专题二 遗传与进化
重点小专题5 遗传规律和人类遗传病
【网络构建】
①同源染色体分离 ②减数分裂 Ⅰ 后期 ③非同源染色体上的非等位基因自由组合 ④染色体异常遗传病 ⑤遗传咨询
考点一
【命题追踪·明考向】
1.C [解析] 据表中数据无法直接推导组合性状的具体数值,A错误;由于样本太少,所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子,B错误;由于样本量少(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取的豆荚可能因抽样误差导致表型比波动,C正确;由于样本数目太少,无法判断是否支持孟德尔分离定律,D错误。
2.D [解析] 已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状,甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6,为9∶3∶3∶1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为A_B_,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A_B_):突变株均为3∶1,故甲的基因型是AaBB或AABb,A、B正确。F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的个体有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15,C正确。F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有:AABB×AaBB、AABB×AABb、AABB×AaBb、AaBB×AABb、AaBB×AaBb、AABb×AaBb共6种杂交组合,和4种基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb的自交组合,即亲本组合有10种,D错误。
3.(1)5 能
(2)2 BbDd或bbDd
(3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1
(4)4 1/2或3/4
[解析] (1)实验1紫叶与绿叶杂交,子一代表现为紫叶,子一代自交所得子二代中紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,因此子一代的基因型是AaDd,子二代中A_D_表现为紫叶,A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶,故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd,共5种基因型。实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒,子一代自交所得子二代中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则实验2中,子二代紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd,棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒,共2种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多(都有3种)。(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻(aabbDD)杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD,植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1。(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,则两对基因连锁,继续开展如下实验:①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂 Ⅱ 的细胞中,最多能观察到2个红色荧光和2个黄色荧光,共4个荧光标记。②若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AAbbDD(紫叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒),则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒),则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。
4.(1)分离
(2)不能 基因突变的频率很低
(3)13∶3 ffDd
(4)基因无法正常表达 ② 20
[解析] (1)豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状,其由一对等位基因F/f控制,即一对等位基因控制一对相对性状;大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生∶顶生约为3∶1,符合孟德尔的分离定律。(2)基因突变具有低频性,即频率很低,若发生基因突变,某顶生个体自交,不可能出现子代个体中20%以上表现为腋生。即某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生,不能用基因突变来解释。(3)分析题表可知,F2中F_D_、F_dd、ffdd为腋生,ffD_为顶生,可见F2表型比例属于9∶3∶3∶1的变式,即理论上F2中腋生(F_D_+F_dd+ffdd)∶顶生(ffD_)=13∶3。顶生基因型为ffDd或ffDD,其中自交可以产生腋生植株的基因型为ffDd,因此推出(2)中顶生亲本的基因型是ffDd。(4)分析题图可知,Y基因启动子区缺失了部分序列使得Y基因突变为y-2,导致RNA聚合酶无法识别并结合启动子,基因无法正常表达。根据题意可知,Y控制黄色子叶,y-1因为编码区插入了一段DNA序列导致其表达的蛋白功能丧失,而y-2因为启动子区缺失了部分序列导致基因无法正常表达;在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。分析题图可知,图中y-1与y-2 ②位点发生断裂并交换能解释上述现象。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F1基因型为y-1y-2,1个基因型为y-1y-2的花粉母细胞经过减数分裂且减数分裂中发生一次②位点的交换,产生4个精细胞,其中只产生1个具有正常功能Y基因的子细胞,则F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生20个具有正常功能Y基因的子细胞。
5.(1)替换
(2)父本 1/2
(3)3 1/3 2/3 只含a的花粉不育,无法形成纯合aa植株
(4)AaEe E/e和A/a连锁,且无交换,F2中无同时含A和E的配子 1/6 若基因连锁但发生交换,该类植株占比介于0~1/6
[解析] (1)基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换而引起的基因碱基序列的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。(2)据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能缺失(变为a基因)会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因的花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0;若Aa植株作为母本,其卵细胞均可育,F1基因型为Aa(抗卡那霉素)和AA(不抗卡那霉素),比例为1∶1,因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,插入A基因后,植株基因型为AaAO(2号染色体上为Aa,3号染色体上为AO)。该植株会产生4种基因型的花粉,即AA、AO、Aa、aO,其中aO不育,即产生3种类型的可育花粉,可育花粉中具有a基因的花粉占比为1/3。该植株产生的雌配子即AA、AO、Aa、aO均可育,其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型及比例为AAAA∶AAAO∶AAOO∶AAAa∶AAaO∶AAaa∶AaaO∶AaOO=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图甲所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图乙所示。根据电泳结果F1植株分为 Ⅰ 型和 Ⅱ 型, Ⅰ 型(含A、a):PCR扩增出900 bp(A)和600 bp(a)条带。 Ⅱ 型(仅含A):仅扩增出900 bp条带。其中 Ⅰ 型植株占比为2/3。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株,其原因为只含a的花粉不育,无法形成纯合aa植株。(4)①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出F1中基因型为AaEe的植株。若E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死),F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0。若两对基因独立遗传(位于非同源染色体上),F1植株(AaEe)产生的雌配子类型及比例为AE∶Ae∶aE∶ae=1∶1∶1∶1,均可育,而雄配子类型及比例为AE∶Ae=1∶1,aE和ae不可育,利用棋盘法可知,F2基因型及比例为AAEE∶AAEe∶AaEE∶AaEe=1∶2∶1∶2,其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常,占比为1/6。其他可能:若基因连锁但发生交换,F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比介于0~1/6。
考点二
【命题追踪·明考向】
1.A [解析] 假设无外源绿色蛋白基因用g表示,由题意可知,亲本1的基因型为rrZGW,亲本2的基因型为RRZgZg,F1中雌蚕基因型为RrZgW,表现为红卵、结白茧,而不是红卵、结绿茧,A错误。F1雄蚕基因型为RrZGZg,减数分裂前的间期,染色体复制,基因也复制,初级精母细胞的基因组成为RRrrZGZGZgZg,减数分裂 Ⅰ 后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞的基因组成可能有RRGG(RRZGZG)、rr(指Z染色体上不含G基因)等类型,B正确。F1的基因型为RrZGZg(雄蚕)、RrZgW(雌蚕)。F1随机交配,先分析常染色体上的基因,Rr×Rr,后代R_∶rr=3∶1;再分析Z染色体上的基因,ZGZg×ZgW,后代ZGZg∶ZGW∶ZgZg∶ZgW=1∶1∶1∶1。 红卵、结绿茧个体的基因型为R_ZGZg、R_ZGW。R_的比例为3/4,ZGZg和ZGW的比例各为1/4,所以红卵、结绿茧的个体比例是3/4×1/4+3/4×1/4=3/8,C正确。F2中红卵、结绿茧的个体为R_ZGZg和R_ZGW。R_中RR∶Rr=1∶2,产生的配子中R∶r=2∶1,随机交配所得后代中RR∶Rr∶rr=4∶4∶1,故RR占4/9;ZGZg和ZGW随机交配,子代的基因型及比例为ZGZG∶ZGW∶ZGZg∶ZgW=1∶1∶1∶1,只考虑该对等位基因,其中纯合结绿茧个体(ZGZG和ZGW)占1/2,因此F2中红卵、结绿茧的个体(R_ZGZg和R_ZGW)随机交配,子代中目的个体(红卵、结绿茧的纯合品系)的比例是4/9×1/2=2/9,D正确。
2.D [解析] 依题意可得,后代雄性∶雌性=8∶4=2∶1,说明雌性一半致死。若位于X染色体上的基因(假设为B/b基因)有隐性纯合致死效应,则子代雌性出现XbXb个体且致死,父本基因型就要为XbY(致死),与假设矛盾,不合理,①③不符合题意。若体色受常染色体上一对等位基因控制,位于Z染色体上的基因有隐性纯合致死效应,假设常染色体上的基因为A/a,Z染色体上的基因为B/b。结合题中信息,亲本基因型为AaZBZb、AaZBW,则子代基因型及比例为6A_ZBZ-(灰色雄性)∶3A_ZBW(灰色雌性)∶3A_ZbW(致死)∶2aaZBZ-(黑色雄性)∶1aaZBW(黑色雌性)∶1aaZbW(致死),即灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄性∶黑色雌性=6∶3∶2∶1,符合题意,②符合题意。若体色受两对等位基因共同控制,其中位于Z染色体上的基因还有隐性纯合致死效应,则亲本基因型为AaZBZb、AaZBW,子代基因型及比例为6A_ZBZ-∶3A_ZBW∶3A_ZbW(致死)∶2aaZBZ-∶1aaZBW∶1aaZbW(致死),只有A、B同时存在时表现灰色,则子代表型及比例为灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄性∶黑色雌性=6∶3∶2∶1,符合题意,④符合题意。综上可知,②④正确。
3.C [解析] Ⅰ 1和 Ⅰ 2表现正常,他们的女儿 Ⅱ 2患甲病,所以可以判断甲病为常染色体隐性遗传病(设相关基因用A、a表示);已知甲、乙两种病至少一种是伴性遗传病,且甲病为常染色体隐性遗传病,所以乙病为伴性遗传病, Ⅰ 3和 Ⅰ 4表现正常,他们的儿子 Ⅱ5患乙病,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病(设相关基因用B、b表示),A错误。由于Ⅲ4患乙病,其乙病致病基因来自 Ⅱ 4,而 Ⅱ4的乙病致病基因来自 Ⅰ 1, Ⅰ 1关于乙病的基因型为XBXb, Ⅰ 2关于乙病的基因型为XBY, Ⅱ 2患甲病,不患乙病,所以其基因型为aaXBXB或aaXBXb;Ⅲ2患甲病,不患乙病,其基因型为aaXBXb(因为Ⅲ2的父亲 Ⅱ 5患乙病,所以Ⅲ2携带乙病致病基因),故 Ⅱ 2与Ⅲ2的基因型不一定相同,B错误。Ⅲ3患乙病,其乙病致病基因来自 Ⅱ 4,由于 Ⅰ 2表现正常,基因型为XBY,所以 Ⅱ 4致病基因只能来自 Ⅰ 1(XBXb),C正确。 Ⅱ 4患甲病,不患乙病,且有患乙病的儿子,所以 Ⅱ 4的基因型为aaXBXb, Ⅱ 5患乙病,不患甲病,且有患甲病的女儿和儿子,所以 Ⅱ 5的基因型为AaXbY, Ⅱ 4和 Ⅱ 5再生一个正常孩子(既不患甲病也不患乙病AaXB_)的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
4.B [解析] 因为进行PCR时是根据A1和A2设计的引物,如果只有1个较短条带,基因型可能是AA2或A2A2,因此电泳结果相同的个体表型不一定相同,A错误; Ⅰ 1和 Ⅱ 3都是2个条带,基因型均为A1A2, Ⅰ 2和 Ⅱ 4都是1个条带,且表型正常,因此基因型均为AA2, Ⅱ 2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A, Ⅱ 1没有条带且表现正常,因此 Ⅱ 1基因型为AA,而Ⅲ1是患病的,则Ⅲ1基因型只能为A1A,因此 Ⅱ 2的基因型不能为A2A2,可能为A1A2或A1A,且各占1/2,Ⅲ3的基因型可能是A1A2或A2A2或A1A,且各占1/3,因此 Ⅱ 2和Ⅲ3的基因型相同的概率为1/2×1/3+1/2×1/3=1/3,B正确;由上述分析可知,Ⅲ1基因型为A1A,因此Ⅲ1与正常女子结婚,生了一个患病后代,只能是A1导致的,C错误; Ⅱ 5基因型为A1A2或A2A2或A1A,Ⅲ5只有1个条带且患病,Ⅲ5基因型为A1A或A1A1或A2A2,而 Ⅱ 6没患病,则Ⅲ5不可能是A1A1,因此 Ⅱ 6基因型为AA2或AA,D错误。
【热点情境·拓思维】
例1 D [解析] 由题干可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,上部第一个条带代表A,上部第二个条带代表a,B/b为下部两条带的等位基因,下部第一个条带代表B,下部第二个条带代表b。由电泳图可知,P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB、②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为1/16,A正确;电泳图中的F2的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B正确;③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、 AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同,C正确;①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4,D错误。
例2 (1)绿色
(2)①替换 Ⅱ ②(G+h)/(ΔG+H) 基因H上游缺少序列G时不能表达出叶绿素合成酶,同时基因h编码的蛋白无功能,使得豆荚缺少叶绿素而呈现黄色 ③细胞中同时存在基因H和序列G时,基因H即可表达
[解析] (1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1只有一种表型,说明F1表现的性状为显性性状。F1自交得到F2,绿色和黄色豆荚植株数量比约为3∶1,符合孟德尔分离定律中杂合子自交后代显性性状与隐性性状的分离比,所以显性性状为绿色。(2)①若扩增产物电泳结果全为预测的 1125 bp ,基因 H 可能未发生突变,若发生突变且产物长度不变,则可能是发生了碱基对的替换。 H 的扩增产物能被酶切为 699 bp 和 426 bp 的片段,h的酶切位点丧失。 Hh植株的基因H经酶切后产生699 bp 和426 bp 片段,h未被酶切产生1125 bp 片段,所以图乙中的 Ⅱ 对应的是 Hh 植株。② Hh 植株与黄色豆荚植株 (ΔG+H)/(ΔG+H) 杂交,Hh植株产生了两种配子 G+H 和G+ h ,且黄色豆荚植株只能产生含 ΔG+H 的配子,所以 F1 中黄色豆荚植株的基因型为 (G+h)/(ΔG+H)。该黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是该植株中基因H上游缺失非编码序列G,导致H不能正常表达,表现为黄色豆荚。 ③ 若图甲的F1中两种基因型植株的数量无差异,但豆荚全为绿色,说明只要细胞中存在G序列,即使基因H上游缺失G,H基因仍能正常表达(或表达量足够)合成叶绿素合成酶,使豆荚表现为绿色。专题二 遗传与进化
重点小专题5 遗传规律和人类遗传病
考点一 遗传基本规律及应用
一、理清遗传规律的实质及验证方法
1.实质
2.验证方法
二、剖析遗传规律异常情况
1.两对等位基因在一对同源染色体上(不发生染色体互换)
2.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
3.自由组合定律的异常情况(以AaBb×AaBb为例)
命题点1 遗传规律及异常情况的考查
1.[2025·湖北卷]某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
个数/粒 25 7 20 12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
2.[2025·河南卷]现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是AaBB或AABb
B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15
D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种
3.[2025·四川卷]水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。
实验 亲本 F1表型 F2表型及比例
实验1 叶色:紫叶× 绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶=9∶7
实验2 粒色:紫粒× 白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶ 白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻有 种基因型;实验2中,控制水稻粒色的两对基因 (填“能”或“不能”)独立遗传。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有 种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为 。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到 个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。
热点命题遗传规律+其他模块的综合考查
4.[2025·黑吉辽内蒙古卷]科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础,以下为部分实验,回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生∶顶生约为3∶1,符合孟德尔的 定律。
(2)然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象 (填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是 。
(3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(2)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表,表格内“+”“-”分别表示有、无相应基因型的个体。
腋生表型 顶生表型
基因型 FF Ff ff 基因型 FF Ff ff
DD + + - DD - - +
Dd + + - Dd - - +
dd + + + dd - - -
结果证实了上述假设,则F2中腋生∶顶生的理论比例为 ,并可推出(2)中顶生亲本的基因型是 。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失,Y突变为y-2导致 。y-1和
y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。
在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象 (填“①”“②”或“③”)。若此F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生 个具有正常功能Y基因的子细胞。
5.[2025·河北卷]T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。
回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为 (填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生 种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图甲所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图乙所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为 。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为 的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2。不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为 。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因: 。
考点二 伴性遗传与人类遗传病
一、位于性染色体上的基因的遗传特点
1.仅位于X染色体上(B区段)的基因控制的遗传病的遗传特点
2.X、Y染色体同源区段(A、C区段)上的基因控制的遗传病的遗传特点(以A/a为例)
3.控制人类外耳道多毛症的基因只位于Y染色体(D区段)上,在X染色体上无相应的等位基因。
二、判断人类遗传病遗传方式的一般程序
命题点1 伴性遗传的相关分析与计算
1.[2025·黑吉辽内蒙古卷改编]中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列叙述不正确的是( )
A.F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B.F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有RRGG、rr等类型
C.F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体比例是3/8
D.F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中目的个体的比例是2/9
2.[2025·安徽卷]一对体色均为灰色的昆虫亲本杂交,子代存活的个体中,灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄性∶黑色雌性=6∶3∶2∶1。假定此杂交结果涉及两对等位基因的遗传,在不考虑相关基因位于性染色体同源区段的情况下,同学们提出了4种解释,其中合理的是( )
①体色受常染色体上一对等位基因控制,位于X染色体上的基因有隐性纯合致死效应
②体色受常染色体上一对等位基因控制,位于Z染色体上的基因有隐性纯合致死效应
③体色受两对等位基因共同控制,其中位于X染色体上的基因还有隐性纯合致死效应
④体色受两对等位基因共同控制,其中位于Z染色体上的基因还有隐性纯合致死效应
A.①③B.①④C.②③D.②④
命题点2 遗传病及遗传系谱图的分析
3.[2025·四川卷]足底黑斑病(甲病)和杜氏肌营养不良(乙病)均为单基因遗传病,其中至少一种是伴性遗传病。下图为某家族遗传系谱图,不考虑新的突变,下列叙述正确的是( )
A.甲病为X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ2与Ⅲ2的基因型相同
C.Ⅲ3的乙病基因来自Ⅰ1
D.Ⅱ4和Ⅱ5再生一个正常孩子概率为1/8
4.[2025·浙江1月选考]某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A.电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B.若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C.若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D.若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
遗传与电泳的综合应用
1.电泳的原理
将一个混合物样品在介质上分成区带,经过染色后,可以在介质上显示出区带。高中生物考查到的电泳图一般是根据碱基对(bp)的数量作区分,即具有相同数目碱基对的基因是一种条带,在电泳图中处于相同位置。
2.两种常考的电泳结果分析
(1)等位基因A和a所含碱基对(bp)数量不同
(2)等位基因A和a所含碱基对(bp)数量相同,若一个基因是由另一个基因发生碱基对替换而来,则A和a所含碱基对数量相同,二者仅碱基排列顺序不同,则需经过限制酶切割后再电泳,如仅A基因有限制酶SmaⅠ的识别位点,a基因没有。
在下图中,假定基因A和a长度均为1350bp,因仅A基因含有SmaⅠ限制酶的切割位点,所以仅A基因被切成两段,即1150bp和200bp,需注意,切开后的两段长度和应等于未切开时的长度。
例1[2024·新课标全国卷]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
例2[2025·湖南卷]未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状,科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题:
(1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1只有一种表型。F1自交得到的F2中,绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株,则显性性状为 。
(2)进一步分析发现:相对于绿色豆荚植株,黄色豆荚植株中基因H(编码叶绿素合成酶)的上游缺失非编码序列G。为探究G和下游H的关系,研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h(突变位点如图甲所示,h编码的蛋白无功能),然后将获得的Hh植株与黄色豆荚植株杂交,思路如图甲:
①为筛选Hh植株,根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR。若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp,则基因H可能未发生突变,或发生了碱基对的 ;若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段,而h的酶切位点丧失,则图乙(扩增产物酶切后电泳结果)中的 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的是Hh植株。
②若图甲的F1中绿色豆荚∶黄色豆荚=1∶1,则F1中黄色豆荚植株的基因型为 [书写以图甲中亲本黄色豆荚植株的基因型(ΔG+H)/(ΔG+H)为例,其中“ΔG”表示缺失G]。据此推测F1中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是 。
③若图甲的F1中两种基因型植株的数量无差异,但豆荚全为绿色,则说明 。(共97张PPT)
重点小专题5
遗传规律和人类遗传病
考点一 遗传基本规律及应用
考点二 伴性遗传与人类遗传病
备用习题
◆
◆
◆
◆
答案速查
同源染色体分离
减数分裂 Ⅰ 后期
非同源染
色体上的非等位
基因自由组合
染色体异常遗传病
遗传咨询
考点一 遗传基本规律及应用
一、理清遗传规律的实质及验证方法
1.实质
2.验证方法
二、剖析遗传规律异常情况
1.两对等位基因在一对同源染色体上(不发生染色体互换)
2.分离定律的异常情况(以
为例)
3.自由组合定律的异常情况(以
为例)
命题点1 遗传规律及异常情况的考查
1.[2025·湖北卷]某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒
种子 ，培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子
表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是( )
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
个数/粒 25 7 20 12
A.32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含基因配子的活力低于含 基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
√
[解析] 据表中数据无法直接推导组合性状的具体数值，A错误；由
于样本太少，所以不能确定含基因配子的活力低于含 基因的配子，
B错误；由于样本量少(仅4个豆荚，32粒种子)，不同批次摘取的豆
荚可能因抽样误差导致表型比波动，C正确；由于样本数目太少，无
法判断是否支持孟德尔分离定律，D错误。
2.[2025·河南卷]现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株∶
突变株均为 。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂
交，全为正常株，中该性状的正常株∶突变株 (等位基因可依
次使用、 )。下列叙述错误的是( )
A.甲的基因型是或
B. 出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C.植株中性状能稳定遗传的占
D.中交配能产生 基因型的亲本组合有6种
√
[解析] 已知植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株∶突变株均为
，可知正常株为显性性状，突变株为隐性性状，甲自交后代中的
突变株与乙自交后代中的突变株杂交，全为正常株， 中该性状
的正常株∶突变株，为的变式，可知杂交后代 基因型
为，正常株的基因型为，基因型为 的植株会死亡，其
余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型
分别为、或、 ，由于甲和乙自交后代中某性状
的正常株突变株均为，故甲的基因型是或 ，
A、B正确。植株中正常株的基因型为、、 、
，突变株的基因型为、、、 ，其中
性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的个体有 、
、、、，占，C正确。 中交配能产
生基因型的亲本组合有：、 、
、、、 共6种
杂交组合，和4种基因型为、、、 的自交组合，
即亲本组合有10种，D错误。
3.[2025·四川卷] 水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状，由两对等
位基因、 控制；其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等
位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻
植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、
染色体变异和互换)。
实验 亲本 表型 表型及比例
实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶
实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒
(1)实验1中， 的绿叶水稻有___种基因型；实验2中，控制水稻粒色
的两对基因____(填“能”或“不能”)独立遗传。
5
能
[解析] 实验1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交所得
子二代中紫叶∶绿叶，是 的变式，说明两对等位基因的
遗传遵循自由组合定律，因此子一代的基因型是 ，子二代中
表现为紫叶，、、表现为绿叶，故 的绿叶水稻
有、、、、 ，共5种基因型。实验2中，紫
粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交所得子二代中紫粒∶
棕粒∶白粒，是 的变式，说明控制水稻粒色的两对基
因能独立遗传。
(2)研究发现，基因 控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已
知基因型为 的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有___种；
基因型为 的水稻与基因型为_____________的水稻杂交，子代籽
粒的颜色最多。
2
或
[解析] 研究发现，基因 控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒
色。已知基因型为 的水稻籽粒为白色，则实验2中，子二代紫
粒基因型为、、、，白粒基因型为 、
、，棕粒基因型为、 。紫叶水稻基因型有
、、、 ，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕
粒，共2种；基因型为的水稻与基因型为(或 )的水稻
杂交，子代籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)为探究和的位置关系，用基因型为的水稻植株 与
纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若和 位于非同源染色体上，则理论
上子代植株的表型及比例为____________________________________
__________。
紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒
[解析] 为探究和的位置关系，用基因型为 的水稻植
株与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若和 位于非同源
染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为 、
、、 ，植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕
粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒 。
(4)研究证实和 均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，
请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株 细胞中的A、B基因，则在
一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到___个荧光标记。
②若植株 自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为__________。
或
[解析] 研究证实和 均位于水稻的4号染色体上，则两对基因
连锁，继续开展如下实验：①若用红色和黄色荧光分子分别标记基
因型为的植株 细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体
上，则在一个处于减数分裂 Ⅱ 的细胞中，最多能观察到2个红色荧
光和2个黄色荧光，共4个荧光标记。②若A和在一条染色体上，
和B在一条染色体上，植株自交，理论上子代基因型为
(紫叶棕粒)、(紫叶紫粒)、 (绿叶紫粒)，则紫叶紫
粒植株所占比例为。若A和B在一条染色体上，和 在一条染色
体上，植株自交，理论上子代基因型为 (紫叶紫粒)、
(紫叶紫粒)、 (绿叶棕粒)，则紫叶紫粒植株所占比
例为 。
热点命题 遗传规律+其他模块的综合考查
4.[2025·黑吉辽内蒙古卷] 科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础，
以下为部分实验，回答下列问题。
(1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上，用 表示。
在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中，腋生∶顶生约为 ，符合
孟德尔的______定律。
分离
[解析] 豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状，其由一对等位基因
控制，即一对等位基因控制一对相对性状；大多数腋生纯系与顶生
纯系的杂交中，腋生∶顶生约为 ，符合孟德尔的分离定律。
(2)然而，某顶生个体自交，子代个体中 以上表现为腋生。此现象
______(填“能”或“不能”)用基因突变来解释，原因是________________
_____。
不能
基因突变的频率
很低
[解析] 基因突变具有低频性，即频率很低，若发生基因突变，某顶生
个体自交，不可能出现子代个体中 以上表现为腋生。即某顶生个
体自交，子代个体中 以上表现为腋生，不能用基因突变来解释。
(3)定位于6号染色体上的基因 可能与(2)中的现象有关。为了验证这
个假设，用两种纯种豌豆杂交得到，自交产生的 表型和基因型的
对应关系如下表，表格内“”“ ”分别表示有、无相应基因型的个体。
腋生表型 顶生表型
基因型 基因型
结果证实了上述假设,则 中腋生∶顶生的理论比例为______，并可推
出(2)中顶生亲本的基因型是_____。
[解析] 分析题表可知，中、、为腋生， 为顶生，
可见表型比例属于的变式，即理论上 中腋生
顶生。顶生基因型为或 ,
其中自交可以产生腋生植株的基因型为 ，因此推出(2)中顶生亲
本的基因型是 。
(4)研究发现群体中控制黄色子叶的基因有两种突变形式和 ，
基因结构示意图如下。突变为导致其表达的蛋白功能丧失， 突
变为导致__________________。和 纯合突变体都表现
为绿色子叶。
基因无法正常表达
在一次纯合体与纯合体杂交中，全部为绿色子叶， 出
现黄色子叶个体，这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。
图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象 ____(填“①”“②”或
“③”)。若此 个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生
一次此类交换，在减数分裂完成时会产生____个具有正常功能 基因
的子细胞。
②
20
[解析] 分析题图可知，基因启动子区缺失了部分序列使得 基因突
变为，导致 聚合酶无法识别并结合启动子，基因无法正常
表达。根据题意可知，控制黄色子叶， 因为编码区插入了一
段序列导致其表达的蛋白功能丧失，而 因为启动子区缺失
了部分序列导致基因无法正常表达；在一次纯合体与 纯合
体杂交中，全部为绿色子叶， 出现黄色子叶个体，这种现象可
因减数分裂过程中发生染色体互换引起。分析题图可知，图中
与位点发生断裂并交换能解释上述现象。在一次 纯合
体与纯合体杂交中，全部为绿色子叶， 基因型为
，1个基因型为 的花粉母细胞经过减数分裂且减
数分裂中发生一次②位点的交换，产生4个精细胞，其中只产生1个
具有正常功能基因的子细胞，则 个体的20个花粉母细胞
(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换，在减数分裂完成时会
产生20个具有正常功能 基因的子细胞。
5.[2025·河北卷] 插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研
究者将带有卡那霉素抗性基因的 插入拟南芥2号染色体的A基
因内,使其突变为丧失功能的 基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其
不育。
回答下列问题：
(1)基因内碱基的增添、缺失或______都可导致基因突变。
替换
[解析] 基因突变是指 分子中发生碱基的增添、缺失或替换而引
起的基因碱基序列的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导
致基因突变。
(2)以植株为______(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交, 中卡
那霉素抗性植株的占比为0,其反交的 中卡那霉素抗性植株的占比为
_____。
父本
[解析] 据题分析可知，带有卡那霉素抗性基因的 插入拟南
芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的 基因，花粉中A基
因功能缺失(变为基因)会导致不育，因此 植株作为父本时，其含
基因的花粉不育，无法参与受精，仅产生含A基因的花粉，故以
植株为父本与野生型拟南芥杂交， 中卡那霉素抗性植株
的占比为0；若植株作为母本，其卵细胞均可育，基因型为
(抗卡那霉素)和(不抗卡那霉素)，比例为 ，因此卡那霉素抗性
植株占比为 。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入 植株的3号染色
体。仅考虑基因A和 ,该植株会产生___种基因型的可育花粉,其中具有
基因的花粉占比为_____。该植株自交得到 。利用图甲所示引物P1
和P2、P1和P3分别对进行 检测,电泳结果如图乙所示。根据电泳
结果植株分为 Ⅰ 型和 Ⅱ 型,其中 Ⅰ 型植株占比为_____。 中没有
检测到仅扩增出 条带的植株,其原因为______________________
________________。
3
只含的花粉不育，无
法形成纯合植株
[解析] 为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入 植株的3
号染色体。仅考虑基因A和，插入A基因后，植株基因型为
号染色体上为，3号染色体上为 。该植株会产生4种基因型
的花粉，即、、、，其中 不育，即产生3种类型的可育
花粉，可育花粉中具有基因的花粉占比为 。该植株产生的雌配
子即、、、均可育，其自交得到 ，利用棋盘法可知，
的基因型及比例为 。
利用图甲所示引物P1和P2、P1和P3分别对进行 检测，电泳结
果如图乙所示。根据电泳结果植株分为 Ⅰ 型和 Ⅱ 型， 型
含A、扩增出和条带。 Ⅱ 型仅含
仅扩增出条带。其中 Ⅰ 型植株占比为。 中没有检测到
仅扩增出条带的植株，其原因为只含 的花粉不育，无法形成
纯合 植株。
(4)实验中还获得了一个基因被插入突变为基因的植株, 基
因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因和 在染色体上
的位置关系,进行下列实验：
①利用基因型为和 的植株进行杂交,筛选出基因型为______
的 植株。
[解析] 利用基因型为和的植株进行杂交，筛选出 中基
因型为的植株。若和连锁且无交换，中无同时含A和
的配子(花粉或种子致死)， 植株中花粉和自交所结种子均发育正常
的植株占比为0。若两对基因独立遗传(位于非同源染色体上)， 植
株产生的雌配子类型及比例为 ，均可
育，而雄配子类型及比例为，和 不可育，利用棋盘
法可知，基因型及比例为 ，其
中只有的花粉和自交所结种子均发育正常，占比为 。其他
可能：若基因连锁但发生交换， 植株中花粉和自交所结种子均发
育正常的植株占比介于 。
②选出的植株自交获得。不考虑其他突变，若 植株中花粉和自
交所结种子均发育正常的植株占比为0,和 在染色体上的位置关
系及染色体交换情况为________________________________________
_________；若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为_____。
除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因：________
_______________________________________。
和连锁，且无交换，中无同时含A和
的配子
若基因
连锁但发生交换，该类植株占比介于
考点二 伴性遗传与人类遗传病
一、位于性染色体上的基因的遗传特点
1.仅位于
染色体上
区段
的基因控制的遗传病的遗传特点
2.、染色体同源区段、C区段 上的基因控制的遗传病的遗传特点
(以 为例)
3.控制人类外耳道多毛症的基因只位于染色体区段上,在 染色体
上无相应的等位基因。
二、判断人类遗传病遗传方式的一般程序
命题点1 伴性遗传的相关分析与计算
1.[2025·黑吉辽内蒙古卷改编]中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、
黄色由常染色体上一对等位基因控制。将外源绿色蛋白基因
导入纯合的黄卵、结白茧雌蚕的 染色体上，获得结绿茧的亲本1，
与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。
不考虑突变，下列叙述不正确的是( )
A. 雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B.雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有、 等类型
C.随机交配得到的中，红卵、结绿茧的个体比例是
D.中红卵、结绿茧的个体随机交配，子代中目的个体的比例是
√
[解析] 假设无外源绿色蛋白基因用 表示，由题意可知，亲本1的基
因型为，亲本2的基因型为，中雌蚕基因型为 ，
表现为红卵、结白茧，而不是红卵、结绿茧，A错误。 雄蚕基因型
为 ，减数分裂前的间期，染色体复制，基因也复制，初级精
母细胞的基因组成为 ，减数分裂 Ⅰ 后期，同源染色体
分离，非同源染色体自由组合，形成的次级精母细胞的基因组成可
能有、(指染色体上不含 基因)等类型，B正确。
的基因型为(雄蚕)、(雌蚕)。 随机交配，先分析常
染色体上的基因，，后代；再分析 染色体上的
基因，，后代 。 红卵、
结绿茧个体的基因型为、。的比例为， 和
的比例各为 ，所以红卵、结绿茧的个体比例是
，C正确。 中红卵、结绿茧的个体为
和。中，产生的配子中 ，随
机交配所得后代中，故占；和 随
机交配，子代的基因型及比例为 ，
只考虑该对等位基因，其中纯合结绿茧个体和占 ，因
此中红卵、结绿茧的个体和 随机交配，子代中目
的个体(红卵、结绿茧的纯合品系)的比例是 ，D正确。
2.[2025·安徽卷]一对体色均为灰色的昆虫亲本杂交，子代存活的个体
中，灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄性∶黑色雌性 。假定此杂交结
果涉及两对等位基因的遗传，在不考虑相关基因位于性染色体同源区
段的情况下，同学们提出了4种解释，其中合理的是( )
①体色受常染色体上一对等位基因控制，位于 染色体上的基因有隐
性纯合致死效应
②体色受常染色体上一对等位基因控制，位于 染色体上的基因有隐
性纯合致死效应
③体色受两对等位基因共同控制，其中位于 染色体上的基因还有隐
性纯合致死效应
④体色受两对等位基因共同控制，其中位于 染色体上的基因还有隐
性纯合致死效应
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
√
[解析] 依题意可得，后代雄性∶雌性 ，说明雌性一半致
死。若位于染色体上的基因(假设为 基因)有隐性纯合致死效应，
则子代雌性出现个体且致死，父本基因型就要为 (致死)，与
假设矛盾，不合理，①③不符合题意。若体色受常染色体上一对等
位基因控制，位于 染色体上的基因有隐性纯合致死效应，假设常染
色体上的基因为，染色体上的基因为 。结合题中信息，亲
本基因型为、，则子代基因型及比例为
(灰色雄性)(灰色雌性)(致死) (黑色雄性)
(黑色雌性) (致死)，即灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄
性∶黑色雌性 ，符合题意，②符合题意。若体色受两对等
位基因共同控制，其中位于 染色体上的基因还有隐性纯合致死效应，
则亲本基因型为、 ，子代基因型及比例为
(致死) (致死)，
只有A、B同时存在时表现灰色，则子代表型及比例为灰色雄性∶灰色
雌性∶黑色雄性∶黑色雌性 ，符合题意，④符合题意。综上
可知，②④正确。
命题点2 遗传病及遗传系谱图的分析
3.[2025·四川卷]足底黑斑病(甲病)和杜氏肌营养不良(乙病)均为单基因
遗传病，其中至少一种是伴性遗传病。下图为某家族遗传系谱图，不
考虑新的突变，下列叙述正确的是( )
A.甲病为 染色体隐性遗传病
B.与 的基因型相同
C.的乙病基因来自
D.和 再生一个正常孩子概率
为
√
[解析] 和 表现正常，他
们的女儿 患甲病，所以可以
判断甲病为常染色体隐性遗传病
(设相关基因用A、 表示)；已知
甲、乙两种病至少一种是伴性遗
传病，且甲病为常染色体隐性遗
传病，所以乙病为伴性遗传病，和 表现正常，他们的儿子
患乙病，说明乙病为伴染色体隐性遗传病(设相关基因用B、 表
示)，A错误。由于患乙病，其乙病致病基因来自 ，而 的
乙病致病基因来自 ，关于乙病的基因型为， 关于
乙病的基因型为， 患甲
病，不患乙病，所以其基因型为
或； 患甲病，
不患乙病，其基因型为
(因为的父亲 患乙病，所
以 携带乙病致病基因)，故
与 的基因型不一定相同，B错误。 患乙病，其乙病致病
基因来自 ，由于 表现正 常，基因型为，所以 致
病基因只能来自 ，C正确。
患甲病，不患乙病，且有患
乙病的儿子，所以 的
基因型为， 患乙病，
不患甲病，且有患甲病的女儿和
儿子，所以 的基因型为
，和 再生一个正
常孩子 (既不患甲病也不患乙病
)的概率为 ，
D错误。
4.[2025·浙江1月选考]某遗传病家系的系谱图如图甲所示，已知该遗传
病由正常基因A突变成或引起，且对A和为显性，A对 为
显性。为确定家系中某些个体的基因型，分别根据和 两种基因的
序列，设计鉴定该遗传病基因的引物进行 扩增，电泳结果如图乙
所示。
下列叙述正确的是( )
A.电泳结果相同的个体表型相同，表型相同的个体电泳结果不一定相同
B.若 的电泳结果有2条条带，则 和 基因型相同的概率为
C.若 与正常女子结婚，生了1个患病的后代，则可能是 导致的
D.若 的电泳结果仅有1条条带，则 的基因型只有1种可能
√
[解析] 因为进行时是根据和 设计的引物，如果只有1个较短
条带，基因型可能是或 ，因此电泳结果相同的个体表型不
一定相同，A错误； 和 都是2个条带，基因型均为 ，
和 都是1个条带，且表型正常，因此基因型均为，
的基因型可能为或或， 没有条带且表现正常，因
此 基因型为，而是患病的，则基因型只能为 ，因
此 的基因型不能为，可能为或，且各占，
的基因型可能是或或，且各占，因此 和 的
基因型相同的概率为 ，B正确；由上述
分析可知，基因型为，因此 与正常女子结婚，生了一个患
病后代，只能是导致的，C错误； 基因型为或 或
，只有1个条带且患病，基因型为或或 ，
而 没患病，则不可能是，因此 基因型为或 ，
D错误。
遗传与电泳的综合应用
1.电泳的原理
将一个混合物样品在介质上分成区带,经过染色后,可以在介质上
显示出区带。高中生物考查到的电泳图一般是根据碱基对
的数量
作区分,即具有相同数目碱基对的基因是一种条带,在电泳图中处于相
同位置。
2.两种常考的电泳结果分析
(1)等位基因A和
所含碱基对
数量不同
(2)等位基因A和所含碱基对 数量相同，若一个基因是由另一个基
因发生碱基对替换而来,则A和 所含碱基对数量相同,二者仅碱基排列
顺序不同,则需经过限制酶切割后再电泳，如仅A基因有限制酶 Ⅰ
的识别位点， 基因没有。
在下图中,假定基因A和长度均为，因仅A基因含有
Ⅰ 限制酶的切割位点,所以仅A基因被切成两段,即和 ，
需注意,切开后的两段长度和应等于未切开时的长度。
例1 [2024·新课标全国卷]某种二倍体植物的和植株杂交得，
自交得。对个体的进行 检测，产物的电泳结果如图所示，
其中①~⑧为部分 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， 中③所占的比例大于⑤
B.还有一种个体的 产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的 产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的产物电泳结果与④电泳结果相同的占
√
[解析] 由题干可知，这2对等位基因位于非同源染色体上，假设
为上部两条带的等位基因，上部第一个条带代表A，上部第二个条带
代表， 为下部两条带的等位基因，下部第一个条带代表B，下
部第二个条带代表。由电泳图可知，为，为， 为
，中、都为杂合子，占 的比例为
，占的比例为，A正确；电泳图中的 的基因型
依次为、、、、、、、 ，
未出现的基因型为，其个体 产物电泳结果有3条带，B正
确；和杂交后代为、，其 产物电泳结
果与②⑧电泳结果相同，C正确；自交子代为 、
、，其产物电泳结果与 电泳结果相
同的占 ，D错误。
例2 [2025·湖南卷] 未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，
科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题：
(1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，只有一种表型。
自交得到的 中，绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株，则
显性性状为______。
绿色
[解析] 纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交， 只有一种表
型，说明表现的性状为显性性状。自交得到 ，绿色和黄色豆
荚植株数量比约为 ，符合孟德尔分离定律中杂合子自交后代显性
性状与隐性性状的分离比，所以显性性状为绿色。
(2)进一步分析发现：相对于绿色豆荚植株，黄色豆荚植株中基因
(编码叶绿素合成酶)的上游缺失非编码序列。为探究和下游 的关
系，研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因突变为 (突变位点如图甲
所示，编码的蛋白无功能)，然后将获得的 植株与黄色豆荚植株杂
交，思路如图甲：
①为筛选 植株，根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株
的进行。若扩增产物电泳结果全为预测的，则基因
可能未发生突变，或发生了碱基对的______；若 的扩增产物能被酶
切为和的片段，而 的酶切位点丧失，则图乙
(扩增产物酶切后电泳结果)中的___(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的是 植株。
替换
Ⅱ
[解析] 若扩增产物电泳结果全为预测的 ，基因 可能未发
生突变，若发生突变且产物长度不变，则可能是发生了碱基对的替
换。的扩增产物能被酶切为和的片段， 的酶切位点
丧失。植株的基因经酶切后产生和片段， 未被酶
切产生片段，所以图乙中的 Ⅱ 对应的是 植株。
②若图甲的中绿色豆荚∶黄色豆荚，则 中黄色豆荚植株的基
因型为_________________ 书写以图甲中亲本黄色豆荚植株的基因型
为例，其中“”表示缺失。据此推测 中黄色豆
荚植株产生的遗传分子机制是__________________________________
____________________________________________________________
__________。
基因上游缺少序列时不能表达出叶
绿素合成酶，同时基因编码的蛋白无功能，使得豆荚缺少叶绿素而
呈现黄色
[解析] 植株与黄色豆荚植株杂交， 植株产
生了两种配子和 ，且黄色豆荚植株只能产生含 的
配子，所以中黄色豆荚植株的基因型为 。该黄色
豆荚植株产生的遗传分子机制是该植株中基因 上游缺失非编码序列
，导致 不能正常表达，表现为黄色豆荚。
③若图甲的 中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则
说明______________________________________________。
细胞中同时存在基因和序列时，基因即可表达
[解析] 若图甲的 中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿
色，说明只要细胞中存在序列，即使基因上游缺失， 基因仍能
正常表达(或表达量足够)合成叶绿素合成酶，使豆荚表现为绿色。
备用习题
1.斑点牛分为褐色和红色,体色相关基因位于常染色体上。育种人员将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交,实验结果如下表。下列相关叙述错误的是 ( )
表型 比例
F1 褐色公牛∶红色母牛 1∶1
F2 褐色公牛∶红色公牛∶ 褐色母牛∶红色母牛 3∶1∶1∶3
A.斑点牛体色的遗传与性别有关
B.该性状受2对独立遗传基因的控制
C.F1公牛、母牛的相关基因型相同
D.反交实验结果应与上述结果相同
√
表型 比例
F1 褐色公牛∶红色母牛 1∶1
F2 褐色公牛∶红色公牛∶ 褐色母牛∶红色母牛 3∶1∶1∶3
[解析] 由题干可知,亲本中父本和母本均为纯种,因此F1仅有一种基因型,而表格中F1同时出现褐色公牛和红色母牛且比例为1∶1,可知斑点牛体色的遗传与性别有关,A、C正确；F2由F1自交产生,若该性状受2对独立遗传的基因控制,则斑点牛体色的遗传符合基因自由组合定律,F2表型及比例应符合9∶3∶3∶1或相关变式,与表中结果不符,B错误；由于控制斑点牛体色的相关基因位于常染色体上,且亲本为纯种,因此正反交的实验结果相同,D正确。
2.现有基因型为AaBbDd的植株,三对等位基因分别控制三种性状,现该植株自交产生F1(不考虑染色体互换和基因突变)。下列分析错误的是 ( )
A.若F1只出现两种表型,且比例为3∶1,则基因A、B、D位于一条染色体上
B.若F1出现三种表型,且比例为1∶2∶1,则三对基因可能位于一对染色体上
C.若F1出现8种表型,且各表型之比的和为64时,可确定三对基因分别位于三对同源染色体上
D.只有后代四种表型的比例为9∶3∶3∶1时,才可判断三对基因位于两对同源染色体上
√
[解析]当基因A、B、D位于一条染色体上时,AaBbDd的植株自交后代会出现两种表型,且比例为3∶1,A正确;当基因A、b、D位于一条染色体,基因a、B、d位于另一条染色体时,自交后代可出现三种表型,且比例为1∶2∶1,B正确;只有当三对基因分别位于三对同源染色体上时,
F1才会出现8种表型,且各表型之比的和为64，C正确;当三对基因位于两对同源染色体时,还可出现其他表型种类和比例,比如当基因A、b和a、B分别位于一对同源染色体上,基因D、d位于另一对同源染色体上时,后代可出现六种表型,D错误。
3. 某牵牛花表型为高茎红花,其自交F1表型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=7∶3∶1∶1。高茎和矮茎分别由基因A、a控制,红花和白花分别由基因B、b控制,两对基因位于两对染色体上。下列叙述错误的是 ( )
A.两对基因的遗传遵循基因自由组合定律
B.亲本产生的基因型为aB的雌雄配子均不育
C.F1高茎红花中基因型为AaBb的植株占3/7
D.F1中高茎红花与矮茎白花测交后代无矮茎红花
√
[解析] F1的表型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=7∶3∶1∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;亲本高茎红花的基因型是AaBb,理论上,F1高茎红花的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb=1∶2∶2∶4,矮茎红花的基因型及比例为aaBB∶aaBb=1∶2,对比题干都多了2份,说明含aB的雌配子或雄配子不育,B错误;F1高茎红花的基因型有1AABB、2AABb、1AaBB、3AaBb,其中基因型为AaBb的植株占3/7,C正确;由于F1中高茎红花植株(A_B_)产生的含aB的雌配子或雄配子不育,则F1高茎红花与矮茎白花(aabb)测交后代不会出现矮茎红花(aaBb),D正确。
4. 下图为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,Ⅱ5不携带甲病致病基因,不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述不正确的是 ( )
A.甲病为伴X染色体隐性遗传,乙病为常染色体显性遗传
B.Ⅰ1的1个体细胞在有丝分裂中期时含有2个乙病致病基因
C.Ⅱ2甲病致病基因来源于 Ⅰ1,Ⅲ2甲病致病基因来源于 Ⅱ2
D.Ⅱ4与 Ⅱ5再生一个正常男孩的概率为1/8
√
[解析] Ⅱ4和 Ⅱ5婚配生出一个患甲的男性,则甲病为隐性遗传病,题干 Ⅱ5不携带甲病致病基因,因此甲病不可能是常染色体遗传,则甲病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Ⅰ1和 Ⅰ2均患乙病,后代出现正常的个体,则乙病是显性遗传,又因为 Ⅱ3表型正常,则乙病的遗传方式不可能是伴X染色体显性遗传,则乙病为常染色体显性遗传病,A正确;乙病为常染色体显性遗传病,假设用基因A、a表示相关基因,则Ⅰ1的基因型为Aa,有丝分裂中期(AAaa)时含有2个乙病致病基因,B正确;
甲病为伴X染色体隐性遗传病,假设用基因B、b表示相关基因,Ⅱ2的基因型为XbY,甲病致病基因Xb来源于 Ⅰ1,Ⅲ2(XbY)的甲病致病基因只能来源于母亲Ⅱ1,C错误;Ⅱ4与Ⅱ5的基因型分别是AaXBXb,aaXBY,再生一个正常男孩(aaXBY)概率为1/2×1/4=1/8,D正确。
5. 某二倍体雌雄异株植物(性别决定方式为XY型),花色由常染色体上的A、a基因控制,叶片形状由X染色体上的B、b基因控制,同时含a基因和B基因的纯合子会致死。一株红花宽叶雌株和一株白花窄叶雄株杂交,F1全为红花宽叶,再让F1雌、雄植株相互交配获得F2,F2植株的表型及比例如下表。回答下列问题:
表型 红花宽叶 白花宽叶 红花窄叶 白花窄叶
雌株比例 6/7 1/7 0 0
雄株比例 3/7 0 3/7 1/7
(1)F1红花宽叶雄株的基因型为_______;F1红花宽叶雌株产生的雌配子,其基因型及比例为__________________________________。
表型 红花宽叶 白花宽叶 红花窄叶 白花窄叶
雌株比例 6/7 1/7 0 0
雄株比例 3/7 0 3/7 1/7
AaXBY
AXB∶AXb∶aXB∶aXb=1∶1∶1∶1
[解析]已知花色由常染色体上的A、a基因控制,叶片形状由X染色体上的B、b基因控制,且一株红花宽叶雌株和一株白花窄叶雄株杂交,F1全为红花宽叶,则亲代红花宽叶雌株的基因型为AAXBXB,白花窄叶雄株的基因型为aaXbY,因此F1红花宽叶雄株的基因型为AaXBY,F1红花宽叶雌株的基因型为AaXBXb,其产生的雌配子基因型及比例为AXB∶AXb∶aXB∶aXb = 1∶1∶1∶1。
(2)F2雌株中白花宽叶植株的基因型为 。若让F2中的白花宽叶雌株和纯合红花宽叶雄株相互交配,F3中红花宽叶雄株所占的比例为 。
表型 红花宽叶 白花宽叶 红花窄叶 白花窄叶
雌株比例 6/7 1/7 0 0
雄株比例 3/7 0 3/7 1/7
aaXBXb
1/4
[解析] F1基因型分别为AaXBXb、AaXBY,又因为同时含a基因和B基因的纯合子会致死,所以F2雌株中白花宽叶植株的基因型为aaXBXb。若让F2中的白花宽叶雌株(aaXBXb)和纯合红花宽叶雄株(AAXBY)相互交配,F3中红花宽叶雄株(AaXBY)所占的比例为1/4。
(3)某研究人员发现让F2中红花宽叶雌株与白花窄叶雄株杂交,仅根据F3中雌株和雄株的表型种类数就可以判断红花宽叶雌株的基因型。若F3中雌株和雄株的表型均只有1种,则红花宽叶雌株的基因型为
;若F3中雌株的表型有2种、雄株的表型只有1种,则红花宽叶雌株的基因型为 ;若F3中雌株和雄株的表型均有2种,则红花宽叶雌株的基因型为 ;若F3中雌株的表型有4种、雄株的表型只有3种,则红花宽叶雌株的基因型为 。
AAXBXB
AaXBXB
AAXBXb
AaXBXb
[解析] F2中红花宽叶雌株有四种可能的基因型:AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb,若让AAXBXB与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株的表型只有红花宽叶1种,雄株的表型也只有红花宽叶1种;若让AaXBXB与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株的表型有红花宽叶和白花宽叶两种,雄株的表型只有红花宽叶1种,因为基因型为aaXBY的个体致死;若让AAXBXb与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株和雄株的表型均有红花宽叶和红花窄叶两种;若让AaXBXb与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株的表型有红花宽叶、红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶四种,雄株的表型只有红花宽叶、红花窄叶、白花窄叶三种。
快速核答案
网络构建
同源染色体分离 减数分裂 Ⅰ 后期 非同源染色体上的非等位基因自
由组合 染色体异常遗传病 遗传咨询
考点一 遗传基本规律及应用
核心提炼 抓主干
命题追踪 明考向
1.C 2.D
3.(1)5 能 (2)2
或
(3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶
绿叶棕粒
(4)①
②
或
4.(1)分离 (2)不能 基因突变的频率很低 (3)
(4)基
因无法正常表达 ② 20
5.(1)替换 (2)父本
(3)3
只含
的花粉不育，无
法形成纯合
植株 (4)①
②
和
连锁，且无交换，
中无同时含A和
的配子
若基因连锁但发生交换，该类植株占
比介于
考点二 伴性遗传与人类遗传病
核心提炼 抓主干
命题追踪 明考向
1.A 2.D 3.C 4.B
热点情境 拓思维
例1 D 例2 (1)绿色 (2)①替换 Ⅱ ②
基因
上游缺少序列
时不能表达出叶绿素合成酶，同时基因
编码的蛋白无
功能，使得豆荚缺少叶绿素而呈现黄色 ③细胞中同时存在基因
和
序列
时，基因
即可表达限时集训(五)A
1.D [解析] 要鉴定某白花植株的基因型,最简单的方法是让其自交。如果该白花植株是纯合子(aa),则自交后代全为白花;如果是杂合子(Aa),则自交后代会出现性状分离,既有红花又有白花,A正确。基因型为Aa的红花植株相互授粉,根据基因分离定律,其产生的配子类型及比例为A∶a=1∶1,后代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。理论上AA和Aa表现为红花,aa表现为白花,但由于基因型为Aa的植株中有1/5表现为白花,所以红花植株的比例为 1/4+2/4×(1-1/5)=13/20,白花植株的比例为2/4×1/5+1/4=7/20,则子代的性状分离比为13∶7,B正确。由于该植物是雌雄同株单性花,且红花和白花由一对核基因控制,故其正反交的子代表型及比例相同,C正确。单性花进行杂交时不需要去雄,只需要套袋→授粉→套袋,D错误。
2.D [解析] 由题意可知,有角雄牛的基因型为AA或Aa,无角雄牛的基因型为aa;有角雌牛的基因型为AA,无角雌牛的基因型为Aa或aa。现有一群有角雄牛与无角雌牛随机交配,后代中无角雄牛aa占3/8(3/8=1/2×3/4),有角雌牛AA占1/8(1/8=1/2×1/4),由于雌雄个体分别产生的A、a的配子总概率为1,可推出亲代雄牛产生的雄配子为1/2a、1/2A,亲代雌牛产生的雌配子为3/4a、1/4A,故亲代雄牛的基因型为Aa,亲代雌牛的基因型为Aa∶aa=1∶1,F1中杂合子所占的比例为1/2×1/4+1/2×3/4=1/2,A、C错误。伴性遗传中相关基因位于性染色体上,而控制有角与无角性状的基因位于常染色体上,B错误。F1个体中AA∶Aa∶aa=1∶4∶3,A基因频率为3/8,a基因频率为5/8,得出F2中AA所占比例为9/64,Aa所占比例为30/64,aa所占比例为25/64,只有当Aa个体为雄性时,才表现为有角,故F2中有角牛所占比例为9/64+30/64×1/2=3/8,D正确。
3.D [解析] 在该杂交实验的子代中,红果肉植株数量为305+328=633(株),而黄果肉植株数量为110+97=207(株),比例约为3∶1,可知果肉红色对黄色为显性性状,A正确。将两对相对性状综合起来看,杂交后代的实际性状分离比为紫茎红果肉∶紫茎黄果肉∶绿茎红果肉∶绿茎黄果肉=305∶110∶328∶97,比例约为3∶1∶3∶1=(3∶1)×(1∶1),可知基因A/a和B/b位于非同源染色体上,B正确。对于茎的颜色这一性状,根据子代中紫茎∶绿茎≈1∶1,可知亲本关于茎颜色的基因型为Aa×aa。对于果肉颜色这一性状,根据子代中红果肉∶黄果肉≈3∶1,可知亲本关于果肉颜色的基因型为Bb×Bb。综合起来,亲本完整的基因型为AaBb×aaBb,C正确。根据题述信息无法判断紫茎和绿茎的显隐性关系,当绿茎基因型为aa时,自交后代不会出现性状分离;当绿茎基因型为Aa时,自交后代会出现性状分离,D错误。
4.B [解析] T1和T2是非同源染色体上的非等位基因,两对基因独立遗传。结合题图可知,纯合三角形蒴果荠菜的基因型为T1T1t2t2、T1T1T2T2、t1t1T2T2,若亲本组合为T1T1t2t2×T1T1T2T2,则F1基因型为T1T1T2t2,F1自交,F2基因型为3T1T1T2_、1T1T1t2t2,表型全为三角形;若亲本组合为t1t1T2T2×T1T1T2T2,则F1基因型为T1t1T2T2,F1自交,F2基因型为3T1_T2T2、1t1t1T2T2,表型全为三角形;若亲本组合为T1T1t2t2×t1t1T2T2,则F1基因型为T1t1T2t2,F1自交,F2中基因型为t1t1t2t2的荠菜表现为卵形,其余全表现为三角形,则三角形∶卵形=15∶1,B符合题意。
5.D [解析] 甲组为单独种植,相当于自交,Aa自交,F1中基因型为aa的概率为3/8,由题意可知,亲本产生雌配子a的概率为1/2,则产生雄配子a的概率为3/4,产生雄配子A的概率为1/4,因此亲本Aa产生的雄配子A∶a=1∶3,推测含A的雄配子部分致死,雄配子A的成活率为1/3,A、B错误。乙组为常规种植,植株间能相互传粉,这相当于自由交配,产生配子情况与甲组一样,所以F1中红花与白花的比例也与甲组一样,C错误。由于含A的雄配子部分致死,随种植代数增加,两组处理方式下红花植株(A_)所占比例逐渐减小,D正确。
6.C [解析] 据实验②可知,不含Y染色体的果蝇(X)表现为雄性,含Y染色体的果蝇既可能是雄性(XY),又可能是雌性(XXY),故Y染色体不是果蝇发育成雄性的必要条件,A正确;相关基因用B、b表示,实验②亲代白眼雌果蝇的基因型为XbXb,红眼雄果蝇的基因型为XBY,正常子代中红眼雌果蝇的基因型为XBXb,白眼雄果蝇的基因型为XbY,两者比例为1∶1,母本(XbXb)减数分裂 Ⅰ 或减数分裂 Ⅱ 异常产生的含有两条X 染色体的卵细胞(XbXb)与不含X 染色体的卵细胞的比例为1∶1,导致这两种卵细胞与正常精子(XB或Y)结合形成异常子代红眼雄果蝇(XB)和白眼雌果蝇(XbXbY)的比例为1∶1,B正确,C错误;实验①亲代红眼雌果蝇的基因型为XBXB,白眼雄果蝇的基因型为XbY,F1的基因型及比例为XBXb∶XBY=1∶1,因此子代红眼♀∶红眼♂=1∶1,D 正确。
7.C [解析] 若甲开红花、乙开白花,假定相关基因用A、a表示,性别决定方式为XY型时,当基因位于X染色体上时,由于子代雌株中红花∶白花=1∶1,植物甲红花基因型为XAXa(或XaY),植物乙白花的基因型为XaY(或XAXa),则子代雄株中红花∶白花=1∶1,无法判断显隐性关系;性别决定方式为ZW型时,当基因位于Z染色体上时,由于子代雌株中红花∶白花=1∶1,植物甲红花基因型为ZaW(或ZAZa),植物乙白花的基因型为ZAZa(或ZaW),子代雄株中红花∶白花=1∶1,无法判断显隐性关系,当基因位于常染色体上时,仍无法判断显隐性关系,A正确;若甲、乙均开红花,子代出现了白花,说明白花是隐性性状,若基因位于常染色体上,则甲、乙基因型均为Aa,子代雌株中红花∶白花=3∶1,不满足题干要求,因此判断该对基因位于性染色体上,B正确;若F1中白花雄株占1/4,结合F1的雌株中红花∶白花=1∶1,可推断该对基因位于性染色体上,当性别决定方式为XY型时,亲本基因型为XAXa、XaY,子代雄株中红花∶白花=1∶1,F1中白花雄株占1/4,此时雄株性染色体为异型;当性别决定方式为ZW型时,亲本基因型为ZaW、ZAZa,子代雄株为ZAZa和ZaZa,F1中白花雄株占1/4,此时雄株性染色体为同型,C错误;若F1中雄株均为红花,雌株中红花∶白花=1∶1,假定雌株性染色体为异型,即子代雌株基因型为ZAW、ZaW,亲本雄株基因型为ZAZa,雌株为ZAW时,满足题意;假定雌株性染色体为同型,即子代雌株基因型为XaXa、XAXa,亲本基因型为XaY、XAXa,则F1中雄株基因型为XAY、XaY,不均为红花,与题意不符,因此判断雌株性染色体为异型,D正确。
8.B [解析] Ⅲ1的基因型为Hh,该个体患病,说明H基因来自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,说明其H基因来自Ⅰ1,Ⅰ1不患病,说明Ⅰ1含有甲基化的H基因;Ⅱ1患病,其H基因来自Ⅰ2,Ⅰ2不患病,说明Ⅰ2含有甲基化的H基因,A正确。Ⅲ1的基因型为Hh,其H基因来自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,其H基因来自Ⅰ1,Ⅱ1患病,其H基因来自Ⅰ2,Ⅰ1和Ⅰ2均含有H基因且都不患病,基因型必定都为Hh,为了区分来自Ⅰ1和Ⅰ2的H基因,假设Ⅰ1基因型为H1h,Ⅰ2基因型为H2h,已知Ⅱ1患病,其H基因来自母亲,因此Ⅱ1的基因型为H1H2或H2h,杂合子的概率为1/2,B错误。根据上述分析可知,Ⅱ2基因型为Hh,Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女是否患病只受母亲Ⅱ2的影响,子代从母亲处获得H基因就患病,否则就不患病,因此Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2,C正确。Ⅲ1的基因型为Hh,该个体患病,说明H基因来自Ⅱ2,则Ⅲ1的h基因只能来自父亲,D正确。
9.(1)X染色体 F1中雌性全为红眼,雄性全为白眼
(2)红眼雌蝇(或红眼灰身长翅雌蝇) 红眼雄蝇(或红眼黑身残翅雄蝇) 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1(或雌性全部为红眼,雄性中红眼、白眼各占一半或仅雄蝇中出现白眼)
(3)控制体色和翅型的基因位于一对同源染色体上,且雄蝇同源染色体上的非等位基因不会发生重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会发生重组
(4)灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=14∶1∶1∶4
[解析] (1)根据亲本白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,F1中雄蝇全为白眼,雌蝇全为红眼可知,该性状为伴性遗传,雌性果蝇的性染色体组成为XX,两个X染色体一个来自父亲,一个来自母亲,结合亲本性状可知红眼为显性性状,白眼为隐性性状,即亲本白眼雌蝇为隐性纯合子,因此若控制眼色的基因位于X和Y染色体同源区段上,子代表型应全为红眼,与题目情况不符,综上所述,控制眼色的基因位于X染色体上。(2)根据(1)分析可得,F1中红眼雌蝇为杂合子,白眼雄蝇为隐性纯合子,设控制果蝇眼色的基因为A/a,因此应选择F1中的红眼雌蝇(XAXa)与亲本的红眼雄蝇(XAY)杂交进行验证,所得子代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,对应表型为红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1,则证明推测正确。(3)根据亲本灰身长翅雌蝇与黑身残翅雄蝇杂交,F1中均为灰身长翅可知灰身对黑身为显性,长翅对残翅为显性,结合F2中表型与性别无关,可确认控制两对性状的基因位于常染色体上;根据F1中灰身长翅雄蝇测交结果可知,体色与翅型的遗传不遵循自由组合定律,即控制体色和翅型的基因位于一对同源染色体上,两对基因连锁遗传,而F1中灰身长翅雌蝇测交结果与雄蝇测交结果不同,出现了灰身残翅和黑身长翅两种新的性状组合,且F2性状分离比不遵循自由组合定律,可判断雌蝇在形成配子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,导致同源染色体上的非等位基因发生重组。综上所述:选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是控制体色和翅型的基因位于一对同源染色体上,且雄蝇同源染色体上的非等位基因不会发生重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会发生重组。(4)设控制体色的基因为D/d,控制翅型的基因为E/e,结合(3)分析可得,F1灰身长翅果蝇的基因型为DdEe,D和E连锁,d和e连锁,与F1测交的黑身残翅果蝇的基因型为ddee,结合F2的表型及比例可确认,F1灰身长翅雄蝇产生的配子种类及比例为DE∶de=1∶1,F1灰身长翅雌蝇产生的配子种类及比例为DE∶De∶dE∶de=4∶1∶1∶4,若让F1灰身长翅雌、雄果蝇相互交配,F2的基因型种类及概率为DDEE=1/2×4/10=4/20,DDEe=1/2×1/10=1/20,DdEE=1/2×1/10=1/20,DdEe=1/2×4/10+1/2×4/10=8/20,Ddee=1/2×1/10=1/20,ddEe=1/2×1/10=1/20,ddee=1/2×4/10=4/20,即F2对应表型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=14∶1∶1∶4。
10.(1)AaBbCc 不符合 F1植株中红花∶白花∶粉花的比值不符合1∶1∶6(或若三对基因可自由组合,则F1植株中红花∶白花∶粉花=1∶1∶6)
(2) 3/8
(3)不能 F1粉花植株自交后代的表型及比例均为粉花∶白花=3∶1
[解析] (1)同时具有A、B、C基因的植株开红花(A_B_C_),白花植株的基因型为aabbcc,其余基因型的植株开粉花,用现有的红花植株甲(AaBbCc)和白花植株乙(aabbcc)杂交,若F1植株中红花∶白花(aabbcc)∶粉花=1∶1∶2,则F1中红花植株的基因型为AaBbCc;若控制该植物花色的三对等位基因符合自由组合定律,则F1植株中红花∶白花∶粉花的比值应为1∶1∶6,与红花∶白花∶粉花=1∶1∶2不符,故控制该植物花色的三对等位基因的遗传不符合自由组合定律。(2)用现有的红花植株甲(AaBbCc)和白花植株乙(aabbcc)杂交,若F1全为粉花植株,且经过测序发现A/a和B/b基因位于一对同源染色体上,又因为红花植株甲的基因型为AaBbCc,则A与B基因不能连锁,否则F1中会出现红花植株,则A和b连锁,a和B连锁,其基因分布见答案。若让红花植株甲自交,子代的基因型组合为(1AAbb∶2AaBb∶1aaBB)×(3C_∶1cc),则子代中红花植株A_B_C_所占比例为1/2×3/4=3/8。 (3)用现有的红花植株甲(AaBbCc)和白花植株乙(aabbcc)杂交,若F1全为粉花植株,且经过测序发现控制该植物花色的三对等位基因位于一对同源染色体上,则植株甲的细胞中可能存在A、B、c(或a、b、C)连锁,A、b、C(或a、B、c)连锁或a、B、C(或A、b、c)连锁,则F1粉花植株的基因型可能有6种,分别是AaBbcc、aabbCc、AabbCc、aaBbcc、aaBbCc、Aabbcc,因为这6种不同基因型的F1粉花植株自交后代的表型及比例均为粉花∶白花=3∶1,所以不能通过让F1粉花植株自交的方式区分这6种基因型。限时集训(五)A 遗传规律及伴性遗传
1.[2025·河北石家庄质检] 某雌雄同株单性花植物的红花和白花分别由基因A、a控制,基因型为Aa的植株中有1/5表现为白花。下列叙述错误的是 ( )
A.鉴定某白花植株基因型的最简单方法是让其自交
B.基因型为Aa的红花植株相互授粉产生的子代的性状分离比为13∶7
C.一株红花植株和一株白花植株进行正反交的子代表型及比例相同
D.一株红花植株和一株白花植株进行杂交时需去雄→套袋→授粉→套袋
2.[2025·四川成都三模] 某种牛(XY型生物)的有角和无角是一对相对性状,A基因控制有角性状,a基因控制无角性状,基因A/a位于常染色体上。雄牛Aa表现为有角,雌牛Aa表现为无角。现有一群有角雄牛与无角雌牛随机交配,后代雄牛3/8无角,雌牛1/8有角。不考虑致死和突变,下列相关说法正确的是 ( )
A.亲代雄牛的基因型为Aa或AA
B.像有角与无角这种性状与性别相关联的现象属于伴性遗传
C.F1中的杂合子所占比例为1/4
D.F1随机交配,F2中有角牛的比例为3/8
3.[2025·北京西城区二模] 番茄茎的颜色由基因A/a控制,果肉颜色由基因B/b控制。两株杂合番茄杂交,子代植株表型和数量为紫茎红果肉305株、紫茎黄果肉110株、绿茎红果肉328株、绿茎黄果肉97株。根据结果不能得出的结论是 ( )
A.果肉红色对黄色为显性性状
B.A/a和B/b位于非同源染色体上
C.亲本基因型为AaBb和aaBb
D.绿茎自交后代不发生性状分离
4.[2025·甘肃白银模拟] 荠菜的蒴果形状由图示发育途径决定,其中T1和T2是非同源染色体上的非等位基因。现有三批纯合三角形蒴果荠菜,同一批中基因型相同,不同批中基因型不同,不同批次之间相互杂交获得F1,F1自交得F2,F2的表型及比例是 ( )
A.全是三角形
B.全是三角形或三角形∶卵形=15∶1
C.三角形∶卵形=3∶1或三角形∶卵形=15∶1
D.三角形∶卵形=3∶1或三角形∶卵形=9∶7
5.[2025·湖南郴州质检] 某雌雄同株、异花传粉植物的红花(A)对白花(a)为显性,且只存在一种基因型的雄配子部分致死。现对一批杂合红花植株分别进行如下表所示处理。下列叙述正确的是 ( )
组别 处理 F1
甲 单独种植,植株间不能相互传粉 红花∶白花=5∶3
乙 常规种植,植株间能相互传粉
A.由甲组结果推测,含a的雄配子部分致死
B.部分致死类型的雄配子成活率为1/4
C.乙组处理方式下,F1中红花与白花的比例与甲组不同
D.两组处理方式下,随种植代数增加,红花植株所占比例逐渐减少
6.[2025·河南许昌二模] 果蝇的红眼和白眼是由一对等位基因控制的相对性状。现用纯种果蝇进行的两组杂交实验,结果如下图所示。下列判断错误的是 ( )
A.Y染色体不是果蝇发育成雄性的必要条件
B.实验②中子代红眼♂∶白眼♀=1∶1
C.实验②子代出现白眼♀的原因是母本减数分裂 Ⅰ 异常
D.实验①中子代红眼♀∶红眼♂=1∶1
7.[2025·福建福州质检] 某植物的性别决定方式可能为XY型或ZW型,其红花和白花由一对等位基因控制。该种植物甲与乙杂交,F1的雌株中红花∶白花=1∶1,不考虑基因位于性染色体同源区段及致死效应,下列叙述错误的是 ( )
A.若甲开红花、乙开白花,仍无法判断显隐性关系
B.若甲、乙均开红花,则该对基因位于性染色体上
C.若F1中白花雄株占1/4,则雄株性染色体为异型
D.若F1中雄株均为红花,则雌株性染色体为异型
8.[2025·陕青宁晋卷] 某常染色体遗传病致病基因为H,在一些个体中可因甲基化而失活(不表达),又会因去甲基化而恢复表达。由于遗传背景的差异,H基因在精子中为甲基化状态,在卵细胞中为去甲基化状态,且都在受精后被子代保留。该病的某系谱图如下,Ⅲ1的基因型为Hh,不考虑其他表观遗传效应和变异的影响,下列分析错误的是 ( )
A.Ⅰ1和 Ⅰ2均含有甲基化的H基因
B.Ⅱ1为杂合子的概率是2/3
C.Ⅱ2和 Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2
D.Ⅲ1的h基因只能来自父亲
9.[2025·辽宁重点中学模拟] 果蝇眼色有红眼和白眼,体色有灰身和黑身,翅型有长翅和残翅。研究人员进行如下图杂交实验,亲本均为纯合子,F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。回答下列问题:
(1)根据实验现象推测控制眼色的基因位于 (填“常染色体”“X染色体”或“X和Y染色体同源区段”)上,依据是 。
(2)若要验证上述推测应选择F1中的 和P中的 杂交,观察子代表型,若 ,则推测正确。
(3)在上图所示杂交实验中,选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是 。
(4)若让F1灰身长翅雌、雄果蝇相互交配,F2的表型及比例为 。
10.[2025·湘豫名校联考] 某种开两性花植物的花色有三种表型:红花、粉花和白花。该植物的花色由三对等位基因(A/a、B/b和C/c)控制,不考虑突变和致死等情况。同时具有A、B、C基因的植株开红花,白花植株的基因型为aabbcc,其余基因型的植株开粉花。科研人员用现有的红花植株甲(AaBbCc)和白花植株乙杂交,并统计F1植株的花色和比例。回答下列问题:
(1)若F1植株中红花∶白花∶粉花=1∶1∶2,则F1中红花植株的基因型为 ,控制该植物花色的三对等位基因的遗传 (填“符合”或“不符合”)自由组合定律,判断的依据是 。
(2)若F1全为粉花植株,且经过测序发现A/a和B/b基因位于一对同源染色体上,请将红花植株甲的基因型标在如图所示的染色体上。若让红花植株甲自交,则子代中红花植株所占比例为 。
(3)若F1全为粉花植株,且经过测序发现控制该植物花色的三对等位基因位于一对同源染色体上, (填“能”或“不能”)通过让F1粉花植株自交的方式区分F1粉花的基因型,理由是 。 限时集训(五)B
1.B [解析] MmNn中两对基因均杂合,无法判断导致其表型为体节缺失的母本的哪一对基因隐性纯合,A不符合题意;MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合,不符合题意中“1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失”,因此只能是母本的一对基因隐性纯合导致其体节缺失,推测M/m是母体效应基因(子代的m来自母本),正是由于母本含有mm,MmNN才表现为体节缺失,B符合题意; mmNN中mm隐性纯合,可能是其本身的一对基因隐性纯合导致其表现为体节缺失,也可能是母本含有mm导致mmNN表现为体节缺失,无法判定M/m是否为母体效应基因,同理,Mmnn中,可能是其本身的一对基因隐性纯合(nn)导致其表现为体节缺失,也可能是母本含有nn或mm导致Mmnn表现为体节缺失,因此也无法判定哪对等位基因为母体效应基因,C、D不符合题意。
2.C [解析] 白化病是常染色体隐性遗传病,则人群中的发病率(即a2)小于该致病基因的基因频率(a),A正确;红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,则男性中的发病率等于该致病基因的基因频率,B正确;抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,特点是女患者多于男患者,人群中男女比例接近1∶1,因此抗维生素D佝偻病在人群中的发病率小于在女性中的发病率,C错误;并指为常染色体显性遗传病,相关基因型可以表示为BB、Bb、bb,其中BB和Bb为患者,bb表型正常,如果B基因的基因频率为a,则并指在人群中的发病率为a2+2a(1-a)=a(2-a),由于0
a,D正确。
3.D [解析] 由题意可知,含A基因时玉米蔗糖含量低,a基因控制酶1合成,酶1催化淀粉形成蔗糖,故含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1,A正确;基因型为aaBBdd和aabbDD的玉米可以合成酶1,且不能合成酶2,所以淀粉可以转化为蔗糖,而蔗糖转化为淀粉受阻,因此甜度较高,B正确;基因型为A_ _ _ _ _的玉米无甜味,无甜味的玉米基因型共有2×3×3=18(种),其他基因型表现为有甜味,具有甜味的玉米基因型最多有3×3×3-18=9(种),C正确;AABBdd和aabbDD杂交得到F1的基因型为AaBbDd,由于基因A/a和D/d均位于4号染色体上,故F1自交后代中aabbDD所占的比例=1/4×1/4=1/16,D错误。
4.B [解析] 根据两组实验中翅型在子代雌、雄果蝇中表现不同(正反交实验结果不同),说明控制翅型的基因位于X染色体上,属于伴性遗传,且长翅是显性性状,而眼色的正反交结果无差异,说明控制眼色的基因位于常染色体上,且红眼为显性性状,A正确,B错误;红眼长翅、紫眼截翅果蝇正交的子代中红眼长翅雌蝇(R_XTX-)∶红眼长翅雄蝇(R_XTY)=1∶1,其中XT来自母本,说明亲本中雌性是红眼长翅RRXTXT,而红眼长翅、紫眼截翅果蝇反交的子代中红眼长翅雌蝇(R_XTX-)∶红眼截翅雄蝇(R_XtY)=1∶1,其中的Xt只能来自母本,说明亲本中雌性是紫眼截翅,基因型是rrXtXt,故可推知正交亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY,反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY,C正确;反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY,F1雌雄个体的基因型为RrXTXt、RrXtY,F2中杂合子占比为1-1/2×3/4=5/8,D正确。
5.B [解析] 基因型为AABB与aabb的植株杂交,F1的基因型为AaBb。对F1(AaBb)产生的花粉粒进行荧光标记统计,黄色荧光为红色荧光与绿色荧光叠加所致,即黄色荧光表示同时含 A和 B基因的配子,绿色荧光表示含 a和 B基因的配子,红色荧光表示含 A和 b基因的配子,而含a和b基因的配子没有荧光标记。 从花粉粒数目来看,黄色(AB)远多于绿色(aB)和红色(Ab),说明A和B基因、a和b基因连锁,即亲本的A基因与B基因位于同一条染色体上, a基因与b基因位于同一条染色体上,F1产生的花粉粒的基因型主要是 AB和ab,因发生染色体互换才会产生少量基因型为aB和Ab的花粉粒,所以F1产生的花粉粒基因型有4种,A错误,B正确。F1( AaBb)测交,即与 aabb杂交,因为 A与B基因、 a与b基因连锁,F1产生基因型为AB和ab的配子远多于aB和Ab配子,故测交后代中亲本类型(AaBb和 aabb)的数量远多于重组类型(Aabb和aaBb),C错误。初级精母细胞的基因型为AAaaBBbb,正常减数分裂时,由于A与B基因、a与b基因连锁,产生的2个子细胞(次级精母细胞)的基因型分别为AABB和aabb,因此两个子细胞(次级精母细胞)一个含有黄色荧光标记,一个无荧光标记;若发生染色体互换(A与a互换或B与b互换),产生的2个子细胞(次级精母细胞)的基因型分别为AaBB和Aabb或AABb和aaBb,因此两个子细胞(次级精母细胞)分别为黄色荧光标记和红色荧光标记或黄色荧光标记和绿色荧光标记,D错误。
6.C [解析] 甲病由X染色体上A/a基因决定,且男性不会患该病,其中3号个体不含甲病的致病基因,因此Ⅱ7为杂合子,表现为患病,因此甲病为伴X染色体显性遗传病,Ⅰ3关于甲病的基因型为XaXa,Ⅰ4关于甲病的基因型为XAY,则Ⅱ8基因型为XaY,因此Ⅰ4与Ⅱ8基因型不可能相同,A正确;甲病为伴X染色体显性遗传病,Ⅰ1与Ⅰ2正常,其儿子Ⅱ6患乙病,因而乙病为隐性遗传病,且相关基因位于常染色体上,因此乙病为常染色体隐性遗传病,B正确;Ⅱ7关于甲病的基因型为XAXa,又因Ⅱ6患乙病,与不患乙病的Ⅱ7生出患乙病的女儿,则Ⅱ7关于乙病的基因型为Bb,故Ⅱ7基因型为BbXAXa,因此Ⅲ9基因型为BbXAY、BbXaY,乙病在人群中的发病率为1/400,则b的基因频率为1/20,人群中BB的基因型频率为19/20×19/20,Bb的基因型频率为19/20×1/20×2,即正常女性中Bb占2/21,正常女性的基因型为BbXaXa、BBXaXa,与Ⅲ9生下只患甲病孩子的概率为(1-2/21×1/4)×1/2×1/2=41/168,C错误;Ⅱ6的基因型为bbXaY,Ⅱ7的基因型为BbXAXa,二者婚配生一个两病皆患的孩子的概率是1/2×1/4=1/8,D正确。
7.D [解析] 根据题意可知:F1雄株均为窄叶,与母本的叶形相同,雌株均为宽叶,与父本的叶形相同,说明叶形的遗传方式为伴X染色体遗传,且宽叶相对于窄叶为显性性状,亲本关于叶形的基因型为XbXb、XBY;F1雌雄植株中有绒毛∶无绒毛=1∶1,说明该性状的遗传与性别无关,基因A/a位于常染色体上,可推知亲本关于有无绒毛的性状的基因型组成为aa×Aa,A正确。F1雌雄植株中均为Aa∶aa=1∶1,则F1中雌雄植株群体中A的基因频率为1/4,a的基因频率为3/4,因此F1相互交配得到的F2中表型比例为7∶9,与题目中有绒毛∶无绒毛=2∶3不相符,当AA纯合致死时才符合该比例,因此该植株群体中,有绒毛宽叶的基因型有三种,分别为AaXBXB、AaXBXb、AaXBY,B正确。综上分析,有绒毛对无绒毛为显性,且AA纯合致死,因此亲本的基因型分别为aaXbXb和AaXBY,C正确。AA纯合致死,若让F1中有绒毛的雌雄植株相互交配,即Aa×Aa、XBXb×XbY,后代中有绒毛∶无绒毛=2∶1,宽叶∶窄叶=1∶1,因此后代有绒毛宽叶植株的比例为2/3×1/2=1/3,D错误。
8.(1)AB、Ab、aB、ab 6
(2)AABB和aaBB 黑眼∶黄眼=8∶1
(3)AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB
(4)12∶15∶5 8 aabbXHXh、aabbXhXh 3200
[解析] (1)组别①F2表型比例为12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,可知F1的基因型是AaBb,F1产生的配子基因组成为AB、Ab、aB、ab。已知黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。F2黑眼个体的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb,共6种。(2)组别②亲本黑眼和黄眼杂交,子一代为黑眼,子二代黑眼∶黄眼=3∶1,可知黑眼子一代为单杂合子AaBB,故亲本黑眼和黄眼的基因型为AABB和aaBB。F2中黑眼个体为1/3AABB、2/3AaBB,其随机杂交产生的配子种类及占比为2/3AB、1/3aB,后代基因型及比例为AABB∶AaBB∶aaBB=4∶4∶1,故后代表型及比例为黑眼∶黄眼=8∶1。(3)组别③的亲本黑眼和黄眼杂交,子一代为黑眼∶黄眼=1∶1,故亲本基因型组合可能有AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB。(4)(ⅰ)aaBBXhXh和AAbbXHO杂交,F1基因型为AaBbXHXh和AaBbXhO,雌雄相互交配产生F2,由于H基因抑制A基因的作用,可知黑眼的基因型为A_ _ _Xh_,黄眼的基因型为aaB_ _ _、A_B_XH_,白眼的基因型为aabb_ _、A_bbXH_。只考虑常染色体上的基因,F2基因型及比例为9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb,只考虑性染色体上的基因,F2基因型及比例为1XHXh∶1XhXh∶1XHO∶1XhO,则F2中表型为黑眼的概率为12/16×1/2=12/32,表型为黄眼的概率为3/16×1+9/16×1/2=15/32,表型为白眼的概率为1/16×1+3/16×1/2=5/32,即F2中黑眼∶黄眼∶白眼=12∶15∶5。F2中白眼个体基因型有AAbbXHXh、AAbbXHO、AabbXHXh、AabbXHO、aabbXHXh、aabbXHO、aabbXhO、aabbXhXh,共8种。(ⅱ)F2中白眼雌性个体有AAbbXHXh、AabbXHXh、aabbXHXh、aabbXhXh,分别与aabbXhO测交,AAbbXHXh测交后代表型及比例为白眼∶黑眼=1∶1,AabbXHXh测交后代表型及比例为白眼∶黑眼=3∶1,由于aabbXHXh、aabbXhXh测交后代都只有白眼,故这两种基因型不能用测交区分。(ⅲ)纯合黑眼雌性个体的基因型为AABBXhXh、AAbbXhXh,二者在F2中分别占1/64,则若要从F2群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上F2的个体数量至少需有100÷2/64=3200(个)。
9.(1)GAL4基因和GFP基因共同作用,才可合成绿色荧光蛋白(GAL4基因可调控GFP基因的表达,促使其合成绿色荧光蛋白)
(2)无论GFP基因是否位于X染色体上,只要GFP基因与GAL4基因位于非同源染色体上,F2均会出现9∶7的性状分离比 F2绿色翅和无色翅中雌雄个体的比例
(3)1/6 0或1或2
(4)79.2
[解析] (1)分析题意,F2中绿色翅∶无色翅=9∶7,符合两对独立遗传的基因的自由组合定律,且绿色翅的性状为两对基因均为显性基因时表现出的性状,说明绿色翅形成的原因是GAL4基因和GFP基因共同作用才可合成绿色荧光蛋白(或GAL4基因可调控GFP基因表达使其合成绿色荧光蛋白)。(2)当仅考虑性状分离比时,无论GFP基因位于X染色体上还是常染色体上,只要GFP基因与GAL4基因位于非同源染色体上,就遵循自由组合定律,F2都会出现9∶7的性状分离比,所以不能仅根据该实验结果确定GFP基因一定插入常染色体上;进一步调查F2绿色翅和无色翅中雌雄个体的比例:如果GFP基因位于X染色体上,雌雄个体的表型及比例会有所不同,由此可确定GFP基因插入的染色体类型 。(3)现已确定GFP基因位于X染色体上,设相关基因是G/g,亲本的基因型为XGXg、XgY,F1中绿色翅果蝇基因型为XGXg、XGY,F2绿色翅雌果蝇基因型为XGXG或XGXg,各占1/2,但XGXG需同时满足GAL4显性(设为AA或Aa),在显性个体中,AA占1/3,故F2绿色翅雌果蝇中纯合子比例为1/3×1/2=1/6;F2绿色翅雌果蝇(关于GFP基因的基因型为XGXg或XGXG)进行减数分裂,在减数第一次分裂完成后形成次级卵母细胞,由于同源染色体分离,一个次级卵母细胞中含有GFP基因的染色体数量可能为0(如果该次级卵母细胞中只有Xg)或1(该次级卵母细胞中含有XG,但处于减数第二次分裂前期或中期)或2(该次级卵母细胞中含有XG,且处于减数第二次分裂后期或末期)。(4)F2绿色翅果蝇基因型为XGXG、XGXg、XGY,假设初始时这三种基因型的个体数均为10个,由于病毒感染使20%的雄果蝇死亡,数量变为8个,而雌果蝇数量不受影响,所以XG的基因频率为(10×2+10+8)/(20+20+8)×100%≈79.2%。限时集训(五)B 遗传规律及伴性遗传
1.[2025·山东卷] 果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是 ( )
A.MmNn B.MmNN
C.mmNN D.Mmnn
2.[2025·辽宁重点中学模拟] 已知某种遗传病致病基因的基因频率为a(0A.若为白化病,则人群中的发病率小于该致病基因的基因频率
B.若为红绿色盲,则男性中的发病率等于该致病基因的基因频率
C.若为抗维生素D佝偻病,则在人群中的发病率大于在女性中的发病率
D.若为并指,则在人群中的发病率大于其致病基因的基因频率
3.[2025·天津河西区质检] 玉米是重要的粮食作物,含A基因时玉米蔗糖含量低,无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变纯合子aaBBDD,微甜。继续培育甜玉米品种过程中,得到了两个超甜玉米品种甲(aabbDD)和乙(aaBBdd),其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。下列叙述错误的是( )
A.含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1
B.基因型为aaBBdd和aabbDD的玉米中蔗糖转化为淀粉受阻,导致其甜度较高
C.该玉米品种中,具有甜味的玉米的基因型最多有9种
D.AABBdd和aabbDD杂交得到F1,F1自交后代中aabbDD的玉米的占比为1/64
4.[2025·东北三省三校联考] 果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制,两对基因均不位于 X、Y染色体的同源区段。某兴趣小组以红眼长翅、紫眼截翅果蝇为亲本进行正反交实验,统计F1的表型及比例,结果如下:
杂交实验 F1的表型及比例
正交 红眼长翅雌蝇∶红眼长翅雄蝇=1∶1
反交 红眼长翅雌蝇∶红眼截翅雄蝇=1∶1
下列说法错误的是 ( )
A.根据实验结果可知果蝇的长翅和红眼性状为显性性状
B.控制眼色的基因位于X染色体,控制眼色和翅型的两对基因的遗传符合自由组合定律
C.正交亲本的基因型分别是RRXTXT和rrXtY
D.反交得到的F1雌雄个体交配,F2中杂合子占5/8
5.[2025·湖北鄂东南联考] 为研究某植物中基因的传递规律,研究人员将基因型为AABB与 aabb的植株杂交,并分别用红色荧光和绿色荧光对A基因和B基因进行荧光标记。统计F1中有荧光的花粉粒,结果如下表(注:黄色荧光为红色荧光与绿色荧光叠加所致)。下列分析正确的是 ( )
荧光颜色 黄色 绿色 红色
花粉粒数目 1602 196 201
A.F1产生的花粉粒基因型有3种
B.亲本的A基因与B基因位于同一条染色体上
C.F1测交的后代中,亲本类型与重组类型的数量接近1∶1
D.同一初级精母细胞产生的两个子细胞(次级精母细胞)分别含有绿色荧光标记和红色荧光标记
6.[2025·浙江金华模拟] 如图表示某家庭的遗传系谱图,甲病由X染色体上A/a基因决定,且男性不会患该病,其中3号个体不含甲病的致病基因;乙病由常染色体上的B/b基因决定,人群中的发病率为1/400(不考虑基因突变和染色体变异)。下列叙述错误的是 ( )
A.Ⅰ4与Ⅱ8基因型不可能相同
B.甲病、乙病分别是显性遗传病、隐性遗传病
C.Ⅲ9与一正常女性结婚,生下只患甲病孩子的概率是1/168
D.Ⅱ6与Ⅱ7再生一个两病皆患的孩子的概率是1/8
7.[2025·山东泰安三模] 某二倍体植物的性别决定方式为XY型,已知叶片有绒毛和无绒毛为一对相对性状,由基因A/a控制;叶片宽叶与窄叶为另一对相对性状,由基因B/b控制。选择窄叶无绒毛雌株与宽叶有绒毛的雄株杂交,F1中雌株有绒毛宽叶∶无绒毛宽叶=1∶1,雄株中有绒毛窄叶∶无绒毛窄叶=1∶1,将F1相互交配得F2,F2中有绒毛宽叶∶无绒毛宽叶∶有绒毛窄叶∶无绒毛窄叶=2∶3∶2∶3(不考虑X、Y染色体的同源区段)。下列说法错误的是 ( )
A.基因A/a位于常染色体上,基因B/b位于X染色体上
B.该植株种群中,有绒毛宽叶的基因型共有3种
C.根据实验结果可推测出两亲本的基因型分别为aaXbXb、AaXBY
D.若让F1中有绒毛的雌雄植株相互交配,后代有绒毛宽叶植株的比例为3/8
8.[2025·江苏卷] 某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
组别 ① ② ③
P F1 F2
(1)组别①F1黑眼个体产生配子的基因组成有 ;F2中黑眼个体基因型有 种。
(2)组别②亲本的基因型为 ;F2中黑眼个体随机杂交,后代表型及比例为 。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有 。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。若X染色体上有一显性基因H,抑制A基因的作用。基因型为aaBBXhXh和AAbbXHO的亲本杂交,F1相互交配产生F2。
(ⅰ)F2中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为 ; F2中白眼个体基因型有 种。
(ⅱ)F2白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有 。
(ⅲ)若要从F2群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上F2的个体数量至少需有 个。
9.[2025·安徽合肥质检] 为培育用于基因的定位和功能研究的模型果蝇,科研人员以无色翅野生果蝇为材料开展了下列实验:将一个GFP(绿色荧光蛋白)基因随机插入一只雌果蝇的染色体上,获得无色翅果蝇甲;将一个GAL4基因插入一只雄果蝇的常染色体上,获得无色翅果蝇乙,甲与乙两只果蝇杂交获得F1,F1中绿色翅∶无色翅=1∶3,让F1中绿色翅果蝇随机交配获得F2,F2中绿色翅∶无色翅=9∶7。回答下列问题。
(1)根据实验结果分析,绿色翅形成的原因是_____________________________
。
(2)杂交实验结果不能说明GFP基因一定插入常染色体上。理由: 。欲确定GFP基因插入的染色体类型,可进一步调查 。
(3)现已确定GFP基因位于X染色体上,则F2绿色翅雌果蝇中纯合子占 ,F2绿色翅雌果蝇的一个次级卵母细胞中含有GFP基因的染色体数量为 。
(4)科研人员取出F2绿色翅果蝇继续培养,观察发现有20%的雄果蝇因病毒感染而死亡,则该果蝇存活群体中X染色体上GFP基因的基因频率为 %(保留一位小数)。
