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第20讲　基因分离定律的遗传特例
【课标要求】
1.通过复等位基因、致死、表型模拟和从性遗传等特例,深化对基因分离定律的认识。
2.通过分析、预测和探究各种遗传特例,强化对基因分离定律的应用能力。
考点一　复等位基因与显性的相对性
【精研强思维】
【思维探究】
ABO血型系统主要是根据人类红细胞表面所含不同的凝集原即血型抗原而命名的,抗原主要包括A、B两种。其中O型血的红细胞上既没有A抗原,也没有B抗原。AB血型的人红细胞表面同时具有两种抗原。血型、基因型及相关基因的显隐性关系如下表所示:
血型 基因型 凝集原 显隐性关系
A型 IAIA、IAi A IA对i为完全显性
B型 IBIB、IBi B IB对i为完全显性
AB型 IAIB A、B IA与IB为共显性
O型 ii 无 隐性
(1)(生命观念)由表格可知,控制人类ABO血型的基因有哪几种 这些基因之间是什么关系
提示:有IA、IB、i三种。两者之间是互为等位基因,整体构成复等位基因。
(2)(科学思维)人群中关于ABO血型的基因型有哪几种 产生后代种类最多的婚配组合是什么
提示:三种纯合子IAIA、IBIB、ii,三种杂合子IAIB、IAi、IBi。其中IAi和IBi结婚,理论上后代的基因型种类最多,包括IAIB、IAi、IBi和ii 四种。
(3)(生命观念)IA与i基因的关系和IA与IB的关系有何不同
提示:IA对i是完全显性,表现是IAIA与IAi的表型完全相同。IA与IB在一起时,表型与IAIA、IBIB都不完全相同,而是两者控制的性状都表现出来,即共显性。
【思维建构】
1.复等位基因:
(1)概念
在种群中,同源染色体的相同位点上可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。
复等位基因尽管有多种,但二倍体生物的体细胞中仍然是成对存在的(只有复等位基因中的两个),遗传时仍遵循分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。
(2)解题规律
【名师点睛】
利用“各个击破”法确定复等位基因显隐性:
分析关键杂交直接得出两个或三个基因的显隐性关系。例如:A1×A2→A1,得出A1对A2为显性。
2.显性的相对性:
(1)概念
①完全显性:杂合子与显性纯合子表现完全相同,杂合子自交后代会出现3∶1的性状分离比。
②不完全显性:具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1表现为双亲性状的中间类型。例如:紫茉莉开红花的纯系(RR)与开白花的纯系(rr)杂交,F1植株(Rr)开粉红花,表现为双亲性状的中间类型。F1自交,在F2植株中出现红花(RR)、粉红花(Rr)和白花(rr)3种类型,其比例为1∶2∶1。
③共显性:具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1同时表现双亲的性状。例如:人类ABO血型中的AB血型的基因型为IAIB,两基因同时表达,红细胞表面会出现A、B两种抗原。
④镶嵌显性:等位基因的不同成员分别影响生物体的一部分,在杂合子中它们所控制的性状同时在生物体的不同部位表现。例如:不同异色瓢虫的鞘翅底色上呈现不同的黑色斑纹。黑缘型鞘翅(SASA)的前缘呈黑色,均色型鞘翅(SESE)的后缘呈黑色。基因型为SASA与SESE的个体杂交,F1表现为鞘翅的前缘和后缘均呈黑色的镶嵌型。在F1随机交配产生的F2中,黑缘型、镶嵌型和均色型的比例为1∶2∶1。
(2)解题规律
按照分离定律确定后代的基因型及比例,再结合显性的相对性情况确定后代的表型及比例。
【精练提素养】
1.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性,A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是(　　)
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
【解析】选A。本题主要考查遗传规律的应用。全抗植株与抗性植株杂交,有以下情况:①A1A1与A2A2或者A2a杂交,子代全是全抗植株;②A1A2与A2A2或者A2a杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;③A1a与A2A2杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;④A1a与A2a杂交,子代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1。A错误,D正确。抗性A2A2或者A2a与易感aa杂交,子代全为抗性或者抗性∶易感=1∶1,B正确。全抗A1A1或者A1A2或者A1a与易感aa杂交,子代全为全抗或者全抗∶抗性=1∶1或者全抗∶易感=1∶1,C正确。
2. 【不定项】(2026·菏泽模拟)萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因(A/a)控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果分别如图①②③所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.紫花个体的基因型是Aa,可以确定白花和红花个体的基因型
B.红花个体和白花个体杂交,后代全部是紫花个体
C.A/a位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律
D.紫花个体连续自交3代,得到的子代中红花个体所占的比例是7/8
【解析】选A、D。从第三组的紫花和紫花的杂交结果可知,紫花植株为杂合子,基因型为Aa,红花和白花植株都是纯合子,但无法确定是隐性纯合子还是显性纯合子,A错误;由于红花和白花植株是具有相对性状的纯合子,所以杂交产生的子代都是杂合子,全部是紫花植株,B正确;一对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,C正确;杂合子连续自交3代,子代中杂合子的比例是1/8,则显性纯合子和隐性纯合子各占7/16,D错误。
3.(2024·贵州卷)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是____________________________________。实验③中的子代比例说明了______________________________________,其黄色子代的基因型是______________。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有____种,其中基因型组合为______________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为_____________________________________; 为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是____________________________。
【解析】本题考查分离定律和自由组合定律。
(1)根据题图中杂交组合③可知,B1对B2为显性;根据题图中杂交组合①可知,B1和B2对B3为显性,故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。根据B1、B2、B3的显隐性关系及各组杂交实验结果可知,甲、乙、丁关于皮毛颜色的基因型分别为B1B2、B1B3、B3B3,实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
(2)根据(1)可知,小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。
(3)根据题意,甲的基因型是B1B2Dd,则该基因型的雌雄个体相互交配,子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2_Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即丁个体与其杂交,理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。
答案:(1)B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性　基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性　B1B2、B1B3
(2)5(五)　B1B3和B2B3
(3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1　丁是隐性纯合子B3B3dd
考点二　致死效应与不育
【精研强思维】
【思维探究】
水稻是雌雄同花植物,花小且密集,导致杂交育种工作烦琐复杂。袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产作出了突出贡献。
1.研究发现,R、r是水稻染色体上的一对等位基因,R基因编码一种毒蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡。现让基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型的比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,F1随机受粉获得F2。
(1)(科学思维)R基因编码的毒蛋白,会导致同株水稻多大比例的不含该基因的花粉死亡
提示:Rr植株中R基因会使2/3的不含R基因的花粉死亡。
(2)(科学思维)R、r是否遵循分离定律 对杂合子Rr测交,正交和反交结果是否相同
提示:R、r遵循分离定律。对杂合子Rr测交,正交和反交的结果不同。
(3)(生命观念)没有其他因素的干扰下,从亲本到F2,水稻会不会发生进化 为什么
提示:会,因为R的基因频率不断升高,发生了定向改变。
2.袁隆平率先提出“三系配套法”,即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系来培育杂交水稻,过程如下图所示。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因(S、N)和细胞核基因(A、a)共同控制,其中N和A表示可育基因,S和a表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为aa[记为S(aa)]时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。
(1)(科学思维)保持系可以通过自交留种,也可以与雄性不育系杂交,每代都产生雄性不育系,则保持系的基因型是什么
提示:保持系的基因型为N(aa)。
(2)(科学思维)恢复系是指与雄性不育系杂交后可得到育性恢复并高产的杂交种,则恢复系的基因型是什么 恢复系应满足哪些条件
提示:恢复系的基因型为N(AA)或S(AA)。恢复系应满足恢复能力强,结实率高;优良性状多;花期与不育系接近;花药发达,花粉量多,易于传播;花期与保持系接近等条件。
(3)(社会责任)利用雄性不育系进行育种的优点是什么
提示:避免了去雄等繁琐复杂的操作,节省了人力、物力等研发成本。
【思维建构】
1.致死效应:
(1)胚胎(或合子)致死:受精后某种基因型的个体不能存活或存活率低。
以亲代Aa×Aa产生F1为例。
①若AA完全致死,则F1中Aa∶aa=2∶1,若AA致死率为50%,则F1中AA∶Aa∶aa=0.5∶2∶1=1∶4∶2。
②若aa完全致死,则F1为AA和Aa,全为显性性状,且AA∶Aa=1∶2。
(2)配子致死:受精前某种基因型的配子不能存活或存活率低。
①某种基因型的配子完全致死:
假如Aa个体自交,含A(或a)基因的雄配子全部致死,则F1中的各基因型及比例:
②某种基因型的配子部分致死:
假如Aa个体自交,含A基因的雄配子有x比例致死,则F1中的各基因型及比例:
也可利用后代某表型的比例反推致死配子的比例。例如若已知AA在F1中所占比例为y,则可以建立式子(1-x)/(4-2x)=y,从中算出x的数值。
2.雄性不育:
(1)概念:雄性不育是指由染色体结构异常、遗传基因缺陷、生殖系统发育异常或生理功能障碍等原因导致的雄性不具备或不能充分发挥生殖功能的状况。
(2)类型:具体来看,常见的雄性不育有三种类型。
①细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。
②细胞质雄性不育:表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常,可以被显性核恢复基因恢复育性。
③核质互作不育型:是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
【名师点睛】
雄性不育问题的解答方法
解答雄性不育问题时,先根据各个体的基因型,找出雄性不育个体,在后续杂交过程中去掉相关基因型的个体,依据分离定律计算后代基因型及比例,进而确定表型及比例。
【精练提素养】
1.已知家鼠的正常尾和弯曲尾是一对相对性状,让任意一对弯曲尾雌雄鼠交配,F1雌、雄鼠中均有弯曲尾∶正常尾=2∶1。若让F1雌、雄鼠随机交配,则F2中弯曲尾鼠所占的比例为(　　)
A.9/10　 B.3/4　 C.2/3　 D.1/2
【解析】选D。根据题意可知,让任意一对弯曲尾雌雄鼠交配,F1雌、雄鼠中均有弯曲尾∶正常尾=2∶1,说明弯曲尾为显性性状,正常尾为隐性性状,且存在显性纯合致死现象,设弯曲尾由基因A控制,正常尾由基因a控制,则AA致死,F1中Aa∶aa=2∶1,Aa占2/3,aa占1/3,所以A的基因频率为2/3×1/2=1/3,a的基因频率为2/3×1/2+1/3=2/3,让F1雌、雄鼠随机交配,F1产生的雌、雄配子都是A∶a=1∶2,因此F2中Aa的概率为2/3×1/3×2=4/9,aa的概率为2/3×2/3=4/9,由于AA致死,因此F2中Aa∶aa=1∶1,Aa表现为弯曲尾,所占比例为1/2,D正确。
2. 【不定项】(2026·长春模拟)自然界配子的产生、个体的发育受多种因素制约,存在致死现象。基因型为Aa的植株自交,子代基因型AA∶Aa∶aa的比例可能出现不同的情况。下列分析正确的是(　　)
A.若含a的花粉50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶3∶1
B.若aa个体有50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶4∶1
C.若含a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1
D.若因配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,则后代最可能是含A的雄配子死亡1/3
【解析】选A、B、D。若含a的花粉50%死亡,则雄配子中A占2/3,a占1/3,自交后代基因型的比例是2∶3∶1,A正确;若aa个体有50%死亡,则AA∶Aa∶aa=1∶2∶0.5,即2∶4∶1,B正确;若含a的配子有50%死亡,雌配子和雄配子中都是A占2/3,a占1/3,自交后代AA占2/3×2/3=4/9,Aa占2/3×1/3+2/3×1/3=4/9,aa占1/3×1/3=1/9,自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误;一般生物雄配子数量远远多于雌配子,所以配子致死一般是雄配子致死,当含A的雄配子死亡1/3时,雄配子中A占2/5,a占3/5,则自交后代AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,D正确。
借题发挥-易错提醒
(1)含A的花粉致死50%,只影响雄配子。
(2)含A的配子致死50%,影响雌雄配子。
(3)花粉致死50%,不会影响A和a的比例。
3.(2023·海南卷)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)。科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是(　　)
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
【解析】选D。①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。
4.植物花粉败育的现象称为雄性不育。已知水稻的雄性可育与雄性不育是一对相对性状,该性状受细胞质基因(S、N)和细胞核基因(R、r)共同控制,其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因,只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。在育种实践中可以找到三种水稻品系:雄性不育系的基因型为S(rr),保持系的基因型为N(rr),恢复系的基因型为N(RR)、S(RR)。回答下列问题:
(1)雄性不育系在杂交过程中作________(填“父本”或“母本”)。保持系与雄性不育系杂交产生的子代表型是________。已知雄性不育系与恢复系杂交产生的F1全为雄性可育,F1自交,F2中花粉可育与花粉不育的比例是________。
【解析】(1)雄性不育系产生的花粉败育,在杂交过程中只能作母本;保持系与雄性不育系杂交产生的子代基因型是S(rr),则表型是雄性不育。雄性不育系与恢复系杂交产生的F1基因型是S(Rr),F1自交,F2中花粉可育与花粉不育的比例为3∶1。
(2)现有少量的保持系种子,若要获得大量的保持系种子,请写出一种最简便的繁殖方法:________。
【解析】(2)保持系N(rr)自交后代的基因型都为N(rr),因此保持系自交即可获得大量的保持系种子。
(3)育种专家发现,雄性不育系在短日照或低温条件下可恢复育性,说明________
______________。
【解析】(3)雄性不育系能通过环境因素调节而恢复育性,说明生物体性状是基因与环境因素共同决定的。
答案:(1)母本　雄性不育　3∶1
(2)保持系自交
(3)生物体性状是基因与环境因素共同决定的
考点三　分离定律的其他拓展题型突破
【精研强思维】
【思维探究】
脱发主要原因为雄激素过于旺盛导致毛囊萎缩,毛发脱落。人类的脱发遗传如图所示,分析图示信息。
探究:
(1)图示中b+和b分别代表控制什么性状的基因
提示:b+代表正常基因,b代表脱发基因。
(2)子女基因型相同、表型不同的原因是什么
提示:子女基因型均为b+b,男性分泌雄激素过多而引起脱发。
【思维建构】
1.从性遗传:
(1)概念:从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象,又称性控遗传。
(2)特点:一般是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出男女(雌雄)性分布比例上或表现程度上的差别,通常隐性和显性纯合子各表现一种表型,杂合子在雌雄性中表型不同。
(3)实例:男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb等。
(4)解题规律:根据从性遗传的特点确定双亲的基因型及概率,然后依据基因分离定律推出后代的基因型及概率,再依据从性遗传的特点分析后代的表型及概率。
【名师点睛】
从性遗传与伴性遗传的比较
(1)相同点:伴性遗传和从性遗传的表型都与性别有密切的联系。
(2)它们是两种截然不同的遗传方式:伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上,后者基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。
2.限性遗传:
(1)概念:指常染色体或性染色体上的基因只在一种性别中表达,而在另一种性别中完全不表达的遗传现象。
(2)实例:奶牛的泌乳量只表现于母牛,又如尿道下裂症是常染色体隐性基因决定的,这种遗传病只在男性中表达,而在女性中不表达。
3.母性效应:
(1)概念:母性效应是指子代的某一表型与自身基因型无关,而是受到母本核基因型决定,因此正反交结果可能不同。
(2)实例:如椎实螺外壳的旋向由基因(D/d)控制,右旋(D)对左旋(d)为显性,若母本基因型为DD或Dd,子代外壳均为右旋;若母本基因型为dd,子代外壳为左旋。子代外壳旋向与其自身基因型无关。
【名师点睛】
母性效应不是细胞质遗传
母性效应的遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
4.表型模拟:
(1)概念:由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象。体现了生物的表型=基因型+环境因子。
(2)实例:果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表型、基因型与环境的关系如表:
基因型 25 ℃(正常温度) 35 ℃
VV、Vv 长翅 残翅
vv 残翅
5.自交不亲和:
(1)概念:指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子,但缺乏自花受粉结实能力的一种自交不育性。
(2)类型:根据花粉识别特异性的遗传决定方式,自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。
①配子体自交不亲和性:花粉在柱头上萌发后可侵入柱头,并能在花柱组织中延伸一段,此后就受到抑制。
②孢子体自交不亲和性:花粉落在柱头上不能正常发芽,或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。
【精练提素养】
1.食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上的一对等位基因(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)控制。TS在男性中为显性,TL在女性中为显性,一对夫妇均为长食指,他们生育了一个短食指孩子,下列说法正确的是(　　)
A.手指的这种性状的遗传与性别有关,属于伴性遗传
B.这对夫妇所生育的这个短食指孩子一定是男孩
C.这对夫妇再生育一个短食指男孩的概率是1/8
D.这对夫妇再生育一个长食指女孩的概率是1/4
【解析】选B。控制该性状的基因位于常染色体上,不属于伴性遗传,而属于从性遗传,A错误;由题意可知,该夫妇都是长食指,则女性基因型是TSTL或TLTL,男性只能是TLTL,他们生育了一个短食指孩子,则该孩子的基因型一定是TSTL,且一定是男孩,由此可推知,母亲基因型为TSTL,B正确;该夫妇的基因型分别是TLTL、TSTL,这对夫妇再生育一个短食指男孩(TSTL)的概率=1/2×1/2=1/4,再生育一个长食指女孩(TSTL、TLTL)的概率是1/2,C、D错误。
2. 【不定项】(2026·呼和浩特模拟)研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:
实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状
实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状
不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假说:
假说1:该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。
假说2:该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。
下列分析错误的是(　　)
A.母性效应和细胞质遗传均不遵循孟德尔遗传定律
B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确
C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确
D.将C选项中F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假说1正确
【解析】选A、B、C。母性效应受核基因控制,遵循孟德尔遗传定律;母系遗传为细胞质遗传,不遵循孟德尔遗传定律,A错误。若假说1正确,假设甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得F2,实验一和实验二的母本都是F1(Aa),F2均表现为甲性状;若假说2正确,实验一的F1、F2均表现为甲性状,实验二的F1、F2全表现为乙性状,故实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,无法判断是母性效应还是母系遗传,B错误。将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,说明假说1成立,C错误。若假说1正确,母性效应遵循孟德尔遗传定律,假设实验二中甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得F2,F2的基因型为1AA∶2Aa∶1aa,F2自交得到的F3表现与各自母本一致,即为甲性状∶乙性状=3∶1,若假说2正确,实验二的F1、F2、F3全为乙性状,D正确。
3. 【不定项】自然界中雌雄同株植物大多可自交产生后代,烟草是雌雄同株植物,却无法自交产生后代,这是由S基因控制的遗传机制所决定的,其规律如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.若某小岛烟草的自交不亲和基因只有S1、S2、S3三种,则该群体有三种基因型
B.不同基因型的个体正交与反交的结果一定相同
C.烟草不能自交的原因是卵细胞与花粉有相同的基因,从而引起受精卵致死
D.可推测具有该遗传现象的植株可能没有纯合子
【解析】选B、C。若某小岛烟草的自交不亲和基因只有S1、S2、S3三种,则该群体有3种基因型,即S1S2、S2S3、S1S3,A正确;因为雄配子不能与相同基因型的雌配子结合,故不同基因型的个体正交与反交的结果不一定相同,B错误;烟草无法完成自交的原因是花粉所含S基因与母本所含S基因种类相同时,花粉管就不能伸长,则无法完成受精作用,因此可以推测具有该遗传现象的植株可能没有纯合子,C错误,D正确。核心素养测评　
第四单元　第20讲　基因分离定律的遗传特例
(20分钟　27分)
【基础过关练】
1.(2分)如果用纯种红牡丹与纯种白牡丹杂交,F1是粉红色的,有人认为这符合融合遗传理论,也有人认为这是不完全显性遗传的结果。为探究上述问题,下列做法错误的是 (　　)
A.用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,观察后代的花色
B.让F1进行自交,观察后代的花色
C.对F1进行测交,观察测交后代的花色
D.让F1与纯种红牡丹杂交,观察后代的花色
【解析】选A。无论是融合遗传还是不完全显性遗传,纯种红牡丹和纯种白牡丹杂交,后代均为粉红色,A错误;F1自交,若后代发生性状分离,则说明是不完全显性遗传,否则为融合遗传,B正确;F1测交,后代若出现白色,则说明是不完全显性遗传,否则为融合遗传,C正确;让F1与纯种红牡丹杂交,若后代出现红色,则说明是不完全显性遗传,否则为融合遗传,D正确。
2.(2分)“卵子死亡”是我国科学家发现的一种新型常染色体显性遗传病(相关基因用A/a表示),致病基因在男性个体中不表达。一对表型正常的夫妇生育了一个患病女儿和一个正常儿子。下列有关说法正确的是 (　　)
A.该夫妇的基因型均为Aa
B.正常儿子不可能携带致病基因A
C.患病女儿的基因型与其父亲相同
D.该夫妇再生一个儿子正常的概率为100%
【解析】选D。“卵子死亡”是常染色体显性遗传病,故母亲的基因型为aa,患病女儿的基因型为Aa,患病女儿的致病基因A来自其父亲,由于致病基因在男性个体中不表达,父亲的基因型可能为AA、Aa,A错误;由于致病基因在男性个体中不表达,正常儿子可能携带致病基因A,B错误;患病女儿的基因型可能与其父亲相同,都是Aa,也可能不同(父亲可能是AA),C错误;由于致病基因在男性个体中不表达,故儿子无论是否携带致病基因都表现为正常,即该夫妇再生一个儿子正常的概率为100%,D正确。
3.(2分)某雌雄同株二倍体植物含有一对等位基因A和a,其中基因型为AA的植株不能产生雌配子,基因型为aa的植株不能产生雄配子,基因型为Aa的植株完全正常。先用若干基因型为Aa的植株为亲本杂交得到F1。理论上,通过下列杂交方式所得的F2植株中,完全正常植株所占比例不为1/2的是 (　　)
A.让F1全部植株自交
B.让F1全部植株自由传粉
C.让F1中基因型为AA、Aa的植株自由传粉
D.让F1中基因型为Aa、aa的植株自由传粉
【解析】选B。基因型为Aa的植株交配,所得F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中基因型为AA、aa的个体均不能自交产生后代,只有基因型为Aa的个体可自交产生后代,F1全部植株自交,F2植株基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,其中完全正常植株Aa所占比例为1/2,A不符合题意;F1全部植株自由传粉,F1产生的雌配子基因型及比例为A∶a=1∶2,雄配子基因型及比例为A∶a=2∶1,由此可得F2中AA∶Aa∶aa=(1/3×2/3)∶[(1/3×1/3)+(2/3×2/3)]∶(2/3×1/3)=2∶5∶2,故F2植株中完全正常植株Aa所占比例为5/9,B符合题意;F1中基因型为AA、Aa的植株自由传粉,F1产生的雌配子基因型及比例为A∶a=1∶1,雄配子基因型及比例为A∶a=2∶1,由此可得F2中AA∶Aa∶aa=(1/2×2/3)∶[(1/2×1/3)+(1/2×2/3)]∶(1/2×1/3)=2∶3∶1,所以F2植株中完全正常植株Aa所占比例为1/2,C不符合题意;F1中基因型为Aa、aa的植株自由传粉,F1产生的雌配子基因型及比例为A∶a=1∶2,雄配子基因型及比例为A∶a=1∶1,由此可得F2中AA∶Aa∶aa=(1/3×1/2)∶[(1/3×1/2)+(2/3×1/2)]∶(2/3×1/2)=1∶3∶2,所以F2植株中完全正常植株Aa所占比例为1/2,D不符合题意。
4.(2分)(2026·包头模拟)某二倍体植物的株高受复等位基因A+、A和a控制,其中A+对A和a为显性,A对a为显性,A控制高茎,A+和a基因均控制矮茎,且两者控制的性状无差别。某随机交配的种群中A+、A和a的基因频率相等,下列有关叙述错误的是 (　　)
A.该群体中的矮茎植株存在4种基因型
B.该群体中高茎植株所占的比例为1/3
C.矮茎植株之间杂交,若后代出现高茎,则高茎占1/4
D.高茎植株之间杂交,若后代出现矮茎,则矮茎占1/4
【解析】选C。A+对A和a为显性,A对a为显性,因此高茎植株的基因型有AA和Aa两种,而矮茎植株有A+A+、A+A、A+a和aa,一共有4种不同的基因型,A正确;已知A+、A和a的基因频率相等,即各基因频率均为1/3,该群体中高茎植株的基因型为AA和Aa两种,其所占的比例为1/3×1/3+2×1/3×1/3=1/3,B正确;矮茎植株之间杂交,若后代出现高茎,则亲本的杂交组合为A+A×A+A、A+A×A+a或A+A×aa,后代高茎植株(AA、Aa)所占的比例为1/4或1/2,C错误;高茎植株之间杂交,若后代出现矮茎,则杂交亲本为Aa×Aa,子代矮茎(aa)占1/4,D正确。
5.(2分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49
D.F2中a基因频率为7/9
【解析】选D。依题意,A基因纯合致死,基因型为Aa的个体表现为匍匐性状,基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa=20%、Aa=80%,则A基因频率=40%、a基因频率=60%,随机交配的F1中AA=16%、Aa=48%、aa=36%,其中AA个体死亡,则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7,野生型个体(aa)的比例为3/7,A错误;由上述分析可推知,F1中A基因频率=2/7、a基因频率=5/7,F1雌、雄个体随机交配得到的F2中,AA=4/49(死亡)、Aa=20/49、aa=25/49,则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9,野生型个体(aa)的比例为5/9,可计算F2中A基因频率=2/9、a基因频率=7/9,与F1相比,F2中A基因频率较低,B、C错误,D正确。
6.(2分)“母性效应”是指子代性状的表型由母体的核基因型决定,而不受自身基因型的控制。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖。若单独饲养,也可以进行自体受精。其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向遵循“母性效应”。某杂交实验过程如图所示,下列分析错误的是　 (　　)
A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传遵循基因的分离定律
B.让图示F2个体进行自交,其后代全为右旋螺
C.若图中为亲本正交的结果,则亲本反交得到的F2结果与正交结果一致
D.将某右旋椎实螺自交,所得后代全为左旋螺,则该右旋椎实螺基因型为dd
【解析】选B。Dd在产生配子时,等位基因分离,说明与螺壳旋转方向有关的基因的遗传遵循基因的分离定律,A正确;让图示中F2个体进行自交,DD和Dd自交的后代都是右旋螺,dd自交的后代是左旋螺,因此后代螺壳右旋∶左旋=3∶1,B错误;若图中为亲本正交的结果,则亲本反交得到的F1的基因型为Dd,表型为右旋螺,子代的性状由母体的核基因决定,所以F1自交得到的F2结果和正交结果一致,C正确;由于子代的性状由母体的核基因决定,所以当将某右旋椎实螺自交,所得后代全为左旋螺时,说明该右旋椎实螺为纯合子,且基因型为dd,D正确。
7.(2分)(2025·聊城模拟)从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象,人类秃顶即为从性遗传,各基因型与表型关系如表所示,下列叙述正确的是 (　　)
项目 b+b+ b+b bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.秃顶性状在男性和女性中出现的概率没有差异
B.若父母均为秃顶,则子女应全部表现为秃顶
C.若父母均为非秃顶,则女儿为秃顶的概率为0
D.若父母基因型分别为b+b和bb,则生出非秃顶孩子的概率为1/2
【解析】选C。由表格可知,秃顶性状在男性中出现的概率比在女性中出现的概率大,A错误;父母均为秃顶,若父亲基因型为b+b,母亲的基因型为bb,则子女中会出现b+b,不一定全部表现为秃顶,B错误;若父母均为非秃顶,父亲基因型一定是b+b+,母亲的基因型为b+b+或b+b,则女儿为秃顶(bb)的概率为0,C正确;若父母基因型分别为b+b和bb,则孩子基因型为1/2b+b、1/2bb,故生出非秃顶孩子的概率为1/4,D错误。
【思维进阶练】
8.(3分) 【不定项】某甲虫的有角和无角由一对等位基因F、f控制,已知雌虫均为无角,雄虫有基因F则为有角。为判断某只雌虫的基因型,现有若干只有角雄虫和无角雄虫。下列实验方案及预期的结果和结论合理的是 (　　)
A.选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代出现无角雄虫,则该只雌虫的基因型为ff
B.选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为有角,则该只雌虫的基因型为FF
C.选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雌虫全为无角,则该只雌虫的基因型为ff
D.选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为无角,则该只雌虫的基因型为ff
【解析】选D。有角雄虫的基因型为Ff时,雌虫的基因型为Ff或ff时,子代均会出现无角雄虫,无法判断该雌虫的基因型,A错误;有角雄虫的基因型为FF时,雌虫的基因型为FF、Ff或ff时,子代雄虫全为有角,无法判断该雌虫的基因型,B错误;由题意知,无论哪种基因型的雌虫均为无角,选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雌虫全为无角(基因型为FF、Ff或ff),无法判断该雌虫的基因型,C错误;选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为无角,说明该雌虫不含F基因,则该只雌虫的基因型为ff,D正确。
9.(10分)(2025·聊城模拟)番茄作为一种严格的自花受粉的二倍体作物,具有明显的杂种优势,番茄生产基本上都是应用杂交种。目前番茄的杂交育种以人工去雄授粉的方式进行,存在劳动量大、杂交种纯度难保证等问题,因此得到雄性不育植株对育种具有巨大的应用价值。研究人员利用基因编辑技术对番茄的雄性可育基因SR进行定向敲除,一年内快速创制出雄性不育系M。回答下列问题:
(1)(4分)研究人员用雄性不育系M与雄性可育株杂交,F1均表现为雄性可育,F1自交获得的F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为3∶1。由此可知,雄性不育和雄性可育是一对　相对性状　,由位于　细胞核　(填“细胞质”或“细胞核”)内的基因控制,判断理由是　由F2雄性可育株与雄性不育株的比例为3∶1,可知符合基因的分离定律　。
【解析】(1)研究人员用雄性不育系M与雄性可育株杂交,F1均表现为雄性可育,F1自交获得F2,由于F2雄性可育株与雄性不育株的比例为3∶1,可知符合基因的分离定律,故雄性不育和雄性可育是一对相对性状,且相应基因应该位于细胞核中。
(2)(4分)研究人员将基因SR、控制叶片紫色的基因ST和花粉致死基因D三个基因紧密连锁在一起,再利用转基因技术将其整合到雄性不育系M细胞中的一条染色体的DNA上,从而获得紫色育性恢复的保持系N。让该保持系N自交获得F1,则F1中紫色植株与绿色(正常)植株的比例约为　1∶1　,且绿色植株的育性情况为　雄性不育　,因此可通过幼苗颜色挑选用于杂交种子生产的个体。F1出现上述比例主要是紫色育性恢复的保持系N减数分裂产生雌雄配子所含基因种类及活性情况不同导致的,其中　不含SR、ST和D　的雄配子具有活性,　含有或不含SR、ST和D　的雌配子具有活性。
【解析】(2)研究人员将基因SR、控制叶片紫色的基因ST和花粉致死基因D三个基因紧密连锁,再整合到雄性不育系M细胞中的一条染色体的DNA上,所以它们不符合自由组合定律。因为紫色基因和花粉致死基因连锁,所以保持系N产生的含紫色基因ST的雄配子致死。保持系N产生的雌配子含紫色基因和不含紫色基因的比例是1∶1,故保持系N自交获得的F1中紫色植株与绿色(正常)植株的比例约为1∶1,其中绿色植株不含SR,故表现为雄性不育;紫色育性恢复的保持系N中SR、ST和D(花粉致死基因)在一条染色体上,不含基因SR、ST和D的雄配子才具有活性,D基因对雌配子没有影响,故含有和不含有基因SR、ST和D的雌配子都具有活性。
(3)(2分)已知控制番茄缺刻叶和薯叶的一对基因遵循基因分离定律,低温处理会导致某种基因型的花粉存活率降低。正常情况下,纯合的缺刻叶和薯叶杂交获得表型为缺刻叶的F1,F1自交获得F2,F2中缺刻叶和薯叶比接近3∶1,但用低温处理F1后,F2的表型为缺刻叶∶薯叶=5∶1,可推知含控制　薯叶　性状的基因的花粉存活率降低了　50%　。
【解析】(3)F2中缺刻叶和薯叶的比例接近3∶1,可推知薯叶为隐性性状,缺刻叶为显性性状。假设该对相对性状由等位基因A、a控制,则F1的基因型为Aa,已知低温处理会导致某种基因型的花粉存活率降低,经低温处理后的F1进行自交,F2的表型及比例为缺刻叶∶薯叶=5∶1,薯叶性状(aa)所占的比例为1/6,是由母本(A雌配子与a雌配子各占1/2)提供1/2a雌配子与父本提供1/3a雄配子结合形成的,所以雄配子中A∶a=(2/3)∶(1/3)=2∶1,据此可知含控制薯叶性状的基因(a)的花粉存活率降低了50%。
【加固训练】
某二倍体雌雄同株植物雄性育性受一组复等位基因(位于同源染色体的相同位点上的两种以上的等位基因)控制,其中M为不育基因,Mf为恢复可育基因,m为可育基因,且其显隐性强弱关系为Mf>M>m。该种植物雄性不育植株不能产生可育花粉,但雌蕊发育正常。如表为雄性可育植株的杂交组合及结果,请分析回答问题。
杂交组合 亲本 子代植株
雄性可育 雄性不育
1 甲×甲 716株 242株
2 甲×乙 476株 481株
3 甲×丙 936株 0株
(1)该种植物雄性不育与可育的遗传　遵循　(填“遵循”或“不遵循”)基因的分离定律。
【解析】(1)由题意可知,该种植物雄性育性受一组复等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律。
(2)据表分析,雄性可育植株甲、乙、丙亲本的基因型分别为　MfM　、　mm　、　MfMf　。
【解析】(2)依据题意,复等位基因的显隐性强弱关系为Mf>M>m,雄性可育植株的基因型有4种:MfMf、MfM、Mfm和mm。由杂交组合1可知,子代发生性状分离,且表型比例约为3∶1,由此可推知甲的基因型为MfM;由杂交组合2可知,子代表型比例约为1∶1,则乙的基因型为mm;由杂交组合3可知,子代全为雄性可育植株,则丙的基因型为MfMf。
(3)该种雄性不育植株在进行杂交实验人工传粉前,母本　不需要　(填“需要”或“不需要”)去雄处理。
【解析】(3)对于雌雄同株的植物而言,在人工杂交时通常需对母本进行去雄处理,若以雄性不育品系作母本,则不需要进行去雄处理。
(4)现有某雄性不育植株丁,请从甲、乙、丙三种雄性可育植株中选择合适的材料来鉴定植株丁的基因型。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
①实验思路:　 选择丁(母本)和乙(父本)进行杂交,统计子代植株的表型及比例　。
②预期实验结果和结论:
若子代植株　全部表现为雄性不育　, 则植株丁的基因型为MM;
若子代植株　雄性可育∶雄性不育=1∶1　, 则植株丁的基因型为Mm。
【解析】(4)①雄性不育植株丁的基因型为MM或Mm,为鉴定其基因型,可选择丁(母本)和乙(父本mm)进行杂交,统计子代植株的表型及比例。②若子代植株全部表现为雄性不育,则丁的基因型为MM;若子代植株中雄性可育∶雄性不育=1∶1,则丁的基因型为Mm。(共59张PPT)
第20讲　基因分离定律的遗传特例
考点一　复等位基因与显性的相对性
考点二　致死效应与不育
考点三　分离定律的其他拓展题型突破
【课标要求】
1.通过复等位基因、致死、表型模拟和从性遗传等特例,深化对基因分离定律的认识。
2.通过分析、预测和探究各种遗传特例,强化对基因分离定律的应用能力。
考点一　复等位基因与显性的相对性
【精研强思维】
【思维探究】
ABO血型系统主要是根据人类红细胞表面所含不同的凝集原即血型抗原而命名的,抗原主要包括A、B两种。其中O型血的红细胞上既没有A抗原,也没有B抗原。AB血型的人红细胞表面同时具有两种抗原。血型、基因型及相关基因的显隐性关系如下表所示:
血型 基因型 凝集原 显隐性关系
A型 IAIA、IAi A IA对i为完全显性
B型 IBIB、IBi B IB对i为完全显性
AB型 IAIB A、B IA与IB为共显性
O型 ii 无 隐性
(1)(生命观念)由表格可知,控制人类ABO血型的基因有哪几种 这些基因之间是什么关系
提示:有IA、IB、i三种。两者之间是互为等位基因,整体构成复等位基因。
(2)(科学思维)人群中关于ABO血型的基因型有哪几种 产生后代种类最多的婚配组合是什么
提示:三种纯合子IAIA、IBIB、ii,三种杂合子IAIB、IAi、IBi。其中IAi和IBi结婚,理论上后代的基因型种类最多,包括IAIB、IAi、IBi和ii 四种。
(3)(生命观念)IA与i基因的关系和IA与IB的关系有何不同
提示:IA对i是完全显性,表现是IAIA与IAi的表型完全相同。IA与IB在一起时,表型与IAIA、IBIB都不完全相同,而是两者控制的性状都表现出来,即共显性。
【思维建构】
1.复等位基因:
(1)概念
在种群中,同源染色体的相同位点上可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。
复等位基因尽管有多种,但二倍体生物的体细胞中仍然是成对存在的(只有复等位基因中的两个),遗传时仍遵循分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。
(2)解题规律
【名师点睛】
利用“各个击破”法确定复等位基因显隐性:
分析关键杂交直接得出两个或三个基因的显隐性关系。例如:A1×A2→A1,得出A1对A2为显性。
2.显性的相对性:
(1)概念
①完全显性:杂合子与显性纯合子表现完全相同,杂合子自交后代会出现3∶1的性状分离比。
②不完全显性:具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1表现为双亲性状的中间类型。例如:紫茉莉开红花的纯系(RR)与开白花的纯系(rr)杂交,F1植株(Rr)开粉红花,表现为双亲性状的中间类型。F1自交,在F2植株中出现红花(RR)、粉红花(Rr)和白花(rr)3种类型,其比例为1∶2∶1。
③共显性:具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1同时表现双亲的性状。例如:人类ABO血型中的AB血型的基因型为IAIB,两基因同时表达,红细胞表面会出现A、B两种抗原。
④镶嵌显性:等位基因的不同成员分别影响生物体的一部分,在杂合子中它们所控制的性状同时在生物体的不同部位表现。例如:不同异色瓢虫的鞘翅底色上呈现不同的黑色斑纹。黑缘型鞘翅(SASA)的前缘呈黑色,均色型鞘翅(SESE)的后缘呈黑色。基因型为SASA与SESE的个体杂交,F1表现为鞘翅的前缘和后缘均呈黑色的镶嵌型。在F1随机交配产生的F2中,黑缘型、镶嵌型和均色型的比例为1∶2∶1。
(2)解题规律
按照分离定律确定后代的基因型及比例,再结合显性的相对性情况确定后代的表型及比例。
【精练提素养】
1.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性,A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是(　　)
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
√
【解析】选A。本题主要考查遗传规律的应用。全抗植株与抗性植株杂交,有以下情况:①A1A1与A2A2或者A2a杂交,子代全是全抗植株;②A1A2与A2A2或者A2a杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;③A1a与A2A2杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;④A1a与A2a杂交,子代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1。A错误,D正确。抗性A2A2或者A2a与易感aa杂交,子代全为抗性或者抗性∶易感=1∶1,B正确。全抗A1A1或者A1A2或者A1a与易感aa杂交,子代全为全抗或者全抗∶抗性=1∶1或者全抗∶易感=1∶1,C正确。
2. 【不定项】(2026·菏泽模拟)萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因(A/a)控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果分别如图①②③所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.紫花个体的基因型是Aa,可以确定白花和红花个体的基因型
B.红花个体和白花个体杂交,后代全部是紫花个体
C.A/a位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律
D.紫花个体连续自交3代,得到的子代中红花个体所占的比例是7/8
√
√
【解析】选A、D。从第三组的紫花和紫花的杂交结果可知,紫花植株为杂合子,基因型为Aa,红花和白花植株都是纯合子,但无法确定是隐性纯合子还是显性纯合子,A错误;由于红花和白花植株是具有相对性状的纯合子,所以杂交产生的子代都是杂合子,全部是紫花植株,B正确;一对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,C正确;杂合子连续自交3代,子代中杂合子的比例是1/8,则显性纯合子和隐性纯合子各占7/16,D错误。
3.(2024·贵州卷)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是__________________________
______。实验③中的子代比例说明了________________________________
______,其黄色子代的基因型是____________。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有______种,其中基因型组合
为_____________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
B1对B2、B3为显性,B2对B3为
显性
基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为
显性
B1B2、B1B3
5(五)
B1B3和B2B3
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在
胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲
雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为____________________________
_____________________________; 为测定丙产生的配子类型及比例,可选
择丁个体与其杂交,选择丁的理由是______________________。
黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色
短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1
丁是隐性纯合子B3B3dd
【解析】本题考查分离定律和自由组合定律。
(1)根据题图中杂交组合③可知,B1对B2为显性;根据题图中杂交组合①可知,B1和B2对B3为显性,故B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。根据B1、B2、B3的显隐性关系及各组杂交实验结果可知,甲、乙、丁关于皮毛颜色的基因型分别为B1B2、B1B3、B3B3,实验③中的子代比例说明基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性,其黄色子代的基因型是B1B2、B1B3。
(2)根据(1)可知,小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B2B3、B3B3,共有5种。其中B1B3和B2B3交配后代的毛色种类最多,共有黄色、鼠色和黑色3种。
(3)根据题意,甲的基因型是B1B2Dd,则该基因型的雌雄个体相互交配,子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙为鼠色短尾,其基因型表示为B2_Dd,为测定丙产生的配子类型及比例,可采用测交的方法,即丁个体与其杂交,理由是丁是隐性纯合子B3B3dd。
考点二　致死效应与不育
【精研强思维】
【思维探究】
水稻是雌雄同花植物,花小且密集,导致杂交育种工作烦琐复杂。袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产作出了突出贡献。
1.研究发现,R、r是水稻染色体上的一对等位基因,R基因编码一种毒蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡。现让基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型的比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,
F1随机受粉获得F2。
(1)(科学思维)R基因编码的毒蛋白,会导致同株水稻多大比例的不含该基因的花粉死亡
提示:Rr植株中R基因会使2/3的不含R基因的花粉死亡。
(2)(科学思维)R、r是否遵循分离定律 对杂合子Rr测交,正交和反交结果是否相同
提示:R、r遵循分离定律。对杂合子Rr测交,正交和反交的结果不同。
(3)(生命观念)没有其他因素的干扰下,从亲本到F2,水稻会不会发生进化 为什么
提示:会,因为R的基因频率不断升高,发生了定向改变。
2.袁隆平率先提出“三系配套法”,即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系来培育杂交水稻,过程如下图所示。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因(S、N)和细胞核基因(A、a)共同控制,其中N和A表示可育基因,S和a表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为aa[记为S(aa)]时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。
(1)(科学思维)保持系可以通过自交留种,也可以与雄性不育系杂交,每代都产生雄性不育系,则保持系的基因型是什么
提示:保持系的基因型为N(aa)。
(2)(科学思维)恢复系是指与雄性不育系杂交后可得到育性恢复并高产的杂交种,则恢复系的基因型是什么 恢复系应满足哪些条件
提示:恢复系的基因型为N(AA)或S(AA)。恢复系应满足恢复能力强,结实率高;优良性状多;花期与不育系接近;花药发达,花粉量多,易于传播;花期与保持系接近等条件。
(3)(社会责任)利用雄性不育系进行育种的优点是什么
提示:避免了去雄等繁琐复杂的操作,节省了人力、物力等研发成本。
【思维建构】
1.致死效应:
(1)胚胎(或合子)致死:受精后某种基因型的个体不能存活或存活率低。
以亲代Aa×Aa产生F1为例。
①若AA完全致死,则F1中Aa∶aa=2∶1,若AA致死率为50%,则F1中AA∶Aa∶aa=0.5∶2∶1=1∶4∶2。
②若aa完全致死,则F1为AA和Aa,全为显性性状,且AA∶Aa=1∶2。
(2)配子致死:受精前某种基因型的配子不能存活或存活率低。
①某种基因型的配子完全致死:
假如Aa个体自交,含A(或a)基因的雄配子全部致死,则F1中的各基因型及比例:
②某种基因型的配子部分致死:
假如Aa个体自交,含A基因的雄配子有x比例致死,则F1中的各基因型及比例:
也可利用后代某表型的比例反推致死配子的比例。例如若已知AA在F1中所占比例为y,则可以建立式子(1-x)/(4-2x)=y,从中算出x的数值。
2.雄性不育:
(1)概念:雄性不育是指由染色体结构异常、遗传基因缺陷、生殖系统发育异常或生理功能障碍等原因导致的雄性不具备或不能充分发挥生殖功能的状况。
(2)类型:具体来看,常见的雄性不育有三种类型。
①细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。
②细胞质雄性不育:表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常,可以被显性核恢复基因恢复育性。
③核质互作不育型:是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
【名师点睛】
雄性不育问题的解答方法
解答雄性不育问题时,先根据各个体的基因型,找出雄性不育个体,在后续杂交过程中去掉相关基因型的个体,依据分离定律计算后代基因型及比例,进而确定表型及比例。
【精练提素养】
1.已知家鼠的正常尾和弯曲尾是一对相对性状,让任意一对弯曲尾雌雄鼠交配,F1雌、雄鼠中均有弯曲尾∶正常尾=2∶1。若让F1雌、雄鼠随机交配,则F2中弯曲尾鼠所占的比例为(　　)
A.9/10　 B.3/4　 C.2/3　 D.1/2
√
【解析】选D。根据题意可知,让任意一对弯曲尾雌雄鼠交配,F1雌、雄鼠中均有弯曲尾∶正常尾=2∶1,说明弯曲尾为显性性状,正常尾为隐性性状,且存在显性纯合致死现象,设弯曲尾由基因A控制,正常尾由基因a控制,则AA致死,F1中Aa∶aa=2∶1,Aa占2/3,aa占1/3,所以A的基因频率为2/3×1/2=1/3,a的基因频率为2/3×1/2+1/3=2/3,让F1雌、雄鼠随机交配,F1产生的雌、雄配子都是A∶a=1∶2,因此F2中Aa的概率为2/3×1/3×2=4/9,aa的概率为2/3×2/3=4/9,由于AA致死,因此F2中Aa∶aa=1∶1,Aa表现为弯曲尾,所占比例为1/2,D正确。
2. 【不定项】(2026·长春模拟)自然界配子的产生、个体的发育受多种因素制约,存在致死现象。基因型为Aa的植株自交,子代基因型AA∶Aa∶aa的比例可能出现不同的情况。下列分析正确的是(　　)
A.若含a的花粉50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶3∶1
B.若aa个体有50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶4∶1
C.若含a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1
D.若因配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,则后代最可能是含A的雄配子死亡1/3
√
√
√
【解析】选A、B、D。若含a的花粉50%死亡,则雄配子中A占2/3,a占1/3,自交后代基因型的比例是2∶3∶1,A正确;若aa个体有50%死亡,则AA∶Aa∶aa=1∶2∶0.5,即2∶4∶1,B正确;若含a的配子有50%死亡,雌配子和雄配子中都是A占2/3,a占1/3,自交后代AA占2/3×2/3=4/9,Aa占2/3×1/3+2/3×1/3=4/9,aa占1/3×1/3=1/9,自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误;一般生物雄配子数量远远多于雌配子,所以配子致死一般是雄配子致死,当含A的雄配子死亡1/3时,雄配子中A占2/5,a占3/5,则自交后代AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,D正确。
借题发挥-易错提醒
(1)含A的花粉致死50%,只影响雄配子。
(2)含A的配子致死50%,影响雌雄配子。
(3)花粉致死50%,不会影响A和a的比例。
3.(2023·海南卷)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)。科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是(　　)
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
√
【解析】选D。①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。
4.植物花粉败育的现象称为雄性不育。已知水稻的雄性可育与雄性不育是一对相对性状,该性状受细胞质基因(S、N)和细胞核基因(R、r)共同控制,其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因,只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。在育种实践中可以找到三种水稻品系:雄性不育系的基因型为S(rr),保持系的基因型为N(rr),恢复系的基因型为N(RR)、S(RR)。回答下列问题:
(1)雄性不育系在杂交过程中作______(填“父本”或“母本”)。保持系与雄性
不育系杂交产生的子代表型是__________。已知雄性不育系与恢复系杂
交产生的F1全为雄性可育,F1自交,F2中花粉可育与花粉不育的比例是
______。
【解析】(1)雄性不育系产生的花粉败育,在杂交过程中只能作母本;保持系与雄性不育系杂交产生的子代基因型是S(rr),则表型是雄性不育。雄性不育系与恢复系杂交产生的F1基因型是S(Rr),F1自交,F2中花粉可育与花粉不育的比例为3∶1。
母本
雄性不育
3∶1
(2)现有少量的保持系种子,若要获得大量的保持系种子,请写出一种最简便的繁殖方法:____________。
【解析】(2)保持系N(rr)自交后代的基因型都为N(rr),因此保持系自交即可获得大量的保持系种子。
保持系自交
(3)育种专家发现,雄性不育系在短日照或低温条件下可恢复育性,说明
______________________________________。
【解析】(3)雄性不育系能通过环境因素调节而恢复育性,说明生物体性状是基因与环境因素共同决定的。
生物体性状是基因与环境因素共同决定的
考点三　分离定律的其他拓展题型
突破
【精研强思维】
【思维探究】
脱发主要原因为雄激素过于旺盛导致毛囊萎缩,毛发脱落。人类的脱发遗传如图所示,分析图示信息。
探究:
(1)图示中b+和b分别代表控制什么性状的基因
提示:b+代表正常基因,b代表脱发基因。
(2)子女基因型相同、表型不同的原因是什么
提示:子女基因型均为b+b,男性分泌雄激素过多而引起脱发。
【思维建构】
1.从性遗传:
(1)概念:从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象,又称性控遗传。
(2)特点:一般是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出男女(雌雄)性分布比例上或表现程度上的差别,通常隐性和显性纯合子各表现一种表型,杂合子在雌雄性中表型不同。
(3)实例:男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb等。
(4)解题规律:根据从性遗传的特点确定双亲的基因型及概率,然后依据基因分离定律推出后代的基因型及概率,再依据从性遗传的特点分析后代的表型及概率。
【名师点睛】
从性遗传与伴性遗传的比较
(1)相同点:伴性遗传和从性遗传的表型都与性别有密切的联系。
(2)它们是两种截然不同的遗传方式:伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上,后者基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。
2.限性遗传:
(1)概念:指常染色体或性染色体上的基因只在一种性别中表达,而在另一种性别中完全不表达的遗传现象。
(2)实例:奶牛的泌乳量只表现于母牛,又如尿道下裂症是常染色体隐性基因决定的,这种遗传病只在男性中表达,而在女性中不表达。
3.母性效应:
(1)概念:母性效应是指子代的某一表型与自身基因型无关,而是受到母本核基因型决定,因此正反交结果可能不同。
(2)实例:如椎实螺外壳的旋向由基因(D/d)控制,右旋(D)对左旋(d)为显性,若母本基因型为DD或Dd,子代外壳均为右旋;若母本基因型为dd,子代外壳为左旋。子代外壳旋向与其自身基因型无关。
【名师点睛】
母性效应不是细胞质遗传
母性效应的遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
4.表型模拟:
(1)概念:由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象。体现了生物的表型=基因型+环境因子。
(2)实例:果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表型、基因型与环境的关系如表:
基因型 25 ℃(正常温度) 35 ℃
VV、Vv 长翅 残翅
vv 残翅
5.自交不亲和:
(1)概念:指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子,但缺乏自花受粉结实能力的一种自交不育性。
(2)类型:根据花粉识别特异性的遗传决定方式,自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。
①配子体自交不亲和性:花粉在柱头上萌发后可侵入柱头,并能在花柱组织中延伸一段,此后就受到抑制。
②孢子体自交不亲和性:花粉落在柱头上不能正常发芽,或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。
【精练提素养】
1.食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上的一对等位基因(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)控制。TS在男性中为显性,TL在女性中为显性,一对夫妇均为长食指,他们生育了一个短食指孩子,下列说法正确的是(　　)
A.手指的这种性状的遗传与性别有关,属于伴性遗传
B.这对夫妇所生育的这个短食指孩子一定是男孩
C.这对夫妇再生育一个短食指男孩的概率是1/8
D.这对夫妇再生育一个长食指女孩的概率是1/4
√
【解析】选B。控制该性状的基因位于常染色体上,不属于伴性遗传,而属于从性遗传,A错误;由题意可知,该夫妇都是长食指,则女性基因型是TSTL或TLTL,男性只能是TLTL,他们生育了一个短食指孩子,则该孩子的基因型一定是TSTL,且一定是男孩,由此可推知,母亲基因型为TSTL,B正确;该夫妇的基因型分别是TLTL、TSTL,这对夫妇再生育一个短食指男孩(TSTL)的概率=1/2×1/2=1/4,再生育一个长食指女孩(TSTL、TLTL)的概率是1/2,C、D错误。
2. 【不定项】(2026·呼和浩特模拟)研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:
实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状
实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状
不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假说:
假说1:该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。
假说2:该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。
下列分析错误的是(　　)
A.母性效应和细胞质遗传均不遵循孟德尔遗传定律
B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确
C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确
D.将C选项中F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假说1正确
√
√
√
【解析】选A、B、C。母性效应受核基因控制,遵循孟德尔遗传定律;母系遗传为细胞质遗传,不遵循孟德尔遗传定律,A错误。若假说1正确,假设甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得F2,实验一和实验二的母本都是F1(Aa),F2均表现为甲性状;若假说2正确,实验一的F1、F2均表现为甲性状,实验二的F1、F2全表现为乙性状,故实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,无法判断是母性效应还是母系遗传,B错误。将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,说明假说1成立,C错误。若假说1正确,母性效应遵循孟德尔遗传定律,假设实验二中甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得F2,F2的基因型为1AA∶2Aa∶1aa,F2自交得到的F3表现与各自母本一致,即为甲性状∶乙性状=3∶1,若假说2正确,实验二的F1、F2、F3全为乙性状,D正确。
3. 【不定项】自然界中雌雄同株植物大多可自交产生后代,烟草是雌雄同株植物,却无法自交产生后代,这是由S基因控制的遗传机制所决定的,其规律如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.若某小岛烟草的自交不亲和基因只有S1、S2、
S3三种,则该群体有三种基因型
B.不同基因型的个体正交与反交的结果一定相同
C.烟草不能自交的原因是卵细胞与花粉有相同的基因,从而引起受精卵致死
D.可推测具有该遗传现象的植株可能没有纯合子
√
√
【解析】选B、C。若某小岛烟草的自交不亲和基因只有S1、S2、S3三种,则该群体有3种基因型,即S1S2、S2S3、S1S3,A正确;因为雄配子不能与相同基因型的雌配子结合,故不同基因型的个体正交与反交的结果不一定相同,B错误;烟草无法完成自交的原因是花粉所含S基因与母本所含S基因种类相同时,花粉管就不能伸长,则无法完成受精作用,因此可以推测具有该遗传现象的植株可能没有纯合子,C错误,D正确。(共30张PPT)
核心素养测评　
第四单元　第20讲　基因分离定律的遗传特例
(20分钟　27分)
【基础过关练】
1.(2分)如果用纯种红牡丹与纯种白牡丹杂交,F1是粉红色的,有人认为这符合
融合遗传理论,也有人认为这是不完全显性遗传的结果。为探究上述问题,下
列做法错误的是 (　　)
A.用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,观察后代的花色
B.让F1进行自交,观察后代的花色
C.对F1进行测交,观察测交后代的花色
D.让F1与纯种红牡丹杂交,观察后代的花色
√
【解析】选A。无论是融合遗传还是不完全显性遗传,纯种红牡丹和纯种白牡丹杂交,后代均为粉红色,A错误;F1自交,若后代发生性状分离,则说明是不完全显性遗传,否则为融合遗传,B正确;F1测交,后代若出现白色,则说明是不完全显性遗传,否则为融合遗传,C正确;让F1与纯种红牡丹杂交,若后代出现红色,则说明是不完全显性遗传,否则为融合遗传,D正确。
2.(2分)“卵子死亡”是我国科学家发现的一种新型常染色体显性遗传病(相关
基因用A/a表示),致病基因在男性个体中不表达。一对表型正常的夫妇生育
了一个患病女儿和一个正常儿子。下列有关说法正确的是 (　　)
A.该夫妇的基因型均为Aa
B.正常儿子不可能携带致病基因A
C.患病女儿的基因型与其父亲相同
D.该夫妇再生一个儿子正常的概率为100%
√
【解析】选D。“卵子死亡”是常染色体显性遗传病,故母亲的基因型为aa,患病女儿的基因型为Aa,患病女儿的致病基因A来自其父亲,由于致病基因在男性个体中不表达,父亲的基因型可能为AA、Aa,A错误;由于致病基因在男性个体中不表达,正常儿子可能携带致病基因A,B错误;患病女儿的基因型可能与其父亲相同,都是Aa,也可能不同(父亲可能是AA),C错误;由于致病基因在男性个体中不表达,故儿子无论是否携带致病基因都表现为正常,即该夫妇再生一个儿子正常的概率为100%,D正确。
3.(2分)某雌雄同株二倍体植物含有一对等位基因A和a,其中基因型为AA的
植株不能产生雌配子,基因型为aa的植株不能产生雄配子,基因型为Aa的植
株完全正常。先用若干基因型为Aa的植株为亲本杂交得到F1。理论上,通过
下列杂交方式所得的F2植株中,完全正常植株所占比例不为1/2的是(　　)
A.让F1全部植株自交
B.让F1全部植株自由传粉
C.让F1中基因型为AA、Aa的植株自由传粉
D.让F1中基因型为Aa、aa的植株自由传粉
√
【解析】选B。基因型为Aa的植株交配,所得F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中基因型为AA、aa的个体均不能自交产生后代,只有基因型为Aa的个体可自交产生后代,F1全部植株自交,F2植株基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,其中完全正常植株Aa所占比例为1/2,A不符合题意;F1全部植株自由传粉,F1产生的雌配子基因型及比例为A∶a=1∶2,雄配子基因型及比例为A∶a=2∶1,由此可得F2中AA∶Aa∶aa=(1/3×2/3)∶[(1/3×1/3)+(2/3×2/3)]∶(2/3×1/3)=2∶5∶2,故F2植株中完全正常植株Aa所占比例为5/9,B符合题意;F1中基因型为AA、Aa的
植株自由传粉,F1产生的雌配子基因型及比例为A∶a=1∶1,雄配子基因型及比例为A∶a=2∶1,由此可得F2中AA∶Aa∶aa=(1/2×2/3)∶[(1/2×1/3)+(1/2×2/3)]∶(1/2×1/3)=2∶3∶1,所以F2植株中完全正常植株Aa所占比例为1/2,C不符合题意;F1中基因型为Aa、aa的植株自由传粉,F1产生的雌配子基因型及比例为A∶a=1∶2,雄配子基因型及比例为A∶a=1∶1,由此可得F2中AA∶Aa∶aa=(1/3×1/2)∶[(1/3×1/2)+(2/3×1/2)]∶(2/3×1/2)=1∶3∶2,所以F2植株中完全正常植株Aa所占比例为1/2,D不符合题意。
4.(2分)(2026·包头模拟)某二倍体植物的株高受复等位基因A+、A和a控制,
其中A+对A和a为显性,A对a为显性,A控制高茎,A+和a基因均控制矮茎,且两
者控制的性状无差别。某随机交配的种群中A+、A和a的基因频率相等,下
列有关叙述错误的是 (　　)
A.该群体中的矮茎植株存在4种基因型
B.该群体中高茎植株所占的比例为1/3
C.矮茎植株之间杂交,若后代出现高茎,则高茎占1/4
D.高茎植株之间杂交,若后代出现矮茎,则矮茎占1/4
√
【解析】选C。A+对A和a为显性,A对a为显性,因此高茎植株的基因型有AA和Aa两种,而矮茎植株有A+A+、A+A、A+a和aa,一共有4种不同的基因型,A正确;已知A+、A和a的基因频率相等,即各基因频率均为1/3,该群体中高茎植株的基因型为AA和Aa两种,其所占的比例为1/3×1/3+2×1/3×1/3=1/3,B正确;矮茎植株之间杂交,若后代出现高茎,则亲本的杂交组合为A+A×A+A、A+A×A+a或A+A×aa,后代高茎植株(AA、Aa)所占的比例为1/4或1/2,C错误;高茎植株之间杂交,若后代出现矮茎,则杂交亲本为Aa×Aa,子代矮茎(aa)占1/4,D正确。
5.(2分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这
对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型
个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到
F2。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49
D.F2中a基因频率为7/9
√
【解析】选D。依题意,A基因纯合致死,基因型为Aa的个体表现为匍匐性状,基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa=20%、Aa=80%,则A基因频率=40%、a基因频率=60%,随机交配的F1中AA=16%、Aa=48%、aa=36%,其中AA个体死亡,则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7,野生型个体(aa)的比例为3/7,A错误;由上述分析可推知,F1中A基因频率=2/7、a基因频率=5/7,F1雌、雄个体随机交配得到的F2中,AA=4/49(死亡)、Aa=20/49、aa=25/49,则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9,野生型个体(aa)的比例为5/9,可计算F2中A基因频率=2/9、a基因频率=7/9,与F1相比,F2中A基因频率较低,B、C错误,D正确。
6.(2分)“母性效应”是指子代性状的表型由母体的核基因型决定,而不受自
身基因型的控制。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精
繁殖。若单独饲养,也可以进行自体受精。其螺壳的旋转方向有左旋和右
旋的区分,旋转方向遵循“母性效应”。某杂交实验过程如图所示,下列分析
错误的是　 (　　)
A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传遵循基因的分离定律
B.让图示F2个体进行自交,其后代全为右旋螺
C.若图中为亲本正交的结果,则亲本反交得到的F2结果与正交结果一致
D.将某右旋椎实螺自交,所得后代全为左旋螺,则该右旋椎实螺基因型为dd
√
【解析】选B。Dd在产生配子时,等位基因分离,说明与螺壳旋转方向有关的基因的遗传遵循基因的分离定律,A正确;让图示中F2个体进行自交,DD和Dd自交的后代都是右旋螺,dd自交的后代是左旋螺,因此后代螺壳右旋∶左旋=3∶1,B错误;若图中为亲本正交的结果,则亲本反交得到的F1的基因型为Dd,表型为右旋螺,子代的性状由母体的核基因决定,所以F1自交得到的F2结果和正交结果一致,C正确;由于子代的性状由母体的核基因决定,所以当将某右旋椎实螺自交,所得后代全为左旋螺时,说明该右旋椎实螺为纯合子,且基因型为dd,D正确。
7.(2分)(2025·聊城模拟)从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受
个体性别影响的现象,人类秃顶即为从性遗传,各基因型与表型关系如表所示,下列
叙述正确的是 (　　)
A.秃顶性状在男性和女性中出现的概率没有差异
B.若父母均为秃顶,则子女应全部表现为秃顶
C.若父母均为非秃顶,则女儿为秃顶的概率为0
D.若父母基因型分别为b+b和bb,则生出非秃顶孩子的概率为1/2
√
项目 b+b+ b+b bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
【解析】选C。由表格可知,秃顶性状在男性中出现的概率比在女性中出现的概率大,A错误;父母均为秃顶,若父亲基因型为b+b,母亲的基因型为bb,则子女中会出现b+b,不一定全部表现为秃顶,B错误;若父母均为非秃顶,父亲基因型一定是b+b+,母亲的基因型为b+b+或b+b,则女儿为秃顶(bb)的概率为0,C正确;若父母基因型分别为b+b和bb,则孩子基因型为1/2b+b、1/2bb,故生出非秃顶孩子的概率为1/4,D错误。
【思维进阶练】
8.(3分) 【不定项】某甲虫的有角和无角由一对等位基因F、f控制,已知雌虫均为
无角,雄虫有基因F则为有角。为判断某只雌虫的基因型,现有若干只有角雄虫和
无角雄虫。下列实验方案及预期的结果和结论合理的是 (　　)
A.选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代出现无角雄虫,则该只雌虫的基因型为ff
B.选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为有角,则该只雌虫的基因型为FF
C.选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雌虫全为无角,则该只雌虫的基因型为ff
D.选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为无角,则该只雌虫的基因型为ff
√
【解析】选D。有角雄虫的基因型为Ff时,雌虫的基因型为Ff或ff时,子代均会出现无角雄虫,无法判断该雌虫的基因型,A错误;有角雄虫的基因型为FF时,雌虫的基因型为FF、Ff或ff时,子代雄虫全为有角,无法判断该雌虫的基因型,B错误;由题意知,无论哪种基因型的雌虫均为无角,选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雌虫全为无角(基因型为FF、Ff或ff),无法判断该雌虫的基因型,C错误;选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为无角,说明该雌虫不含F基因,则该只雌虫的基因型为ff,D正确。
9.(10分)(2025·聊城模拟)番茄作为一种严格的自花受粉的二倍体作物,具有明显的杂种优势,番茄生产基本上都是应用杂交种。目前番茄的杂交育种以人工去雄授粉的方式进行,存在劳动量大、杂交种纯度难保证等问题,因此得到雄性不育植株对育种具有巨大的应用价值。研究人员利用基因编辑技术对番茄的雄性可育基因SR进行定向敲除,一年内快速创制出雄性不育系M。回答下列问题:
(1)(4分)研究人员用雄性不育系M与雄性可育株杂交,F1均表现为雄性可
育,F1自交获得的F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为3∶1。由此可知,雄
性不育和雄性可育是一对_____________,由位于___________(填“细胞质”
或“细胞核”)内的基因控制,判断理由是_______________________________
____________________________________。
【解析】(1)研究人员用雄性不育系M与雄性可育株杂交,F1均表现为雄性可
育,F1自交获得F2,由于F2雄性可育株与雄性不育株的比例为3∶1,可知符合
基因的分离定律,故雄性不育和雄性可育是一对相对性状,且相应基因应该
位于细胞核中。
　相对性状　
　细胞核　
　由F2雄性可育株与雄性不育株的
比例为3∶1,可知符合基因的分离定律　
(2)(4分)研究人员将基因SR、控制叶片紫色的基因ST和花粉致死基因D三
个基因紧密连锁在一起,再利用转基因技术将其整合到雄性不育系M细胞中
的一条染色体的DNA上,从而获得紫色育性恢复的保持系N。让该保持系N
自交获得F1,则F1中紫色植株与绿色(正常)植株的比例约为_________,且绿
色植株的育性情况为_____________,因此可通过幼苗颜色挑选用于杂交种
子生产的个体。F1出现上述比例主要是紫色育性恢复的保持系N减数分裂
产生雌雄配子所含基因种类及活性情况不同导致的,其中______________
_______的雄配子具有活性,__________________________的雌配子具有
活性。
　1∶1　
　雄性不育　
　不含SR、ST
和D　
　含有或不含SR、ST和D　
【解析】(2)研究人员将基因SR、控制叶片紫色的基因ST和花粉致死基因D三个基因紧密连锁,再整合到雄性不育系M细胞中的一条染色体的DNA上,所以它们不符合自由组合定律。因为紫色基因和花粉致死基因连锁,所以保持系N产生的含紫色基因ST的雄配子致死。保持系N产生的雌配子含紫色基因和不含紫色基因的比例是1∶1,故保持系N自交获得的F1中紫色植株与绿色(正常)植株的比例约为1∶1,其中绿色植株不含SR,故表现为雄性不育;紫色育性恢复的保持系N中SR、ST和D(花粉致死基因)在一条染色体上,不含基因SR、ST和D的雄配子才具有活性,D基因对雌配子没有影响,故含有和不含有基因SR、ST和D的雌配子都具有活性。
(3)(2分)已知控制番茄缺刻叶和薯叶的一对基因遵循基因分离定律,低温处
理会导致某种基因型的花粉存活率降低。正常情况下,纯合的缺刻叶和薯叶
杂交获得表型为缺刻叶的F1,F1自交获得F2,F2中缺刻叶和薯叶比接近3∶1,但
用低温处理F1后,F2的表型为缺刻叶∶薯叶=5∶1,可推知含控制_________
性状的基因的花粉存活率降低了_________。
　薯叶　
　50%　
【解析】(3)F2中缺刻叶和薯叶的比例接近3∶1,可推知薯叶为隐性性状,缺刻叶为显性性状。假设该对相对性状由等位基因A、a控制,则F1的基因型为Aa,已知低温处理会导致某种基因型的花粉存活率降低,经低温处理后的F1进行自交,F2的表型及比例为缺刻叶∶薯叶=5∶1,薯叶性状(aa)所占的比例为1/6,是由母本(A雌配子与a雌配子各占1/2)提供1/2a雌配子与父本提供1/3a雄配子结合形成的,所以雄配子中A∶a=(2/3)∶(1/3)=2∶1,据此可知含控制薯叶性状的基因(a)的花粉存活率降低了50%。
【加固训练】
某二倍体雌雄同株植物雄性育性受一组复等位基因(位于同源染色体的相同位点
上的两种以上的等位基因)控制,其中M为不育基因,Mf为恢复可育基因,m为可育
基因,且其显隐性强弱关系为Mf>M>m。该种植物雄性不育植株不能产生可育花
粉,但雌蕊发育正常。如表为雄性可育植株的杂交组合及结果,请分析回答问题。
杂交组合 亲本 子代植株
雄性可育 雄性不育
1 甲×甲 716株 242株
2 甲×乙 476株 481株
3 甲×丙 936株 0株
(1)该种植物雄性不育与可育的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)基因的
分离定律。
【解析】(1)由题意可知,该种植物雄性育性受一组复等位基因控制,其遗传
遵循基因的分离定律。
　遵循　
(2)据表分析,雄性可育植株甲、乙、丙亲本的基因型分别为_________、
________、__________。
【解析】(2)依据题意,复等位基因的显隐性强弱关系为Mf>M>m,雄性可育
植株的基因型有4种:MfMf、MfM、Mfm和mm。由杂交组合1可知,子代发生
性状分离,且表型比例约为3∶1,由此可推知甲的基因型为MfM;由杂交组合2
可知,子代表型比例约为1∶1,则乙的基因型为mm;由杂交组合3可知,子代全
为雄性可育植株,则丙的基因型为MfMf。
　MfM　
　mm　
　MfMf　
(3)该种雄性不育植株在进行杂交实验人工传粉前,母本___________(填“需
要”或“不需要”)去雄处理。
【解析】(3)对于雌雄同株的植物而言,在人工杂交时通常需对母本进行去
雄处理,若以雄性不育品系作母本,则不需要进行去雄处理。
　不需要　
(4)现有某雄性不育植株丁,请从甲、乙、丙三种雄性可育植株中选择合适
的材料来鉴定植株丁的基因型。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
①实验思路:_____________________________________________________
_______。
②预期实验结果和结论:
若子代植株_______________________, 则植株丁的基因型为MM;
若子代植株____________________________, 则植株丁的基因型为Mm。
　 选择丁(母本)和乙(父本)进行杂交,统计子代植株的表型及
比例　
　全部表现为雄性不育　
　雄性可育∶雄性不育=1∶1　
【解析】(4)①雄性不育植株丁的基因型为MM或Mm,为鉴定其基因型,可选择丁(母本)和乙(父本mm)进行杂交,统计子代植株的表型及比例。②若子代植株全部表现为雄性不育,则丁的基因型为MM;若子代植株中雄性可育∶雄性不育=1∶1,则丁的基因型为Mm。

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