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【備考2025】高考生物搶押秘籍(山東專用)押題05 分離定律和自由組合定律經典常考題型(學生版+教師版)

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【備考2025】高考生物搶押秘籍(山東專用)押題05 分離定律和自由組合定律經典常考題型(學生版+教師版)

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押題5 分離定律和自由組合定律經典常考題型
猜押6大題型
題型1 配子致死或基因連鎖問題
題型2 連鎖后交叉互換及其他特殊比例問題
題型3 遺傳定律和細胞分裂綜合
題型4 多對等位基因和伴性遺傳綜合
題型5 多個考點綜合多選習題
題型6 形成異常配子及位于一對染色體上綜合題目
猜押考點 3年真題 考情分析 押題依據
分離和自由組合定律 2021年山東卷6、17、22題 2022年山東卷5、17題 2023年山東卷7、23題 2024年山東卷17、22題 2024年新高考生物新結構體系下,遺傳類試題更綜合性的考查學生的思維能力和推理能力;以問題為抓手,創新設問方式,搭建思維平臺,引導考生思考,在思維過程中領悟數學方法。 題目更加注重綜合性、應用性、創新性,本題分值最高,試題容量明顯增大,對學科核心素養的考查也更深入。 遺傳類題型要求考生在閱讀理解的基礎上,依據題目提供的信息,聯系所學的知識和方法,實現信息的遷移,達到靈活解題的目的;遇到新定義問題,應耐心讀題,分析新定義的特點,弄清新定義的性質,按新定義的要求,“照章辦事”,逐條分析、驗證、運算,使問題得以解決. 難度較難,可以預測2025年新高考大題壓軸題命題方向將會以新定義類題型展開命題.
題型1 配子致死或基因連鎖問題
1.玉米的單向雜交不親和性(UCI)由顯性基因G控制,其遺傳機制是含有G基因的卵細胞不能與含g基因的花粉受精,其余配子間的結合方式均正常。玉米籽粒顏色白色和黃色是一對相對性狀,由等位基因Y、y控制。某單向雜交不親和黃粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表現為單向雜交不親和。無致死、突變和染色體互換發生,下列說法正確的是( )
A.Y、y和G、g兩對等位基因遵循自由組合定律
B.子一代黃粒玉米中純合體占1/3
C.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因頻率會降低
D.UCI使不需要物理障礙隔離制備純種玉米成為可能
2.某二倍體兩性花植物雄蕊的發育受一對等位基因(E/e)控制,E基因可使植株表現為雄性可育,e基因使植株表現為雄性不育。研究發現該種植株存在一類“自私基因”。已知F基因是一種“自私基因”,在產生配子時,對雌配子無影響,但能“殺死”比例為a的不含該基因的雄配子。若基因型為EeFf的親本植株甲(如圖)自交獲得F1(不考慮突變和互換),F1中雄性可育與雄性不育植株的比例為9:1,由此推測a的值為( )

A.3/4 B.2/3 C.4/5 D.1/2
3.小鼠體型正常和體型矮小分別由常染色體上的印記基因A與a控制(僅一方親本來源的基因在形成配子時被標上“印記”才能表達,而來自另一親本的基因不表達)。純合的體型正常雄性小鼠與體型矮小的雌性小鼠進行交配,F1小鼠均表現為體型正常,F1雌雄小鼠相互交配得F2,F2小鼠中體型正常與體型矮小的比例為1:1。下列敘述錯誤的是( )
A.小鼠的體型是由母方染色體上的基因被標上“印記”決定的
B.某些基因型相同的個體,在相同環境下表現的性狀可能不同
C.F1代中的雌性小鼠在形成配子時,來自親本的基因印記會被擦除
D.F2代中體型正常的雌雄小鼠自由交配,后代體型正常概率為3/4
4.“母性效應”是指子代某一性狀的表型僅由母本核基因型決定,而不受自身基因型支配的現象。椎實螺外殼的旋向符合“母性效應”,右旋(S)對左旋(s)為顯性。研究發現,第一次卵裂的紡錘體向右旋轉約45°,則椎實螺的外殼會右旋。下列說法正確的是( )
A.椎實螺第一次卵裂紡錘體的角度由細胞質中的物質直接決定
B.左旋椎實螺的基因型有三種可能
C.利用純合子驗證旋向基因的遺傳符合分離定律至少需要繁殖兩代椎實螺
D.通過與一只右旋的椎實螺雜交,可推斷出任一椎實螺的旋向相關基因型
題型2 連鎖后交叉互換及其他特殊比例問題
1.果蠅的灰身和黑身、長翅和殘翅分別由位于常染色體上的等位基因B/b、D/d控制。基因型為BbDd的灰身長翅雌果蠅減數分裂產生卵細胞的種類及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型為BbDd的雄果蠅減數分裂產生精子的種類及比例是Bd∶bD=1∶1。下列說法錯誤的是( )
A.雌雄果蠅配子種類和比例不同的原因是初級卵母細胞的非姐妹染色單體之間發生了片段交換
B.基因型為BbDd的雌雄果蠅雜交,后代灰身長翅∶灰身殘翅∶黑身長翅=2∶1∶1
C.基因型為Bb的雌雄果蠅雜交,之后每代的灰身個體隨機交配,F3中Bb個體占1/8
D.若雌果蠅減數分裂產生的卵細胞中BD和bd類型共占n%,則初級卵母細胞中發生互換的比例為2n%
5Bd 1BD 1bd 5bD
1Bd 5BBdd 1BBDd 1Bbdd 5BbDd
1bD 5BbDd 1BbDD 1bbDd 5bbDD
2.玉米籽粒大小由兩對基因R/r和Q/q控制。親本的R/r基因對籽粒中Q/q基因的表達起調控作用。科研人員利用小籽粒玉米(RRqq)和小籽粒玉米(rrQQ)進行了正反交實驗,所結籽粒全為大籽粒或小籽粒,選取部分籽粒進行種植,F1種植后所結籽粒均發生性狀分離,過程如圖。再從F1和F2中選取部分籽粒單獨種植。下列說法正確的是( )

A.F1大小籽粒基因型都為RrQq,籽粒大小與父本是否帶基因R有關
B.F2大籽粒的基因型有6種,其中純合體占1/9
C.從F2大籽粒植株中隨機選一株自交,植株所結籽粒會發生性狀分離的概率為1/2
D.隨機從F2小籽粒植株中選一株給F1小籽粒植株受粉,所結籽粒中小籽粒占1/2
3.某植物果皮顏色由兩對等位基因決定,分別為A、a和E、e。A基因為紅色素合成基因,E基因對紅色素合成有一定的抑制,A和E對性狀的影響都有一定的累加效應。深紅色果皮個體(AAEE)與白色果皮個體(aaee)雜交,F1果皮為紅色,F1自交得到F2,性狀分離比為深紅色:紅色:淺紅色:白色=3:2:1:2。不考慮致死現象,下列說法正確的是( )
A.基因型為Aaee個體的果皮為紅色
B.F2深紅色果皮個體中純合子的比例為1/6
C.F2淺紅色果皮個體中不存在雜合子
D.F1與F2中白色果皮個體雜交,后代白色果皮個體的比例為1/2
題型3 遺傳定律和細胞分裂綜合
1.雜合二倍體紫貽貝的快速育種過程中,用遺傳物質失活的精子激發卵子發育,并通過一定途徑實現卵子發育成二倍體。常用的途徑是:①抑制第一極體形成;②抑制第二極體形成;③抑制第一次卵裂。不考慮基因突變和其他情況的染色體變異,下列分析正確的是( )
A.②途徑獲得的二倍體一定是純合子
B.③途徑獲得的二倍體一定是純合子
C.①途徑和②途徑獲得的二倍體基因組成一定相同
D.②途徑和③途徑獲得的二倍體基因組成一定相同
2.粗糙型鏈孢霉(2N=14)的1個子囊中有8個孢子,孢子經過有絲分裂發育成菌絲體,兩個菌絲體的細胞通過受精作用形成合子,合子經過減數分裂和1次有絲分裂形成8個子囊孢子,過程如圖所示。下列敘述正確的是( )

A.處于過程①③的細胞中有同源染色體,但過程①中不包括聯會過程
B.處于過程③的細胞中,核DNA數與染色單體數都是處于過程④的細胞中的2倍
C.處于過程③④⑤的細胞中,染色體數最多時都是14
D.僅考慮獨立遺傳的2對等位基因,同一子囊中的孢子只有2種基因型
3.研究人員發現,果蠅(2n=8) 的卵母細胞在進行減數分裂時,偶爾會發生“逆反”減數分裂現象,左圖表示果蠅的卵母細胞進行“逆反”減數分裂過程中,一對同源染色體的復制、互換、分配情況,右圖表示某果蠅一個細胞中部分同源染色體及其相關基因。不考慮突變,下列說法錯誤的是( )
A.該果蠅減數分裂Ⅱ過程的細胞中可能含有1個圖示顯性基因
B.該果蠅卵母細胞減數分裂Ⅱ前期,普通光學顯微鏡下可見8條染色體
C.有絲分裂或減數分裂Ⅰ后期可見著絲粒分開,導致染色體數目及其三對等位基因數量加倍
D.減數分裂Ⅰ完成后,可形成基因型為MmNnTt 的細胞
4.家蠅Y染色體由于某種影響斷成兩段,含s基因的小片段移接到常染色體獲得XY'個體,不含s基因的大片段丟失。含s基因的家蠅發育為雄性,只含一條X染色體的雌蠅胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蠅體色的基因,灰色基因M對黑色基因m為完全顯性。如圖所示的兩親本雜交獲得F1,從F1開始逐代隨機交配獲得Fn。不考慮交換和其他突變,關于F1至Fn,下列說法錯誤的是( )

A.所有個體均可由體色判斷性別 B.各代均無基因型為MM的個體
C.雄性個體中XY'所占比例逐代降低 D.雌性個體所占比例逐代降低
題型4 多對等位基因和伴性遺傳綜合
1.某種XY型性別決定的二倍體動物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上,僅G表達時為黑色,僅g表達時為灰色,二者均不表達時為白色。受表觀遺傳的影響,G、g來自父本時才表達,來自母本時不表達。某雄性與雜合子雌性個體為親本雜交,獲得4只基因型互不相同的F1。親本與F1組成的群體中,黑色個體所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
2.某哺乳動物的毛色由3對位于常染色體上的等位基因決定,其中A基因編碼的酶1可使黃色素轉化為褐色素,B基因編碼的酶2可使該褐色素轉化為黑色素,D基因的表達產物能完全抑制A基因的表達,相應的隱性等位基因a、b、d的表達產物沒有上述功能。現用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,均為黃色,中毛色表型分離比為黃色:褐色:黑色=52:3:9。下列說法錯誤的是(  )
A.決定毛色的三對基因位于非同源染色體上
B.毛色為黃色的個體的基因型有21種,其中純合子有6種
C.上述兩個純合黃色品種的基因型分別是AAbbDD、aaBBdd
D.AaBbdd的個體多次雜交,子代表型分離比為黃色:褐色:黑色=4:3:9
3.某種昆蟲的性染色體組成為XY型,長翅(A)對短翅(a)為完全顯性,常染色體上的隱性基因b純合會使雌性個體表現為雄性且不能產生配子。利用該種昆蟲進行了如圖所示的雜交實驗,下列推斷正確的是( )
A.親本的基因型分別為BbXaXa和BbXAYA
B.F1中雄性可育個體的基因型有4種
C.F1能產生四種比例相等的雄配子
D.F1自由交配產生的F2中雌性純合子占比為2/5
4.某植物為二倍體雌雄同株同花植物,自然狀態下可以自花受粉或異花受粉。其花色受A(紅色)、a1(斑紅色)、a2(條紅色)、a3(白色)4個復等位基因控制,4個復等位基因顯隱性關系為A>a1>a2>a3。a2是一種“自私基因”,在產生配子時會導致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的機會遺傳下去。基因型為a2a3的植株自交,F1中條紅色:白色=5:1.下列敘述正確的是( )
A.花色基因的遺傳遵循孟德爾自由組合定律
B.兩株花色不同植株雜交,子代花色最多有4種
C.等比例的Aa1與a2a3植株隨機交配,F1中含“自私基因”的植株所占比例為15/28
D.基因型為a2a3的植株自交,F1條紅色植株中能穩定遺傳的占2/5
題型5 多個考點綜合多選習題
1.研究發現,人類的ABO血型決定系統中存在一種被稱為順AB型(cisAB)的現象。cisAB發生的原因是決定血型的基因IA和其等位基因IB發生連鎖,位于同一條染色體上。如果一條染色體上存在這兩種基因,則不論另一條染色體基因如何,該個體血型都是AB型。現有一血型為O型(ii)男性和cisAB女性婚配,生了一個血型為O型的男孩。下列說法正確的是( )
A.cisAB形成的原因是發生了染色體易位
B.該對夫婦再生一個孩子血型為AB型的概率是1/2
C.該cisAB女性形成的變異可能發生在減數分裂過程中
D.該對夫婦所生孩子血型可能是A型、B型、AB型或O型
2.甘藍型油菜花的花色通常以黃色為主,也有白色,乳白色、金黃色等,為探究花色基因的遺傳機理,研究人員進行了如下雜交實驗。下列說法正確的是( )
組別 P F1 F2
甲組 白色×金黃色 金黃色 金黃色∶乳白色∶白色=9∶3∶4
乙組 黃色×乳白色 金黃色 金黃色∶黃色∶乳白色=9∶3∶4
A.甘藍型油菜花色至少受三對等位基因控制
B.甲、乙兩組的F1進行雜交,子代乳白色個體占比為1/4
C.某隱性純合個體與金黃色親本雜交,F2中白色個體占比為1/64
D.親本中的白色與黃色個體雜交,F2中黃色個體占比可能為3/16
3.玉米9號染色體上的C基因存在時,籽粒顏色表現為有色,否則就為白色;Ds基因存在時,C基因不能合成色素,Ds基因若從原來位置上斷裂或脫落,C基因又能重新得以表達;Ac基因存在時,Ds基因從染色體上斷裂、解離,Ac基因不存在時,Ds基因不從染色體上斷裂、不解離,三種基因的位置如圖所示,該機制僅發生在籽粒中。基因型為CCDsDsAcAc和ccdsdsacac的個體雜交得到,自交得到。下列相關敘述錯誤的是( )

A.基因型為CCDsDsAcAc的玉米的籽粒有色的原因是發生了基因突變
B.中有色個體所占比例為9/16
C.中的有色個體自交后代中有色:白色=11:25
D.若自交,有一半的初級精母細胞聯會時等位基因C/c或Ds/ds發生了一次互換,則中ccdsdsacac的個體所占比例為3/64
4.某二倍體兩性花植物2號染色體上的m基因是雄性不育基因,M對m為完全顯性,幼苗紫莖對綠莖為顯性,由等位基因B、b控制。將苗期紫莖雄性可育和苗期綠莖雄性不育兩純合親本雜交,F1自交,統計F2表型,結果如表所示。為研究此植物雜合子的特點,將兩純合品系甲和乙進行雜交,發現其雜交種花粉中均存在某種殺死花粉的毒蛋白,約有一半的花粉因缺少對應的解毒蛋白而造成花粉敗育。研究發現編碼這兩種蛋白的基因均只位于品系乙12號染色體的R區,該區的基因不發生交換,如圖所示。下列說法正確的是( )
F2 總株數 可育株 不育株
紫莖 750 660 90
綠莖 250 90 160

A.F1中基因MB(mb)位于一條染色體上,減數分裂I時所在染色體發生片段交換
B.甲乙的雜交種花粉中ORF3基因表達出功能蛋白至少在減數分裂Ⅰ結束后
C.甲乙的雜交種自交后代中12號染色體都來自品系乙的個體占1/4
D.F1測交后代表現為紫莖可育:紫莖不育:綠莖可育:綠莖不育=4:1:1:4
5.某二倍體植株的花因含胡蘿卜素呈紅色,基因P、W、Y分別控制胡蘿卜素合成途徑中所需的三種關鍵酶的合成。該植株的單倍體隱性突變體中,P基因突變體為粉紅花,W基因突變體為白花,Y基因突變體為黃花。為驗證這些突變所產生的影響,研究者構建了幾種雙基因突變單倍體,花的顏色如表所示。下列說法正確的是( )
W基因突變 Y基因突變
P基因突變 白色 粉紅色
W基因突變 白色
A.三種基因影響胡蘿卜素合成途徑的順序為W基因、 P基因、Y 基因
B.胡蘿卜素合成途徑中各物質的顏色依次為白色、黃色、粉紅色、紅色
C.粉紅花純合體與黃花純合體雜交,子代花色表現為紅花或黃花
D.三對基因均雜合的二倍體植株雜交,后代中紅花植株占27/64
6.某兩性花二倍體植物的花色由3對等位基因控制,其中基因A控制紫色,a無控制色素合成的功能。基因B控制紅色,b控制藍色。基因I不影響上述2對基因的功能,但i純合的個體為白色花。所有基因型的植株都能正常生長和繁殖,基因型為A_B_I_和A_bbI_的個體分別表現紫紅色花和靛藍色花。現有該植物的3個不同純種品系甲、乙、丙,它們的花色分別為靛藍色、白色和紅色。不考慮突變,根據表中雜交結果,下列推斷正確的是( )
雜交組合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫紅色 紫紅色∶靛藍色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫紅色 紫紅色∶紅色∶白色=9∶3∶4
A.讓只含隱性基因的植株與F2測交,可確定F2中各植株控制花色性狀的基因型
B.讓表中所有F2的紫紅色植株都自交一代,白花植株在全體子代中的比例為1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比為1/4,則該植株可能的基因型最多有9種
D.若甲與丙雜交所得F1自交,則F2表型比例為9紫紅色∶3靛藍色∶3紅色∶1藍色
7.小鼠 Y 染色體上的 S 基因決定雄性性別的發生,在 X 染色體上無等位基因,帶有 S 基因的染色體片段可轉接到 X 染色體上。已知配子形成不受 S 基因位置和數量的影響,染色體能正常聯會、分離,產生的配子均具有受精能力;含 S 基因的受精卵均發育為雄性,不含 S 基因的均發育為雌性,但含有兩個 Y 染色體的受精卵不發育。一個基因型為 XYS 的受精卵中的 S 基因丟失,由該受精卵發育成能產生可育雌配子的小鼠。若該小鼠與一只體細胞中含兩條性染色體但基因型未知的雄鼠雜交得 F1,F1 小鼠雌雄間隨機雜交得 F2,則 F2 小鼠中雌雄比例可能為( )
A.4∶3
B.3∶4
C.8∶3
D.7∶8
8.人類血型由兩對獨立遺傳的等位基因I、i和H、h相互作用產生。如圖所示大多數人的ABO血型是由IA、IB和i基因決定的,而當無法產生H抗原時,則出現極為罕見的孟買型血,由于細胞膜上沒有A、B抗原,孟買型血的表型也記為O型。現有一位O型血男士與A型血女士生育了一個AB型血的孩子。異體輸血時,若輸入抗原與自身抗原不相同時會發生排斥反應。下列說法正確的是( )
A.這對親本的基因型組合可能有12種方式
B.子代AB型血的孩子基因型一定是HhIAIB
C.2個O型血的人可能生出A型或B型血的后代
D.O型血個體之間輸血不會發生排斥反應
9.果蠅Ⅱ號染色體上的基因A(卷翅)對基因a(正常翅)為顯性,基因F(星狀眼)對基因f(正常眼)為顯性,基因A和基因F均屬于純合致死基因。果蠅品系M全部為卷翅星狀眼,且該品系內的果蠅相互雜交后代也均為卷翅星狀眼。現有一該品系的果蠅與經誘變處理后的一只正常眼正常翅雄果蠅X交配,從F1中挑選一只卷翅雄蠅與品系M的雌蠅雜交,在F2中選取卷翅正常眼的雌雄個體相互交配。不考慮減數分裂中的交換,下列說法正確的是( )
A.品系M果蠅中基因A和F位于同一條染色體上,所以不會自由組合
B.若F3全部是卷翅果蠅,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了純合致死突變
C.若F3中有1/3的個體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了隱性突變
D.若F3中有3/4的個體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了顯性突變
題型六 形成異常配子及位于一對染色體上綜合題目
1.科學家對果蠅進行研究時,偶然發現展翅和粘膠眼(控制基因均位于3號染色體)兩種突變性狀,并存在致死現象,對其進行單對雜交實驗,結果如表。
組合 親本組合 F1 F2(由F1展翅粘膠眼雌雄果蠅雜交獲得)
組合一 展翅×展翅 展翅:野生型=2:1 \
組合二 粘膠眼×粘膠眼 粘膠眼:野生型=2:1 \
組合三 展翅×粘膠眼 展翅粘膠眼:展翅:粘膠眼:野生型=1:1:1:1 大量展翅粘膠眼、少量展翅、少量粘膠眼、極少野生型
(1)展翅、粘膠眼相對野生型的顯隱性關系分別是 。組合一、二中F1的分離比不為3:1的原因最可能是 。
(2)組合三F2中出現非展翅粘膠眼是因為極少數性原細胞形成配子時展翅基因與粘膠眼基因之間發生了交換。若選用展翅粘膠眼為親本自由交配多代,展翅基因與粘膠眼基因的基因頻率會 (填“下降”或“上升”),這樣 (填“有利于”或“不利于")展翅基因和粘膠眼基因的保持和研究,理由是 。
(3)經研究,果蠅2號染色體存在顛倒片段,可確保參與受精的配子2號染色體上的基因未發生交換。翻翅基因(Cy)和星狀眼基因(S)均位于2號染色體上,且純合致死。將某品系翻翅星狀眼雌雄果蠅雜交,后代均為翻翅星狀眼,這樣的品系稱為平衡致死系。據此 分析推測,要保持一個穩定的平衡致死系統應具備的條件是 (寫出兩條即可,不考慮突變)。
(4)平衡致死系可用于檢測果蠅相應染色體上的其他突變基因類型(如顯性、隱性、是否致死等)。欲判斷誘變處理后的野生型雄果蠅2號染色體上是否發生了非Cy和 S等位的基因突變,研究人員設計如下實驗。
①將待測雄果蠅與平衡致死系翻翅星狀眼雌果蠅雜交得F1,F1出現 ,說明待測雄果蠅未發生顯性突變或發生了顯性致死突變。
②選取F1中翻翅雄果蠅,再與平衡致死系的雌果蠅單對交配,分別飼養,雜交得到F2。在 F2中選取翻翅個體相互交配,得到F3。觀察并統計F3表型及比例。
預測結果與結論:
若F3中 ,則說明待測雄果蠅2號染色體上未發生基因突變。
若F3中 ,則說明待測雄果蠅2號染色體上發生了隱性且致死的基因突變。若F3中翻翅:新性狀=2:1,則說明待測雄果蠅2號染色體上 。
2.栽培番茄果實成熟后表現為紅色和黃色,極少的野生番茄因能積累花青素呈現藍色。與花青素合成、降解有關的基因為T/t和E/e,兩對基因獨立遺傳且控制花青素合成的基因表現為完全顯性。現有藍色親本1和非藍色親本2、3、4,用特定引物對親本的基因T/t、E/e進行擴增,E的片段長度為138bp,e的片段長度為117bp,用限制酶切割基因T/t片段,T能被切割,t不能被切割,電泳結果如圖1。

(1)親本1的基因型為 。親本1和2雜交得到的果實均為藍色,親本1和3雜交得到的果實均為淺藍色,說明T/t、E/e基因中,降解花青素的基因是 。淺藍色自交后代所結番茄成熟后的顏色及比例為 。
(2)SSR是DNA中簡單的核苷酸重復序列,具有多樣性,染色體上不同的基因可與特定的SSR連鎖遺傳,常用SSR標簽進行基因定位。科研人員利用SSR標簽對親本1、3以及、中部分個體進行檢測,結果如圖2。
基因T/t、E/e所在的染色體分別是 ,與基因T連鎖的SSR是 。除圖2所示基因型外,非藍色番茄的基因型還可為 。
(3)利用親本2的體細胞經誘變培養獲得一株能合成花青素的突變株,利用突變株與親本2雜交,后代成熟果實中藍色與非藍色的比例接近1:1,而突變株自交后代成熟果實中,藍色與非藍色的比例卻接近2:1,原因可能是 。
(4)經檢測上述突變基因(原種群中不存在該突變基因)與基因T位于相同的染色體上,但不確定兩基因是否為等位基因,已知同源染色體上的非等位基因之間可發生互換。為探究兩基因的關系,科研人員讓突變株與親本1雜交獲得,單株種植收獲種子,同一株植株的種子混合種植,觀察統計成熟果實的顏色。
①若兩基因是等位基因,則 ;②若 ,則兩基因是非等位基因。
3.番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可異花受粉。M、m 基因位于 2號染色體上,基因型為 mm 的植株只產生可育雌配子,表現為小花、雄性不育。基因型為 MM、Mm 的植株表現為大花、可育。R、r 基因位于 5 號染色體上,基因型為 RR、Rr、rr 的植株表現型分別為:正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果。細菌中的 H 基因控制某種酶的合成,導入 H 基因的轉基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表達,噴施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和交叉互換。
(1)基因型為 Mm 的植株連續自交兩代,F2 中雄性不育植株所占的比例為 。雄性不育植株與野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為 ,以該雜交種為親本連續種植,若每代均隨機受粉,則 F2 中可育晚熟紅果植株所占比例為 。
(2)已知 H 基因在每條染色體上最多插入 1 個且不影響其他基因。將 H 基因導入基因型為 Mm 的細胞并獲得轉基因植株甲和乙,植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交,在形成配子時噴施 NAM,F1 均表現為雄性不育。若植株甲和乙的體細胞中含 1 個或多個 H 基因,則以上所得 F1 的體細胞中含有 個 H 基因。若植株甲的體細胞中僅含 1個 H 基因,則 H 基因插入了 所在的染色體上。若植株乙的體細胞中含 n 個 H 基因,則 H 基因在染色體上的分布必須滿足的條件是 ,植株乙與雄性不育植株雜交,若不噴施 NAM,則子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例為 。
(3)若植株甲的細胞中僅含一個 H 基因,在不噴施 NAM 的情況下,利用植株甲及非轉基因植株通過一次雜交即可選育出與植株甲基因型相同的植株。請寫出選育方案 。
4.玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該突變品系的產生原因是2號染色體上的基因Ts突變為ts,Ts對ts為完全顯性。將抗玉米螟的基因A轉入該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表現正常,乙植株矮小。為研究A基因的插入位置及其產生的影響,進行了以下實驗:
實驗一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟約為1∶1
實驗二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高約為1∶1
(1)實驗一中作為母本的是 ,實驗二的F1中非抗螟植株的性別表現為 (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)選取實驗一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株約為2∶1∶1。由此可知,甲中轉入的A基因與ts基因 (填:是或不是)位于同一條染色體上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若將F2中抗螟雌雄同株與抗螟雌株雜交,子代的表現型及比例為 。
(3)選取實驗二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1,由此可知,乙中轉入的A基因 (填:位于或不位于)2號染色體上,理由是 。 F2中抗螟矮株所占比例低于預期值,說明A基因除導致植株矮小外,還對F1的繁殖造成影響,結合實驗二的結果推斷這一影響最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的頻率為 ,為了保存抗螟矮株雌株用于研究,種植F2抗螟矮株使其隨機受粉,并僅在雌株上收獲籽粒,籽粒種植后發育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例為 。
5.秀麗隱桿線蟲(簡稱“線蟲”)是遺傳學中重要的模式生物。線蟲有雌雄同體(XX,2n=12)和雄蟲(XO,2n-1=11)兩種性別,雄蟲僅占群體的0.2%。雌雄同體能自體受精或與雄蟲交配,但雌雄同體的不同個體之間不能交配。
(1)正常情況下,線蟲產生雄性后代的交配方式為 (填“自交”“雜交”或“自交和雜交”)。僅有雌雄同體線蟲即可完成線蟲種群的延續,自然界中雄蟲存在的意義是 。
(2)線蟲的正常培養溫度為20℃,研究發現將雌雄同體線蟲置于30℃一段時間,收回正常培養環境后,種群中雄蟲比例會升高,推測升高溫度使雌雄同體線蟲的減數分裂發生了異常,該異常具體表現為 。
(3)研究發現常染色體上的Tra-1基因對線蟲的性別決定起重要作用,不具有Tru-1基因的線蟲都會發育為雄蟲。現通過轉基因技術破壞線蟲受精卵的一個Tra-1基因,使其發育成熟后自體受精獲得F1,F1自體受精獲得的F2中性別及比例為 。將F2放置在適宜環境中使其不斷自體受精,理論上正常Tra-1基因的基因頻率變化趨勢為 。
(4)QF/QUAS是人工合成的基因表達調控系統,QF表達產物能夠與誘導型啟動子(QUAS結合,并驅動下游基因的表達。科研人員將QF插入雄蟲的一條Ⅱ號染色體上,將一個QUAS—紅色熒光蛋白基因插入雌雄同體線蟲的一條染色體上。現利用上述轉基因線蟲進行雜交得F1,F1中紅色熒光個體相互交配得到F2,得到如下實驗結果。
F1 F2
紅色熒光個體:無色個體=1:3 紅色熒光個體:無色個體=9:7
①僅根據上述雜交結果 (填“能”或“不能”)判斷QUAS—紅色熒光蛋白融合基因是否插入Ⅱ號染色體上,依據是 。
②進一步調查發現F2中雌雄同體和雄蟲中的體色比例不同,推測最可能的原因是 ,若統計F2中無色雄蟲占比是 ,說明推測是正確的。
6.某植物的性型有全雌株(只開雌花)、雌雄同株(開單性花,植株上既有雌花、又有雄花)和完全株(開兩性花,同一朵花里既有雄蕊、又有雌蕊)3種類型,該性狀由兩對等位基因D/d、E/e控制,其中基因E決定雌花、基因d決定兩性花,此外,雌維同株又可分為P-A型(雌花占40%)和P-B型(雌花占70%)。該植物存在雌配子致死現象,不考慮突變和染色體互換。
(1)讓純合的雌雄同株的雄花給純合的完全株雌蕊授粉,在完全株上收獲F1種子。隨機種植部分F1種子,這些種子全部發育成全雌株;其余F1種子在發育過程中噴灑適量的外源赤霉素(可誘導全雌株開大量雄花),成熟后進行自交,獲得F2種子。繼續種植F2種子,這些種子發育成的植株表型及數量為全雌株(200株)、雌雄同株(121株)和完全株(160株)。
①基因E/e、D/d的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律;該植物基因型為 的雌配子存在致死現象。
②F2中全雌株的基因型有 種。F2能自交的植株中,自交后代不發生性狀分離的個體占 。
(2)讓兩株純合的P-A型和P-B型該植物雜交,F1均為P-A型,F1自交,F2有25%的植株為P-B型,其余為P-A型,說明 是顯性性狀。假設控制該對相對性狀的基因N/n與基因E/e、D/d位于非同源染色體上,則基因型為EeDdNn的種子在萌發時噴灑適量的外源赤霉素后進行自交,后代中P-A型植株占 。
(3)為確定基因N/n與基因E/e、D/d的位置關系,選取(2)中基因型為EeDdNn的植株的自交后代的葉片,利用PCR和電泳檢測每株植株中相關基因的情況,并將檢測群體中所有植株按PCR產物的電泳條帶組成(即基因型)相同的原則進行歸類(各基因的PCR產物通過電泳均可區分),結果如圖所示。
由圖可知,基因N/n與基因E/e、D/d的位置關系是 (用橫線表示染色體,用點表示基因)。若該基因型為EeDdNn的植株進行測交,則測交后代群體的電泳圖譜對應圖中的類型 (填序號)。
7.玉米是雌雄異花植物,高莖(D)對矮莖(d)為顯性,D和d基因位于2號染色體上。科研工作者將一個外源抗玉米螟基因A和一個外源抗除草劑基因B導入一株雜合高莖玉米體內。每個A、B基因分別緊密連鎖一個花粉致死基因,使得含有A或B的花粉死亡。不考慮染色體互換和基因突變。
(1)玉米和豌豆常作為遺傳學實驗材料,是因為二者 (答出2點)。
(2)A和B分別與花粉致死基因緊密連鎖的意義是 。欲判斷A和B基因的插入位置,可將該高莖玉米作母本與基因型為 的父本雜交,統計子代矮莖個體的性狀及比例。
①若子代出現單抗除草劑:單抗玉米螟:雙不抗:雙抗=1:1:1:1,將A和B基因在染色體上的位置繪到圖中 (注:用“”形式表示,其中橫線表示染色體,圓點表示基因在染色體上的位置)。
②若子代出現 ,則A和B基因分別位于兩條非同源染色體上,且其中一條為2號染色體;
③若子代出現 ,則A和B基因分別位于一對同源染色體的兩條染色體上;
④若子代出現 ,則A和B基因位于一條染色體上。
(3)將該高莖玉米自交,假設A、B基因插入位置符合(2)中情況③,則子代中單抗玉米螟的高莖個體所占比例為 。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)押題5 分離定律和自由組合定律經典常考題型
猜押6大題型
題型1 配子致死或基因連鎖問題
題型2 連鎖后交叉互換及其他特殊比例問題
題型3 遺傳定律和細胞分裂綜合
題型4 多對等位基因和伴性遺傳綜合
題型5 多個考點綜合多選習題
題型6 形成異常配子及位于一對染色體上綜合題目
猜押考點 3年真題 考情分析 押題依據
分離和自由組合定律 2021年山東卷6、17、22題 2022年山東卷5、17題 2023年山東卷7、23題 2024年山東卷17、22題 2024年新高考生物新結構體系下,遺傳類試題更綜合性的考查學生的思維能力和推理能力;以問題為抓手,創新設問方式,搭建思維平臺,引導考生思考,在思維過程中領悟數學方法。 題目更加注重綜合性、應用性、創新性,本題分值最高,試題容量明顯增大,對學科核心素養的考查也更深入。 遺傳類題型要求考生在閱讀理解的基礎上,依據題目提供的信息,聯系所學的知識和方法,實現信息的遷移,達到靈活解題的目的;遇到新定義問題,應耐心讀題,分析新定義的特點,弄清新定義的性質,按新定義的要求,“照章辦事”,逐條分析、驗證、運算,使問題得以解決. 難度較難,可以預測2025年新高考大題壓軸題命題方向將會以新定義類題型展開命題.
題型1 配子致死或基因連鎖問題
1.玉米的單向雜交不親和性(UCI)由顯性基因G控制,其遺傳機制是含有G基因的卵細胞不能與含g基因的花粉受精,其余配子間的結合方式均正常。玉米籽粒顏色白色和黃色是一對相對性狀,由等位基因Y、y控制。某單向雜交不親和黃粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表現為單向雜交不親和。無致死、突變和染色體互換發生,下列說法正確的是( )
A.Y、y和G、g兩對等位基因遵循自由組合定律
B.子一代黃粒玉米中純合體占1/3
C.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因頻率會降低
D.UCI使不需要物理障礙隔離制備純種玉米成為可能
【答案】D
【分析】基因的分離定律:在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
【詳解】AB、依據題干信息,無致死、突變和染色體互換發生,所以某單向雜交不親和黃粒玉米植株自交,之所以子一代白粒玉米占1/3,是由其單向雜交不親和造成的,說明黃色對白色為顯性,且親本的基因型為GgYy,兩對基因位于一對同源染色體上,①當G、Y在一條染色體上時,則F1會產生GGYr、GgYy、ggyy,白粒玉米占1/3,但不表現為單向雜交不親和,與題干信息不符,②當G、y在一條染色體上,g、Y在另一條染色體上時,F1會產生GGyy、GgYy、ggYY,此時白粒玉米占1/3,且均表現為單向雜交不親和,與題干信息相符,說明,Y、y和G、g兩對等位基因位于一對同源染色體上,遵循基因的分離定律,此時子一代黃粒玉米(GgYy、ggYY)純合體占1/2,AB錯誤;
C、結合AB項可知,F1會產生1GGyy、1GgYy、1ggYY三種基因型,只有GgYy涉及單向雜交不親和,F1中g的基因頻率為1/3+1/31/2=1/2,F1自交后,g的基因頻率為1/31+1/3[1/3+1/31/2]=1/2,所以子二代玉米中g基因頻率不變,C錯誤;
D、結合ABC項可知,GgYr自交,純合玉米的概率為2/3,且不出現單向雜交不親和,雜合玉米自交會出現單向雜交不親和,所以UCI使不需要物理障礙隔離制備純種玉米成為可能,D正確。
故選D。
2.某二倍體兩性花植物雄蕊的發育受一對等位基因(E/e)控制,E基因可使植株表現為雄性可育,e基因使植株表現為雄性不育。研究發現該種植株存在一類“自私基因”。已知F基因是一種“自私基因”,在產生配子時,對雌配子無影響,但能“殺死”比例為a的不含該基因的雄配子。若基因型為EeFf的親本植株甲(如圖)自交獲得F1(不考慮突變和互換),F1中雄性可育與雄性不育植株的比例為9:1,由此推測a的值為( )

A.3/4 B.2/3 C.4/5 D.1/2
【答案】A
【分析】基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】由圖可知,基因型為EeFf的植株產生的雌配子為1/2EF、1/2ef,F基因能“殺死”體內不含該基因的雄配子的比例為a,故EF的雄配子全部存活、ef的雄配子部分死亡(存活比例為1-a)。F1中雄性可育與雄性不育植株的比例為9:1,即F1中(1+1+1-a):(1-a)=9∶1,則a=3/4,A正確,BCD錯誤。
故選A。
3.小鼠體型正常和體型矮小分別由常染色體上的印記基因A與a控制(僅一方親本來源的基因在形成配子時被標上“印記”才能表達,而來自另一親本的基因不表達)。純合的體型正常雄性小鼠與體型矮小的雌性小鼠進行交配,F1小鼠均表現為體型正常,F1雌雄小鼠相互交配得F2,F2小鼠中體型正常與體型矮小的比例為1:1。下列敘述錯誤的是( )
A.小鼠的體型是由母方染色體上的基因被標上“印記”決定的
B.某些基因型相同的個體,在相同環境下表現的性狀可能不同
C.F1代中的雌性小鼠在形成配子時,來自親本的基因印記會被擦除
D.F2代中體型正常的雌雄小鼠自由交配,后代體型正常概率為3/4
【答案】A
【分析】1、分離定律的實質是雜合體內等位基因在減數分裂生成配子時隨同源染色體的分開而分離,進入兩個不同的配子,獨立的隨配子遺傳給后代;
2、根據題意可知,純合的體型正常雄性小鼠與體型矮小的雌性小鼠進行交配,F1小鼠均表現為體型正常,子代性狀與父本相同,說明小鼠的體型是由父方染色體上的基因被標上“印記”決定的。
【詳解】A、純合的體型正常雄性小鼠與體型矮小的雌性小鼠進行交配,F1小鼠均表現為體型正常,子代性狀與父本相同,小鼠的體型是由父方染色體上的基因被標上“印記”決定的,A錯誤;
B、由于印記基因的存在,某些基因型相同的個體(如Aa),在相同環境下,若來自父方的A被標上“印記”和來自母方的a被標上“印記”時表現型可能不同,B正確;
C、F1小鼠均表現為體型正常(A被標記),F1雌雄小鼠相互交配得 F2,如標記不變,則F2中體型正常與體型矮小的比例為3:1,而實際F2小鼠中體型正常與體型矮小的比例為1∶1,說明在其形成配子時,舊的“印記”會被“擦除”并產生新的“印記”,即F1代中的雌性小鼠在形成配子時,來自親本的基因印記會被擦除,雄性形成A:a=1:1的配子,且被標記,C正確;
D、F2代中體型正常(由題意F2小鼠中體型正常與體型矮小的比例為1∶1,說明正常1/2AA,1/2Aa,雌雄小鼠自由交配(產生配子為3/4A、1/4a,但只有父方配子被標記,母方配子標記被清除),后代體型正常概率為3/4,D正確。
故選A。
4.“母性效應”是指子代某一性狀的表型僅由母本核基因型決定,而不受自身基因型支配的現象。椎實螺外殼的旋向符合“母性效應”,右旋(S)對左旋(s)為顯性。研究發現,第一次卵裂的紡錘體向右旋轉約45°,則椎實螺的外殼會右旋。下列說法正確的是( )
A.椎實螺第一次卵裂紡錘體的角度由細胞質中的物質直接決定
B.左旋椎實螺的基因型有三種可能
C.利用純合子驗證旋向基因的遺傳符合分離定律至少需要繁殖兩代椎實螺
D.通過與一只右旋的椎實螺雜交,可推斷出任一椎實螺的旋向相關基因型
【答案】A
【分析】根據題意分析可知:椎實螺螺殼的旋向是由一對核基因控制的,遵循基因的分離定律。由于旋向的遺傳規律是子代螺殼旋向只由其母本核基因型決定,與其自身基因型無關,所以后代的性狀受母本影響,取決于母本的基因型所決定的性狀。
【詳解】A、據題意,子代螺殼旋向只由其母本核基因型決定,而旋向又是由第一次卵裂的紡錘體的角度決定,所以椎實螺第一次卵裂紡錘體的角度由細胞質中的物質直接決定,A正確;
B、右旋(S)對左旋(s)為顯性,子代螺殼旋向只由其母本核基因型決定,左旋椎實螺的母本基因型應為ss,所以其基因型可為Ss或ss兩種,B錯誤;
C、利用純合子驗證旋向基因的遺傳是否符合分離定律,純合子雜交,F1基因型為Ss,F2雌雄個體中基因型即比例分別為SS:Ss:ss=1:2:1,但表型均為右旋,還無法驗證分離定律;要驗證分離定律,即要求子代中出現右旋:左旋=3:1,這一結果(右旋:左旋=3:1)在F3中才會出現,所以F2的母本需要再繁殖(自交)一代,即總共需要繁殖3代,C錯誤;
D、右旋椎實螺的母本基因型應為S_,所以其基因型可為 SS或Ss或ss,無法通過與右旋的椎實螺雜交推斷出任一椎實螺的旋向相關基因型,D錯誤。
故選A。
題型2 連鎖后交叉互換及其他特殊比例問題
1.果蠅的灰身和黑身、長翅和殘翅分別由位于常染色體上的等位基因B/b、D/d控制。基因型為BbDd的灰身長翅雌果蠅減數分裂產生卵細胞的種類及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型為BbDd的雄果蠅減數分裂產生精子的種類及比例是Bd∶bD=1∶1。下列說法錯誤的是( )
A.雌雄果蠅配子種類和比例不同的原因是初級卵母細胞的非姐妹染色單體之間發生了片段交換
B.基因型為BbDd的雌雄果蠅雜交,后代灰身長翅∶灰身殘翅∶黑身長翅=2∶1∶1
C.基因型為Bb的雌雄果蠅雜交,之后每代的灰身個體隨機交配,F3中Bb個體占1/8
D.若雌果蠅減數分裂產生的卵細胞中BD和bd類型共占n%,則初級卵母細胞中發生互換的比例為2n%
【答案】C
【分析】在減數分裂形成四分體時,四分體的非姐妹染色單體之間經常發生纏繞,并交換相應的片段,導致產生的配子類型改變。基因型為BbDd的灰身長翅雌果蠅減數分裂產生卵細胞的種類及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,由于互換只是少數的,故Bd位于一條染色體上,bD位于另一條染色體上,出現配子BD、bd,是因為初級卵母細胞的非姐妹染色單體之間發生了片段交換。基因型為BbDd的雄果蠅減數分裂產生精子的種類及比例是Bd∶bD=1∶1,是因為初級精母細胞的非姐妹染色單體之間未發生了片段交換,且Bd位于一條染色體上,bD位于另一條染色體上。
【詳解】A、基因型為BbDd的灰身長翅雌果蠅減數分裂產生卵細胞的種類及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型為BbDd的雄果蠅減數分裂產生精子的種類及比例是Bd∶bD=1∶1,雌雄果蠅配子種類和比例不同的原因是初級卵母細胞的非姐妹染色單體之間發生了片段交換,A正確;
B、基因型為BbDd的雌雄果蠅雜交,基因型為BbDd的灰身長翅雌果蠅減數分裂產生卵細胞的種類及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型為BbDd的雄果蠅減數分裂產生精子的種類及比例是Bd∶bD=1∶1,由棋盤法可知
5Bd 1BD 1bd 5bD
1Bd 5BBdd 1BBDd 1Bbdd 5BbDd
1bD 5BbDd 1BbDD 1bbDd 5bbDD
后代灰身長翅∶灰身殘翅∶黑身長翅=(1+5+5+1):(5+1):(5+1)=2∶1∶1,B正確;
C、基因型為Bb的雌雄果蠅雜交,F1中灰身的基因型及比例為BB:Bb=1∶2,F1中產生配子的種類及比例為B:b=2∶1,故F1中灰身的基因型及比例為BB:Bb=1∶1,F2中產生配子的種類及比例為B:b=3∶1,F3中基因型及比例為BB:Bb:bb=9:6:1,故F3中Bb個體占3/8,C錯誤;
D、交換值=F1重組型配子數/ F1總配子數× 100%=1/2發生交換的卵母細胞的百分比,故雌果蠅減數分裂產生的卵細胞中BD和bd類型共占n%,則初級卵母細胞中發生互換的比例為2n%,D正確。
故選C。
2.玉米籽粒大小由兩對基因R/r和Q/q控制。親本的R/r基因對籽粒中Q/q基因的表達起調控作用。科研人員利用小籽粒玉米(RRqq)和小籽粒玉米(rrQQ)進行了正反交實驗,所結籽粒全為大籽粒或小籽粒,選取部分籽粒進行種植,F1種植后所結籽粒均發生性狀分離,過程如圖。再從F1和F2中選取部分籽粒單獨種植。下列說法正確的是( )

A.F1大小籽粒基因型都為RrQq,籽粒大小與父本是否帶基因R有關
B.F2大籽粒的基因型有6種,其中純合體占1/9
C.從F2大籽粒植株中隨機選一株自交,植株所結籽粒會發生性狀分離的概率為1/2
D.隨機從F2小籽粒植株中選一株給F1小籽粒植株受粉,所結籽粒中小籽粒占1/2
【答案】D
【分析】依題意,親本的R/r基因對籽粒中Q/q基因的表達起調控作用,小籽粒玉米(RRqq)和小籽粒玉米(rrQQ)進行了正交實驗,F1大小籽粒基因型為RrQq。正交的F1自交所得F2表現都為:大籽粒:小籽粒=3:1。P中的母本含R基因,F1中的母本含R基因,Q表現出性狀,可推測母本中的r基因抑制了籽粒中Q基因的表達。
【詳解】A、依題意,親本的基因型為RRqq、rrQQ,則F1的基因型為RrQq。正交實驗的F1(RrQq)自交所得F2表現都為:大籽粒:小籽粒=3:1。P中的母本含R基因,F1中的母本含R基因,Q表現出性狀,可推測母本中的r基因抑制了籽粒中Q基因的表達,A錯誤;
B、F1基因型為RrQq,作母本時對F2籽粒中Q基因不表現抑制,若兩對基因獨立遺傳,故F2大籽粒的基因型及比例為1RRQQ:2RRQq:2RrQQ:4RrQq:1rrQQ:2rrQq,共6種,其中純合體占(1+1)/(1+2+2+4+1+2)=1/6;若兩對基因連鎖,F2大籽粒的基因型有2種,其中純合體占1/3,B錯誤;
C、若兩對基因獨立遺傳,F2中大籽粒自交,會發生性狀分離的個體一定不含rr,且Q/q這對基因雜合,故會發生性狀分離的個體的基因型及比例為:2RRQq:4RrQq,所占比例為(2+4)/(1+2+2+4+1+2)=1/2;若兩對基因連鎖,植株所結籽粒會發生性狀分離的概率為2/3,C錯誤;
D、F1小籽粒植株的基因型為RrQq,接受花粉,作母本。母本中含R基因不抑制籽粒中Q基因的表達,則子代籽粒大小取決于Q/q這對基因。F2中小籽粒的基因型為RRqq、Rrqq、rrqq,則qq(F2小籽粒植株)與Qq(F1小籽粒植株)雜交,子代基因型及比例為1Qq:1qq,所結籽粒中小籽粒占1/2,D正確。
故選D。
3.某植物果皮顏色由兩對等位基因決定,分別為A、a和E、e。A基因為紅色素合成基因,E基因對紅色素合成有一定的抑制,A和E對性狀的影響都有一定的累加效應。深紅色果皮個體(AAEE)與白色果皮個體(aaee)雜交,F1果皮為紅色,F1自交得到F2,性狀分離比為深紅色:紅色:淺紅色:白色=3:2:1:2。不考慮致死現象,下列說法正確的是( )
A.基因型為Aaee個體的果皮為紅色
B.F2深紅色果皮個體中純合子的比例為1/6
C.F2淺紅色果皮個體中不存在雜合子
D.F1與F2中白色果皮個體雜交,后代白色果皮個體的比例為1/2
【答案】D
【分析】自由組合的實質:當具有兩對(或更多對)相對性狀的親本進行雜交,在子一代產生配子時,在等位基因分離的同時,非同源染色體上的基因表現為自由組合。其實質是非等位基因自由組合,即一對染色體上的等位基因與另一對染色體上的等位基因的分離或組合是彼此間互不干擾的,各自獨立地分配到配子中去。因此也稱為獨立分配定律。
【詳解】A、深紅色果皮個體(AAEE)與白色果皮個體(aaee)雜交,F1代果皮為紅色(AaEe),紅色的基因型為AaEe,淺紅色的基因型為AaEE,F2中深紅色(1AAEE、2AAEe、1AAee、2Aaee):紅色(4AaEe):淺紅色(2AaEE):白色(4aa__)=3:2:1:2=6∶4∶2∶4,基因型為Aaee個體的果皮為深紅色,A錯誤;
B、F2深紅色果皮個體中純合子(1AAEE、1AAee)的比例為2/6=1/3,B錯誤;
C、F2淺紅色果皮(AaEE)個體中全為雜合子,C錯誤;
D、F1(AaEe)與F2中白色果皮個體(aa__)雜交,后代白色果皮個體(aa__)的比例為1/2,D正確。
故選D。
題型3 遺傳定律和細胞分裂綜合
1.雜合二倍體紫貽貝的快速育種過程中,用遺傳物質失活的精子激發卵子發育,并通過一定途徑實現卵子發育成二倍體。常用的途徑是:①抑制第一極體形成;②抑制第二極體形成;③抑制第一次卵裂。不考慮基因突變和其他情況的染色體變異,下列分析正確的是( )
A.②途徑獲得的二倍體一定是純合子
B.③途徑獲得的二倍體一定是純合子
C.①途徑和②途徑獲得的二倍體基因組成一定相同
D.②途徑和③途徑獲得的二倍體基因組成一定相同
【答案】B
【分析】 減數分裂過程:(1)減數分裂前間期:染色體的復制;(2)減數第一次分裂:①前期:聯會;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細胞質分裂。(3)減數第二次分裂:①前期:染色體散亂分布;②中期:染色體形態固定、數目清晰;③后期:著絲點(著絲粒)分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【詳解】A、設該雜合二倍體基因型是Aa,若在減數第一次分裂前期發生同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換,②抑制第二極體形成,可能會形成Aa的雜合類型,A錯誤;
B、經減數分裂完成后卵細胞只有等位基因中的一個(A或a),卵裂過程進行的時有絲分裂,該基因復制后加倍,不考慮基因突變和其他情況的染色體變異,③抑制第一次卵裂,一定會形成AA或aa類型的純合子,B正確;
C、由于在減數分裂過程中會發生互換和自由組合等現象,①抑制第一極體形成,②抑制第二極體形成,導致最終產生的二倍體基因組成不一定相同,C錯誤;
D、②抑制第二極體形成之前可能發生互換等現象,③抑制第一次卵裂進行有絲分裂,一定產生純合子,②途徑和③途徑獲得的二倍體基因組成不一定相同,D錯誤。
故選B。
2.粗糙型鏈孢霉(2N=14)的1個子囊中有8個孢子,孢子經過有絲分裂發育成菌絲體,兩個菌絲體的細胞通過受精作用形成合子,合子經過減數分裂和1次有絲分裂形成8個子囊孢子,過程如圖所示。下列敘述正確的是( )

A.處于過程①③的細胞中有同源染色體,但過程①中不包括聯會過程
B.處于過程③的細胞中,核DNA數與染色單體數都是處于過程④的細胞中的2倍
C.處于過程③④⑤的細胞中,染色體數最多時都是14
D.僅考慮獨立遺傳的2對等位基因,同一子囊中的孢子只有2種基因型
【答案】C
【分析】在有絲分裂過程中,親代細胞的染色體經過復制后,精確地平均分配到兩個子細胞中,子細胞與親代細胞的染色體數目相同。減數分裂過程中,染色體只復制一次,而細胞連續分裂兩次,產生的子細胞中染色體數目減半。 有絲分裂過程中始終存在同源染色體,但沒有聯會現象。
【詳解】A、由圖可知,子囊孢子由合子減數分裂得到,過程①孢子的有絲分裂,因此該過程不含有同源染色體,A錯誤;
B、過程③是減數第一次分裂,細胞中核DNA數是28,染色單體數也是28;過程④是減數第二次分裂,細胞中核DNA 數是 14,染色單體數是0或14,所以過程③的細胞中核 DNA 數是過程④的2倍,但染色單體數不一定是2倍,B錯誤;
C、過程③是減數第一次分裂,染色體數是14;過程④是減數第二次分裂,在減Ⅱ的后期染色體數是14;過程⑤是有絲分裂,染色體數最多時是 14,C正確;
D、僅考慮獨立遺傳的2對等位基因,若在減數第一次分裂前期發生互換現象,則同一子囊中的孢子有4種基因型,D錯誤。
故選C。
3.研究人員發現,果蠅(2n=8) 的卵母細胞在進行減數分裂時,偶爾會發生“逆反”減數分裂現象,左圖表示果蠅的卵母細胞進行“逆反”減數分裂過程中,一對同源染色體的復制、互換、分配情況,右圖表示某果蠅一個細胞中部分同源染色體及其相關基因。不考慮突變,下列說法錯誤的是( )
A.該果蠅減數分裂Ⅱ過程的細胞中可能含有1個圖示顯性基因
B.該果蠅卵母細胞減數分裂Ⅱ前期,普通光學顯微鏡下可見8條染色體
C.有絲分裂或減數分裂Ⅰ后期可見著絲粒分開,導致染色體數目及其三對等位基因數量加倍
D.減數分裂Ⅰ完成后,可形成基因型為MmNnTt 的細胞
【答案】C
【分析】在細胞分裂過程中,染色質會在特定時期螺旋化形成染色體,有絲分裂和減數分裂是細胞分裂的重要方式,涉及染色體的行為和基因的遺傳規律。
【詳解】AD、據圖可知,“逆反”減數分裂在減數分裂Ⅰ前期,同源染色體的非姐妹染色單體可能會發生交叉互換,減數分裂Ⅰ過程中著絲粒分裂,染色單體分離成為染色體,結束時隨機均分染色體至兩個子細胞中,故該果蠅減數分裂Ⅱ過程的細胞中可能含有0-6個圖示顯性基因,能形成基因型為MmNnTt的細胞,AD正確;
B、據圖可知,“逆反”減數分裂在減數第一次分裂結束,染色體數目沒有減半,故該果蠅卵母細胞減數分裂Ⅱ前期,普通光學顯微鏡下仍可見8條染色體,B正確;
C、著絲粒分開,姐妹染色單體分離,導致染色體數目加倍,但基因數量不變,C錯誤;
故選C。
4.家蠅Y染色體由于某種影響斷成兩段,含s基因的小片段移接到常染色體獲得XY'個體,不含s基因的大片段丟失。含s基因的家蠅發育為雄性,只含一條X染色體的雌蠅胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蠅體色的基因,灰色基因M對黑色基因m為完全顯性。如圖所示的兩親本雜交獲得F1,從F1開始逐代隨機交配獲得Fn。不考慮交換和其他突變,關于F1至Fn,下列說法錯誤的是( )

A.所有個體均可由體色判斷性別 B.各代均無基因型為MM的個體
C.雄性個體中XY'所占比例逐代降低 D.雌性個體所占比例逐代降低
【答案】D
【分析】含s基因的家蠅發育為雄性,據圖可知,s基因位于M基因所在的常染色體上,常染色體與性染色體之間的遺傳遵循自由組合定律。
【詳解】A、含有M的個體同時含有s基因,即雄性個體均表現為灰色,雌性個體不會含有M,只含有m,故表現為黑色,因此所有個體均可由體色判斷性別,A正確;
B、含有Ms基因的個體表現為雄性,基因型為MsMs的個體需要親本均含有Ms基因,而兩個雄性個體不能雜交,B正確;
C、親本雌性個體產生的配子為mX,雄性親本產生的配子為XMs、Ms0、Xm、m0,子一代中只含一條X染色體的雌蠅胚胎致死,雄性個體為1/3XXY’(XXMsm)、1/3XY’(XMsm),雌蠅個體為1/3XXmm,把性染色體和常染色體分開考慮,只考慮性染色體,子一代雄性個體產生的配子種類及比例為3/4X、1/40,雌性個體產生的配子含有X,子二代中3/4XX、1/4X0;只考慮常染色體,子二代中1/2Msm、1/2mm,1/8mmX0致死,XXmm表現為雌性,所占比例為3/7,雄性個體3/7XXY’(XXMsm)、1/7XY’(XMsm),即雄性個體中XY'所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性個體所占比例由1/3變為3/7,逐代升高,C正確,D錯誤。
故選D。
題型4 多對等位基因和伴性遺傳綜合
1.某種XY型性別決定的二倍體動物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上,僅G表達時為黑色,僅g表達時為灰色,二者均不表達時為白色。受表觀遺傳的影響,G、g來自父本時才表達,來自母本時不表達。某雄性與雜合子雌性個體為親本雜交,獲得4只基因型互不相同的F1。親本與F1組成的群體中,黑色個體所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
【答案】A
【分析】生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象,叫作表觀遺傳。表觀遺傳的特點:①DNA的堿基序列不發生改變;②可以遺傳給后代;③容易受環境的影響。
伴性遺傳:位于性染色體上的基因所控制的性狀,在遺傳上總是和性別相關聯的現象。
【詳解】G、g只位于X染色體上,則該雄性基因型可能是XGY或XgY,雜合子雌性基因型為XGXg。
若該雄性基因型為XGY,與XGXg雜交產生的F1基因型分別為XGXG、XGXg、XGY、XgY,在親本與F1組成的群體中,父本XGY的G基因來自于其母親,因此G不表達,該父本呈現白色;當母本XGXg的G基因來自于其母親,g基因來自于其父親時,該母本的g基因表達,表現為灰色,當母本XGXg的g基因來自于其母親,G基因來自于其父親時,該母本的G基因表達,表現為黑色,因此母本表現型可能為灰色或黑色;F1中基因型為XGXG的個體必定有一個G基因來自于父本,G基因可以表達,因此F1中的XGXG表現為黑色;XGXg個體中G基因來自于父本,g基因來自于母本,因此G基因表達,g基因不表達,該個體表現為黑色;XGY的G基因來自于母本,G基因不表達,因此該個體表現為白色;XgY個體的g基因來自于母本,因此g基因不表達,該個體表現為白色,綜上所述,在親本雜交組合為XGY和XGXg的情況下,F1中的XGXG、XGXg一定表現為黑色,當母本XGXg也為黑色時,該群體中黑色個體比例為3/6,即1/2;當母本XGXg為灰色時,黑色個體比例為2/6,即1/3。
若該雄性基因型為XgY,與XGXg雜交產生的F1基因型分別為XGXg、XgXg、XGY、XgY,在親本與F1組成的群體中,父本XgY的g基因來自于其母親,因此不表達,該父本呈現白色;根據上面的分析可知,母本XGXg依然是可能為灰色或黑色;F1中基因型為XGXg的個體G基因來自于母本,g基因來自于父本,因此g表達,G不表達,該個體表現為灰色;XgXg個體的兩個g基因必定有一個來自于父本,g可以表達,因此該個體表現為灰色;XGY的G基因來自于母本,G基因不表達,因此該個體表現為白色;XgY個體的g基因來自于母本,因此g基因不表達,該個體表現為白色,綜上所述,在親本雜交組合為XgY和XGXg的情況下,F1中所有個體都不表現為黑色,當母本XGXg為灰色時,該群體中黑色個體比例為0,當母本XGXg為黑色時,該群體中黑色個體比例為1/6。
綜合上述兩種情況可知,BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
2.某哺乳動物的毛色由3對位于常染色體上的等位基因決定,其中A基因編碼的酶1可使黃色素轉化為褐色素,B基因編碼的酶2可使該褐色素轉化為黑色素,D基因的表達產物能完全抑制A基因的表達,相應的隱性等位基因a、b、d的表達產物沒有上述功能。現用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,均為黃色,中毛色表型分離比為黃色:褐色:黑色=52:3:9。下列說法錯誤的是(  )
A.決定毛色的三對基因位于非同源染色體上
B.毛色為黃色的個體的基因型有21種,其中純合子有6種
C.上述兩個純合黃色品種的基因型分別是AAbbDD、aaBBdd
D.AaBbdd的個體多次雜交,子代表型分離比為黃色:褐色:黑色=4:3:9
【答案】C
【分析】基因分離定律和自由組合定律的實質:進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中,位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進入不同的配子中,隨配子獨立遺傳給后代,同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合;由題意知,控制該動物毛色的三對等位基因獨立遺傳,因此遵循自由組合定律;由題意知,A_B_dd表現為黑色,A_bbdd表現為褐色,由于D抑制A的表達,因此A_ _ _D_表現為黃色,aa__ __也表現為黃色。
【詳解】A、若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,F1均為黃色,F2中毛色表現型出現了黃:褐:黑=52:3:9的數量比,F2加起來總共52+3+9=64份,64=43,所以決定毛色的三對基因位于非同源染色體上,A正確;
B、根據題意可知,A_ _ _D_、aa_ _ _ _都表現為黃色,所以黃色個體的基因型為2×3×2+1×3×3=21種,純合子種類=1×2×1+1×2×2=6,B正確;
C、若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,F1均為黃色,F2中毛色表現型出現了黃:褐:黑=52:3:9的數量比,F2加起來總共52+3+9=64份,可知F1產生了8種配子,所以能推出F1的基因型為AaBbDd,親本都是純合黃色品種,而黃色的基因型為A__ __D_和aa___ _,所以親本的基因型為AABBDD和aabbdd或AAbbDD和aaBBdd,C錯誤;
D、AaBbdd的個體多次雜交,先計算AaBb這兩對等位基因的雜交后代,可知A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,dd雜交后代不會發生性狀分離,組合后A_B_dd:A_bbdd:aaB_dd:aabbdd=9:3:3:1,所以黑色:褐色:黃色=9:3:4,D正確。
故選C。
3.某種昆蟲的性染色體組成為XY型,長翅(A)對短翅(a)為完全顯性,常染色體上的隱性基因b純合會使雌性個體表現為雄性且不能產生配子。利用該種昆蟲進行了如圖所示的雜交實驗,下列推斷正確的是( )
A.親本的基因型分別為BbXaXa和BbXAYA
B.F1中雄性可育個體的基因型有4種
C.F1能產生四種比例相等的雄配子
D.F1自由交配產生的F2中雌性純合子占比為2/5
【答案】C
【分析】基因分離定律的實質:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
【詳解】A、依據題干信息,長翅(A)對短翅(a)為完全顯性,則短翅雌昆蟲的基因為XaXa,長翅雄昆蟲的基因型可能為XAY(控制該性狀的基因位于X、Y染色體的非同源區段),XAYA、XAYa、XaYA(控制該性狀的基因位于X、Y染色體的同源區段),依據雜交實驗結果可推知,只有親本的雜交組合為:XaXaXaYA,F1才能出現短翅雌昆蟲,長翅雄昆蟲,F1雌昆蟲中(XaXa),有1/4變為雄性,結合信息“常染色體上的隱性基因b純合會使雌性個體表現為雄性且不能產生配子”,可推知親本的基因型為BbXaXa和BbXaYA,A錯誤;
B、結合A項,P:BbXaXaBbXaYAF1:B-XaXa(短翅雌性)、bbXaXa(短翅雄性、但不能產生配子)、B-XaYA(長翅翅雄性)、bbXaYA(長翅翅雄性),雄性可育個體的基因型有BBXaYA、BbXaYA、bbXaYA,共3種,B錯誤;
C、結合B項,F1中雄性可育個體的基因型及比例為:BBXaYA:BbXaYA:bbXaYA=1:2:1,按照拆分法,可求得,F1中,雄配子及比例為:BXa:BYA:bXa:bYA=1:1:1:1,即F1能產生四種比例相等的雄配子,C正確;
D、結合B項,F1中短翅雌性的基因型及比例為1/3BBXaXa,2/3BbXaXa,其可以產生的雌配子為2/3BXa、1/3bXa,結合C項,F1中可產生的雄配子為:1/4BXa、1/4BYA、1/4bXa、1/4bYA,故F1自由交配產生的F2中雌性純合子占比為2/31/4+1/31/4=1/4,D錯誤。
故選C。
4.某植物為二倍體雌雄同株同花植物,自然狀態下可以自花受粉或異花受粉。其花色受A(紅色)、a1(斑紅色)、a2(條紅色)、a3(白色)4個復等位基因控制,4個復等位基因顯隱性關系為A>a1>a2>a3。a2是一種“自私基因”,在產生配子時會導致同株一定比例的其他花粉死亡,使其有更多的機會遺傳下去。基因型為a2a3的植株自交,F1中條紅色:白色=5:1.下列敘述正確的是( )
A.花色基因的遺傳遵循孟德爾自由組合定律
B.兩株花色不同植株雜交,子代花色最多有4種
C.等比例的Aa1與a2a3植株隨機交配,F1中含“自私基因”的植株所占比例為15/28
D.基因型為a2a3的植株自交,F1條紅色植株中能穩定遺傳的占2/5
【答案】D
【分析】題干分析,植物的花色受4個復等位基因控制,遵循基因的分離定律,a2a3的植株自交,F1中條紅色∶白色=5∶1。a3a3所占的比例為1/6=1/2×1/3,說明a2能使1/2a的花粉致死。
【詳解】A、由題意可知,花色的遺傳受4個復等位基因控制,遵循基因的分離定律,A錯誤;
B、這4個復等位基因之間是完全顯性的關系,則兩株花色不同的植株雜交,子代花色最多有3種,B錯誤;
C、a2a3的植株自交,F1中條紅色∶白色=5∶1。a3a3所占的比例為1/6=1/2×1/3,說明a2能使1/2a3的花粉致死。故等比例的Aa1與a2a3植株隨機交配,產生的雌配子為1/4A、1/4a1、1/4a2、1/4a3,產生的雄配子為 2/7A、2/7a1、2/7a2、1/7a3,則含有a2植株比例為1/4+2/7-1/4×2/7=13/28,C錯誤;
D、基因型為a2a3的植株自交,F1中條紅色∶白色=5∶1。白色所占的比例為1/6=1/2×1/3,說明a2能使1/2a3的花粉致死,所以產生的雄配子比例為a2:a3=2:1,雌配子的種類和比例為a2:a3=1:1,后代的基因型及比例為a2a2:a2a3:a2a3:a3a3=2:2:1:1,則F1條紅色植株中能穩定遺傳的占2/5,D正確。
故選D。
題型5 多個考點綜合多選習題
1.研究發現,人類的ABO血型決定系統中存在一種被稱為順AB型(cisAB)的現象。cisAB發生的原因是決定血型的基因IA和其等位基因IB發生連鎖,位于同一條染色體上。如果一條染色體上存在這兩種基因,則不論另一條染色體基因如何,該個體血型都是AB型。現有一血型為O型(ii)男性和cisAB女性婚配,生了一個血型為O型的男孩。下列說法正確的是( )
A.cisAB形成的原因是發生了染色體易位
B.該對夫婦再生一個孩子血型為AB型的概率是1/2
C.該cisAB女性形成的變異可能發生在減數分裂過程中
D.該對夫婦所生孩子血型可能是A型、B型、AB型或O型
【答案】BC
【分析】人類的ABO血型是受9號染色體上的IA、IB和i三個復等位基因所控制的,其中IA和IB對i基因均為顯性,且IA和IB為并顯性關系,即兩者同時存在時,能表現各自作用,則A型血型有兩種基因型IATA和IAi,B型血型有兩種基因型吧IBIB和IBi,AB型基因型為IAIB,O型基因型為ii。
【詳解】A、cisAB發生的原因是決定血型的基因IA和其等位基因IB發生連鎖,位于同一條染色體上,其變異類型是染色體倒位和同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的基因重組,A錯誤;
B、一血型為O型(ii)男性和cisAB女性婚配,生了一個血型為O型的男孩,則cisAB女性的基因型為IABi,則該對夫婦再生一個孩子血型為AB型的概率是1/2,B正確;
C、該cisAB女性的變異類型是染色體倒位和同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的基因重組,故形成的變異可能發生在減數分裂過程中,C正確;
D、該對夫婦的基因型為ii和IABi,所生孩子的基因型為ii和IABi,所生孩子血型可能是AB型或O型,D錯誤。
故選BC。
2.甘藍型油菜花的花色通常以黃色為主,也有白色,乳白色、金黃色等,為探究花色基因的遺傳機理,研究人員進行了如下雜交實驗。下列說法正確的是( )
組別 P F1 F2
甲組 白色×金黃色 金黃色 金黃色∶乳白色∶白色=9∶3∶4
乙組 黃色×乳白色 金黃色 金黃色∶黃色∶乳白色=9∶3∶4
A.甘藍型油菜花色至少受三對等位基因控制
B.甲、乙兩組的F1進行雜交,子代乳白色個體占比為1/4
C.某隱性純合個體與金黃色親本雜交,F2中白色個體占比為1/64
D.親本中的白色與黃色個體雜交,F2中黃色個體占比可能為3/16
【答案】ABD
【分析】1、基因的分離定律的實質:在雜合體的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性,在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
2、基因的自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】A、甲組中F2出現金黃色∶乳白色∶白色=9∶3∶4,為9:3:3:1的變式,乙組中,F2出現金黃色∶黃色∶乳白色=9∶3∶4,也為9:3:3:1的變式,但表型不同,故可推知,甘藍型油菜花色至少受三對等位基因控制,A正確;
B、結合A項,若甘藍型油菜花花色由三對基因控制,則可推知,甲組中白色的基因型為aabbDD,金黃色的基因型為AABBDD,F1金黃色的基因型為AaBbDD,乳白色的基因型為A -bbDD,白色的基因型為aa - - DD,則乙組中,乳白色的基因型為AAbbDD,黃色的基因型為AABBdd,F1金黃色的基因型為AABbDd,F2中會出現,黃色AAB - dd的概率為3/16,則乳白色的基因型為AAbb- - ,綜上,乳白色的基因型為A-bb- -,甲、乙兩組的F1進行雜交,即AaBbDDAABbDd乳白色(A - bbD- )的概率為11/41=1/4,B正確;
C、結合B項可知,某隱性純合個體(aabbdd)與金黃色親本(AABBDD)F1:金黃色(AaBbDd)F2:白色(基因型為aa - - D-)所占的概率為:1/413/4=3/16,C錯誤;
D、結合B項可知,親本中白色個體的基因型為aabbDD,黃色個體的基因型為AABBdd,二者雜交,F1的基因型為AaBbDd,如果A和d、a和D在一條染色體上,則F1產生的配子及比例為AbD:Abd:aBD:aBd=1:1:1:1,F1自交,F2黃色個體(A-B-dd)所占的概率為3/41/41=3/16,D正確。
故選ABD。
3.玉米9號染色體上的C基因存在時,籽粒顏色表現為有色,否則就為白色;Ds基因存在時,C基因不能合成色素,Ds基因若從原來位置上斷裂或脫落,C基因又能重新得以表達;Ac基因存在時,Ds基因從染色體上斷裂、解離,Ac基因不存在時,Ds基因不從染色體上斷裂、不解離,三種基因的位置如圖所示,該機制僅發生在籽粒中。基因型為CCDsDsAcAc和ccdsdsacac的個體雜交得到,自交得到。下列相關敘述錯誤的是( )

A.基因型為CCDsDsAcAc的玉米的籽粒有色的原因是發生了基因突變
B.中有色個體所占比例為9/16
C.中的有色個體自交后代中有色:白色=11:25
D.若自交,有一半的初級精母細胞聯會時等位基因C/c或Ds/ds發生了一次互換,則中ccdsdsacac的個體所占比例為3/64
【答案】AC
【分析】基因分離定律和自由組合定律的實質:進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中,位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進入不同的配子中,隨配子獨立遺傳給后代,同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。
【詳解】A、基因型為 CCDsDsAcAc 的玉米,由于 Ac 基因存在,使 Ds 基因從染色體上斷裂、解離,C 基因能表達從而籽粒有色,這是基因位置變化導致的,不是基因突變,A錯誤;
B、F1的基因型為CcDsdsAcac,F1自交得到 F2,由于C、Ds位于一條染色體上,C_Ds_Ac_表示為有色,F2 中有色個體(C_Ds_Ac_)所占比例為9/16,B正確;
C、F2中有色個體的基因型及比例為CCDsDsAcAc:CCDsDsAcac:CcDsdsAcAc:CcDsdsAcac=1:2:2:4,F2 中的有色個體自交后代中有色的比例為1/9+2/9×3/4+2/9×3/4+4/9×9/16=25/36,白色的比例為1-25/36=11/36,因此F2 中的有色個體自交后代中有色:白色=25:11,C錯誤;
D、F1的基因型為CcDsdsAcac,在正常情況下,其產生雌雄配子的基因型及概率為CDsAc:CDsac:cdsac:cdsAc=1:1:1:1,若 F1 自交,有一半的初級精母細胞聯會時等位基因C/c或Ds/ds發生了一次互換,只考慮CcDsds,其產生雄配子種類及比例為CDs:cds:Cds:cDs=3:3:1:1,則雄性F1產生配子的基因型及概率為CDsAc:CDsac:cdsac:cdsAc:CdsAc:Cdsac:cDsac:cDsAc=3:3:3:3:1:1:1:1,則 F2 中ccdsdsacac的個體所占比例為1/4×3/16=3/64,D正確。
故選AC。
4.某二倍體兩性花植物2號染色體上的m基因是雄性不育基因,M對m為完全顯性,幼苗紫莖對綠莖為顯性,由等位基因B、b控制。將苗期紫莖雄性可育和苗期綠莖雄性不育兩純合親本雜交,F1自交,統計F2表型,結果如表所示。為研究此植物雜合子的特點,將兩純合品系甲和乙進行雜交,發現其雜交種花粉中均存在某種殺死花粉的毒蛋白,約有一半的花粉因缺少對應的解毒蛋白而造成花粉敗育。研究發現編碼這兩種蛋白的基因均只位于品系乙12號染色體的R區,該區的基因不發生交換,如圖所示。下列說法正確的是( )
F2 總株數 可育株 不育株
紫莖 750 660 90
綠莖 250 90 160

A.F1中基因MB(mb)位于一條染色體上,減數分裂I時所在染色體發生片段交換
B.甲乙的雜交種花粉中ORF3基因表達出功能蛋白至少在減數分裂Ⅰ結束后
C.甲乙的雜交種自交后代中12號染色體都來自品系乙的個體占1/4
D.F1測交后代表現為紫莖可育:紫莖不育:綠莖可育:綠莖不育=4:1:1:4
【答案】ABD
【分析】將苗期紫莖雄性可育(BBMM)和苗期綠莖雄性不育(bbmm)兩純合親本雜交,F1的基因型為BbMm,F1自交,F2中紫莖可育:紫莖不育:綠莖可育:綠莖不育=66:9:9:16,其結果不符合9:3:3:1及其變式,不符合基因的自由組合定律。
【詳解】A、將苗期紫莖雄性可育(BBMM)和苗期綠莖雄性不育(bbmm)兩純合親本雜交,F1的基因型為BbMm,F1自交,F2中紫莖可育:紫莖不育:綠莖可育:綠莖不育=66:9:9:16,其結果不符合9:3:3:1及其變式,不符合基因的自由組合定律,因此這兩對等位基因位于一對染色體上,即F1中基因MB(mb)位于一條染色體上,若基因MB(mb)位于一條染色體上,且不發生交叉互換,F1產生的配子比例應為 MB∶mb = 1∶1,F2的表現型比例應為紫莖可育∶綠莖不育 = 3∶1,而實際F2中紫莖可育∶紫莖不育∶綠莖可育∶綠莖不育的比例并非如此,說明減數分裂 I 時所在染色體發生了片段交換,A正確;
B、因為雜交種花粉中約有一半的花粉因缺少對應的解毒蛋白而造成花粉敗育,說明在減數分裂產生花粉的過程中,ORF3 基因表達出功能蛋白發揮作用,至少在減數分裂 Ⅰ 結束后,花粉發育過程中發揮解毒作用,B正確;
C、甲乙雜交種中乙12 號染色體 R 區有 ORF2 基因(毒蛋白基因)和 ORF3 基因(解毒蛋白基因),甲 12 號染色體 R 區無相關基因。由于該區基因不發生交換,自交時含甲 12 號染色體的花粉約有一半敗育,只有含乙 12 號染色體的花粉全部可育,因此F1自交時產生雄配子的類型及比例為甲12號染色體:乙12號染色體=1:2,雌配子中含甲或乙 12 號染色體的概率均為 1/2,所以后代中 12 號染色體都來自品系乙的個體占1/2×2/3=1/3,C錯誤;
D、由A可知,F1減數分裂 I 時所在染色體發生了片段交換,根據F2的綠莖不育占16/(66+9+9+16)=16%,可推斷F1通過減數分裂產生的雌雄配子中mb=40%,子一代減數分裂過程發生了交叉互換,會產生兩多(相等)兩少(相等)的四種配子,因此,其比例是MB:mB:Mb:mb=4:1:1:4,所以F1測交,測交后代會有四種表現型,比例應接近4:1:1:4,D正確。
故選ABD。
5.某二倍體植株的花因含胡蘿卜素呈紅色,基因P、W、Y分別控制胡蘿卜素合成途徑中所需的三種關鍵酶的合成。該植株的單倍體隱性突變體中,P基因突變體為粉紅花,W基因突變體為白花,Y基因突變體為黃花。為驗證這些突變所產生的影響,研究者構建了幾種雙基因突變單倍體,花的顏色如表所示。下列說法正確的是( )
W基因突變 Y基因突變
P基因突變 白色 粉紅色
W基因突變 白色
A.三種基因影響胡蘿卜素合成途徑的順序為W基因、 P基因、Y 基因
B.胡蘿卜素合成途徑中各物質的顏色依次為白色、黃色、粉紅色、紅色
C.粉紅花純合體與黃花純合體雜交,子代花色表現為紅花或黃花
D.三對基因均雜合的二倍體植株雜交,后代中紅花植株占27/64
【答案】AC
【分析】基因分離定律和自由組合定律的實質:進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中,位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進入不同的配子中,隨配子獨立遺傳給后代,同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。
【詳解】A、從表格中可以看出,當 W 基因突變時,無論其他基因情況如何,花都是白色,說明 W 基因控制的步驟在最前面;當 P 基因突變且 Y基因正常時為粉紅花,所以Y基因控制的步驟在P基因之后,因此,三種基因影響胡蘿卜素合成途徑的順序為 W 基因、P 基因、Y 基因,A正確;
B、W 基因突變體為白花,說明 W 基因控制的酶參與合成的前體物質為白色;P 基因突變體為粉紅花,說明 P 基因控制的酶參與合成的物質為粉紅色;Y 基因突變體為黃花,說明 Y 基因控制的酶參與合成的物質為黃色;含胡蘿卜素呈紅色。由A可知,三種基因影響胡蘿卜素合成途徑的順序為 W 基因、P 基因、Y 基因,因此胡蘿卜素合成途徑中各物質的顏色依次為白色、粉紅色、黃色、紅色,B錯誤;
C、粉紅花純合體(WWppyy或WWppYY)與黃花純合體(WWPPyy)雜交,子代基因型為 WWPpyy或WWPpYy,表現為黃花或紅花,C正確;
D、若三對基因獨立遺傳,則三對基因均雜合的二倍體植株(PpWwYy)雜交,后代中紅花植株(P_W Y_)占的比例為 3/4×3/4×3/4=27/64,但由于題干中沒有說明這三對基因是否獨立遺傳,因此無法得出該結論,D錯誤。
故選AC。
6.某兩性花二倍體植物的花色由3對等位基因控制,其中基因A控制紫色,a無控制色素合成的功能。基因B控制紅色,b控制藍色。基因I不影響上述2對基因的功能,但i純合的個體為白色花。所有基因型的植株都能正常生長和繁殖,基因型為A_B_I_和A_bbI_的個體分別表現紫紅色花和靛藍色花。現有該植物的3個不同純種品系甲、乙、丙,它們的花色分別為靛藍色、白色和紅色。不考慮突變,根據表中雜交結果,下列推斷正確的是( )
雜交組合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫紅色 紫紅色∶靛藍色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫紅色 紫紅色∶紅色∶白色=9∶3∶4
A.讓只含隱性基因的植株與F2測交,可確定F2中各植株控制花色性狀的基因型
B.讓表中所有F2的紫紅色植株都自交一代,白花植株在全體子代中的比例為1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比為1/4,則該植株可能的基因型最多有9種
D.若甲與丙雜交所得F1自交,則F2表型比例為9紫紅色∶3靛藍色∶3紅色∶1藍色
【答案】BC
【分析】題意分析,基因型為A_B_I_和A_bbI_的個體分別表現紫紅色花和靛藍色花,基因型為aaB_I_表現為紅色,_ _ _ _ii表現為白色。雜交組合一中F2的性狀分離比為紫紅色∶靛藍色∶白色=9∶3∶4,為9∶3∶3∶1的變式,說明相關的兩對等位基因的遺傳符合基因自由組合定律,同理根據乙、丙雜交結果,也說明相關的等位基因的遺傳符合基因自由組合定律。根據F2中性狀表現確定親本甲、乙和丙的基因型依次為AAbbII、AABBii,aaBBII。
【詳解】A、當植株是白花時候,其基因型為_ _ _ _ii,與只含隱性基因的植株與F2測交仍然是白花,無法鑒別它的具體的基因型,A錯誤;
B、甲×乙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1。乙×丙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。其中II:Ii=1:2所以白花植株在全體子代中的比例為2/3×1/4=1/6,B正確;
C、若某植株自交子代中白花植株占比為1/4,則親本為(_ _ _ _Ii),則該植株可能的基因型最多有9種(3×3),C正確;
D、由于題中不能說明相關基因A/a和B/b是否在同一對同源染色體上,則可分為兩種情況,第一種情況,當三對等位基因分別位于三對同源染色體上,甲與丙雜交所得F1的基因型為AaBbII,其自交的子二代的表現型比為紫紅色(A_B_II):靛藍色花(A_bbII):紅色(aaB_II):藍色(aabblI)=9:3:3:1;第二種情況,當A/a和B/b兩對等位基因位于一對染色體上時,子二代的表現型比為紫紅色(A aBbII):靛藍色花(AAbbII):紅色(aaBBII)=2:1:1,D錯誤。
故選BC。
7.小鼠 Y 染色體上的 S 基因決定雄性性別的發生,在 X 染色體上無等位基因,帶有 S 基因的染色體片段可轉接到 X 染色體上。已知配子形成不受 S 基因位置和數量的影響,染色體能正常聯會、分離,產生的配子均具有受精能力;含 S 基因的受精卵均發育為雄性,不含 S 基因的均發育為雌性,但含有兩個 Y 染色體的受精卵不發育。一個基因型為 XYS 的受精卵中的 S 基因丟失,由該受精卵發育成能產生可育雌配子的小鼠。若該小鼠與一只體細胞中含兩條性染色體但基因型未知的雄鼠雜交得 F1,F1 小鼠雌雄間隨機雜交得 F2,則 F2 小鼠中雌雄比例可能為( )
A.4∶3
B.3∶4
C.8∶3
D.7∶8
【答案】ABD
【分析】根據題干信息“,帶有S基因的染色體片段可轉接到 X 染色體上”,一個基因為 XYS 的受精卵中的 S 基因丟失,記為XY;
由該受精卵發育成能產生可育雌配子的小鼠,與一只體細胞中含兩條性染色體但基因型未知的雄鼠雜交,則該雄鼠肯定含有S基因,且體細胞中有兩條性染色體,所以其基因型只能是XYS,XSY,XSX,如果是兩條性染色體都含S基因,則子代全為雄性,無法交配。
【詳解】根據分析如果雄鼠的基因型是XYS,當其和該雌鼠XY雜交,由于YSY致死,所以F1中XX∶XY∶XYS=1∶1∶1,雌性∶雄性為2∶1,當F1雜交,雌性產生配子及比例3X∶1Y,雄性產生的配子1X∶1YS,隨機交配后,3XX∶3XYS∶1XY∶1YSY(致死),所以雌性∶雄性=4∶3;
如果雄鼠的基因型是XSY,當其和該雌鼠XY雜交,F1中XSX∶XSY∶XY=1∶1∶1,雄性∶雌性=2∶1,雄性可以產生的配子及比例為1X∶2XS∶1Y,雌性產生的配子及比例1X∶1Y,隨機結合后,1XX∶1XY∶2XSX∶2XSY∶1XY∶1YY,雌性∶雄性=3∶4。
如果雄鼠的基因型是XSX,當其和該雌鼠XY雜交,F1中XSX∶XSY∶XX∶XY=1∶1∶1∶1,雌性∶雄性=1∶1,隨機交配,雌性產生的配子3X∶1Y,雄性產生的配子2XS∶1X∶1Y,隨機結合后,6XSX∶2XSY∶3XX∶1XY∶3XY∶1YY(致死),雄性∶雌性=8∶7。
故選ABD。
8.人類血型由兩對獨立遺傳的等位基因I、i和H、h相互作用產生。如圖所示大多數人的ABO血型是由IA、IB和i基因決定的,而當無法產生H抗原時,則出現極為罕見的孟買型血,由于細胞膜上沒有A、B抗原,孟買型血的表型也記為O型。現有一位O型血男士與A型血女士生育了一個AB型血的孩子。異體輸血時,若輸入抗原與自身抗原不相同時會發生排斥反應。下列說法正確的是( )
A.這對親本的基因型組合可能有12種方式
B.子代AB型血的孩子基因型一定是HhIAIB
C.2個O型血的人可能生出A型或B型血的后代
D.O型血個體之間輸血不會發生排斥反應
【答案】ABC
【分析】根據題干信息“當無法產生H抗原時,則出現極為罕見的孟買型血,由于細胞膜上沒有A、B抗原,孟買型血的表型也記為O型”,所以A型血基因型是H_IAIA和H_IAi,B型血基因型H_IBIB和H_IBi,AB血型基因型是H_IAIB,O型血基因型是hh__和H_ii。
【詳解】A、一位O型血男士與A型血女士(H_IAIA或H_IAi)生育了一個AB型血(H_IAIB)的孩子,說明該男士一定含有IB基因,表現為O型血,則該男士基因型為hh_IB,所以該男士基因型有hhIAIB、hhIBIB和hhIBi三種,女士基因型有HHIAIA、HhIAIA、HhIAIi、HHIAi四種情況,所以親本組合方式有3×4=12,A正確;
B、AB血型孩子的基因型為H_IAIB,由于該男士基因型為hh__,所以這對夫婦子代AB型血的孩子基因型一定是HhIAIB,B正確;
C、2個O型血的人如果基因型是hhIAIA和HHii,則后代基因型是HhIAi,表現為A型血,如果親代基因型是hhIBIB和HHii,則后代基因型是HhIBi,表現為O型血,C正確;
D、O型血個體基因型不同,含有的抗原不同,如果兩個O型血基因型不同,則細胞表面抗原不同,異體輸血時,會發生排斥反應,D錯誤。
故選ABC。
9.果蠅Ⅱ號染色體上的基因A(卷翅)對基因a(正常翅)為顯性,基因F(星狀眼)對基因f(正常眼)為顯性,基因A和基因F均屬于純合致死基因。果蠅品系M全部為卷翅星狀眼,且該品系內的果蠅相互雜交后代也均為卷翅星狀眼。現有一該品系的果蠅與經誘變處理后的一只正常眼正常翅雄果蠅X交配,從F1中挑選一只卷翅雄蠅與品系M的雌蠅雜交,在F2中選取卷翅正常眼的雌雄個體相互交配。不考慮減數分裂中的交換,下列說法正確的是( )
A.品系M果蠅中基因A和F位于同一條染色體上,所以不會自由組合
B.若F3全部是卷翅果蠅,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了純合致死突變
C.若F3中有1/3的個體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了隱性突變
D.若F3中有3/4的個體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了顯性突變
【答案】BC
【分析】1、分析題意,基因A和基因F均屬于純合致死基因,果蠅品系M全部為卷翅星狀眼(AaFf),且該品系內的果蠅相互雜交后代也均為卷翅星狀眼(AaFf),可推出果蠅品系M中基因A與f位于同一條染色體,a與F位于同一條染色體。
2、依據題意,繪制大致的遺傳圖解如下:
【詳解】A、結合分析,A/a和F/f這兩對等位基因均位于Ⅱ號染色體上,不遵循自由組合定律,但是果蠅品系M中基因A與f位于同一條染色體,a與F位于同一條染色體。A錯誤;
B、結合分析遺傳圖解,正常眼正常翅雄果蠅X的基因型為aaff,與品系M交配得到的F1為卷翅正常眼(Aaff)和正常翅星狀眼(aaFf),F1中挑選一只卷翅雄蠅(Aaff)與品系M的雌蠅雜交,F2為卷翅正常眼(Aaff):卷翅星狀眼(AaFf):正常翅星狀眼(aaFf)=1:1:1,F2中選取卷翅正常眼(Aaff)的雌雄個體相互交配,F3中理論上應為卷翅正常眼(Aaff):正常翅正常眼(aaff)=2:1。若F3全部是卷翅果蠅,說明正常翅正常眼(aaff)致死,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了純合致死突變,B正確;
C、結合分析遺傳圖解和B選項的分析,若F3中有1/3的個體為新突變型,即正常翅正常眼(aaff)個體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了隱性突變,C正確;
D、結合分析遺傳圖解和B選項的分析,若果蠅X的Ⅱ號染色體上發生了顯性突變,則F3中全部為新突變型,D錯誤。
故選BC。
題型六 形成異常配子及位于一對染色體上綜合題目
1.科學家對果蠅進行研究時,偶然發現展翅和粘膠眼(控制基因均位于3號染色體)兩種突變性狀,并存在致死現象,對其進行單對雜交實驗,結果如表。
組合 親本組合 F1 F2(由F1展翅粘膠眼雌雄果蠅雜交獲得)
組合一 展翅×展翅 展翅:野生型=2:1 \
組合二 粘膠眼×粘膠眼 粘膠眼:野生型=2:1 \
組合三 展翅×粘膠眼 展翅粘膠眼:展翅:粘膠眼:野生型=1:1:1:1 大量展翅粘膠眼、少量展翅、少量粘膠眼、極少野生型
(1)展翅、粘膠眼相對野生型的顯隱性關系分別是 。組合一、二中F1的分離比不為3:1的原因最可能是 。
(2)組合三F2中出現非展翅粘膠眼是因為極少數性原細胞形成配子時展翅基因與粘膠眼基因之間發生了交換。若選用展翅粘膠眼為親本自由交配多代,展翅基因與粘膠眼基因的基因頻率會 (填“下降”或“上升”),這樣 (填“有利于”或“不利于")展翅基因和粘膠眼基因的保持和研究,理由是 。
(3)經研究,果蠅2號染色體存在顛倒片段,可確保參與受精的配子2號染色體上的基因未發生交換。翻翅基因(Cy)和星狀眼基因(S)均位于2號染色體上,且純合致死。將某品系翻翅星狀眼雌雄果蠅雜交,后代均為翻翅星狀眼,這樣的品系稱為平衡致死系。據此 分析推測,要保持一個穩定的平衡致死系統應具備的條件是 (寫出兩條即可,不考慮突變)。
(4)平衡致死系可用于檢測果蠅相應染色體上的其他突變基因類型(如顯性、隱性、是否致死等)。欲判斷誘變處理后的野生型雄果蠅2號染色體上是否發生了非Cy和 S等位的基因突變,研究人員設計如下實驗。
①將待測雄果蠅與平衡致死系翻翅星狀眼雌果蠅雜交得F1,F1出現 ,說明待測雄果蠅未發生顯性突變或發生了顯性致死突變。
②選取F1中翻翅雄果蠅,再與平衡致死系的雌果蠅單對交配,分別飼養,雜交得到F2。在 F2中選取翻翅個體相互交配,得到F3。觀察并統計F3表型及比例。
預測結果與結論:
若F3中 ,則說明待測雄果蠅2號染色體上未發生基因突變。
若F3中 ,則說明待測雄果蠅2號染色體上發生了隱性且致死的基因突變。若F3中翻翅:新性狀=2:1,則說明待測雄果蠅2號染色體上 。
【答案】(1) 顯性、顯性 顯性基因純合致死
(2) 下降 不利于 展翅基因與粘膠眼基因顯性純合致死,隨著 培養代數增加,展翅基因與粘膠眼基因的基因頻率會逐漸降低,直至消失
(3)一對同源染色體的兩條染色體各含一個非等位致死基因;致死基因間未發生交換
(4) 翻翅:星狀眼=1:1(不出現新性狀) 翻翅:野生型=2:1 全為翻翅 發生了隱性不致死的基因突變
【分析】1、分離定律的實質:位于同源染色體上的等位基因,隨同源染色體的分開而分離。
2、自由組合定律的實質:位于非同源染色體上的非等位基因,隨非同源染色體的自由組合而組合。
【詳解】(1)組合一和組合二中均出現了性狀分離,故展翅和粘膠眼是顯性性狀,野生型是隱性性狀。根據基因分離定律的實質可知,無致死情況下,F1的分離比應為3:1,當存在顯性純合致死時,F1的分離比應為2:1。
(2)由組合一和組合二可知,展翅基因與粘膠眼基因顯性純合致死,若選用展翅粘膠眼為親本自由交配多代,隨著培養代數增加,展翅基因與粘膠眼基因的基因頻率會逐漸降低,直至消失,不利于展翅基因和粘膠眼基因的保持和研究。
(3)據題意可知,翻翅基因(Cy)和星狀眼基因(S)均位于2號染色體上,且純合致死。野生型用+表示,即基因型Cy+/Cy+,S+/S+均致死,只有基因型Cy+/S+雜合子存活,則一對同源染色體的兩條染色體各含一個非等位致死基因(如圖所示),致死基因間未發生交換。
(4)①誘變處理后的雄果蠅與平衡致死系的雌果蠅基因型為++/++(突變)、Cy+/S+,F1的基因型Cy+/++、Cy+/++(突變)、S+/++、S+/++(突變)四種。若待測雄果蠅未發生顯性突變或發生了顯性致死突變,則F1的基因型只有Cy+/++和S+/++兩種,表現型及比例為翻翅:星狀眼=1:1。
②選取F1中翻翅雄果蠅Cy+/++,再與平衡致死系的雌果蠅Cy+/S+單對交配,雜交得到F2。F2的基因型為Cy+/Cy+(致死),Cy+/S+,Cy+/++,S+/++,在 F2中選取翻翅個體Cy+/++相互交配,得到F3,基因型及比例為Cy+/Cy+:Cy+/++:++/++=0:2:1,
若待測雄果蠅2號染色體上未發生基因突變,Cy+/++表現為翻翅,++/++表現為野生型,即翻翅:野生型=2:1。
若待測雄果蠅2號染色體上發生了隱性且致死的基因突變,++/++表現為致死,只有Cy+/++,即全部為翻翅。
若待測雄果蠅2號染色體上發生了隱性不致死的基因突變,Cy+/++表現為翻翅,++/++表現為新性狀,即翻翅:新性狀=2:1。
2.栽培番茄果實成熟后表現為紅色和黃色,極少的野生番茄因能積累花青素呈現藍色。與花青素合成、降解有關的基因為T/t和E/e,兩對基因獨立遺傳且控制花青素合成的基因表現為完全顯性。現有藍色親本1和非藍色親本2、3、4,用特定引物對親本的基因T/t、E/e進行擴增,E的片段長度為138bp,e的片段長度為117bp,用限制酶切割基因T/t片段,T能被切割,t不能被切割,電泳結果如圖1。

(1)親本1的基因型為 。親本1和2雜交得到的果實均為藍色,親本1和3雜交得到的果實均為淺藍色,說明T/t、E/e基因中,降解花青素的基因是 。淺藍色自交后代所結番茄成熟后的顏色及比例為 。
(2)SSR是DNA中簡單的核苷酸重復序列,具有多樣性,染色體上不同的基因可與特定的SSR連鎖遺傳,常用SSR標簽進行基因定位。科研人員利用SSR標簽對親本1、3以及、中部分個體進行檢測,結果如圖2。
基因T/t、E/e所在的染色體分別是 ,與基因T連鎖的SSR是 。除圖2所示基因型外,非藍色番茄的基因型還可為 。
(3)利用親本2的體細胞經誘變培養獲得一株能合成花青素的突變株,利用突變株與親本2雜交,后代成熟果實中藍色與非藍色的比例接近1:1,而突變株自交后代成熟果實中,藍色與非藍色的比例卻接近2:1,原因可能是 。
(4)經檢測上述突變基因(原種群中不存在該突變基因)與基因T位于相同的染色體上,但不確定兩基因是否為等位基因,已知同源染色體上的非等位基因之間可發生互換。為探究兩基因的關系,科研人員讓突變株與親本1雜交獲得,單株種植收獲種子,同一株植株的種子混合種植,觀察統計成熟果實的顏色。
①若兩基因是等位基因,則 ;②若 ,則兩基因是非等位基因。
【答案】(1) TTee/eeTT E 藍色。藍色:淺藍色:非藍色=3:6:7
(2) T/t位于10號染色體,E/e位于5號染色體 SSR4 TtEE/EETt
(3)控制花青素合成的基因突變成顯性基因、且純合致死
(4) 一部分F1個體得到的F2果實全表現為藍色 ,另一部分表現為藍色:非藍色=3:1 部分F1個體得到F2果實中,出現大量藍色,極少數為非藍色
【分析】與花青素合成、降解有關的基因為T/t和E/e,兩對基因獨立遺傳,遵循基因的自由組合定律。
【詳解】(1)根據題意信息可知,E的片段長度為138bp,e的片段長度為117bp,用限制酶切割基因T/t片段,T能被切割,t不能被切割,藍色親本1基因型為TTee,親本2為ttee,親本3為ttEE,親本4為TtEE。極少的野生番茄因能積累花青素呈現藍色,親本1與親本2雜交,F1(Ttee)全為藍色,親本1和3雜交得到的F1(TtEe)果實均為淺藍色,說明降解花青素的基因是E。淺藍色F1(TtEe)自交,E/e位點分離為EE : Ee : ee = 1 : 2 : 1。EE(顯性純合):完全降解,非藍色。Ee(顯性雜合):部分降解,淺藍色。ee(隱性純合):不降解, 兩對基因自由組合,(T_:tt)為3:1,(EE:Ee:ee)為1:2:1,藍色。藍色:淺藍色:非藍色=3:6:7。
(2)藍色親本1基因型為TTee,親本2為ttee,親本3為ttEE,親本4為TtEE,與親本1比較,F2藍色個體的基因型為TTee或Ttee,特有的基因是t,結合SSR電泳結果,t與SSR5相關,推測基因T/t位于10號染色體上,則SSR4與TT相關聯。根據基因型和表型的關系可知,藍色和淺藍色個體均含有T基因,不含有E,E與SSR1相關聯,E/e位于5號染色體上。根據題意信息可知,非藍色可能由兩種原因有無法合成花青素(tt__)或者能合成但完全降解(TTEE、TtEE ),所以除圖2所示ttEE、ttEe、ttee、TTEE基因型外,非藍色番茄的基因型還有TtEE。
(3)突變株能合成花青素,與親本2(ttee)雜交,后代為Tt(藍色) : tt(非藍色)= 1:1。突變株自交后代基因型為TT(致死) : Tt(藍色) : tt(非藍色)= 1:2:1,實際存活比例為藍色 : 非藍色 = 2:1,說明控制花青素合成的基因t突變成顯性基因T、且純合致死。
(4)突變基因與T位于相同的染色體上,但不確定兩基因是否為等位基因,已知同源染色體上的非等位基因之間可發生互換。讓突變株與親本1雜交獲得F1,F1單株種植收獲種子,同一株植株的種子混合種植,觀察統計成熟果實的顏色。若兩基因是等位基因,則突變株基因型為T1T,F1的基因型為T1T或Tt,自交后代一部分F1個體得到的F2果實全表現為藍色 ,另一部分表現為藍色:非藍色=3:1。若兩基因是非等位基因,則突變株基因型為ttAa,F1的基因型為TtAa或Ttaa,同源染色體上的非等位基因之間可發生互換,但互換率較低,部分F1個體得到F2果實中,出現大量藍色,極少數為非藍色,另一部分表現為藍色:非藍色=3:1。
3.番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可異花受粉。M、m 基因位于 2號染色體上,基因型為 mm 的植株只產生可育雌配子,表現為小花、雄性不育。基因型為 MM、Mm 的植株表現為大花、可育。R、r 基因位于 5 號染色體上,基因型為 RR、Rr、rr 的植株表現型分別為:正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果。細菌中的 H 基因控制某種酶的合成,導入 H 基因的轉基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表達,噴施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和交叉互換。
(1)基因型為 Mm 的植株連續自交兩代,F2 中雄性不育植株所占的比例為 。雄性不育植株與野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為 ,以該雜交種為親本連續種植,若每代均隨機受粉,則 F2 中可育晚熟紅果植株所占比例為 。
(2)已知 H 基因在每條染色體上最多插入 1 個且不影響其他基因。將 H 基因導入基因型為 Mm 的細胞并獲得轉基因植株甲和乙,植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交,在形成配子時噴施 NAM,F1 均表現為雄性不育。若植株甲和乙的體細胞中含 1 個或多個 H 基因,則以上所得 F1 的體細胞中含有 個 H 基因。若植株甲的體細胞中僅含 1個 H 基因,則 H 基因插入了 所在的染色體上。若植株乙的體細胞中含 n 個 H 基因,則 H 基因在染色體上的分布必須滿足的條件是 ,植株乙與雄性不育植株雜交,若不噴施 NAM,則子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例為 。
(3)若植株甲的細胞中僅含一個 H 基因,在不噴施 NAM 的情況下,利用植株甲及非轉基因植株通過一次雜交即可選育出與植株甲基因型相同的植株。請寫出選育方案 。
【答案】 1/6 MmRr 5/12 0 M基因 必須有1個H基因位于M所在染色體上,且2條同源染色體上不能同時存在H基因 1/2n 以雄性不育植株為母本、植體甲為父本進行雜交,子代中大花植株即為所需植株(或:利用雄性不育株與植株甲雜交,子代中大花植株即為所需植株)
【分析】分析題干信息:番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可異花受粉,即可自交亦可雜交。M、m 基因位于 2號染色體上,基因型為 mm 的植株只產生可育雌配子,表現為小花、雄性不育。基因型為 MM、Mm 的植株表現為大花、可育。R、r 基因位于 5 號染色體上,基因型為 RR、Rr、rr 的植株表現型分別為:正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果,可知基因M、m 和R、r 位于非同源染色體上,遵循自由組合定律。細菌中的 H 基因控制某種酶的合成,導入 H 基因的轉基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表達,噴施萘乙酰胺(NAM)后含H 基因的雄配子死亡。
【詳解】(1)基因型為 Mm 的植株自交,F1中 MM∶Mm∶mm=1∶2∶1 ,其中 MM、Mm 的植株表現為大花、可育, mm 的植株只產生可育雌配子,故只有1/3 MM和2/3Mm能夠自交,則F2 中雄性不育植株mm所占的比例為2/3×1/4=1/6。雄性不育植株mm與野生型植株雜交所得可育(Mm)晚熟紅果(Rr)雜交種的基因型為MmRr,以該雜交種為親本連續種植,若每代均隨機受粉,即自由交配,兩對等位基因自由組合,產生的配子有MR、Mr、mR、mr,比例為1∶1∶1∶1,則F1中有9種基因型,分別為:1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr,雌配子種類及比例為:MR∶Mr∶mR∶mr=1∶1∶1∶1,,雄配子種類及比例為:MR∶Mr∶mR∶mr=2∶2∶1∶1,則 F2 中可育晚熟紅果植株(基因型為M--Rr )所占比例為 1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=
10/24,即5/12。
(2)已知細菌中的 H 基因控制某種酶的合成,導入 H 基因的轉基因番茄植株中,H 基因只在雄配子中表達,噴施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每條染色體上最多插入 1 個且不影響其他基因。將 H 基因導入基因型為 Mm 的細胞,并獲得轉基因植株甲和乙,則 H 基因的可能位置有:插入了M基因所在的染色體上、插入了m基因所在的染色體上、插入了2號染色體以外的染色體上,植株甲和乙分別與雄性不育植株mm雜交,在形成配子時噴施 NAM,則含 H 基因的雄配子死亡,F1 均表現為雄性不育mm,說明含有M基因的雄配子死亡,即有H 基因插入了M基因所在的染色體上。若植株甲和乙的體細胞中含 1 個或多個 H 基因,以上所得F1 均表現為雄性不育,說明F1 的體細胞中含有0個 H 基因。若植株甲的體細胞中僅含 1個 H 基因,則 H 基因插入了M基因所在的染色體上,即H與M基因連鎖。若植株乙的體細胞中含 n 個 H 基因,則 H 基因在染色體上的分布必須滿足的條件是必須有1個H基因位于M所在染色體上,且2條同源染色體上不能同時存在H基因,植株乙與雄性不育植株雜交,若不噴施NAM,則子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例為1/2n。
(3)若植株甲的細胞中僅含一個 H 基因,且H 基因插入了M基因所在的染色體上,在不噴施 NAM 的情況下,以雄性不育植株mm為母本、植體甲HMm為父本進行雜交,雌配子種類為m,雄配子為HM、m,則子代中大花植株(基因型為HMm)即為與植株甲基因型相同的植株(或:利用雄性不育株與植株甲雜交,子代中大花植株即為所需植株) 。
【點睛】本題考查基因自由組合定律的相關知識,意在考查考生運用所學知識解決實際問題的能力,難度較大。
4.玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該突變品系的產生原因是2號染色體上的基因Ts突變為ts,Ts對ts為完全顯性。將抗玉米螟的基因A轉入該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表現正常,乙植株矮小。為研究A基因的插入位置及其產生的影響,進行了以下實驗:
實驗一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟約為1∶1
實驗二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高約為1∶1
(1)實驗一中作為母本的是 ,實驗二的F1中非抗螟植株的性別表現為 (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)選取實驗一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株約為2∶1∶1。由此可知,甲中轉入的A基因與ts基因 (填:是或不是)位于同一條染色體上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若將F2中抗螟雌雄同株與抗螟雌株雜交,子代的表現型及比例為 。
(3)選取實驗二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1,由此可知,乙中轉入的A基因 (填:位于或不位于)2號染色體上,理由是 。 F2中抗螟矮株所占比例低于預期值,說明A基因除導致植株矮小外,還對F1的繁殖造成影響,結合實驗二的結果推斷這一影響最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的頻率為 ,為了保存抗螟矮株雌株用于研究,種植F2抗螟矮株使其隨機受粉,并僅在雌株上收獲籽粒,籽粒種植后發育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例為 。
【答案】 甲 雌雄同株 是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 不位于 抗螟性狀與性別性狀間是自由組合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2號染色體上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
【分析】根據題意可知,基因Ts存在時表現為雌雄同株,當基因突變為ts后表現為雌株,玉米雌雄同株M的基因型為TsTs,則實驗中品系M作為父本,品系甲和乙的基因型為tsts,則作為母本。由于基因A只有一個插入到玉米植株中,因此該玉米相當于雜合子,可以看做為AO,沒有插入基因A的植株基因型看做為OO,則分析實驗如下:
實驗一:品系M(OOTsTs)×甲(AOtsts)→F1AOTsts抗螟雌雄同株1:OOTsts非抗螟雌雄同株1;讓F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,若基因A插入到ts所在的一條染色體上,則F1AOTsts抗螟雌雄同株產生的配子為Ats、OTs,那么后代為1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,該假設與題意相符合,因此說明實驗一中基因A與基因ts插入到同一條染色體上。
實驗二:品系M(OOTsTs)×乙(AOtsts)→F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株1:OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株1,選取F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交,后代中出現抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,說明抗螟性狀與性別之間發生了自由組合現象,說明基因A與基因ts沒有插入到同一條染色體上,則基因A與基因ts位于非同源染色體上,符合基因自由組合定律,其中雌雄同株:雌株=3:1,但是抗螟:非抗螟=1:1不符合理論結果3:1,說明有致死情況出現。
【詳解】(1)根據題意和實驗結果可知,實驗一中玉米雌雄同株M的基因型為TsTs,為雌雄同株,而甲品系的基因型為tsts,為雌株,只能作母本,根據以上分析可知,實驗二中F1的非抗螟植株基因型為OOTsts,因此為雌雄同株。
(2)根據以上分析可知,實驗一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,后代F2為1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分離定律的結果,說明實驗一中基因A與基因ts插入到同一條染色體上,后代中抗螟雌株的基因型為AAtsts,將F2中AAtsts抗螟雌株與AOTsts抗螟雌雄同株進行雜交,AAtsts抗螟雌株只產生一種配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作為父本產生兩種配子,即Ats、OTs,則后代為AAtsts抗螟雌株:AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
(3)根據以上分析可知,實驗二中選取F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交,后代中出現抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,說明抗螟性狀與性別之間發生了自由組合現象,故乙中基因A不位于基因ts的2號染色體上,且F2中抗螟矮株所占比例小于理論值,說明A基因除導致植株矮小外,還影響了F1的繁殖,根據實驗結果可知,在實驗二的F1中,后代AOTsts抗螟矮株雌雄同株:OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株=1:1,則說明含A基因的卵細胞發育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理論值,故推測最可能是F1產生的含基因A的雄配子不育導致后代中雄配子只產生了OTs 和Ots兩種,才導致F2中抗螟矮株所占比例小于理論值的現象。根據以上分析可知,實驗二的F2中雌雄同株:雌株=3:1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因頻率不變,仍然為1/2;根據以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株為1/3AOTsTs、2/3AOTsts,雌株基因型為AOtsts,由于F1含基因A的雄配子不育,則1/3AOTsTs、2/3AOTsts產生的雄配子為2/3OTs、1/3Ots,AOtsts產生的雌配子為1/2Ats、1/2Ots,故雌株上收獲的籽粒發育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例為1/2×1/3=1/6。
【點睛】本題考查基因分離定律和自由組合定律的知識點,要求學生掌握基因分離定律和自由組合定律的實質和常見的分離比,能夠根據題意和實驗結果分析相關個體的基因型及其比例,充分利用題干中的條件和比例推導導致后代比例異常的原因,這是該題考查的難點,能夠利用配子法計算相關個體的比例,這是突破該題的重點。
5.秀麗隱桿線蟲(簡稱“線蟲”)是遺傳學中重要的模式生物。線蟲有雌雄同體(XX,2n=12)和雄蟲(XO,2n-1=11)兩種性別,雄蟲僅占群體的0.2%。雌雄同體能自體受精或與雄蟲交配,但雌雄同體的不同個體之間不能交配。
(1)正常情況下,線蟲產生雄性后代的交配方式為 (填“自交”“雜交”或“自交和雜交”)。僅有雌雄同體線蟲即可完成線蟲種群的延續,自然界中雄蟲存在的意義是 。
(2)線蟲的正常培養溫度為20℃,研究發現將雌雄同體線蟲置于30℃一段時間,收回正常培養環境后,種群中雄蟲比例會升高,推測升高溫度使雌雄同體線蟲的減數分裂發生了異常,該異常具體表現為 。
(3)研究發現常染色體上的Tra-1基因對線蟲的性別決定起重要作用,不具有Tru-1基因的線蟲都會發育為雄蟲。現通過轉基因技術破壞線蟲受精卵的一個Tra-1基因,使其發育成熟后自體受精獲得F1,F1自體受精獲得的F2中性別及比例為 。將F2放置在適宜環境中使其不斷自體受精,理論上正常Tra-1基因的基因頻率變化趨勢為 。
(4)QF/QUAS是人工合成的基因表達調控系統,QF表達產物能夠與誘導型啟動子(QUAS結合,并驅動下游基因的表達。科研人員將QF插入雄蟲的一條Ⅱ號染色體上,將一個QUAS—紅色熒光蛋白基因插入雌雄同體線蟲的一條染色體上。現利用上述轉基因線蟲進行雜交得F1,F1中紅色熒光個體相互交配得到F2,得到如下實驗結果。
F1 F2
紅色熒光個體:無色個體=1:3 紅色熒光個體:無色個體=9:7
①僅根據上述雜交結果 (填“能”或“不能”)判斷QUAS—紅色熒光蛋白融合基因是否插入Ⅱ號染色體上,依據是 。
②進一步調查發現F2中雌雄同體和雄蟲中的體色比例不同,推測最可能的原因是 ,若統計F2中無色雄蟲占比是 ,說明推測是正確的。
【答案】(1) 雜交 使后代呈現多樣性,以適應多變的自然環境
(2)減數分裂Ⅰ后期兩條X染色體未分開或減數分裂Ⅱ后期X姐妹染色單體未分
(3) 雌雄同體:雄蟲=5:1 上升
(4) 能 F2雜交結果顯示表型及比例是9:7,符合基因的自由組合定,可確定QUAS—紅色熒光蛋白基因沒有插入Ⅱ號染色體上 QUAS—紅色熒光蛋白基因插入雌雄同體線蟲的X染色體上 5/16
【分析】1、基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合;
2、伴性遺傳是指在遺傳過程中的子代部分性狀由性染色體上的基因控制,這種由性染色體上的基因所控制性狀的遺傳上總是和性別相關,這種與性別相關聯的性狀遺傳方式就稱為伴性遺傳。
【詳解】(1)因為雌雄同體的不同個體之間不能交配,雌雄同體能自體受精或與雄蟲交配,而雄性后代是由含X的卵細胞和含O的精子結合形成的,含O的精子只能來自雄蟲,所以正常情況下,線蟲產生雄性后代的交配方式為雜交;僅有雌雄同體線蟲即可完成線蟲種群的延續,自然界中雄蟲存在的意義是通過與雌雄同體交配,增加遺傳多樣性,因為雜交過程中基因的重新組合會產生更多的變異類型,使后代呈現多樣性,有利于種群在自然選擇中更好地適應多變的自然環境,推動種群的進化;
(2)正常情況下雌雄同體產生的配子都含X染色體。將雌雄同體線蟲置于30℃一段時間后,種群中雄蟲比例升高,雄蟲的性染色體為XO,說明減數分裂Ⅰ后期兩條X的同源染色體染色體未分開或減數分裂Ⅱ后期X姐妹染色單體未分離,導致產生了不含X染色體的配子,這些不含X染色體的配子與含X染色體的配子結合,就會產生XO的雄蟲;
(3)假設正常Tra - 1基因用A表示,破壞后的用a表示。受精卵的基因型為Aa,發育成熟后自體受精(Aa×Aa),F1的基因型及比例為AA:Aa:aa = 1:2:1。AA和Aa發育為雌雄同體,aa發育為雄蟲。F1中雌雄同體(1/3AA、2/3Aa)自體受精,1/3AA自交后代全是AA(雌雄同體),2/3Aa自交后代為2/3×(1/4AA +1/2Aa+1/4aa),即1/6AA(雌雄同體)、1/3Aa(雌雄同體)、1/6aa(雄蟲)。所以F2中雌雄同體:雄蟲=(1/3+1/6+1/3):1/6=5:1;在不斷自體受精過程中,aa(雄蟲)不能進行自體受精,會逐漸被淘汰,A(即Tra-1基因)基因頻率會不斷上升;
(4)①若兩對基因位于非同源染色體上,遵循自由組合定律,F1中紅色熒光個體(假設為雙雜合子)相互交配,F2中紅色熒光個體(雙顯性狀):無色個體(其他三種性狀組合)=9:7,這是自由組合定律中9:3:3:1的變式 。若QUAS—紅色熒光蛋白融合基因插入Ⅱ號染色體上,即兩對基因位于一對同源染色體上,不遵循自由組合定律,F2的性狀分離比不會是9:7。所以僅根據上述雜交結果能判斷QUAS—紅色熒光蛋白融合基因沒有插入Ⅱ號染色體上,依據是F2中紅色熒光個體:無色個體=9:7,符合基因自由組合定律的性狀分離比;
②乙組同學另選一對親代蠅進行以上的雜交實驗,發現F2中雄雄果蠅中翅色比例不同,最可能的原因是QUAS-紅色熒光蛋白基因可能插入雌雄同體線蟲的X染色體上。假設QF基因用A表示,無QF基因用a表示,QUAS—紅色熒光蛋白基因用B表示,無該基因用b表示,由于F2中紅色熒光個體:無色個體=9:7,可知F1紅色熒光個體是雙雜合子(假設為AaBb)。又因為QF插入雄蟲的一條Ⅱ號染色體上,QUAS—紅色熒光蛋白基因插入雌雄同體線蟲的一條染色體上,若控制體色的基因位于X染色體上,且F2中紅色熒光個體:無色個體=9:7,則F1中紅色熒光個體基因型為AaXBXb(雌雄同體)和AaXBO(雄蟲),雌雄同體的不同個體之間不能交配,只能與雄蟲交配,F2中無色雄蟲(aaXO、A_XbO)的比例為1/4×1/2+3/4×1/4=5/16。所以若統計F2中無色雄蟲占比是5/16,說明推測是正確的。
6.某植物的性型有全雌株(只開雌花)、雌雄同株(開單性花,植株上既有雌花、又有雄花)和完全株(開兩性花,同一朵花里既有雄蕊、又有雌蕊)3種類型,該性狀由兩對等位基因D/d、E/e控制,其中基因E決定雌花、基因d決定兩性花,此外,雌維同株又可分為P-A型(雌花占40%)和P-B型(雌花占70%)。該植物存在雌配子致死現象,不考慮突變和染色體互換。
(1)讓純合的雌雄同株的雄花給純合的完全株雌蕊授粉,在完全株上收獲F1種子。隨機種植部分F1種子,這些種子全部發育成全雌株;其余F1種子在發育過程中噴灑適量的外源赤霉素(可誘導全雌株開大量雄花),成熟后進行自交,獲得F2種子。繼續種植F2種子,這些種子發育成的植株表型及數量為全雌株(200株)、雌雄同株(121株)和完全株(160株)。
①基因E/e、D/d的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律;該植物基因型為 的雌配子存在致死現象。
②F2中全雌株的基因型有 種。F2能自交的植株中,自交后代不發生性狀分離的個體占 。
(2)讓兩株純合的P-A型和P-B型該植物雜交,F1均為P-A型,F1自交,F2有25%的植株為P-B型,其余為P-A型,說明 是顯性性狀。假設控制該對相對性狀的基因N/n與基因E/e、D/d位于非同源染色體上,則基因型為EeDdNn的種子在萌發時噴灑適量的外源赤霉素后進行自交,后代中P-A型植株占 。
(3)為確定基因N/n與基因E/e、D/d的位置關系,選取(2)中基因型為EeDdNn的植株的自交后代的葉片,利用PCR和電泳檢測每株植株中相關基因的情況,并將檢測群體中所有植株按PCR產物的電泳條帶組成(即基因型)相同的原則進行歸類(各基因的PCR產物通過電泳均可區分),結果如圖所示。
由圖可知,基因N/n與基因E/e、D/d的位置關系是 (用橫線表示染色體,用點表示基因)。若該基因型為EeDdNn的植株進行測交,則測交后代群體的電泳圖譜對應圖中的類型 (填序號)。
【答案】(1) 遵循 DE 3 5/7
(2) P-A型 3/4
(3) ④⑤⑦
【分析】基因自由組合定律的實質:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】(1)①F2的植株表型及數量為全雌株(200株)、雕雄同株(121株)和完全株(160株),即全雌株:雕雄同株:完全株≈5:3:4,由于該植物存在雌配子致死現象,因此可推測DE的雌配子存在致死現象,基因E/e、D/d的遺傳遵循基因的自由組合定律。
②由題干信息可知,雌株的基因型為D_E_,雌雄同株的基因型為ddE_,完全株的基因型為_ _ee,由于DE的雌配子存在致死現象,因此F2中全雌株的基因型有3種,分別是DdEe、DDEe、DdEE。F2中雌雄同株和完全株可以自交,雌雄同株的基因型為ddE_,完全株的基因型為_ _ee,其中雌雄同株中純合子(1/7)不發生性狀分離,完全株(4/7)都不發生性狀分離,故自交后代不發生性狀分離的個體占5/7。
(2)具有相對性狀的親本雜交,F1表現出來的性狀為顯性性狀,因此可知P-A型為顯性性狀,P-B型為隱性性狀。基因N/n與基因E/e、D/d位于非同源染色體上,因此三對等位基因遵循基因的自由組合定律,基因型為EeDdNn的種子在萌發時噴灑適量的外源赤霉素后,可誘導全雌株開大量雄花,進行自交,后代中P-A型植株占3/4。
(3)三對等位基因位于不同的同源染色體上,因此位置為,若該基因型為EeDdNn的植株進行測交,即與eeddnn個體雜交,EeDdNn作母本,產生的ED的雌配子致死,因此只能產生EdN、Edn、eDN、eDn、edN、edn的配子,測交后代的基因型為EeddNn、Eeddnn、eeDdNn、eeDdnn、eeddNn、eeddnn,測交后代群體的電泳圖譜對應圖中的類型④⑤⑦。
7.玉米是雌雄異花植物,高莖(D)對矮莖(d)為顯性,D和d基因位于2號染色體上。科研工作者將一個外源抗玉米螟基因A和一個外源抗除草劑基因B導入一株雜合高莖玉米體內。每個A、B基因分別緊密連鎖一個花粉致死基因,使得含有A或B的花粉死亡。不考慮染色體互換和基因突變。
(1)玉米和豌豆常作為遺傳學實驗材料,是因為二者 (答出2點)。
(2)A和B分別與花粉致死基因緊密連鎖的意義是 。欲判斷A和B基因的插入位置,可將該高莖玉米作母本與基因型為 的父本雜交,統計子代矮莖個體的性狀及比例。
①若子代出現單抗除草劑:單抗玉米螟:雙不抗:雙抗=1:1:1:1,將A和B基因在染色體上的位置繪到圖中 (注:用“”形式表示,其中橫線表示染色體,圓點表示基因在染色體上的位置)。
②若子代出現 ,則A和B基因分別位于兩條非同源染色體上,且其中一條為2號染色體;
③若子代出現 ,則A和B基因分別位于一對同源染色體的兩條染色體上;
④若子代出現 ,則A和B基因位于一條染色體上。
(3)將該高莖玉米自交,假設A、B基因插入位置符合(2)中情況③,則子代中單抗玉米螟的高莖個體所占比例為 。
【答案】(1)具有易于區分的相對性狀、子代數目多、繁殖周期短
(

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