2021年高考生物全国真题分类汇编专题08 遗传的基本规律
一、单选题
1．（2021·湖北）甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒，699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒，490白色籽粒
根据结果，下列叙述错误的是（ ）
A．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色：7白色
B．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C．组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色：1白色
D．组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、乙与丙都是纯合白色籽粒品种，若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则两对等位基因遵循自由组合定律，由表可知，F2玉米籽粒性状比为9红色：7白色，A正确；
B、由题意可知，乙与丙都是纯合白色籽粒品种，若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则甲、乙、丙三个品种各含一对显性等位基因两队隐形等位基因且显性等位基因不同，即玉米籽粒颜色可由三对基因控制，B正确；
C、由题意可知，组1中的F1与甲杂交，相当于一对等位基因测交，故产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色，C错误；
D、由题意可知，组2中的F1与丙杂交，相当于一对等位基因测交，所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
（1）12：3：1即（9AB_+3A_bb）：3aaB_：1aabb或（9A_B_+3aaB_)：3A_bb：1aabb，测交结果为：2：1：1 。
（2）9：6：1即9AB：(3A_bb+3aaB_)：1aabb ，测交结果为：1：2：1。
（3）9：3：4即9AB：3A_bb：(3aaB_+1aabb)或9A_B_：3aaB_：(3A_bb+1aabb) ，测交结果为：1：1：2。
（4）13：3即（9A_B_+3A_bb+1aabb)：3aaB_或（9A_B_+3aaB_+1aabb)：3A_bb ，测交结果为：3：1。
（5）15：1即（9AB_+3A_bb+3aaB_)：1aabb ，测交结果为：3：1。
（6）9：7即9AB：(3A_bb+3aaB_+1aabb)，测交结果为：1：3。
3、由题意可知：甲×乙产生F1全是红色籽粒，F1自交产生F2中红色：白色=9：7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律；甲x丙产生F1全是红色籽粒，F1自交产生F2中红色：白色=9：7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。则红色为显性，红色与白色可能至少由三对等位基因控制，假定用A/a、B/b、C/c，甲乙丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc。
2．（2021·湖北）人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i三者之间互为等位基因决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原，IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原，ii基型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图（如图），对家系中各成员的血型进行检测，结果如表，其中“+”表示阳性反应，“-”表示阴性反应。
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
下列叙述正确的是（ ）
A．个体5基因型为IAi，个体6基因型为IBi
B．个体1基因型为IAIB，个体2基因型为IAIA或IAi
C．个体3基因型为IBIB或IBi，个体4基因型为IAIB
D．若个体5与个体6生第二个孩子，该孩子的基因型一定是ii
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由表可知，5号个体基因型为IAi，6号个体基因型为IBi，A正确；
B、由表可知，1号个体基因型为IAIB，2号个体基因型为IAi，B错误；
C、由表可知，3号个体基因型为IBi，4号个体基因型为IAIB，C错误；
D、由表可知，5号个体基因型为IAi，6号个体基因型为IBi，第二个孩子的基因型可能为IAIB、IAi、IBi或者ii，D错误。
故答案为：A。
【分析】人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i三者之间互为等位基因决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原，IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原，ii基型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。由表可知，1号个体基因型为IAIB，2号个体基因型为IAi，3号个体基因型为IBi，4号个体基因型为IAIB，5号个体基因型为IAi，6号个体基因型为IBi，7号个体基因型为ii。
3．（2021·辽宁）基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是（ ）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由图可知，该精原细胞进行有丝分裂产生的子细胞基因型为AABB和Aabb或者AaBb，比例为1：1：2，子细胞进行减数分裂，经过减数分裂Ⅰ 产生的子细胞中基因组成为AAbb的只有基因型为Aabb（1/4）和AaBb（1/2），Aabb（1/4）进行减数分裂Ⅰ产生基因型为AAbb的子细胞的比例为1/2，AaBb（1/2）进行减数分裂Ⅰ产生基因型为AAbb的子细胞的比例为1/4，则减数分裂Ⅰ 产生的子细胞中基因组成为AAbb的比例为1/4×1/2+1/2×1/4=1/4，即B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
4．（2021·山东）果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制，且 Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1，下列关于 F1的说法错误的是（ ）
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为 1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D．缺刻翅基因的基因频率为 1/6
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、亲本星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，则结合题意可知F1中星眼缺刻翅果蝇（只有雌蝇2/9）与圆眼正常翅果蝇（2/9）数量相等，A正确；
B、雌果蝇中纯合子所占比例为1/3（圆眼）×1/2（缺刻翅）=1/6，B正确；
C、分析题意可知缺刻翅雄果蝇致死，则雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；
D、分析题意可知，F1中缺刻翅基因的基因频率为1/（2×2+1）=1/5，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、分析题意可知，星眼为显性，且纯合显性致死；缺刻翅为显性，且缺刻翅雄果蝇致死。
5．（2021·天津）某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体 母亲 父亲 姐姐 患者
表现型 正常 正常 正常 患病
SC基因测序结果 [605G/A] [731A/G] [605G/G]；[731A/A] ？
注：测序结果只给出基一条链（编码链）的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A，其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基应为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】由题意可知， 患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点 ，由表可知母亲605G/A表现正常，父亲731A/G表现正常，且姐姐605G/G；731A/A表现正常，即第605号碱基G正常，第731号碱基A正常，则患者应该是两个基因位点都发生突变，即A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
6．（2021·北京）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、高温加热破坏会维生素，造成维生素的流失和分解，A正确；
B、转基因抗虫棉产生的毒蛋白只针对棉虫，对人无毒，B错误；
C、消毒液杀死的是体表的细菌和病毒，不能清除进入人体的病毒，C错误；
D、血型遗传受基因控制，A型血和B型血的父母可能生出O型血的孩子，故血型不同也可能是亲生的，D错误。
故答案为：A
【分析】1、烹饪饮食的方法不当蔬菜、水果等食物是人体摄入维生素C的主要来源。研究发现，人们若采取以下烹饪方法，就会导致饮食中所含的维生素C大量流失：①将蔬菜先切后洗。②将蔬菜切得很碎。③用铁制的刀具切蔬菜。铁会促使蔬菜中所含的维生素C更快地发生氧化。因此，人们应尽量少用刀切菜，而应养成用手撕菜的习惯。④炖煮蔬菜的时间过长。⑤长时间地存放水果和蔬菜。维生素C易被空气中的氧气氧化，因此蔬菜、水果被存放的时间越长，其中所含的维生素C就流失得越多。
2、转基因抗虫棉产生的毒蛋白会使棉虫致死，而不对人体产生毒性，是由于人体细胞没有毒蛋白的特异性受体，并且人误食了该毒蛋白质之后经过消化系统蛋白质已经变性甚至降解，没了毒性。
3、消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
4、血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。
7．（2021·浙江）某玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶ Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为（ ）
A．1/16 B．1/8 C．1/4 D．1/2
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】用棋盘法解该题较为简单
YR Yr yR yr
YR YyRR
Yr
yR YrRR
yr
从表格中分析：YrRR所占比例为2/16，即1/8。
故答案为：B。
【分析】棋盘法较为明了，可通过棋盘中的基因型或表现型直接得出结论，适用于解决自由交配，存在致死现象的题目。
8．（2021·湖南）有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生育能力，原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a，而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．Ⅱ-1的基因型为XaY
B．Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C．I-1的致病基因来自其父亲或母亲
D．人群中基因a的频率将会越来越低
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、据图可知Ⅱ-1是女性化患者，所以Ⅱ-1的基因型是XaY，A不符合题意；
B、Ⅱ-2是女性携带者，其基因型是XAXa，与正常男性XAY婚配后，后代基因型及比例为：XAXA：XAXa：XAY：XaY=1：1：1：1，则所生后代的患病概率是1/4，B不符合题意；
C、Ⅰ-1是女性携带者，基因型为XAXa，若致病基因来自父亲，则父亲基因型为XaY，由题干可知XaY为不育的女性化患者，因此，其致病基因只可能来自母亲，C符合题意；
D、XaY（女性化患者）无生育能力，会使人群中a的基因频率越来越低，A的基因频率逐渐增加，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据题干可知女性化患者的性染色体组成是XY，且X染色体上有隐性治病基因a，Y染色体上没有相应的等位基因，则女性化患者的基因型为XaY，正常女性基因型为XAXA，女性携带者基因型为XAXa，正常男性基因型为XAY。
9．（2021·全国甲）果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（ ）
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇 B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体 D．亲本果蝇均为长翅杂合体
【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】AB、M的基因型为Aa cc XbY或AaccXbXb，表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或者长翅黑檀体白眼雌蝇，A错误，B正确；
C、N基因型为AaCcXBXb或AaCcXBY，三对等位基因均为杂合的， 果蝇N为灰体红眼杂合体，C正确；
D、由于亲本长翅的基因型均是Aa，为杂合体，D正确。
故答案为：A。
【分析】根据图意数据的性状分离比可知：果蝇M与果蝇N作为亲本进行杂交杂交，子代中长翅：残翅=3：1，说明长翅相对残翅为显性性状，所以亲本的基因型均为Aa（假设控制翅型的基因为A/a）；子代红眼：白眼=1：1，由书本果蝇红眼为显性性状，且控制眼色的基因位于X染色体上，假设控制眼色的基因为B/b），所以亲本基因型为XBXb×XbY或XbXb×XBY；子代灰身：黑檀体=1：1，灰体相对檀体为显性性状，亲本基因型为Cc×cc（假设控制体色的基因为C/c）；。3个性状由3对独立遗传的基因控制，所以遗传时遵循基因的自由组合定律。因为N表现为显性性状灰体红眼，故N基因型为AaCcXBXb或AaCcXBY，则M的基因型对应为Aa cc XbY或AaccXbXb 。
10．（2021·全国乙卷）某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（ ）
A．植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、n对基因均杂合的植株A进行测交，后代表现型种类有2n种，A正确;
B、n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异相同，B错误;
C、植株A测交子代中n对基因均杂合的概率为1/2n，纯合子的概率为1/2n，这两种个体概率相等，C正确；
D、植株A测交子代中纯合子的概率为1/2n，杂合子的概率为1-(1/2n)，n≥2时，1-(1/2n)大于1/2n，一般而言，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确；
故答案为：B.
【分析】 1、通过分析1对、2对、3对……等位基因均杂合的个体，进行测交，用数学归纳法归纳出后代的表现型种类有2n种，其中，子代n对基因均杂合的占1/2n，隐性纯合子占1/2n，n对基因全是显性纯合子占1/2n，杂合子占（1-1/2n）。
2、基因自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
11．（2021·浙江）小家鼠的某1个基因发生突变，正常尾变成弯曲尾。现有一系列杂交试验，结果如下表。第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配获得F2。F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为（ ）
杂交 P F1
组合 雌 雄 雌 雄
① 弯曲尾 正常尾 1/2弯曲尾，1/2正常尾 1/2弯曲尾，1/2正常尾
② 弯曲尾 弯曲尾 全部弯曲尾 1/2弯曲尾，1/2正常尾
③ 弯曲尾 正常尾 4/5弯曲尾，1/5正常尾 4/5弯曲尾，1/5正常尾
注：F1中雌雄个体数相同
A．4/7 B．5/9 C．5/18 D．10/19
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】依据以上分析，由第①组中弯曲尾与正常尾杂交，F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾=1∶1，可推测第①组亲本基因型为XAXa×XaY，则产生的F1中雄性个体基因型及比例为XAY：XaY=1∶1；第③组中弯曲尾与正常尾（XaY）杂交，F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾=4∶1，由于亲本雄性正常尾（XaY）产生的配子类型及比例为Xa∶Y=1∶1，根据F1比例可推得亲本雌性弯曲尾产生的配子类型及比例为XA∶Xa=4∶1。
若第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配产生F2，已知第①组F1雄性个体中XAY：XaY=1∶1，产生的配子类型及比例为XA∶Xa∶Y=1∶1∶2，而第③组亲本雌性个体产生的配子类型及比例为XA∶Xa=4∶1，则F2中雌性弯曲尾（XAXA、XAXa）个体所占比例为1/4×4/5+1/4×1/5+1/4×4/5=9/20，F2中雌性弯曲尾杂合子（XAXa）所占比例为1/4×1/5+1/4×4/5=5/20，综上，F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为5/20÷9/20=5/9。因此B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】分析表格，由第②组中弯曲尾与弯曲尾杂交，F1的雌雄个体表现不同，说明该性状的遗传与性别相关联，相关基因位于性染色体上，又由F1中雌性全为弯曲尾，雄性中弯曲尾∶正常尾=1∶1，可推测控制尾形的基因位于X染色体上，且弯曲尾对正常尾为显性，该小家鼠发生的突变类型为显性突变。设相关基因为A、a，则正常尾个体的基因型为XaY、XaXa，弯曲尾个体的基因型为XAXA、XAXa、XAY，据此分析。
12．（2021·浙江）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
13．（2021·浙江）某种小鼠的毛色受AY（黄色）、A（鼠色）、a（黑色）3个基因控制，三者互为等位基因，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，并且基因型AYAY胚胎致死（不计入个体数）。下列叙述错误的是（ ）
A．若AYa个体与AYA个体杂交，则F1有3种基因型
B．若AYa个体与Aa个体杂交，则F1有3种表现型
C．若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交，则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D．若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交，则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若AYa个体与AYA个体杂交，由于基因型AYAY胚胎致死，则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型，A正确；
B、若AYa个体与Aa个体杂交，产生的F1的基因型及表现型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），即有3种表现型，B正确；
C、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只黑色雌鼠（aa）杂交，产生的F1的基因型为AYa（黄色）、Aa（鼠色），或AYa（黄色）、aa（黑色），不会同时出现鼠色个体与黑色个体，C错误；
D、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只纯合鼠色雌鼠（AA）杂交，产生的F1的基因型为AYA（黄色）、AA（鼠色），或AYA（黄色）、Aa（鼠色），则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体，D正确。
故答案为：C。
【分析】由题干信息可知，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，AYAY胚胎致死，因此小鼠的基因型及对应毛色表型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、AA（鼠色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），据此分析。
二、多选题
14．（2021·辽宁）雌性小鼠在胚胎发育至4-6天时，细胞中两条X染色体会有一条随机失活，经细胞分裂形成子细胞，子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠，甲为发红色荧光的雄鼠（基因型为XRY），乙为发绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX）。甲乙杂交产生F1，F1雌雄个体随机交配，产生F2。若不发生突变，下列有关叙述正确的是（ ）
A．F1中发红色荧光的个体均为雌性
B．F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4
C．F1中只发红色荧光的个体，发光细胞在身体中分布情况相同
D．F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】A、发红色荧光的雄鼠（基因型为XRY） 和 绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX）杂交 ，F1中雄性个体的X染色体来自母本绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX），不存在红色荧光，则红色荧光的全为雌鼠，A正确；
B、由题意可知，F1的基因型及比例XRX：XY：XRXG：XGY=1：1：1：1，同时发出红绿荧光的比例为1/4，B正确；
C、F1中基因型XRX只发红光，雌性小鼠发育过程中一条X染色体随机失活，发光细胞在身体中分布情况不相同，C错误；
D、由题意可知，F1的基因型及比例XRX：XY：XRXG：XGY=1：1：1：1，F1雌雄个体随机交配产生F2 ，计算可得F2中只发一种荧光的概率是11/16，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、由题意可知，雌性小鼠发育过程中一条X染色体随机失活，雄性小鼠不存在这种现象，发红色荧光的雄鼠（基因型为XRY） 和 绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX）杂交 ，F1的基因型及比例XRX：XY：XRXG：XGY=1：1：1：1，F1随机交配，则F1雌配子产生的种类及比例是XR：XG：X=2：1：1，雄配子产生的种类及比例为XG：X：Y=1：1：2。
15．（2021·山东）小鼠 Y 染色体上的 S 基因决定雄性性别的发生，在 X 染色体上无等位基因，带有 S 基因的染色体片段可转接到 X 染色体上。已知配子形成不受 S 基因位置和数量的影响，染色体能正常联会、分离，产生的配子均具有受精能力；含 S 基因的受精卵均发育为雄性，不含 S 基因的均发育为雌性，但含有两个 Y 染色体的受精卵不发育。一个基因型为 XYS 的受精卵中的 S 基因丢失，由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得 F1，F1 小鼠雌雄间随机杂交得 F2，则 F2 小鼠中雌雄比例可能为（ ）
A．4∶3 B．3∶4 C．8∶3 D．7∶8
【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】分析题意可知，母本基因型XY，父本基因型可能能是XYS，XSY，XSX（YY受精卵不发育，XSXS杂交F1全为雄性，不能雌雄交配）。
若未支付本基因型为XYS，则XY×XYS→F1，F1基因型为XX：XY：XYS=1（雌）：1（雌）：1（雄）：1YYS（致死），则F1雌雄随机杂交的F2，F1雌性产生配子及比例X：Y=3：1，雄性产生的配子X：YS=1：1，F2基因型及比例为XX（雌）：XYS（雄）：XY（雌）：YYS（致死）=3：3：1：1，故雌性：雄性=4：3；
若未支付本基因型为XSY，则XY×XSY→F1，F1基因型为XSX（雄）：XSY（雄）：XY（雌）：YY（致死）=1：1：1：1，则F1雌雄随机杂交的F2，F1雌性产生配子及比例X：Y=1：1，雄性产生的配子XS：X：Y=2：1：1，F2基因型及比例为XX（雌）：XY：（雌）：XSX（雄）：XSY（雄）：XY（雌）：YY（致死）=3：3：1：1，故F2雌性：雄性=3：4；
若未支付本基因型为XSX，则XY×XSX→F1，F1基因型为XSX（雄）：XSY（雄）：XX（雌）：XY（雌）=1：1：1：1，则F1雌雄随机杂交的F2，F1雌性产生配子及比例X：Y=3：1，雄性产生的配子XS：X：Y=2：1：1，F2基因型及比例为XX（雌）：XY：（雌）：XSX（雄）：XSY（雄）：XY（雌）：YY（致死）=3：1：6：2：3：1，故F2雌性：雄性=7：3，故A、B、D正确，与题意相符，C错误，不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、分析题意可知，母本基因型XY，父本基因型可能能是XYS，XSY，XSX（YY受精卵不发育，XSXS杂交F1全为雄性，不能雌雄交配）
16．（2021·河北）杜氏肌营养不良（DMD）是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，男性中发病率约为1/4000.甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常，家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果（显示部分序列，其他未显示序列均正常）如图。下列叙述错误的是（ ）
A．家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因
B．若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子，儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C．不考虑其他突变，家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
D．人群中女性DMD患者频率远低于男性，女性中携带者的频率约为1/4000
【答案】A,B,D
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A.从测序结果分析，家系甲Ⅱ-1的致病基因不来自母亲，可能来自基因突变，家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因，A说法错误；
B.由于ab基因连锁，交叉互换的概率较低，家系乙Ⅰ-1（XABY）和Ⅰ-2（XABXab）再生育一个儿子，儿子患两种病的概率高于患一种病的概率，B说法错误；
C.不考虑其他变异，家系甲Ⅱ-2（XBY），家系乙中Ⅱ-2（1/2XBXb、1/2XBXB）生出患DMD儿子的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，C说法正确；
D.DMD是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，人群中女性DMD患者频率远低于男性，男性中发病率约为1/4000，即Xb=1/4000，则XB=3999/4000，女性中携带者的频率约为2×1/4000×3999/4000≈1/2000，D说法错误；
故答案为：ABD。
【分析】1、杜氏肌营养不良（DMD）和红绿色盲均是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，这两种病均位于X染色体上，属于连锁遗传。
2、根据家系甲部分成员DMD基因测序结果可知，Ⅰ-2个体基因序列正常，Ⅱ-1个体基因序列异常，假设DMD的致病基因用b表示，则Ⅰ-2的基因型为XBXB，Ⅱ-1的基因型为XbY，则Ⅱ-1患病的原因可能母亲产生配子时发生了基因突变。
三、实验探究题
17．（2021·辽宁）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：
（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去 未成熟花的全部 ，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为 。
（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。
实验分组 母本 父本 F1叶色
第1组 W X 浅绿
第2组 W Y 绿
第3组 W Z 绿
第4组 X Y 绿
第5组 X Z 绿
第6组 Y Z 绿
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体 的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为 。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为 。
（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是 。
【答案】（1）母本；雄蕊；绿叶：浅绿叶=3：1
（2）Y、Z；三组均为绿叶：浅绿叶=1：1；第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7
（3）终止密码提前出现
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花， 进行水稻杂交实验时， 应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1为杂合子，F1自交后代F2的表现型及比例为绿叶：浅绿叶=3：1。
故答案为： 母本 ； 雄蕊 ； 绿叶：浅绿叶=3：1 。
（2） 四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，由表可知，第1组W、X杂交，F1为浅绿叶，则W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，则W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即非等位基因，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，设X的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，即X基因型为aaBBCC，Y基因型为AAbbCC，Z的基因型为AABBcc，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；同理可得第5组、第6组的结果也是绿叶：浅绿叶=1：1。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；第5组：X（aaBBCC）×Z（AABBcc），F1基因型为AaBBCc，F1产生配子及比例为，ABC：aBc：ABc：aBC=1：1：1：1，即AB、aB和C、c可以进行自由组合，F1自交后代F2表型及比例为9：3：3：1，而任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，F2的表现型为绿叶：浅绿叶=9：7；同理可得第6组绿叶：浅绿叶=9：7。
故答案为： Y、Z ； 三组均为绿叶：浅绿叶=1：1 ； 第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7 。
（3）基因突变导致肽链变短的原因可能是终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。
故答案为： 终止密码提前出现 。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
18．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
19．（2021·湖南）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。
回答下列问题：
（1）根据F2表现型及数据分析，油菜半矮杆突变体S的遗传机制是 ，杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有 种结合方式，且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是 。
（2）将杂交组合①的F2所有高轩植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三种类型，全为高轩的记为F3-Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为 （用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？ 。
【答案】（1）由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制；16；F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
（2）7∶4∶4；Aabb、aaBb；不能
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）根据分析可推测，半矮秆突变体S是双隐性纯合子，其遗传机制是由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制。杂交组合①的F1为双杂合子，减数分裂可以产生雌雄配子各4种，且比例相等，雌雄配子结合的方式有4×4=16种。F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2）杂交组合①的F2所有高秆植株基因型及比例分别为1AABB：2AABb：2AaBB：4AaBb：1AAbb：2Aabb：1aaBB：2aaBb，所有高秆植株自交，其中含有一对纯合显性基因的高杆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高杆植株的比例为7/15，其后代全为高秆，记为F3-Ⅰ；AaBb占高杆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例≈15∶1 ，和杂交组合①、②的F2基本一致，记为F3-Ⅱ；2Aabb、2aaBb占高杆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致，记为 F3-Ⅲ，产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本均产生两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高杆∶半矮杆=3∶1，因此不能验证基因的自由组合定律。
故答案为：（1） 由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 ； 16 ； F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 （2） 7∶4∶4 ； Aabb、aaBb ； 不能
【分析】根据实验①和②，正交反交结果相同，说明控制高杆和半矮杆的基因不在性染色体上。又根据实验①②中F2出现高杆∶半矮杆≈15∶1，可知该性状受两对等位基因控制，且两对等位基因不连锁，且半矮杆占F2植株的1/16，应该是双隐性纯合子。
20．（2021·河北）我国科学家利用栽培稻（H）与野生稻（D）为亲本，通过杂交育种方法并辅以分子检测技术，选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段（含有耐缺氮基因TD），L7的7号染色体上带有D的染色体片段（含有基因SD），两个品系的其他染色体均来自于H（图1）。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交，利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测，对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测，检测结果以带型表示（图2）。
回答下列问题：
（1）为建立水稻基因组数据库，科学家完成了水稻 条染色体的DNA测序。
（2）实验一F2中基因型TDTD对应的是带型 。理论上，F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为 。
（3）实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108，表明F2群体的基因型比例偏离 定律。进一步研究发现，F1的雌配子均正常，但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常，推测无活性的花粉带有 （填“SD”或“SH”）基因。
（4）以L7和L12为材料，选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X（图3）。主要实验步骤包括：① ；②对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型 的植株即为目的植株。
（5）利用X和H杂交得到F1，若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，则F2中与X基因型相同的个体所占比例为 。
【答案】（1）12
（2）Ⅲ；1∶2∶1
（3）（基因）分离；SD
（4）将L7和L12杂交，获得F1后自交；α和Ⅲ
（5）1/80
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）据题图可知，水稻为雌雄同株的植物，含有12对同源染色体，故需要对水稻的12条染色体的DNA进行基因测序。
故答案为：12。
（2）实验一：亲本为L12（基因型TDTD）与H（基因型THTH）杂交，故F1的基因型为TDTH，F2的基因型分别为TDTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1，TDTD与亲本L12对应的条带相同，即条带Ⅲ，理论上，F2中产生带型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。
故答案为：Ⅲ；1∶2∶1。
（3）实验二：亲本为L7（基因型SDSD）与H（基因型SHSH）杂交，故F1的基因型为SDSH，F2的基因型分别为SDSD∶SDSH∶SHSH=1∶2∶1，理论上，F2中产生带型α：β：γ的个体数量比为1∶2∶1。实际上F2中产生带型α、β、γ的个体数量分别为12、120和108，约为1∶10∶9，带型α即SDSD的个体数量很少，结合题干，可推测无活性的花粉带有SD基因。
故答案为：（基因）分离；SD。
（4）TD/TH、SD/SH分别位于7号和12号染色体上，遵循自由组合定律，故可以设计以下实验：将L7（SDSDTHTH）和L12（SHSHTDTD）杂交，获得F1（SDSHTDTH）后自交，对最终获得的所有F2植株进行分子检测，同时具有带型α和Ⅲ的植株即为目的植株。
故答案为：将L7和L12杂交，获得F1后自交；α和Ⅲ。
（5）实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH=12∶120∶108=1∶10∶9，可知花粉中可存活SD=1/9，利用X（基因型为SDSDTDTD）和H（基因型为SHSHTHTH）杂交得到F1，基因型为SDSHTDTH，若F1产生的SD花粉无活性，所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，F1得到F2，利用棋盘法：
SDTD SDTH SHTD SHTD
1/9SDTD 1/9 1/9 1/9 1/9
1/9SDTH 1/9 1/9 1/9 1/9
SHTD 1 1 1 1
SHTD 1 1 1 1
F2中基因型为SDSDTDTD的个体所占比例为1/9÷（1/9×8+1×8）=1/80。
故答案为：1/80。
【分析】1、在可存活配子比例计算时，可利用棋盘法，实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH=12∶120∶108=1∶10∶9，计算花粉中可存活SD=x，
SD SH
xSD x x
SH 1 1
则：存在x/2x+2=1/20，计算得到x=1/9，可知花粉中可存活SD=1/9。
2、等位基因遵循分离定律，非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，L12的12号染色体上含有耐缺氮基因TD，L7的7号染色体上含有基因SD，SD/SH与TD/TH遵循基因自由组合定律。
21．（2021·全国甲）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验②中F1自交得F2）。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮 1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮 3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮
回答下列问题：
（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是 。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是 。
（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是 。
（3）实验②的F2中纯合体所占的比例为 。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是 ，判断的依据是 。
【答案】（1）基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；缺刻叶和齿皮
（2）甲和乙
（3）1/4
（4）果皮；F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】 （1）实验①中F1表现型进行逐一性状分析，分别统计两对相对性状的性状分离比，发现缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，发现每对相对性状结果都符合测交的结果，因而可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现不同于亲本F1的性状全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶和齿皮对网皮为显性性状。
（2）某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果相当于测交结果；而实验②的F2出现9∶3∶3∶1，符合基因自由组合定律的特点，因而F1的基因型为双等位基因杂合子AaBb。分析可知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，因而甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。
（3）实验②的F2中纯合体基因型为AABB，AAbb，aaBB，aabb，概率均为1/16。 所以实验②的F2中纯合体所占的总比例为1/4。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1，逐一分析法分析每对相对性状的性状分离比，我们发现，缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1，可推测叶形受两对非同源染色体上的等位基因控制。齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，可推测果皮受一对等位基因控制。
【分析】 由表格实验数据进行分析。表格里面有两对相对性状，所以需要进行逐一分析。利用注意分析法，分析每对相对性状的性状分离比，通过判断子代性状分离比是否符合自交、测交、杂交的结果，进行写出亲本的基因型。F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性（控制该性状的基因用A和a表示），齿皮对网皮为显性（控制该性状的基因用B和b表示），且F2出现9∶3∶3∶1。
22．（2021·全国乙卷）果蝇的灰体对黄体是显性性状，由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制：长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题：
（1）请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料，设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求：用遗传图解表示杂交过程。)
（2）若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1，F1相互交配得F2，则F2中灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅= , F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为 。
【答案】（1）
（2）3：1：3：1；3/16
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】（1）解∶黄体雌果蝇（XaXa)的一个Xa，来自父本，另一个Xa来自母本。即需要亲本均有Xa，而亲本灰体纯合子雌果蝇（XAXA)没有Xa，所以需要先用灰体纯合子雌果蝇（XAXA)和黄体雄果蝇(XaY)杂交，得到F1代XAXa，再用F1代（XAXa）与亲本黄体雄果蝇(XaY)杂交，即可得到黄体雌果蝇（XaXa).
遗传图解如下:
（2）用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蜂(XAYBB)作为亲本杂交得到F1的过程如下：
让F1相互交配得到F2的过程可以用拆分组合法进行快速计算：
XAXa×XaY→有1/2的概率产生灰体果蝇，有1/2的概率产生黄体果蝇
Bb×Bb→有3/4的概率产生长翅果蝇，有1/4的概率产生残翅果蝇
灰体长翅=1/2×3/4=3/8：灰体残翅=1/2×1/4=1/8；黄体长翅=1/2×3/4=3/8；黄体残翅=1/2×1/4=1/8。
所以，灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅=3：1：3：1。其中灰体长翅的概率为3/8。
在灰体长翅的表现型中，有1/2的个体是雌性，所以F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为3/8×1/2=3/16。
【分析】 1、先确定亲本基因型为：XAXA 和XaY，F1由亲本的雌雄配子随机结合产生。所以F1基因型为： XAXa 和 XAY，由于子代杂交不能直接得到黄体雌果蝇（XaXa），两条X染色体一条来自父方，一条来自母方），所以可以考虑回交法。
2、 杂交得到F1的基因型为BbXAXa和BbXaY。逐一分析法算出子二代灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅=（3:1）（1:1）=多少 ，F2中“灰体”“长翅”“雌蝇”出现的概率为多少。
四、综合题
23．（2021·山东）番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m 基因位于 2号染色体上，基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上，基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成，导入 H 基因的转基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表达，喷施萘乙酰胺（NAM）后含 H 基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
（1）基因型为 Mm 的植株连续自交两代，F2 中雄性不育植株所占的比例为 。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，则 F2 中可育晚熟红果植株所占比例为 。
（2）已知 H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞并获得转基因植株甲和乙，植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交，在形成配子时喷施 NAM，F1 均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因，则以上所得 F1 的体细胞中含有 个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因，则 H 基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因，则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是 ，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施 NAM，则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为 。
（3）若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因，在不喷施 NAM 的情况下，利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
【答案】（1）1/6；MmRr；5/12
（2）0；M基因；必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因；1/2n
（3）以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）基因型为Mm的植株自交，F1基因型及比例MM：Mm：mm=1：2：1，MM、Mm表型为大花、可育，mm只雌配子可育不能自自交，1/3MM和2/3Mm自交，F2中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育（Mm)晚熟红果（Rr)杂交种的基因型为MmRr，MmRr为亲本连续种植，即自由交配，两对等位基因自由组合，产生的配子有MR、Mr、mR、mr，比例为1：1：1：1，F1基因型及比例1MMRR：2MMRr：1MMrr：2MmRR：4MmRr：2Mmrr：1mmRR：2mmRr：1mmrr=1：2：1：2：4：2：1：2，F1形成雌配子种类及比例MR：Mr：mR：mr=1：1：1：1，雄配子种类及比例MR：Mr：mR：mr=2：2：1：1，则F2中可育晚熟红果植株（基因型为M-Rr)所占比例为1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=10/24，即5/12。
故答案为：1/6 ； MmRr ； 5/12 。
（2）已知喷施NAM后，含H基因的雄配子死亡，又因为转基因植株甲和乙与雄性不育植株杂交，喷施NAM之后F1均表现为雄性不育，由此可见雄性配子无死亡的，即F1的体细胞中含有0个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因，H基因的可能位置有：插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上。由题意可知，H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因，则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM，则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2。
故答案为：0 ； M基因 ； 必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因 ； 1/2n 。
（3）由题意可知，若植株甲的细胞中仅含一个H基因，在不喷施NAM的情况下，以雄性不育植株mm为母本、植体甲HMm为父本进行杂交，雌配子种类为m，雄配子为HM、m，则子代中大花植株（基因型为HMm）即为与植株甲基因型相同的植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株）。
故答案为：以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
24．（2021·天津）黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分（雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育）。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
（+）促进（-）抑制 *未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
（1）M基因的表达与乙烯的产生之间存在 （正/负）反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。
（2）依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开 花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 （乙烯抑制剂/乙烯利）时，出现雌花。
（3）现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。
母本基因型： ；父本基因型： ；对部分植物施加适量
【答案】（1）正
（2）两性；乙烯利
（3）FFmm；ffMM；乙烯抑制剂
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】（1）由图可知，乙烯可激活M基因的表达，M基因的表达促进乙烯的合成，乙烯的合成又激活M基因的表达，属于正反馈。
故答案为：正。
（2）由题意可知，F基因存在时乙烯合成，促进雌蕊发育，m基因表达不能促进乙烯的合成，不能抑制雄蕊发育，即雄蕊发育，则FFmm基因型的黄瓜植株开两性花，若想让该花只开雌花，则应外施乙烯类似物乙烯利。
故答案为：两性；乙烯利。
（3）由题意可知，F2要获得基因型为ffmm植株个体，则父母本应选母本基因型FFmm，父本基因型ffMM，且实验中F1基因型为FfMm，均开雌花，需要抑制乙烯合成，从而促进雄蕊发育，使其开雄花，进而自交。
故答案为：FFmm；ffMM；乙烯抑制。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。膨大剂、乙烯利是植物生长调节剂，用于果实催熟。
25．（2021·浙江）利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F2结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高秆和矮秆由等位基因 A（a）控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合 F2的表现形式及数量（株）
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题：
（1）矮秆对高秆为 性状，甲×乙得到的F1产生 种配子。
（2）为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ，逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是 。
（3）乙×丙的 F2中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
（4）甲与丙杂交得到F1，F1再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
【答案】（1）隐性；2
（2）mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA
（3）乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
（4）
【知识点】DNA分子的结构；基因的自由组合规律的实质及应用；RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】（1）甲与乙（纯合矮杆）杂交组合F2没有高杆，其他组合F2高杆：矮杆=3:1，所以矮杆为隐性性状。F1产生两种配子。
故答案为：隐性；2。
（2） 抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，可通过mRNA的情况得到反映，所以可分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA，逆转录后DNA进行PCR扩增。纯化RNA中出现的DNA污染，可加入DNA酶，将其中的DNA进行降解。
故答案为：mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA。
（3） 转基因过程中，外源基因可插入到不同的染色体上，乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
故答案为：乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
（4） 甲（aaB-B-）与丙（AAB+B+）杂交得到F1（AaB+B-），F1再与甲（aaB-B-）杂交的遗传图解如下。
故答案为：
【分析】①显性性状和隐性性状判断：一对相同性状亲本杂交 → 子代分离比为3:1 →分离比为3的为显性性状。
②自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不相干的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
26．（2021·广东）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
（2）如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ，此结果说明诱变产生了伴X染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为 果蝇的细胞内。
（3）上述突变基因可能对应图中的突变 （从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ，使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19 20…540 密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC
UUA…UAG AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU
UUA…UAG UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AAA：赖氨酸
突变③↓ UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UGA…UAG …表示省略的、没有变化的碱基
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇 基因突变；②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
【答案】（1）伴性遗传
（2）棒眼红眼；隐性完全致死；雌
（3）③；突变为终止密码子，蛋白质停止表达
（4）X染色体上的可见（或X染色体上的显性）；常染色体（或常染色体显性或常染色体隐性）
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）伴性遗传现象可以理解为由于位于性染色体上的基因，在遗传过程中通常和性别相关联的现象。
（2）由分析可知，F2雌蝇（含有两条X染色体，一条来自父方，一条来自母方）基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2代中雌蝇的两种表现型应该是棒眼杏红眼和棒眼红眼；然而由于F2代没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为雌果蝇的杂合子细胞内。
（3）突变①19号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸，蛋白质未发生改变；突变②4号密码子AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸，蛋白质仅替换一个氨基酸；突变③20号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为终止翻译，翻译产生的多肽如果不剪切，含有500多个氨基酸。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，多肽链明显变短，使胚胎死亡。
（4）染色体上的基因有显性和隐性基因之分。图所示的突变检测技术①优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外，还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变，即X染色体上的显性基因突变以及隐性基因突变；该技术检测的结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【分析】（1）由基于M-5品系的突变检测技术路线可知：
（2）密码子
①密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性
简并性：一种氨基酸对应多个密码子
通用性：生物界公用一套密码子
注： 关于密码子的要点：
①密码子共有64种，终止密码有3种，决定氨基酸的密码子有61种。
②除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。
③AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。
④“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。
⑤地球上的所有生物全部共用这套密码子。
27．（2021·浙江）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。
回答下列问题：
（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ，乙的核型为 。
（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有 种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是 。
（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
【答案】（1）果胶酶；2n-1=23
（2）2；1/8
（3）
（4）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂；基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则题图可分为12组染色体，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1基因型为AaBB、AaBO，共2种；F1自交，其中AaBB自交,子代核型均为2n=24，1/2AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下： 。
【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，据此分析作答。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题08 遗传的基本规律
一、单选题
1．（2021·湖北）甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒，699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒，490白色籽粒
根据结果，下列叙述错误的是（ ）
A．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色：7白色
B．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C．组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色：1白色
D．组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色
2．（2021·湖北）人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i三者之间互为等位基因决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原，IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原，ii基型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图（如图），对家系中各成员的血型进行检测，结果如表，其中“+”表示阳性反应，“-”表示阴性反应。
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
下列叙述正确的是（ ）
A．个体5基因型为IAi，个体6基因型为IBi
B．个体1基因型为IAIB，个体2基因型为IAIA或IAi
C．个体3基因型为IBIB或IBi，个体4基因型为IAIB
D．若个体5与个体6生第二个孩子，该孩子的基因型一定是ii
3．（2021·辽宁）基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是（ ）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
4．（2021·山东）果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制，且 Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1，下列关于 F1的说法错误的是（ ）
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为 1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D．缺刻翅基因的基因频率为 1/6
5．（2021·天津）某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体 母亲 父亲 姐姐 患者
表现型 正常 正常 正常 患病
SC基因测序结果 [605G/A] [731A/G] [605G/G]；[731A/A] ？
注：测序结果只给出基一条链（编码链）的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A，其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基应为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2021·北京）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
7．（2021·浙江）某玉米植株产生的配子种类及比例为 YR∶ Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为（ ）
A．1/16 B．1/8 C．1/4 D．1/2
8．（2021·湖南）有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生育能力，原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a，而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．Ⅱ-1的基因型为XaY
B．Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C．I-1的致病基因来自其父亲或母亲
D．人群中基因a的频率将会越来越低
9．（2021·全国甲）果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（ ）
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇 B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体 D．亲本果蝇均为长翅杂合体
10．（2021·全国乙卷）某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（ ）
A．植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
11．（2021·浙江）小家鼠的某1个基因发生突变，正常尾变成弯曲尾。现有一系列杂交试验，结果如下表。第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配获得F2。F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为（ ）
杂交 P F1
组合 雌 雄 雌 雄
① 弯曲尾 正常尾 1/2弯曲尾，1/2正常尾 1/2弯曲尾，1/2正常尾
② 弯曲尾 弯曲尾 全部弯曲尾 1/2弯曲尾，1/2正常尾
③ 弯曲尾 正常尾 4/5弯曲尾，1/5正常尾 4/5弯曲尾，1/5正常尾
注：F1中雌雄个体数相同
A．4/7 B．5/9 C．5/18 D．10/19
12．（2021·浙江）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
13．（2021·浙江）某种小鼠的毛色受AY（黄色）、A（鼠色）、a（黑色）3个基因控制，三者互为等位基因，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，并且基因型AYAY胚胎致死（不计入个体数）。下列叙述错误的是（ ）
A．若AYa个体与AYA个体杂交，则F1有3种基因型
B．若AYa个体与Aa个体杂交，则F1有3种表现型
C．若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交，则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D．若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交，则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
二、多选题
14．（2021·辽宁）雌性小鼠在胚胎发育至4-6天时，细胞中两条X染色体会有一条随机失活，经细胞分裂形成子细胞，子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠，甲为发红色荧光的雄鼠（基因型为XRY），乙为发绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX）。甲乙杂交产生F1，F1雌雄个体随机交配，产生F2。若不发生突变，下列有关叙述正确的是（ ）
A．F1中发红色荧光的个体均为雌性
B．F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4
C．F1中只发红色荧光的个体，发光细胞在身体中分布情况相同
D．F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
15．（2021·山东）小鼠 Y 染色体上的 S 基因决定雄性性别的发生，在 X 染色体上无等位基因，带有 S 基因的染色体片段可转接到 X 染色体上。已知配子形成不受 S 基因位置和数量的影响，染色体能正常联会、分离，产生的配子均具有受精能力；含 S 基因的受精卵均发育为雄性，不含 S 基因的均发育为雌性，但含有两个 Y 染色体的受精卵不发育。一个基因型为 XYS 的受精卵中的 S 基因丢失，由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得 F1，F1 小鼠雌雄间随机杂交得 F2，则 F2 小鼠中雌雄比例可能为（ ）
A．4∶3 B．3∶4 C．8∶3 D．7∶8
16．（2021·河北）杜氏肌营养不良（DMD）是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，男性中发病率约为1/4000.甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常，家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果（显示部分序列，其他未显示序列均正常）如图。下列叙述错误的是（ ）
A．家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因
B．若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子，儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C．不考虑其他突变，家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
D．人群中女性DMD患者频率远低于男性，女性中携带者的频率约为1/4000
三、实验探究题
17．（2021·辽宁）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：
（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去 未成熟花的全部 ，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为 。
（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。
实验分组 母本 父本 F1叶色
第1组 W X 浅绿
第2组 W Y 绿
第3组 W Z 绿
第4组 X Y 绿
第5组 X Z 绿
第6组 Y Z 绿
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体 的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为 。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为 。
（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是 。
18．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
19．（2021·湖南）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。
回答下列问题：
（1）根据F2表现型及数据分析，油菜半矮杆突变体S的遗传机制是 ，杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有 种结合方式，且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是 。
（2）将杂交组合①的F2所有高轩植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三种类型，全为高轩的记为F3-Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为 （用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？ 。
20．（2021·河北）我国科学家利用栽培稻（H）与野生稻（D）为亲本，通过杂交育种方法并辅以分子检测技术，选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段（含有耐缺氮基因TD），L7的7号染色体上带有D的染色体片段（含有基因SD），两个品系的其他染色体均来自于H（图1）。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交，利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测，对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测，检测结果以带型表示（图2）。
回答下列问题：
（1）为建立水稻基因组数据库，科学家完成了水稻 条染色体的DNA测序。
（2）实验一F2中基因型TDTD对应的是带型 。理论上，F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为 。
（3）实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108，表明F2群体的基因型比例偏离 定律。进一步研究发现，F1的雌配子均正常，但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常，推测无活性的花粉带有 （填“SD”或“SH”）基因。
（4）以L7和L12为材料，选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X（图3）。主要实验步骤包括：① ；②对最终获得的所有植株进行分子检测，同时具有带型 的植株即为目的植株。
（5）利用X和H杂交得到F1，若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，则F2中与X基因型相同的个体所占比例为 。
21．（2021·全国甲）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验②中F1自交得F2）。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮 1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮 3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮
回答下列问题：
（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是 。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是 。
（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是 。
（3）实验②的F2中纯合体所占的比例为 。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是 ，判断的依据是 。
22．（2021·全国乙卷）果蝇的灰体对黄体是显性性状，由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制：长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题：
（1）请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料，设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求：用遗传图解表示杂交过程。)
（2）若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1，F1相互交配得F2，则F2中灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅= , F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为 。
四、综合题
23．（2021·山东）番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m 基因位于 2号染色体上，基因型为 mm 的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为 MM、Mm 的植株表现为大花、可育。R、r 基因位于 5 号染色体上，基因型为 RR、Rr、rr 的植株表现型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的 H 基因控制某种酶的合成，导入 H 基因的转基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表达，喷施萘乙酰胺（NAM）后含 H 基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
（1）基因型为 Mm 的植株连续自交两代，F2 中雄性不育植株所占的比例为 。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，则 F2 中可育晚熟红果植株所占比例为 。
（2）已知 H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞并获得转基因植株甲和乙，植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交，在形成配子时喷施 NAM，F1 均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因，则以上所得 F1 的体细胞中含有 个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因，则 H 基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因，则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是 ，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施 NAM，则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为 。
（3）若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因，在不喷施 NAM 的情况下，利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
24．（2021·天津）黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分（雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育）。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
（+）促进（-）抑制 *未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
（1）M基因的表达与乙烯的产生之间存在 （正/负）反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。
（2）依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开 花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 （乙烯抑制剂/乙烯利）时，出现雌花。
（3）现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。
母本基因型： ；父本基因型： ；对部分植物施加适量
25．（2021·浙江）利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F2结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高秆和矮秆由等位基因 A（a）控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合 F2的表现形式及数量（株）
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题：
（1）矮秆对高秆为 性状，甲×乙得到的F1产生 种配子。
（2）为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ，逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是 。
（3）乙×丙的 F2中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
（4）甲与丙杂交得到F1，F1再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
26．（2021·广东）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
（2）如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ，此结果说明诱变产生了伴X染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为 果蝇的细胞内。
（3）上述突变基因可能对应图中的突变 （从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ，使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19 20…540 密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC
UUA…UAG AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU
UUA…UAG UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AAA：赖氨酸
突变③↓ UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UGA…UAG …表示省略的、没有变化的碱基
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇 基因突变；②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
27．（2021·浙江）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。
回答下列问题：
（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ，乙的核型为 。
（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有 种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是 。
（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、乙与丙都是纯合白色籽粒品种，若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则两对等位基因遵循自由组合定律，由表可知，F2玉米籽粒性状比为9红色：7白色，A正确；
B、由题意可知，乙与丙都是纯合白色籽粒品种，若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则甲、乙、丙三个品种各含一对显性等位基因两队隐形等位基因且显性等位基因不同，即玉米籽粒颜色可由三对基因控制，B正确；
C、由题意可知，组1中的F1与甲杂交，相当于一对等位基因测交，故产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色，C错误；
D、由题意可知，组2中的F1与丙杂交，相当于一对等位基因测交，所产生玉米籽粒性状比为1红色：1白色，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
（1）12：3：1即（9AB_+3A_bb）：3aaB_：1aabb或（9A_B_+3aaB_)：3A_bb：1aabb，测交结果为：2：1：1 。
（2）9：6：1即9AB：(3A_bb+3aaB_)：1aabb ，测交结果为：1：2：1。
（3）9：3：4即9AB：3A_bb：(3aaB_+1aabb)或9A_B_：3aaB_：(3A_bb+1aabb) ，测交结果为：1：1：2。
（4）13：3即（9A_B_+3A_bb+1aabb)：3aaB_或（9A_B_+3aaB_+1aabb)：3A_bb ，测交结果为：3：1。
（5）15：1即（9AB_+3A_bb+3aaB_)：1aabb ，测交结果为：3：1。
（6）9：7即9AB：(3A_bb+3aaB_+1aabb)，测交结果为：1：3。
3、由题意可知：甲×乙产生F1全是红色籽粒，F1自交产生F2中红色：白色=9：7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律；甲x丙产生F1全是红色籽粒，F1自交产生F2中红色：白色=9：7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。则红色为显性，红色与白色可能至少由三对等位基因控制，假定用A/a、B/b、C/c，甲乙丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc。
2．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由表可知，5号个体基因型为IAi，6号个体基因型为IBi，A正确；
B、由表可知，1号个体基因型为IAIB，2号个体基因型为IAi，B错误；
C、由表可知，3号个体基因型为IBi，4号个体基因型为IAIB，C错误；
D、由表可知，5号个体基因型为IAi，6号个体基因型为IBi，第二个孩子的基因型可能为IAIB、IAi、IBi或者ii，D错误。
故答案为：A。
【分析】人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i三者之间互为等位基因决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原，IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原，ii基型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。由表可知，1号个体基因型为IAIB，2号个体基因型为IAi，3号个体基因型为IBi，4号个体基因型为IAIB，5号个体基因型为IAi，6号个体基因型为IBi，7号个体基因型为ii。
3．【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由图可知，该精原细胞进行有丝分裂产生的子细胞基因型为AABB和Aabb或者AaBb，比例为1：1：2，子细胞进行减数分裂，经过减数分裂Ⅰ 产生的子细胞中基因组成为AAbb的只有基因型为Aabb（1/4）和AaBb（1/2），Aabb（1/4）进行减数分裂Ⅰ产生基因型为AAbb的子细胞的比例为1/2，AaBb（1/2）进行减数分裂Ⅰ产生基因型为AAbb的子细胞的比例为1/4，则减数分裂Ⅰ 产生的子细胞中基因组成为AAbb的比例为1/4×1/2+1/2×1/4=1/4，即B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
4．【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、亲本星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，则结合题意可知F1中星眼缺刻翅果蝇（只有雌蝇2/9）与圆眼正常翅果蝇（2/9）数量相等，A正确；
B、雌果蝇中纯合子所占比例为1/3（圆眼）×1/2（缺刻翅）=1/6，B正确；
C、分析题意可知缺刻翅雄果蝇致死，则雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；
D、分析题意可知，F1中缺刻翅基因的基因频率为1/（2×2+1）=1/5，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、分析题意可知，星眼为显性，且纯合显性致死；缺刻翅为显性，且缺刻翅雄果蝇致死。
5．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】由题意可知， 患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点 ，由表可知母亲605G/A表现正常，父亲731A/G表现正常，且姐姐605G/G；731A/A表现正常，即第605号碱基G正常，第731号碱基A正常，则患者应该是两个基因位点都发生突变，即A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
6．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、高温加热破坏会维生素，造成维生素的流失和分解，A正确；
B、转基因抗虫棉产生的毒蛋白只针对棉虫，对人无毒，B错误；
C、消毒液杀死的是体表的细菌和病毒，不能清除进入人体的病毒，C错误；
D、血型遗传受基因控制，A型血和B型血的父母可能生出O型血的孩子，故血型不同也可能是亲生的，D错误。
故答案为：A
【分析】1、烹饪饮食的方法不当蔬菜、水果等食物是人体摄入维生素C的主要来源。研究发现，人们若采取以下烹饪方法，就会导致饮食中所含的维生素C大量流失：①将蔬菜先切后洗。②将蔬菜切得很碎。③用铁制的刀具切蔬菜。铁会促使蔬菜中所含的维生素C更快地发生氧化。因此，人们应尽量少用刀切菜，而应养成用手撕菜的习惯。④炖煮蔬菜的时间过长。⑤长时间地存放水果和蔬菜。维生素C易被空气中的氧气氧化，因此蔬菜、水果被存放的时间越长，其中所含的维生素C就流失得越多。
2、转基因抗虫棉产生的毒蛋白会使棉虫致死，而不对人体产生毒性，是由于人体细胞没有毒蛋白的特异性受体，并且人误食了该毒蛋白质之后经过消化系统蛋白质已经变性甚至降解，没了毒性。
3、消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
4、血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。
7．【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】用棋盘法解该题较为简单
YR Yr yR yr
YR YyRR
Yr
yR YrRR
yr
从表格中分析：YrRR所占比例为2/16，即1/8。
故答案为：B。
【分析】棋盘法较为明了，可通过棋盘中的基因型或表现型直接得出结论，适用于解决自由交配，存在致死现象的题目。
8．【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、据图可知Ⅱ-1是女性化患者，所以Ⅱ-1的基因型是XaY，A不符合题意；
B、Ⅱ-2是女性携带者，其基因型是XAXa，与正常男性XAY婚配后，后代基因型及比例为：XAXA：XAXa：XAY：XaY=1：1：1：1，则所生后代的患病概率是1/4，B不符合题意；
C、Ⅰ-1是女性携带者，基因型为XAXa，若致病基因来自父亲，则父亲基因型为XaY，由题干可知XaY为不育的女性化患者，因此，其致病基因只可能来自母亲，C符合题意；
D、XaY（女性化患者）无生育能力，会使人群中a的基因频率越来越低，A的基因频率逐渐增加，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据题干可知女性化患者的性染色体组成是XY，且X染色体上有隐性治病基因a，Y染色体上没有相应的等位基因，则女性化患者的基因型为XaY，正常女性基因型为XAXA，女性携带者基因型为XAXa，正常男性基因型为XAY。
9．【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】AB、M的基因型为Aa cc XbY或AaccXbXb，表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或者长翅黑檀体白眼雌蝇，A错误，B正确；
C、N基因型为AaCcXBXb或AaCcXBY，三对等位基因均为杂合的， 果蝇N为灰体红眼杂合体，C正确；
D、由于亲本长翅的基因型均是Aa，为杂合体，D正确。
故答案为：A。
【分析】根据图意数据的性状分离比可知：果蝇M与果蝇N作为亲本进行杂交杂交，子代中长翅：残翅=3：1，说明长翅相对残翅为显性性状，所以亲本的基因型均为Aa（假设控制翅型的基因为A/a）；子代红眼：白眼=1：1，由书本果蝇红眼为显性性状，且控制眼色的基因位于X染色体上，假设控制眼色的基因为B/b），所以亲本基因型为XBXb×XbY或XbXb×XBY；子代灰身：黑檀体=1：1，灰体相对檀体为显性性状，亲本基因型为Cc×cc（假设控制体色的基因为C/c）；。3个性状由3对独立遗传的基因控制，所以遗传时遵循基因的自由组合定律。因为N表现为显性性状灰体红眼，故N基因型为AaCcXBXb或AaCcXBY，则M的基因型对应为Aa cc XbY或AaccXbXb 。
10．【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、n对基因均杂合的植株A进行测交，后代表现型种类有2n种，A正确;
B、n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异相同，B错误;
C、植株A测交子代中n对基因均杂合的概率为1/2n，纯合子的概率为1/2n，这两种个体概率相等，C正确；
D、植株A测交子代中纯合子的概率为1/2n，杂合子的概率为1-(1/2n)，n≥2时，1-(1/2n)大于1/2n，一般而言，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确；
故答案为：B.
【分析】 1、通过分析1对、2对、3对……等位基因均杂合的个体，进行测交，用数学归纳法归纳出后代的表现型种类有2n种，其中，子代n对基因均杂合的占1/2n，隐性纯合子占1/2n，n对基因全是显性纯合子占1/2n，杂合子占（1-1/2n）。
2、基因自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
11．【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】依据以上分析，由第①组中弯曲尾与正常尾杂交，F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾=1∶1，可推测第①组亲本基因型为XAXa×XaY，则产生的F1中雄性个体基因型及比例为XAY：XaY=1∶1；第③组中弯曲尾与正常尾（XaY）杂交，F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾=4∶1，由于亲本雄性正常尾（XaY）产生的配子类型及比例为Xa∶Y=1∶1，根据F1比例可推得亲本雌性弯曲尾产生的配子类型及比例为XA∶Xa=4∶1。
若第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配产生F2，已知第①组F1雄性个体中XAY：XaY=1∶1，产生的配子类型及比例为XA∶Xa∶Y=1∶1∶2，而第③组亲本雌性个体产生的配子类型及比例为XA∶Xa=4∶1，则F2中雌性弯曲尾（XAXA、XAXa）个体所占比例为1/4×4/5+1/4×1/5+1/4×4/5=9/20，F2中雌性弯曲尾杂合子（XAXa）所占比例为1/4×1/5+1/4×4/5=5/20，综上，F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为5/20÷9/20=5/9。因此B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】分析表格，由第②组中弯曲尾与弯曲尾杂交，F1的雌雄个体表现不同，说明该性状的遗传与性别相关联，相关基因位于性染色体上，又由F1中雌性全为弯曲尾，雄性中弯曲尾∶正常尾=1∶1，可推测控制尾形的基因位于X染色体上，且弯曲尾对正常尾为显性，该小家鼠发生的突变类型为显性突变。设相关基因为A、a，则正常尾个体的基因型为XaY、XaXa，弯曲尾个体的基因型为XAXA、XAXa、XAY，据此分析。
12．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
13．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若AYa个体与AYA个体杂交，由于基因型AYAY胚胎致死，则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型，A正确；
B、若AYa个体与Aa个体杂交，产生的F1的基因型及表现型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），即有3种表现型，B正确；
C、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只黑色雌鼠（aa）杂交，产生的F1的基因型为AYa（黄色）、Aa（鼠色），或AYa（黄色）、aa（黑色），不会同时出现鼠色个体与黑色个体，C错误；
D、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只纯合鼠色雌鼠（AA）杂交，产生的F1的基因型为AYA（黄色）、AA（鼠色），或AYA（黄色）、Aa（鼠色），则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体，D正确。
故答案为：C。
【分析】由题干信息可知，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，AYAY胚胎致死，因此小鼠的基因型及对应毛色表型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、AA（鼠色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），据此分析。
14．【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】A、发红色荧光的雄鼠（基因型为XRY） 和 绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX）杂交 ，F1中雄性个体的X染色体来自母本绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX），不存在红色荧光，则红色荧光的全为雌鼠，A正确；
B、由题意可知，F1的基因型及比例XRX：XY：XRXG：XGY=1：1：1：1，同时发出红绿荧光的比例为1/4，B正确；
C、F1中基因型XRX只发红光，雌性小鼠发育过程中一条X染色体随机失活，发光细胞在身体中分布情况不相同，C错误；
D、由题意可知，F1的基因型及比例XRX：XY：XRXG：XGY=1：1：1：1，F1雌雄个体随机交配产生F2 ，计算可得F2中只发一种荧光的概率是11/16，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、由题意可知，雌性小鼠发育过程中一条X染色体随机失活，雄性小鼠不存在这种现象，发红色荧光的雄鼠（基因型为XRY） 和 绿色荧光的雌鼠（基因型为XGX）杂交 ，F1的基因型及比例XRX：XY：XRXG：XGY=1：1：1：1，F1随机交配，则F1雌配子产生的种类及比例是XR：XG：X=2：1：1，雄配子产生的种类及比例为XG：X：Y=1：1：2。
15．【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】分析题意可知，母本基因型XY，父本基因型可能能是XYS，XSY，XSX（YY受精卵不发育，XSXS杂交F1全为雄性，不能雌雄交配）。
若未支付本基因型为XYS，则XY×XYS→F1，F1基因型为XX：XY：XYS=1（雌）：1（雌）：1（雄）：1YYS（致死），则F1雌雄随机杂交的F2，F1雌性产生配子及比例X：Y=3：1，雄性产生的配子X：YS=1：1，F2基因型及比例为XX（雌）：XYS（雄）：XY（雌）：YYS（致死）=3：3：1：1，故雌性：雄性=4：3；
若未支付本基因型为XSY，则XY×XSY→F1，F1基因型为XSX（雄）：XSY（雄）：XY（雌）：YY（致死）=1：1：1：1，则F1雌雄随机杂交的F2，F1雌性产生配子及比例X：Y=1：1，雄性产生的配子XS：X：Y=2：1：1，F2基因型及比例为XX（雌）：XY：（雌）：XSX（雄）：XSY（雄）：XY（雌）：YY（致死）=3：3：1：1，故F2雌性：雄性=3：4；
若未支付本基因型为XSX，则XY×XSX→F1，F1基因型为XSX（雄）：XSY（雄）：XX（雌）：XY（雌）=1：1：1：1，则F1雌雄随机杂交的F2，F1雌性产生配子及比例X：Y=3：1，雄性产生的配子XS：X：Y=2：1：1，F2基因型及比例为XX（雌）：XY：（雌）：XSX（雄）：XSY（雄）：XY（雌）：YY（致死）=3：1：6：2：3：1，故F2雌性：雄性=7：3，故A、B、D正确，与题意相符，C错误，不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、分析题意可知，母本基因型XY，父本基因型可能能是XYS，XSY，XSX（YY受精卵不发育，XSXS杂交F1全为雄性，不能雌雄交配）
16．【答案】A,B,D
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A.从测序结果分析，家系甲Ⅱ-1的致病基因不来自母亲，可能来自基因突变，家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因，A说法错误；
B.由于ab基因连锁，交叉互换的概率较低，家系乙Ⅰ-1（XABY）和Ⅰ-2（XABXab）再生育一个儿子，儿子患两种病的概率高于患一种病的概率，B说法错误；
C.不考虑其他变异，家系甲Ⅱ-2（XBY），家系乙中Ⅱ-2（1/2XBXb、1/2XBXB）生出患DMD儿子的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，C说法正确；
D.DMD是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，人群中女性DMD患者频率远低于男性，男性中发病率约为1/4000，即Xb=1/4000，则XB=3999/4000，女性中携带者的频率约为2×1/4000×3999/4000≈1/2000，D说法错误；
故答案为：ABD。
【分析】1、杜氏肌营养不良（DMD）和红绿色盲均是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，这两种病均位于X染色体上，属于连锁遗传。
2、根据家系甲部分成员DMD基因测序结果可知，Ⅰ-2个体基因序列正常，Ⅱ-1个体基因序列异常，假设DMD的致病基因用b表示，则Ⅰ-2的基因型为XBXB，Ⅱ-1的基因型为XbY，则Ⅱ-1患病的原因可能母亲产生配子时发生了基因突变。
17．【答案】（1）母本；雄蕊；绿叶：浅绿叶=3：1
（2）Y、Z；三组均为绿叶：浅绿叶=1：1；第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7
（3）终止密码提前出现
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花， 进行水稻杂交实验时， 应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1为杂合子，F1自交后代F2的表现型及比例为绿叶：浅绿叶=3：1。
故答案为： 母本 ； 雄蕊 ； 绿叶：浅绿叶=3：1 。
（2） 四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，由表可知，第1组W、X杂交，F1为浅绿叶，则W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，则W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即非等位基因，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，设X的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，即X基因型为aaBBCC，Y基因型为AAbbCC，Z的基因型为AABBcc，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；同理可得第5组、第6组的结果也是绿叶：浅绿叶=1：1。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；第5组：X（aaBBCC）×Z（AABBcc），F1基因型为AaBBCc，F1产生配子及比例为，ABC：aBc：ABc：aBC=1：1：1：1，即AB、aB和C、c可以进行自由组合，F1自交后代F2表型及比例为9：3：3：1，而任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，F2的表现型为绿叶：浅绿叶=9：7；同理可得第6组绿叶：浅绿叶=9：7。
故答案为： Y、Z ； 三组均为绿叶：浅绿叶=1：1 ； 第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7 。
（3）基因突变导致肽链变短的原因可能是终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。
故答案为： 终止密码提前出现 。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
18．【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
19．【答案】（1）由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制；16；F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
（2）7∶4∶4；Aabb、aaBb；不能
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）根据分析可推测，半矮秆突变体S是双隐性纯合子，其遗传机制是由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制。杂交组合①的F1为双杂合子，减数分裂可以产生雌雄配子各4种，且比例相等，雌雄配子结合的方式有4×4=16种。F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2）杂交组合①的F2所有高秆植株基因型及比例分别为1AABB：2AABb：2AaBB：4AaBb：1AAbb：2Aabb：1aaBB：2aaBb，所有高秆植株自交，其中含有一对纯合显性基因的高杆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高杆植株的比例为7/15，其后代全为高秆，记为F3-Ⅰ；AaBb占高杆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例≈15∶1 ，和杂交组合①、②的F2基本一致，记为F3-Ⅱ；2Aabb、2aaBb占高杆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致，记为 F3-Ⅲ，产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本均产生两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高杆∶半矮杆=3∶1，因此不能验证基因的自由组合定律。
故答案为：（1） 由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 ； 16 ； F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 （2） 7∶4∶4 ； Aabb、aaBb ； 不能
【分析】根据实验①和②，正交反交结果相同，说明控制高杆和半矮杆的基因不在性染色体上。又根据实验①②中F2出现高杆∶半矮杆≈15∶1，可知该性状受两对等位基因控制，且两对等位基因不连锁，且半矮杆占F2植株的1/16，应该是双隐性纯合子。
20．【答案】（1）12
（2）Ⅲ；1∶2∶1
（3）（基因）分离；SD
（4）将L7和L12杂交，获得F1后自交；α和Ⅲ
（5）1/80
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）据题图可知，水稻为雌雄同株的植物，含有12对同源染色体，故需要对水稻的12条染色体的DNA进行基因测序。
故答案为：12。
（2）实验一：亲本为L12（基因型TDTD）与H（基因型THTH）杂交，故F1的基因型为TDTH，F2的基因型分别为TDTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1，TDTD与亲本L12对应的条带相同，即条带Ⅲ，理论上，F2中产生带型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ的个体数量比为1∶2∶1。
故答案为：Ⅲ；1∶2∶1。
（3）实验二：亲本为L7（基因型SDSD）与H（基因型SHSH）杂交，故F1的基因型为SDSH，F2的基因型分别为SDSD∶SDSH∶SHSH=1∶2∶1，理论上，F2中产生带型α：β：γ的个体数量比为1∶2∶1。实际上F2中产生带型α、β、γ的个体数量分别为12、120和108，约为1∶10∶9，带型α即SDSD的个体数量很少，结合题干，可推测无活性的花粉带有SD基因。
故答案为：（基因）分离；SD。
（4）TD/TH、SD/SH分别位于7号和12号染色体上，遵循自由组合定律，故可以设计以下实验：将L7（SDSDTHTH）和L12（SHSHTDTD）杂交，获得F1（SDSHTDTH）后自交，对最终获得的所有F2植株进行分子检测，同时具有带型α和Ⅲ的植株即为目的植株。
故答案为：将L7和L12杂交，获得F1后自交；α和Ⅲ。
（5）实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH=12∶120∶108=1∶10∶9，可知花粉中可存活SD=1/9，利用X（基因型为SDSDTDTD）和H（基因型为SHSHTHTH）杂交得到F1，基因型为SDSHTDTH，若F1产生的SD花粉无活性，所占比例与实验二结果相同，雌配子均有活性，F1得到F2，利用棋盘法：
SDTD SDTH SHTD SHTD
1/9SDTD 1/9 1/9 1/9 1/9
1/9SDTH 1/9 1/9 1/9 1/9
SHTD 1 1 1 1
SHTD 1 1 1 1
F2中基因型为SDSDTDTD的个体所占比例为1/9÷（1/9×8+1×8）=1/80。
故答案为：1/80。
【分析】1、在可存活配子比例计算时，可利用棋盘法，实验二中SDSD∶SDSH∶SHSH=12∶120∶108=1∶10∶9，计算花粉中可存活SD=x，
SD SH
xSD x x
SH 1 1
则：存在x/2x+2=1/20，计算得到x=1/9，可知花粉中可存活SD=1/9。
2、等位基因遵循分离定律，非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，L12的12号染色体上含有耐缺氮基因TD，L7的7号染色体上含有基因SD，SD/SH与TD/TH遵循基因自由组合定律。
21．【答案】（1）基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；缺刻叶和齿皮
（2）甲和乙
（3）1/4
（4）果皮；F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】 （1）实验①中F1表现型进行逐一性状分析，分别统计两对相对性状的性状分离比，发现缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，发现每对相对性状结果都符合测交的结果，因而可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现不同于亲本F1的性状全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶和齿皮对网皮为显性性状。
（2）某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果相当于测交结果；而实验②的F2出现9∶3∶3∶1，符合基因自由组合定律的特点，因而F1的基因型为双等位基因杂合子AaBb。分析可知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，因而甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。
（3）实验②的F2中纯合体基因型为AABB，AAbb，aaBB，aabb，概率均为1/16。 所以实验②的F2中纯合体所占的总比例为1/4。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1，逐一分析法分析每对相对性状的性状分离比，我们发现，缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1，可推测叶形受两对非同源染色体上的等位基因控制。齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，可推测果皮受一对等位基因控制。
【分析】 由表格实验数据进行分析。表格里面有两对相对性状，所以需要进行逐一分析。利用注意分析法，分析每对相对性状的性状分离比，通过判断子代性状分离比是否符合自交、测交、杂交的结果，进行写出亲本的基因型。F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性（控制该性状的基因用A和a表示），齿皮对网皮为显性（控制该性状的基因用B和b表示），且F2出现9∶3∶3∶1。
22．【答案】（1）
（2）3：1：3：1；3/16
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】（1）解∶黄体雌果蝇（XaXa)的一个Xa，来自父本，另一个Xa来自母本。即需要亲本均有Xa，而亲本灰体纯合子雌果蝇（XAXA)没有Xa，所以需要先用灰体纯合子雌果蝇（XAXA)和黄体雄果蝇(XaY)杂交，得到F1代XAXa，再用F1代（XAXa）与亲本黄体雄果蝇(XaY)杂交，即可得到黄体雌果蝇（XaXa).
遗传图解如下:
（2）用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蜂(XAYBB)作为亲本杂交得到F1的过程如下：
让F1相互交配得到F2的过程可以用拆分组合法进行快速计算：
XAXa×XaY→有1/2的概率产生灰体果蝇，有1/2的概率产生黄体果蝇
Bb×Bb→有3/4的概率产生长翅果蝇，有1/4的概率产生残翅果蝇
灰体长翅=1/2×3/4=3/8：灰体残翅=1/2×1/4=1/8；黄体长翅=1/2×3/4=3/8；黄体残翅=1/2×1/4=1/8。
所以，灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅=3：1：3：1。其中灰体长翅的概率为3/8。
在灰体长翅的表现型中，有1/2的个体是雌性，所以F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为3/8×1/2=3/16。
【分析】 1、先确定亲本基因型为：XAXA 和XaY，F1由亲本的雌雄配子随机结合产生。所以F1基因型为： XAXa 和 XAY，由于子代杂交不能直接得到黄体雌果蝇（XaXa），两条X染色体一条来自父方，一条来自母方），所以可以考虑回交法。
2、 杂交得到F1的基因型为BbXAXa和BbXaY。逐一分析法算出子二代灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅=（3:1）（1:1）=多少 ，F2中“灰体”“长翅”“雌蝇”出现的概率为多少。
23．【答案】（1）1/6；MmRr；5/12
（2）0；M基因；必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因；1/2n
（3）以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）基因型为Mm的植株自交，F1基因型及比例MM：Mm：mm=1：2：1，MM、Mm表型为大花、可育，mm只雌配子可育不能自自交，1/3MM和2/3Mm自交，F2中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育（Mm)晚熟红果（Rr)杂交种的基因型为MmRr，MmRr为亲本连续种植，即自由交配，两对等位基因自由组合，产生的配子有MR、Mr、mR、mr，比例为1：1：1：1，F1基因型及比例1MMRR：2MMRr：1MMrr：2MmRR：4MmRr：2Mmrr：1mmRR：2mmRr：1mmrr=1：2：1：2：4：2：1：2，F1形成雌配子种类及比例MR：Mr：mR：mr=1：1：1：1，雄配子种类及比例MR：Mr：mR：mr=2：2：1：1，则F2中可育晚熟红果植株（基因型为M-Rr)所占比例为1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=10/24，即5/12。
故答案为：1/6 ； MmRr ； 5/12 。
（2）已知喷施NAM后，含H基因的雄配子死亡，又因为转基因植株甲和乙与雄性不育植株杂交，喷施NAM之后F1均表现为雄性不育，由此可见雄性配子无死亡的，即F1的体细胞中含有0个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因，H基因的可能位置有：插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上。由题意可知，H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因，则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM，则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2。
故答案为：0 ； M基因 ； 必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因 ； 1/2n 。
（3）由题意可知，若植株甲的细胞中仅含一个H基因，在不喷施NAM的情况下，以雄性不育植株mm为母本、植体甲HMm为父本进行杂交，雌配子种类为m，雄配子为HM、m，则子代中大花植株（基因型为HMm）即为与植株甲基因型相同的植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株）。
故答案为：以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株（或：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
24．【答案】（1）正
（2）两性；乙烯利
（3）FFmm；ffMM；乙烯抑制剂
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】（1）由图可知，乙烯可激活M基因的表达，M基因的表达促进乙烯的合成，乙烯的合成又激活M基因的表达，属于正反馈。
故答案为：正。
（2）由题意可知，F基因存在时乙烯合成，促进雌蕊发育，m基因表达不能促进乙烯的合成，不能抑制雄蕊发育，即雄蕊发育，则FFmm基因型的黄瓜植株开两性花，若想让该花只开雌花，则应外施乙烯类似物乙烯利。
故答案为：两性；乙烯利。
（3）由题意可知，F2要获得基因型为ffmm植株个体，则父母本应选母本基因型FFmm，父本基因型ffMM，且实验中F1基因型为FfMm，均开雌花，需要抑制乙烯合成，从而促进雄蕊发育，使其开雄花，进而自交。
故答案为：FFmm；ffMM；乙烯抑制。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。膨大剂、乙烯利是植物生长调节剂，用于果实催熟。
25．【答案】（1）隐性；2
（2）mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA
（3）乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
（4）
【知识点】DNA分子的结构；基因的自由组合规律的实质及应用；RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】（1）甲与乙（纯合矮杆）杂交组合F2没有高杆，其他组合F2高杆：矮杆=3:1，所以矮杆为隐性性状。F1产生两种配子。
故答案为：隐性；2。
（2） 抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，可通过mRNA的情况得到反映，所以可分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA，逆转录后DNA进行PCR扩增。纯化RNA中出现的DNA污染，可加入DNA酶，将其中的DNA进行降解。
故答案为：mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA。
（3） 转基因过程中，外源基因可插入到不同的染色体上，乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
故答案为：乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
（4） 甲（aaB-B-）与丙（AAB+B+）杂交得到F1（AaB+B-），F1再与甲（aaB-B-）杂交的遗传图解如下。
故答案为：
【分析】①显性性状和隐性性状判断：一对相同性状亲本杂交 → 子代分离比为3:1 →分离比为3的为显性性状。
②自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不相干的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
26．【答案】（1）伴性遗传
（2）棒眼红眼；隐性完全致死；雌
（3）③；突变为终止密码子，蛋白质停止表达
（4）X染色体上的可见（或X染色体上的显性）；常染色体（或常染色体显性或常染色体隐性）
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）伴性遗传现象可以理解为由于位于性染色体上的基因，在遗传过程中通常和性别相关联的现象。
（2）由分析可知，F2雌蝇（含有两条X染色体，一条来自父方，一条来自母方）基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2代中雌蝇的两种表现型应该是棒眼杏红眼和棒眼红眼；然而由于F2代没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为雌果蝇的杂合子细胞内。
（3）突变①19号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸，蛋白质未发生改变；突变②4号密码子AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸，蛋白质仅替换一个氨基酸；突变③20号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为终止翻译，翻译产生的多肽如果不剪切，含有500多个氨基酸。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，多肽链明显变短，使胚胎死亡。
（4）染色体上的基因有显性和隐性基因之分。图所示的突变检测技术①优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外，还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变，即X染色体上的显性基因突变以及隐性基因突变；该技术检测的结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【分析】（1）由基于M-5品系的突变检测技术路线可知：
（2）密码子
①密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性
简并性：一种氨基酸对应多个密码子
通用性：生物界公用一套密码子
注： 关于密码子的要点：
①密码子共有64种，终止密码有3种，决定氨基酸的密码子有61种。
②除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。
③AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。
④“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。
⑤地球上的所有生物全部共用这套密码子。
27．【答案】（1）果胶酶；2n-1=23
（2）2；1/8
（3）
（4）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂；基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则题图可分为12组染色体，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1基因型为AaBB、AaBO，共2种；F1自交，其中AaBB自交,子代核型均为2n=24，1/2AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下： 。
【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，据此分析作答。
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