2027届高三生物人教版一轮复习遗传规律-基因定位非选择题训练

遗传规律—— 基因定位非选择题训练 目录：考向01 杂交实验定位 考向02 三体定位 考向03 分子标记定位 考向04 外源基因插入位置定位 考向01 杂交实验定位 1．（2023·江苏·高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题： (1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下： P        灰体长刚毛♀    ×   黑檀体短刚毛 ↓F1                  灰体长刚毛 测交     F1灰体长刚毛  ×  黑檀体短刚毛♀ ↓测交后代     灰体长刚毛     黑檀体短刚毛 1        ：      1 据此分析，F1雄果蝇产生____种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为_______。 (2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下： P        A1×A2 ↓F1        野生型 P        A2×A3 ↓F1        突变型 P        A1×A3 ↓F1        野生型 据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置____（A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。 (3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下： P           截刚毛♀    ×    正常刚毛 ↓ F1      截刚毛♀    截刚毛     正常刚毛 3    ：    1       ：    4 据此分析，亲本的基因型分别为_____，F1中雄性个体的基因型有_____种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为______，F2雌性个体中纯合子的比例为____。 【答案】(1) 2 两对等位基因在同一对同源染色体上 (2) (3) TtXbXb、TtXbYB 4 1/12 2/5 【详解】（1）控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，亲本灰体长刚毛与黑檀体短刚毛杂交，F1全为灰体长刚毛，说明灰体与长刚毛均为显性性状，且F1为双杂合子，由F1测交结果灰体长刚毛： 黑檀体短刚毛=1 ： 1可知，F1灰体长刚毛仅产生2种配子，说明控制灰体与长刚毛、黑檀体与短刚毛的基因连锁，不遵循自由组合定律，故这两对等位基因在染色体上的位置关系为两对等位基因在同一对同源染色体上。 （2）由题干信息可知，果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系且突变基因位于Ⅱ号染色体上，则A1的基因型为a1a1、A2的基因型为a2a2、A3的基因型为a3a3、野生型的基因型为++，A1和A2杂交，后代都是野生型，说明a1和a2两个基因位于Ⅱ染色体的不同位置，a1和a2基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ；A2和A3杂交，后代都是突变型，说明a2和a3两个基因位于Ⅱ染色体的相同位置，a2和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ，故突变型F1的基因型为a2a3，图示为： ；A1和A3杂交，后代都是野生型，说明a1和a3两个基因位于Ⅱ染色体的不同位置，a1和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ，故A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型的图示为： 。 （3）由题干信息可知，果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体，截刚毛♀和正常刚毛♂杂交，截刚毛♀：截刚毛♂（tt引起的XX个体成为不育雄性个体）：正常刚毛♂=3：1：4，即不考虑tt影响的情况下，雌性全截毛、雄性全正常刚毛，则B和b基因位于X和Y的同源区段，且亲本基因型为XbXb、XbYB，截毛♀：截毛♂=3：1，说明子代中，T_：tt=3：1，则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB；F1中雄性个体的基因型有4种，分别为ttXbXb（不育）、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB，可育雄性个体的比例为1：2：1；F1中雌性个体的基因型有2种，TTXbXb：TtXbXb=1：2，故F1中雄性个体的精子类型及比例为TXb：tXb：TYB：tYB=1：1：1：1，F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb：tXb=2：1，若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体（ttXbXb）所占比例为1/4×1//3＝1/12；F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb：TtXbXb=2：3，纯合子的比例为2/5。 2．（25-26高二上·云南昆明·阶段检测）玉米的甜度由等位基因D、d控制，DD、Dd表现为非甜味，dd表现为甜味。玉米的糯性由等位基因G、g控制。这两对等位基因均位于常染色体上，且独立遗传。现以甜味非糯性玉米和非甜味糯性玉米为亲本进行杂交实验，结果如下图所示。 (1)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上F2还应该出现___________性状的个体，但并未出现，推测其原因可能是基因型为_________的个体本应表现出该性状，却表现出非甜味糯性的性状。 (2)甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，d位于9号染色体上，e对d增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效。研究者为了探究e是否也在9号染色体上，设计了如下实验：用普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）杂交，__________________________________。 若___________________________________________________，则e不在9号染色体上； 若___________________________________________________，则e在9号染色体上，且不发生互换。 【答案】(1) 甜味糯性 ddgg (2) 取所结的子粒，测定蔗糖的含量 普通（非甜）：比较甜：非常甜=2：1：1 普通（非甜）：非常甜=1:1或者普通（非甜）：比较甜=1:1 【详解】（1）由图可知，F2表现为9:3:4，为9:3:3:1的变式，故这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上F2还应该出现1份甜味糯性的性状个体，而甜味糯性是双隐性基因控制的，但分析子二代表现型发现并未出现。并且非甜味糯性占了4/16，说明ddgg的个体表现出了非甜味糯性的性状。 （2） 判断两对基因是否遵循基因的自由组合定律，可以用双杂合子进行测交，观察子代的表现型及比例。此时应是用普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）测交后，取所结的子粒，测定蔗糖的含量。如果两对基因位于不同对的同源染色体上，子代会出现1：1：1：1或其变形，而题干中说明ee是非常甜，Ee是比较甜的，EE是普通，那么子代表现型应是普通（非甜）：比较甜：非常甜=2：1:1。如在同一对同源染色体上并且不发生交叉互换DdEe只能产生两种配子，所以测交后后代是普通（非甜）：非常甜=1:1（此时D和E在同一条染色体上）或者普通（非甜）：比较甜=1:1（此时D和e在同一条染色体上） 3．（26-27高二上·山东日照·开学考试）雄性不育是水稻育种过程中的重要性状。研究人员在不同水稻品种中鉴定出基因A和基因B，二者都是调控光周期敏感性的雄性育性基因，其中基因A在长日照条件下表达，基因B在短日照条件下表达。基因A和基因B独立发挥作用。aa突变体花粉在短日照条件下育性正常，在长日照条件下50%育性；bb突变体的花粉存活情况如图1所示。 (1)雄性不育水稻表现为花粉不育，在杂交过程中只能作为____________（填“母本”或“父本”），在杂交操作过程中可解决去雄难题。 (2)分析图1可知，bb突变体的花粉育性情况为____________。 (3)研究人员让aa突变体和bb突变体进行杂交，获得F1，其细胞中两对等位基因（A、a和B、b）的可能的位置关系如图2所示，请按照图中甲的绘图方式在乙中绘出另一种可能的位置关系____________。 (4)为探究（2）中两对等位基因的位置关系，有同学设计了如下实验方案，请判断此方案的可行性，不考虑突变和染色体互换。 实验方案： 让F1进行自交，获得F2；接着将F2随机均分为两组，分别在长日照和短日照条件下培养，统计F2花粉育性情况。 实验分析： ①若两对等位基因位置关系如甲所示，则在短日照条件下，F2的表型及比例为____________；长日照条件下，F2的表型及比例为____________； ②若两对等位基因位置关系如乙所示，则在短日照条件下，F2的表型及比例为____________；长日照条件下，F2的表型及比例为育性正常：50%育性=3：1. 综上分析，该实验方案____________（填“能”或“不能”）确定两对等位基因的位置关系。 【答案】(1)母本 (2)长日照条件下花粉育性正常，短日照条件下花粉完全不育（存活率为0） (3) (4) 育性正常:完全不育=3:1 育性正常:50%育性=3:1 育性正常:完全不育=3:1 不能 【详解】（1）雄性不育水稻花粉不育，无法提供可育雄配子，因此在杂交中只能作为母本。 （2）据图1可知：长日照下bb突变体花粉存活率100%，育性正常；短日照下无对应bb突变体的存活柱形，说明短日照下bb花粉存活率为0，完全不育。 （3） 据题干信息可知：让aa突变体和bb突变体进行杂交，获得F1，其细胞中两对等位基因的位置只有两种可能：一是甲图的连锁分布（A与b在一条染色体上，a与B在同源的另一条染色体上，即两对基因位于同一对同源染色体上），二是A/a、B/b分别位于两对不同的同源染色体上，独立遗传，符合基因的自由组合定律，绘制如下：。 （4） ① 甲图为连锁情况，F₁基因型为AaBb，产生的配子只有Ab和aB两种，比例1:1，自交后F₂基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1。短日照下：只有bb基因型个体花粉不育，对应AAbb占1/4，剩余3/4个体育性正常，因此表型为育性正常:完全不育=3:1；长日照下：只有aa基因型个体花粉为50%育性，对应aaBB占1/4，剩余3/4个体育性正常，因此表型为育性正常:50%育性=3:1。 ② 乙图为两对基因自由组合的情况，短日照下F₂中B_（占3/4）育性正常，bb（占1/4）完全不育，表型同样为育性正常:完全不育=3:1。 由于两种位置关系下：长日照、短日照的F₂表型比例完全一致，因此该实验方案不能区分两对基因的位置关系。 4．（26-27高三上·江苏连云港·阶段检测）为培育某二倍体两性花植物，科学家开展了一系列研究如下： (1)该植物抗病与不抗病由一对等位基因（T/t）控制，高茎与矮茎由另一对等位基因（H/h）控制。以下是有关两对相对性状的杂交实验。 组别 亲本 F1 ① 抗病×抗病 抗病∶不抗病=2∶1 ② 高茎×高茎 高茎∶矮茎=5∶1 实验①结果与某种合子致死有关，则致死个体基因型为______。 实验②结果与某种雄配子不完全致死有关，则致死的雄配子基因组成是______，致死率是______。 (2)该植物花色由常染色体上的一组复等位基因B、Br和Bp控制，下图表示基因对花色的控制机制。某白花植株与紫花植株杂交后代出现了3种花色，则该白花植株基因型为______。 (3)为判断上述几对基因的位置关系，进行下列实验： ①研究基因T/t、H/h位置关系：让基因型为HHTt和hhtt的植株杂交，得到F1，从F1中选择表型为______的植株自交，若F2中矮茎不抗病植株所占比例为______，则两对基因位于两对不同的同源染色体上。 ②研究基因H/h、B/Br/Bp位置关系：让高茎蓝花植株与矮茎红花植株杂交，选择F1中表型为高茎红花的植株自交，若这两对基因位于同一对同源染色体上且不发生交换，则F2中矮茎白花植株所占比例为______。 ③研究基因B/Br/Bp、T/t位置关系：让一株表型为抗病红花的植株自交，发现子代中抗病红花个体所占比例为1/2，原因最可能是______。 (4)继续研究该植物叶色，某突变株表型为黄叶（aa），用该突变株与绿叶纯合的5号三体（仅5号染色体多了1条）杂交得F1，F1自交得F2（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）。若A、a基因不位于5号染色体上，F2表型及比例为______。若A、a基因位于5号染色体上，F2表型及比例为______。 【答案】(1) TT h 1/2 (2)BrBp (3) 高茎抗病 1/18 1/6 B/Br/Bp基因与T/t基因连锁并发生了交换 (4) 黄叶∶绿叶=1∶3 黄叶∶绿叶=5∶31 【详解】（1）实验①：抗病×抗病后代比例为2：1，偏离正常3：1，说明显性纯合子TT致死，存活个体为Tt（抗病）：tt（不抗病）=2：1。实验②：高茎×高茎后代比例为5：1，亲本均为Hh。正常自交后代应为6高茎：2矮茎，现矮茎占1/6，说明雄配子h致死率为50%：雌配子H：h=1：1，雄配子因h致死50%，存活比例为H：h=2：1；后代hh（矮茎）比例=1/2（雌h）×1/3（雄h）=1/6，符合5：1的结果。 （2）由图可知，白色：无B基因（无法合成酶1），基因型为BrBr、BrBp、BpBp；蓝色：仅含B基因（有酶1，无酶2/3），基因型为BB；红色：含B和Br（有酶1+酶2），基因型为BBr，紫色：含B和Bp（有酶1+酶3），基因型为BBp。白花×紫花（BBp）后代出现3种花色：只有白花为BrBp时，杂交后代为BBr（红）、BBp（紫）、BrBp（白）、BpBp（白），共3种花色。 （3）①选F1中高茎抗病（HhTt）自交，若两对基因独立遗传：由（1）可知，Hh自交后代hh占1/6，T/t自交后代tt占1/3，故矮茎不抗病（hhtt）比例=1/6×1/3=1/18。 ②高茎蓝花（H_BB）×矮茎红花（hhBBr），选择F1中高茎红花HhBBr自交，若两对基因完全连锁（H-B、h-Br），含h的雄性配子致死率为50%，因此雄配子HB：hBr=2:1，雌配子HB：hBr=1:1，矮茎白花hhBrBr概率=1/3×1/2=1/6。 ③抗病红花（TtBBr）自交，若两对基因自由组合，TT个体致死，后代抗病红花占1/3，若两对基因连锁，后代抗病红花应占2/3，子代中抗病红花个体所占比例为1/2，说明B/Br/Bp基因与T/t基因连锁并发生了交换。 （4）若A/a不在5号染色体上：三体绿叶基因型为AA，与aa杂交得F1（Aa），自交后代绿叶（A_）：黄叶（aa）=3：1。若A/a在5号染色体上：纯合绿叶三体基因型为AAA，产生配子AA：A=1：1，与aa杂交得F1（AAa：Aa=1：1）：AAa自交：配子比例AA：Aa：A：a=1：2：2：1，后代aa占1/6×1/6=1/36；Aa自交：后代aa占1/4；总黄叶比例=1/2×1/36 + 1/2×1/4=5/36，故绿叶：黄叶=31：5。 5．（2026·浙江·一模）矮牵牛的花色由花青素含量决定，复合物W能启动花青素合成基因的转录。位于常染色体上的A/a、B/b基因对花青素合成起调控作用，含有A基因的矮牵牛开白花。科研团队对不同矮牵牛进行检测，结果如表所示。 植株 表型 基因型 花青素合成基因的mRNA相对含量 甲 白花 AAbb 未检出 乙 浅红花 aaBB 较低 丙 红花 aaBb 中等 丁 深红花 aabb 最高 回答下列问题： (1)据表判断，A基因和B基因对花青素合成起________（填“抑制”或“促进”）作用，其中效果更强的是________基因，判断依据是________。 (2)为探究A基因和B基因在染色体上的位置关系，研究人员选择甲和乙作为亲本进行杂交得到F1，F1自交得到F2。若A、B位于两对同源染色体上，则F2表型及比例为________，F2白花个体的基因型________（填“一定”或“不一定”）能通过测交判断，理由是________。 (3)为进一步探究A基因和B基因的调控机制，对其基因表达产物A蛋白、B蛋白的结构以及复合物W的组成进行研究，相关结构如图所示。B基因的调控机制是B蛋白竞争性结合bHLH蛋白，从而________（填“增加”或“减少”）复合物W的组装量。A基因对花青素合成的作用效果强于B基因的原因是________。 注：主动抑制结构域可以作为桥梁招募抑制因子，结合到花青素合成基因的启动子上。 【答案】(1) 抑制 A 植株甲（AAbb）未检测到花青素合成基因的mRNA，表现为白花；而植株乙（aaBB）仍有少量花青素合成基因的mRNA，表现为浅红花（合理即可） (2) 白花∶深红花∶红花∶浅红花=12∶1∶2∶1 不一定 基因型为AABB、AABb、AAbb的白花植株，测交后代均表现为白花 (3) 减少 A蛋白具有主动抑制结构域，可以招募抑制因子，结合到花青素合成基因的启动子上，阻止基因转录，进而抑制花青素的合成。B蛋白竞争性结合bHLH，减少复合物W，抑制效果弱 【详解】（1）据表判断，A基因和B基因对花青素合成起“抑制”作用，其中效果更强的是A基因，即A基因存在时，无花青素合成，因为表中信息显示植株甲（AAbb）未检测到花青素合成基因的mRNA，表现为白花；而植株乙（aaBB）仍有少量花青素合成基因的mRNA，表现为浅红花。 （2）为探究A基因和B基因在染色体上的位置关系，研究人员选择甲和乙作为亲本进行杂交得到F1（AaBb），F1自交得到F2。若A、B位于两对同源染色体上，则F2表型及比例为白花(9A_B_、3A_bb)∶深红花（1aabb）∶红花（2aaBb）∶浅红花（1aaBB）=12∶1∶2∶1，该比例为9∶3∶3∶1的变式，F2白花个体的基因型“不一定”能通过测交判断，如基因型为AABB、AABb、AAbb的白花植株，测交后代均表现为白花，其他基因型白花个体可通过测交做出判断。 （3）为进一步探究A基因和B基因的调控机制，对其基因表达产物A蛋白、B蛋白的结构以及复合物W的组成进行研究，相关结构如图所示。B基因的调控机制是B蛋白竞争性结合bHLH蛋白，从而“减少”复合物W的组装量，因而B基因起到抑制作用，且抑制作用的强弱与B基因的数目有关。结合图示可知，A基因对花青素合成的作用效果强于B基因的原因是A蛋白具有主动抑制结构域招募抑制因子的作用，进而结合到花青素合成基因的启动子上，阻止基因转录，进而抑制花青素的合成。而B蛋白竞争性结合bHLH，减少复合物W，抑制效果弱。 考向02三体定位 6．（26-27高三上·重庆·阶段检测）现有某种XY型性别决定的昆虫(2N=12)，眼色红色色素的形成与E/e、G/g两对等位基因有关，其中E基因(位于常染色体上)编码的载体蛋白能将无色物质运输到细胞内，G基因编码的酶可将细胞内的无色物质转化为红色色素表现为红眼，若无红色素合成时表现为白眼。该昆虫野生型均为纯合红眼，研究人员发现两只单基因突变纯合白眼个体甲(雌)、乙(雄)，且两者突变的基因不同，不考虑其他变异，以此为材料进行了如下杂交实验： 实验①：甲×野生型昆虫→F1∶红眼♀∶白眼♂=1∶1 实验②：乙×野生型昆虫→F1∶红眼♂∶红眼♀=1∶1 (1)根据实验①可判断，甲的突变基因位于___________(填“常”或“X”)染色体上。 (2)乙的一个染色体组组成是___________，乙个体一个处于减数分裂的细胞中可能含有___________条X染色体。 (3)为探究E/e基因是否位于3号染色体上，研究人员采用了三体法定位基因。先将3号染色体三体的野生型雌性个体与突变体乙杂交，获得子一代，选取子一代中的三体红眼雌性个体再与突变体乙杂交，若后代表型及比例为___________，则证明E/e基因位于3号染色体上。 (4)甲与乙杂交得到F1，F1雌雄个体随机交配，若由于环境骤变导致F2中所有白眼雄性个体胚胎期全部死亡。 ①F2成体中g基因的频率为___________。 ②现有一只红眼雌性个体与F2中一雄性个体杂交，存活子代表现型及比例为红眼♀∶白眼♀∶红眼♂=3∶1∶3，该雌性个体的基因型为___________。 【答案】(1)X (2) 5条常染色体+X染色体或5条常染色体+Y染色体 0、1或2 (3)红眼：白眼=5：1 (4) 12/19 EeXGXG 【详解】（1）已知E/e在常染色体，两只纯合白眼单基因突变位点不同，野生型为纯合红眼。实验①纯合白眼雌性甲和纯合野生红眼雄性杂交，子代雌性全红眼、雄性全白眼，性状和性别完全关联，符合伴X隐性遗传特征，因此甲的突变基因位于X染色体上。 （2）该昆虫2N=12，XY型性别决定，常染色体共10条、性染色体2条，一个染色体组包含半数染色体，因此染色体组成为5条常染色体+X染色体或5条常染色体+Y染色体。初级精母细胞内含有1条X染色体。减数第一次分裂后期X、Y同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞：若次级精母细胞只获得Y染色体，则该细胞0条X染色体；若次级精母细胞获得X染色体：减数第二次分裂前期、中期含有1条X染色体；减数第二次分裂后期细胞内含有2条X染色体。综上答案为0、1或2. （3）3号染色体三体野生雌性(EEEXGXG)和突变乙eeXGY杂交，子一代三体红眼雌虫基因型EEeXGXG；三体个体产生配子，(E：EE：Ee：e)XG=2：1：2：1，和突变乙eeXGY产生的雄配子结合，只有含e的配子产生白眼，白眼配子占1/6，红眼配子5/6，测交后代红眼：白眼=5：1，可证明E/e位于3号染色体。 （4）①甲基因型EEXgXg，乙基因型eeXGY，F1基因型EeXGXg：EeXgY=1:1，两对基因独立遗传，分别计算，后代1/4EE，1/2Ee，1/4ee；1/4XGXg，1/4XgXg，1/4XGY，1/4XgY，其中雄性有1/16EEXgY、2/16EeXgY和2/16eeX-Y（死亡）。G/g位于X染色体，Y染色体无该等位基因，不计入基因总数。统计全部存活个体X染色体上的G、g。存活的雄性为3/16E_XGY，剩余8/16都为雌性，染色体上等位基因总数为19，g基因频率=g基因数目/（G+g基因总数）=12/19。 ②白眼雄性胚胎期全部死亡，该雄性为红眼，基因型为E_XGY。存活后代比例红眼♀：白眼♀：红眼♂=3：1：3.雌性内部红眼♀：白眼♀=3：1，符合一对杂合子自交Ee×Ee的子代。该雄性基因型为EeXGY，红眼雌性基因型为EeXGX-。如果母本携带Xg(基因型XGXg)，则会产生含Xg的卵细胞，子代将出现XgY雄性(白眼，胚胎死亡)，会改变雌雄比例，与3：1：3矛盾。因此母本只产生携带XG的卵细胞，该雌性基因型只能是EeXGXG。 7．（26-27高三上·山东青岛·开学考试）玉米是一种重要的粮食作物，籽粒大小是判定玉米产量的一个重要指标。科研人员将纯种大籽粒玉米品系（甲）与纯种小籽粒玉米品系（乙）进行正交和反交，F1均表现为大籽粒。F1自交，F2中大籽粒∶小籽粒=7∶3。 (1)科研人员提出假说：籽粒大小仅由一对等位基因D/d控制，但含______（填“D”或“d”）基因的雄配子存在部分致死现象，且该类雄配子致死的比例为______。 (2)科研人员利用一株6号染色体三体的纯合大籽粒植株丙设计了如下实验，验证假说是否正确以及基因D/d是否位于6号染色体上。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，雄配子致死无累加效应。请完善实验步骤和实验结论： 第一步：将丙与乙杂交，获得子代植株； 第二步：将子代植株中的______（填“三体”或“正常”）植株筛选出来，记为F1； 第三步：将F1做父本与植株______（填“甲”或“乙”）杂交，统计F2的表型及比例。 若F2的表型及比例为______，则说明假说成立，且D/d基因位于6号染色体上。 (3)现已证明上述假说成立、且D/d基因位于6号染色体上。为提高大籽粒玉米的抗病性，科研人员将一个抗病基因M转入甲品系中，并再次与乙杂交获得两株大籽粒抗病个体丁、戊。丁、戊分别自交，然后检测子代中所有大籽粒个体的相关基因，如图所示。不考虑突变及染色体互换，丁的基因型为______，其子代中基因型为②的个体所占的比例为______。综上分析，下图①~⑥中最适合大规模种植的是______，原因是______。 【答案】(1) D 1/3 (2) 三体 乙 大籽粒∶小籽粒=10∶3 (3) DdM 3/20 ⑤ ⑤具有抗病性且是纯合子，自交后代不发生性状分离 【详解】（1）纯种大籽粒甲和纯种小籽粒乙正反交，F1全为大籽粒，说明大籽粒 D 为显性。F1（Dd）自交，后代大籽粒:小籽粒=7:3，偏离3:1，是含 D 的雄配子部分致死造成。 F1雌配子 D、d 比例1:1；假设存活雄配子 D 占x，d 占1，则子代 dd 来自雌 d × 雄 d，dd 比例1/2×1/（x+1）=3/10，算出存活雄配子 D:d=2:3。原本 D、d 雄配子理论上1:1，原有 D 雄配子 3 份，只剩 2 份存活，致死比例为1/3。 （2）本实验目的验证假说，同时判断 D/d 基因是否在 6 号染色体。丙是 6 号染色体三体纯合大籽粒，基因型 DDD。丙（DDD）和乙（dd）杂交，子代有三体（DDd）和正常二倍体（Dd），筛选三体植株作为F1（DDd）。 三体 DDd 作父本，和乙（dd，母本，只产生 d 雌配子）杂交。三体父本 DDd 减数分裂产生雄配子：D:DD:Dd:d=2:1:2:1，即含D的雄配子:dd=5:1，其中含有D的雄配子有1/3致死，则雄配子的比例为D_:dd=10:3，与dd测交后代的表现型及比例为大籽粒:小籽粒=10:3。 （3）根据丁自交后代出现不抗病，可知丁的基因型为DdM（或DdMO），不考虑染色体互换，根据后代①有 d、M，④只有 d，可知M基因导入在非同源染色体上，即D/d和M基因遵循基因的自由组合定律，则②个体的基因型是DDM_，Dd自交所得DD的概率为1/2×2/5=1/5，MO自交所得M_的概率为3/4，则基因型为②的个体所占的比例为1/5×3/4=3/20。戊自交后代都有M，说明戊关于抗病的基因型全是MM，则⑤的基因型为DDMM，为纯合子，因此⑤具有抗病性且大粒，自交后代不发生性状分离，最适合大规模种植。 8．（26-27高二上·河南·开学考试）南芥（2n=10）开两性花，是研究高等植物常用的模式生物。拟南芥大孢子母细胞产生卵细胞和极核的过程如图1所示。受精时，花粉落到雌蕊柱头上萌发形成花粉管，其中一个精子和卵细胞融合后发育成胚，另一个精子和两个极核融合后发育成胚乳，此即双受精现象。双受精后的整个胚珠发育为种子。回答下列问题： (1)若要对拟南芥进行基因组测序，需要检测_________条染色体上的DNA序列。一个大孢子母细胞形成一个卵细胞的过程中，染色体共复制_________次。 (2)由图1可知，通常情况下，一个胚囊中的卵细胞和极核基因型________（填“相同”或“不同”）。拟南芥胚乳细胞的染色体数目为________条。 (3)拟南芥种群中偶尔会出现多一条5号染色体的三体（2n+1），这种变异属于________变异。若5号同源染色体上存在一对等位基因R/r，且某三体植株的基因型为Rrr，则该三体植株产生的配子类型有________种，其中r配子所占的比例约为________。 (4)基因T位于拟南芥基因组5号染色体上。为进一步确定其在该染色体上的位置，对5个来源于该染色体的DNA片段（A~E）进行基因T及相关分子标记检测，结果如图2所示。根据结果分析，6个分子标记在拟南芥5号染色体上的排序为________（从左向右）；仅有片段C和D检测到基因T，据此判断基因T应位于分子标记________（填数字编号）之间。 【答案】(1) 5/五 4/四 (2) 相同 15 (3) 染色体 4/四 1/3 (4) 2–1–5–3–4–6 5、3 【详解】（1）拟南芥是开两性花的植物，无性别分化，不存在性染色体，基因组测序只需检测一个染色体组的全部染色体，其2n=10，一个染色体组含5条染色体，因此测序需检测5条染色体的DNA序列。 从图1可知，大孢子母细胞先经过1次染色体复制启动减数分裂，产生单倍体大孢子，后续又进行了三次有丝分裂，因此整个形成卵细胞的过程中染色体共复制4次。 （2）卵细胞和2个极核都是由同一个单倍体大孢子经3次有丝分裂产生的，有丝分裂的子代细胞基因型与亲代一致，因此卵细胞和极核基因型相同。 拟南芥卵细胞含5条染色体，2个极核共含10条染色体，双受精时1个精子（5条染色体）和2个极核融合形成胚乳，因此胚乳染色体数为5+10=15条。 （3）三体是细胞内个别染色体数目增加，属于染色体数目变异。 基因型为Rrr的三体，减数分裂时3条5号同源染色体随机分配，可产生的配子类型为R、Rr、r、rr共4种，配子及比例为R:Rr:r:rr=1:2:2:1，因此r配子所占比例为2/6=1/3。 （4）根据DNA片段的标记重叠关系拼接序列：片段A含标记1、5，片段B含标记2、1，说明2在1左侧；片段C含标记5、3、4，说明5在3左侧；片段D、E含标记3、4、6，说明6在4右侧，最终从左到右的标记排序为2、1、5、3、4、6。 基因T仅在片段C、D中被检测到，C和D共有的区间为5-3之间的区域，因此基因T位于5和3之间。 考向03分子标记定位 9．（2024·河北·高考真题）西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、（圆形浅绿）和（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1 ② 非圆深绿 非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹＝9︰3︰3︰1 回答下列问题： (1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。 (2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。 (3)对实验①和②的非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则中椭圆深绿瓜植株的占比应为________。若实验①的植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。 (4)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分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。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________________________________________，同时具有SSR2的根本原因是________________。 (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 【答案】(1) 分离(或“孟德尔第一”) 浅绿 (2) P2、P3(或“圆形浅绿亲本和圆形绿条纹亲本”或“浅绿亲本和绿条纹亲本”) 深绿 (3) 3/8 15/64 (4) 9号(或“SSR1所在的”) F1 形成配子时，位于一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组 F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精 (5)仅出现P1的SSR1条带(或“仅出现P1的SSR条带”) 【详解】（1）由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿：浅绿=3：1，说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。 （2）由实验②可知，F2中深绿：绿条纹=3：1，也遵循基因的分离定律，结合①，不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。从实验①和②的亲本中选用P2×P3，若F1表现为深绿，则推测两基因为非等位基因，若F1表现为浅绿或绿条纹，则推测两基因为等位基因。 （3）调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，说明椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基因型为AAbbcc，F1为AABbCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜植株为AAB_cc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AABbCc、1/16AABBcc、1/8AABbcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。 （4）电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1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，而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精。 （5）为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。 10．（26-27高三上·山东德州·阶段检测）果蝇的刚毛和截毛、红眼和白眼、长翅和短翅是三对相对性状，分别由M/m、A/a、B/b控制，其显隐性关系和在染色体上的位置未知。为研究三对相对性状的遗传规律，科研人员进行了杂交实验①②，结果如表所示。在实验①中，由于某些原因，F2雄性的表型和比例未知。假设在雄果蝇中不发生染色体互换，实验过程中无突变和致死现象。回答下列问题： 实验 杂交组合 F₁表型 F₁自由交配得到的F2的表型和比例 ① （纯合）白眼截毛（♀） × （纯合）红眼刚毛（♂） 红眼刚毛（♀） 白眼刚毛（♂） 红眼刚毛♀∶红眼截毛♀∶ 白眼刚毛♀∶白眼截毛♀= 3∶1∶3∶1 ② （纯合）红眼短翅（♀） × （纯合）白眼长翅（♂） 红眼长翅（♀） 红眼长翅（♂） 红眼长翅♀∶红眼短翅♀∶红眼长翅♂∶ 白眼长翅♂∶红眼短翅♂∶白眼短翅♂= 6∶2∶3∶3∶1∶1 (1)通过杂交实验①的结果可知__________为显性性状。 (2)分析实验①的结果可知，果蝇的基因M/m和基因A/a分别位于__________、__________（此两空填“常染色体”或“性染色体”）上。丢失的F2雄性的表型及比例数据应为__________。 (3)通过杂交实验②结果，能初步确定翅形基因B/b位于常染色体上。为进一步确定所在的具体染色体，可采用分子SSR标记进行定位。SSR是分布于各染色体上的DNA简单重复序列，不同染色体具有各自的特异SSR。已知SSR1、SSR2、SSR3分别位于果蝇的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号常染色体上。实验②的亲本红眼短翅（♀）和白眼长翅（♂）中SSR1～SSR3长度各不相同。电泳检测亲本和F2中短翅果蝇部分个体的SSR1～SSR3的扩增产物，结果如图所示： ①据图推测，控制翅形的基因最可能位于__________号染色体上，而不位于另外两对同源染色体上。快速作出该判断的依据是____________________________________________________________。 ②按照上述推测，11号、19号果蝇同时含有红眼短翅亲本的SSR1、SSR2、SSR3序列的原因是__________________________________________________。 【答案】(1)刚毛、红眼 (2) 常染色体 性染色体 红眼刚毛∶红眼截毛∶白眼刚毛∶白眼截毛＝3∶1∶3∶1 (3) Ⅳ F2短翅果蝇均含有母本的SSR3，表现出短翅基因与母本的SSR3连锁，而只含有母本的SSR1（或SSR2）∶只含有父本的SSR1（或SSR2）∶同时含有2个亲本的SSR1（或SSR2）＝1∶1∶2，与短翅基因表现出自由组合 F1在减数分裂Ⅰ后期发生了Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号非同源染色体的自由组合，产生了同时含短翅亲本的SSR1、SSR2、SSR3序列的配子 【详解】（1）亲本纯合截毛♀×纯合刚毛♂，F₁全为刚毛，说明刚毛为显性；亲本纯合白眼♀×纯合红眼♂，F₁雌性全为红眼，说明红眼为显性。 （2）实验①F₂雌性中刚毛：截毛=3：1，性状表现与性别无关，说明控制刚毛/截毛的M/m位于常染色体上；而F₁雌性全红眼、雄性全白眼，性状表现与性别相关联，说明控制红眼/白眼的A/a位于X性染色体上。F₁基因型为MmXᴬXᵃ、MmXᵃY，雄果蝇无互换，自由交配后F₂雄性的刚毛/截毛性状分离比同样为3：1，红眼/白眼性状分离比为1：1，组合后表型比例为红眼刚毛∶红眼截毛∶白眼刚毛∶白眼截毛=3∶1∶3∶1。 （3）F2短翅果蝇均含有母本的SSR3，表现出短翅基因与母本的SSR3连锁，而只含有母本的SSR1（或SSR2）∶只含有父本的SSR1（或SSR2）∶同时含有2个亲本的SSR1（或SSR2）＝1∶1∶2，与短翅基因表现出自由组合，因此翅形基因位于Ⅳ号染色体。11号、19号果蝇同时含有红眼短翅亲本的SSR1、SSR2、SSR3序列的原因是F1在减数分裂Ⅰ后期发生了Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号非同源染色体的自由组合，产生了同时含短翅亲本的SSR1、SSR2、SSR3序列的配子。 11．（26-27高三上·北京·开学考试）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F1减数分裂过程中，________。 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%。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)上述雄性不育基因源于水稻群体中的变异，请从进化的角度解释雄性不育基因存在的意义____________。 【答案】(1)去雄 (2)1/2 (3) 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)花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7：3：2 (5)雄性不育个体不能自交，只能与其他个体杂交，增加了群体中的基因交流，有利于增加遗传多样性，为进化提供更多的原材料 【详解】（1）在杂交育种时，雄性不育系的花粉不育，可以直接作为母本，免去了对母本进行去雄的操作。 （2）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）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）从进化角度看，雄性不育基因存在的意义是雄性不育个体不能自交，只能与其他个体杂交，增加了群体中的基因交流，有利于增加遗传多样性，为进化提供更多的原材料。 12．（2026·安徽蚌埠·一模）玉米为雌雄同株单性花植物，只能异花授粉，所结果穗上的每个籽粒都是受精后发育而来的(图1)。异花授粉易造成“串粉”，使得大田玉米难以保持其优良性状。研究人员发现自然界中玉米存在杂交不亲和现象，对其遗传机制及应用展开研究。 (1)玉米杂交不亲和性状由G/g控制。常见田间玉米品系基因型几乎都是gg，研究人员用其与爆裂玉米品系(GG)进行实验，结果如下表。 组别 亲本组合 结实率 1 GG(♂)×GG(♀) 100% 2 gg(♂)×gg(♀) 100% 3 GG(♂)×gg(♀) 100% 4 GG(♀)×gg(♂) 无法结实 ①组3和组4互为____________实验。全部组别说明G、g雌雄配子____________(填“可育”或“不可育”)。 ②分析表格该玉米单向不亲和是____________(填“g花粉不能给GG母本授粉”或“G花粉不能给gg母本授粉”)。 (2)已知玉米的宽叶对窄叶为显性，受9号染色体上的A、a基因控制。为确定A、a基因(序列未知)的具体位置，科研人员利用9号染色体上的分子标记(能反映个体间基因组差异的特异性DNA片段，碱基序列较短且已知，位置如图2)，做了如下实验：将窄叶玉米甲和宽叶玉米乙杂交，F1全为宽叶，再将F1与甲杂交得F2，对部分F2个体9号染色体上的分子标记进行检测，结果如表所示。 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 窄叶个体1 – – + + + + + 窄叶个体2 + + + + + – – 宽叶个体3 + + + – – – – 宽叶个体4 – – – – – + + (注：两条9号染色体上的分子标记均与亲本甲一样的个体记为“+”；两条9号染色体上的分子标记分别来自亲本甲和亲本乙的个体记为“–”。) 表中窄叶个体中含“–”型分子标记是因为F1产生配子时发生了____________。根据表格分析，写出A、a基因可能分布的位置范围：____________(写出两端的分子标记序号)。 【答案】(1) 正反交 可育 g花粉不能给GG母本授粉 (2) 同源染色体非姐妹染色单体片段的互换 M3~M6 【详解】（1）组3和组4，父本母本基因型相互颠倒，为正反交实验。前三个组别结实率都是100%，说明G、g雌雄配子都是可育的。第四组无法结实且GG做母本、gg做父本，说明g花粉不能给GG母本授粉导致玉米单向不亲和。 （2）亲本窄叶甲（aa）× 宽叶乙（AA）→F1全宽叶（Aa）。 F1(Aa)×窄叶甲（aa），测交得F2。F2窄叶个体基因型aa；宽叶个体Aa。根据交配的过程可知，窄叶的a基因以及其位于的染色体都来自甲，所以窄叶个体9号染色体上的所有分子标记应该都与亲本甲一样，即所有分子标记都记为“+”。出现窄叶个体中含“–”型分子标记是因为F1产生配子时对应的分子标记区域发生了同源染色体非姐妹染色单体片段的互换。窄叶个体对应的基因型应该为aa，又因为a基因最终都来自亲本甲，所以a基因位于的区域的分子标记应均与亲本甲一样，据表格可知M3、M4、M5符合要求；宽叶个体对应的基因型为Aa，a基因位于的区域的分子标记与亲本甲一样，A基因位于的区域的分子标记与亲本乙一样，M3、M4、M5中符合要求的是M4、M5，所以A、a基因应该包含M4、M5，但所在的范围不能超过M3、M6，这样可能分布的位置范围是M3~M6。 13．（2026·福建漳州·一模）小麦叶锈病是制约小麦生产的重要病害，发掘和利用多种抗叶锈病基因对保障粮食安全具有重要意义。回答下列问题： (1)研究人员从拟斯卑尔脱山羊草中鉴定出某抗叶锈病基因L，并通过远缘杂交获得携带该基因的小麦品系A，其2号染色体组成如图1所示。 据图分析品系A的培育过程发生了______（填变异类型）。在生产实践中，不能直接将品系A作为亲本进行育种推广，原因是______（不考虑致死现象）。 (2)研究小组发现品系B中存在新的抗叶锈病基因，为明确其抗性遗传规律并定位抗病基因，开展了以下研究。将品系B与感病品系D作为亲本进行杂交，F1均表现抗病，F1自交获得F2. ①据此判断，品系B的抗叶锈病性状为______（填“显性”或“隐性”）。 ②研究发现，品系B的抗叶锈病基因可能位于1号染色体区间X上。为进一步探究，科研人员从F2中选取植株，分别对每一植株的两条1号染色体区间X上的一系列不连续位点进行测序，如图2所示，部分结果如下表。 区间X不同位点核苷酸 感病植株 抗病植株 1 2 3 4 5 第X号核苷酸 均为G/G A/A A/G A/G A/G A/A 第X2号核苷酸 均为C/C G/G G/C G/C G/C G/G 第X3号核苷酸 均为G/G T/T T/G T/G T/G T/T 第X4号核苷酸 均为G/G A/A A/G A/G A/G A/A 第X5号核苷酸 均为A/A G/G G/A G/A G/A G/G … … … … … … … 注：本表仅显示各位点DNA双链中一条链的碱基测序结果。 据表判断，感病植株的区间X来源于亲本品系D，抗病植株2、3、4的区间X来源于亲本______。由此推测，F1减数分裂形成配子时，1号染色体区间X______（填“发生”或“未发生”）染色体互换。 (3)进一步研究发现，小麦1号染色体区间X上存在可稳定遗传的特定短小DNA片段H，品系B携带H1，品系D携带H2。检测F2群体，若F2中抗病植株和感病植株分别含有______、______（填H1H1、H1H2、H2H2），则可确定品系B抗叶锈病基因位于1号染色体区间X。 【答案】(1) 染色体结构变异或易位 品系A的2号染色体上除抗叶锈病基因L外，还有低产基因，直接育种易使后代携带低产性状 (2) 显性 感病品系D和抗病品系B 未发生 (3) H1H1、H1H2 H2H2 【详解】（1）据图1可知，品系A的2号染色体上既含有来源于普通小麦的染色体片段，也有来源于拟斯卑尔脱山羊草的染色体片段，这是两个不同物种，故可推断品系A的培育过程发生了非同源染色体间片段的交换，这种片段的交换属于染色体结构变异（或易位）。由于品系A的2号染色体上除抗叶锈病基因L外，还有低产基因，直接育种易使后代携带低产性状，故在生产实践中，不能直接将品系A作为亲本进行育种推广。 （2）①依题意，品系B（存在抗性基因的亲本）与感病品系D（感病品系）作为亲本进行杂交，F1均表现抗病，故推断抗叶锈病性状为显性性状。 ②依题意，表现为感病的F2的区段X来源于亲本品系D。结合表格数据分析，与感病植株的区间X进行比较，抗病植株2、3、4的1号染色体的区间X有一条与品系D相同，另一条与品系D不同，则推断另一条应与品系B相同。综合以上信息可知，抗病植株2、3、4的区间X来源于感病品系D和抗病品系B。分析表格数据可知，在所分析的所有感病和抗病植株中，没有与品系B和品系D不一样的1号染色体区间X，据此推测，F1减数分裂形成配子时，1号染色体区间X未发生染色体互换。 （3）依题意，品系B携带H1，则品系B表示为H1H1；品系D携带H2，则品系D表示为H2H2；若品系B抗叶锈病基因位于1号染色体区间X，则F2中抗病植株一定含有H1，不一定含有H2，故可含有H1H1或H1H2；感病植株只能含有H2，故感病植株含有H2H2。 考向04外源基因插入位置定位 14．（26-27高二上·河南·开学考试）已知玉米籽粒的糯性和非糯性由等位基因M/m控制，饱满和皱缩由等位基因N/n控制。研究人员欲研究玉米的遗传致死，进行了两组实验： 实验①：非糯性皱缩玉米植株自交，子代中非糯性皱缩∶糯性皱缩=2∶1。 实验②：糯性饱满玉米植株自交，子代中糯性饱满∶糯性皱缩=2∶1。 回答下列问题： (1)根据实验①②___________(填“能”或“不能”)证明基因M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律，判断理由是_____________________________________________________________________________。 (2)根据实验①②可推测_________________________的个体致死，实验①自交后代中非糯性皱缩个体的基因型为___________。 (3)若两对基因独立遗传，则非糯性饱满玉米自交，子代的表型及比例为______________________________________________________________________________________________。 (4)玉米的抗虫性状是由基因R决定的。研究人员向基因型为Nn的玉米转入基因R，得到植株甲，但植株甲仅有一条染色体转入一个基因R。不考虑其他变异，现将植株甲自交，若子代的表型及比例为_______________________________________________，则基因R插入基因N所在的染色体；若子代的表型及比例为______________________________________，则基因R插入基因n所在的染色体；若子代的表型及比例为____________________________________，则基因R插入除基因N/n所在染色体之外的其他染色体。 【答案】(1) 不能 无论基因M/m、N/n的遗传是否遵循自由组合定律，实验①②子代的表型和比例都相同(或实验①②的亲本均为单杂合子，不能验证两对等位基因的关系，答案合理即可) (2) 基因M纯合、基因N纯合 Mmnn (3)非糯性饱满∶非糯性皱缩∶糯性饱满∶糯性皱缩=4∶2∶2∶1 (4) 饱满抗虫∶皱缩不抗虫=2∶1 饱满抗虫∶皱缩抗虫=2∶1 饱满抗虫∶皱缩抗虫∶饱满不抗虫∶皱缩不抗虫=6∶3∶2∶1 【详解】（1）无论基因M/m、N/n的遗传是否遵循自由组合定律，实验①②子代的表型和比例都相同(或实验①②的亲本均为单杂合子，不能验证两对等位基因的关系)，因此不能判断基因M/m、N/n的遗传是否遵循自由组合定律。 （2）根据实验①“非糯性皱缩玉米植株自交，子代中非糯性皱缩∶糯性皱缩=2∶1”可知，非糯性为显性性状，且基因M纯合致死；根据实验②“糯性饱满玉米植株自交，子代中糯性饱满∶糯性皱缩=2∶1”可知，饱满为显性性状，且基因N纯合致死。实验①自交后代中非糯性皱缩个体的基因型为Mmnn。 （3）若两对基因独立遗传，则非糯性饱满玉米的基因型为MmNn，利用拆分法分析：非糯性∶糯性=2∶1，饱满∶皱缩=2∶1，故其自交子代的表型及比例为非糯性饱满∶非糯性皱缩∶糯性饱满∶糯性皱缩=4∶2∶2∶1。 （4）假设插入基因R的染色体的同源染色体上所对应的基因为r，则植株甲的基因型为NnRr。若基因R插入基因N所在的染色体，则基因R与N连锁，基因r与n连锁，子代的表型及比例为饱满抗虫(NnRr)∶皱缩不抗虫(nnrr)=2∶1；若基因R插入基因n所在的染色体，则基因R与n连锁，基因r与N连锁，子代的表型及比例为饱满抗虫(NnRr)∶皱缩抗虫(nnRR)=2∶1；若基因R插入除基因N/n所在染色体之外的其他染色体，则两对基因独立遗传，子代的表型及比例为饱满抗虫(NnR_)∶皱缩抗虫(nnR_)∶饱满不抗虫(Nnrr)∶皱缩不抗虫(nnrr)=6∶3∶2∶1。 15．（26-27高三上·江苏南通·开学考试）农杆菌转化法用到的Ti质粒是基因工程常用的载体，Ti质粒及相应酶切位点如图1。采用农杆菌转化法将改造的抗虫基因导入杂合高茎（Dd）玉米的愈伤组织中，通过组织培养获得抗虫转基因玉米。大引物PCR可用于抗虫基因的定点突变（突变后的基因可能会带来限制酶切割位点的变化），图2为示意图。图3为采用大引物PCR的方法定点突变抗虫基因（编码137位的缬氨酸转变为谷氨酸），使抗虫效果大大提升。 注：5′-GUA-3′为缬氨酸密码子，5′-GAA-3′为谷氨酸密码子 (1)培育抗虫转基因玉米的核心工作是__________。据图分析切割Ti质粒所需的限制酶为__________。 (2)图2中PCR1和PCR2共需要设计__________种引物。一个目的基因在PCR2中扩增n轮，理论上用到__________个设计的常规引物。 (3)图3中抗虫基因转录的模板链为__________，PCR1过程所需的上游引物（靠近基因启动子）是__________（“常规引物”“突变引物”），该引物的5′应添加__________（限制酶）的识别序列；下游引物序列为5′__________3′（写出10个碱基）。据此，切割突变后的抗虫基因所需的限制酶为__________。 (4)愈伤组织培养基添加__________检测目的基因是否导入，得到的转基因抗虫玉米经检测发现导入了2个抗虫基因，该抗虫高茎玉米自交得到的子代中抗虫高茎∶抗虫矮茎∶不抗虫高茎=11∶4∶1，据此推断2个抗虫基因插入的位置为__________。 【答案】(1) 构建基因表达载体 NheI和EcoRI (2) 3 2n-1 (3) b链 常规引物 NheI 5′-GAATTCGGTA-3′ NheI和MfeI (4) 潮霉素 两个抗虫基因插入到了非同源染色体上，且有一个抗虫基因与d基因在同一条染色体上 【详解】（1）基因表达载体的构建是培育抗虫转基因玉米的核心工作。为了将目的基因插入T-DNA区域，同时不破坏启动子、终止子和标记基因，应选择 Nhe I和 EcoR I（Sal I在质粒的非T-DNA区域也有识别位点 ）。 （2）大引物PCR中，设计的引物包括2个常规引物+1个突变引物，共3种，大引物是PCR1的产物不需要提前设计。PCR2中初始模板只含1个大引物，每一轮扩增新合成的DNA都需要1个设计的常规引物，因此第n轮需要2n−1个常规引物。 （3）缬氨酸密码子为5'-GUA-3'，对应转录模板链的互补序列为3'-CAT-5'，对应图中a链的ATG序列，说明a链是编码链，因此转录模板为互补的b链。基因启动子靠近模板链的3'端，所以PCR1过程所需的上游引物（靠近基因启动子）序列应为常规引物，下游引物则为带突变序列的突变引物，由图可知，上游引物与下面的链（模板链）互补，则与给出的序列相同，且需包含NheI的酶切序列，因此上游引物序列为5′−GCTAGCGATC−3′，下游引物带有突变序列，与PCR1产物上面的链（编码链）互补，则下游引物序列为5′−GAATTCGGTA−3′ 。由于突变后产生了EcoRⅠ的识别序列，因此切割突变后抗虫基因不能使用EcoRⅠ酶切，需要产生与载体相同的黏性末端，根据图1可知，EcoRⅠ和MfeⅠ可产生相同的黏性末端，综上，结合小问1可知，应用NheI和MfeⅠ切割突变后的抗虫基因。 （4）Ti质粒的T-DNA上带有潮霉素抗性基因，属于目的基因的连锁标记，在培养基中添加潮霉素可以筛选出成功导入T-DNA（含抗虫基因）的愈伤组织。亲本基因型为 Dd（高茎），自交后代高茎：矮茎 = 3：1； 抗虫：不抗虫 = 15：1[（11+4）∶1]，符合双杂合子自交的 9：3：3：1 变式（抗虫为显性），遵循自由组合定律， 说明两个抗虫基因插入在非同源染色体上，而且矮茎均为抗虫，说明只有一个抗虫基因与矮茎基因d连锁，另一个抗虫基因不在D/d基因所在的染色体上。 16．（26-27高三上·山东·阶段检测）某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型，其花色有红色、黄色和白色3种类型，叶腋处有无黄斑与黄色素的含量多少有关，2种性状的遗传共涉及3对等位基因。A、a与黄色素的合成有关，A、a和B、b共同控制花色，A、a和D、d共同控制有无黄斑。研究人员用两个纯合品系Q1和Q2进行杂交，F1雌雄株杂交得F2，结果如图1所示。不考虑XY同源区段、突变及染色体互换。 (1)据图1分析，等位基因____________位于X染色体上。等位基因B、b和D、d的遗传____________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，若调查时F2正值花期，仅根据F2表型写出支持该判断的依据是____________。推测基因D表达产物的作用可能是____________。 (2)为进一步确认三对等位基因的位置关系，研究人员利用DNA分子杂交技术检测了F2中所有白花植株的全部相关基因（T1-T6），发现F2白花群体中只有3种基因型（①~③），结果如图2所示。经检测已知T4表示d基因，则基因b可用____________表示。亲本Q2的基因型可用____________（从①~③中选择）表示。 (3)研究人员利用转基因技术将一个致死基因S导入到F1雌株的一条染色体上，S基因的导入不破坏控制花色和叶腋斑块的基因，含S基因的配子不能成活。将转基因雌株与F1雄株杂交，分别统计子代雌株的表型及比例。若红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________，则致死基因S导入到基因B所在染色体上；若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑=____________，则致死基因S导入到基因b所在染色体上；若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________，则致死基因S导入到B、b所在染色体之外的任意一条染色体上。 【答案】(1) A、a 不遵循 F2的叶腋黄斑植株均为红花/F2的黄花植株均为叶腋无黄斑 抑制叶腋细胞中黄色素的合成/促进叶腋细胞中黄色素的降解 (2) T1或T3 ③ (3) 1∶1 1∶1 1∶2∶1 【详解】（1）据题干信息可知，A/a与黄色素合成有关，且F2​中白花植株仅有雄株，性状表现与性别完全关联，因此控制黄色素合成的等位基因A/a位于X染色体上。F2表型：叶腋有黄斑的个体全部是红花；黄花全部无黄斑。  黄斑由 A/a 和 D/d 控制：有黄斑必须同时具备XA和 dd；如果 B/b 与 D/d 独立自由组合，子代应该出现 “黄花叶腋有黄斑” 个体，但是F2完全没有黄花叶腋有黄斑。说明与D连锁的是b，与d连锁的是B，不遵循自由组合定律。据题干信息和题图1可知，有D时无叶腋黄斑（即使有黄色素），据此推测D的作用是抑制叶腋细胞中黄色素的合成或者是促进叶腋细胞中黄色素的降解。 （2）已知T4是d，观察图2白花基因型：白花需要无A，结合亲本是纯合：Q1红花有黄斑♀ × Q2白花无黄斑♂，F1全为红花无黄斑。已知T4=d，与d连锁的是B，因此b对应T1或T3（和d在不同连锁群）。Q2为白花叶无黄斑纯合品系，基因型：bbDDXaY； b、D 连锁，对应表格基因型③。 （3）据题干信息可知，S致死基因导入F1雌株一条染色体；含S的配子不能存活；转基因雌株×F1雄株，统计子代雌株表型。若S导入B基因所在染色体：B与S连锁，含S（B‑S）配子致死；存活配子只有b，则子代雌株：红花叶腋无黄斑：黄花叶腋无黄斑 =1：1；若S导入b基因所在染色体： b‑S配子致死，存活配子只有B； 则子代雌株：红花叶腋有黄斑：红花叶腋无黄斑 =1：1；若S导入B、b 以外任意一条染色体：B/b 不受影响，配子B、b都可存活；则子代雌株：红花叶腋有黄斑：红花叶腋无黄斑：黄花叶腋无黄斑 =1∶2∶1。 17．（25-26高三上·安徽六安·阶段检测）水稻(2n=24)的花比较小，为两性花。经研究发现：水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质基因共同决定。水稻细胞核中雄性可育、不育基因分别为R、r，细胞质中雄性可育、不育基因分别为N、S，只有基因型 S(rr)表现为雄性不育，其余均为雄性可育，子代质基因均来自母本。袁隆平提出“三系法”杂交水稻系统，即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系三个纯合品系来培育杂交水稻，过程如下图所示。恢复系与不育系杂交产生的杂交种育性正常且具有杂种优势。回答下列问题： (1)繁殖不育系时，不育系只能作________(填“父本”或“母本”)。 (2)根据题干信息，水稻细胞中与育性相关的基因型有________种，保持系的基因型为________，恢复系的基因型为________。 (3)在三系法杂交育种中，选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含R基因的水稻植株X，现利用基因工程技术将两个R基因导入不同的植株X中来培育恢复系，为确定R基因导入的结果，研究人员的思路是将植株 X作为亲本与不育系混合种植，单株收获不育系植株所结种子后，再种植并统计后代的育性情况及其数量比例，请依据上述思路完善结果分析： ①若后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：1，则两个R 基因导入到植株X的一条染色体上。 ②若________，则说明两个R基因导入到植株X的一对同源染色体上。 ③若________，则说明两个R基因导入到植株X的非同源染色体上。 【答案】(1)母本 (2) 6/六 N(rr) N(RR)或S(RR) (3) 后代植株均为雄性可育植株 后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：3 【详解】（1）在培育杂交水稻时，由于不育系的花粉不育，繁殖不育系时，不育系只能作母本。 （2）根据题干信息，水稻细胞中与育性相关的基因型有6种，分别为N（rr），N（RR）、N（Rr）、S（rr），S（RR）、S（Rr）。由题意可知，保持系能够保持不育系，其细胞质中含有可育的N基因，因此为N（rr）；恢复系含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因恢复基因（R），其还能保持杂交优势，其一定为纯合子，因此其基因型为N（RR）或S（RR）。 （3）②若两个R导入到植株X的一对同源染色体上，则植株X产生配子为R，植株X作为亲本与不育系S（rr）混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为S（Rr），即后代植株均为雄性可育植株。 ③若两个R导入到植株X的非同源染色体上，则植株X产生配子为RR：RO：OO=1：2：1，与植株X作为亲本与不育系S（rr）混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为S（RrRO）：S（RrOO）：S（OOrO）=1：2：1，即后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：3。 学科网（北京）股份有限公司 $ 遗传规律—— 基因定位非选择题训练 目录：考向01 杂交实验定位 考向02 三体定位 考向03 分子标记定位 考向04 外源基因插入位置定位 考向01 杂交实验定位 1．（2023·江苏·高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题： (1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下： P        灰体长刚毛♀    ×   黑檀体短刚毛 ↓F1                  灰体长刚毛 测交     F1灰体长刚毛  ×  黑檀体短刚毛♀ ↓测交后代     灰体长刚毛     黑檀体短刚毛 1        ：      1 据此分析，F1雄果蝇产生____种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为_______。 (2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下： P        A1×A2 ↓F1        野生型 P        A2×A3 ↓F1        突变型 P        A1×A3 ↓F1        野生型 据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置____（A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。 (3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下： P           截刚毛♀    ×    正常刚毛 ↓ F1      截刚毛♀    截刚毛     正常刚毛 3    ：    1       ：    4 据此分析，亲本的基因型分别为_____，F1中雄性个体的基因型有_____种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为______，F2雌性个体中纯合子的比例为____。 2．（25-26高二上·云南昆明·阶段检测）玉米的甜度由等位基因D、d控制，DD、Dd表现为非甜味，dd表现为甜味。玉米的糯性由等位基因G、g控制。这两对等位基因均位于常染色体上，且独立遗传。现以甜味非糯性玉米和非甜味糯性玉米为亲本进行杂交实验，结果如下图所示。 (1)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上F2还应该出现___________性状的个体，但并未出现，推测其原因可能是基因型为_________的个体本应表现出该性状，却表现出非甜味糯性的性状。 (2)甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，d位于9号染色体上，e对d增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效。研究者为了探究e是否也在9号染色体上，设计了如下实验：用普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）杂交，__________________________________。 若___________________________________________________，则e不在9号染色体上； 若___________________________________________________，则e在9号染色体上，且不发生互换。 3．（26-27高二上·山东日照·开学考试）雄性不育是水稻育种过程中的重要性状。研究人员在不同水稻品种中鉴定出基因A和基因B，二者都是调控光周期敏感性的雄性育性基因，其中基因A在长日照条件下表达，基因B在短日照条件下表达。基因A和基因B独立发挥作用。aa突变体花粉在短日照条件下育性正常，在长日照条件下50%育性；bb突变体的花粉存活情况如图1所示。 (1)雄性不育水稻表现为花粉不育，在杂交过程中只能作为____________（填“母本”或“父本”），在杂交操作过程中可解决去雄难题。 (2)分析图1可知，bb突变体的花粉育性情况为____________。 (3)研究人员让aa突变体和bb突变体进行杂交，获得F1，其细胞中两对等位基因（A、a和B、b）的可能的位置关系如图2所示，请按照图中甲的绘图方式在乙中绘出另一种可能的位置关系____________。 (4)为探究（2）中两对等位基因的位置关系，有同学设计了如下实验方案，请判断此方案的可行性，不考虑突变和染色体互换。 实验方案： 让F1进行自交，获得F2；接着将F2随机均分为两组，分别在长日照和短日照条件下培养，统计F2花粉育性情况。 实验分析： ①若两对等位基因位置关系如甲所示，则在短日照条件下，F2的表型及比例为____________；长日照条件下，F2的表型及比例为____________； ②若两对等位基因位置关系如乙所示，则在短日照条件下，F2的表型及比例为____________；长日照条件下，F2的表型及比例为育性正常：50%育性=3：1. 综上分析，该实验方案____________（填“能”或“不能”）确定两对等位基因的位置关系。 4．（26-27高三上·江苏连云港·阶段检测）为培育某二倍体两性花植物，科学家开展了一系列研究如下： (1)该植物抗病与不抗病由一对等位基因（T/t）控制，高茎与矮茎由另一对等位基因（H/h）控制。以下是有关两对相对性状的杂交实验。 组别 亲本 F1 ① 抗病×抗病 抗病∶不抗病=2∶1 ② 高茎×高茎 高茎∶矮茎=5∶1 实验①结果与某种合子致死有关，则致死个体基因型为______。 实验②结果与某种雄配子不完全致死有关，则致死的雄配子基因组成是______，致死率是______。 (2)该植物花色由常染色体上的一组复等位基因B、Br和Bp控制，下图表示基因对花色的控制机制。某白花植株与紫花植株杂交后代出现了3种花色，则该白花植株基因型为______。 (3)为判断上述几对基因的位置关系，进行下列实验： ①研究基因T/t、H/h位置关系：让基因型为HHTt和hhtt的植株杂交，得到F1，从F1中选择表型为______的植株自交，若F2中矮茎不抗病植株所占比例为______，则两对基因位于两对不同的同源染色体上。 ②研究基因H/h、B/Br/Bp位置关系：让高茎蓝花植株与矮茎红花植株杂交，选择F1中表型为高茎红花的植株自交，若这两对基因位于同一对同源染色体上且不发生交换，则F2中矮茎白花植株所占比例为______。 ③研究基因B/Br/Bp、T/t位置关系：让一株表型为抗病红花的植株自交，发现子代中抗病红花个体所占比例为1/2，原因最可能是______。 (4)继续研究该植物叶色，某突变株表型为黄叶（aa），用该突变株与绿叶纯合的5号三体（仅5号染色体多了1条）杂交得F1，F1自交得F2（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）。若A、a基因不位于5号染色体上，F2表型及比例为______。若A、a基因位于5号染色体上，F2表型及比例为______。 5．（2026·浙江·一模）矮牵牛的花色由花青素含量决定，复合物W能启动花青素合成基因的转录。位于常染色体上的A/a、B/b基因对花青素合成起调控作用，含有A基因的矮牵牛开白花。科研团队对不同矮牵牛进行检测，结果如表所示。 植株 表型 基因型 花青素合成基因的mRNA相对含量 甲 白花 AAbb 未检出 乙 浅红花 aaBB 较低 丙 红花 aaBb 中等 丁 深红花 aabb 最高 回答下列问题： (1)据表判断，A基因和B基因对花青素合成起________（填“抑制”或“促进”）作用，其中效果更强的是________基因，判断依据是________。 (2)为探究A基因和B基因在染色体上的位置关系，研究人员选择甲和乙作为亲本进行杂交得到F1，F1自交得到F2。若A、B位于两对同源染色体上，则F2表型及比例为________，F2白花个体的基因型________（填“一定”或“不一定”）能通过测交判断，理由是________。 (3)为进一步探究A基因和B基因的调控机制，对其基因表达产物A蛋白、B蛋白的结构以及复合物W的组成进行研究，相关结构如图所示。B基因的调控机制是B蛋白竞争性结合bHLH蛋白，从而________（填“增加”或“减少”）复合物W的组装量。A基因对花青素合成的作用效果强于B基因的原因是________。 注：主动抑制结构域可以作为桥梁招募抑制因子，结合到花青素合成基因的启动子上。 考向02三体定位 6．（26-27高三上·重庆·阶段检测）现有某种XY型性别决定的昆虫(2N=12)，眼色红色色素的形成与E/e、G/g两对等位基因有关，其中E基因(位于常染色体上)编码的载体蛋白能将无色物质运输到细胞内，G基因编码的酶可将细胞内的无色物质转化为红色色素表现为红眼，若无红色素合成时表现为白眼。该昆虫野生型均为纯合红眼，研究人员发现两只单基因突变纯合白眼个体甲(雌)、乙(雄)，且两者突变的基因不同，不考虑其他变异，以此为材料进行了如下杂交实验： 实验①：甲×野生型昆虫→F1∶红眼♀∶白眼♂=1∶1 实验②：乙×野生型昆虫→F1∶红眼♂∶红眼♀=1∶1 (1)根据实验①可判断，甲的突变基因位于___________(填“常”或“X”)染色体上。 (2)乙的一个染色体组组成是___________，乙个体一个处于减数分裂的细胞中可能含有___________条X染色体。 (3)为探究E/e基因是否位于3号染色体上，研究人员采用了三体法定位基因。先将3号染色体三体的野生型雌性个体与突变体乙杂交，获得子一代，选取子一代中的三体红眼雌性个体再与突变体乙杂交，若后代表型及比例为___________，则证明E/e基因位于3号染色体上。 (4)甲与乙杂交得到F1，F1雌雄个体随机交配，若由于环境骤变导致F2中所有白眼雄性个体胚胎期全部死亡。 ①F2成体中g基因的频率为___________。 ②现有一只红眼雌性个体与F2中一雄性个体杂交，存活子代表现型及比例为红眼♀∶白眼♀∶红眼♂=3∶1∶3，该雌性个体的基因型为___________。 7．（26-27高三上·山东青岛·开学考试）玉米是一种重要的粮食作物，籽粒大小是判定玉米产量的一个重要指标。科研人员将纯种大籽粒玉米品系（甲）与纯种小籽粒玉米品系（乙）进行正交和反交，F1均表现为大籽粒。F1自交，F2中大籽粒∶小籽粒=7∶3。 (1)科研人员提出假说：籽粒大小仅由一对等位基因D/d控制，但含______（填“D”或“d”）基因的雄配子存在部分致死现象，且该类雄配子致死的比例为______。 (2)科研人员利用一株6号染色体三体的纯合大籽粒植株丙设计了如下实验，验证假说是否正确以及基因D/d是否位于6号染色体上。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，雄配子致死无累加效应。请完善实验步骤和实验结论： 第一步：将丙与乙杂交，获得子代植株； 第二步：将子代植株中的______（填“三体”或“正常”）植株筛选出来，记为F1； 第三步：将F1做父本与植株______（填“甲”或“乙”）杂交，统计F2的表型及比例。 若F2的表型及比例为______，则说明假说成立，且D/d基因位于6号染色体上。 (3)现已证明上述假说成立、且D/d基因位于6号染色体上。为提高大籽粒玉米的抗病性，科研人员将一个抗病基因M转入甲品系中，并再次与乙杂交获得两株大籽粒抗病个体丁、戊。丁、戊分别自交，然后检测子代中所有大籽粒个体的相关基因，如图所示。不考虑突变及染色体互换，丁的基因型为______，其子代中基因型为②的个体所占的比例为______。综上分析，下图①~⑥中最适合大规模种植的是______，原因是______。 8．（26-27高二上·河南·开学考试）南芥（2n=10）开两性花，是研究高等植物常用的模式生物。拟南芥大孢子母细胞产生卵细胞和极核的过程如图1所示。受精时，花粉落到雌蕊柱头上萌发形成花粉管，其中一个精子和卵细胞融合后发育成胚，另一个精子和两个极核融合后发育成胚乳，此即双受精现象。双受精后的整个胚珠发育为种子。回答下列问题： (1)若要对拟南芥进行基因组测序，需要检测_________条染色体上的DNA序列。一个大孢子母细胞形成一个卵细胞的过程中，染色体共复制_________次。 (2)由图1可知，通常情况下，一个胚囊中的卵细胞和极核基因型________（填“相同”或“不同”）。拟南芥胚乳细胞的染色体数目为________条。 (3)拟南芥种群中偶尔会出现多一条5号染色体的三体（2n+1），这种变异属于________变异。若5号同源染色体上存在一对等位基因R/r，且某三体植株的基因型为Rrr，则该三体植株产生的配子类型有________种，其中r配子所占的比例约为________。 (4)基因T位于拟南芥基因组5号染色体上。为进一步确定其在该染色体上的位置，对5个来源于该染色体的DNA片段（A~E）进行基因T及相关分子标记检测，结果如图2所示。根据结果分析，6个分子标记在拟南芥5号染色体上的排序为________（从左向右）；仅有片段C和D检测到基因T，据此判断基因T应位于分子标记________（填数字编号）之间。 考向03分子标记定位 9．（2024·河北·高考真题）西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体（长形深绿）、（圆形浅绿）和（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。 实验 杂交组合 表型 表型和比例 ① 非圆深绿 非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿＝9︰3︰3︰1 ② 非圆深绿 非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹＝9︰3︰3︰1 回答下列问题： (1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。 (2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。 (3)对实验①和②的非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则中椭圆深绿瓜植株的占比应为________。若实验①的植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。 (4)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分别位于西瓜的9号和1号染色体。在和中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①中浅绿瓜植株、和的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。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________________________________________，同时具有SSR2的根本原因是________________。 (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。 10．（26-27高三上·山东德州·阶段检测）果蝇的刚毛和截毛、红眼和白眼、长翅和短翅是三对相对性状，分别由M/m、A/a、B/b控制，其显隐性关系和在染色体上的位置未知。为研究三对相对性状的遗传规律，科研人员进行了杂交实验①②，结果如表所示。在实验①中，由于某些原因，F2雄性的表型和比例未知。假设在雄果蝇中不发生染色体互换，实验过程中无突变和致死现象。回答下列问题： 实验 杂交组合 F₁表型 F₁自由交配得到的F2的表型和比例 ① （纯合）白眼截毛（♀） × （纯合）红眼刚毛（♂） 红眼刚毛（♀） 白眼刚毛（♂） 红眼刚毛♀∶红眼截毛♀∶ 白眼刚毛♀∶白眼截毛♀= 3∶1∶3∶1 ② （纯合）红眼短翅（♀） × （纯合）白眼长翅（♂） 红眼长翅（♀） 红眼长翅（♂） 红眼长翅♀∶红眼短翅♀∶红眼长翅♂∶ 白眼长翅♂∶红眼短翅♂∶白眼短翅♂= 6∶2∶3∶3∶1∶1 (1)通过杂交实验①的结果可知__________为显性性状。 (2)分析实验①的结果可知，果蝇的基因M/m和基因A/a分别位于__________、__________（此两空填“常染色体”或“性染色体”）上。丢失的F2雄性的表型及比例数据应为__________。 (3)通过杂交实验②结果，能初步确定翅形基因B/b位于常染色体上。为进一步确定所在的具体染色体，可采用分子SSR标记进行定位。SSR是分布于各染色体上的DNA简单重复序列，不同染色体具有各自的特异SSR。已知SSR1、SSR2、SSR3分别位于果蝇的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号常染色体上。实验②的亲本红眼短翅（♀）和白眼长翅（♂）中SSR1～SSR3长度各不相同。电泳检测亲本和F2中短翅果蝇部分个体的SSR1～SSR3的扩增产物，结果如图所示： ①据图推测，控制翅形的基因最可能位于__________号染色体上，而不位于另外两对同源染色体上。快速作出该判断的依据是____________________________________________________________。 ②按照上述推测，11号、19号果蝇同时含有红眼短翅亲本的SSR1、SSR2、SSR3序列的原因是__________________________________________________。 【答案】(1)刚毛、红眼 (2) 常染色体 性染色体 红眼刚毛∶红眼截毛∶白眼刚毛∶白眼截毛＝3∶1∶3∶1 (3) Ⅳ F2短翅果蝇均含有母本的SSR3，表现出短翅基因与母本的SSR3连锁，而只含有母本的SSR1（或SSR2）∶只含有父本的SSR1（或SSR2）∶同时含有2个亲本的SSR1（或SSR2）＝1∶1∶2，与短翅基因表现出自由组合 F1在减数分裂Ⅰ后期发生了Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号非同源染色体的自由组合，产生了同时含短翅亲本的SSR1、SSR2、SSR3序列的配子 11．（26-27高三上·北京·开学考试）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F1减数分裂过程中，________。 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%。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)上述雄性不育基因源于水稻群体中的变异，请从进化的角度解释雄性不育基因存在的意义____________。 12．（2026·安徽蚌埠·一模）玉米为雌雄同株单性花植物，只能异花授粉，所结果穗上的每个籽粒都是受精后发育而来的(图1)。异花授粉易造成“串粉”，使得大田玉米难以保持其优良性状。研究人员发现自然界中玉米存在杂交不亲和现象，对其遗传机制及应用展开研究。 (1)玉米杂交不亲和性状由G/g控制。常见田间玉米品系基因型几乎都是gg，研究人员用其与爆裂玉米品系(GG)进行实验，结果如下表。 组别 亲本组合 结实率 1 GG(♂)×GG(♀) 100% 2 gg(♂)×gg(♀) 100% 3 GG(♂)×gg(♀) 100% 4 GG(♀)×gg(♂) 无法结实 ①组3和组4互为____________实验。全部组别说明G、g雌雄配子____________(填“可育”或“不可育”)。 ②分析表格该玉米单向不亲和是____________(填“g花粉不能给GG母本授粉”或“G花粉不能给gg母本授粉”)。 (2)已知玉米的宽叶对窄叶为显性，受9号染色体上的A、a基因控制。为确定A、a基因(序列未知)的具体位置，科研人员利用9号染色体上的分子标记(能反映个体间基因组差异的特异性DNA片段，碱基序列较短且已知，位置如图2)，做了如下实验：将窄叶玉米甲和宽叶玉米乙杂交，F1全为宽叶，再将F1与甲杂交得F2，对部分F2个体9号染色体上的分子标记进行检测，结果如表所示。 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 窄叶个体1 – – + + + + + 窄叶个体2 + + + + + – – 宽叶个体3 + + + – – – – 宽叶个体4 – – – – – + + (注：两条9号染色体上的分子标记均与亲本甲一样的个体记为“+”；两条9号染色体上的分子标记分别来自亲本甲和亲本乙的个体记为“–”。) 表中窄叶个体中含“–”型分子标记是因为F1产生配子时发生了____________。根据表格分析，写出A、a基因可能分布的位置范围：____________(写出两端的分子标记序号)。 13．（2026·福建漳州·一模）小麦叶锈病是制约小麦生产的重要病害，发掘和利用多种抗叶锈病基因对保障粮食安全具有重要意义。回答下列问题： (1)研究人员从拟斯卑尔脱山羊草中鉴定出某抗叶锈病基因L，并通过远缘杂交获得携带该基因的小麦品系A，其2号染色体组成如图1所示。 据图分析品系A的培育过程发生了______（填变异类型）。在生产实践中，不能直接将品系A作为亲本进行育种推广，原因是______（不考虑致死现象）。 (2)研究小组发现品系B中存在新的抗叶锈病基因，为明确其抗性遗传规律并定位抗病基因，开展了以下研究。将品系B与感病品系D作为亲本进行杂交，F1均表现抗病，F1自交获得F2. ①据此判断，品系B的抗叶锈病性状为______（填“显性”或“隐性”）。 ②研究发现，品系B的抗叶锈病基因可能位于1号染色体区间X上。为进一步探究，科研人员从F2中选取植株，分别对每一植株的两条1号染色体区间X上的一系列不连续位点进行测序，如图2所示，部分结果如下表。 区间X不同位点核苷酸 感病植株 抗病植株 1 2 3 4 5 第X号核苷酸 均为G/G A/A A/G A/G A/G A/A 第X2号核苷酸 均为C/C G/G G/C G/C G/C G/G 第X3号核苷酸 均为G/G T/T T/G T/G T/G T/T 第X4号核苷酸 均为G/G A/A A/G A/G A/G A/A 第X5号核苷酸 均为A/A G/G G/A G/A G/A G/G … … … … … … … 注：本表仅显示各位点DNA双链中一条链的碱基测序结果。 据表判断，感病植株的区间X来源于亲本品系D，抗病植株2、3、4的区间X来源于亲本______。由此推测，F1减数分裂形成配子时，1号染色体区间X______（填“发生”或“未发生”）染色体互换。 (3)进一步研究发现，小麦1号染色体区间X上存在可稳定遗传的特定短小DNA片段H，品系B携带H1，品系D携带H2。检测F2群体，若F2中抗病植株和感病植株分别含有______、______（填H1H1、H1H2、H2H2），则可确定品系B抗叶锈病基因位于1号染色体区间X。 考向04外源基因插入位置定位 14．（26-27高二上·河南·开学考试）已知玉米籽粒的糯性和非糯性由等位基因M/m控制，饱满和皱缩由等位基因N/n控制。研究人员欲研究玉米的遗传致死，进行了两组实验： 实验①：非糯性皱缩玉米植株自交，子代中非糯性皱缩∶糯性皱缩=2∶1。 实验②：糯性饱满玉米植株自交，子代中糯性饱满∶糯性皱缩=2∶1。 回答下列问题： (1)根据实验①②___________(填“能”或“不能”)证明基因M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律，判断理由是_____________________________________________________________________________。 (2)根据实验①②可推测_________________________的个体致死，实验①自交后代中非糯性皱缩个体的基因型为___________。 (3)若两对基因独立遗传，则非糯性饱满玉米自交，子代的表型及比例为______________________________________________________________________________________________。 (4)玉米的抗虫性状是由基因R决定的。研究人员向基因型为Nn的玉米转入基因R，得到植株甲，但植株甲仅有一条染色体转入一个基因R。不考虑其他变异，现将植株甲自交，若子代的表型及比例为_______________________________________________，则基因R插入基因N所在的染色体；若子代的表型及比例为______________________________________，则基因R插入基因n所在的染色体；若子代的表型及比例为____________________________________，则基因R插入除基因N/n所在染色体之外的其他染色体。 15．（26-27高三上·江苏南通·开学考试）农杆菌转化法用到的Ti质粒是基因工程常用的载体，Ti质粒及相应酶切位点如图1。采用农杆菌转化法将改造的抗虫基因导入杂合高茎（Dd）玉米的愈伤组织中，通过组织培养获得抗虫转基因玉米。大引物PCR可用于抗虫基因的定点突变（突变后的基因可能会带来限制酶切割位点的变化），图2为示意图。图3为采用大引物PCR的方法定点突变抗虫基因（编码137位的缬氨酸转变为谷氨酸），使抗虫效果大大提升。 注：5′-GUA-3′为缬氨酸密码子，5′-GAA-3′为谷氨酸密码子 (1)培育抗虫转基因玉米的核心工作是__________。据图分析切割Ti质粒所需的限制酶为__________。 (2)图2中PCR1和PCR2共需要设计__________种引物。一个目的基因在PCR2中扩增n轮，理论上用到__________个设计的常规引物。 (3)图3中抗虫基因转录的模板链为__________，PCR1过程所需的上游引物（靠近基因启动子）是__________（“常规引物”“突变引物”），该引物的5′应添加__________（限制酶）的识别序列；下游引物序列为5′__________3′（写出10个碱基）。据此，切割突变后的抗虫基因所需的限制酶为__________。 (4)愈伤组织培养基添加__________检测目的基因是否导入，得到的转基因抗虫玉米经检测发现导入了2个抗虫基因，该抗虫高茎玉米自交得到的子代中抗虫高茎∶抗虫矮茎∶不抗虫高茎=11∶4∶1，据此推断2个抗虫基因插入的位置为__________。 16．（26-27高三上·山东·阶段检测）某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型，其花色有红色、黄色和白色3种类型，叶腋处有无黄斑与黄色素的含量多少有关，2种性状的遗传共涉及3对等位基因。A、a与黄色素的合成有关，A、a和B、b共同控制花色，A、a和D、d共同控制有无黄斑。研究人员用两个纯合品系Q1和Q2进行杂交，F1雌雄株杂交得F2，结果如图1所示。不考虑XY同源区段、突变及染色体互换。 (1)据图1分析，等位基因____________位于X染色体上。等位基因B、b和D、d的遗传____________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，若调查时F2正值花期，仅根据F2表型写出支持该判断的依据是____________。推测基因D表达产物的作用可能是____________。 (2)为进一步确认三对等位基因的位置关系，研究人员利用DNA分子杂交技术检测了F2中所有白花植株的全部相关基因（T1-T6），发现F2白花群体中只有3种基因型（①~③），结果如图2所示。经检测已知T4表示d基因，则基因b可用____________表示。亲本Q2的基因型可用____________（从①~③中选择）表示。 (3)研究人员利用转基因技术将一个致死基因S导入到F1雌株的一条染色体上，S基因的导入不破坏控制花色和叶腋斑块的基因，含S基因的配子不能成活。将转基因雌株与F1雄株杂交，分别统计子代雌株的表型及比例。若红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________，则致死基因S导入到基因B所在染色体上；若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑=____________，则致死基因S导入到基因b所在染色体上；若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________，则致死基因S导入到B、b所在染色体之外的任意一条染色体上。 17．（25-26高三上·安徽六安·阶段检测）水稻(2n=24)的花比较小，为两性花。经研究发现：水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质基因共同决定。水稻细胞核中雄性可育、不育基因分别为R、r，细胞质中雄性可育、不育基因分别为N、S，只有基因型 S(rr)表现为雄性不育，其余均为雄性可育，子代质基因均来自母本。袁隆平提出“三系法”杂交水稻系统，即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系三个纯合品系来培育杂交水稻，过程如下图所示。恢复系与不育系杂交产生的杂交种育性正常且具有杂种优势。回答下列问题： (1)繁殖不育系时，不育系只能作________(填“父本”或“母本”)。 (2)根据题干信息，水稻细胞中与育性相关的基因型有________种，保持系的基因型为________，恢复系的基因型为________。 (3)在三系法杂交育种中，选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含R基因的水稻植株X，现利用基因工程技术将两个R基因导入不同的植株X中来培育恢复系，为确定R基因导入的结果，研究人员的思路是将植株 X作为亲本与不育系混合种植，单株收获不育系植株所结种子后，再种植并统计后代的育性情况及其数量比例，请依据上述思路完善结果分析： ①若后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：1，则两个R 基因导入到植株X的一条染色体上。 ②若________，则说明两个R基因导入到植株X的一对同源染色体上。 ③若________，则说明两个R基因导入到植株X的非同源染色体上。 学科网（北京）股份有限公司 $