2024届高三生物二轮复习非选择题题型练：遗传变异（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024届高三生物二轮复习非选择题题型练：遗传变异（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 87.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-05 16:15:47 | ||
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文档简介
遗传变异练习
1.某植物性别决定为XY型，其花色受A/a和B/b两对独立遗传的基因控制，A/a基因位于常染色体上。当A和B基因同时存在时，该植物开红花；当不含A基因时，该植物开白花；其余情况均开粉红花。现有两个纯合亲本杂交，F1表现型及比例如表所示。回答下列问题：
亲本 F1表现型及比例
白色（♀）×红色（♂） 红色∶粉红＝1∶1
（1）基因B/b位于 （填“常”或“X”）染色体上。该植物类群中粉红花植株的基因型共有 种。
（2）上表杂交实验中，白色亲本的基因型是 ，F1代粉红花植株中雄性个体所占的比例是 。
（3）现有一未知基因型的杂合红花雌株M，将其与纯合粉花植株杂交，若子代的表现型全为红花，则M植株的基因型是 ；若子代植株的表现型及比例为红花∶粉花＝1∶1，根据这个比例 （填“能”或“不能”）判断M植株的基因型，理由是
。
2.某雌雄异株的植物（性别决定方式为XY型），高产（ D ）对低产（d）为显性，抗病（ T ）对感病（t）为显性，控制这两对性状的基因均位于常染色体上。现有高产感病和低产抗病的两个品种杂交得到F1，F1自由交配得到F2，F2出现了9∶3∶3∶1的分离比。
（1）上述分离比的出现说明了 。F2高产抗病植株中纯合子所占的比例是 。
（2）该植物另有一对相对性状正常叶与皱叶，由两对等位基因A、a和B、b控制，每对基因均至少含有一个显性基因时，表现为正常叶，其余情况表现为皱叶。现有两个纯合的亲本杂交得到F1均为正常叶，F1自由交配得到F2，F2中正常叶∶皱叶＝9∶7。
若两对基因均位于常染色体上，则F1测交后代的表现型及比例为 。
若A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，则F2雄性个体中正常叶与皱叶的比例为 。
（3）研究人员在重复上述实验时，却偶然在某次实验的F1中发现了一株皱叶植株，初步分析，可能是基因突变引起的或者是丢失了含有某显性基因的染色体片段引起的。若是基因突变引起的，在光学显微镜下 （填“能”或“不能”）观察到，原因是
。
3.豌豆是经典的遗传学材料。科研人员从分子水平上研究了豌豆子叶颜色和籽粒形状出现的原因，相关信息如表所示（两对等位基因独立遗传）。已知豌豆种子成熟时，子叶颜色会逐渐由绿色变为黄色。回答下列问题：
基因 表达产物 表达产物的作用 性状
R 淀粉分支酶 催化蔗糖合成淀粉 种子 圆粒
r － － 种子 皱粒
Y SGRY蛋白 参与叶绿素合成 或分解的代谢 种子子叶 黄色
y SGRy蛋白 参与叶绿素合成 或分解的代谢 种子子叶 常绿
注：“－”表示“不存在”或“不能发生”。
（1）基因R的任意一段若插入了一段外来碱基序列，均可导致其突变为基因r，这体现了基因突变具有 的特点；基因R、r中的 交替连接构成了主链的基本骨架。
（2）子叶常绿的豌豆种子中，叶绿体中SGRy蛋白的作用可能是 （填“促进”或“抑制”）叶绿素的分解，该现象 （填“能”或“不能”）体现出基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
（3）从豌豆种子中随机选取一粒黄色圆粒种子，将其培养成植株甲。若要判断植株甲的基因型，可选取多株绿色皱粒植株（植株乙）与植株甲杂交。
①在该方案中，植株甲最好作为 （填“父本”“母本”或“父本、母本均可”）。
②若植株甲为纯合子，在F1中发现一株具有皱粒性状的植株，研究发现该皱粒性状是可以遗传的。对此现象，请给出两种合理的解释：
。
4.水稻是我国重要的粮食作物，开两性花，其花非常小，杂交育种时很难完成去雄操作。研究发现水稻花粉的可育、不育分别由细胞核基因（R/r）和线粒体基因（N、S，每一植株只具其中一种基因）共同控制。基因型为S（rr）的花粉不育，其他的基因型都为花粉可育。请回答下列问题：
（1）R、r和N、S基因是否遵循自由组合定律 ，原因是
。
（2）现有基因型为N（rr）、S（rr）、S（ RR ）、N（ RR ）几种植株，通过一次杂交实验培育出基因型为S（ Rr ）植株。
①选用的亲本最佳组合为：父本 ，母本 。
②植株S（Rr）自交后代中花粉可育与花粉不育比例是 。
解析：（1）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上，故R、r和N、S基因不遵循孟德尔的自由组合定律。（2）①由于题干中描述S（rr）的花粉不育，所以该个体在设计实验时只能当作母本，由于细胞质基因属于母系遗传的特点，可以考虑使得S（rr）做母本提供S和r基因，由于实验要求只设计一次杂交实验，所以父本选择为S（ RR ）或N（ RR ），使其提供R基因。②植株S（ Rr ）产生S（ R ）和S（r）这两种配子，花粉的比例为1∶1，卵细胞的比例也为1∶1，所以后代雌雄配子结合得到的后代中S（ R_ ）∶S（rr）＝3∶1。
答案：（1）否 位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上 （2）①S（RR）或N（RR） S（rr） ②3∶1
5.玉米是雌雄同株异花的植物，开花时顶端为雄花，叶腋处为雌花，间行均匀种植可以进行同株异花授粉和异株异花授粉。玉米的宽叶（ A ）对窄叶（a）为显性，宽叶杂种（ Aa ）玉米表现为高产，比纯合显性和隐性品种的产量分别高12%和20%；另外，玉米的有茸毛（ D ）对无茸毛（d）为显性，有茸毛玉米植株表面密生茸毛，具有显著的抗病能力，该显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活；上述两对基因独立遗传，且其性状在幼苗期便能识别。请回答：
（1）将有茸毛玉米同株异花授粉，理论上子代成熟植株表现型及比例为 。
（2）若将宽叶有茸毛玉米和窄叶有茸毛玉米进行异株异花传粉，子代只出现两种表现型，则：
①亲本的基因型是 。
②F1成熟的群体中，D的基因频率是 。
③若F1个体同株异花授粉产生F2，则理论上F2成熟植株的基因型有 种。
（3）现有两种有茸毛非高产的玉米品种，如果希望次年得到高产、抗病玉米用于生产，则在当年应如何进行培育，获得的种子次年播种后怎样留苗可达到目的？请你用遗传图解加简要说明的形式，写出培育与选苗过程。（只要求写出基本设计思路）
6.果蝇的红眼与朱砂眼、灰身与黑身、长翅与残翅分别是由一对等位基因控制的相对性状，且这三对等位基因位于两对同源染色体上（不考虑X、Y的同源区段）。回答下列问题：
（1）控制果蝇眼色（红眼与朱砂眼）的基因（D/d）存在纯合致死现象。实验调查发现雌果蝇中基因型和表现型均为两种，雄果蝇只有一种表现型，则致死的基因型有 。若选取两种表现型的雌果蝇各10 000只，与雄果蝇随机交配，得到F1，F1的雌果蝇中两种表现型果蝇的比例为： 。
（2）纯种的灰身残翅果蝇和纯种的黑身长翅果蝇杂交，F1中果蝇表现型全为灰身长翅，F1中雌雄个体相互交配，F2中灰身长翅∶黑身长翅∶灰身残翅≈2∶1∶1，则控制灰身和黑身的基因位于 （填“常”或“X”）染色体上；上述实验中F2中会出现少量的黑身残翅个体，推测其原因最可能是
。
（3）科研人员在实验室偶然发现了一只无眼雄果蝇，经研究可知控制有眼和无眼性状的基因不位于上述两对同源染色体上，请设计实验判断无眼性状的显隐性（写出实验方案和预期结果）。
实验方案：
。
预期结果：
。
7.袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父“，朱英国院士为我国杂交水稻的先驱，农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验：取甲（雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育）、乙（可育）两个品种的水稻进行相关实验，实验过程和结果如表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a完全显性，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。
P F1 F1个体自交单株收获，种植并统计F2表现型
甲与乙 杂交 全部 可育 一半全部可育
另一半可育株∶雄性不育株＝13∶3
（1）控制水稻雄性不育的基因是 ，该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，其判断理由是
。
（2）F2中可育株的基因型共有 种；仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为 。
（3）若要利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则双亲的基因型为 。
（4）现有各种基因型的可育水稻，请利用这些实验材料，设计一次杂交实验，确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果，得出相应结论。
8.果蝇是遗传学研究的经典材料，请回答下列有关果蝇的问题：
（1）果蝇的灰身和黑身、卷翅和直翅是两对独立遗传的性状（不考虑X、Y同源区段）。科研人员将黑身卷翅与灰身直翅果蝇分别进行正交和反交，发现F1灰身直翅与灰身卷翅果蝇各占；再将F1中的灰身卷翅雌雄个体相互交配，发现F2无论雄性还是雌性，卷翅果蝇与直翅果蝇的比例均为2∶1。分析实验结果可知，果蝇的卷翅基因位于 （填“常”“X”或“Y”）染色体上。上述F2中灰身卷翅∶灰身直翅∶黑身卷翅∶黑身直翅＝ 。
（2）进一步研究发现，卷翅基因A所在染色体上还存在一个隐性基因b，该基因可能与致死有关，但不影响存活个体的其他性状，F1卷翅果蝇的相关基因在染色体上的位置如图甲。为了解释F2果蝇卷翅与直翅的性状分离比为2∶1，有人提出两种假设，一种假设是AA纯合致死，另一种假设是bb纯合致死。现有下图所示的四种基因型的果蝇作为实验材料，需要通过一代杂交实验证明一种假设成立、另一种假设不成立（不考虑其他致死原因及交叉互换）。请完成下列有关的实验思路：
思路一：将 （填“甲、乙、丙、丁”中的一 种）基因型的雌雄个体相互交配。若子代 ，则AA纯合致死：若子代 ，则bb纯合致死。
思路二：分别将甲与丙、甲与丁杂交，统计子代的表现型及比例。若前者的子代卷翅∶直翅＝ ，后者卷翅∶直翅＝2∶1，则AA致死：若 ，则bb纯合致死。
思路三：将 杂交，统计子代的表现型及比例。预期结果及结论略。
答案：
1.解析：（1）根据题文信息分析可知，若两对基因均位于常染色体上，则两纯合子杂交，子代只有一种基因型，应只有一种表现型，与题意不符，因此基因B/b位于X染色体上。当A和B基因同时存在时，该植物开红花；当不含A基因时，该植物开白花；其余情况均开粉红花。可知粉红花的基因型为AAXbXb、AAXbY、AaXbXb、AaXbY共四种。（2）根据题文信息分析可知，白色亲本的基因型是aaXbXb，红花亲本基因型为AAXBY，子一代基因型为AaXBXb（红花）、AaXbY（粉红花），即F1代粉红花植株中雄性个体所占的比例是100%。（3）杂合红花雌株M的基因型为AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb，纯合粉花雄性植株的基因型为AAXbY，若雌株M的基因型为AaXBXB，则与纯合粉花植株杂交，后代为A_XBXb、A_XBY，均为红花；若雌株M的基因型为AAXBXb，则与纯合粉花植株杂交，后代为AAXBXb、AAXbXb、AAXBY、AAXbY，雌雄表现型均为红花∶粉花＝1∶1；若雌株M的基因型为AaXBXb；与纯合粉花植株杂交，后代为AAXBXb、AaXBXb、AAXbXb、AaXbXb、AAXBY、AaXBY、AAXbY、AaXbY，则雌雄表现型均为红花∶粉花＝1∶1。因此若子代植株的表现型及比例为红花∶粉花＝1∶1，则根据这个比例不能判断M植株的基因型。
答案：（1）X 4 （2）aaXbXb 100% （3）AaXBXB 不能 基因型为AAXBXb和AaXBXb的红花植株与纯合粉花植株杂交的子代均表现为红花∶粉花＝1∶1
2.解析：（1）F2出现了9∶3∶3∶1的分离比，说明D/d、T/t分别位于两对同源染色体上，遗传遵循自由组合定律；F2高产抗病植株（9D_T_）中纯合子（1DDTT）所占的比例是。（2）若两对基因均位于常染色体上，则F1（AaBb）产生配子为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，测交是与隐性个体（aabb）进行杂交，则后代表现型及比例为正常叶（AaBb）∶皱叶（Aabb、aaBb、aabb）＝1∶3；若A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，F2为9∶7，则F1为AaXBXb、AaXBY，则F2雄性个体中正常叶（3A_XBY）与皱叶（3A_XbY、1aaXBY、1aaXbY）的比例为3∶5。（3）显微镜下不能看到基因，因此基因突变看不见；基因突变是基因中的碱基对增添、缺失或替换引起的，对染色体形态结构没有影响，在显微镜下只能看到染色体，看不到基因突变。
答案：（1）D/d、T/t这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律（或D/d、T/t分别位于两对同源染色体上） （2）正常叶∶皱叶＝1∶3 3∶5 （3）不能 基因突变是基因中的碱基对增添、缺失或替换引起的，对染色体形态结构没有影响
3.解析：（1）基因r是由于基因R中插入了一段外来碱基序列导致的，这种变异属于基因突变。而“插入”是随机的，这体现了基因突变的随机性、不确定性。DNA由两条脱氧核苷酸链组成，脱氧核糖与磷酸交替连接构成主链基本骨架。（2）根据表中信息，含有SGRY蛋白的种子子叶会呈现黄色，而含有SGRy蛋白种子子叶会常绿，表明叶绿体中SGRy蛋白的作用可能是抑制叶绿素的分解。虽然表格中并没有说明SGRy蛋白抑制叶绿素分解机理，但SGRy蛋白的作用是间接的。因此，该现象不能体现基因通过直接控制蛋白质的结构控制生物性状。（3）由于植株甲只有一株，从配子产生数量的多少、产生子代数量的多少进行分析，植株甲最好作为父本。若植株甲为纯合子，F1正常应该为圆粒（Rr），出现皱粒豌豆的原因可能是雄配子形成过程中，R基因突变为r基因，或含有R基因的染色体（或片段）缺失，导致细胞中仅含有r基因，进而表达产生皱粒的性状。
答案：（1）随机性 脱氧核糖与磷酸 （2）抑制 不能 （3）①父本 ②某雄配子在形成过程中，R基因突变为r基因或某雄配子在形成过程中，含R基因的染色体（或片段）缺失
4.解析：（1）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上，故R、r和N、S基因不遵循孟德尔的自由组合定律。（2）①由于题干中描述S（rr）的花粉不育，所以该个体在设计实验时只能当作母本，由于细胞质基因属于母系遗传的特点，可以考虑使得S（rr）做母本提供S和r基因，由于实验要求只设计一次杂交实验，所以父本选择为S（RR）或N（RR），使其提供R基因。②植株S（Rr）产生S（R）和S（r）这两种配子，花粉的比例为1∶1，卵细胞的比例也为1∶1，所以后代雌雄配子结合得到的后代中S（R_）∶S（rr）＝3∶1。
答案：（1）否 位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上 （2）①S（RR）或N（RR） S（rr） ②3∶1
5.解析：（1）有茸毛显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活，因此有茸毛玉米的基因型为Dd，有茸毛玉米（Dd）同株异花授粉，理论上子代成熟植株表现型及比例为有茸毛Dd∶无茸毛dd＝2∶1，（DD）幼苗期就不能存活。（2）①若将宽叶有茸毛（A_Dd）玉米和窄叶有茸毛玉米（aaDd）进行异株异花传粉，子代只出现两种表现型，即为宽叶有茸毛和宽叶无茸毛，则说明亲本的基因型是AADd和aaDd。②F1成熟的群体中的基因型为AaDd、Aadd，二者的比例为2∶1，则D的基因频率是。③若F1个体同株异花授粉相当于自交，产生F2，则理论上F2成熟植株的基因型有2×3＝6种（以基因型为AaDd个体分析即可）。（3）现有两种有茸毛非高产的玉米品种，根据题意可知，有茸毛非高产玉米的基因型为AADd和aaDd，由于高产植株的基因型为Aa，如果希望次年得到高产、抗病玉米用于生产，则需要让这两种非高产有茸毛玉米杂交即可，则二者杂交产生后代的基因型和表现型为高产有茸毛（AaDd）和高产无茸毛（Aadd），而高产有茸毛的是需要的类型，因此只要在来年将F1种子种植后选择宽叶有茸毛幼苗进行生产即可。相关遗传图解见答案。
答案：（1）有茸毛∶无茸毛＝2∶1 （2）①AADd和aaDd ② ③6 （3）让这两种非高产有茸毛玉米杂交，在来年将F1种子种植后选择宽叶有茸毛幼苗进行生产即可。
6.解析：（1）根据题文分析Dd基因在X染色体上，雌性有两种表现型，基因型是XDX－和XdXd，说明雄性个体可以产生Xd的配子，即雄性存在XdY的个体，因此纯合致死的基因XD，所以致死基因型是XDXD和XDY；雌果蝇基因型有XDXd和XdXd，比例为1∶1，产生的配子种类及比例XD∶Xd＝1∶3，雄性产生配子及种类Xd∶Y＝1∶1，随机交配后，F1的雌果蝇的基因型及比例XDXd∶XdXd＝1∶3，即F1的雌果蝇中两种表现型果蝇的比例为1∶3。（2）根据题文分析，亲代的基因型是AAbb和aaBB，F1基因型是AaBb，如果两对基因自由组合，则子代符合9∶3∶3∶1的比例，现出现灰身长翅∶黑身长翅∶灰身残翅≈2∶1∶1的比例，说明两对基因在一条染色体上，又根据题干“这三对等位基因位于两对同源染色体上”，所以这两对基因位于常染色体上，F1产生了Ab和aB的配子，随机结合，子代AAbb∶aaBB∶AaBb＝1∶1∶2；如果出现了少量的黑身残翅aabb的个体，其原因是由于F1雌雄个体产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，导致基因重组，产生了ab的配子。（3）判断相对性状的显隐性可以用杂交方法，用Ee表示控制该性状的基因，让该无眼雄果蝇和（多只）野生型有眼雌果蝇杂交，观察子代的性状表现。如果无眼为隐性，基因型是ee，当其和野生型有眼雌果蝇EE杂交，子代全为有眼；如果无眼为显性，则其基因型是EE或Ee，当其和野生型有眼雌果蝇ee杂交，子代中既有无眼也有有眼，或子代全为无眼。
答案：（1）XDXD、XDY 1∶3（或3∶1） （2）常 F1雌雄个体产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，导致基因重组 （3）让该无眼雄果蝇和（多只）野生型有眼雌果蝇杂交，观察子代的性状表现 若子代全表现为有眼，则无眼为隐性；若子代出现无眼个体（或子代中既有无眼也有有眼，或子代全为无眼），则无眼为显性
7.解析：（1）由题文分析可知，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育，说明雄性不育株一定不含B基因，进而确定控制雄性不育的基因为A。F1个体自交得到的F2中的一半出现可育株∶雄性不育株＝13∶3，13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组合定律，该比值的出现是基因重组（或自由组合）的结果。（2）根据分析，甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB，F1的基因型为AaBb、aaBb。AaBb自交后代的基因型共9种，其中AAbb、Aabb表现为不育，因此可育株的基因型共有 9－2＝7种。仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体的基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb，其中AABb和AaBb，自交后代会发生性状分离，其他均能稳定遗传，故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1－－＝。（3）利用F2中的两种可育株杂交，要使得到雄性不育株A_bb的比例最高，可确定其中一个亲本全部产生b的配子，则亲本之一的基因型一定是aabb，另一亲本能产生A的配子，则另一亲本的基因型为AABb，显然所选个体的基因型为aabb和AABb。（4）水稻不育植株的基因型为A_bb，要确定水稻丙的基因型，可采用测交的方法，取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。
答案：（1）A F2中一半出现可育株∶雄性不育株＝13∶3，是9∶3∶3∶1的变式 （2）7 （3）AABb、aabb （4）取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性 若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。
8.解析：（1）F1中的卷翅雌雄个体相互交配，发现F2代无论雄性还是雌性，卷翅果蝇与直翅果蝇的比例均为2∶1，后代没有性别差异，说明控制卷翅的基因位于常染色体上；F1中的灰身卷翅的基因型是AaBb，雌雄自由交配后，灰身∶黑身＝3∶1，卷翅∶直翅＝2∶1，则后代的表现型是灰身卷翅∶灰身直翅∶黑身卷翅∶黑身直翅＝6∶3∶2∶1。（2）F1中的卷翅雌雄个体相互交配，发现F2代无论雄性还是雌性，卷翅果蝇与直翅果蝇的比例均为2∶1，本来是3∶1，说明存在致死效应，可能是AA致死或bb致死，通过给定的材料进行杂交实验判断是AA致死还是bb致死，则选取的材料杂交后应得到含AA或bb的基因型，则可以选取的材料进行的杂交实验为：思路一：将乙基因型（子代有AA、bb类型）的雌雄个体相互交配，由于其产生的配子及比例为AB∶ab＝1∶1，正常情况下子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，若AA纯合致死，则子代卷翅∶直翅＝2∶1，若bb致死，则子代全为卷翅。思路二：将甲（配子为Ab、aB）与丙（配子为aB、ab）、甲（配子为Ab、aB）与丁（AB、aB）杂交，若AA致死，前者的子代卷翅∶直翅＝1∶1，后者卷翅∶直翅＝2∶1；若bb纯合致死，前者的子代卷翅∶直翅＝1∶2，后者卷翅∶直翅＝3∶1。思路三：分别将乙与丙、乙与丁杂交，统计子代的表现型及比例。
答案：（1）常 6∶3∶2∶1 （2）乙 卷翅∶直翅＝2∶1 全为卷翅 1∶1 前者的子代卷翅∶直翅＝1∶2，后者卷翅∶直翅＝3∶1 乙与丙、乙与丁
1.某植物性别决定为XY型，其花色受A/a和B/b两对独立遗传的基因控制，A/a基因位于常染色体上。当A和B基因同时存在时，该植物开红花；当不含A基因时，该植物开白花；其余情况均开粉红花。现有两个纯合亲本杂交，F1表现型及比例如表所示。回答下列问题：
亲本 F1表现型及比例
白色（♀）×红色（♂） 红色∶粉红＝1∶1
（1）基因B/b位于 （填“常”或“X”）染色体上。该植物类群中粉红花植株的基因型共有 种。
（2）上表杂交实验中，白色亲本的基因型是 ，F1代粉红花植株中雄性个体所占的比例是 。
（3）现有一未知基因型的杂合红花雌株M，将其与纯合粉花植株杂交，若子代的表现型全为红花，则M植株的基因型是 ；若子代植株的表现型及比例为红花∶粉花＝1∶1，根据这个比例 （填“能”或“不能”）判断M植株的基因型，理由是
。
2.某雌雄异株的植物（性别决定方式为XY型），高产（ D ）对低产（d）为显性，抗病（ T ）对感病（t）为显性，控制这两对性状的基因均位于常染色体上。现有高产感病和低产抗病的两个品种杂交得到F1，F1自由交配得到F2，F2出现了9∶3∶3∶1的分离比。
（1）上述分离比的出现说明了 。F2高产抗病植株中纯合子所占的比例是 。
（2）该植物另有一对相对性状正常叶与皱叶，由两对等位基因A、a和B、b控制，每对基因均至少含有一个显性基因时，表现为正常叶，其余情况表现为皱叶。现有两个纯合的亲本杂交得到F1均为正常叶，F1自由交配得到F2，F2中正常叶∶皱叶＝9∶7。
若两对基因均位于常染色体上，则F1测交后代的表现型及比例为 。
若A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，则F2雄性个体中正常叶与皱叶的比例为 。
（3）研究人员在重复上述实验时，却偶然在某次实验的F1中发现了一株皱叶植株，初步分析，可能是基因突变引起的或者是丢失了含有某显性基因的染色体片段引起的。若是基因突变引起的，在光学显微镜下 （填“能”或“不能”）观察到，原因是
。
3.豌豆是经典的遗传学材料。科研人员从分子水平上研究了豌豆子叶颜色和籽粒形状出现的原因，相关信息如表所示（两对等位基因独立遗传）。已知豌豆种子成熟时，子叶颜色会逐渐由绿色变为黄色。回答下列问题：
基因 表达产物 表达产物的作用 性状
R 淀粉分支酶 催化蔗糖合成淀粉 种子 圆粒
r － － 种子 皱粒
Y SGRY蛋白 参与叶绿素合成 或分解的代谢 种子子叶 黄色
y SGRy蛋白 参与叶绿素合成 或分解的代谢 种子子叶 常绿
注：“－”表示“不存在”或“不能发生”。
（1）基因R的任意一段若插入了一段外来碱基序列，均可导致其突变为基因r，这体现了基因突变具有 的特点；基因R、r中的 交替连接构成了主链的基本骨架。
（2）子叶常绿的豌豆种子中，叶绿体中SGRy蛋白的作用可能是 （填“促进”或“抑制”）叶绿素的分解，该现象 （填“能”或“不能”）体现出基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
（3）从豌豆种子中随机选取一粒黄色圆粒种子，将其培养成植株甲。若要判断植株甲的基因型，可选取多株绿色皱粒植株（植株乙）与植株甲杂交。
①在该方案中，植株甲最好作为 （填“父本”“母本”或“父本、母本均可”）。
②若植株甲为纯合子，在F1中发现一株具有皱粒性状的植株，研究发现该皱粒性状是可以遗传的。对此现象，请给出两种合理的解释：
。
4.水稻是我国重要的粮食作物，开两性花，其花非常小，杂交育种时很难完成去雄操作。研究发现水稻花粉的可育、不育分别由细胞核基因（R/r）和线粒体基因（N、S，每一植株只具其中一种基因）共同控制。基因型为S（rr）的花粉不育，其他的基因型都为花粉可育。请回答下列问题：
（1）R、r和N、S基因是否遵循自由组合定律 ，原因是
。
（2）现有基因型为N（rr）、S（rr）、S（ RR ）、N（ RR ）几种植株，通过一次杂交实验培育出基因型为S（ Rr ）植株。
①选用的亲本最佳组合为：父本 ，母本 。
②植株S（Rr）自交后代中花粉可育与花粉不育比例是 。
解析：（1）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上，故R、r和N、S基因不遵循孟德尔的自由组合定律。（2）①由于题干中描述S（rr）的花粉不育，所以该个体在设计实验时只能当作母本，由于细胞质基因属于母系遗传的特点，可以考虑使得S（rr）做母本提供S和r基因，由于实验要求只设计一次杂交实验，所以父本选择为S（ RR ）或N（ RR ），使其提供R基因。②植株S（ Rr ）产生S（ R ）和S（r）这两种配子，花粉的比例为1∶1，卵细胞的比例也为1∶1，所以后代雌雄配子结合得到的后代中S（ R_ ）∶S（rr）＝3∶1。
答案：（1）否 位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上 （2）①S（RR）或N（RR） S（rr） ②3∶1
5.玉米是雌雄同株异花的植物，开花时顶端为雄花，叶腋处为雌花，间行均匀种植可以进行同株异花授粉和异株异花授粉。玉米的宽叶（ A ）对窄叶（a）为显性，宽叶杂种（ Aa ）玉米表现为高产，比纯合显性和隐性品种的产量分别高12%和20%；另外，玉米的有茸毛（ D ）对无茸毛（d）为显性，有茸毛玉米植株表面密生茸毛，具有显著的抗病能力，该显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活；上述两对基因独立遗传，且其性状在幼苗期便能识别。请回答：
（1）将有茸毛玉米同株异花授粉，理论上子代成熟植株表现型及比例为 。
（2）若将宽叶有茸毛玉米和窄叶有茸毛玉米进行异株异花传粉，子代只出现两种表现型，则：
①亲本的基因型是 。
②F1成熟的群体中，D的基因频率是 。
③若F1个体同株异花授粉产生F2，则理论上F2成熟植株的基因型有 种。
（3）现有两种有茸毛非高产的玉米品种，如果希望次年得到高产、抗病玉米用于生产，则在当年应如何进行培育，获得的种子次年播种后怎样留苗可达到目的？请你用遗传图解加简要说明的形式，写出培育与选苗过程。（只要求写出基本设计思路）
6.果蝇的红眼与朱砂眼、灰身与黑身、长翅与残翅分别是由一对等位基因控制的相对性状，且这三对等位基因位于两对同源染色体上（不考虑X、Y的同源区段）。回答下列问题：
（1）控制果蝇眼色（红眼与朱砂眼）的基因（D/d）存在纯合致死现象。实验调查发现雌果蝇中基因型和表现型均为两种，雄果蝇只有一种表现型，则致死的基因型有 。若选取两种表现型的雌果蝇各10 000只，与雄果蝇随机交配，得到F1，F1的雌果蝇中两种表现型果蝇的比例为： 。
（2）纯种的灰身残翅果蝇和纯种的黑身长翅果蝇杂交，F1中果蝇表现型全为灰身长翅，F1中雌雄个体相互交配，F2中灰身长翅∶黑身长翅∶灰身残翅≈2∶1∶1，则控制灰身和黑身的基因位于 （填“常”或“X”）染色体上；上述实验中F2中会出现少量的黑身残翅个体，推测其原因最可能是
。
（3）科研人员在实验室偶然发现了一只无眼雄果蝇，经研究可知控制有眼和无眼性状的基因不位于上述两对同源染色体上，请设计实验判断无眼性状的显隐性（写出实验方案和预期结果）。
实验方案：
。
预期结果：
。
7.袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父“，朱英国院士为我国杂交水稻的先驱，农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验：取甲（雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育）、乙（可育）两个品种的水稻进行相关实验，实验过程和结果如表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a完全显性，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。
P F1 F1个体自交单株收获，种植并统计F2表现型
甲与乙 杂交 全部 可育 一半全部可育
另一半可育株∶雄性不育株＝13∶3
（1）控制水稻雄性不育的基因是 ，该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，其判断理由是
。
（2）F2中可育株的基因型共有 种；仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为 。
（3）若要利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则双亲的基因型为 。
（4）现有各种基因型的可育水稻，请利用这些实验材料，设计一次杂交实验，确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果，得出相应结论。
8.果蝇是遗传学研究的经典材料，请回答下列有关果蝇的问题：
（1）果蝇的灰身和黑身、卷翅和直翅是两对独立遗传的性状（不考虑X、Y同源区段）。科研人员将黑身卷翅与灰身直翅果蝇分别进行正交和反交，发现F1灰身直翅与灰身卷翅果蝇各占；再将F1中的灰身卷翅雌雄个体相互交配，发现F2无论雄性还是雌性，卷翅果蝇与直翅果蝇的比例均为2∶1。分析实验结果可知，果蝇的卷翅基因位于 （填“常”“X”或“Y”）染色体上。上述F2中灰身卷翅∶灰身直翅∶黑身卷翅∶黑身直翅＝ 。
（2）进一步研究发现，卷翅基因A所在染色体上还存在一个隐性基因b，该基因可能与致死有关，但不影响存活个体的其他性状，F1卷翅果蝇的相关基因在染色体上的位置如图甲。为了解释F2果蝇卷翅与直翅的性状分离比为2∶1，有人提出两种假设，一种假设是AA纯合致死，另一种假设是bb纯合致死。现有下图所示的四种基因型的果蝇作为实验材料，需要通过一代杂交实验证明一种假设成立、另一种假设不成立（不考虑其他致死原因及交叉互换）。请完成下列有关的实验思路：
思路一：将 （填“甲、乙、丙、丁”中的一 种）基因型的雌雄个体相互交配。若子代 ，则AA纯合致死：若子代 ，则bb纯合致死。
思路二：分别将甲与丙、甲与丁杂交，统计子代的表现型及比例。若前者的子代卷翅∶直翅＝ ，后者卷翅∶直翅＝2∶1，则AA致死：若 ，则bb纯合致死。
思路三：将 杂交，统计子代的表现型及比例。预期结果及结论略。
答案：
1.解析：（1）根据题文信息分析可知，若两对基因均位于常染色体上，则两纯合子杂交，子代只有一种基因型，应只有一种表现型，与题意不符，因此基因B/b位于X染色体上。当A和B基因同时存在时，该植物开红花；当不含A基因时，该植物开白花；其余情况均开粉红花。可知粉红花的基因型为AAXbXb、AAXbY、AaXbXb、AaXbY共四种。（2）根据题文信息分析可知，白色亲本的基因型是aaXbXb，红花亲本基因型为AAXBY，子一代基因型为AaXBXb（红花）、AaXbY（粉红花），即F1代粉红花植株中雄性个体所占的比例是100%。（3）杂合红花雌株M的基因型为AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb，纯合粉花雄性植株的基因型为AAXbY，若雌株M的基因型为AaXBXB，则与纯合粉花植株杂交，后代为A_XBXb、A_XBY，均为红花；若雌株M的基因型为AAXBXb，则与纯合粉花植株杂交，后代为AAXBXb、AAXbXb、AAXBY、AAXbY，雌雄表现型均为红花∶粉花＝1∶1；若雌株M的基因型为AaXBXb；与纯合粉花植株杂交，后代为AAXBXb、AaXBXb、AAXbXb、AaXbXb、AAXBY、AaXBY、AAXbY、AaXbY，则雌雄表现型均为红花∶粉花＝1∶1。因此若子代植株的表现型及比例为红花∶粉花＝1∶1，则根据这个比例不能判断M植株的基因型。
答案：（1）X 4 （2）aaXbXb 100% （3）AaXBXB 不能 基因型为AAXBXb和AaXBXb的红花植株与纯合粉花植株杂交的子代均表现为红花∶粉花＝1∶1
2.解析：（1）F2出现了9∶3∶3∶1的分离比，说明D/d、T/t分别位于两对同源染色体上，遗传遵循自由组合定律；F2高产抗病植株（9D_T_）中纯合子（1DDTT）所占的比例是。（2）若两对基因均位于常染色体上，则F1（AaBb）产生配子为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，测交是与隐性个体（aabb）进行杂交，则后代表现型及比例为正常叶（AaBb）∶皱叶（Aabb、aaBb、aabb）＝1∶3；若A、a基因位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，F2为9∶7，则F1为AaXBXb、AaXBY，则F2雄性个体中正常叶（3A_XBY）与皱叶（3A_XbY、1aaXBY、1aaXbY）的比例为3∶5。（3）显微镜下不能看到基因，因此基因突变看不见；基因突变是基因中的碱基对增添、缺失或替换引起的，对染色体形态结构没有影响，在显微镜下只能看到染色体，看不到基因突变。
答案：（1）D/d、T/t这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律（或D/d、T/t分别位于两对同源染色体上） （2）正常叶∶皱叶＝1∶3 3∶5 （3）不能 基因突变是基因中的碱基对增添、缺失或替换引起的，对染色体形态结构没有影响
3.解析：（1）基因r是由于基因R中插入了一段外来碱基序列导致的，这种变异属于基因突变。而“插入”是随机的，这体现了基因突变的随机性、不确定性。DNA由两条脱氧核苷酸链组成，脱氧核糖与磷酸交替连接构成主链基本骨架。（2）根据表中信息，含有SGRY蛋白的种子子叶会呈现黄色，而含有SGRy蛋白种子子叶会常绿，表明叶绿体中SGRy蛋白的作用可能是抑制叶绿素的分解。虽然表格中并没有说明SGRy蛋白抑制叶绿素分解机理，但SGRy蛋白的作用是间接的。因此，该现象不能体现基因通过直接控制蛋白质的结构控制生物性状。（3）由于植株甲只有一株，从配子产生数量的多少、产生子代数量的多少进行分析，植株甲最好作为父本。若植株甲为纯合子，F1正常应该为圆粒（Rr），出现皱粒豌豆的原因可能是雄配子形成过程中，R基因突变为r基因，或含有R基因的染色体（或片段）缺失，导致细胞中仅含有r基因，进而表达产生皱粒的性状。
答案：（1）随机性 脱氧核糖与磷酸 （2）抑制 不能 （3）①父本 ②某雄配子在形成过程中，R基因突变为r基因或某雄配子在形成过程中，含R基因的染色体（或片段）缺失
4.解析：（1）自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上，故R、r和N、S基因不遵循孟德尔的自由组合定律。（2）①由于题干中描述S（rr）的花粉不育，所以该个体在设计实验时只能当作母本，由于细胞质基因属于母系遗传的特点，可以考虑使得S（rr）做母本提供S和r基因，由于实验要求只设计一次杂交实验，所以父本选择为S（RR）或N（RR），使其提供R基因。②植株S（Rr）产生S（R）和S（r）这两种配子，花粉的比例为1∶1，卵细胞的比例也为1∶1，所以后代雌雄配子结合得到的后代中S（R_）∶S（rr）＝3∶1。
答案：（1）否 位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上 （2）①S（RR）或N（RR） S（rr） ②3∶1
5.解析：（1）有茸毛显性基因纯合时植株幼苗期就不能存活，因此有茸毛玉米的基因型为Dd，有茸毛玉米（Dd）同株异花授粉，理论上子代成熟植株表现型及比例为有茸毛Dd∶无茸毛dd＝2∶1，（DD）幼苗期就不能存活。（2）①若将宽叶有茸毛（A_Dd）玉米和窄叶有茸毛玉米（aaDd）进行异株异花传粉，子代只出现两种表现型，即为宽叶有茸毛和宽叶无茸毛，则说明亲本的基因型是AADd和aaDd。②F1成熟的群体中的基因型为AaDd、Aadd，二者的比例为2∶1，则D的基因频率是。③若F1个体同株异花授粉相当于自交，产生F2，则理论上F2成熟植株的基因型有2×3＝6种（以基因型为AaDd个体分析即可）。（3）现有两种有茸毛非高产的玉米品种，根据题意可知，有茸毛非高产玉米的基因型为AADd和aaDd，由于高产植株的基因型为Aa，如果希望次年得到高产、抗病玉米用于生产，则需要让这两种非高产有茸毛玉米杂交即可，则二者杂交产生后代的基因型和表现型为高产有茸毛（AaDd）和高产无茸毛（Aadd），而高产有茸毛的是需要的类型，因此只要在来年将F1种子种植后选择宽叶有茸毛幼苗进行生产即可。相关遗传图解见答案。
答案：（1）有茸毛∶无茸毛＝2∶1 （2）①AADd和aaDd ② ③6 （3）让这两种非高产有茸毛玉米杂交，在来年将F1种子种植后选择宽叶有茸毛幼苗进行生产即可。
6.解析：（1）根据题文分析Dd基因在X染色体上，雌性有两种表现型，基因型是XDX－和XdXd，说明雄性个体可以产生Xd的配子，即雄性存在XdY的个体，因此纯合致死的基因XD，所以致死基因型是XDXD和XDY；雌果蝇基因型有XDXd和XdXd，比例为1∶1，产生的配子种类及比例XD∶Xd＝1∶3，雄性产生配子及种类Xd∶Y＝1∶1，随机交配后，F1的雌果蝇的基因型及比例XDXd∶XdXd＝1∶3，即F1的雌果蝇中两种表现型果蝇的比例为1∶3。（2）根据题文分析，亲代的基因型是AAbb和aaBB，F1基因型是AaBb，如果两对基因自由组合，则子代符合9∶3∶3∶1的比例，现出现灰身长翅∶黑身长翅∶灰身残翅≈2∶1∶1的比例，说明两对基因在一条染色体上，又根据题干“这三对等位基因位于两对同源染色体上”，所以这两对基因位于常染色体上，F1产生了Ab和aB的配子，随机结合，子代AAbb∶aaBB∶AaBb＝1∶1∶2；如果出现了少量的黑身残翅aabb的个体，其原因是由于F1雌雄个体产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，导致基因重组，产生了ab的配子。（3）判断相对性状的显隐性可以用杂交方法，用Ee表示控制该性状的基因，让该无眼雄果蝇和（多只）野生型有眼雌果蝇杂交，观察子代的性状表现。如果无眼为隐性，基因型是ee，当其和野生型有眼雌果蝇EE杂交，子代全为有眼；如果无眼为显性，则其基因型是EE或Ee，当其和野生型有眼雌果蝇ee杂交，子代中既有无眼也有有眼，或子代全为无眼。
答案：（1）XDXD、XDY 1∶3（或3∶1） （2）常 F1雌雄个体产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，导致基因重组 （3）让该无眼雄果蝇和（多只）野生型有眼雌果蝇杂交，观察子代的性状表现 若子代全表现为有眼，则无眼为隐性；若子代出现无眼个体（或子代中既有无眼也有有眼，或子代全为无眼），则无眼为显性
7.解析：（1）由题文分析可知，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育，说明雄性不育株一定不含B基因，进而确定控制雄性不育的基因为A。F1个体自交得到的F2中的一半出现可育株∶雄性不育株＝13∶3，13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组合定律，该比值的出现是基因重组（或自由组合）的结果。（2）根据分析，甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB，F1的基因型为AaBb、aaBb。AaBb自交后代的基因型共9种，其中AAbb、Aabb表现为不育，因此可育株的基因型共有 9－2＝7种。仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体的基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb，其中AABb和AaBb，自交后代会发生性状分离，其他均能稳定遗传，故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1－－＝。（3）利用F2中的两种可育株杂交，要使得到雄性不育株A_bb的比例最高，可确定其中一个亲本全部产生b的配子，则亲本之一的基因型一定是aabb，另一亲本能产生A的配子，则另一亲本的基因型为AABb，显然所选个体的基因型为aabb和AABb。（4）水稻不育植株的基因型为A_bb，要确定水稻丙的基因型，可采用测交的方法，取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。
答案：（1）A F2中一半出现可育株∶雄性不育株＝13∶3，是9∶3∶3∶1的变式 （2）7 （3）AABb、aabb （4）取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性 若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。
8.解析：（1）F1中的卷翅雌雄个体相互交配，发现F2代无论雄性还是雌性，卷翅果蝇与直翅果蝇的比例均为2∶1，后代没有性别差异，说明控制卷翅的基因位于常染色体上；F1中的灰身卷翅的基因型是AaBb，雌雄自由交配后，灰身∶黑身＝3∶1，卷翅∶直翅＝2∶1，则后代的表现型是灰身卷翅∶灰身直翅∶黑身卷翅∶黑身直翅＝6∶3∶2∶1。（2）F1中的卷翅雌雄个体相互交配，发现F2代无论雄性还是雌性，卷翅果蝇与直翅果蝇的比例均为2∶1，本来是3∶1，说明存在致死效应，可能是AA致死或bb致死，通过给定的材料进行杂交实验判断是AA致死还是bb致死，则选取的材料杂交后应得到含AA或bb的基因型，则可以选取的材料进行的杂交实验为：思路一：将乙基因型（子代有AA、bb类型）的雌雄个体相互交配，由于其产生的配子及比例为AB∶ab＝1∶1，正常情况下子代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，若AA纯合致死，则子代卷翅∶直翅＝2∶1，若bb致死，则子代全为卷翅。思路二：将甲（配子为Ab、aB）与丙（配子为aB、ab）、甲（配子为Ab、aB）与丁（AB、aB）杂交，若AA致死，前者的子代卷翅∶直翅＝1∶1，后者卷翅∶直翅＝2∶1；若bb纯合致死，前者的子代卷翅∶直翅＝1∶2，后者卷翅∶直翅＝3∶1。思路三：分别将乙与丙、乙与丁杂交，统计子代的表现型及比例。
答案：（1）常 6∶3∶2∶1 （2）乙 卷翅∶直翅＝2∶1 全为卷翅 1∶1 前者的子代卷翅∶直翅＝1∶2，后者卷翅∶直翅＝3∶1 乙与丙、乙与丁
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