaBB:(S)aaBB=1:1。
(5)①由图甲可知:Ⅱ(含B)的U基因mRNA和无B的Ⅰ一样完整,说明B没有完全清除U的mRNA,①错误;
②由图乙可知:Ⅱ(含B)仍能检测到U蛋白,说明B没有完全清除U蛋白,②错误;
③④U蛋白的作用是形成跨膜通道导致泄漏,在有A基因的前提下,B不清除mRNA和蛋白,但可恢复育性,说明B可以封闭一定量的U蛋白通道,或一定程度上修补内膜渗漏造成的损伤,③④正确。
8.(2026·广东·高考真题)玉米籽粒胚乳的粉质与硬质是具有重要农艺价值的一对相对性状。我国科学家在对玉米粉质品系A和硬质品系W两个纯合品系的研究中,发现等位基因VA和VW可能参与该性状的调控。进一步研究发现,这对基因的序列长度存在差异(图a),且在胚乳发育过程中VA的表达量显著低于VW的表达量。为明确这对基因参与性状调控的机制,开展如下研究。
回答下列问题:
(1)将两个品系进行正反交,获得的F1籽粒胚乳均表现为硬质,可知硬质为__________性状。
(2)根据这对基因的序列设计了3种引物(图a),便于通过PCR技术进行区分。PCR反应体系中包括这3种引物、Taq DNA聚合酶(延伸速度约为1000 bp/min)、缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核苷酸和__________,反应参数见图b。预测品系W植株PCR产物电泳结果符合①~⑤(图c)中泳道_______________的带型。
(3)基于品系W构建了针对VW基因的RNAi(可通过切割靶基因mRNA显著降低其表达)转基因植株。鉴定转基因植株中VW基因表达是否受到影响,应提取植株_______________进行PCR检测。若VW基因参与调控玉米胚乳性状,预测可得到下列结果(胚乳由极核和精子结合后发育而成,极核和卵细胞携带的基因相同):
①纯合转基因植株的籽粒胚乳性状为_________________;
②杂合转基因植株自交产生的籽粒胚乳性状及比例为____________________________。
(4)已知VW基因编码一种酶,在胚乳发育过程中催化非极性胡萝卜素转化为下游产物。研究人员据此对胚乳性状的产生提出了一个假设,并设计研究思路:对品系A植株进行诱变,筛选胚乳变为硬质的突变体,进而分析其中是否有非极性胡萝卜素合成途径的基因发生突变。推测研究人员提出的假设。最合理的是:_____________________________________是产生品系A粉质胚乳的原因。
【答案】(1)显性
(2)模板DNA/玉米基因组DNA ①
(3)(胚乳的)RNA 粉质 粉质:硬质=3:1
(4)VA基因表达量低,编码的催化酶合成不足,无法有效催化非极性胡萝卜素转化为下游产物;非极性胡萝卜素积累,导致形成粉质胚乳
【解析】(1)粉质品系 A、硬质品系 W 为纯合品系,正反交F1籽粒胚乳全为硬质,说明硬质性状能完全掩盖粉质,硬质为显性性状。
(2)PCR反应体系除引物、Taq酶、缓冲液、脱氧核苷酸、水外,还需要模板DNA作为扩增的模板。品系W是纯合VWVW,Taq DNA聚合酶延伸速度约为1000 bp/min,引物1与引物2可扩增出100+196=296bp(约300bp)的片段,引物3延伸的子链至多延伸500bp,不能再作为引物1结合的模板,因此扩增产物对应图c的泳道①。
(3)要检测VW的表达是否受影响,需要检测转录产物,因此提取胚乳的RNA,通过逆转录PCR检测。 已知VW高表达对应硬质,低表达对应粉质。
①纯合转基因植株的VW表达被RNAi显著降低,因此胚乳性状为粉质。
②杂合转基因植株(V+V−,V+为正常VW,V−为表达被敲低的VW)自交,胚乳由两个基因型相同的极核+一个精子发育而来,仅纯合的VWVW表现为硬质,杂合转基因植株中VW表达被敲低,因此性状比例为粉质:硬质=3:1。
(4)据题干信息可知,VW编码的酶催化非极性胡萝卜素转化为下游产物,品系A的VA表达量低,酶量不足,因此推测:非极性胡萝卜素积累是产生品系A粉质胚乳的原因,若诱变后非极性胡萝卜素合成途径基因突变,非极性胡萝卜素合成减少不再积累,胚乳会变为硬质。
9.(2026·山东·高考真题)某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,其体色由2对等位基因A、a和B、b控制。研究发现,有基因B时,表现为黑身;无基因B时,是否表现为黑身与基因A、a的组成有关。现有该种昆虫的黑身品系Ⅰ和灰身品系Ⅱ,同一个品系内雌雄个体交配,子代均为纯合子(只含等位基因中的一种基因视为纯合子)。为进一步探究体色的遗传规律,进行了如图甲所示的杂交实验。然后利用DNA分子杂交技术检测F2所有雄性个体中控制体色的全部基因,实验结果表明F2雄性群体中只有6种基因型,如图乙所示。不考虑致死、突变及染色体互换。
(1)据图分析,基因A、a位于_______(填“常”或“X”)染色体上。图甲中雄性亲本的基因型为_______或_______。
(2)某雄性个体与图甲中的F1雌性个体杂交,子代中黑身个体所占比例为7/8,则该雄性个体可能的3种基因型为____________________________________。
(3)以黑身品系Ⅰ、灰身品系Ⅱ和基因型为图乙中①~③的个体为实验对象,通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型。
实验方案:用品系_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中的个体与基因型为_______(填“①”“②”或“③”)的个体杂交。预期结果及结论:若子代全为黑身,则黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型为_______。
【答案】(1)常 AAXBY aaXBY
(2)AAXBY、AaXBY、aaXBY
(3)Ⅱ ① AAXBXB
【解析】(1)根据图乙信息可知,F2雄性群体中仅含有B或b,但关于等位基因A、a:含有3种情况(A、Aa、a),由此推断,B、b位于性染色体,A、a位于常染色体上。
F2雄性群体中6种基因型为:AAXBY、AaXbY、AaXBY、AAXbY、aaXBY、aaXbY,因此能推出F1雌性是AaXBXb。又因为亲本P灰身是XbXb,则亲本P雄性为XBY,故F1的基因型为AaXbY和AaXBXb。由F1可推出F2中AA:Aa:aa=1:2:1,XBXb、XbXb、XBY、XbY各占1/4。图甲知F2黑身:灰身=3:1,其中有基因B的占F2的1/2,表型为黑身,故无基因B时,一半是黑身,一半是灰身,又因为F1中AaXbY表现为黑身,故无基因B时,Aa对应黑身,AA和aa对应灰身。故亲本的基因型有两种情况:AAXBY×aaXbXb或aaXBY×AAXbXb。
(2)F1雌性为AaXBXb,与某雄性个体杂交,子代黑身占7/8,则灰身占1/8=1/2×1/4。由(1)可得1/2为AA或aa比例,1/4为不含基因B的比例,则可推出该雄性B、b基因为XbY,又因为A、a基因要满足子代AA/aa:Aa=1:1,则该雄性A、a基因可以是AA、Aa、aa3种情况,故该雄性个体可能是AAXBY、AaXBY、aaXBY。
(3)根据(1、2)分析可知,图乙中①~③的个体基因型为AAXBY、AaXbY、AaXBY,图甲中雄性亲本的基因型为AAXBY或aaXBY,则黑身品系Ⅰ雌性基因型为AAXBXB或aaXBXB,由于黑身品系Ⅰ雌性个体均为XBXB,有基因B时,表现为黑身,其杂交子一代均为黑身,无法判断黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型,所以要根据品系Ⅱ进行间接的判断。图甲中灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为aaXbXb或AAXbXb。若通过1次杂交实验确定黑身品系Ⅰ中雌性个体的基因型,则需要①AAXBY与Ⅱ中的雌性个体杂交,当黑身品系Ⅰ雌性基因型为AAXBXB,灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为aaXbXb,与①杂交,杂交子代基因型为AaXBXb、AaXbY均为黑身;当黑身品系Ⅰ雌性基因型为aaXBXB,灰身品系Ⅱ雌性个体基因型为AAXbXb,与①杂交,杂交子代基因型为AAXBXb(黑身)、AAXbY(灰身)。
10.(2026·河南·高考真题)水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题:
(1)A基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为________。
(2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行________,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是________。
(3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。
组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
①
大穗抗病×大穗感病
全为大穗抗病(M)
大穗抗病∶大穗感病=3∶1
②
大穗抗病×小穗感病
全为中穗中抗病(G)
大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1
③
M×小穗感病
中穗中抗病∶中穗感病=3∶1
已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为________(填“显性”或“隐性”);G的基因型为________;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为________、________。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为________。
【答案】(1)遵循 大穗
(2)逆转录/反转录 A1A2植株中A基因的表达量介于A1A1和A2A2之间,因此表现为中穗
(3)显性 A1A2BB A1A1BB A1A1Bb 7/16
【解析】(1)F1(A1A2)自交后,F2基因型分离比为A1A1:A1A2:A2A2=1:2:1,对应表型比也为1:2:1,符合基因分离定律,因此遵循分离定律;已知A1A1为小穗,对应A2A2的表型为大穗。
(2)PCR检测的模板是DNA,提取mRNA后需要经过逆转录得到cDNA才能进行PCR;已知A2A2中A基因表达量高于A1A1,杂合子A1A2表现为中穗,说明A1A2的A基因表达量介于两种纯合子之间,因此表现为中穗。
(3)已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株,说明小穗均为感病,即表型有大穗抗病(A2A2B_)、中穗中抗病(A1A2B_)、大穗感病(A2A2bb)、中穗感病(A1A2bb)、小穗感病(A1A1_ _)。根据第①组实验,亲本抗病×感病,F1全为抗病,F2抗病:感病=3:1,说明抗病对感病为显性;第①组F1M的基因型为A2A2Bb,M与小穗感病杂交后代全为中穗(A1A2),且中抗病:感病=3:1,符合Bb×Bb的分离比,因此第③组亲本小穗感病基因型为A1A1Bb。A1A2Bb自交,根据题意:所有A1A1(小穗)都感病,A2A2bb、A1A2bb也为感病,计算得感病植株比例:1/4(A1A1)×1+1/4×1/4(A2A2bb)+1/2×1/4(A1A2bb)=7/16,第②组亲本大穗抗病(A2A2B_)×小穗感病(A1A1_ _),F1全为中穗中抗病G(A1A2B_),F2表型比为大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1,说明G的基因型为A1A2BB(若为A1A2Bb,F2感病植株占7/16,与题意不符),因此亲本小穗感病基因型为A1A1BB。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$