資源簡介 大題02 遺傳規律及其應用【高考真題分布】考點 考向(具體的試題考向) 高考考題分布遺傳規律及其應用 1、遺傳基本規律的過程和實驗思維以及遺傳判定類的相關實驗設計 2、伴性遺傳與人類遺傳病 3、變異與育種 2023山東卷 2023浙江卷 2023江蘇卷 2023遼寧卷 2023海南卷 2023河北卷 2022河北卷 2022浙江卷 2022遼寧卷 2022廣東卷 2022山東卷【題型解讀】遺傳規律及其應用類試題一般出現在全國卷的的32題。遺傳的基本規律、伴性遺傳及人類遺傳病、遺傳有關實驗設計如基因的顯隱性判斷、基因在染色體上的位置判斷、致死類型等都屬于高頻考點。今后高考的命題趨勢:一、綜合考查基因的分離定律和自由組合定律的實驗過程和實驗思維進行或完善實驗設計,主要有以下幾種類型:①基因的顯隱性判斷;②基因在染色體上的位置判斷;③致死問題等特殊遺傳現象分析。此類試題常基于能力進行命題,邏輯關系復雜,能很好遞考查考生的辯證思維能力、抽象思維能力和演繹推理能力,對考生的洞察能力、復雜情境下發現關鍵特征和抓住問題本質的學科素養要求較高,同時也要求我們考生具備較高的數理計算能力。二、伴性遺傳結合人類遺傳病進行綜合分析。人類遺傳病的題目難度較大,邏輯關系錯綜復雜。命題基本涉及遺傳性質的判定和相關數理計算,基本是考查考生的邏輯思維能力。三、遺傳知識與變異部分結合育種考查考生運用知識解決實際問題的能力。典例一:遺傳的基本規律乙烯是植物果實成熟所需的激素,阻斷乙烯的合成可使果實不能正常成熟,這一特點可以用于解決果實不耐儲存的問題,以達到增加經濟效益的目的。現有某種植物的3個純合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表現為果實不能正常成熟(不成熟),丙表現為果實能正常成熟(成熟),用這3個純合子進行雜交實驗,F1自交得F2,結果見下表。實驗 雜交組合 F1表現型 F2表現型及分離比① 甲×丙 不成熟 不成熟:成熟=3:1② 乙×丙 成熟 成熟:不成熟=3:1③ 甲×乙 不成熟 不成熟:成熟=13:3回答下列問題。(1)利用物理、化學等因素處理生物,可以使生物發生基因突變,從而獲得新的品種。通常,基因突變是指 。(2)從實驗①和②的結果可知,甲和乙的基因型不同,判斷的依據是 。(3)已知丙的基因型為aaBB,且B基因控制合成的酶能夠催化乙烯的合成,則甲、乙的基因型分別是;實驗③中,F2成熟個體的基因型是 ,F2不成熟個體中純合子所占的比例為 。一、兩對或兩對以上等位基因相關的性狀分離比(1)常染色體上的兩對等位基因(AaBb)9:3:3:1比例變式9∶3∶3∶1的變形 1∶1∶1∶1的變形AaBb×AaBb AaBb×aabb基因互作 9∶3∶4、9∶6∶1、12∶3∶1、 15∶1、13∶3、9∶7 1∶1∶2、1∶2∶1、2∶1∶1、3∶1、 1∶3累加效應 1∶4∶6∶4∶1 1∶2∶1合子致死 6∶3∶2∶1(AA或BB致死) 1∶1∶1∶14∶2∶2∶1(AA和BB致死)9∶3(aa或bb致死) 不存在9∶3∶3(aabb致死)二、已知子代的表型和基因型推雙親的基因型或表型(1)基因填充法根據親代表型可大概寫出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根據子代表型將所缺處補充完整,特別要學會利用后代中的隱性性狀,因為后代中一旦存在雙隱性個體,那親代基因型中一定存在a、b等隱性基因。(2)分解組合法根據子代表型比例拆分為分離定律的分離比,確定每一對相對性狀的親本基因型,再組合。如:①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。(2024·遼寧沈陽·二模)Ⅰ、豌豆種子中子葉的黃色與綠色由一對遺傳因子Y、y控制,現用豌豆進行下列遺傳實驗圖甲,請分析(1)(2)小問:Ⅱ、暹羅貓的毛色受基因B和b控制,分別控制黑色、巧克力色、白色,顯隱性關系為B+>B>b,它們之間的關系如下圖乙,它們的遺傳遵循分離定律。選擇黑色和巧克力色暹羅貓作為親本進行雜交,所得F1中黑色:巧克力色:白色=2:1:1。請分析并回答下列(3)問題。(1)豌豆適合作遺傳學實驗材料的優點有 (答出兩點)(2)實驗二黃色子葉戊的遺傳因子組成為 。實驗一中黃色子葉丙與實驗二中黃色子葉戊雜交,所獲得的子代黃色子葉個體中能穩定遺傳的占 。(3)F1中黑色貓基因型是 。讓F1中的黑色貓和讓F1中的巧克力色貓雜交,理論上,F2中白色貓出現的概率是 ,F2巧克力色貓中純合子占 。典例二:遺傳判定類——遺傳實驗設計與推理(2023·山東·高考真題)單個精子的DNA提取技術可解決人類遺傳學研究中因家系規模小而難以收集足夠數據的問題。為研究4對等位基因在染色體上的相對位置關系,以某志愿者的若干精子為材料,用以上4對等位基因的引物,以單個精子的DNA為模板進行PCR后,檢測產物中的相關基因,檢測結果如表所示。已知表中該志愿者12個精子的基因組成種類和比例與該志愿者理論上產生的配子的基因組成種類和比例相同;本研究中不存在致死現象,所有個體的染色體均正常,各種配子活力相同。等位基因 A a B b D d E e單 個 精 子 編 號 1 + + +2 + + + +3 + + +4 + + + +5 + + +6 + + + +7 + + +8 + + + +9 + + +10 + + + +11 + + +12 + + + +注“+”表示有;空白表示無表中等位基因A、a和B、b的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)自由組合定律,依據是。據表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色體同源區段上。(2)已知人類個體中,同源染色體的非姐妹染色單體之間互換而形成的重組型配子的比例小于非重組型配子的比例。某遺傳病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1個顯性基因就不患該病。該志愿者與某女性婚配,預期生一個正常孩子的概率為17/18,據此畫出該女性的這2對等位基因在染色體上的相對位置關系圖: 。(注:用“”形式表示,其中橫線表示染色體,圓點表示基因在染色體上的位置)。(3)本研究中,另有一個精子的檢測結果是:基因A、a,B、b和D、d都能檢測到。已知在該精子形成過程中,未發生非姐妹染色單體互換和染色體結構變異。從配子形成過程分析,導致該精子中同時含有上述6個基因的原因是 。(4)據表推斷,該志愿者的基因e位于 染色體上。現有男、女志愿者的精子和卵細胞各一個可供選用,請用本研究的實驗方法及基因E和e的引物,設計實驗探究你的推斷。①應選用的配子為: ;②實驗過程:略;③預期結果及結論: 。一、顯隱性的判斷基本方法(1)根據子代性狀判斷顯隱性(2)根據子代性狀分離比判斷:①具有一對相對性狀的親本雜交→子代性狀分離比為3∶1→分離比為3的性狀為顯性性狀。②具有兩對相對性狀的親本雜交→子代性狀分離比為9∶3∶3∶1→分離比為9的兩種性狀都為顯性性狀。(3)遺傳系譜圖中顯隱性的判斷:①雙親正常→子代患病→隱性遺傳病。②雙親患病→子代正常→顯性遺傳病。(4)依據調查結果判斷:若人群中發病率高,且具有代代相傳現象,通常是顯性遺傳病;若人群中發病率較低,且具有隔代遺傳現象,通常為隱性遺傳病。二、純合子與雜合子的判斷方法集錦(1)自交法(對雌雄同花植物最簡便)待測個體 ↓ 結果分析(2)測交法(更適于動物)待測個體×隱性純合子 ↓結果分析(3)花粉鑒定法非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現不同顏色↓結果分析(4)用花粉離體培養形成單倍體植株,用秋水仙素處理后獲得的植株為純合子,根據植株性狀進行確定。三、驗證遺傳兩大定律的四種常用方法四、基因位置的探究思路與方法集錦(1)確定基因位于細胞質還是細胞核(2)確定基因位于常染色體還是性染色體上方法1方法2方法3方法4方法5(3)確定基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區段上方法1方法2(4)探究基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區段上方法1(最常用的方法)方法2(5)確定基因位于幾號常染色體上方法1 利用已知基因定位舉例:①已知基因A與a位于2號染色體上②已知基因A與a位于2號染色體上,基因B與b位于4號染色體上,另外一對基因C和c控制紅花和白花,為了定位C和c的基因位置,利用純合紅花和白花的植株進行雜交實驗,并對相關個體相關的基因進行PCR擴增和電泳分離,檢測結果如下,依據結果可知c基因在a基因所在的2號染色體上。方法2 利用三體定位方法3 利用單體定位方法4 利用染色體片段缺失定位五、遺傳題表述類方法突破:假說-演繹法“假說-演繹”策略的解題思路為當沒有坐標圖和規律作為依據時,需先結合題干找出待解決的問題,再列舉出各種合理假說,接著通過演繹推理得出預期結果,最后將檢驗結果是否符合題目要求作為作答依據。突破此類題目要從根本上掌握相關的基本規律和技巧:顯隱性的判斷方法、基因型和表型的推導、基因位置的推斷、基因傳遞規律的判斷等。(23-24高三上·四川成都·期中)果蠅的灰體對黃體是顯性性狀,由X 染色體上的一對等位基因(用A/a 表示)控制;長翅對殘翅是顯性性狀,由常染色體上的一對等位基因(用B/b 表示)控制。回答下列問題:(1)請用純合灰體雌果蠅和黃體雄果蠅為實驗材料,設計雜交實驗以獲得黃體雌果蠅 (寫出兩種不同的實驗思路)。(2)若用黃體殘翅雌果蠅與純合灰體長翅雄果蠅作為親本雜交得到F ,再F 相互交配得F , 則 F 中灰體長翅雌果蠅:灰體殘翅雄果蠅:黃體長翅雌果蠅:黃體殘翅雄果蠅的比例為 ,F 中灰體長翅雌果蠅出現的概率為 。典例三:伴性遺傳與人類遺傳病(2023·浙江·高考真題)某家系甲病和乙病的系譜圖如圖所示。已知兩病獨立遺傳,各由一對等位基因控制,且基因不位于Y染色體。甲病在人群中的發病率為1/2500。 回答下列問題:(1)甲病的遺傳方式是 ,判斷依據是 。(2)從系譜圖中推測乙病的可能遺傳方式有 種。為確定此病的遺傳方式,可用乙病的正常基因和致病基因分別設計DNA探針,只需對個體 (填系譜圖中的編號)進行核酸雜交,根據結果判定其基因型,就可確定遺傳方式。(3)若檢測確定乙病是一種常染色體顯性遺傳病。同時考慮兩種病,Ⅲ3個體的基因型可能有 種,若她與一個表型正常的男子結婚,所生的子女患兩種病的概率為 。(4)研究發現,甲病是一種因上皮細胞膜上轉運Cl-的載體蛋白功能異常所導致的疾病,乙病是一種因異常蛋白損害神經元的結構和功能所導致的疾病,甲病雜合子和乙病雜合子中均同時表達正常蛋白和異常蛋白,但在是否患病上表現不同,原因是甲病雜合子中異常蛋白不能轉運Cl-,正常蛋白 ;乙病雜合子中異常蛋白損害神經元,正常蛋白不損害神經元,也不能阻止或解除這種損害的發生,雜合子表型為 。一、分析性染色體不同區段遺傳規律(1)X、Y染色體的來源及傳遞規律①男性(XY):X只能傳給女兒,Y則傳給兒子。②女性(XX):其中一條X來自母親,另一條X來自父親。向下一代傳遞時,任何一條既可傳給女兒,又可傳給兒子。(2)僅在X染色體上基因的遺傳特點①伴X染色體顯性遺傳病的特點 a.發病率女性高于男性; b.世代遺傳; c.男患者的母親和女兒一定患病②伴X染色體隱性遺傳病的特點 a.發病率男性高于女性; b.隔代交叉遺傳; c.女患者的父親和兒子一定患病(3)X、Y染色體同源區段上基因的遺傳特點①涉及同源區段的基因型:女性為XAXA、XAXa、XaXa,男性為XAYA、XAYa、XaYA、XaYa(基因用A、a表示)。②遺傳性狀與性別的關系如下: ♀XaXa×XaYA♂ ↓ ♂XaYA ♀XaXa (♂全為顯性、♀全為隱性) ♀XAXa×XaYa♂ ↓ ♀XAXa、XaXa ♂XaYa、XAYa (♀、♂中顯隱性均為1∶1)2.遺傳系譜圖題目一般解題思路甲、乙兩種單基因遺傳病的系譜圖如圖所示,控制甲、乙兩種遺傳病的基因分別用A、a和B、b表示。已知Ⅰ-3不攜帶乙病的致病基因,不考慮突變。回答下列問題:(1)乙病的遺傳方式是 ,理由是 。(2)關于甲病致病基因所在的染色體的位置,同學們有不同意見:A同學認為基因A、a一定位于常染色體上;B同學認為基因A、a不一定位于常染色體上,也可能位于X和Y染色體的同源區段。你認為 同學的觀點正確,理由是 。(3)若Ⅱ-2和Ⅱ-3婚配,則他們所生育的小孩不患病的概率是 。(4)若男性人群中乙病的發病率為10%,則女性人群中乙病的發病率為 。(5)某些基因的啟動子甲基化也會引起一些遺傳病。啟動子甲基化會使RNA聚合酶不能正常發揮作用,直接影響 過程,從而影響基因表達,進而使性狀發生改變。典例四:變異與育種(2022·河北·高考真題)藍粒小麥是小麥(2n=42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的。其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生交叉互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設計了如下圖所示的雜交實驗。回答下列問題:(1)親本不育小麥的基因型是 ,F1中可育株和不育株的比例是 。(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是 。(3)F2藍粒不育株在減數分裂時理論上能形成 個正常的四分體。如果減數分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配,最終能產生 種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是 。(4)F3藍粒不育株體細胞中有 條染色體,屬于染色體變異中的 變異。(5)F4藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現:①藍粒可育∶藍粒不育∶非藍粒可育∶非藍粒不育=1∶1∶1∶1。說明: ;②藍粒不育∶非藍粒可育=1∶1。說明 。符合育種要求的是 (填“①”或“②”)。一、突破生物變異的4大問題二、“兩看法”界定二倍體、多倍體、單倍體三、界定“三倍體”與“三體”四、幾種常考類型產生配子種類及比例五、育種方式及原理辨析(1)誘變育種原理(2)單倍體育種與雜交育種的關系(3)多倍體育種的原理分析六、準確選取育種方案(1)關注“三最”定方向①最簡便——側重于技術操作,雜交育種操作最簡便。②最快——側重于育種時間,單倍體育種可明顯縮短育種年限。③最準確——側重于目標精準度,基因工程育種可“定向”改變生物性狀。(2)依據目標選方案育種目標 育種方案集中雙親優良性狀 單倍體育種(明顯縮短育種年限)雜交育種(耗時較長,但簡便易行)對原品系實施“定向”改變 基因工程及植物細胞工程(植物體細胞雜交)育種讓原品系產生新性狀(無中生有) 誘變育種(可提高變異頻率,期望獲得理想性狀)使原品系營養器官“增大”或“加強” 多倍體育種普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物,遺傳學理論可用于指導農業生產實踐。回答下列問題:(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發生染色體結構變異的情況下,導致基因重新組合的途徑有兩條,分別是 。(2)普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中 A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上,人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是 。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細胞中有 條染色體。(3)藍粒小麥是小麥與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的,其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)替換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的 h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設計了如下圖所示的雜交實驗。僅考慮育性基因,親本不育小麥的基因型是 (填“TT”或“Tt”)。減數分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配。F 中基因型為hh的藍粒不育株占比是 。F 藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現 ,說明F 藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于同一條染色體上,符合育種要求。1.(2023·河北·高考真題)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM與Mm的效應相同),并與等位基因T/t共同控制喙色,與等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用純合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黃喙白羽)進行相關雜交實驗,并統計F1和F2的部分性狀,結果見表。實驗 親本 F1 F21 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黃相間),4/16黃喙2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽回答下列問題:(1)由實驗1可判斷該家禽喙色的遺傳遵循 定律,F2的花喙個體中純合體占比為 。(2)為探究M/m基因的分子作用機制,研究者對P1和P3的M/m基因位點進行PCR擴增后電泳檢測,并對其調控的下游基因表達量進行測定,結果見圖1和圖2。由此推測M基因發生了堿基的 而突變為m,導致其調控的下游基因表達量 ,最終使黑色素無法合成。 (3)實驗2中F1灰羽個體的基因型為 ,F2中白羽個體的基因型有 種。若F2的黑羽個體間隨機交配,所得后代中白羽個體占比為 ,黃喙黑羽個體占比為 。(4)利用現有的實驗材料設計調查方案,判斷基因T/t和R/r在染色體上的位置關系(不考慮染色體交換)。調查方案: 。結果分析:若 (寫出表型和比例),則T/t和R/r位于同一對染色體上;否則,T/t和R/r位于兩對染色體上。2.(2023·海南·高考真題)家雞(2n=78)的性別決定方式為ZW型。慢羽和快羽是家雞的一對相對性狀,且慢羽(D)對快羽(d)為顯性。正常情況下,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽;子二代的公雞和母雞中,慢羽與快羽的比例均為1∶1.回答下列問題。(1)正常情況下,公雞體細胞中含有 個染色體組,精子中含有 條W染色體。(2)等位基因D/d位于 染色體上,判斷依據是 。(3)子二代隨機交配得到的子三代中,慢羽公雞所占的比例是 。(4)家雞羽毛的有色(A)對白色(a)為顯性,這對等位基因位于常染色體上。正常情況下,1只有色快羽公雞和若干只白色慢羽母雞雜交,產生的子一代公雞存在 種表型。(5)母雞具有發育正常的卵巢和退化的精巢,產蛋后由于某種原因導致卵巢退化,精巢重新發育,出現公雞性征并且產生正常精子。某雞群中有1只白色慢羽公雞和若干只雜合有色快羽母雞,設計雜交實驗探究這只白色慢羽公雞的基因型。簡要寫出實驗思路、預期結果及結論(已知WW基因型致死)。3.(2023·浙江·高考真題)某昆蟲的性別決定方式為XY型,野生型個體的翅形和眼色分別為直翅和紅眼,由位于兩對同源染色體上兩對等位基因控制。研究人員通過誘變育種獲得了紫紅眼突變體和卷翅突變體昆蟲。為研究該昆蟲翅形和眼色的遺傳方式,研究人員利用紫紅眼突變體卷翅突變體和野生型昆蟲進行了雜交實驗,結果見下表。表雜交組合 P F1 F2甲 紫紅眼突變體、紫紅眼突變體 直翅紫紅眼 直翅紫紅眼乙 紫紅眼突變體、野生型 直翅紅眼 直翅紅眼∶直翅紫紅眼=3∶1丙 卷翅突變體、卷翅突變體 卷翅紅眼∶直翅紅眼=2∶1 卷翅紅眼∶直翅紅眼=1∶1丁 卷翅突變體、野生型 卷翅紅眼∶直翅紅眼=1∶1 卷翅紅眼∶直翅紅眼=2∶3注:表中F1為1對親本的雜交后代,F2為F1全部個體隨機交配的后代;假定每只昆蟲的生殖力相同。回答下列問題:(1)紅眼基因突變為紫紅眼基因屬于 (填“顯性”或“隱性”)突變。若要研究紫紅眼基因位于常染色體還是X染色體上,還需要對雜交組合 的各代昆蟲進行 鑒定。鑒定后,若該雜交組合的F2表型及其比例為 ,則可判定紫紅眼基因位于常染色體上。(2)根據雜交組合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性狀外,還具有純合 效應。(3)若讓雜交組合丙的F1和雜交組合丁的F1全部個體混合,讓其自由交配,理論上其子代(F2)表型及其比例為 。(4)又從野生型(灰體紅眼)中誘變育種獲得隱性純合的黑體突變體,已知灰體對黑體完全顯性,灰體(黑體)和紅眼(紫紅眼)分別由常染色體的一對等位基因控制。欲探究灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳是否遵循自由組合定律。現有3種純合品系昆蟲:黑體突變體、紫紅眼突變體和野生型。請完善實驗思路,預測實驗結果并分析討論。(說明:該昆蟲雄性個體的同源染色體不會發生交換;每只昆蟲的生殖力相同,且子代的存活率相同;實驗的具體操作不作要求)①實驗思路:第一步:選擇 進行雜交獲得F1, 。第二步:觀察記錄表型及個數,并做統計分析。②預測實驗結果并分析討論:Ⅰ:若統計后的表型及其比例為 ,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳遵循自由組合定律。Ⅱ:若統計后的表型及其比例為 ,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳不遵循自由組合定律。(2023·遼寧·高考真題)蘿卜是雌雄同花植物,其貯藏根(蘿卜)紅色、紫色和白色由一對等位基因W、w控制,長形、橢圓形和圓形由另一對等位基因R、r控制。一株表型為紫色橢圓形蘿卜的植株自交,F 的表型及其比例如下表所示。回答下列問題:F1表型 紅色 長形 紅色 橢圓形 紅色 圓形 紫色 長形 紫色 橢圓形 紫色 圓形 白色 長形 白色 橢圓形 白色 圓形比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1注:假設不同基因型植株個體及配子的存活率相同(1)控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)孟德爾第二定律。(2)為驗證上述結論,以F1為實驗材料,設計實驗進行驗證:①選擇蘿卜表型為 和紅色長形的植株作親本進行雜交實驗。②若子代表型及其比例為 ,則上述結論得到驗證。(3)表中F1植株純合子所占比例是 ;若表中F1隨機傳粉,F2植株中表型為紫色橢圓形蘿卜的植株所占比例是 。(4)食品工藝加工需大量使用紫色蘿卜,為滿足其需要,可在短時間內大量培育紫色蘿卜種苗的技術是。5.(2023·江蘇·高考真題)科學家在果蠅遺傳學研究中得到一些突變體。為了研究其遺傳特點,進行了一系列雜交實驗。請回答下列問題:(1)下列實驗中控制果蠅體色和剛毛長度的基因位于常染色體上,雜交實驗及結果如下:P 灰體長剛毛♀ × 黑檀體短剛毛 ↓ F1 灰體長剛毛 測交 F1灰體長剛毛 × 黑檀體短剛毛♀ ↓ 測交后代 灰體長剛毛 黑檀體短剛毛 1 : 1據此分析,F1雄果蠅產生 種配子,這兩對等位基因在染色體上的位置關系為 。(2)果蠅A1、A2、A3為3種不同眼色隱性突變體品系(突變基因位于Ⅱ號染色體上)。為了研究突變基因相對位置關系,進行兩兩雜交實驗,結果如下:P A1×A2 ↓ F1 野生型 P A2×A3 ↓ F1 突變型 P A1×A3 ↓ F1 野生型據此分析A1、A2、A3和突變型F1四種突變體的基因型,在圖中標注它們的突變型基因與野生型基因之間的相對位置 (A1、A2、A3隱性突變基因分別用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。(3)果蠅的正常剛毛(B)對截剛毛(b)為顯性,這一對等位基因位于性染色體上;常染色體上的隱性基因t純合時,會使性染色體組成為XX的個體成為不育的雄性個體。雜交實驗及結果如下:P 截剛毛♀ × 正常剛毛 ↓ F1 截剛毛♀ 截剛毛 正常剛毛 3 : 1 : 4據此分析,親本的基因型分別為 ,F1中雄性個體的基因型有 種;若F1自由交配產生F2,其中截剛毛雄性個體所占比例為 ,F2雌性個體中純合子的比例為 。6.(2022·山東·高考真題)果蠅的正常眼與無眼是1對相對性狀,受1對等位基因控制,要確定該性狀的遺傳方式,需從基因與染色體的位置關系及顯隱性的角度進行分析。以正常眼雌果蠅與無眼雄果蠅為親本進行雜交,根據雜交結果繪制部分后代果蠅的系譜圖,如圖所示。不考慮致死、突變和X、Y染色體同源區段的情況。(1)據圖分析,關于果蠅無眼性狀的遺傳方式,可以排除的是 。若控制該性狀的基因位于X染色體上,Ⅲ-1與Ⅲ-2雜交的子代中正常眼雄果蠅的概率是 。(2)用Ⅱ-1與其親本雄果蠅雜交獲得大量子代,根據雜交結果 (填“能”或“不能”)確定果蠅正常眼性狀的顯隱性,理由是 。(3)以系譜圖中呈現的果蠅為實驗材料設計雜交實驗,確定無眼性狀的遺傳方式。(要求:①只雜交一次;②僅根據子代表型預期結果;③不根據子代性狀的比例預期結果)實驗思路: ;預期結果并得出結論: 。(4)若果蠅無眼性狀產生的分子機制是由于控制正常眼的基因中間缺失一段較大的DNA片段所致,且該對等位基因的長度已知。利用PCR及電泳技術確定無眼性狀的遺傳方式時,只以Ⅱ-3為材料,用1對合適的引物僅擴增控制該對性狀的完整基因序列,電泳檢測PCR產物,通過電泳結果 (填“能”或“不能”)確定無眼性狀的遺傳方式,理由是 。7.(2022·全國·高考真題)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序,葉腋長雌花序),但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制,雌花花序由顯性基因B控制,雄花花序由顯性基因T控制,基因型bbtt個體為雌株。現有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。回答下列問題。(1)若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種,需進行人工傳粉,具體做法是 。(2)乙和丁雜交,F1全部表現為雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例為 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,與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對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性,某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進行實驗,果穗成熟后依據果穗上籽粒的性狀,可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性,則實驗結果是 ;若非糯是顯性,則實驗結果是 。8.(2022·廣東·高考真題)《詩經》以“蠶月條桑”描繪了古人種桑養蠶的勞動畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培有蠶種的智慧,現代生物技術應用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產業增添了新的活力。回答下列問題:(1)自然條件下蠶采食桑葉時,桑葉會合成蛋白醇抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為 。(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳。現有上述三對基因均雜合的親本雜交,F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是 ;若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產卵400枚,理論上可獲得 只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。(3)研究小組了解到:①雄蠶產絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型;③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉移到其他染色體上且能正常表達。為達到基于卵殼顏色實現持續分離雌雄,滿足大規模生產對雄蠶需求的目的,該小組設計了一個誘變育種的方案。下圖為方案實施流程及得到的部分結果。統計多組實驗結果后,發現大多數組別家蠶的性別比例與I組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進行分析:①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于 染色體上。②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交,子代中雌蠶的基因型是 (如存在基因缺失,亦用b表示)。這種雜交模式可持續應用于生產實踐中,其優勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達到分離雌雄的目的。③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發育成雄蠶,但其后代仍無法實現持續分離雌雄,不能滿足生產需求,請簡要說明理由 。9.(2022·遼寧·高考真題)某雌雄同株二倍體觀賞花卉的抗軟腐病與易感軟腐病(以下簡稱“抗病”與“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑點與非斑點由基因Y/y控制。為研究這兩對相對性狀的遺傳特點,進行系列雜交實驗,結果見下表。組別 親本雜交組合 F1表型及數量抗病非斑點 抗病斑點 易感病非斑點 易感病斑點1 抗病非斑點×易感病非斑點 710 240 0 02 抗病非斑點×易感病斑點 132 129 127 1403 抗病斑點×易感病非斑點 72 87 90 774 抗病非斑點×易感病斑點 183 0 172 0(1)上表雜交組合中,第1組親本的基因型是 ,第4組的結果能驗證這兩對相對性狀中 的遺傳符合分離定律,能驗證這兩對相對性狀的遺傳符合自由組合定律的一組實驗是第 組。(2)將第2組F1中的抗病非斑點植株與第3組F1中的易感病非斑點植株雜交,后代中抗病非斑點、易感病非斑點、抗病斑點、易感病斑點的比例為 。(3)用秋水仙素處理該花卉,獲得了四倍體植株。秋水仙素的作用機理是 。現有一基因型為YYyy的四倍體植株,若減數分裂過程中四條同源染色體兩兩分離(不考慮其他變異),則產生的配子類型及比例分別為 ,其自交后代共有 種基因型。(4)用X射線對該花卉A基因的顯性純合子進行誘變,當A基因突變為隱性基因后,四倍體中隱性性狀的出現頻率較二倍體更 。10.(2022·浙江·高考真題)果蠅的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制其中1對基因位于常染色體上。為進一步研究遺傳機制,以純合個體為材料進行了雜交實驗,各組合重復多次,結果如下表。雜交組合 P F1♀ ♂ ♀ ♂甲 星眼正常翅 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅乙 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 星眼小翅丙 正常眼小翅 正常眼正常翅 正常眼正常翅 正常眼小翅回答下列問題:(1)綜合考慮A、a和B、b兩對基因,它們的遺傳符合孟德爾遺傳定律中的 。組合甲中母本的基因型為 。果蠅的發育過程包括受精卵、幼蟲、蛹和成蟲四個階段。雜交實驗中,為避免影響實驗結果的統計,在子代處于蛹期時將親本 。(2)若組合乙F1的雌雄個體隨機交配獲得F2,則F2中星眼小翅雌果蠅占 。果蠅的性染色體數目異常可影響性別,如XYY或XO為雄性,XXY為雌性。若發現組合甲F1中有1只非整倍體星眼小翅雄果蠅,原因是母本產生了不含 的配子。(3)若有一個由星眼正常翅雌、雄果蠅和正常眼小翅雌、雄果蠅組成的群體,群體中個體均為純合子。該群體中的雌雄果蠅為親本,隨機交配產生F1,F1中正常眼小翅雌果蠅占21/200、星眼小翅雄果蠅占49/200,則可推知親本雄果蠅中星眼正常翅占 。(4)寫出以組合丙F1的雌雄果蠅為親本雜交的遺傳圖解。 。1.(2024·四川南充·二模)玉米是重要的糧食作物,具有較高的遺傳科研價值。玉米一般為雌雄同株異花的兩性植物,但也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制,雌花序由顯性基因B控制,雄花序由顯性基因T控制,基因型bbtt個體為雌株。玉米植株的寬葉與窄葉是由另一對等位基因(A/a)控制的相對性狀,將純合寬葉兩性植株和純合窄葉兩性植株間行種植,隨機交配獲得F1,其中寬葉親本所結玉米發育的F1植株全是寬葉,窄葉親本所結玉米發育的F1植株寬葉和窄葉均有。據此回答下列問題:(1)玉米植株的窄葉為 性狀,若選取F1中部分寬葉植株和窄葉植株雜交,F2中寬葉∶窄葉=5∶1,則F1被選取的寬葉植株中純合子所占比例為 ,若將F1中被選取的寬葉玉米種植并隨機交配,后代窄葉植株所占比例為 。(2)欲探究控制玉米葉型的基因和性別的基因在染色體上的位置關系,某生物興趣小組的同學選取純合寬葉雄株和純合窄葉雌株雜交得F1,若F1全部表現寬葉兩性植株,則親本窄葉雌株的基因型為 ,繼續讓F1自交得F2,若F2窄葉雄株所占比例為 ,則F1相關基因的位置關系如下圖①所示,此外F1相關基因的位置關系不會出現下圖的 所示(不考慮突變和交叉互換)。2.(2024·湖南長沙·一模)抗除草劑基因bar和pat都能編碼磷化乙酰轉移酶(PAT),該酶能對除草劑草銨膦中的毒性成分磷化麥黃銅(PPT)中的自出氨基乙酰化從而對PPT解毒,研究人員向小麥中導入bar基因和pat基因培育出對草甘胺膦等多種除草劑具有高耐受性的優良品種。但由于導入的基因在染色體上隨機整合,植株的抗除草劑性狀也不一定能穩定遺傳。已知玉米的2號染色體上另有一對等位基因A、a,分別控制玉米葉形的直葉和卷葉。不考慮互換和突變,回答下列有關問題:(1)若只有一個抗除草劑基因pat(簡稱P)導入某雜合的直葉玉米細胞內,通過組織培養獲得了抗除草劑性狀的轉基因玉米,導入的抗除草劑基因P與2號染色體可能存在如圖所示的三種位置關系:請設計最簡便的實驗探究基因P與2號染色體的位置關系。實驗設計思路: 。預期結果與結論:①若子代中直葉抗除草劑:卷葉不抗除草劑= ,說明基因P與2號染色體的位置關系如圖1所示:②若子代中 ,說明基因P與2號染色體的位置關系如圖2所示;③若子代中 ,說明基因P與2號染色體的位置關系如圖3所示。(2)若僅考慮玉米對除草劑是否具有抗性,同時轉入bar和pat兩個抗除草劑基因的玉米植株自交后產生的F1的性狀分離比可能是 (至少寫出兩種分離比)。(3)若已知某基因型為Aa的直葉植株甲轉入的兩個抗除草劑基因位于非同源染色體上,且均不在2號染色體上,對甲植株進行植物組織培養后,獲得多個植株,為了減緩轉基因植株的進化速度,將這些植株與雜合的直葉不抗除草劑植株等比例間行種植,那么在自然狀態下繁殖的子代中卷葉不抗除草劑植株所占比例是 。3.(2024屆山東省聊城市高三一模生物試題)番茄作為一種嚴格的自花受粉的二倍體作物,具有明顯的雜種優勢,番茄生產基本上都是應用雜交種。目前番茄的雜交育種以人工去雄授粉的方式進行,存在勞動量大、雜交種純度難保證等問題,因此得到雄性不育植株對育種具有巨大的應用價值。研究人員利用基因編輯技術對番茄的雄性可育基因SR進行定向敲除,一年內快速創制出雄性不育系M。回答下列問題:(1)研究人員用雄性不育系M與雄性可育株雜交,F1均表現為雄性可育,F1自交獲得的F2中雄性可育株與雄性不育株的比例為3:1。由此可知,雄性不育和雄性可育是一對 ,由位于 (填“細胞質”或“細胞核”)內的基因控制的,判斷理由是 。(2)研究人員將基因SR、控制葉片紫色的基因ST和花粉致死基因D三個基因緊密連鎖在一起,再利用轉基因技術將其整合到雄性不育系M細胞中的一條染色體的DNA上,從而獲得紫色育性恢復的保持系N。讓該保持系N自交獲得F1,則F1中紫色植株與綠色(正常)植株的比約為 ,且綠色植株的育性情況為 ,因此可通過幼苗顏色挑選并用于雜交種子生產的個體。F1出現上述比例主要是紫色育性恢復的保持系N減數分裂產生雌雄配子所含基因種類及活性情況不同導致的,其中 的雄配子具有活性, 的雌配子具有活性。(3)已知控制番茄的缺刻葉和薯葉一對基因遵循基因分離定律,低溫處理會導致某種基因型的花粉存活率降低。正常情況下,純合的缺刻葉和薯葉雜交獲得表型為缺刻葉的F1,F1自交獲得F2,F2中缺刻葉和薯葉比接近3:1,但用低溫處理F1后,F2的表型為缺刻葉:薯葉=5:1,可推知含控制 性狀的基因的花粉存活率降低了 。4.(23-24高三下·江西九江·階段練習)已知等位基因A/a、B/b獨立遺傳,基因a和基因b均可獨立導致人體患某一遺傳病,基因a位于性染色體上。圖1是一家系有關該病(不考慮X、Y染色體的同源區段)的遺傳圖譜;圖2表示該家系部分成員與該病有關的基因的電泳結果,基因A、B、a、b均只電泳出一個條帶。不考慮突變,回答下列問題: (1)據圖分析,Ⅱ-1的基因型為 ,導致圖中Ⅱ-1患病的致病基因來自 。(2)據圖分析,致病基因a和基因b分別對應圖2中的條帶 (填序號)。I-1和I-2再生一個患病孩子的概率為 。(3)人卵細胞形成過程如圖3所示。在輔助生殖時對極體進行遺傳篩查,可降低后代患遺傳病的概率。一對夫妻因妻子是該病a基因攜帶者(XAXa),需要進行遺傳篩查,不考慮突變和基因b。若第一極體X染色體上有2個A基因,則所生男孩 (填“患該病”或“不患該病”);若第二極體X染色體上有1個a基因,則所生男孩 (填“一定”或“不一定”)患該病。 (4)微衛星分子標記可用于刑偵領域。微衛星分子標記,又被稱為短串聯重復序列或簡單重復序列,是廣泛分布于真核生物核基因組中的簡單重復非編碼序列,由2~6個核苷酸組成的串聯重復片段構成,例如:(不再分裂)DNA單鏈序列“…AGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGCAGC…”由于重復單位的重復次數在個體間呈高度變異性并且數量豐富,因此是普遍使用的DNA分子標記。DNA單鏈序列的重復序列為 。微衛星分子標記的基因的遺傳 (填“可遵循”或“不可遵循”)孟德爾遺傳規律。5.(2024·河南開封·二模)因果蠅易飼養,繁殖快,產生后代多,生物學家常用它作為實驗材料進行遺傳學研究。請回答下列問題。(1)果蠅體色灰色(B)對黃色(b)為顯性,現有灰色雌果蠅與黃色雄果蠅進行雜交實驗,結果如下: ①上述親本中,灰色果蠅的基因型為 。②利用F1果蠅為實驗材料,通過一次雜交實驗即可確定控制果蠅體色的基因(B、b)所在的染色體(不考慮X、Y同源區段),簡述該實驗設計并預期實驗結果和結論:。(2)為探究果蠅眼色的遺傳,將白眼雄果蠅與純合紅眼雌果蠅雜交,F1雌、雄個體均為紅眼。讓F1中雌、雄個體相互交配,F2中紅眼:朱砂眼:白眼=12:3:1,且F2中的白眼和朱砂眼個體均為雄性。①分析實驗結果可知,控制上述眼色的基因與X染色體的關系是 。②若F2朱砂眼與F1紅眼果蠅雜交,則后代的性狀分離比應為 。6.(2024·湖北·模擬預測)小鼠胰島素樣生長因子2由11號染色體上的Igf-2基因控制合成,不僅參與血糖調節,也是調節生長發育的重要激素之一。Igf-2基因存在F、f兩種形式,F基因突變為f后失去原有功能,產生矮小型小鼠。Igf-2基因是最早發現存在基因印記現象的基因,即子代中來自雙親的等位或相同基因中只有一方能表達,另一方被印記而不表達。回答下列問題:(1)在調節小鼠生長發育方面,胰島素樣生長因子2和 (填激素名稱)具有協同作用。根據基因印記現象,基因型為Ff的小鼠表型為 (選填“正常型”、“矮小型”或“不確定”)(2)甲基化修飾抑制相關基因表達,是基因印記的重要方式之一,Igf-2基因在雄鼠形成配子時印記重建為去甲基化,雌鼠形成配子時印記重建為甲基化,如下圖所示。①親代雌鼠f基因來自其 (選填“父方”、“母方”或“不確定”),理由是 。②某科研小組欲利用雜交實驗驗證雌配子形成過程中F基因存在印記重建。現有小鼠若干:純合正常型雌鼠a;雜合矮小型雌鼠b;純合矮小型雌鼠c;純合正常型雄鼠d;純合矮小型雄鼠e。請選擇一個雜交組合并寫出預期結果:雜交組合(寫字母): 。預期結果: 。③小鼠體色灰色(G)對白色(g)為顯性,遺傳過程不存在基因印記現象。現讓純合正常型灰色雌鼠與純合矮小型白色雄鼠交配產生F1,F1雌雄交配產生F2,若F2小鼠的表型和比例為 ,可證明G(g)不在11號染色體上。7.(2024·陜西咸陽·模擬預測)在XY型性別決定的生物中,X、Y是同源染色體,但是形態差別較大,存在同源區域和非同源區域。圖甲中Ⅰ表示X和Y染色體的同源區域,在該區域上基因成對存在,Ⅱ和Ⅲ是非同源區域,在Ⅱ和Ⅲ上分別含有X和Y所特有的基因。在果蠅的X和Y染色體上含有圖乙所示的基因,其中A和a分別控制果蠅的剛毛和截毛性狀,E和e分別控制果蠅的紅眼和白眼性狀。請據圖分析回答下列問題:(1)果蠅的E和e基因位于圖甲中的 (填序號)區域,A和a基因位于圖甲中的 (填序號)區域。(2)圖甲中的X和Y之間有互換現象的是 (填序號)區域,發生在 期。(3)紅眼雌果蠅和紅眼雄果蠅的基因型分別為 和 。(4)已知某一剛毛雄果蠅的體細胞中有A和a兩種基因,請寫出該果蠅可能的基因型,并設計實驗探究基因A和a在性染色體上的位置狀況。①可能的基因型: 。②設計實驗: 。③預測結果:如果后代中雌性個體全為剛毛,雄性個體全為截毛,說明 ;如果后代中雌性個體全為截毛,雄性個體全為剛毛,說明 。8.(河北省石家莊市2023-2024學年高三上學期期末聯考生物試題)鵪鶉(2N=78)性別決定方式是ZW型,已知鵪鶉羽毛有栗色、黃色和白色,受B/b和T/t兩對獨立遺傳的等位基因控制。已知T基因存在的情況下,B、b基因分別控制栗色和黃色;T基因不存在時,鵪鶉羽色為白色。某農場引進了一批3種羽色的純種性成熟的雌、雄鵪鶉,研究人員用引進的鵪鶉進行了如下雜交實驗。雜交實驗Ⅰ,黃色(♀)×白色(♂)→F1 雌雄鵪鶉均為栗色雜交實驗Ⅱ,黃色(♂)×白色(♀)→F2 雄鵪鶉全部表現為栗色,雌鵪鶉全部表現為黃色回答下面的問題:(1)鵪鶉的初級精母細胞可形成 個四分體:鵪鶉的T/t基因位于 (填“常”“Z”或“W”)染色體上(不考慮Z、W染色體的同源區段),原因是 。(2)雄鵪鶉的出肉率高且肌肉中含脂肪少。某農場設想通過羽毛顏色區分雛鵪鶉的性別,在幼年階段就對雌、雄鵪鶉進行分別飼養,以獲取更大的經濟價值。為此,農場技術員甲利用少量鵪鶉進行上面的雜交試驗,雜交Ⅰ的黃色親本的基因型是 ,若讓雜交Ⅱ的子代進行交配,生出栗色鵪鶉的比例約為 。(3)技術員乙對技術員甲的做法提出了質疑,認為上述雜交Ⅱ并不能完全實現農場設想。技術員乙提出質疑的依據是 。為了實現在幼年階段即可對雌、雄鵪鶉進行區分的設想,請你為該農場提供一種可行的雜交方案,要求寫出雜交組合并預期后代情況。雜交方案: ;預期后代情況 。9.(2024·山東煙臺·一模)水稻為二倍體雌雄同株植物,是重要的糧食作物。科研人員對水稻易感病品系甲誘變后,利用多種育種方法培育出兩種純合抗病突變品系乙和丙。甲與乙雜交,F1全為抗病,F1自交,F2表現為抗病:易感病=3:1:甲與丙雜交,F1全為抗病,F1自交,F2表現為抗病:易感病=1:1。(1)根據上述雜交實驗可判斷 為顯性性狀,依據是 。(2)推測乙為單基因突變體,其依據是 。研究發現抗病突變對甲與丙雜交產生的F1的繁殖力造成了影響,根據雜交實驗結果推測,這一影響應為 。(3)已知乙的抗病突變基因位于2號染色體上。為確定丙的抗病突變基因是否也位于2號染色體上,請利用上述水稻品系設計雜交實驗進行探究,簡要寫出實驗思路并預期實驗結果和結論。(4)經研究確定,丙的抗病突變發生在2號染色體上,并且甲與丙雜交獲得的抗病雜交種同時具有抗倒伏、品質好的優勢。該雜交種不能直接留種使用,需年年制種,原因是 。為解決上述問題,可利用基因工程將一個隱性純合致死基因導入到抗病雜交種的 染色體上,培育成轉基因抗病雜交種。10.(2024·河北·二模)桑蠶(2n=56)起源于中國,由古代棲息于桑樹的原始蠶馴化而來,桑蠶絲是重要的紡織原料。桑蠶的性別決定方式為ZW型,其性染色體組成如圖所示。結圓形繭(A)對結橢圓形繭(a)為顯性性狀,相關基因位于常染色體上。體色正常(B)對體色油質透明(b)為顯性,相關基因位于I2區域。 回答下列問題:(1)對桑蠶進行基因測序,應檢測 條染色體的核苷酸序列,圖示中“?”應為 (填“雌”或“雄”)。(2)結圓形繭體色正常雌桑蠶基因型是 。選取純合結橢圓形繭體色正常雄桑蠶與純合結圓形繭體色油質透明雌桑蠶雜交獲得F1,F1表型及比例為 ,F1自由交配獲得F2,F2中結圓形繭體色油質透明的雄性個體所占比例為 。(3)純合體色正常雌桑蠶和體色油質透明雄桑蠶雜交,子代中偶然出現了一只體色油質透明的雄桑蠶,檢測發現,該突變體染色體數目正常。學習小組對該突變體出現作出假設:此體色油質透明雄桑蠶是染色體上片段丟失導致的。經查找文獻發現,桑蠶染色體片段缺失的純合子不能存活,染色體片段缺失的雜合子可存活,且非專業人員對桑蠶的性別辨別出錯率較高。請設計雜交實驗對學習小組的上述假設加以探究,寫出實驗設計思路、預期實驗結果及結論。①實驗設計思路: 。②預期結果及結論:若 ,則假設成立;否則該假設不成立。大題02 遺傳規律及其應用【高考真題分布】考點 考向(具體的試題考向) 高考考題分布遺傳規律及其應用 1、遺傳基本規律的過程和實驗思維以及遺傳判定類的相關實驗設計 2、伴性遺傳與人類遺傳病 3、變異與育種 2023山東卷 2023浙江卷 2023江蘇卷 2023遼寧卷 2023海南卷 2023河北卷 2022河北卷 2022浙江卷 2022遼寧卷 2022廣東卷 2022山東卷【題型解讀】遺傳規律及其應用類試題一般出現在全國卷的的32題。遺傳的基本規律、伴性遺傳及人類遺傳病、遺傳有關實驗設計如基因的顯隱性判斷、基因在染色體上的位置判斷、致死類型等都屬于高頻考點。今后高考的命題趨勢:一、綜合考查基因的分離定律和自由組合定律的實驗過程和實驗思維進行或完善實驗設計,主要有以下幾種類型:①基因的顯隱性判斷;②基因在染色體上的位置判斷;③致死問題等特殊遺傳現象分析。此類試題常基于能力進行命題,邏輯關系復雜,能很好遞考查考生的辯證思維能力、抽象思維能力和演繹推理能力,對考生的洞察能力、復雜情境下發現關鍵特征和抓住問題本質的學科素養要求較高,同時也要求我們考生具備較高的數理計算能力。二、伴性遺傳結合人類遺傳病進行綜合分析。人類遺傳病的題目難度較大,邏輯關系錯綜復雜。命題基本涉及遺傳性質的判定和相關數理計算,基本是考查考生的邏輯思維能力。三、遺傳知識與變異部分結合育種考查考生運用知識解決實際問題的能力。典例一:遺傳的基本規律乙烯是植物果實成熟所需的激素,阻斷乙烯的合成可使果實不能正常成熟,這一特點可以用于解決果實不耐儲存的問題,以達到增加經濟效益的目的。現有某種植物的3個純合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表現為果實不能正常成熟(不成熟),丙表現為果實能正常成熟(成熟),用這3個純合子進行雜交實驗,F1自交得F2,結果見下表。實驗 雜交組合 F1表現型 F2表現型及分離比① 甲×丙 不成熟 不成熟:成熟=3:1② 乙×丙 成熟 成熟:不成熟=3:1③ 甲×乙 不成熟 不成熟:成熟=13:3回答下列問題。(1)利用物理、化學等因素處理生物,可以使生物發生基因突變,從而獲得新的品種。通常,基因突變是指 。(2)從實驗①和②的結果可知,甲和乙的基因型不同,判斷的依據是 。(3)已知丙的基因型為aaBB,且B基因控制合成的酶能夠催化乙烯的合成,則甲、乙的基因型分別是;實驗③中,F2成熟個體的基因型是 ,F2不成熟個體中純合子所占的比例為 。【答案】(1)DNA分子上發生堿基的增添、替換、缺失導致的基因結構發生改變的過程(2)實驗①和實驗②的F1性狀不同,F2的性狀分離比不相同(3) AABB、aabb aaBB和aaBb 3/13【分析】分離定律的實質是雜合體內等位基因在減數分裂生成配子時隨同源染色體的分開而分離,進入兩個不同的配子,獨立的隨配子遺傳給后代。組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。【詳解】(1)基因突變是指DNA分子上發生堿基的增添、替換、缺失導致的基因結構發生改變的過程。(2)甲與丙雜交的F1為不成熟,子二代不成熟:成熟=3:1,所以甲的不成熟相對于成熟為顯性,乙與丙雜交的F1為成熟,子二代成熟:不成熟=3:1,所以乙的不成熟相對于成熟為隱性。即實驗①和實驗②的F1性狀不同,F2的性狀分離比不相同,故甲和乙的基因型不同。(3)由于甲的不成熟為顯性,且丙為aaBB,所以甲是AABB;乙的不成熟為隱性,所以乙為aabb;則實驗③的F1為AaBb, F2中成熟個體為aaB_,包括aaBB和aaBb,不成熟個體占1-(1/4)×(3/4)=13/16;而純合子為AABB,AAbb,aabb,占3/16,所以不成熟中的純合子占3/13。一、兩對或兩對以上等位基因相關的性狀分離比(1)常染色體上的兩對等位基因(AaBb)9:3:3:1比例變式9∶3∶3∶1的變形 1∶1∶1∶1的變形AaBb×AaBb AaBb×aabb基因互作 9∶3∶4、9∶6∶1、12∶3∶1、 15∶1、13∶3、9∶7 1∶1∶2、1∶2∶1、2∶1∶1、3∶1、 1∶3累加效應 1∶4∶6∶4∶1 1∶2∶1合子致死 6∶3∶2∶1(AA或BB致死) 1∶1∶1∶14∶2∶2∶1(AA和BB致死)9∶3(aa或bb致死) 不存在9∶3∶3(aabb致死)二、已知子代的表型和基因型推雙親的基因型或表型(1)基因填充法根據親代表型可大概寫出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根據子代表型將所缺處補充完整,特別要學會利用后代中的隱性性狀,因為后代中一旦存在雙隱性個體,那親代基因型中一定存在a、b等隱性基因。(2)分解組合法根據子代表型比例拆分為分離定律的分離比,確定每一對相對性狀的親本基因型,再組合。如:①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。(2024·遼寧沈陽·二模)Ⅰ、豌豆種子中子葉的黃色與綠色由一對遺傳因子Y、y控制,現用豌豆進行下列遺傳實驗圖甲,請分析(1)(2)小問:Ⅱ、暹羅貓的毛色受基因B和b控制,分別控制黑色、巧克力色、白色,顯隱性關系為B+>B>b,它們之間的關系如下圖乙,它們的遺傳遵循分離定律。選擇黑色和巧克力色暹羅貓作為親本進行雜交,所得F1中黑色:巧克力色:白色=2:1:1。請分析并回答下列(3)問題。(1)豌豆適合作遺傳學實驗材料的優點有 (答出兩點)(2)實驗二黃色子葉戊的遺傳因子組成為 。實驗一中黃色子葉丙與實驗二中黃色子葉戊雜交,所獲得的子代黃色子葉個體中能穩定遺傳的占 。(3)F1中黑色貓基因型是 。讓F1中的黑色貓和讓F1中的巧克力色貓雜交,理論上,F2中白色貓出現的概率是 ,F2巧克力色貓中純合子占 。【答案】(1)嚴格自花傳粉、閉花受粉植物,自然狀態下一般為純種;有穩定的易于區分的相對性狀;豌豆花較大,易于做人工雜交實驗;豌豆種子較多,統計分析更可靠等(2) YY或Yy 2/5(3) B+B、B+b 1/8 1/3【分析】基因分離定律:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入到兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。【詳解】(1)豌豆作為遺傳學材料具有的優點有:嚴格自花傳粉、閉花受粉植物,自然狀態下一般為純種;有穩定的易于區分的相對性狀;豌豆花較大,易于做人工雜交實驗;豌豆種子較多,統計分析更可靠等。(2)由實驗二可判斷黃色子葉丁自交產生綠色子葉,說明豌豆種子子葉的黃色和綠色這對相對性狀中,黃色是顯性性狀,親本黃色的遺傳因子組成是Yy,則自交產生的黃色子葉戊的遺傳因子組成為1/3YY或2/3Yy。實驗一黃子葉甲與綠子葉乙雜交,后代黃子葉丙和綠子葉比例是1:1,說明是測交,黃子葉丙遺傳因子組成為Yy,實驗一中黃色子葉丙(Yy,能產生配子為1/2Y、1/2y)與實驗二中黃色子葉戊(1/3YY或2/3Yy,能產生配子為2/3Y、1/3y)雜交,所獲得的子代YY=1/2×2/3=2/6,Yy=1/2×1/3+1/2×2/3=3/6,yy=1/2×1/3=1/6,因此所獲得的子代黃色子葉個體中能穩定遺傳的占2/5。(3)基因B+、B和b為一對復等位基因,遺傳符合基因的分離定律,黑色、巧克力色、白色,顯隱性關系為B+>B>b, 根據F1的表現型及比例可知親本的基因型為Bb、B+b,則F1中黑色貓的基因型是B+B、B+b,比例為1:1,F1中的巧克力的基因型是Bb,兩者雜交后代白色貓bb所占的比例為1/2×1/4=1/8。F2中巧克力色的基因型及比例為1/4×1/2=1/8BB、2×1/4×1/2=2/8Bb,則巧克力色中純合子所占的比例為1/3。典例二:遺傳判定類——遺傳實驗設計與推理(2023·山東·高考真題)單個精子的DNA提取技術可解決人類遺傳學研究中因家系規模小而難以收集足夠數據的問題。為研究4對等位基因在染色體上的相對位置關系,以某志愿者的若干精子為材料,用以上4對等位基因的引物,以單個精子的DNA為模板進行PCR后,檢測產物中的相關基因,檢測結果如表所示。已知表中該志愿者12個精子的基因組成種類和比例與該志愿者理論上產生的配子的基因組成種類和比例相同;本研究中不存在致死現象,所有個體的染色體均正常,各種配子活力相同。等位基因 A a B b D d E e單 個 精 子 編 號 1 + + +2 + + + +3 + + +4 + + + +5 + + +6 + + + +7 + + +8 + + + +9 + + +10 + + + +11 + + +12 + + + +注“+”表示有;空白表示無表中等位基因A、a和B、b的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)自由組合定律,依據是。據表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色體同源區段上。(2)已知人類個體中,同源染色體的非姐妹染色單體之間互換而形成的重組型配子的比例小于非重組型配子的比例。某遺傳病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1個顯性基因就不患該病。該志愿者與某女性婚配,預期生一個正常孩子的概率為17/18,據此畫出該女性的這2對等位基因在染色體上的相對位置關系圖: 。(注:用“”形式表示,其中橫線表示染色體,圓點表示基因在染色體上的位置)。(3)本研究中,另有一個精子的檢測結果是:基因A、a,B、b和D、d都能檢測到。已知在該精子形成過程中,未發生非姐妹染色單體互換和染色體結構變異。從配子形成過程分析,導致該精子中同時含有上述6個基因的原因是 。(4)據表推斷,該志愿者的基因e位于 染色體上。現有男、女志愿者的精子和卵細胞各一個可供選用,請用本研究的實驗方法及基因E和e的引物,設計實驗探究你的推斷。①應選用的配子為: ;②實驗過程:略;③預期結果及結論: 。【答案】(1) 不遵循 結合表中信息可以看出,基因型為aB∶Ab=1∶1,因而可推測,等位基因A、a和B、b位于一對同源染色體上。 能(2) (3)形成該精子的減數第一次分裂后期這三對等位基因所在的染色體沒有正常分離而是進入到同一個次級精母細胞中,此后該次級精母細胞進行正常的減數第二次分裂導致的(4) X或Y 卵細胞 若檢測的卵細胞中有E或e基因,則可得出基因Ee位于X染色體上;若檢測的卵細胞中無E或e基因,則可得出基因Ee位于Y染色體上【分析】基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。【詳解】(1)題中顯示,表中該志愿者12個精子的基因組成種類和比例與該志愿者理論上產生的配子的基因組成種類和比例相同,結合表中信息可以看出,基因型為aB∶Ab=1∶1,因而可推測,等位基因A、a和B、b位于一對同源染色體上,因而其遺傳“不遵循”自由組合定律。表中顯示含有e的配子和不含e的配子的比例表現為1∶1,因而可推測e基因位于X或Y染色體上,根據表中精子類型和比例可以看出,A、a與E、e這兩對等位基因表現為自由組合,因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色體同源區段上。(2)統計結果顯示,該志愿者關于B、b和D、d的配子比例為Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1,某遺傳病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1個顯性基因就不患該病。該志愿者與某女性婚配,預期生一個正常孩子的概率為17/18,即生出患病孩子bbdd的概率為1/18=1/6×1/3,說明該女性產生bd的卵細胞的比例為1/3,則BD配子比例也為1/3,二者共占2/3,均屬于非重組型配子,說明該女性體內的相關基因處于連鎖關系,即應該為B和D連鎖,b和d連鎖,據此畫出該女性的這2對等位基因在染色體上的相對位置關系圖如下:(3)根據表中的精子種類和比例可知,等位基因型A/a,B/b和D/d為連鎖關系,而異常精子的形成過程中,未發生非姐妹染色單體互換和染色體結構變異。則從配子形成過程分析,導致該精子中同時含有上述6個基因的原因是形成該精子的減數分裂中,減數第一次分裂后期這三對等位基因所在的染色體沒有正常分離而是進入到同一個次級精母細胞中,此后該次級精母細胞進行正常的減數第二次分裂導致的。(4)根據題(1)分析,該志愿者的基因e位于X或Y染色體上。現有男、女志愿者的精子和卵細胞各一個可供選用,由于要用本研究的實驗方法,且選用男性的精子無法確定等位基因位于X染色體還是Y染色體,因此應該選擇女志愿者的卵細胞進行實驗。用E和e的引物,以卵細胞的DNA為模板進行PCR后,檢測產物中的相關基因。③若檢測的卵細胞中有E或e基因,則可得出基因E/e位于X染色體上;若檢測的卵細胞中無E或e基因,則可得出基因E/e位于Y染色體上。一、顯隱性的判斷基本方法(1)根據子代性狀判斷顯隱性(2)根據子代性狀分離比判斷:①具有一對相對性狀的親本雜交→子代性狀分離比為3∶1→分離比為3的性狀為顯性性狀。②具有兩對相對性狀的親本雜交→子代性狀分離比為9∶3∶3∶1→分離比為9的兩種性狀都為顯性性狀。(3)遺傳系譜圖中顯隱性的判斷:①雙親正常→子代患病→隱性遺傳病。②雙親患病→子代正常→顯性遺傳病。(4)依據調查結果判斷:若人群中發病率高,且具有代代相傳現象,通常是顯性遺傳病;若人群中發病率較低,且具有隔代遺傳現象,通常為隱性遺傳病。二、純合子與雜合子的判斷方法集錦(1)自交法(對雌雄同花植物最簡便)待測個體 ↓ 結果分析(2)測交法(更適于動物)待測個體×隱性純合子 ↓結果分析(3)花粉鑒定法非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現不同顏色↓結果分析(4)用花粉離體培養形成單倍體植株,用秋水仙素處理后獲得的植株為純合子,根據植株性狀進行確定。三、驗證遺傳兩大定律的四種常用方法四、基因位置的探究思路與方法集錦(1)確定基因位于細胞質還是細胞核(2)確定基因位于常染色體還是性染色體上方法1方法2方法3方法4方法5(3)確定基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區段上方法1方法2(4)探究基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區段上方法1(最常用的方法)方法2(5)確定基因位于幾號常染色體上方法1 利用已知基因定位舉例:①已知基因A與a位于2號染色體上②已知基因A與a位于2號染色體上,基因B與b位于4號染色體上,另外一對基因C和c控制紅花和白花,為了定位C和c的基因位置,利用純合紅花和白花的植株進行雜交實驗,并對相關個體相關的基因進行PCR擴增和電泳分離,檢測結果如下,依據結果可知c基因在a基因所在的2號染色體上。方法2 利用三體定位方法3 利用單體定位方法4 利用染色體片段缺失定位五、遺傳題表述類方法突破:假說-演繹法“假說-演繹”策略的解題思路為當沒有坐標圖和規律作為依據時,需先結合題干找出待解決的問題,再列舉出各種合理假說,接著通過演繹推理得出預期結果,最后將檢驗結果是否符合題目要求作為作答依據。突破此類題目要從根本上掌握相關的基本規律和技巧:顯隱性的判斷方法、基因型和表型的推導、基因位置的推斷、基因傳遞規律的判斷等。(23-24高三上·四川成都·期中)果蠅的灰體對黃體是顯性性狀,由X 染色體上的一對等位基因(用A/a 表示)控制;長翅對殘翅是顯性性狀,由常染色體上的一對等位基因(用B/b 表示)控制。回答下列問題:(1)請用純合灰體雌果蠅和黃體雄果蠅為實驗材料,設計雜交實驗以獲得黃體雌果蠅 (寫出兩種不同的實驗思路)。(2)若用黃體殘翅雌果蠅與純合灰體長翅雄果蠅作為親本雜交得到F ,再F 相互交配得F , 則 F 中灰體長翅雌果蠅:灰體殘翅雄果蠅:黃體長翅雌果蠅:黃體殘翅雄果蠅的比例為 ,F 中灰體長翅雌果蠅出現的概率為 。【答案】(1)實驗思路一:讓灰體純合雌果蠅和黃體雄果蠅雜交產生F1,再將F1中的灰體雌果蠅和親代黃體雄果蠅進行回交(雜交),最后從F2中選出黃體雌果蠅實驗思路二:讓灰體純合雌果蠅和黃體雄果蠅雜交產生F1,F1雌雄相互交配產生F2,再將F2中的灰體雌果蠅和黃體雄果蠅(或親代黃體雄果蠅)進行交配,最后從F3中選出黃體雌果蠅(2) 3:1:3:1 3/16【分析】1、基因分離定律和自由組合定律的實質:進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中,位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進入不同的配子中,隨配子獨立遺傳給后代,同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。2、根據題意可知,黃體殘翅雌果蠅的基因型為XaXabb,灰體長翅雄果蠅的基因型為XAYBB。【詳解】(1)根據題意,使用純合灰體雌果蠅和黃體雄果蠅,最終要獲得黃體雌果蠅可以有兩種方式:一是灰體純合雌果蠅和黃體雄果蠅雜交產生F1,再將F1中的灰體雌果蠅和親代黃體雄果蠅進行回交(雜交),最后從F2中選出黃體雌果蠅;二是灰體純合雌果蠅和黃體雄果蠅雜交產生F1,F1雌雄相互交配產生F2,再將F2中的灰體雌果蠅和黃體雄果蠅(或親代黃體雄果蠅)進行交配,最后從F3中選出黃體雌果蠅。(2)根據題意可知,果蠅的灰體對黃體是顯性性狀,由X 染色體上的一對等位基因(用A/a 表示)控制;長翅對殘翅是顯性性狀,由常染色體上的一對等位基因(用B/b 表示)控制。若用黃體殘翅雌果蠅的基因型為XaXabb與灰體長翅雄果蠅的基因型為XAYBB作為親本雜交得到F1, F1的基因型為XAXaBb、XaYBb, F1相互交配得F2,分析每對基因的遺傳,可知F2中長翅:殘翅=(1BB+2Bb):(1bb)=3:1,灰體:黃體=(1XAXa+1XAY):(1XaXa+1XaY)=1:1,故灰體長翅:灰體殘翅:黃體長翅:黃體殘翅=(1/2×3/4):(1/2×1/4):(1/2×3/4):(1/2×1/4)=3:1:3:1,因此F2中灰體長翅雌蠅出現的概率為1/4×3/4=3/16。典例三:伴性遺傳與人類遺傳病(2023·浙江·高考真題)某家系甲病和乙病的系譜圖如圖所示。已知兩病獨立遺傳,各由一對等位基因控制,且基因不位于Y染色體。甲病在人群中的發病率為1/2500。 回答下列問題:(1)甲病的遺傳方式是 ,判斷依據是 。(2)從系譜圖中推測乙病的可能遺傳方式有 種。為確定此病的遺傳方式,可用乙病的正常基因和致病基因分別設計DNA探針,只需對個體 (填系譜圖中的編號)進行核酸雜交,根據結果判定其基因型,就可確定遺傳方式。(3)若檢測確定乙病是一種常染色體顯性遺傳病。同時考慮兩種病,Ⅲ3個體的基因型可能有 種,若她與一個表型正常的男子結婚,所生的子女患兩種病的概率為 。(4)研究發現,甲病是一種因上皮細胞膜上轉運Cl-的載體蛋白功能異常所導致的疾病,乙病是一種因異常蛋白損害神經元的結構和功能所導致的疾病,甲病雜合子和乙病雜合子中均同時表達正常蛋白和異常蛋白,但在是否患病上表現不同,原因是甲病雜合子中異常蛋白不能轉運Cl-,正常蛋白 ;乙病雜合子中異常蛋白損害神經元,正常蛋白不損害神經元,也不能阻止或解除這種損害的發生,雜合子表型為 。【答案】(1) 常染色體隱性遺傳(病) Ⅱ1和Ⅱ2均無甲病,生出患甲病女兒Ⅲ1,可判斷出該病為隱性病,且其父親Ⅱ1為正常人,若為伴X染色體隱性遺傳,則其父親異常(2) 2 Ⅱ4(3) 4 2/459(4) 能行使轉運C1-的功能,雜合子表型正常 患(乙)病【分析】基因分離定律的實質:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;生物體在進行減數分裂形成配子時,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別進入到兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。基因自由組合定律實質:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的, 在減數分裂形成配子的過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合。基因的分離定律是基因的自由組合定律的基礎,兩者的本質區別是基因的分離定律研究的是一對等位基因,基因的自由組合定律研究的是兩對或兩對以上的等位基因,所以很多自由組合的題目都可以拆分成分離定律來解題。【詳解】(1)由系譜圖可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,卻生出患甲病女兒Ⅲ1,說明甲病為隱性基因控制,設為a,正常基因為A,假設其為伴X染色體遺傳,則Ⅲ1基因型為XaXa,其父親Ⅱ1基因型為XaY,必定為患者,與系譜圖不符,則可推斷甲病為常染色體隱性病,Ⅲ1基因型為aa,其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。(2)由系譜圖可知,Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,二者兒子Ⅲ4為正常人,則可推知乙病由顯性基因控制,設為B基因,正常基因為b,該病可能為常染色體顯性遺傳病,或伴X染色體顯性遺傳病。若為常染色體顯性遺傳病,則Ⅲ4基因型為bb,其父親Ⅱ4(是乙病患者)基因型為Bb(同時含有B基因和b基因);若為伴X染色體顯性遺傳病,則Ⅲ4基因型為XbY,其父親Ⅱ4(是乙病患者)基因型為XBY(只含有B基因),若用乙病的正常基因和致病基因分別設計DNA探針,對Ⅱ4進行核酸檢測,若出現兩條雜交帶則為常染色體顯性遺傳病,若只有一條雜交帶,則為伴X染色體顯性遺傳病。(3)若乙病是一種常染色體顯性遺傳病,僅考慮乙病時,Ⅲ4基因型為bb,Ⅱ4和Ⅱ5基因型為Bb,二者所生患乙病女兒Ⅲ3基因型可能為兩種:BB或Bb,且BB:Bb=1:2;若僅考慮甲病,Ⅲ5為甲病患者,其基因型為aa,Ⅱ4和Ⅱ5基因型為Aa,二者所生女兒Ⅲ3不患甲病,其基因型可能為兩種:AA或Aa,且AA:Aa=1:2,綜合考慮這兩對基因,Ⅲ3個體的基因型可能有2×2=4種。僅考慮甲病時,已知甲病在人群中的發病率為1/2500,即aa=1/2500,則可計算出a=1/50,A=49/50,人群中表型正常的男子所占的概率為:A_=1-1/2500=2499/2500,人群中雜合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500,那么該正常男子為雜合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51;由上面分析可知,Ⅲ3的基因型為2/3Aa,因此Ⅲ3與一個表型正常的男子結婚后,生出患甲病孩子的概率為aa=2/51×2/3×1/4=1/153。僅考慮乙病,人群中的表型正常的男子基因型均為bb,且由上面分析可知,Ⅲ3基因型可能為1/3BB和2/3Bb,則二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。綜合考慮這兩種病,Ⅲ3與一個表型正常的男子結婚后,生出患兩種病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。(4)甲病為隱性基因控制的遺傳病,甲病雜合子的正常基因可以表達正常的轉運Cl-的載體蛋白,雖然異常基因表達的異常載體蛋白無法轉運Cl-,但是正常蛋白仍然可以轉運Cl-,從而使機體表現正常。乙病為顯性基因控制的遺傳病,乙病雜合子的異常基因表達的異常蛋白質損害神經元,雖然正常基因表達的正常蛋白質不損害神經元,但是也無法阻止或解除這種損害的發生,因此雜合子表現為患病。一、分析性染色體不同區段遺傳規律(1)X、Y染色體的來源及傳遞規律①男性(XY):X只能傳給女兒,Y則傳給兒子。②女性(XX):其中一條X來自母親,另一條X來自父親。向下一代傳遞時,任何一條既可傳給女兒,又可傳給兒子。(2)僅在X染色體上基因的遺傳特點①伴X染色體顯性遺傳病的特點 a.發病率女性高于男性; b.世代遺傳; c.男患者的母親和女兒一定患病②伴X染色體隱性遺傳病的特點 a.發病率男性高于女性; b.隔代交叉遺傳; c.女患者的父親和兒子一定患病(3)X、Y染色體同源區段上基因的遺傳特點①涉及同源區段的基因型:女性為XAXA、XAXa、XaXa,男性為XAYA、XAYa、XaYA、XaYa(基因用A、a表示)。②遺傳性狀與性別的關系如下: ♀XaXa×XaYA♂ ↓ ♂XaYA ♀XaXa (♂全為顯性、♀全為隱性) ♀XAXa×XaYa♂ ↓ ♀XAXa、XaXa ♂XaYa、XAYa (♀、♂中顯隱性均為1∶1)2.遺傳系譜圖題目一般解題思路甲、乙兩種單基因遺傳病的系譜圖如圖所示,控制甲、乙兩種遺傳病的基因分別用A、a和B、b表示。已知Ⅰ-3不攜帶乙病的致病基因,不考慮突變。回答下列問題:(1)乙病的遺傳方式是 ,理由是 。(2)關于甲病致病基因所在的染色體的位置,同學們有不同意見:A同學認為基因A、a一定位于常染色體上;B同學認為基因A、a不一定位于常染色體上,也可能位于X和Y染色體的同源區段。你認為 同學的觀點正確,理由是 。(3)若Ⅱ-2和Ⅱ-3婚配,則他們所生育的小孩不患病的概率是 。(4)若男性人群中乙病的發病率為10%,則女性人群中乙病的發病率為 。(5)某些基因的啟動子甲基化也會引起一些遺傳病。啟動子甲基化會使RNA聚合酶不能正常發揮作用,直接影響 過程,從而影響基因表達,進而使性狀發生改變。【答案】(1) 伴X染色體隱性遺傳病 由于Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病,且Ⅰ-3不攜帶乙病的致病基因,但他們的兒子Ⅱ-5患乙病,即男性患者的致病基因來自其母親,符合伴X染色體隱性遺傳病的特征(2) A 甲病為顯性遺傳病,若甲病致病基因位于X和Y染色體的同源區段上,Ⅱ-5一定患甲病,但遺傳系譜圖中Ⅱ-5沒有患甲病,說明基因A、a一定位于常染色體上(3)11/12(4)1/100(5)轉錄【分析】分析系譜圖可知,由于Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病,且Ⅰ-3不攜帶乙病的致病基因,但他們的兒子Ⅱ-5患乙病,因此,乙病是伴X染色體隱性遺傳病,甲病為顯性遺傳病,遺傳系譜圖中Ⅱ-5沒有患甲病,說明基因A、a一定位于常染色體上,則甲病屬于常染色體顯性遺傳病。【詳解】(1)分析系譜圖可知,由于Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病,且Ⅰ-3不攜帶乙病的致病基因,但他們的兒子Ⅱ-5患乙病,這符合伴X染色體隱性遺傳病的特征,即男性患者的致病基因來自其母親。因此,乙病是伴X染色體隱性遺傳病。(2)分析系譜圖可知,甲病為顯性遺傳病,若甲病致病基因位于X和Y染色體的同源區段上,Ⅱ-5一定患甲病,但遺傳系譜圖中Ⅱ-5沒有患甲病,說明基因A、a一定位于常染色體上,A同學的觀點正確。(3)由于甲病是常染色體顯性遺傳病,乙病是伴X染色體隱性遺傳病,控制甲、乙兩種遺傳病的基因分別用A、a和B、b表示。由于Ⅰ-1和Ⅰ-2患甲病不患乙病,而Ⅱ-1不患甲病和乙病,Ⅱ-2患甲病和不患乙病,所以Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型分別為AaXBY和AaXBX-,Ⅱ-2基因型為A-XBY(1/3AAXBY、2/3AaXBY),Ⅰ-3患甲病不患乙病,基因型為AaXBY,Ⅰ-4不患甲病和乙病,但由于Ⅱ-5患乙病,所以Ⅰ-4基因型為aaXBXb,則Ⅱ-3基因型為aaXBX-(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb),所以Ⅱ-2和Ⅱ-3婚配,則他們所生育的小孩不患甲病的概率是2/3×1/2=1/3,患甲病的概率為1-1/3=2/3,患乙病的概率為1/2×1/4=1/8,不患乙病的概率為1-1/8=7/8,兩病都換的概率為2/3×1/8=1/12,不患病的概率是1-1/12=11/12。(4)由于乙病是伴X染色體隱性遺傳病,男性人群中乙病的發病率為10%,即XbY的發病率為10%,所以Xb的基因頻率為1/10,XB的基因頻率為9/10,則女性人群中乙病XbXb的發病率為1/10×1/10=1/100。(5)啟動子甲基化會影響基因表達,導致性狀改變。這是因為甲基化會阻止RNA聚合酶與啟動子結合,從而阻止轉錄過程。這種機制可能會導致一些遺傳病的發生,因為基因的表達受到干擾,無法正常地產生功能性的蛋白質。典例四:變異與育種(2022·河北·高考真題)藍粒小麥是小麥(2n=42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的。其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生交叉互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設計了如下圖所示的雜交實驗。回答下列問題:(1)親本不育小麥的基因型是 ,F1中可育株和不育株的比例是 。(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是 。(3)F2藍粒不育株在減數分裂時理論上能形成 個正常的四分體。如果減數分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配,最終能產生 種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是 。(4)F3藍粒不育株體細胞中有 條染色體,屬于染色體變異中的 變異。(5)F4藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現:①藍粒可育∶藍粒不育∶非藍粒可育∶非藍粒不育=1∶1∶1∶1。說明: ;②藍粒不育∶非藍粒可育=1∶1。說明 。符合育種要求的是 (填“①”或“②”)。【答案】(1) TtHH 1:1(2)獲得h基因純合(hh)的藍粒不育株,誘導小麥和長穗偃麥草的4號染色體配對并發生交叉互換,從而使T基因與E基因交換到一條姐妹染色單體上,以獲得藍粒和不育性狀不分離的小麥(3) 20 4 1/16(4) 43 數目(5) F4藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于不同染色體上 F4藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于同一條染色體上 ②【分析】染色體變異是指染色體結構和數目的改變。染色體結構的變異主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型。染色體數目變異可以分為兩類:一類是細胞內個別染色體的增加或減少,另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少。【詳解】(1)分析題意,親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上,所以其基因型為TtHH,親本小麥( hh )的基因型為tthh,故F1中可育株( TtHh):不育株( ttHh) = 1: 1。(2)F2中的藍粒不育株的基因型及比例為1/2TEHH、1/2TEHh,其中T基因和E基因分別來自小麥的和長穗偃麥草的4號染色體,而h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生交叉互換,使得T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上,從而獲得藍粒和不育兩性狀不分離的個體。(3)分析題意,藍粒小麥的染色體條數是42,而F2中的藍粒不育株的4號染色體一條來自小麥,一條來自長穗偃麥草,其余染色體(42-1-1=40)均來自小麥,為同源染色體,故其減數分裂時理論上能形成20個正常的四分體;不同來源的4號染色體在減數分裂中隨機分配,僅考慮T/t、E基因,若兩條4號染色體移向一極,則同時產生基因型為TE和О(兩基因均沒有)的兩種配子,若兩條4號染色體移向兩極,則產生基因型為T和E的兩種配子,則F2中的藍粒不育株共產生4種配子;F3中的藍粒不育株產生TE配子的概率為1/4,產生h配子的概率是1/4,則F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。(4)由F2中的藍粒不育株產生的配子種類,可以確定形成F3中的藍粒不育株的卵細胞中應含有兩條4號染色體,且小麥染色體組成為2n =42,故F3藍粒不育株體細胞中有43條染色體,多了一條4號染色體,屬于染色體數目變異。(5)F3中的藍粒不育株基因型為TEtHh 和TEthh,含 hh基因的個體可形成T和E交換到同一條染色體上的卵細胞,與小麥( ttHH )雜交,F4中的藍粒不育株基因型為TEtHh,其中T基因和E基因連鎖,位于同一條染色體上,t基因位于另一條染色體上,與小麥( ttHH)雜交,后代表現型及比例為藍粒不育:非藍粒可育=1∶1,即F4藍粒不育株體細胞中的T基因和E基因位于同一條染色體上;而F3中關于h的基因型為Hh 的個體與小麥( ttHH)雜交產生的F4中的藍粒不育株含3個4號染色體,分別攜帶T基因、E基因及t基因,與小麥( ttHH)雜交,母本在減數第一次分裂前期聯會時,攜帶T基因的染色體和攜帶t基因的染色體聯會,攜帶E基因的染色體隨機分配到細胞的一極,產生的配子基因型及比例為T:TE: t: tE= 1:1:1∶1,與小麥( ttHH)雜交,子代表現型及比例為藍粒可育:藍粒不育:非藍粒可育:非藍粒不育=1:1:1∶1,即F4藍粒不育植株體細胞中的T基因和E基因位于不同染色體上;本實驗要培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,故②符合育種要求。一、突破生物變異的4大問題二、“兩看法”界定二倍體、多倍體、單倍體三、界定“三倍體”與“三體”四、幾種常考類型產生配子種類及比例五、育種方式及原理辨析(1)誘變育種原理(2)單倍體育種與雜交育種的關系(3)多倍體育種的原理分析六、準確選取育種方案(1)關注“三最”定方向①最簡便——側重于技術操作,雜交育種操作最簡便。②最快——側重于育種時間,單倍體育種可明顯縮短育種年限。③最準確——側重于目標精準度,基因工程育種可“定向”改變生物性狀。(2)依據目標選方案育種目標 育種方案集中雙親優良性狀 單倍體育種(明顯縮短育種年限)雜交育種(耗時較長,但簡便易行)對原品系實施“定向”改變 基因工程及植物細胞工程(植物體細胞雜交)育種讓原品系產生新性狀(無中生有) 誘變育種(可提高變異頻率,期望獲得理想性狀)使原品系營養器官“增大”或“加強” 多倍體育種普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物,遺傳學理論可用于指導農業生產實踐。回答下列問題:(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發生染色體結構變異的情況下,導致基因重新組合的途徑有兩條,分別是 。(2)普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中 A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上,人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是 。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細胞中有 條染色體。(3)藍粒小麥是小麥與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的,其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)替換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的 h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設計了如下圖所示的雜交實驗。僅考慮育性基因,親本不育小麥的基因型是 (填“TT”或“Tt”)。減數分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配。F 中基因型為hh的藍粒不育株占比是 。F 藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現 ,說明F 藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于同一條染色體上,符合育種要求。【答案】(1)減Ⅰ前期同源染色體非姐妹染色單體互換導致染色單體上非等位基因重組;減Ⅰ后期非同源染色體自由組合導致非等位基因重組(2) 無同源染色體,不能進行正常的減數分裂,無法形成配子 42(3) Tt 1/16 藍粒不育:非藍粒可育=1:1【分析】育種過程中的各項操作和設計是為育種目的服務的。本育種過程的目的是獲得藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,最好的方案是使T和E基因能夠位于同一條姐妹染色單體上。據題目條件,一是T基因和E基因位于不同植物的染色體上,二是h基因純合(hh)的個體可以誘導細胞中T基因所在的染色體和E基因所在的染色體聯會配對,并發生交叉互換,得到T基因和E基因位于同一條染色體上的個體。【詳解】(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發生染色體結構變異的情況下,導致基因重新組合的途徑有兩條,分別是減Ⅰ前期同源染色體非姐妹染色單體互換導致染色單體上非等位基因重組和減Ⅰ后期非同源染色體自由組合導致非等位基因重組。(2)雜種一是由一粒小麥(AA)和斯氏麥草(BB)雜交產生的,基因型為AB,細胞中無同源染色體,不能進行正常的減數分裂,無法形成配子,因此是不育的。雜種二是由擬二粒小麥(AABB)和滔氏麥草(DD)雜交產生的,基因型為ABD,染色體數目為7×3=21條。普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細胞中的有21×2=42條染色體。(3)據題意,親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上,所以其基因型為TtHH,僅考慮育性基因,親本不育小麥的基因型是Tt。F2中的藍粒不育株的4號染色體一條來自小麥,一條來自長穗偃麥草,其余染色體均來自小麥,為同源染色體,所以其減數分裂時理論上能形成20個正常的四分體。不同來源的4號染色體在減數分裂中隨機分配,僅考慮T/t、E基因,若兩條4號染色體移向一極,則同時產生基因型為TE和O(兩基因均沒有)的兩種配子,若兩條4號染色體移向兩極,則產生基因型為T和E的兩種配子,所以F2中的藍粒不育株共產生4種配子。F2中的藍粒不育株產生TE配子的概率為1/4,產生h配子的概率為1/4,所以F3基因型為hh的藍粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。在F3中,關于h的基因型為hh的個體,h基因純合使4號染色體發生交叉互換,使T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上,其與小麥(HH)雜交,F4中的藍粒不育株的T和E基因連鎖,位于同一條染色體上,t基因位于另一條染色體上,與小麥(HH)雜交,后代表型及比例為藍粒不育:非藍粒可育=1:1,即F 藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于同一條染色體上,符合育種要求。1.(2023·河北·高考真題)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM與Mm的效應相同),并與等位基因T/t共同控制喙色,與等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用純合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黃喙白羽)進行相關雜交實驗,并統計F1和F2的部分性狀,結果見表。實驗 親本 F1 F21 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黃相間),4/16黃喙2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽回答下列問題:(1)由實驗1可判斷該家禽喙色的遺傳遵循 定律,F2的花喙個體中純合體占比為 。(2)為探究M/m基因的分子作用機制,研究者對P1和P3的M/m基因位點進行PCR擴增后電泳檢測,并對其調控的下游基因表達量進行測定,結果見圖1和圖2。由此推測M基因發生了堿基的 而突變為m,導致其調控的下游基因表達量 ,最終使黑色素無法合成。 (3)實驗2中F1灰羽個體的基因型為 ,F2中白羽個體的基因型有 種。若F2的黑羽個體間隨機交配,所得后代中白羽個體占比為 ,黃喙黑羽個體占比為 。(4)利用現有的實驗材料設計調查方案,判斷基因T/t和R/r在染色體上的位置關系(不考慮染色體交換)。調查方案: 。結果分析:若 (寫出表型和比例),則T/t和R/r位于同一對染色體上;否則,T/t和R/r位于兩對染色體上。【答案】(1) 自由組合(或“孟德爾第二”) 1/3(2) 增添 下降(3) MmRr(或"MmRrTt”) 5 1/9 0(4) 對實驗2中F2個體的喙色和羽色進行調查統計 F2中黑喙灰羽:花喙黑羽:黑喙白羽:黃喙白羽=6:3:3:4【分析】組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。【詳解】(1)由題干信息可知,該家禽喙色由M/m和T/t共同控制,實驗1的F2中喙色表型有三種,比例為9:3:4,是9:3:3:1的變式,表明F1產生的雌雄配子各有4種,且比例相同,受精時雌雄配子結合方式有16種。因此,家禽喙色的遺傳遵循自由組合規律。F2中花喙個體(有黑色素合成)的基因型有兩種,分別為MMtt(1/16)和Mmtt(2/16),其中純合體MMtt占比為1/3。(2)由實驗1結果可知,針對M/m基因位點,P1基因型為MM,P3基因型為mm,對P1的M基因PCR擴增后產物大小約為1200bp,而P3的m基因大小約為7800bp,推測M基因發生了堿基的增添而突變為m。當M基因突變為m后,其調控的下游基因表達量明顯下降,最終影響了黑色素的合成。(3)由題干信息可知,該家禽羽色由M/m和R/r共同控制,實驗2的F2中羽色表型有三種,比例為3:6:7,是9:3:3:1的特殊分離比,因此F1灰羽個體基因型為MmRr。F2的黑羽和灰羽個體共占9/16,基因型為M_R_。白羽占7/16,基因型共5種,分別為mmRR(1/16)、mmRr(2/16)、MMrr(1/16)、Mmrr(2/16)和mmrr(1/16)。F2中基因型為M_R_的黑羽和灰羽的比例為3:6,因此,F2黑羽個體在基因型為M_R_的個體中占比為1/3。由于MM和Mm的表型效應相同,黑羽個體中兩種基因型及其占比為MMRR(1/3)和MmRR(2/3)。黑羽個體隨機交配所得后代中,白羽個體(mmRR)的占比為1/9。由實驗1和實驗2結果可知,黃喙個體基因型為mmT_和mmtt,黑羽的基因型為M_RR,因此不存在黃喙黑羽的個體,即黃喙黑羽個體占比為0。(4)綜合實驗1和實驗2的結果可知,P1的基因型為MMTTRR,P2的基因型為MMTTrr,P3的基因型為mmttRR。利用現有材料進行調查實驗,判斷T/t和R/r在染色體上的位置關系,需要選擇對TtRr雙雜合個體隨機交配的子代進行統計分析。實驗2中的F1基因型為MmTtRr,因此應對實驗2的F2個體喙色和羽色進行調查統計。如果T/t和R/r在同一對染色體上,由親本的基因型可知F1個體中三對基因在染色體上的位置關系如下圖 。不考慮染色體互換,F1可產生等比例的四種雌雄配子MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子隨機結合,產生的F2表型及比例為灰羽黑喙:黑羽花喙:白羽黑喙:白羽黃喙=6:3:3:4。2.(2023·海南·高考真題)家雞(2n=78)的性別決定方式為ZW型。慢羽和快羽是家雞的一對相對性狀,且慢羽(D)對快羽(d)為顯性。正常情況下,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽;子二代的公雞和母雞中,慢羽與快羽的比例均為1∶1.回答下列問題。(1)正常情況下,公雞體細胞中含有 個染色體組,精子中含有 條W染色體。(2)等位基因D/d位于 染色體上,判斷依據是 。(3)子二代隨機交配得到的子三代中,慢羽公雞所占的比例是 。(4)家雞羽毛的有色(A)對白色(a)為顯性,這對等位基因位于常染色體上。正常情況下,1只有色快羽公雞和若干只白色慢羽母雞雜交,產生的子一代公雞存在 種表型。(5)母雞具有發育正常的卵巢和退化的精巢,產蛋后由于某種原因導致卵巢退化,精巢重新發育,出現公雞性征并且產生正常精子。某雞群中有1只白色慢羽公雞和若干只雜合有色快羽母雞,設計雜交實驗探究這只白色慢羽公雞的基因型。簡要寫出實驗思路、預期結果及結論(已知WW基因型致死)。【答案】(1) 2 0(2) Z 快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽,出現性別差異(3)5/16(4)1或2(5)將這只白色慢羽公雞與多只雜合有色快羽母雞進行雜交,觀察后代的表現型及比例。若后代公雞:母雞=1:1,且無論公雞還是母雞都是有色慢羽:白色慢羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZD;若后代公雞:母雞=1:1,且無論公雞還是母雞都是有色慢羽:有色快羽:白色慢羽:白色快羽=1:1:1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZd;若后代公雞:母雞=1:2,公雞全為慢羽,母雞慢羽:快羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDW。【分析】家雞的性別決定方式為ZW型,雄性是ZZ,雌性是ZW,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽,體現了性別差異,說明控制快羽和慢羽的基因位于Z染色體上,據此答題。【詳解】(1)家雞為二倍體,正常情況下,公雞體細胞中含有2個染色體組,公雞的性染色體組成為ZZ,產生的精子不含有W染色體。(2)題干分析,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽,體現了性別差異,說明控制慢羽和快羽的基因位于Z染色體上,親本的基因型是ZdZd、ZDW。(3)由第二問可知,子一代為ZDZd、ZdW,子二代為ZDZd:ZdZd:ZDW:ZdW=1:1:1:1,子二代隨機交配采用配子法,雄性產生的配子為1/4ZD、3/4Zd,雌性產生的配子為1/4ZD、1/4Zd、1/2W,則子三代中慢羽公雞(ZDZ_)所占的比例為1/4×1/4+1/4×1/4+3/4×1/4=5/16。(4)有色快羽公雞的基因型是AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母雞的基因型是aaZDW,當AAZdZd與aaZDW雜交時,產生的公雞只有1種表現型,當AaZdZd與aaZDW雜交時,產生的公雞有2種表現型。(5)母雞的性染色組成為ZW,這只白色慢羽公雞的基因型可能是aaZDZD、aaZDZd或aaZDW,欲判斷這只白色慢羽公雞的基因型,可將其與多只雜合有色快羽母雞(AaZdW)雜交,觀察后代的表現型及其比例,若后代公雞:母雞=1:1,且無論雌雄都是有色慢羽:白色慢羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZD;若后代公雞:母雞=1:1,且無論無論雌雄都是有色慢羽:有色快羽:白色慢羽:白色快羽=1:1:1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZd;若后代公雞:母雞=1:2,公雞全為慢羽,母雞為慢羽:快羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDW。3.(2023·浙江·高考真題)某昆蟲的性別決定方式為XY型,野生型個體的翅形和眼色分別為直翅和紅眼,由位于兩對同源染色體上兩對等位基因控制。研究人員通過誘變育種獲得了紫紅眼突變體和卷翅突變體昆蟲。為研究該昆蟲翅形和眼色的遺傳方式,研究人員利用紫紅眼突變體卷翅突變體和野生型昆蟲進行了雜交實驗,結果見下表。表雜交組合 P F1 F2甲 紫紅眼突變體、紫紅眼突變體 直翅紫紅眼 直翅紫紅眼乙 紫紅眼突變體、野生型 直翅紅眼 直翅紅眼∶直翅紫紅眼=3∶1丙 卷翅突變體、卷翅突變體 卷翅紅眼∶直翅紅眼=2∶1 卷翅紅眼∶直翅紅眼=1∶1丁 卷翅突變體、野生型 卷翅紅眼∶直翅紅眼=1∶1 卷翅紅眼∶直翅紅眼=2∶3注:表中F1為1對親本的雜交后代,F2為F1全部個體隨機交配的后代;假定每只昆蟲的生殖力相同。回答下列問題:(1)紅眼基因突變為紫紅眼基因屬于 (填“顯性”或“隱性”)突變。若要研究紫紅眼基因位于常染色體還是X染色體上,還需要對雜交組合 的各代昆蟲進行 鑒定。鑒定后,若該雜交組合的F2表型及其比例為 ,則可判定紫紅眼基因位于常染色體上。(2)根據雜交組合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性狀外,還具有純合 效應。(3)若讓雜交組合丙的F1和雜交組合丁的F1全部個體混合,讓其自由交配,理論上其子代(F2)表型及其比例為 。(4)又從野生型(灰體紅眼)中誘變育種獲得隱性純合的黑體突變體,已知灰體對黑體完全顯性,灰體(黑體)和紅眼(紫紅眼)分別由常染色體的一對等位基因控制。欲探究灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳是否遵循自由組合定律。現有3種純合品系昆蟲:黑體突變體、紫紅眼突變體和野生型。請完善實驗思路,預測實驗結果并分析討論。(說明:該昆蟲雄性個體的同源染色體不會發生交換;每只昆蟲的生殖力相同,且子代的存活率相同;實驗的具體操作不作要求)①實驗思路:第一步:選擇 進行雜交獲得F1, 。第二步:觀察記錄表型及個數,并做統計分析。②預測實驗結果并分析討論:Ⅰ:若統計后的表型及其比例為 ,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳遵循自由組合定律。Ⅱ:若統計后的表型及其比例為 ,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳不遵循自由組合定律。【答案】(1) 隱性 乙 性別 直翅紅眼雌:直翅紫紅眼雌:直翅紅眼雄:直翅紫紅眼雄=3:1:3:1(2)顯性致死(3)卷翅紅眼:直翅紅眼=4:5(4) 黑體突變體和紫紅眼突變體 F1隨機交配得F2灰體紅眼:灰體紫紅眼:黑體紅眼:黑體紫紅眼=9∶3∶3∶1 灰體紅眼:灰體紫紅眼:黑體紅眼=2∶1∶1【分析】據雜交組合乙分析可得紅眼為顯性,紫紅眼為隱性;據雜交組合丙分析可得卷翅為顯性,直翅為隱性。【詳解】(1)雜交組合乙分析:紫紅眼突變體與野生型交配,F1全為紅眼,F2紅眼∶紫紅眼=3∶1,可得紅眼為顯性,紫紅眼為隱性,因此紅眼基因突變為紫紅眼基因屬于隱性突變;若要研究紫紅眼基因位于常染色體還是X染色體上,還需要對雜交組合乙的各代昆蟲進行性別鑒定;若該雜交組合的F2表型及其比例為直翅紅眼雌:直翅紫紅眼雌:直翅紅眼雄:直翅紫紅眼雄=3:1:3:1,子代表型符合自由組合定律,與性別無關,則可判定紫紅眼基因位于常染色體上。(2)根據雜交組合丙的F1表型比例分析,卷翅∶直翅=2∶1,不為基因分離定律的分離比3:1,因此卷翅基因具有純合顯性致死效應。(3)由于卷翅基因具有純合顯性致死效應,設其基因用A表示,丙、丁兩組的F1均為紅眼,只看卷翅和直翅這對性狀,則雜交組合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa=2∶1,即2Aa、1aa,雜交組合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa=1∶1,即2Aa、2aa(考慮個體繁殖率相同),丙、丁兩組的F1全部個體混合,則Aa為4/7、aa3/7,自由交配,則A的配子為2/7,a=5/7,則Aa:aa=(2×2/7×5/7):(5/7×5/7)=4:5,即理論上其子代F2中表型及其比例為卷翅紅眼:直翅紅眼=4:5。(4)實驗思路:選擇黑體突變體和紫紅眼突變體進行雜交獲得F1,F1隨機交配得F2,觀察F2表型及個數。預測實驗結果并分析討論:若統計后的F2表型及其比例為灰體紅眼:灰體紫紅眼:黑體紅眼:黑體紫紅眼=9∶3∶3∶1,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳遵循自由組合定律;若統計后的表型及其比例為灰體紅眼:灰體紫紅眼:黑體紅眼=2∶1∶1,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳不遵循自由組合定律。(2023·遼寧·高考真題)蘿卜是雌雄同花植物,其貯藏根(蘿卜)紅色、紫色和白色由一對等位基因W、w控制,長形、橢圓形和圓形由另一對等位基因R、r控制。一株表型為紫色橢圓形蘿卜的植株自交,F 的表型及其比例如下表所示。回答下列問題:F1表型 紅色 長形 紅色 橢圓形 紅色 圓形 紫色 長形 紫色 橢圓形 紫色 圓形 白色 長形 白色 橢圓形 白色 圓形比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1注:假設不同基因型植株個體及配子的存活率相同(1)控制蘿卜顏色和形狀的兩對基因的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)孟德爾第二定律。(2)為驗證上述結論,以F1為實驗材料,設計實驗進行驗證:①選擇蘿卜表型為 和紅色長形的植株作親本進行雜交實驗。②若子代表型及其比例為 ,則上述結論得到驗證。(3)表中F1植株純合子所占比例是 ;若表中F1隨機傳粉,F2植株中表型為紫色橢圓形蘿卜的植株所占比例是 。(4)食品工藝加工需大量使用紫色蘿卜,為滿足其需要,可在短時間內大量培育紫色蘿卜種苗的技術是。【答案】(1)遵循(2) 紫色橢圓形 紫色橢圓形:紫色長形:紅色橢圓形:紅色長形=l:1:1:1(3) 1/4 1/4(4)植物組織培養【分析】根據題表分析:F1中紅色:紫色:白色=1:2:1,長形:橢圓形:圓形=1:2:1,紫色和橢圓形均為雜合子。F1中紅色長形:紅色橢圓形:紅色圓形:紫色長形:紫色橢圓形:紫色圓形:白色長形:白色橢圓形:白色圓形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例為9:3:3:1的變形,兩對性狀遵循自由組合定律。【詳解】(1)F1中紅色長形:紅色橢圓形:紅色圓形:紫色長形:紫色橢圓形:紫色圓形:白色長形:白色橢圓形:白色圓形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例為9:3:3:1的變形,兩對性狀遵循自由組合定律,即遵循孟德爾第二定律。(2)F1中紅色:紫色:白色=1:2:1,長形:橢圓形:圓形=1:2:1,紅色、白色、長形、圓形均是純合子,紫色和橢圓形均為雜合子,則紫色橢圓形蘿卜基因型為WwRr。一株表型為紫色橢圓形蘿卜的植株自交,得到F1,以F1為實驗材料,驗證(1)中的結論,可選擇蘿卜表型為紫色橢圓形和紅色長形的植株作親本進行雜交實驗,得F2,若表型及其比例為紫色橢圓形:紫色長形:紅色橢圓形:紅色長形=l:1:1:1,則上述結論得到驗證。(3)紫色橢圓形蘿卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1植株純合子為WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若表中F1隨機傳粉,就顏色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,產生配子為1/2W、1/2w,雌雄配子隨機結合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形狀而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,產生配子為1/2R、1/2r,雌雄配子隨機結合,子代中橢圓形(Rr)占1/2,因此,F2植株中表型為紫色橢圓形蘿卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。(4)想要在短時間內大量培育紫色蘿卜種苗可以采用植物組織培養技術。5.(2023·江蘇·高考真題)科學家在果蠅遺傳學研究中得到一些突變體。為了研究其遺傳特點,進行了一系列雜交實驗。請回答下列問題:(1)下列實驗中控制果蠅體色和剛毛長度的基因位于常染色體上,雜交實驗及結果如下:P 灰體長剛毛♀ × 黑檀體短剛毛 ↓ F1 灰體長剛毛 測交 F1灰體長剛毛 × 黑檀體短剛毛♀ ↓ 測交后代 灰體長剛毛 黑檀體短剛毛 1 : 1據此分析,F1雄果蠅產生 種配子,這兩對等位基因在染色體上的位置關系為 。(2)果蠅A1、A2、A3為3種不同眼色隱性突變體品系(突變基因位于Ⅱ號染色體上)。為了研究突變基因相對位置關系,進行兩兩雜交實驗,結果如下:P A1×A2 ↓ F1 野生型 P A2×A3 ↓ F1 突變型 P A1×A3 ↓ F1 野生型據此分析A1、A2、A3和突變型F1四種突變體的基因型,在圖中標注它們的突變型基因與野生型基因之間的相對位置 (A1、A2、A3隱性突變基因分別用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。(3)果蠅的正常剛毛(B)對截剛毛(b)為顯性,這一對等位基因位于性染色體上;常染色體上的隱性基因t純合時,會使性染色體組成為XX的個體成為不育的雄性個體。雜交實驗及結果如下:P 截剛毛♀ × 正常剛毛 ↓ F1 截剛毛♀ 截剛毛 正常剛毛 3 : 1 : 4據此分析,親本的基因型分別為 ,F1中雄性個體的基因型有 種;若F1自由交配產生F2,其中截剛毛雄性個體所占比例為 ,F2雌性個體中純合子的比例為 。【答案】(1) 2 兩對等位基因在同一對同源染色體上(2)(3) TtXbXb、TtXbYB 4 1/12 2/5【分析】基因分離定律和自由組合定律的實質:進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中,位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進入不同的配子中,隨配子獨立遺傳給后代;同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。【詳解】(1)控制果蠅體色和剛毛長度的基因位于常染色體上,親本灰體長剛毛與黑檀體短剛毛雜交,F1全為灰體長剛毛,說明灰體與長剛毛均為顯性性狀,且F1為雙雜合子,由F1測交結果灰體長剛毛: 黑檀體短剛毛=1 : 1可知,F1灰體長剛毛僅產生2種配子,說明控制灰體與長剛毛、黑檀體與短剛毛的基因連鎖,不遵循自由組合定律,故這兩對等位基因在染色體上的位置關系為兩對等位基因在同一對同源染色體上。(2)由題干信息可知,果蠅A1、A2、A3為3種不同眼色隱性突變體品系且突變基因位于Ⅱ號染色體上,則A1的基因型為a1a1、A2的基因型為a2a2、A3的基因型為a3a3、野生型的基因型為++,A1和A2雜交,后代都是野生型,說明a1和a2兩個基因位于Ⅱ染色體的不同位置,a1和a2基因與野生型基因之間的相對位置圖示為: ;A2和A3雜交,后代都是突變型,說明a2和a3兩個基因位于Ⅱ染色體的相同位置,a2和a3基因與野生型基因之間的相對位置圖示為: ,故突變型F1的基因型為a2a3,圖示為: ;A1和A3雜交,后代都是野生型,說明a1和a3兩個基因位于Ⅱ染色體的不同位置,a1和a3基因與野生型基因之間的相對位置圖示為: ,故A1、A2、A3和突變型F1四種突變體的基因型的圖示為:。(3)由題干信息可知,果蠅的正常剛毛(B)對截剛毛(b)為顯性,這一對等位基因位于性染色體上;常染色體上的隱性基因t純合時,會使性染色體組成為XX的個體成為不育的雄性個體,截剛毛♀和正常剛毛♂雜交,截剛毛♀:截剛毛♂(tt引起的XX個體成為不育雄性個體):正常剛毛♂=3:1:4,即不考慮tt影響的情況下,雌性全截毛、雄性全正常剛毛,則B和b基因位于X和Y的同源區段,且親本基因型為XbXb、XbYB,截毛♀:截毛♂=3:1,說明子代中,T_:tt=3:1,則親代相關基因型組合為Tt、Tt。綜上所述,親本基因型為TtXbXb、TtXbYB;F1中雄性個體的基因型有4種,分別為ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB,可育雄性個體的比例為1:2:1;F1中雌性個體的基因型有2種,TTXbXb:TtXbXb=1:2,故F1中雄性個體的精子類型及比例為TXb:tXb:TYB:tYB=1:1:1:1,F1中雌性個體的卵細胞的基因型及比例為TXb:tXb=2:1,若自由交配產生F2,其中截剛毛雄性個體(ttXbXb)所占比例為1/4×1//3=1/12;F2雌性個體的基因型及比例為TTXbXb:TtXbXb=2:3,純合子的比例為2/5。6.(2022·山東·高考真題)果蠅的正常眼與無眼是1對相對性狀,受1對等位基因控制,要確定該性狀的遺傳方式,需從基因與染色體的位置關系及顯隱性的角度進行分析。以正常眼雌果蠅與無眼雄果蠅為親本進行雜交,根據雜交結果繪制部分后代果蠅的系譜圖,如圖所示。不考慮致死、突變和X、Y染色體同源區段的情況。(1)據圖分析,關于果蠅無眼性狀的遺傳方式,可以排除的是 。若控制該性狀的基因位于X染色體上,Ⅲ-1與Ⅲ-2雜交的子代中正常眼雄果蠅的概率是 。(2)用Ⅱ-1與其親本雄果蠅雜交獲得大量子代,根據雜交結果 (填“能”或“不能”)確定果蠅正常眼性狀的顯隱性,理由是 。(3)以系譜圖中呈現的果蠅為實驗材料設計雜交實驗,確定無眼性狀的遺傳方式。(要求:①只雜交一次;②僅根據子代表型預期結果;③不根據子代性狀的比例預期結果)實驗思路: ;預期結果并得出結論: 。(4)若果蠅無眼性狀產生的分子機制是由于控制正常眼的基因中間缺失一段較大的DNA片段所致,且該對等位基因的長度已知。利用PCR及電泳技術確定無眼性狀的遺傳方式時,只以Ⅱ-3為材料,用1對合適的引物僅擴增控制該對性狀的完整基因序列,電泳檢測PCR產物,通過電泳結果 (填“能”或“不能”)確定無眼性狀的遺傳方式,理由是 。【答案】(1) 伴X染色體顯性遺傳、伴Y染色體遺傳 3/8(2) 不能 無論正常眼是顯性還是隱性,子代雌雄果蠅中正常眼與無眼的比例均為1:1(3) Ⅱ-2(或:Ⅱ-1;或:Ⅱ-4)與Ⅱ-3果蠅雜交,觀察子代表型 若子代全為正常眼果蠅,則為常染色體顯性遺傳;若子代出現無眼雌果蠅,則為常染色體隱性遺傳;若子代無眼果蠅全為雄性,則為伴X染色體隱性遺傳(4) 不能 無論是常染色體顯性遺傳還是伴X染色體隱性遺傳,其PCR產物電泳后都僅出現一個條帶,且對應的均為正常眼基因的長度【分析】不考慮致死、突變和X、Y同源區段遺傳,果蠅的有眼與無眼可能是常染色體顯性或常染色體隱性或伴X染色體顯性、伴X染色體隱性遺傳。假設控制正常眼和無眼性狀的基因由A/a控制。【詳解】(1)題干中已經排除了致死、突變和X、Y同源區段遺傳,Ⅰ-1正常眼雌果蠅與Ⅰ-2無眼雄果蠅雜交,Ⅱ雌果蠅出現正常眼,說明該性狀的遺傳不可能為伴X顯性遺傳,如果是伴X顯性遺傳,雌果蠅均為無眼;Ⅰ-4正常眼雌果蠅與Ⅰ-3無眼雄果蠅雜交,Ⅱ-3雄果蠅出現正常眼,說明該性狀的遺傳不可能為伴Y遺傳,如果是伴Y遺傳,Ⅱ-3雄果蠅應為無眼。若控制該性狀的基因位于X染色體上,則無眼為隱性性狀,Ⅰ-2的基因型為XaY,Ⅱ-2的基因型為XAXa,Ⅱ-3基因型為XAY,則Ⅲ-2的基因型為1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1基因型為XAY,兩者雜交,卵細胞的基因型及比例為XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例為XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蠅的概率為3/4×1/2=3/8。(2)圖示無眼性狀的遺傳方式可能是伴X隱性遺傳、常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳。如果無眼性狀為隱性性狀,基因位于X染色體上,Ⅰ-2的基因型為XaY,Ⅱ-1的基因型為XAXa,兩者雜交,后代數量足夠多,后代基因型及比例為XAXa: XaXa:XAY:XaY=1:1:1:1,表型為正常眼雌性:無眼雌性:正常眼雄性:無眼雄性=1:1:1:1;如果位于常染色體上,Ⅰ-2的基因型為aa,Ⅱ-1的基因型為Aa,兩者雜交,后代數量足夠多,后代基因型及比例為Aa:aa =1:1,表型為正常眼:無眼=1:1,雌雄比例為1:1,正常眼雌性:無眼雌性:正常眼雄性:無眼雄性=1:1:1:1;如果無眼性狀為顯性性狀,基因只能位于常染色體上,Ⅰ-2的基因型為Aa,Ⅱ-1的基因型為aa,兩者雜交,后代數量足夠多,后代基因型及比例也為Aa:aa =1:1,表型為正常眼:無眼=1:1,雌雄比例為1:1,正常眼雌性:無眼雌性:正常眼雄性:無眼雄性=1:1:1:1,故不能判斷無眼性狀的顯隱性關系。(3)若要確定無眼性狀的遺傳方式,可通過測交或者雜交的方式判斷,根據題干信息只雜交一次雜交、僅根據子代表型預期結果,不涉及子代性狀分離比的條件,測交是在已知相對性狀顯隱性的條件下進行的,不適用于本題。故選擇Ⅱ-2和Ⅱ-3雜交的方式來判斷。如無眼性狀的遺傳為伴X隱性遺傳,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型為XAXa×XAY,后代雌果蠅均為正常眼、雄果蠅有正常眼和無眼,只有雄果蠅有無眼性狀;如無眼性狀為常染色體隱性遺傳,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型為Aa×Aa,后代雌蠅、雄蠅既有正常眼也有無眼;如無眼性狀為常染色體顯性遺傳,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型為aa×aa,后代雌蠅、雄蠅都只有正常眼。(4)若無眼性狀產生的分子機制是由正常眼基因缺失一段較大的DNA片段所致,則無眼基因的長度比正常眼基因短。若無眼性狀的遺傳為伴X隱性遺傳,Ⅱ-3的基因型為XAY,PCR擴增后,產物只有一條顯示帶(A為正常基因);若無眼性狀的遺傳常染色體顯性遺傳,Ⅱ-3的基因型為aa,PCR擴增后電泳的產物也有一條顯示帶(a為正常基因),兩者位置相同;若無眼性狀的遺傳常染色體隱性遺傳,Ⅱ-3的基因型為Aa,PCR擴增后電泳的產物有兩條顯示帶,故根據電泳結果不能確定無眼性狀的遺傳方式。7.(2022·全國·高考真題)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序,葉腋長雌花序),但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制,雌花花序由顯性基因B控制,雄花花序由顯性基因T控制,基因型bbtt個體為雌株。現有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。回答下列問題。(1)若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種,需進行人工傳粉,具體做法是 。(2)乙和丁雜交,F1全部表現為雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例為 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,與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對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性,某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進行實驗,果穗成熟后依據果穗上籽粒的性狀,可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性,則實驗結果是 ;若非糯是顯性,則實驗結果是 。【答案】(1)對母本甲的雌花花序進行套袋,待雌蕊成熟時,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱頭上,再套上紙袋。(2) 1/4 bbTT、bbTt 1/4(3) 糯性植株上全為糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒【分析】雌花花序由顯性基因B控制,雄花花序由顯性基因T控制,基因型bbtt個體為雌株、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株),可推斷出甲的基因型為BBTT,乙、丙基因型可能為BBtt或bbtt,丁的基因型為bbTT。【詳解】(1)雜交育種的原理是基因重組,若甲為母本,丁為父本雜交,因為甲為雌雄同株異花植物,所以在花粉未成熟時需對甲植株雌花花序套袋隔離,等丁的花粉成熟后再通過人工授粉把丁的花粉傳到甲的雌蕊柱頭后,再套袋隔離。(2)根據分析及題干信息“乙和丁雜交,F1全部表現為雌雄同株”,可知乙基因型為BBtt,丁的基因型為bbTT,F1基因型為BbTt,F1自交F2基因型及比例為9B_T_(雌雄同株):3B_tt(雌株):3bbT_(雄株):1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例為1/4,雄株的基因型為bbTT、bbTt,雌株中與丙基因型相同的比例為1/4。(3)假設糯和非糯這對相對性狀受A/a基因控制,因為兩種玉米均為雌雄同株植物,間行種植時,既有自交又有雜交。若糯性為顯性,基因型為AA,非糯基因型為aa,則糯性植株無論自交還是雜交,糯性植株上全為糯性籽粒,非糯植株雜交子代為糯性籽粒,自交子代為非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯為顯性時,非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。8.(2022·廣東·高考真題)《詩經》以“蠶月條桑”描繪了古人種桑養蠶的勞動畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培有蠶種的智慧,現代生物技術應用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產業增添了新的活力。回答下列問題:(1)自然條件下蠶采食桑葉時,桑葉會合成蛋白醇抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為 。(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳。現有上述三對基因均雜合的親本雜交,F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是 ;若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產卵400枚,理論上可獲得 只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。(3)研究小組了解到:①雄蠶產絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型;③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉移到其他染色體上且能正常表達。為達到基于卵殼顏色實現持續分離雌雄,滿足大規模生產對雄蠶需求的目的,該小組設計了一個誘變育種的方案。下圖為方案實施流程及得到的部分結果。統計多組實驗結果后,發現大多數組別家蠶的性別比例與I組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進行分析:①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于 染色體上。②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交,子代中雌蠶的基因型是 (如存在基因缺失,亦用b表示)。這種雜交模式可持續應用于生產實踐中,其優勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達到分離雌雄的目的。③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發育成雄蠶,但其后代仍無法實現持續分離雌雄,不能滿足生產需求,請簡要說明理由 。【答案】(1)協同進化(2) 3/64 50(3) 常 bbZWB Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子,與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區分性別【分析】家蠶的性別決定方式是ZW型,雌蠶的性染色體組成是ZW,雄蠶的性染色體組成是ZZ。【詳解】(1)不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展,這就是協同進化。(2)由題意可知,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳,即符合自由組合定律,將三對基因均雜合的親本雜交,可先將三對基因分別按照分離定律計算,再將結果相乘,即F1各對性狀中,虎斑個體占3/4,白繭個體占1/4,抗軟化病個體占1/4,相乘后F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/4×1/4×1/4=3/64。若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產卵400枚,總產卵數為8×400=3200枚,其中虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶占1/4×1/4×1/4=1/64,即3200×1/64=50只。(3)分析題意和圖示方案可知,黑卵殼經射線照射后,攜帶B基因的染色體片段轉移到其他染色體上且能正常表達,轉移情況可分為三種,即攜帶B基因的染色體片段未轉移或轉移到常染色體上、轉移到Z染色體上或轉移到W染色體上。將誘變孵化后挑選的雌蠶作為親本與雄蠶(bb)雜交,統計子代的黑卵殼孵化后雌雄家蠶的數目,結合圖中的三組結果分析,Ⅰ組黑卵殼家蠶中雌雄比例接近1:1,說明該性狀與性別無關,即攜帶B基因的染色體片段未轉移或轉移到了常染色體上;Ⅱ組黑卵殼家蠶全為雌性,說明攜帶B基因的染色體片段轉移到了W染色體上;Ⅲ組黑卵殼家蠶全為雄性,說明攜帶B基因的染色體片段轉移到了Z染色體上。①由以上分析可知,Ⅰ組攜帶B基因的染色體片段未轉移或轉移到了常染色體上,即所得雌蠶的B基因位于常染色體上。②由題意可知,如存在基因缺失,亦用b表示。Ⅱ組攜帶B基因的染色體片段轉移到了W染色體上,親本雌蠶的基因型為bbZWB,與白卵殼雄蠶bbZZ雜交,子代雌蠶的基因型為bbZWB(黑卵殼),雄蠶的基因型為bbZZ(白卵殼),可以通過卵殼顏色區分子代性別。將子代黑卵殼雌蠶繼續雜交,后代類型保持不變,故這種雜交模式可持續應用于生產實踐中。③由題意分析可知,如存在基因缺失,亦用b表示。Ⅲ組攜帶B基因的染色體片段轉移到了Z染色體上,親本雌蠶的基因型為bbZBW,與白卵殼雄蠶bbZZ雜交,子代雌蠶的基因型為bbZW(白卵殼),雄蠶的基因型為bbZBZ(黑卵殼)。再將黑殼卵雄蠶(bbZBZ)與白殼卵雌蠶(bbZW)雜交,子代為bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW,其后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區分性別,故不能滿足生產需求。9.(2022·遼寧·高考真題)某雌雄同株二倍體觀賞花卉的抗軟腐病與易感軟腐病(以下簡稱“抗病”與“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑點與非斑點由基因Y/y控制。為研究這兩對相對性狀的遺傳特點,進行系列雜交實驗,結果見下表。組別 親本雜交組合 F1表型及數量抗病非斑點 抗病斑點 易感病非斑點 易感病斑點1 抗病非斑點×易感病非斑點 710 240 0 02 抗病非斑點×易感病斑點 132 129 127 1403 抗病斑點×易感病非斑點 72 87 90 774 抗病非斑點×易感病斑點 183 0 172 0(1)上表雜交組合中,第1組親本的基因型是 ,第4組的結果能驗證這兩對相對性狀中 的遺傳符合分離定律,能驗證這兩對相對性狀的遺傳符合自由組合定律的一組實驗是第 組。(2)將第2組F1中的抗病非斑點植株與第3組F1中的易感病非斑點植株雜交,后代中抗病非斑點、易感病非斑點、抗病斑點、易感病斑點的比例為 。(3)用秋水仙素處理該花卉,獲得了四倍體植株。秋水仙素的作用機理是 。現有一基因型為YYyy的四倍體植株,若減數分裂過程中四條同源染色體兩兩分離(不考慮其他變異),則產生的配子類型及比例分別為 ,其自交后代共有 種基因型。(4)用X射線對該花卉A基因的顯性純合子進行誘變,當A基因突變為隱性基因后,四倍體中隱性性狀的出現頻率較二倍體更 。【答案】(1) RRYy、rrYy 抗病與易感病 2(2)3:3:1:1(3) 能夠抑制紡錘體的形成,導致染色體不能移向細胞的兩極,從而引起細胞內染色體數目加倍 YY:Yy:yy=1:4:1 5(4)低【分析】已知抗軟腐病與易感軟腐病(以下簡稱“抗病”與“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑點與非斑點由基因Y/y控制,分析雜交實驗結果:1組:抗病非斑點×易感病非斑點→抗病非斑點:抗病斑點:易感病非斑點:易感病斑點=3:1:0:0;2組:抗病非斑點×易感病斑點→抗病非斑點:抗病斑點:易感病非斑點:易感病斑點=1:1:1:1;3組:抗病斑點×易感病非斑點→抗病非斑點:抗病斑點:易感病非斑點:易感病斑點=1:1:1:1;4組:抗病非斑點×易感病斑點→抗病非斑點:抗病斑點:易感病非斑點:易感病斑點=1:0:1:0;由1組結果可知:抗病對易感病為顯性;非斑點對斑點為顯性。【詳解】(1)分析1組結果:后代全抗病,且非斑點:斑點=3:1,可知抗病對易感病為顯性;非斑點對斑點為顯性,故第1組的親本基因型為 RRYy(抗病非斑點)、rrYy(易感病非斑點)。第4組的結果:抗病非斑點:易感病非斑點=1:1;能驗證這兩對相對性狀中“抗病”與“易感病”的遺傳符合分離定律,能驗證這兩對相對性狀的遺傳符合自由組合定律的一組實驗是第2組,測交實驗。(2)第2組RrYy×rryy雜交,F1中的抗病非斑點植株基因型為RrYy,第3組Rryy×rrYy雜交,F1中的易感病非斑點植株基因型為rrYy,兩者雜交RrYy×rrYy,后代中Rr:rr=1:1,Y-:yy=3:1,故抗病非斑點、易感病非斑點、抗病斑點、易感病斑點的比例為3:3:1:1。(3)當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時,能夠抑制紡錘體的形成,導致染色體不能移向細胞的兩極,從而引起細胞內染色體數目加倍。所以用秋水仙素處理該花卉,可以獲得四倍體植株。現有一基因型為YYyy的四倍體植株,若減數分裂過程中四條同源染色體兩兩分離,不考慮其他變異,則產生的配子類型及比例分別為YY:Yy:yy=1:4:1,其自交后代共有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy、yyyy,共5種基因型。(4)用X射線對該花卉A基因的顯性純合子進行誘變,當A基因突變為隱性基因a后,由于四倍體的A基因更多,則四倍體中隱性性狀的出現頻率較二倍體更低。10.(2022·浙江·高考真題)果蠅的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制其中1對基因位于常染色體上。為進一步研究遺傳機制,以純合個體為材料進行了雜交實驗,各組合重復多次,結果如下表。雜交組合 P F1♀ ♂ ♀ ♂甲 星眼正常翅 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅乙 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 星眼小翅丙 正常眼小翅 正常眼正常翅 正常眼正常翅 正常眼小翅回答下列問題:(1)綜合考慮A、a和B、b兩對基因,它們的遺傳符合孟德爾遺傳定律中的 。組合甲中母本的基因型為 。果蠅的發育過程包括受精卵、幼蟲、蛹和成蟲四個階段。雜交實驗中,為避免影響實驗結果的統計,在子代處于蛹期時將親本 。(2)若組合乙F1的雌雄個體隨機交配獲得F2,則F2中星眼小翅雌果蠅占 。果蠅的性染色體數目異常可影響性別,如XYY或XO為雄性,XXY為雌性。若發現組合甲F1中有1只非整倍體星眼小翅雄果蠅,原因是母本產生了不含 的配子。(3)若有一個由星眼正常翅雌、雄果蠅和正常眼小翅雌、雄果蠅組成的群體,群體中個體均為純合子。該群體中的雌雄果蠅為親本,隨機交配產生F1,F1中正常眼小翅雌果蠅占21/200、星眼小翅雄果蠅占49/200,則可推知親本雄果蠅中星眼正常翅占 。(4)寫出以組合丙F1的雌雄果蠅為親本雜交的遺傳圖解。 。【答案】(1) 自由組合定律 AAXBXB 移除(2) 3/16 X染色體(3)7/10(4)【分析】分析題意可知,甲、乙組中星眼與正常眼雜交,子代全為星眼,說明星眼為顯性,且性別與形狀無關,A、a基因位于常染色體上;甲組中雌性正常翅與雄性小翅雜交,子代全為正常翅,乙組中雌性小翅與雄性正常翅雜交,子代中雌性為正常翅,雄性為小翅,說明該性狀與性別相關聯,位于X染色體上,且正常翅為顯性。【詳解】(1)結合分析可知,A、a位于常染色體,而B、b位于X染色體,兩對基因分別位于兩對同源染色體,它們的遺傳遵循自由組合定律;組合甲中母本為星眼正常翅,均為顯性性狀,且為純合子,故基因型為AAXBXB;雜交實驗中,為避免影響實驗結果的統計,在子代處于蛹期時將親本移除。(2)組合乙為♀正常眼小翅(aaXbXb)×♂星眼正常翅(AAXBY),F1基因型為AaXBXb、AaXbY,F1的雌雄個體隨機交配獲得F2,則F2中星眼(A-)小翅雌果蠅(XbXb)占3/4×1/4=3/16;組合甲基因型為AAXBXB、aaXbY,F1基因型應為AaXBXb、AaXBY,若發現組合甲F1中有1只非整倍體星眼小翅雄果蠅,則該個體基因型可能為AaXbO。原因是母本產生了不含X染色體的配子。(3)設親本星眼正常翅雄果蠅在親本雄果蠅中占比為m,則正常眼小翅雄果蠅在雄果蠅中占比為(1-m)。同理設親本雌果蠅中正常眼小翅在雌果蠅中占比為n,則星眼正常翅雌果蠅占比為(1-n)。由題意可知,子代正常眼小翅雌果蠅占21/200,即為aaXbXb,1/2×aaXbXb×aaXbY=1/2(1-m)n=21/200,星眼小翅雄果蠅占49/200,即為AaXbY=1/2×AAXBY×aaXbXb=1/2mn=49/200。可算出n=7/10,1-m=3/10,則m=7/10,即親本星眼正常翅雄果蠅在親本雄果蠅中占比為7/10。(4)組合丙的雙親基因型為aaXbXb×aaXBY,F1基因型為aaXBXb、aaXbY,F1的雌雄果蠅為親本雜交的遺傳圖解為:。【點睛】本題考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質和使用條件,學會根據子代表現型比例推測親本基因型及性狀偏離比出現的原因,并能結合題意分析作答。1.(2024·四川南充·二模)玉米是重要的糧食作物,具有較高的遺傳科研價值。玉米一般為雌雄同株異花的兩性植物,但也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制,雌花序由顯性基因B控制,雄花序由顯性基因T控制,基因型bbtt個體為雌株。玉米植株的寬葉與窄葉是由另一對等位基因(A/a)控制的相對性狀,將純合寬葉兩性植株和純合窄葉兩性植株間行種植,隨機交配獲得F1,其中寬葉親本所結玉米發育的F1植株全是寬葉,窄葉親本所結玉米發育的F1植株寬葉和窄葉均有。據此回答下列問題:(1)玉米植株的窄葉為 性狀,若選取F1中部分寬葉植株和窄葉植株雜交,F2中寬葉∶窄葉=5∶1,則F1被選取的寬葉植株中純合子所占比例為 ,若將F1中被選取的寬葉玉米種植并隨機交配,后代窄葉植株所占比例為 。(2)欲探究控制玉米葉型的基因和性別的基因在染色體上的位置關系,某生物興趣小組的同學選取純合寬葉雄株和純合窄葉雌株雜交得F1,若F1全部表現寬葉兩性植株,則親本窄葉雌株的基因型為 ,繼續讓F1自交得F2,若F2窄葉雄株所占比例為 ,則F1相關基因的位置關系如下圖①所示,此外F1相關基因的位置關系不會出現下圖的 所示(不考慮突變和交叉互換)。【答案】(1) 隱性 2/3 1/36(2) aaBBtt 3/64 ②⑤【分析】兩對基因獨立遺傳是指兩對基因位于兩對同源染色體上,而不是在同一對染色體上,非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的,此外,獨立遺傳是說兩對或兩對以上相對性狀互不影響,即不在同一對同源染色體上,獨立分配,互不干擾,具有獨立性,原因是這些基因存在于不同的染色體上,基因隨染色體獨立分配且自由組合。【詳解】(1)將純合寬葉兩性植株和純合窄葉兩性植株間行種植,隨機交配獲得F1,其中寬葉親本所結玉米發育的F1植株全是寬葉,說明寬葉為顯性性狀,窄葉為隱性性狀;F2中寬葉∶窄葉=5∶1,F1中的Aa與aa雜交出現窄葉植株,寬葉:窄葉=1:1,窄葉為1/6,說明F1中的Aa為1/6÷1/2=1/3,則F1被選取的寬葉植株中純合子所占比例為1-1/3=2/3;F1中的寬葉基因型為Aa占比1/3,則A配子占2/3+1/3×1/2=5/6,a配子占1/3×1/2=1/6,自由交配,后代窄葉植株:aa為1/6×1/6=1/36。(2)新增小題純合寬葉雄株基因型為AAbbTT,純合窄葉雌株基因型為aaBBtt,雜交得F1,若F1全部表現寬葉兩性植株AaBbTt,故親本窄葉雌株的基因型為aaBBtt;AaBbTt×AaBbTt,若F2窄葉雄株所占比例為1/4×1/4×3/4=3/64,則F1相關基因的位置關系如下圖①所示;此外F1相關基因的位置關系不會出現下圖的②⑤,因為親本基因型為AAbbTT和aaBBtt,F1的基因型為AaBbTt,A、B,a、b,a、T,A、t,不會在同一條染色體上。【點睛】本題的關鍵是明確雌雄植株的基因型,考生需熟練掌握遺傳類型的題,純合體是解題的關鍵。2.(2024·湖南長沙·一模)抗除草劑基因bar和pat都能編碼磷化乙酰轉移酶(PAT),該酶能對除草劑草銨膦中的毒性成分磷化麥黃銅(PPT)中的自出氨基乙酰化從而對PPT解毒,研究人員向小麥中導入bar基因和pat基因培育出對草甘胺膦等多種除草劑具有高耐受性的優良品種。但由于導入的基因在染色體上隨機整合,植株的抗除草劑性狀也不一定能穩定遺傳。已知玉米的2號染色體上另有一對等位基因A、a,分別控制玉米葉形的直葉和卷葉。不考慮互換和突變,回答下列有關問題:(1)若只有一個抗除草劑基因pat(簡稱P)導入某雜合的直葉玉米細胞內,通過組織培養獲得了抗除草劑性狀的轉基因玉米,導入的抗除草劑基因P與2號染色體可能存在如圖所示的三種位置關系:請設計最簡便的實驗探究基因P與2號染色體的位置關系。實驗設計思路: 。預期結果與結論:①若子代中直葉抗除草劑:卷葉不抗除草劑= ,說明基因P與2號染色體的位置關系如圖1所示:②若子代中 ,說明基因P與2號染色體的位置關系如圖2所示;③若子代中 ,說明基因P與2號染色體的位置關系如圖3所示。(2)若僅考慮玉米對除草劑是否具有抗性,同時轉入bar和pat兩個抗除草劑基因的玉米植株自交后產生的F1的性狀分離比可能是 (至少寫出兩種分離比)。(3)若已知某基因型為Aa的直葉植株甲轉入的兩個抗除草劑基因位于非同源染色體上,且均不在2號染色體上,對甲植株進行植物組織培養后,獲得多個植株,為了減緩轉基因植株的進化速度,將這些植株與雜合的直葉不抗除草劑植株等比例間行種植,那么在自然狀態下繁殖的子代中卷葉不抗除草劑植株所占比例是 。【答案】(1) 取該雜合直葉玉米植株自交,統計與分析子代性狀分離比 3:1 直葉不抗除草劑:直葉抗除草劑:卷葉抗除草劑=1:2:1 直葉抗除草劑:直葉不抗 展開更多...... 收起↑ 資源列表 02 遺傳規律及其應用 學案(原卷版)2024年高考備考生物三輪沖刺主觀題精講精煉.docx 02 遺傳規律及其應用 學案(解析版)2024年高考備考生物三輪沖刺主觀題精講精煉.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫