2025版新教材高考生物学第二轮复习专题练-- 专题8 基因的分离定律和自由组合定律（含答案）
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| 名称 | 2025版新教材高考生物学第二轮复习专题练-- 专题8 基因的分离定律和自由组合定律（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 593.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-02-11 00:07:36 | ||
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2025版新教材高考生物学第二轮复习
专题8 基因的分离定律和自由组合定律
五年高考
考点1 基因的分离定律
1.(2024湖北,17,2分)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
2.(2023河北,3,2分)下列关于生物实验的叙述,错误的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可以逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
3.(2022浙江6月选考,9,2分)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
4.(2022重庆,19,2分)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点Ⅰ和Ⅱ,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是 ( )
类型
① ② ③ ④ ⑤
突变位点 Ⅰ +/+ +/- +/+ +/- -/-
Ⅱ +/+ +/- +/- +/+ +/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
5.(2022海南,15,3分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中a基因频率为7/9
6.(2021湖北,18,2分)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基因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
7.(2024全国甲,32,10分)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于 (填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是 。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为 。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表现型有 种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有 种。
考点2 基因的自由组合定律
8.(2024全国甲,6,6分)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体/黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
9.(2024新课标,5,6分)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上,下列叙述错误的是( )
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
10.(2021全国乙,6,6分)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.(2024新课标,34,10分)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表现型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 。
12.(2023辽宁,24,11分)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制:一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如表所示,回答下列问题:
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 。
13.(2022辽宁,25,12分)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见表。
组 别 亲本杂 交组合 F1表型及数量
抗病非斑点 抗病斑点 易感病非斑点 易感病斑点
1 抗病非斑点× 易感病非斑点 710 240 0 0
2 抗病非斑点× 易感病斑点 132 129 127 140
3 抗病斑点× 易感病非斑点 72 87 90 77
4 抗病非斑点× 易感病斑点 183 0 172 0
(1)如表杂交组合中,第1组亲本的基因型是 ,第4组的结果能验证这两对相对性状中 的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 。
(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为 ,其自交后代共有 种基因型。
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 。
14.(2022全国甲,32,12分)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
热考点 致死或不育分析
15.(2022全国甲,6,6分)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
16.(2024贵州,20,12分)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 。
热考点 非等位基因间的相互作用
17.(2024湖北,18,2分)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
18.(2023新课标,5,6分)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
19.(2023全国甲,32,10分)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见表。
实验 杂交组合 F1表现型 F2表现型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指 。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是 。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 ;实验③中,F2成熟个体的基因型是 ,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为 。
新考向 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断
20.(2023江苏,23,12分)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如图:
据此分析,F1雄果蝇产生 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为 ,F1中雄性个体的基因型有 种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 。
21.(2021辽宁,25,10分)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 。
新考向 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
22.(2021山东,22,16分)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1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 。
23.(2020山东,23,16分)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了如表实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
(3)选取实验二的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约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
考点3 连锁与交换
24.(2024广东,14,4分)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
25.(2023湖北,14,2分)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是( )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因 组成 A23A25B7 B35C2C4 A3A24B8 B44C5C9 A24A25B7 B8C4C5 A3A23B35 B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
26.(2024山东,22,16分)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出结论 。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
27.(2023河北,23,13分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验 亲本 F1 F2
1 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙
2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循 定律,F2的花喙个体中纯合体占比为 。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的 而突变为m,导致其调控的下游基因表达量 ,最终使黑色素无法合成。
(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为 ,F2中白羽个体的基因型有 种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为 ,黄喙黑羽个体占比为 。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案: 。
结果分析:若 (写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上。
28.(2023山东,23,16分)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。
据表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注:用“·”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 。
29.(2022福建,20,14分)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lox-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表型的电泳条带示意如图。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表型进行分类统计如表。
F2种子表型 粒数
7S球蛋白 野生型 124
7S球蛋白缺失型 377
脂氧酶 Lox-1,2,3 野生型 282
① 94
② 94
Lox-1,2,3全缺失型 31
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表型分别是 、 。脂氧酶Lox-1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表型只有四种,原因是 。
(3)在题图对应的位置画出F1种子表型的电泳条带。
(4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第 泳道的种子表型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是 。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是 。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想 。
三年模拟
综合基础练
1.(2024 T8一联,4)《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛,故得豌名”。豌豆营养价值高,具有抗氧化等功能,在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列有关叙述正确的是( )
A.同一株豌豆上的自花传粉和同一株玉米上的异花传粉,都属于自交
B.豌豆体细胞中成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中
C.孟德尔在实施测交实验来验证性状分离的解释时,隐性纯合亲本均要去雄
D.纯种黄豆荚豌豆与纯种绿豆荚豌豆杂交,结的豆荚全是黄色的,可判断豆荚颜色中黄色对绿色为显性
2.(2024湖南大联考,3)桔梗花有雌雄异熟的特性,当雌蕊成熟时,同一朵花内的花粉早已失去了受精能力。桔梗的花色有紫色和蓝色,由细胞核内一对等位基因A/a控制。下列相关说法正确的是( )
A.自然状态桔梗只能进行异花传粉,所以一般为杂合子
B.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不去雄
C.将AA和aa两种桔梗间行种植,后代基因型均为Aa
D.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不套袋
3.(2024九省联考甘肃卷,5)番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是( )
A.RRDdTt B.RrDdTt C.RrDdTT D.RrDDTt
4.(2024河南周口二模,5)某作物的穗分枝正常和穗分枝减少由两对等位基因A/a、B/b共同控制,两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体自交,后代中穗分枝正常∶穗分枝减少=15∶1。现利用甲(AABB)、乙(aaBb)、丙(aabb)三种植株进行杂交实验。下列相关推测错误的是( )
A.穗分枝正常的基因型有8种,aabb植株的表型为穗分枝减少
B.甲与乙或甲与丙杂交,两组后代植株的表型均为穗分枝正常
C.乙与丙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常∶穗分枝减少=3∶5
D.甲与乙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常植株中纯合子占比为12/31
5.(2024北京丰台一模,4)纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到的F1均为灰体长翅,F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9∶3∶3∶1。下列有关叙述不正确的是( )
A.亲本黑檀体长翅果蝇产生两种配子,符合基因的分离定律
B.黑檀体残翅的出现是由于F1雌雄果蝇均发生了基因重组
C.F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型占50%
D.果蝇F1和F2群体中残翅基因的频率未发生改变
6.(2024九省联考贵州卷,20)果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(由等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(由等位基因E/e控制),这两对等位基因均位于常染色体上。用相同基因型的雌雄果蝇交配,子代表型及比例为卷翅灰体∶卷翅黑檀体∶直翅灰体∶直翅黑檀体=6∶2∶3∶1。回答下列问题。
(1)灰体和黑檀体中显性性状是 ,判断依据是 。
(2)亲代果蝇的表型是 ,子代卷翅∶直翅不符合3∶1的原因是 。
(3)果蝇的长触角对短触角是显性性状,由位于常染色体上的等位基因F/f控制。现有四种基因型的雌雄果蝇(FFEE、FfEe、FFee、ffee),请设计一次杂交实验探究等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系。写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路:选择雌性FfEe和雄性ffee杂交,统计子代的表型种类。预期结果和结论:若子代出现4种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于非同源染色体上;若子代出现2种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于一对同源染色体上。
7.(2024重庆二模,20)水稻(2N=24)是自花传粉的植物,由于水稻花很小,要通过人工去雄获得大量的杂交种很难,袁隆平院士最初通过三系杂交水稻育种原理解决了这个难题。请回答下列问题:
(1)欲测定水稻的基因组序列,需对 条染色体进行基因测序。种植杂交水稻时,由于杂种优势,可以大幅提高水稻产量,但每年必须种植杂种一代才能保持高产,种植杂种二代不能保持高产的原因是 。为了保证大面积种植杂种一代的育种需要,选择的母本应 。
(2)某纯合品系水稻甲(AAbb)和乙(aaBB),二者杂交的后代会表现为部分不育现象,果穗的结实率低。另有一品系丙,丙与甲或乙杂交,后代均表现为可育。研究发现,该植物的可育与部分不育性状由上述两对独立遗传的等位基因控制,a、b基因在个体中共存导致部分不育。品系丙的基因型为 。丙与甲杂交获得F1,F1与乙杂交获得F2,则F2的表型及其比例为 。
(3)水稻的高秆对矮秆为显性,相关基因用T、t表示。为探究T、t基因是否与上述育性相关基因独立遗传,将纯合品系甲(AAbbTT)和纯合品系乙(aaBBtt)杂交获得F1,F1再自交获得F2,当F2的性状及其比例为 时,说明T、t基因与育性相关基因独立遗传。在F1中出现了一株矮秆植株,推测其原因可能是亲本在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。请以现有的亲本及子代植株为材料设计杂交实验方案探究其原因,写出实验方案并预测实验结果及结论。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各类型配子活力相同) 。
综合拔高练1
1.(2024河南郑州一模,13)某种植物有花的颜色(红、白)、种子的形状(扁、圆)等相对性状,相关基因用A/a、B/b、C/c……表示,某科研人员利用红花扁形纯合子和白花圆形纯合子进行杂交得F1,F1自交得F2,结果如表所示。下列分析错误的是( )
表型 红花扁形 红花圆形 白花扁形 白花圆形
比例 27 9 21 7
A.根据表格可知,该种植物花的颜色的遗传受2对等位基因控制
B.F1的基因型是AaBbCc,其测交后代中表型与之相同的概率是1/8
C.F2红花圆形中杂合子占8/9
D.可以通过自交判断某红花圆形植株的基因型
2.(2024北京东城一模,4)新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上,但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析,杂交组合及结果如表所示。以下说法错误的是( )
杂交组合 F1 F2
①T×R19 全部为抗虫株 全部为抗虫株
②T×sGK 全部为抗虫株 抗虫株∶感虫株=15∶1
A.T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上
B.T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上
C.杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同
D.R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3∶1
3.(2024山东泰安一模,4)某自花传粉植物体内有三种物质(甲、乙、丙),其代谢过程如图所示,三种酶均由染色体上的显性基因控制合成。为培育生产乙物质的优良品种,科学家利用野生型植株和两种突变植株(T1、T2)进行自交,结果如表所示(多或少指三种物质含量的多或少)。下列分析正确的是( )
亲本(表型) 自交F1株数(表型)
野生型(甲少、乙少、丙多) 180(甲少、乙少、丙多)
T1(甲少、乙少、丙多) 90(甲少、乙多、丙少)、271(甲少、乙少、丙多)、120(甲少、乙少、丙少)
T2(甲少、乙少、丙多) 91(甲少、乙多、丙少)、270(甲少、乙少、丙多)、122(甲多、乙少、丙少)
A.野生型、T1、T2基因型分别为AABBDD、AaBbDd、AaBbDD
B.T1、T2自交F1中(甲少、乙少、丙多)个体的基因型各有2种
C.T1、T2自交F1中(甲少、乙多、丙少)个体的基因型完全相同
D.理论上T2自交F1中能稳定遗传的目标植株与T1自交F1中一样多
4.(不定项)(2024辽宁鞍山二模,20)“自私基因”是指可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例的基因。若E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死自身体内不含E基因的一半雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F1,F1个体随机受粉获得F2。下列推测正确的是( )
A.亲本存活的雄配子中,E比例为1/3
B.F1存活的雌配子中,E比例为2/3
C.F1存活的雄配子中,e比例为1/3
D.F2中基因型为Ee个体的比例为17/36
5.(2024江西南昌一模,19)研究人员在簇生稻和粳稻杂交后代中发现一个能稳定遗传的浅绿叶突变体pgl,对该突变体进行了遗传鉴定和相关分析。回答下列问题:
(1)经光合色素含量测定分析发现,突变体pgl的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量分别为野生型的70.8%、0.5%和72.0%,这表明浅绿叶突变体pgl为 (色素种类)缺失型。
(2)将浅绿叶突变体pgl与绿叶野生型水稻分别进行正反交,F1均为绿叶水稻,F1自交,F2中绿叶与浅绿叶之比约为3∶1,根据F2表型及比例分析,浅绿叶突变体pgl受 控制。
(3)用X射线处理粳稻得到另一个能稳定遗传的浅绿叶突变体y45,将突变体y45与突变体pgl杂交,F1均为绿叶水稻,F1自交,F2中绿叶水稻723株,浅绿叶水稻为564株,该结果表明浅绿叶突变体y45的浅绿叶基因与突变体pgl的浅绿叶基因为 基因。将F1与F2中浅绿叶水稻进行杂交,子代表型及比例为 。
(4)叶绿素加氧酶基因M能够调控叶绿素b的合成,该酶缺失或失活都会影响叶绿素b的合成。为确定浅绿叶突变体pgl突变基因的候选基因是否为基因M,科学家通过PCR技术扩增突变体pgl与野生型的基因M并进行碱基序列比较,发现与野生型相比,突变体pgl基因M编码区中的模板链碱基发生了 (具体变化,只考虑一个碱基发生变化),造成叶绿素加氧酶的一个谷氨酸替换成赖氨酸,从而导致叶绿素加氧酶失活,该实验结果证明基因M (填“是”或“不是”)浅绿叶突变体pgl突变基因的候选基因。(密码子:谷氨酸GAA、GAG;赖氨酸AAA、AAG)
6.(2024河北石家庄二模,23)某两性花植物花小不易进行杂交育种工作。已知雄性可育基因对雄性不育基因为显性。某科研团队利用基因工程将育性恢复基因A、花粉致死基因B、绿色荧光蛋白基因C连锁成为一个A-B-C基因并导入雄性不育个体的一条染色体上,获得育性恢复植株甲。回答下列问题:
(1)雄性不育植株雄蕊发育不正常,但雌蕊正常。育种工作中选用该植物雄性不育株的优点是 ,利用基因工程获得育性恢复植株时,连接B基因的原因是使育性恢复植株的自交后代中保持仅有一个A-B-C连锁基因,可让育性恢复植株一直存在,将A-B-C导入雄性不育个体受精卵时可采用我国独创的 。
(2)甲植株自交得F1,F1中雄性不育植株所占比例为
由交配得到的F2中与甲基因型一致的植株所占比例为 。
(3)假设雄性可育植株与育性恢复植株、不育植株可区分。请利用雄性可育纯合植株、甲植株和荧光检测仪,设计杂交实验,探究导入的A-B-C基因是否与雄性不育基因在同一条染色体上(不考虑互换,不用具体描述荧光检测过程)。
实验设计方案:甲植株作为母本与雄性可育纯合植株杂交,F1中通过荧光检测仪检测并选取 ,观察并统计F2中的表型及比例。
预期结果:
①若有荧光雄性可育植株∶有荧光育性恢复植株∶无荧光雄性可育植株∶无荧光雄性不育植株的比例为 ,则导入的A-B-C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上;
②若 ,则导入的A-B-C基因与雄性不育基因在同一条染色体上。
综合拔高练2
1.(2024山东部分学校联考,13)某种小鼠的毛色有黄色、鼠色和灰色三种表型,由常染色体上的基因AX、AY、A控制,已知AX、AY、A互为等位基因,显隐性关系为AX>AY>A。用黄色小鼠与灰色小鼠交配,子一代出现黄色∶鼠色∶灰色=2∶1∶1的表型及比例。下列说法错误的是(D)
A.基因AX、AY、A的根本区别是碱基的排列顺序不同
B.等位基因一般位于同源染色体的相同位置
C.黄色、鼠色和灰色分别由基因AX、A、AY控制
D.子一代中黄色小鼠为杂合子的比例为2/3
2.(2024湖北十一校二模,7)现有四个转抗除草剂基因(Bar)的玉米纯合品系(基因型为BarBar),为研究Bar基因之间的位置关系,进行了杂交实验,结果如表。下列推测错误的是( )
杂交组合 F1 F2(F1自交后代)
甲×乙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂301株,不抗除草剂20株
乙×丙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂551株,不抗除草剂15株
乙×丁 全部为抗除草剂植株 抗除草剂407株,不抗除草剂0株
A.甲与乙的Bar基因位于非同源染色体上
B.乙与丁的Bar基因位于同源染色体上
C.丙和丁的Bar基因位于同源染色体上
D.甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离
3.(2024河北唐山一模,5)矮茎玉米株型紧凑,适合密植,可有效减少倒伏,提高产量。现有纯合的矮茎突变玉米a、b(均为单基因隐性突变,高茎对矮茎为显性),让玉米a、b杂交得到F1,F1自交得到F2。下列有关分析错误的是( )
A.若F1为矮茎,说明控制突变玉米a、b的矮茎基因可能为相同基因
B.若F1为高茎,则F2可能会出现1∶1或9∶7的性状分离比
C.若F1为高茎,可以说明基因与性状不是简单的一一对应关系
D.控制高茎和矮茎的基因在核苷酸的种类、数目和排列顺序上可能不同
4.(2024安徽合肥一模,8)杂交育种是水稻育种的重要途径,但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的问题。已知水稻8号染色体上有一对等位基因T/t,4号染色体上有一对等位基因G/g,在花粉发育过程中,T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质,t和 g基因无法表达有功能的蛋白质。研究人员选取部分植株,通过PCR扩增相关基因后,进行电泳检测,得到如图条带。有关说法错误的是( )
注:图A检测T/t基因,图B检测G/g基因,①②个体花粉发育完全正常,④个体花粉有3/4发育正常
A.T/t和G/g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.杂交种育性下降的原因可能是基因型为tg的花粉发育不正常
C.③⑤⑥个体中,1/2花粉发育正常的个体有③⑥
D.④个体自交,后代有8种基因型,花粉发育完全正常的个体占7/16
5.(不定项)(2024湖南雅礼中学一模,13)某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a、B/b、C/c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1,F1开红花,让F1与甲杂交得F2,F2中红花∶白花=1∶7,不考虑基因突变和染色体变异。下列说法正确的是( )
A.F2出现1∶7的条件之一是F1产生8种基因型的配子,且雌雄配子数量相同
B.该花色的遗传只受3对等位基因控制
C.若让F1自交,则所得子代中红花基因型的种类数比白花少
D.F2白花植株中纯合子占1/7
6.(2024九省联考江西卷,21)对水稻品种“淮稻7号”诱变,获得白叶枯病“类病变”突变体lmp2(基因型aa),它在没有病原菌侵染的情况下能自发形成类似白叶枯病表型。从突变体中克隆出位于9号染色体上的关键基因a(本题中如涉及更多的基因,名称依次按照B/b、C/c、D/d……命名)。回答下列问题:
(1)将突变体与野生型(简称WT,表型正常,基因型AA)水稻1杂交,F1表型均为野生型,其基因型为 ;F1自交,F2中野生型与突变体比例为 。
(2)分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现,突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654 bp(碱基对)片段形成的,其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短,其原因是654 bp片段的插入产生了新的 。
(3)比对水稻基因组发现,野生型水稻的3号染色体上也存在上述654 bp序列。为探究突变体产生的原因,在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654 bp序列外侧各设计一对引物,对野生型、突变体基因组DNA进行PCR,产物的凝胶电泳结果如图(M为标准参照物)。据图分析突变体lmp2产生的原因是 。
(4)若用该突变体与野生型水稻2杂交,F1全为野生型,F1自交,F2野生型和突变体比例为15∶1,则该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是 ,突变体、野生型水稻1和野生型水稻2的基因型依次为 、 和 。
(5)为了解A蛋白(由基因A编码)在自然界的起源和进化,研究人员比较了生物甲、乙、丙……的A蛋白序列与水稻A蛋白序列的差异氨基酸个数,并成功解析了各物种间的亲缘关系,结果如表。如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙……,在表中填写最合理的数字。
生物名称 甲 乙 丙 丁 戊 ……
差异氨基酸个数 2 4 6 8 ……
专题8 基因的分离定律和自由组合定律
五年高考
考点1 基因的分离定律
1.(2024湖北,17,2分)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(C)
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
2.(2023河北,3,2分)下列关于生物实验的叙述,错误的是(A)
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可以逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
3.(2022浙江6月选考,9,2分)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是(C)
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
4.(2022重庆,19,2分)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点Ⅰ和Ⅱ,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是 (B)
类型
① ② ③ ④ ⑤
突变位点 Ⅰ +/+ +/- +/+ +/- -/-
Ⅱ +/+ +/- +/- +/+ +/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
5.(2022海南,15,3分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是(D)
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中a基因频率为7/9
6.(2021湖北,18,2分)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基因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)
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
7.(2024全国甲,32,10分)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于 细胞质 (填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是 核糖体 。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为 3∶1 。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表现型有 1 种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有 3 种。
考点2 基因的自由组合定律
8.(2024全国甲,6,6分)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体/黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是(A)
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
9.(2024新课标,5,6分)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上,下列叙述错误的是(D)
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
10.(2021全国乙,6,6分)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(B)
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.(2024新课标,34,10分)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表现型及分离比是 黑刺∶白刺=1∶1 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是 选择亲本中黑刺普通株或F1中黑刺(或白刺)普通株进行自交,若后代全为黑刺(或白刺),则黑刺(或白刺)为隐性性状;若后代既有黑刺也有白刺,则黑刺(或白刺)为显性性状 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1 。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 将F2中的白刺雌性株经诱雄处理后分别自交,子代中全为白刺雌性株的亲本为纯合体,子代中既有白刺雌性株,也有白刺普通株的亲本为杂合体(或选择F2中白刺雌性株分别与白刺普通株杂交,若后代都为白刺雌性株,则该白刺雌性株为纯合体;若后代白刺雌株∶白刺普通株=1∶1,则该白刺雌性株为杂合体) 。
12.(2023辽宁,24,11分)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制:一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如表所示,回答下列问题:
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 遵循 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 紫色椭圆形 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 1/4 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 1/4 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 植物组织培养技术 。
13.(2022辽宁,25,12分)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见表。
组 别 亲本杂 交组合 F1表型及数量
抗病非斑点 抗病斑点 易感病非斑点 易感病斑点
1 抗病非斑点× 易感病非斑点 710 240 0 0
2 抗病非斑点× 易感病斑点 132 129 127 140
3 抗病斑点× 易感病非斑点 72 87 90 77
4 抗病非斑点× 易感病斑点 183 0 172 0
(1)如表杂交组合中,第1组亲本的基因型是 RRYy、rrYy ,第4组的结果能验证这两对相对性状中 抗病与易感病 的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 2 组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 3∶3∶1∶1 。
(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍 。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为 YY∶Yy∶yy=1∶4∶1 ,其自交后代共有 5 种基因型。
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 低 。
14.(2022全国甲,32,12分)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 在花蕾期去除甲的全部雄蕊并套上纸袋,在甲雌蕊成熟时采集丁的花粉涂在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 1/4(或答25%) ,F2中雄株的基因型是 bbTT和bbTt ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 1/4(或答25%) 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 糯玉米亲本上全结糯玉米,非糯玉米亲本上既结糯玉米又结非糯玉米 ;若非糯是显性,则实验结果是 非糯玉米亲本上全结非糯玉米,糯玉米亲本上既结糯玉米又结非糯玉米 。
热考点 致死或不育分析
15.(2022全国甲,6,6分)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(B)
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
16.(2024贵州,20,12分)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 。实验③中的子代比例说明了 B1基因具有纯合致死效应,即B1B1个体致死 ,其黄色子代的基因型是 B1B3、B1B2 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 5 种,其中基因型组合为 B1B3与B2B3 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 丁的基因型为B3B3dd,为隐性纯合子,可选其与丙测交来测定丙产生的配子类型及比例 。
热考点 非等位基因间的相互作用
17.(2024湖北,18,2分)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是(D)
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
18.(2023新课标,5,6分)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(D)
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
19.(2023全国甲,32,10分)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见表。
实验 杂交组合 F1表现型 F2表现型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变 。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是 甲和丙杂交产生的F1与乙和丙杂交产生的F1的表现型不同 。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 AABB、aabb ;实验③中,F2成熟个体的基因型是 aaBB和aaBb ,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为 3/13 。
新考向 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断
20.(2023江苏,23,12分)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如图:
据此分析,F1雄果蝇产生 2 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 位于一对同源染色体上 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为 TtXbXb、TtXbYB ,F1中雄性个体的基因型有 4 种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为 1/12 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 2/5 。
21.(2021辽宁,25,10分)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 母本 未成熟花的全部 雄蕊 ,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 绿叶∶浅绿叶=3∶1 。
(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 Y、Z 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 F2的叶色全为绿色∶浅绿色=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,结果为 第4组F2的叶色为绿色∶浅绿色=1∶1,第5、6组F2的叶色为绿色∶浅绿色=9∶7 。
(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 终止密码子提前出现 。
新考向 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
22.(2021山东,22,16分)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比例为 1/6 。 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 MmRr ,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 5/12 。
(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 0 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 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 1/2n 。
(3)若植株甲的细胞中仅含1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 以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即所需植株) 。
23.(2020山东,23,16分)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了如表实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是 甲 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 雌雄同株 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 是 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 AAtsts 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 。
(3)选取实验二的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约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 不位于 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 含A基因的雄配子不育 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 1/2 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 1/6 。
考点3 连锁与交换
24.(2024广东,14,4分)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(C)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
25.(2023湖北,14,2分)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是(B)
父亲 母亲 儿子 女儿
基因 组成 A23A25B7 B35C2C4 A3A24B8 B44C5C9 A24A25B7 B8C4C5 A3A23B35 B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
26.(2024山东,22,16分)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 花色与籽粒颜色 ,判断依据是 亲子代个体表型为紫花时同时为黄粒,个体表型为红花时同时为绿粒 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 9/16 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 A ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 aaBBDD 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 1/4 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: 调查F2植株叶边缘形状及花色的数量关系 ;预期调查结果并得出结论 若F2中紫花光滑叶∶红花锯齿叶∶紫花锯齿叶=2∶1∶1,则三对等位基因位于一对同源染色体上,Abd在一条染色体上,aBD在另一条染色体上;若F2植株红花光滑叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶∶红花锯齿叶=3∶6∶6∶1,则A与d在一条染色体上,a与D在一条染色体上,B、b在另一对同源染色体上 。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
27.(2023河北,23,13分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验 亲本 F1 F2
1 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙
2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循 自由组合(或“孟德尔第二”) 定律,F2的花喙个体中纯合体占比为 1/3 。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的 增添 而突变为m,导致其调控的下游基因表达量 下降 ,最终使黑色素无法合成。
(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为 MmRr(或“MmRrTt”) ,F2中白羽个体的基因型有 5 种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为 1/9 ,黄喙黑羽个体占比为 0 。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案: 对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计 。
结果分析:若 F2中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4 (写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上。
28.(2023山东,23,16分)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 不遵循 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 只产生Ab和aB两种精子(或精子只有Ab和aB两种,且比例1∶1;或未检测到AB和ab精子或A与b基因连锁,a与B基因连锁或A与b基因在一条染色体上,a与B基因在一条染色体上) 。
据表分析, 能 (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注:用“·”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 这些基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ期间未分离 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 X或Y(或性) 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: 卵细胞 ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 若在卵细胞中未检测到E或e基因,则证明该基因位于Y染色体上;若在卵细胞中检测到E或e基因,则证明该基因位于X染色体上 。
29.(2022福建,20,14分)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lox-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表型的电泳条带示意如图。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表型进行分类统计如表。
F2种子表型 粒数
7S球蛋白 野生型 124
7S球蛋白缺失型 377
脂氧酶 Lox-1,2,3 野生型 282
① 94
② 94
Lox-1,2,3全缺失型 31
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于 显性 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表型分别是 Lox-1,2缺失型 、 Lox-3缺失型 。脂氧酶Lox-1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表型只有四种,原因是 控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上 。
(3)在题图对应的位置画出F1种子表型的电泳条带。
(4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第 4 泳道的种子表型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是 3/64 。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是 将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传 。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想 敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成 。
三年模拟
综合基础练
1.(2024 T8一联,4)《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛,故得豌名”。豌豆营养价值高,具有抗氧化等功能,在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列有关叙述正确的是(A)
A.同一株豌豆上的自花传粉和同一株玉米上的异花传粉,都属于自交
B.豌豆体细胞中成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中
C.孟德尔在实施测交实验来验证性状分离的解释时,隐性纯合亲本均要去雄
D.纯种黄豆荚豌豆与纯种绿豆荚豌豆杂交,结的豆荚全是黄色的,可判断豆荚颜色中黄色对绿色为显性
2.(2024湖南大联考,3)桔梗花有雌雄异熟的特性,当雌蕊成熟时,同一朵花内的花粉早已失去了受精能力。桔梗的花色有紫色和蓝色,由细胞核内一对等位基因A/a控制。下列相关说法正确的是(B)
A.自然状态桔梗只能进行异花传粉,所以一般为杂合子
B.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不去雄
C.将AA和aa两种桔梗间行种植,后代基因型均为Aa
D.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不套袋
3.(2024九省联考甘肃卷,5)番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是(D)
A.RRDdTt B.RrDdTt C.RrDdTT D.RrDDTt
4.(2024河南周口二模,5)某作物的穗分枝正常和穗分枝减少由两对等位基因A/a、B/b共同控制,两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体自交,后代中穗分枝正常∶穗分枝减少=15∶1。现利用甲(AABB)、乙(aaBb)、丙(aabb)三种植株进行杂交实验。下列相关推测错误的是(D)
A.穗分枝正常的基因型有8种,aabb植株的表型为穗分枝减少
B.甲与乙或甲与丙杂交,两组后代植株的表型均为穗分枝正常
C.乙与丙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常∶穗分枝减少=3∶5
D.甲与乙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常植株中纯合子占比为12/31
5.(2024北京丰台一模,4)纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到的F1均为灰体长翅,F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9∶3∶3∶1。下列有关叙述不正确的是(A)
A.亲本黑檀体长翅果蝇产生两种配子,符合基因的分离定律
B.黑檀体残翅的出现是由于F1雌雄果蝇均发生了基因重组
C.F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型占50%
D.果蝇F1和F2群体中残翅基因的频率未发生改变
6.(2024九省联考贵州卷,20)果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(由等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(由等位基因E/e控制),这两对等位基因均位于常染色体上。用相同基因型的雌雄果蝇交配,子代表型及比例为卷翅灰体∶卷翅黑檀体∶直翅灰体∶直翅黑檀体=6∶2∶3∶1。回答下列问题。
(1)灰体和黑檀体中显性性状是 灰体 ,判断依据是 子代表型及比例为卷翅灰体∶卷翅黑檀体∶直翅灰体∶直翅黑檀体=6∶2∶3∶1,其中灰体和黑檀体的比例是9∶3=3∶1 。
(2)亲代果蝇的表型是 卷翅灰体 ,子代卷翅∶直翅不符合3∶1的原因是 BB纯合子致死,导致BBEE、BBEe、BBee死亡 。
(3)果蝇的长触角对短触角是显性性状,由位于常染色体上的等位基因F/f控制。现有四种基因型的雌雄果蝇(FFEE、FfEe、FFee、ffee),请设计一次杂交实验探究等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系。写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路:选择雌性FfEe和雄性ffee杂交,统计子代的表型种类。预期结果和结论:若子代出现4种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于非同源染色体上;若子代出现2种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于一对同源染色体上。
7.(2024重庆二模,20)水稻(2N=24)是自花传粉的植物,由于水稻花很小,要通过人工去雄获得大量的杂交种很难,袁隆平院士最初通过三系杂交水稻育种原理解决了这个难题。请回答下列问题:
(1)欲测定水稻的基因组序列,需对 12 条染色体进行基因测序。种植杂交水稻时,由于杂种优势,可以大幅提高水稻产量,但每年必须种植杂种一代才能保持高产,种植杂种二代不能保持高产的原因是 杂种二代会发生性状分离,不能完全保持杂种优势 。为了保证大面积种植杂种一代的育种需要,选择的母本应 雄性不育 。
(2)某纯合品系水稻甲(AAbb)和乙(aaBB),二者杂交的后代会表现为部分不育现象,果穗的结实率低。另有一品系丙,丙与甲或乙杂交,后代均表现为可育。研究发现,该植物的可育与部分不育性状由上述两对独立遗传的等位基因控制,a、b基因在个体中共存导致部分不育。品系丙的基因型为 AABB 。丙与甲杂交
2025版新教材高考生物学第二轮复习
专题8 基因的分离定律和自由组合定律
五年高考
考点1 基因的分离定律
1.(2024湖北,17,2分)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( )
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
2.(2023河北,3,2分)下列关于生物实验的叙述,错误的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可以逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
3.(2022浙江6月选考,9,2分)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
4.(2022重庆,19,2分)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点Ⅰ和Ⅱ,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是 ( )
类型
① ② ③ ④ ⑤
突变位点 Ⅰ +/+ +/- +/+ +/- -/-
Ⅱ +/+ +/- +/- +/+ +/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
5.(2022海南,15,3分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中a基因频率为7/9
6.(2021湖北,18,2分)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基因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
7.(2024全国甲,32,10分)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于 (填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是 。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为 。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表现型有 种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有 种。
考点2 基因的自由组合定律
8.(2024全国甲,6,6分)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体/黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
9.(2024新课标,5,6分)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上,下列叙述错误的是( )
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
10.(2021全国乙,6,6分)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.(2024新课标,34,10分)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表现型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 。
12.(2023辽宁,24,11分)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制:一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如表所示,回答下列问题:
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 。
13.(2022辽宁,25,12分)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见表。
组 别 亲本杂 交组合 F1表型及数量
抗病非斑点 抗病斑点 易感病非斑点 易感病斑点
1 抗病非斑点× 易感病非斑点 710 240 0 0
2 抗病非斑点× 易感病斑点 132 129 127 140
3 抗病斑点× 易感病非斑点 72 87 90 77
4 抗病非斑点× 易感病斑点 183 0 172 0
(1)如表杂交组合中,第1组亲本的基因型是 ,第4组的结果能验证这两对相对性状中 的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 。
(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为 ,其自交后代共有 种基因型。
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 。
14.(2022全国甲,32,12分)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
热考点 致死或不育分析
15.(2022全国甲,6,6分)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
16.(2024贵州,20,12分)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 。
热考点 非等位基因间的相互作用
17.(2024湖北,18,2分)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
18.(2023新课标,5,6分)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
19.(2023全国甲,32,10分)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见表。
实验 杂交组合 F1表现型 F2表现型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指 。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是 。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 ;实验③中,F2成熟个体的基因型是 ,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为 。
新考向 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断
20.(2023江苏,23,12分)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如图:
据此分析,F1雄果蝇产生 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为 ,F1中雄性个体的基因型有 种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 。
21.(2021辽宁,25,10分)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 。
新考向 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
22.(2021山东,22,16分)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1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 。
23.(2020山东,23,16分)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了如表实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
(3)选取实验二的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约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
考点3 连锁与交换
24.(2024广东,14,4分)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
25.(2023湖北,14,2分)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是( )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因 组成 A23A25B7 B35C2C4 A3A24B8 B44C5C9 A24A25B7 B8C4C5 A3A23B35 B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
26.(2024山东,22,16分)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出结论 。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
27.(2023河北,23,13分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验 亲本 F1 F2
1 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙
2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循 定律,F2的花喙个体中纯合体占比为 。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的 而突变为m,导致其调控的下游基因表达量 ,最终使黑色素无法合成。
(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为 ,F2中白羽个体的基因型有 种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为 ,黄喙黑羽个体占比为 。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案: 。
结果分析:若 (写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上。
28.(2023山东,23,16分)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。
据表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注:用“·”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 。
29.(2022福建,20,14分)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lox-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表型的电泳条带示意如图。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表型进行分类统计如表。
F2种子表型 粒数
7S球蛋白 野生型 124
7S球蛋白缺失型 377
脂氧酶 Lox-1,2,3 野生型 282
① 94
② 94
Lox-1,2,3全缺失型 31
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表型分别是 、 。脂氧酶Lox-1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表型只有四种,原因是 。
(3)在题图对应的位置画出F1种子表型的电泳条带。
(4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第 泳道的种子表型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是 。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是 。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想 。
三年模拟
综合基础练
1.(2024 T8一联,4)《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛,故得豌名”。豌豆营养价值高,具有抗氧化等功能,在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列有关叙述正确的是( )
A.同一株豌豆上的自花传粉和同一株玉米上的异花传粉,都属于自交
B.豌豆体细胞中成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中
C.孟德尔在实施测交实验来验证性状分离的解释时,隐性纯合亲本均要去雄
D.纯种黄豆荚豌豆与纯种绿豆荚豌豆杂交,结的豆荚全是黄色的,可判断豆荚颜色中黄色对绿色为显性
2.(2024湖南大联考,3)桔梗花有雌雄异熟的特性,当雌蕊成熟时,同一朵花内的花粉早已失去了受精能力。桔梗的花色有紫色和蓝色,由细胞核内一对等位基因A/a控制。下列相关说法正确的是( )
A.自然状态桔梗只能进行异花传粉,所以一般为杂合子
B.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不去雄
C.将AA和aa两种桔梗间行种植,后代基因型均为Aa
D.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不套袋
3.(2024九省联考甘肃卷,5)番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是( )
A.RRDdTt B.RrDdTt C.RrDdTT D.RrDDTt
4.(2024河南周口二模,5)某作物的穗分枝正常和穗分枝减少由两对等位基因A/a、B/b共同控制,两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体自交,后代中穗分枝正常∶穗分枝减少=15∶1。现利用甲(AABB)、乙(aaBb)、丙(aabb)三种植株进行杂交实验。下列相关推测错误的是( )
A.穗分枝正常的基因型有8种,aabb植株的表型为穗分枝减少
B.甲与乙或甲与丙杂交,两组后代植株的表型均为穗分枝正常
C.乙与丙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常∶穗分枝减少=3∶5
D.甲与乙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常植株中纯合子占比为12/31
5.(2024北京丰台一模,4)纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到的F1均为灰体长翅,F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9∶3∶3∶1。下列有关叙述不正确的是( )
A.亲本黑檀体长翅果蝇产生两种配子,符合基因的分离定律
B.黑檀体残翅的出现是由于F1雌雄果蝇均发生了基因重组
C.F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型占50%
D.果蝇F1和F2群体中残翅基因的频率未发生改变
6.(2024九省联考贵州卷,20)果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(由等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(由等位基因E/e控制),这两对等位基因均位于常染色体上。用相同基因型的雌雄果蝇交配,子代表型及比例为卷翅灰体∶卷翅黑檀体∶直翅灰体∶直翅黑檀体=6∶2∶3∶1。回答下列问题。
(1)灰体和黑檀体中显性性状是 ,判断依据是 。
(2)亲代果蝇的表型是 ,子代卷翅∶直翅不符合3∶1的原因是 。
(3)果蝇的长触角对短触角是显性性状,由位于常染色体上的等位基因F/f控制。现有四种基因型的雌雄果蝇(FFEE、FfEe、FFee、ffee),请设计一次杂交实验探究等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系。写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路:选择雌性FfEe和雄性ffee杂交,统计子代的表型种类。预期结果和结论:若子代出现4种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于非同源染色体上;若子代出现2种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于一对同源染色体上。
7.(2024重庆二模,20)水稻(2N=24)是自花传粉的植物,由于水稻花很小,要通过人工去雄获得大量的杂交种很难,袁隆平院士最初通过三系杂交水稻育种原理解决了这个难题。请回答下列问题:
(1)欲测定水稻的基因组序列,需对 条染色体进行基因测序。种植杂交水稻时,由于杂种优势,可以大幅提高水稻产量,但每年必须种植杂种一代才能保持高产,种植杂种二代不能保持高产的原因是 。为了保证大面积种植杂种一代的育种需要,选择的母本应 。
(2)某纯合品系水稻甲(AAbb)和乙(aaBB),二者杂交的后代会表现为部分不育现象,果穗的结实率低。另有一品系丙,丙与甲或乙杂交,后代均表现为可育。研究发现,该植物的可育与部分不育性状由上述两对独立遗传的等位基因控制,a、b基因在个体中共存导致部分不育。品系丙的基因型为 。丙与甲杂交获得F1,F1与乙杂交获得F2,则F2的表型及其比例为 。
(3)水稻的高秆对矮秆为显性,相关基因用T、t表示。为探究T、t基因是否与上述育性相关基因独立遗传,将纯合品系甲(AAbbTT)和纯合品系乙(aaBBtt)杂交获得F1,F1再自交获得F2,当F2的性状及其比例为 时,说明T、t基因与育性相关基因独立遗传。在F1中出现了一株矮秆植株,推测其原因可能是亲本在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。请以现有的亲本及子代植株为材料设计杂交实验方案探究其原因,写出实验方案并预测实验结果及结论。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各类型配子活力相同) 。
综合拔高练1
1.(2024河南郑州一模,13)某种植物有花的颜色(红、白)、种子的形状(扁、圆)等相对性状,相关基因用A/a、B/b、C/c……表示,某科研人员利用红花扁形纯合子和白花圆形纯合子进行杂交得F1,F1自交得F2,结果如表所示。下列分析错误的是( )
表型 红花扁形 红花圆形 白花扁形 白花圆形
比例 27 9 21 7
A.根据表格可知,该种植物花的颜色的遗传受2对等位基因控制
B.F1的基因型是AaBbCc,其测交后代中表型与之相同的概率是1/8
C.F2红花圆形中杂合子占8/9
D.可以通过自交判断某红花圆形植株的基因型
2.(2024北京东城一模,4)新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上,但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析,杂交组合及结果如表所示。以下说法错误的是( )
杂交组合 F1 F2
①T×R19 全部为抗虫株 全部为抗虫株
②T×sGK 全部为抗虫株 抗虫株∶感虫株=15∶1
A.T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上
B.T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上
C.杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同
D.R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3∶1
3.(2024山东泰安一模,4)某自花传粉植物体内有三种物质(甲、乙、丙),其代谢过程如图所示,三种酶均由染色体上的显性基因控制合成。为培育生产乙物质的优良品种,科学家利用野生型植株和两种突变植株(T1、T2)进行自交,结果如表所示(多或少指三种物质含量的多或少)。下列分析正确的是( )
亲本(表型) 自交F1株数(表型)
野生型(甲少、乙少、丙多) 180(甲少、乙少、丙多)
T1(甲少、乙少、丙多) 90(甲少、乙多、丙少)、271(甲少、乙少、丙多)、120(甲少、乙少、丙少)
T2(甲少、乙少、丙多) 91(甲少、乙多、丙少)、270(甲少、乙少、丙多)、122(甲多、乙少、丙少)
A.野生型、T1、T2基因型分别为AABBDD、AaBbDd、AaBbDD
B.T1、T2自交F1中(甲少、乙少、丙多)个体的基因型各有2种
C.T1、T2自交F1中(甲少、乙多、丙少)个体的基因型完全相同
D.理论上T2自交F1中能稳定遗传的目标植株与T1自交F1中一样多
4.(不定项)(2024辽宁鞍山二模,20)“自私基因”是指可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例的基因。若E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死自身体内不含E基因的一半雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F1,F1个体随机受粉获得F2。下列推测正确的是( )
A.亲本存活的雄配子中,E比例为1/3
B.F1存活的雌配子中,E比例为2/3
C.F1存活的雄配子中,e比例为1/3
D.F2中基因型为Ee个体的比例为17/36
5.(2024江西南昌一模,19)研究人员在簇生稻和粳稻杂交后代中发现一个能稳定遗传的浅绿叶突变体pgl,对该突变体进行了遗传鉴定和相关分析。回答下列问题:
(1)经光合色素含量测定分析发现,突变体pgl的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量分别为野生型的70.8%、0.5%和72.0%,这表明浅绿叶突变体pgl为 (色素种类)缺失型。
(2)将浅绿叶突变体pgl与绿叶野生型水稻分别进行正反交,F1均为绿叶水稻,F1自交,F2中绿叶与浅绿叶之比约为3∶1,根据F2表型及比例分析,浅绿叶突变体pgl受 控制。
(3)用X射线处理粳稻得到另一个能稳定遗传的浅绿叶突变体y45,将突变体y45与突变体pgl杂交,F1均为绿叶水稻,F1自交,F2中绿叶水稻723株,浅绿叶水稻为564株,该结果表明浅绿叶突变体y45的浅绿叶基因与突变体pgl的浅绿叶基因为 基因。将F1与F2中浅绿叶水稻进行杂交,子代表型及比例为 。
(4)叶绿素加氧酶基因M能够调控叶绿素b的合成,该酶缺失或失活都会影响叶绿素b的合成。为确定浅绿叶突变体pgl突变基因的候选基因是否为基因M,科学家通过PCR技术扩增突变体pgl与野生型的基因M并进行碱基序列比较,发现与野生型相比,突变体pgl基因M编码区中的模板链碱基发生了 (具体变化,只考虑一个碱基发生变化),造成叶绿素加氧酶的一个谷氨酸替换成赖氨酸,从而导致叶绿素加氧酶失活,该实验结果证明基因M (填“是”或“不是”)浅绿叶突变体pgl突变基因的候选基因。(密码子:谷氨酸GAA、GAG;赖氨酸AAA、AAG)
6.(2024河北石家庄二模,23)某两性花植物花小不易进行杂交育种工作。已知雄性可育基因对雄性不育基因为显性。某科研团队利用基因工程将育性恢复基因A、花粉致死基因B、绿色荧光蛋白基因C连锁成为一个A-B-C基因并导入雄性不育个体的一条染色体上,获得育性恢复植株甲。回答下列问题:
(1)雄性不育植株雄蕊发育不正常,但雌蕊正常。育种工作中选用该植物雄性不育株的优点是 ,利用基因工程获得育性恢复植株时,连接B基因的原因是使育性恢复植株的自交后代中保持仅有一个A-B-C连锁基因,可让育性恢复植株一直存在,将A-B-C导入雄性不育个体受精卵时可采用我国独创的 。
(2)甲植株自交得F1,F1中雄性不育植株所占比例为
由交配得到的F2中与甲基因型一致的植株所占比例为 。
(3)假设雄性可育植株与育性恢复植株、不育植株可区分。请利用雄性可育纯合植株、甲植株和荧光检测仪,设计杂交实验,探究导入的A-B-C基因是否与雄性不育基因在同一条染色体上(不考虑互换,不用具体描述荧光检测过程)。
实验设计方案:甲植株作为母本与雄性可育纯合植株杂交,F1中通过荧光检测仪检测并选取 ,观察并统计F2中的表型及比例。
预期结果:
①若有荧光雄性可育植株∶有荧光育性恢复植株∶无荧光雄性可育植株∶无荧光雄性不育植株的比例为 ,则导入的A-B-C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上;
②若 ,则导入的A-B-C基因与雄性不育基因在同一条染色体上。
综合拔高练2
1.(2024山东部分学校联考,13)某种小鼠的毛色有黄色、鼠色和灰色三种表型,由常染色体上的基因AX、AY、A控制,已知AX、AY、A互为等位基因,显隐性关系为AX>AY>A。用黄色小鼠与灰色小鼠交配,子一代出现黄色∶鼠色∶灰色=2∶1∶1的表型及比例。下列说法错误的是(D)
A.基因AX、AY、A的根本区别是碱基的排列顺序不同
B.等位基因一般位于同源染色体的相同位置
C.黄色、鼠色和灰色分别由基因AX、A、AY控制
D.子一代中黄色小鼠为杂合子的比例为2/3
2.(2024湖北十一校二模,7)现有四个转抗除草剂基因(Bar)的玉米纯合品系(基因型为BarBar),为研究Bar基因之间的位置关系,进行了杂交实验,结果如表。下列推测错误的是( )
杂交组合 F1 F2(F1自交后代)
甲×乙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂301株,不抗除草剂20株
乙×丙 全部为抗除草剂植株 抗除草剂551株,不抗除草剂15株
乙×丁 全部为抗除草剂植株 抗除草剂407株,不抗除草剂0株
A.甲与乙的Bar基因位于非同源染色体上
B.乙与丁的Bar基因位于同源染色体上
C.丙和丁的Bar基因位于同源染色体上
D.甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离
3.(2024河北唐山一模,5)矮茎玉米株型紧凑,适合密植,可有效减少倒伏,提高产量。现有纯合的矮茎突变玉米a、b(均为单基因隐性突变,高茎对矮茎为显性),让玉米a、b杂交得到F1,F1自交得到F2。下列有关分析错误的是( )
A.若F1为矮茎,说明控制突变玉米a、b的矮茎基因可能为相同基因
B.若F1为高茎,则F2可能会出现1∶1或9∶7的性状分离比
C.若F1为高茎,可以说明基因与性状不是简单的一一对应关系
D.控制高茎和矮茎的基因在核苷酸的种类、数目和排列顺序上可能不同
4.(2024安徽合肥一模,8)杂交育种是水稻育种的重要途径,但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的问题。已知水稻8号染色体上有一对等位基因T/t,4号染色体上有一对等位基因G/g,在花粉发育过程中,T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质,t和 g基因无法表达有功能的蛋白质。研究人员选取部分植株,通过PCR扩增相关基因后,进行电泳检测,得到如图条带。有关说法错误的是( )
注:图A检测T/t基因,图B检测G/g基因,①②个体花粉发育完全正常,④个体花粉有3/4发育正常
A.T/t和G/g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.杂交种育性下降的原因可能是基因型为tg的花粉发育不正常
C.③⑤⑥个体中,1/2花粉发育正常的个体有③⑥
D.④个体自交,后代有8种基因型,花粉发育完全正常的个体占7/16
5.(不定项)(2024湖南雅礼中学一模,13)某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a、B/b、C/c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1,F1开红花,让F1与甲杂交得F2,F2中红花∶白花=1∶7,不考虑基因突变和染色体变异。下列说法正确的是( )
A.F2出现1∶7的条件之一是F1产生8种基因型的配子,且雌雄配子数量相同
B.该花色的遗传只受3对等位基因控制
C.若让F1自交,则所得子代中红花基因型的种类数比白花少
D.F2白花植株中纯合子占1/7
6.(2024九省联考江西卷,21)对水稻品种“淮稻7号”诱变,获得白叶枯病“类病变”突变体lmp2(基因型aa),它在没有病原菌侵染的情况下能自发形成类似白叶枯病表型。从突变体中克隆出位于9号染色体上的关键基因a(本题中如涉及更多的基因,名称依次按照B/b、C/c、D/d……命名)。回答下列问题:
(1)将突变体与野生型(简称WT,表型正常,基因型AA)水稻1杂交,F1表型均为野生型,其基因型为 ;F1自交,F2中野生型与突变体比例为 。
(2)分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现,突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654 bp(碱基对)片段形成的,其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短,其原因是654 bp片段的插入产生了新的 。
(3)比对水稻基因组发现,野生型水稻的3号染色体上也存在上述654 bp序列。为探究突变体产生的原因,在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654 bp序列外侧各设计一对引物,对野生型、突变体基因组DNA进行PCR,产物的凝胶电泳结果如图(M为标准参照物)。据图分析突变体lmp2产生的原因是 。
(4)若用该突变体与野生型水稻2杂交,F1全为野生型,F1自交,F2野生型和突变体比例为15∶1,则该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是 ,突变体、野生型水稻1和野生型水稻2的基因型依次为 、 和 。
(5)为了解A蛋白(由基因A编码)在自然界的起源和进化,研究人员比较了生物甲、乙、丙……的A蛋白序列与水稻A蛋白序列的差异氨基酸个数,并成功解析了各物种间的亲缘关系,结果如表。如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙……,在表中填写最合理的数字。
生物名称 甲 乙 丙 丁 戊 ……
差异氨基酸个数 2 4 6 8 ……
专题8 基因的分离定律和自由组合定律
五年高考
考点1 基因的分离定律
1.(2024湖北,17,2分)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(C)
A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
2.(2023河北,3,2分)下列关于生物实验的叙述,错误的是(A)
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可以逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
3.(2022浙江6月选考,9,2分)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是(C)
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
4.(2022重庆,19,2分)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点Ⅰ和Ⅱ,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是 (B)
类型
① ② ③ ④ ⑤
突变位点 Ⅰ +/+ +/- +/+ +/- -/-
Ⅱ +/+ +/- +/- +/+ +/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
5.(2022海南,15,3分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是(D)
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中a基因频率为7/9
6.(2021湖北,18,2分)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基因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)
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
7.(2024全国甲,32,10分)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于 细胞质 (填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是 核糖体 。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为 3∶1 。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2,则F2中与育性有关的表现型有 1 种。反交结果与正交结果不同,反交的F2中与育性有关的基因型有 3 种。
考点2 基因的自由组合定律
8.(2024全国甲,6,6分)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体/黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是(A)
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
9.(2024新课标,5,6分)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上,下列叙述错误的是(D)
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
10.(2021全国乙,6,6分)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(B)
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.(2024新课标,34,10分)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表现型及分离比是 黑刺∶白刺=1∶1 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是 选择亲本中黑刺普通株或F1中黑刺(或白刺)普通株进行自交,若后代全为黑刺(或白刺),则黑刺(或白刺)为隐性性状;若后代既有黑刺也有白刺,则黑刺(或白刺)为显性性状 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1 。
(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体的杂交实验思路是 将F2中的白刺雌性株经诱雄处理后分别自交,子代中全为白刺雌性株的亲本为纯合体,子代中既有白刺雌性株,也有白刺普通株的亲本为杂合体(或选择F2中白刺雌性株分别与白刺普通株杂交,若后代都为白刺雌性株,则该白刺雌性株为纯合体;若后代白刺雌株∶白刺普通株=1∶1,则该白刺雌性株为杂合体) 。
12.(2023辽宁,24,11分)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制:一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如表所示,回答下列问题:
F1 表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 遵循 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 紫色椭圆形 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 1/4 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 1/4 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 植物组织培养技术 。
13.(2022辽宁,25,12分)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见表。
组 别 亲本杂 交组合 F1表型及数量
抗病非斑点 抗病斑点 易感病非斑点 易感病斑点
1 抗病非斑点× 易感病非斑点 710 240 0 0
2 抗病非斑点× 易感病斑点 132 129 127 140
3 抗病斑点× 易感病非斑点 72 87 90 77
4 抗病非斑点× 易感病斑点 183 0 172 0
(1)如表杂交组合中,第1组亲本的基因型是 RRYy、rrYy ,第4组的结果能验证这两对相对性状中 抗病与易感病 的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 2 组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 3∶3∶1∶1 。
(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍 。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为 YY∶Yy∶yy=1∶4∶1 ,其自交后代共有 5 种基因型。
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 低 。
14.(2022全国甲,32,12分)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 在花蕾期去除甲的全部雄蕊并套上纸袋,在甲雌蕊成熟时采集丁的花粉涂在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 1/4(或答25%) ,F2中雄株的基因型是 bbTT和bbTt ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 1/4(或答25%) 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 糯玉米亲本上全结糯玉米,非糯玉米亲本上既结糯玉米又结非糯玉米 ;若非糯是显性,则实验结果是 非糯玉米亲本上全结非糯玉米,糯玉米亲本上既结糯玉米又结非糯玉米 。
热考点 致死或不育分析
15.(2022全国甲,6,6分)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(B)
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
16.(2024贵州,20,12分)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 。实验③中的子代比例说明了 B1基因具有纯合致死效应,即B1B1个体致死 ,其黄色子代的基因型是 B1B3、B1B2 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 5 种,其中基因型组合为 B1B3与B2B3 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 丁的基因型为B3B3dd,为隐性纯合子,可选其与丙测交来测定丙产生的配子类型及比例 。
热考点 非等位基因间的相互作用
17.(2024湖北,18,2分)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是(D)
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
18.(2023新课标,5,6分)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(D)
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
19.(2023全国甲,32,10分)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见表。
实验 杂交组合 F1表现型 F2表现型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变 。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是 甲和丙杂交产生的F1与乙和丙杂交产生的F1的表现型不同 。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 AABB、aabb ;实验③中,F2成熟个体的基因型是 aaBB和aaBb ,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为 3/13 。
新考向 控制同种性状不同隐性突变基因位置关系的判断
20.(2023江苏,23,12分)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如图:
据此分析,F1雄果蝇产生 2 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 位于一对同源染色体上 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为 TtXbXb、TtXbYB ,F1中雄性个体的基因型有 4 种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为 1/12 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 2/5 。
21.(2021辽宁,25,10分)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 母本 未成熟花的全部 雄蕊 ,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 绿叶∶浅绿叶=3∶1 。
(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 Y、Z 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 F2的叶色全为绿色∶浅绿色=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,结果为 第4组F2的叶色为绿色∶浅绿色=1∶1,第5、6组F2的叶色为绿色∶浅绿色=9∶7 。
(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 终止密码子提前出现 。
新考向 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
22.(2021山东,22,16分)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比例为 1/6 。 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 MmRr ,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 5/12 。
(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 0 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 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 1/2n 。
(3)若植株甲的细胞中仅含1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 以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即所需植株) 。
23.(2020山东,23,16分)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了如表实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是 甲 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 雌雄同株 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 是 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 AAtsts 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 。
(3)选取实验二的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约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 不位于 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 含A基因的雄配子不育 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 1/2 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 1/6 。
考点3 连锁与交换
24.(2024广东,14,4分)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(C)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
25.(2023湖北,14,2分)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是(B)
父亲 母亲 儿子 女儿
基因 组成 A23A25B7 B35C2C4 A3A24B8 B44C5C9 A24A25B7 B8C4C5 A3A23B35 B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
26.(2024山东,22,16分)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 花色与籽粒颜色 ,判断依据是 亲子代个体表型为紫花时同时为黄粒,个体表型为红花时同时为绿粒 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 9/16 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 A ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 aaBBDD 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 1/4 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: 调查F2植株叶边缘形状及花色的数量关系 ;预期调查结果并得出结论 若F2中紫花光滑叶∶红花锯齿叶∶紫花锯齿叶=2∶1∶1,则三对等位基因位于一对同源染色体上,Abd在一条染色体上,aBD在另一条染色体上;若F2植株红花光滑叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶∶红花锯齿叶=3∶6∶6∶1,则A与d在一条染色体上,a与D在一条染色体上,B、b在另一对同源染色体上 。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
27.(2023河北,23,13分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验 亲本 F1 F2
1 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙
2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循 自由组合(或“孟德尔第二”) 定律,F2的花喙个体中纯合体占比为 1/3 。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的 增添 而突变为m,导致其调控的下游基因表达量 下降 ,最终使黑色素无法合成。
(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为 MmRr(或“MmRrTt”) ,F2中白羽个体的基因型有 5 种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为 1/9 ,黄喙黑羽个体占比为 0 。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案: 对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计 。
结果分析:若 F2中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4 (写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上。
28.(2023山东,23,16分)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 不遵循 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 只产生Ab和aB两种精子(或精子只有Ab和aB两种,且比例1∶1;或未检测到AB和ab精子或A与b基因连锁,a与B基因连锁或A与b基因在一条染色体上,a与B基因在一条染色体上) 。
据表分析, 能 (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注:用“·”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 这些基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ期间未分离 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 X或Y(或性) 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: 卵细胞 ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 若在卵细胞中未检测到E或e基因,则证明该基因位于Y染色体上;若在卵细胞中检测到E或e基因,则证明该基因位于X染色体上 。
29.(2022福建,20,14分)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lox-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表型的电泳条带示意如图。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表型进行分类统计如表。
F2种子表型 粒数
7S球蛋白 野生型 124
7S球蛋白缺失型 377
脂氧酶 Lox-1,2,3 野生型 282
① 94
② 94
Lox-1,2,3全缺失型 31
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于 显性 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表型分别是 Lox-1,2缺失型 、 Lox-3缺失型 。脂氧酶Lox-1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表型只有四种,原因是 控制Lox-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lox-3的基因位于另一对同源染色体上 。
(3)在题图对应的位置画出F1种子表型的电泳条带。
(4)已知Lox基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第 4 泳道的种子表型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是 3/64 。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是 将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传 。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想 敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成 。
三年模拟
综合基础练
1.(2024 T8一联,4)《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛,故得豌名”。豌豆营养价值高,具有抗氧化等功能,在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列有关叙述正确的是(A)
A.同一株豌豆上的自花传粉和同一株玉米上的异花传粉,都属于自交
B.豌豆体细胞中成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中
C.孟德尔在实施测交实验来验证性状分离的解释时,隐性纯合亲本均要去雄
D.纯种黄豆荚豌豆与纯种绿豆荚豌豆杂交,结的豆荚全是黄色的,可判断豆荚颜色中黄色对绿色为显性
2.(2024湖南大联考,3)桔梗花有雌雄异熟的特性,当雌蕊成熟时,同一朵花内的花粉早已失去了受精能力。桔梗的花色有紫色和蓝色,由细胞核内一对等位基因A/a控制。下列相关说法正确的是(B)
A.自然状态桔梗只能进行异花传粉,所以一般为杂合子
B.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不去雄
C.将AA和aa两种桔梗间行种植,后代基因型均为Aa
D.对桔梗进行人工杂交实验操作时,母本可不套袋
3.(2024九省联考甘肃卷,5)番茄中红色果实(R)对黄色果实(r)为显性,两室果(D)对多室果(d)为显性,高藤(T)对矮藤(t)为显性,控制三对性状的等位基因分别位于三对同源染色体上,某红果两室高藤植株甲与rrddTT杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2;与rrDDtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/4;与RRddtt杂交,子代中红果两室高藤植株占1/2。植株甲的基因型是(D)
A.RRDdTt B.RrDdTt C.RrDdTT D.RrDDTt
4.(2024河南周口二模,5)某作物的穗分枝正常和穗分枝减少由两对等位基因A/a、B/b共同控制,两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体自交,后代中穗分枝正常∶穗分枝减少=15∶1。现利用甲(AABB)、乙(aaBb)、丙(aabb)三种植株进行杂交实验。下列相关推测错误的是(D)
A.穗分枝正常的基因型有8种,aabb植株的表型为穗分枝减少
B.甲与乙或甲与丙杂交,两组后代植株的表型均为穗分枝正常
C.乙与丙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常∶穗分枝减少=3∶5
D.甲与乙杂交,F1自交所得F2中穗分枝正常植株中纯合子占比为12/31
5.(2024北京丰台一模,4)纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到的F1均为灰体长翅,F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9∶3∶3∶1。下列有关叙述不正确的是(A)
A.亲本黑檀体长翅果蝇产生两种配子,符合基因的分离定律
B.黑檀体残翅的出现是由于F1雌雄果蝇均发生了基因重组
C.F1灰体长翅果蝇的测交后代中,重组类型占50%
D.果蝇F1和F2群体中残翅基因的频率未发生改变
6.(2024九省联考贵州卷,20)果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状(由等位基因B/b控制),灰体和黑檀体是另一对相对性状(由等位基因E/e控制),这两对等位基因均位于常染色体上。用相同基因型的雌雄果蝇交配,子代表型及比例为卷翅灰体∶卷翅黑檀体∶直翅灰体∶直翅黑檀体=6∶2∶3∶1。回答下列问题。
(1)灰体和黑檀体中显性性状是 灰体 ,判断依据是 子代表型及比例为卷翅灰体∶卷翅黑檀体∶直翅灰体∶直翅黑檀体=6∶2∶3∶1,其中灰体和黑檀体的比例是9∶3=3∶1 。
(2)亲代果蝇的表型是 卷翅灰体 ,子代卷翅∶直翅不符合3∶1的原因是 BB纯合子致死,导致BBEE、BBEe、BBee死亡 。
(3)果蝇的长触角对短触角是显性性状,由位于常染色体上的等位基因F/f控制。现有四种基因型的雌雄果蝇(FFEE、FfEe、FFee、ffee),请设计一次杂交实验探究等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系。写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路:选择雌性FfEe和雄性ffee杂交,统计子代的表型种类。预期结果和结论:若子代出现4种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于非同源染色体上;若子代出现2种表型,则等位基因F/f与等位基因E/e的位置关系是位于一对同源染色体上。
7.(2024重庆二模,20)水稻(2N=24)是自花传粉的植物,由于水稻花很小,要通过人工去雄获得大量的杂交种很难,袁隆平院士最初通过三系杂交水稻育种原理解决了这个难题。请回答下列问题:
(1)欲测定水稻的基因组序列,需对 12 条染色体进行基因测序。种植杂交水稻时,由于杂种优势,可以大幅提高水稻产量,但每年必须种植杂种一代才能保持高产,种植杂种二代不能保持高产的原因是 杂种二代会发生性状分离,不能完全保持杂种优势 。为了保证大面积种植杂种一代的育种需要,选择的母本应 雄性不育 。
(2)某纯合品系水稻甲(AAbb)和乙(aaBB),二者杂交的后代会表现为部分不育现象,果穗的结实率低。另有一品系丙,丙与甲或乙杂交,后代均表现为可育。研究发现,该植物的可育与部分不育性状由上述两对独立遗传的等位基因控制,a、b基因在个体中共存导致部分不育。品系丙的基因型为 AABB 。丙与甲杂交
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