2027届高三生物一轮复习第五单元遗传的基本规律(共8讲8份课件+1份学案)

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2027届高三生物一轮复习第五单元遗传的基本规律(共8讲8份课件+1份学案)

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[课标要求] 1.通过若干对基因控制性状的特例,进一步理解自由组合定律并由此预测子代的性状。
2.自由组合比例的变式类型及应用。
1.基因互作
1
2.显性基因累加效应
(1)表型
(2)原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,效果越强。
1.(2026·广西南宁一模)香豌豆(自花传粉)的花有正常蝶形、半蝶形和无蝶形三种形态,由两对等位基因A/a、B/b控制。花色有红花和白花两种,该对相对性状也由两对等位基因A/a、E/e控制。B/b和E/e位于一对同源染色体上(不考虑互换、染色体变异等)。为研究香豌豆花形和花色的遗传规律,进行如下实验,下列说法正确的是(  )
C
A.等位基因A/a、B/b位于一对同源染色体上
B.红花香豌豆的花形只能为正常蝶形
C.图1中的半蝶形在自然状态下种植,子代表型及比例为半蝶形∶无蝶形=3∶1
D.若基因型为AABBee与aabbEE的个体杂交后F1自交,F2会出现红花无蝶形
解析 根据图1可知,F1杂合子与纯合子乙的杂交相当于测交,则乙的基因型为aabb(无蝶形),F1为AaBb,甲为AABB(正常蝶形),F2中半蝶形为Aabb和aaBb;根据图2可知,丙为aaEE,F1为AaEe,F2的表型比为9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,符合自由组合定律,则等位基因A/a、E/e位于两对同源染色体上,红花基因型为A_E_,其余(A_ee、aaE_、aaee)为白花。由于图1杂交所得F2的分离比1∶2∶1符合自由组合定律,可知等位基因A/a、B/b位于两对同源染色体上,A错误;红花香豌豆的基因型为A_E_,基因B、b不影响花色,因此红花香豌豆中可能存在A_bbE_,此时花形可表现为半蝶形,B错误;图1中的半蝶形自然状态下自交(香豌豆与豌豆类似,自花传粉),以Aabb为例,自交子代基因型及比例为1AAbb∶2Aabb∶ aabb,由于aabb(乙)肯定表现为无蝶形,因此子代表型及比例为半蝶形∶无蝶形=3∶1(半蝶形为aaBb以此类推即可),C正确;A/a、E/e位于两对同源染色体上,A/a、B/b位于两对同源染色体上,而B/b、E/e位于一对同源染色体上,根据亲代基因型推知,B和e在同一条染色体上,b和E在同一条染色体上,红花必须有A、E,无蝶形的基因型为aabb,二者不可能同时满足,D错误。
2.人体肤色的深浅受A、a和B、b两对等位基因控制,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。A、B可以使黑色素增加,两者增加的量相等,并且可以累加,基因a和b与色素的形成无关。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚,下列关于其子女肤色深浅的叙述,错误的是(  )
A.子女可产生4种表型
B.与亲代AaBb肤色深浅相同的有1/4
C.肤色最浅的孩子的基因型是aaBb
D.与亲代AaBB表型相同的有3/8
B
解析 基因型为AaBb和AaBB的人结婚,后代基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb,可产生4种不同的表型,A正确;与亲代AaBb肤色深浅相同的基因型为aaBB、AaBb,占1/4×1/2+1/2×1/2=3/8,B错误;后代中基因型为aaBb的孩子的肤色最浅,C正确;与亲代AaBB表型相同的基因型为AABb、AaBB,占1/4×1/2+1/2×1/2=3/8,D正确。
1.明确几种致死现象
(1)胚胎致死或个体致死
(2)配子致死或配子不育
2.致死类型的判断方法
(1)基因型的致死,可借助于数学因式
(2)配子的致死可借助于棋盘法
3.(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
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 6种杂交组合,和4种基因型AABB、AaBB、AABb、AaBb自交,故亲本组合有10种,D错误。
4.致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死现象。不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列说法错误的是(  )
A.后代分离比为5∶3∶3∶1,则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
B.后代分离比为7∶3∶1∶1,则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
C.后代分离比为9∶3∶3,则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死
D.后代分离比为4∶2∶2∶1,则推测原因可能是A基因和B基因显性纯合致死
C
解析 后代分离比为5∶3∶3∶1,只有双显中死亡4份,可推测可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死,导致双显性状中少4份,A正确;后代A_B_∶aaB_(或A_bb)∶A_bb(或aaB_)∶aabb=7∶3∶1∶1,与9∶3∶3∶1相比,A_B_少了2份,A_bb(或aaB_)少了2份,最可能的原因是Ab(或aB)的雄配子或雌配子致死,B正确;后代分离比为9∶3∶3,没有出现双隐性,说明aabb的合子或个体死亡,C错误;若A基因和B基因显性纯合致死,则A_B_少5份,A_bb和aaB_中各少1份,即出现后代分离比为4∶2∶2∶1,D正确。
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1,F1再自交得F2,若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的表型及比例分别如表所示:
项目 表型及比例
yyR_
(绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1
测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=2∶1
自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=8∶1
Y_R_
(黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=5∶5∶5∶1
测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1
自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=4∶8∶8∶1
5.(2026·重庆模拟)陆地棉枝条黄色(Y)对绿色(y)为显性,抗黄萎病(D)对不抗黄萎病(d)为显性。某农业科研工作者用该植物黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交,发现子代(F1)出现4种类型,对性状的统计结果如图所示。若去掉花瓣,让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机授粉,F2的表型及其性状分离比是(  )
C
A.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=24∶8∶3∶1
B.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=25∶5∶5∶1
C.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=24∶3∶8∶1
D.黄抗∶黄不抗∶绿抗∶绿不抗=15∶5∶3∶1
解析 由题图可知,黄色枝条抗黄萎病和绿色枝条抗黄萎病植株作亲本进行杂交的后代中,抗∶不抗=3∶1,说明亲本的基因型为Dd和Dd;黄∶绿=1∶1,说明亲本的基因型为Yy和yy,因此亲本基因型是YyDd×yyDd,F1中黄色枝条抗黄萎病植株的基因型及比例是YyDD∶YyDd=1∶2。将自由组合问题转化成2个分离定律问题:Yy自由交配,后代中黄色(Y_)∶绿色(yy)=3∶1,D_自由交配,由于Dd占2/3,DD占1/3,不抗病植株(dd)的比例是1/9,抗病植株(D_)的比例是8/9,抗病∶不抗病=8∶1;因此考虑2对相对性状,让F1中黄色枝条抗黄萎病植株随机授粉,F2的表型及其性状分离比是(3黄色∶1绿色)(8抗病∶1不抗病)=黄色抗病∶黄色不抗病∶绿色抗病∶绿色不抗病=24∶3∶8∶1。
6.(2025·河北石家庄期末)某植物的花色有紫色和蓝色两种,由A、a和B、b两对等位基因控制,两对基因独立遗传。已知aaBB和aaBb这两种基因型开蓝花,其他都开紫花,现有基因型为AaBb的紫色植株自交后,得到F1中紫花∶蓝花=13∶3,现取所有F1的紫花植株随机交配,则F2中紫花与蓝花的比例为(  )
A.153∶16     B.120∶169
C.25∶169 D.25 561∶3 000
解析 F1的紫花植株有:1/13AABB、2/13AaBB、2/13AABb、4/13AaBb、1/13AAbb、2/13Aabb、1/13aabb,这些个体自由交配,若要产生aaB_的个体,必须要有aB和ab这两种配子,而只有AaBB和AaBb能产生aB配子,故aB=2/13×1/2+4/13×1/4=2/13;同理可知,ab=4/13×1/4+2/13×1/2+1/13=3/13。故F2中aaBB所占比例为(2/13)2,aaBb所占比例为2×2/13×3/13, 则F2中蓝花所占比例为16/169,F2中紫花与蓝花的比例为153∶16。
A
1.(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(  )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
D
解析 F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变式,因此控制高秆、矮秆性状的基因遗传遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb,A正确;矮秆基因型为A_bb、aaB_,因此F2矮秆的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb,共4种,B正确;由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆,C正确;F2矮秆基因型为A_bb、aaB_,共6份,纯合子基因型为aaBB、AAbb,共2份,因此F2矮秆中纯合子所占比例为1/3;F2高秆基因型为A_B_,共9份,纯合子为AABB,共1份,因此F2高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。
2.(2023·全国乙卷)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是(  )
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
D
解析 根据实验①和②可知,A基因、B基因纯合都会致死,A正确;根据实验①可知,①的亲本基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;由于A、B基因纯合都会致死,所以想要表现出宽叶高茎,只能是杂合子,也就是AaBb,C正确;根据实验①和②分析可知,宽叶高茎基因型为AaBb,自交后代(Aa∶aa)×(Bb∶bb)=(2∶1)×(2∶1),即AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,即所获得子代植株中纯合子(aabb)所占比例为1/9,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(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________。
答案 (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)①4 ②3/4或1/2
解析 (1)实验1中紫叶与绿叶杂交,F1表现为紫叶,F1自交,F2中紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此F1的基因型是AaDd,F2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,F1表现为紫粒,F1自交得F2紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。(2)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,紫粒与白粒杂交,F1表现为紫粒,F1自交得F2紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,则紫粒基因型为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,子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交,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)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的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。②若A和B在一条染色体上,a和b在另一条染色体上,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。若A和b在一条染色体上,a和B在另一条染色体上,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。
SSR与基因在染色体位置上的判断
某植物即可自花传粉又可异花传粉,叶色为绿色,由等位基因A/a控制,叶绿素含量受显性基因影响,雄蕊的育性由等位基因B/b控制。现发现一株叶色为黄绿色(叶绿素含量低于绿色个体)且雄性不育的双突变体,科研人员以该突变株(P2)和野生型(P1)进行的杂交实验,结果如下。回答下列问题。
角度1 考查基础知识和理解能力
(1)实验一亲本中的母本是________,雄性不育株用于杂交实验的优点之一____________________。F2中存在幼株致死现象,致死个体的基因型是________,致死原因可能是_______________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)如果将F2中所有的绿色雄性可育株与绿色雄性不育株间行种植,则在绿色雄性不育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株的概率为________,绿色雄性可育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株的概率为________。
角度2 考查信息获取与问题解决能力
(3)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上、不同品种的同源染色体上的SSR重复次数均不同,故常用于染色体特异性标记。科研人员提取出P1、P2及F2中50株雄性不育株叶肉细胞的核DNA,利用6号、8号染色体上特异的SSR进行PCR扩增,电泳结果如下图。
①据图分析,控制雄性不育性状的基因可能位于________号染色体上。
②2号不育株6号染色体SSR扩增结果出现的原因是________________________
______________________________________________________________________。
答案 (1)P2 雄性不育株作母本无需去雄 AA 叶片无叶绿素,无法进行光合作用而死亡 (2)1/3 1/9 (3)①6 ②F1在减数分裂产生配子过程中,6号同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,形成了同时含雄性不育基因和P1亲本SSR序列的配子,并与含有雄性不育基因和P1亲本SSR序列的配子结合,发育成的子代同时具有两条条带
解析 (1)P2雄性不育,只能作母本。雄性不育株用于杂交实验的优点之一是雄性不育株不需要去雄,可以直接作为母本。叶色为绿色,由等位基因A/a控制,叶绿素含量受显性基因影响,而实验二中黄绿色自交发生性状分离,说明黄绿色是杂合子(Aa),且后代黄绿色∶绿色=2∶1,绿色个体的基因型为aa,说明基因型AA个体致死,致死原因可能是该个体不能合成叶绿素,无法进行光合作用导致死亡。
(2)实验二F2中所有的绿色雄性可育株的基因型及比例为aaBB∶aaBb=1∶2,绿色雄性不育株的基因型为aabb,将所有的绿色雄性可育株与绿色雄性不育株间行种植,由于绿色雄性不育株只能作母本,因此在绿色雄性不育株上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株(aabb)的概率为1/3;绿色雄性可育株(aaBB∶aaBb=1∶2)上收获的种子将来发育成绿色雄性不育株(aabb)的概率为1/3×1/3=1/9。(3)①据图分析,F2中50株雄性不育株叶肉细胞的核DNA的SSR中,所有的不育植株6号染色体SSR均有条带,故控制雄性不育性状的基因可能位于6号染色体上。②2号不育株6号染色体SSR扩增结果是含有双亲的SSR,原因可能是F1在减数分裂产生配子过程中,6号同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,形成了同时含雄性不育基因和P1亲本SSR标记的配子,并与含有雄性不育基因和P1亲本SSR标记的配子结合,发育成的子代同时具有两条条带。
A组 基础巩固
1.(2025·湖北武汉期末)某种植物茎的高度由两对等位基因(A/a和B/b)共同控制,这两对等位基因独立遗传。该植物在自然状态下既可以进行自交,也可以进行自由交配。现有基因型为AaBb的个体进行自交,F1植株表现为高茎∶矮茎=9∶7,F1自由交配,F2高茎植株中纯合子占比为(  )
A.1/4       B.1/9
C.4/9 D.9/16
B
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解析 基因型为AaBb的个体进行自交,F1植株表现为高茎∶矮茎=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明高茎的基因型为A_B_(即AABB、AABb、AaBB、AaBb),而矮茎的基因型则为A_bb、aaB_、aabb(即AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb),由于这两对等位基因独立遗传,分别计算每一对等位基因在F1中的比例。对于A、a这一对基因,F1中AA、Aa、aa的比例为1∶2∶1;同理,对于B、b这一对等位基因,F1中BB、Bb、bb的比例也为1∶2∶1。由于F1自由交配,可以使用基因频率来计算F2的基因型比例。在F1中,A的基因频率=1/4+1/2×1/2=1/2,a的基因频率为1/2;B的基因频率=1/4+1/2×1/2=1/2,b的基因频率为1/2 。因此在F2中高茎植株(A_B_)的比例为(1/2×1/2+2×1/2×1/2)×(1/2×1/2+2×1/2×1/2)=9/16,高茎植株中纯合子(AABB)的比例为1/2×1/2×1/2×1/2=1/16,所以高茎植株中纯合子占比为1/16÷ 9/16=1/9。
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2.某植物的花色有红花和白花,叶形有缺刻叶和全缘叶,现取甲和乙杂交,F1均表现为红花全缘叶,F1自交得F2的表型及比例为红花全缘叶∶红花缺刻叶∶白花全缘叶∶白花缺刻叶=45∶15∶3∶1。下列叙述错误的是(  )
A.该植物的花色受三对等位基因控制
B.控制花色的基因中,只要有一个显性基因即表现为红花
C.控制叶形基因的遗传不遵循自由组合定律但遵循分离定律
D.控制花色基因的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律
A
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解析 根据统计结果,F2中红花∶白花=15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此该植物花色受两对等位基因控制,A错误;F2中红花∶白花=15∶1,白花为隐性性状,其他为红花,即只要有一个显性基因就表现为红花,B正确;根据统计结果F2中全缘叶∶缺刻叶=3∶1可知,叶形由一对等位基因控制,控制该性状的基因的遗传遵循分离定律,C正确;花色受两对等位基因控制,相关基因的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律,D正确。
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3.(2026·广东茂名模拟)在种质资源库中挑选某二倍体作物甲、乙两个高甜度纯合品系进行杂交,F1均表现为甜,F1自交得到的F2出现甜∶不甜=13∶3,假设不甜植株的基因型为aaBB和aaBb,如图中,能解释杂交实验结果的代谢途径有(  )
D
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A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析 F1自交得到的F2出现甜∶不甜=13∶3,不甜植株的基因型为aaBB和aaBb,只有B导致不甜,当A与B同时存在时,表现为甜,说明A抑制B的表达,D符合题意。
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4.(2026·河南安阳模拟)某种植物花的颜色由两对独立遗传的等位基因B、b和D、d控制,基因B控制红色素合成(BB和Bb的效应相同),基因D为修饰基因,DD与Dd的淡化程度不同,可将红色淡化为白色或粉红色。将一株纯合的红花植株与一株纯合的白花植株进行杂交实验得F1,F1为粉红色植株,F1自交得F2。下列说法错误的是(  )
A.控制该植物花色的两对基因符合自由组合定律
B.DD与Dd基因型中能将红色淡化为白色的是DD
C.亲本中白色植株的基因型可能为BBDD或bbDD
D.F2的表型及比例为白花植株∶粉红花植株∶红花植株=7∶6∶3
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解析 由题意可知,某种植物花的颜色由两对独立遗传的等位基因B、b和D、d控制,独立遗传的两对基因遵循自由组合定律,A正确;由题意可知,植物表型与基因型的对应关系为:红色的基因型为B_dd,粉红色的基因型为B_Dd,白色的基因型为B_DD、bb_ _,将一株纯合的红花植株(BBdd)与一株纯合的白花植株(BBDD、bbdd或bbDD)进行杂交实验得F1,F1为粉红色植株,说明亲本基因型组合为BBdd×bbDD或BBdd×BBDD,F1基因型为BbDd或BBDd,表现为粉红色,说明DD与Dd基因型中能将红色淡化为粉红色的是Dd,故能将红色淡化为白色的是DD,F1自交,F2中B_dd∶B_Dd∶(B_DD+bb_ _)=红花植株∶粉红花植株∶白花植株=3∶6∶7或BBDD∶BBDd∶BBdd=白花植株∶粉红花植株∶红花植株=1∶2∶1,B、C正确,D错误。
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5.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对基因共同控制并且各自独立遗传(用基因A/a、B/b……表示),用纯合花的顶生和纯合腋生豌豆作为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生∶腋生=63∶1。下列相关叙述错误的是(  )
A.该相对性状至少由3对等位基因共同控制
B.将F1进行测交,后代中腋生植株所占比例为1/8
C.将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为5/63
D.让F2植株中顶生个体进行自交不发生性状分离的个体所占比例为37/63
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解析 由题干可知,F2中顶生∶腋生=63∶1,故腋生占1/64,因其为隐性性状,所以1/64=(1/4)3,故至少由三对等位基因共同控制,A正确;由A项分析可知F1基因型为AaBbCc(设由三对等位基因控制),因此,对F1测交,后代获得腋生(aabbcc)的概率=(1/2)3=1/8,B正确;将F2中顶生个体进行测交,后代中腋生植株所占比例为8/63×1/8+4/63×1/4×3+2/63×1/2×3=7/63,C错误;由C项分析可知,让F2中顶生个体进行自交,不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,在F2顶生个体中占8/63+4/63×3+2/63×3=26/63,则能够稳定遗传(即不发生性状分离)的占1-26/63=37/63,D正确。
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6.(2025·湖北武汉期末)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可能无矮茎红花
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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,高茎红花(9份)的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb=1∶2∶2∶4,矮茎红花(3份)的基因型及比例为aaBB∶aaBb=1∶2,对比题干都少了2份,说明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;若F1中高茎红花植株(AaBb)的aB花粉不育,则该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。
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7.某植物的花色受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时,花色为白色,当存在显性基因时,随着显性基因数量的增加,花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中有白花植株和4种红花植株,按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。下列说法正确的是(  )
A.亲本的表型可为白色和最红色或者两种深浅不同的红色
B.F2中与亲本表型相同的类型占1/8或3/8
C.该植物的花色遗传只遵循自由组合定律
D.用F1作为材料进行测交实验,测交后代每种表型各占1/4
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解析 由题干信息分析可知,F1的基因型是AaBb,因此两株纯合亲本基因型组合是AABB×aabb或AAbb×aaBB,如果是前者,属于最红色和白色,后者都属于深浅相同的红色,A错误;如果亲本基因型是AABB、aabb,F2中与亲本表型相同的类型占1/8,如果亲本基因型是AAbb、aaBB,F2中与亲本表型相同的是含有2个显性基因的个体,分别是AaBb、AAbb、aaBB,占3/8,B正确;该植物花色的遗传同时遵循分离定律和自由组合定律,C错误;F1测交后代的基因型及其比例是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表型比例是1∶2∶1,D错误。
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8.(2026·湖南常德模拟)某自花传粉植物的果实有扁形、圆形和长形3种,由独立遗传的两对等位基因A/a、B/b共同控制。现让两株结圆形果实的植株进行杂交,F1果实均为扁形,F1自交得F2,F2果实的表型及比例为扁形∶圆形∶长形=5∶6∶1(存在某种配子致死)。下列相关叙述错误的是(  )
A.将F2中结扁形果实植株自交,不可根据其后代比例判断其基因型
B.让F2中结圆形果实植株分别自交,后代出现扁形果实的概率为0
C.F2的扁形果实和圆形果实中杂合子分别占1、2/3
D.根据F2的表型及比例可知基因A或B纯合致死
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解析 F2中的表型比例为5∶6∶1,为9∶3∶3∶1的变式,只有双显中死亡4份,则F1的基因型为AaBb,推测可能是基因型为AB的雌配子或雄配子致死,导致双显性状中少4份,则扁形的基因型为A_B_,共有AaBB、AABb、AaBb三种基因型;其中AaBb自交后代表型及比例为扁形∶圆形∶长形=5∶6∶1,AABb、AaBB自交后代表型及比例均为扁形∶圆形=1∶1,无法区分,所以不可以通过自交判断F2扁形果实植株的基因型,A正确,D错误;F2中的圆形果实基因型为A_bb和aaB_,分别自交,后代不可能出现扁形(基因型为A_B_)果实,B正确;根据F2的表型及比例可推测扁形果实植株的基因型为AaBB、AABb、AaBb,圆形果实植株的基因型为A_bb和aaB_,长形果实植株的基因型为aabb,F2的扁形果实和圆形果实植株中杂合子分别占1、2/3,C正确。
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B组 能力提升
9.金鱼草是一种二倍体植物,其花色由一对等位基因R、r控制,基因型为RR、Rr和rr的植株分别开红花、粉红花和白花;叶形(阔叶、狭叶)则由另一对基因D、d控制,D对d是完全显性。一株粉红花狭叶金鱼草(亲本)自交产生的800株后代(F1)中粉红花阔叶个体约100株。不考虑产生配子时发生染色体互换及其他变异,下列分析合理的是(  )
A.亲本的基因型是Rrdd
B.F1共有4种表型和9种基因型
C.F1中开红花且狭叶的个体占3/8
D.F1红花狭叶自交产生的F2中,D的基因频率为2/3
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解析 本狭叶自交获得的子代出现了阔叶,说明阔叶是隐性性状,且基因型Rr表现为粉红花,因此亲本的基因型是RrDd,A不合理;亲本RrDd自交,子代有RRDD、RrDD、rrDD、RRDd、RrDd、rrDd、RRdd、Rrdd、rrdd 9种基因型,但DD、Dd表型一样,RR、Rr、rr表型不一样,因此有6种表型,B不合理;亲本RrDd自交,用分离定律的方法求解自由组合定律,Rr自交,子代中RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,Dd自交,子代中DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,红花基因型为RR,狭叶为DD和Dd,所以F1中开红花且狭叶的个体占1/4×3/4=3/16,C不合理;由于只需计算D的基因频率,因此只需考虑F1狭叶自交即可,F1狭叶基因型为1/3DD、2/3Dd,1/3DD自交得到1/3DD,2/3Dd自交计算方法是2/3×(1/4DD、2/4Dd、1/4dd)=1/6DD、2/6Dd、1/6dd,因此F1狭叶自交产生的F2中DD=1/3+1/6=3/6,Dd=2/6,dd=1/6,D的基因频率=3/6+2/6×1/2=2/3,D合理。
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10.(2026·湖北襄阳模拟)番茄中基因A、a控制植株的有无茸毛,果实的红色与黄色是一对相对性状。控制两对相对性状的基因独立遗传,育种工作者为研究这两对遗传性状的特点进行了如图的杂交实验。下列分析错误的是(  )
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B
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A.F2有茸毛∶无茸毛=2∶1,说明可能存在AA致死
B.根据F2的表型比例,说明控制果实颜色的基因的遗传不遵循自由组合定律
C.控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上
D.F1有茸毛红果测交,子代红果∶黄果=1∶3
解析 在F2中有茸毛与无茸毛之比为2∶1,说明此相对性状受一对等位基因控制,而此比例不是3∶1,说明显性纯合子(AA)可能致死,A正确;F2红果∶黄果=9∶7,该比例为9∶3∶3∶1的变形,说明控制该性状的基因位于两对同源染色体上,它们遗传遵循基因的自由组合定律,B错误;由题意分析可知,控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上,C正确;根据F1有茸毛红果自交产生的F2中红果∶黄果=9∶7可知,其测交子代红果∶黄果=1∶3,D正确。
11.(12分)(2025·吉林松原模拟)荠菜蒴果有三角形和卵形两种表型,让纯种的结三角形蒴果的植株与结卵形蒴果的植株杂交得F1,F1均表现为三角形蒴果,从F1中随机选取部分植株自交得到F2,F2中表型及比例为三角形∶卵形=15∶1。研究人员对此提出了三种观点。
观点一:荠菜蒴果的形状受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,aa与bb同时存在时表现为卵形,其余情况均表现为三角形。
观点二:荠菜蒴果的形状受一对等位基因A/a控制,但含某种基因的部分花粉不育,导致F2的性状分离比偏离3∶1。
观点三:荠菜蒴果的形状受一对等位基因A/a控制,但基因型为aa的部分受精卵不能发育,导致F2的性状分离比偏离3∶1。
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回答下列问题:
(1)依据观点一,可推测上述杂交亲本的基因型为________,F2结三角形蒴果植株中纯合子所占比例为________。若F2结三角形蒴果植株自交,收获每一植株所结的种子后,将每株所结种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/15的株系所结果实的表型及比例相同,其表型和比例为____________。
(2)依据观点二,则可推测F1产生的含____(填“A”或“a”)基因的花粉部分不育。
(3)依据观点三,基因型为aa的部分受精卵不能正常发育的原因可能是_____________________________________________________________________
_________________________________________________________(答一点)。
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(4)为探讨三种观点的合理性,以F2中结卵形蒴果植株和保留的F1为实验材料进行测交,F1植株应为________(填“父本”或“母本”)。若子代的表型及比例为________________,则观点一成立;若子代的表型及比例为__________________,则观点二成立;若子代的表型及比例为________________,则观点三成立。
答案 (1)AABB、aabb 1/5 三角形∶卵形=15∶1(或三角形∶卵形=3∶1) (2)a (3)基因型为aa的个体适应环境的能力较差;基因a的表达水平低,导致基因型为aa的个体的生存能力低 (4)父本 三角形∶卵形=3∶1 三角形∶卵形=7∶1 三角形∶卵形=5∶1
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解析 (1)依据观点一,亲本的基因型为AABB、aabb,F1基因型为AaBb,F2中结三角形蒴果植株的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,共8种,分别占比1/16、2/16、2/16、4/16、1/16、2/16、1/16、2/16,F2三角形蒴果植株中纯合子所占比例为3/15,即1/5。4/15AaBb植株自交,F3荠菜蒴果的表型及比例为三角形∶卵形=15∶1;2/15Aabb植株和2/15aaBb植株自交,F3荠菜蒴果的表型及比例均为三角形∶卵形=3∶1。(2)依据观点二,当F1产生的含a基因的花粉部分不育时,可导致基因型为aa的植株比例下降,出现F2中表型及比例为三角形∶卵形=15∶1。(3)不同基因型个体存活率不同的原因可以从多个角度进行分析,包括遗传因素、环境影响、自然选择以及基因与表型之间的相互作用等。
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基因型为aa的部分植株不能存活的原因可能是基因型为aa的植株适应环境的能力较差;基因a的表达水平低,导致基因型为aa的植株的生存能力低等。(4)F2中的结卵形蒴果植株作母本,保留的F1作父本,进行测交。若观点一成立,母本基因型为aabb,父本基因型为AaBb,子代表型及比例为三角形∶卵形=3∶1;若观点二成立,母本基因型为aa,父本基因型为Aa,含基因a的花粉有6/7不育,故子代表型及比例为三角形∶卵形=7∶1;若观点三成立,母本基因型为aa,父本基因型为Aa,子代基因型为aa的受精卵有4/5不能存活,故子代表型及比例为三角形∶卵形=5∶1。(共58张PPT)
[课标要求] 1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。2.基因分离定律解题规律和方法。
1.根据子代性状判断
2.合理设计杂交实验进行判断
1.(2026·河南洛阳模拟)已知马的毛色有栗色和白色两种,由位于常染色体上的一对等位基因控制。在自由放养多年的一马群中,两基因频率相等。正常情况下,每匹母马一次只生产一匹小马。以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是(  )
A.选择多对栗色马与白色马杂交,若后代白色马明显多于栗色马,则白色为显性
B.随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配,若所产小马都是栗色,则栗色为显性
C.自由放养的马群随机交配一代,若后代栗色马明显多于白色马,则栗色为显性
D.选择多对栗色公马和栗色母马交配一代,若后代全部为栗色马,则白色为显性
解析 正常情况下,每匹母马一次只生产一匹小马。随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配,所产的小马只有6匹,由于后代数目少,例如,Aa(白色)×aa(栗色)→aa,存在偶然性,6匹马可以全是栗色,所以仍不能确定栗色为显性。
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2.(2022·全国甲卷,节选)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是_____________________________
_____________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是_______________________________________。
答案 糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯植株上全为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
解析 假设糯和非糯这对相对性状受等位基因A/a控制,因为两种玉米均为雌雄同株,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯为显性,则其基因型为AA,非糯基因型为aa;则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒;非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯植株上全为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
生物个体的常用鉴别方法
①鉴别一只动物是否为纯合子,常用测交法。②鉴别一株植物是否为纯合子,四种方法均可,其中自交法最简便。③鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物)。④提高优良品种的纯度,常用自交法。⑤检验待测个体的基因型,常用测交法。
3.番茄的红果(R)对黄果(r)为显性。以下关于一株结红果的番茄是纯合子还是杂合子的叙述,正确的是(  )
A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定 B.不能通过该红果自交来鉴定
C.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定 D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
解析 该红果植株与红果纯合子(RR)杂交后代都是红果(R_),所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,A错误;能通过该红果植株自交来鉴定,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代既有红果也有黄果,则其是杂合子,B错误;能通过与黄果纯合子(rr)杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代既有红果也有黄果,则其是杂合子,C正确;能通过与红果杂合子杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,D错误。
C
4.(2025·湖南长沙期末)油菜花为两性花,花色多样,科研人员用油菜的纯合白花和纯合黄花两个品种进行花色杂交实验,实验过程如图所示。请回答下列问题:
(1)若已知油菜的白花和黄花受一对等位基因控制。正反交实验中,F1油菜花色都为乳白花,由此可推断该乳白花是______________(填“杂合子”“纯合子”或“杂合子和纯合子”)。
(2)请设计实验对第(1)问的推断做出验证。
①选用F1乳白花进行________(填“杂交”或“自交”)。
②统计后代中花色的数量及比例。
③结果分析:若子代中________________________________,则第(1)问推断成立;若子代中未出现上述结果,则第(1)问推断不成立。
答案 (1)杂合子 (2)①自交 ③白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1
解析 (1)正交和反交实验中,F1油菜花色都为乳白花,不和双亲当中的任何一方完全一致,该现象可能是由杂合子中存在的不完全显性情况导致的。(2)使用“假说—演绎法”设计实验,依据第(1)问的假设,若对乳白花(Dd,假设相关基因用D/d表示)进行自交实验,则其后代会出现性状分离。根据不完全显性的假设,后代性状分离比为白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1。若实验验证环节的结果和假设一致,则该假说成立,否则假说不成立。
2.由子代推断亲代的基因型
5.(2026·广东广州模拟)人的耳垢有油性(油耳)和干性(干耳)两种类型,并且受一对遗传因子A、a控制。有人对某一社区670个独生子女的家庭进行了调查,结果如表所示。下列有关分析错误的是(  )
项目 父亲 母亲 油耳男孩 油耳女孩 干耳男孩 干耳女孩
组合一 油耳 油耳 90 80 10 15
组合二 油耳 干耳 25 30 15 10
组合三 干耳 油耳 26 24 6 4
组合四 干耳 干耳 0 0 160 175
C
A.油耳是显性性状,干耳是隐性性状
B.组合一中,父母均为杂合子的家庭至少有25个
C.组合二中,油耳父亲的遗传因子组成是Aa
D.组合三中,油耳母亲的遗传因子组成有的是AA,有的是Aa
解析 分析题表中组合一,双亲都为油耳,却生出了干耳子女,说明干耳为隐性性状,油耳为显性性状,A正确;油耳夫妇若生出干耳子女,则双亲必为杂合子,由表中组合一数据可知干耳女孩和干耳男孩的数量为25,所以组合一中,父母均为杂合子的家庭至少有25个,B正确;组合二的子女中,油耳∶干耳=11∶5,则油耳父亲的遗传因子组成是Aa或AA,C错误;组合三的子女中,油耳∶干耳=5∶1,则油耳母亲的遗传因子组成是Aa或AA,D正确。
6.已知小鼠的灰色与白色是一对相对性状,由一对等位基因控制。如图为小鼠毛色的遗传图解,则下列判断错误的是(  )
B
A.小鼠的灰色为显性性状,白色为隐性性状
B.1号、2号、4号、5号的基因组成都相同的概率为2/3
C.若3号与4号杂交,子代为白色的概率为1/2
D.F1、F2的结果都表明发生了性状分离
解析 1号和2号均为灰色,杂交得到3号为白色,说明灰色对白色为显性,A正确;设小鼠的毛色由等位基因A、a控制,由于灰色对白色为显性,且1号和2号杂交得到的3号为白色(aa),1号和2号的基因型均为Aa;同样4号和5号杂交得到的6号为白色(aa),4号和5号的基因型均为Aa,所以1号、2号、4号、5号的基因组成都相同的概率为1,B错误;3号基因型为aa,4号基因型为Aa,若3号与4号杂交,子代为白色的概率为1/2,C正确;杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离,F1、F2出现灰色和白色的结果表明发生了性状分离,D正确。
1.自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代,杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示:
2.自由交配的概率计算
(1)若杂合子(Aa)连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4;若杂合子(Aa)连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2)。
(2)自由交配问题的三种分析方法:如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
①列举法
基因型(♂/♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A_、1/9aa
②配子法
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
③遗传平衡法:先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型概率+1/2杂合子基因型概率”推知,亲代中A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
7.(2025·四川绵阳期末)苋菜的紫叶对绿叶为完全显性,由一对等位基因控制。现将多株紫叶苋菜与绿叶苋菜杂交,子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为5∶1。如果让亲本紫叶苋菜自交,子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为(  )
A.2∶1         B.3∶1
C.5∶1 D.11∶1
解析 假设相关基因用A、a表示,将多株紫叶苋菜(A_)与绿叶苋菜(aa)杂交,子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜(aa)的数量比为5∶1,说明亲本紫叶苋菜产生的A配子占5/6,a配子占1/6,则亲本紫叶苋菜中AA占2/3,Aa占1/3;亲本2/3AA自交全为AA,1/3Aa自交,其中A_占1/3×3/4=1/4,aa占1/3×1/4=1/12,故子一代中A_为2/3+1/4=11/12,aa占1/12,即子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为11∶1,D符合题意。
D
8.(2024·安徽卷)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(  )
A.1/2 B.3/4
C.15/16 D.1
A
解析 相关基因用A/a表示,当黄色对白色为显性性状时,则亲代白色雌虫的基因型为aa,由于雄虫只有黄色,且控制白色的基因在雄虫中不表达,则亲代黄色雄虫的基因型可能为AA、Aa或aa;当亲代黄色雄虫的基因型为aa时,F1雌性才能全为白色,F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例为1。当白色对黄色为显性性状时,则亲代白色雌虫基因型为AA或Aa,黄色雄虫基因型为AA或Aa或aa,当白色雌虫基因型为AA时,若黄色雄虫基因型为AA,则F1雌、雄性个体基因型均为AA,F1自由交配,F2雌、雄性个体基因型均为AA,则F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1雌、雄个体的基因型均为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2雌、雄个体的基因型均为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,则F2雌性中白色个体的比例为15/16;若黄色雄虫基因型为aa,则F1雌、雄个体的基因型均为Aa,F1自由交配,F2雌、雄个体的基因型均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为3/4。当白色雌虫的基因型为Aa时,只有黄色雄虫基因型为AA时才会出现F1雌性全为白色,此时F2雌性中白色个体的比例为15/16,A符合题意。
1.(2021·湖北卷)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是(  )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
B
解析 结合题意可知,假设酒窝的相关基因用A、a表示,甲为有酒窝男性,基因型为AA或Aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa,乙为无酒窝男性,基因型为aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,则甲与丙结婚,若两者基因型均为Aa,则生出的孩子基因型可能为aa,表现为无酒窝,A错误;乙与丁结婚,生出的孩子基因型均为aa,表现为无酒窝,B正确;乙与丙结婚,若丙基因型为AA,则生出的孩子均有酒窝,若丙基因型为Aa,则生出的孩子有酒窝的概率为50%,C错误;若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩aa,则甲的基因型只能为Aa,是杂合子,D错误。
2.(经典高考题)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(  )
A.①或②      B.①或④ C.②或③ D.③或④
解析 验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子;实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子;在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②③判定植株甲为杂合子。
B
雄性不育与杂种优势
油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
角度1 考查信息的整合和理解能力
(1)由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受________对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为________性性状。
(2)杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是____________
_______________________________________________________________。
角度2 考查原因分析与问题解决能力
(3)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与______________性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为____________________。
②将上述种子种成母本行,将基因型为______的品系种成父本行,用于制备YF1。
③杂合子的产量往往比纯合子高,为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)一 显 (2)A1对A2为显性,A2对A3为显性 (3)①雄性不育 A2A3∶A3A3=1∶1 ②A1A1 ③母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合种子,故去除育性正常个体
解析 (1)杂交一的结果说明育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制;杂交二的结果说明雄性不育为显性性状。(2)根据题意分析,已知杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定,且品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3,则根据杂交一的结果判断,A1对A2为显性;根据杂交二的结果判断,A2对A3为显性。(3)①据图分析,经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3(A3A3)的优良性状与雄性不育(A2A2)性状整合在同一植株(A2A3)上,该植株与品系3(A3A3)杂交所结种子的基因型及比例为A2A3∶A3A3=1∶1。②将上述种子种成母本行,将基因型为A1A1的品系1种成父本行,用于制备YF1(兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子)。③为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行(A2A3、A3A3)中育性正常的植株,否则得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是母本中育性正常个体自交后代为纯合子,其产量低于杂合子。
A组 基础巩固
1.菠菜的圆叶对尖叶是由位于常染色体上的一对等位基因控制的相对性状,选用圆叶植株甲和尖叶植株乙进行杂交实验。下列有关显隐性的判断和基因组成的分析,正确的是(  )
A.若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶为隐性性状
B.若乙自交,后代尖叶∶圆叶=3∶1,则尖叶为显性性状
C.若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则甲为隐性纯合子
D.若甲、乙杂交,后代圆叶∶尖叶=1∶1,则甲为杂合子
解析 若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶可能为隐性性状,也可能为显性性状,A错误;若乙(尖叶植株)自交,后代尖叶∶圆叶=3∶1,则尖叶为显性性状,B正确;若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则甲为显性纯合子,C错误;若甲、乙杂交,后代圆叶∶尖叶=1∶1,则甲或乙为杂合子,D错误。
B
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2.(2025·河北保定期末)玉米是雌雄同株植物,其种子的籽粒饱满和凹陷受一对等位基因控制。现有一批纯合的籽粒饱满玉米种子和纯合的籽粒凹陷玉米种子,为鉴定这对相对性状的显隐性关系,下列杂交思路合理的是(  )
A.分别种植两种玉米种子,再将得到的植株分别自交,观察子代的性状
B.分别种植两种玉米种子,再将得到的植株相互杂交,观察子代的性状
C.种植籽粒饱满的玉米种子,再将得到的植株自交,观察子代的性状
D.种植籽粒凹陷的玉米种子,再将得到的植株自交,观察子代的性状
解析 分别种植两种玉米种子或单独种植某种种子,再将得到的植株分别自交,子代均为纯合子,无法鉴定这对相对性状的显隐性关系,A、C、D不合理;分别种植两种玉米种子,再将得到的植株相互杂交,子代的性状为显性性状,B合理。
B
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3.家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是(  )
A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
解析 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M基因型不可能是AA,则M一定是杂合子,A、C、D合理;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子,B不合理。
B
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4.豌豆的紫花对白花为显性。两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆。现去掉F1中的白花豌豆,则自然状态下F2的表型比例为(  )
A.1∶1 B.3∶1
C.5∶1 D.9∶6
解析 由题意可知,两紫花豌豆为杂合子。若控制花色的基因用A和a表示,则F1的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中aa表现为白花;去掉F1中的白花豌豆,则剩余的紫花豌豆中,基因型为AA的个体占1/3,Aa的个体占2/3;豌豆在自然状态下只能进行自交;因此1/3AA的紫花植株自交所得的F2均为紫花,2/3Aa的紫花植株自交所得的F2中白花(aa)为2/3×1/4=1/6,紫花(A_)为2/3×3/4=1/2。所以,F2的表型及比例为紫花∶白花=(1/3+1/2)∶1/6=5∶1,C符合题意。
C
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5.(2025·陕西西安期末)番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是(  )
4
C
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12
实验组 亲本表型 F1的表型和植株数目
红果/个 黄果/个
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
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A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状
B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验组2的F1红果番茄均为杂合子
D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
解析 由实验组2或实验组3分析可知,红果为显性性状,A错误;实验组1的亲本基因型:红果为Aa,黄果为aa,B错误;实验组2的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa,F1红果番茄均为杂合子,基因型为Aa,C正确;实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa,D错误。
4
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6.黄瓜为雌雄同株、异花授粉的植物,果实有刺对果实无刺为显性。现有一批杂合有刺黄瓜,在没有淘汰和自然选择下进行如下处理:①单独种植管理,得到的每代种子再分别单独种植;②常规种植管理,得到的每代种子均常规种植。下列相关说法错误的是(  )
A.①方案,F2果实有刺植株中杂合子占2/5
B.①方案,随种植代数的增加果实有刺的植株比例逐渐增多
C.②方案,F3果实无刺植株占1/4
D.不管种植多少代,①②方案A、a的基因频率始终不变
4
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B
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解析 假设黄瓜有刺和无刺的相关基因分别为A、a,①方案相当于自交,Aa自交,F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,再单独种植,则F2中AA=aa=3/8,Aa=1/4,F2中有刺的为AA∶Aa=3∶2,其中杂合子占2/5,A正确;①方案相当于自交,自交情况下杂合子比例会逐代减小,则Aa的比例会逐渐减小,而AA与aa的比例相等,aa的比例会增加,而果实有刺的植株的比例=1-aa的比例,因此随种植代数的增加果实有刺的植株比例逐渐降低,B错误;②方案相当于自由交配,每一代中A=a=1/2,则无刺果实植株(aa)占1/4,C正确;在没有淘汰和自然选择的情况下,不管种植多少代,①②方案A、a的基因频率始终不变,D正确。
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7.(2026·广东揭阳模拟)豌豆的红花和白花是一对相对性状,由等位基因A/a控制。随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是(  )
A.红花对白花为显性
B.亲本红花植株中纯合子占多数
C.子代中纯合子占多数
D.子代产生的配子中含a基因的更多
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C
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解析 随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1,则在红花对白花为显性的情况下,红花亲本有两种基因型,即为AA和Aa,进而可表现为与白花个体杂交产生的子代会出现上述比例,A正确;红花植株的基因型为AA或Aa,因为只有基因型为Aa的红花植物自交才能出现白花,这里设红花植物群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为(1/2)x=1/6,x=1/3,即亲代红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1,故亲本红花植株多数为纯合子,B正确;亲代中AA∶Aa=2∶1,让该群体与白花植株进行杂交,后代中红花个体均为杂合子,白花个体均为纯合子,可见F1中杂合子(Aa)占多数,C错误;亲代中AA∶Aa=2∶1,子代中Aa和aa的比例为5∶1,该群体产生的配子中含有a的配子比例为5/6×1/2+1/6=7/12,可见含a基因的配子较多,D正确。
4
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8.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其基因型为AA的个体是红褐色,基因型为aa的个体是红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表型及比例分别是(  )
A.自交:红褐色∶红色=5∶1;自由交配:红褐色∶红色=8∶1
B.自交:红褐色∶红色=3∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶1
C.自交:红褐色∶红色=2∶1;自由交配:红褐色∶红色=2∶1
D.自交:红褐色∶红色=1∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶5
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C
解析 亲本的基因型及概率:1/3AA、2/3 Aa,雌∶雄=1∶1,自交的子代中基因型AA占1/3×1+2/3×1/4=1/2,Aa占2/3×1/2=1/3,aa占2/3×1/4=1/6;在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛)、1/2为红色(雌牛),因此子代中红褐色个体占1/2+1/3×1/2=2/3,则红色个体占1/6+1/3×1/2=1/3,即红褐色∶红色=2∶1。求自由交配产生子代的基因型时,可利用配子的概率求解,亲本产生的雄(或雌)配子中:A占2/3、a占1/3,则自由交配产生子代的基因型及概率:AA的概率=2/3×2/3=4/9,Aa的概率=2×2/3×1/3=4/9,aa的概率=1/3×1/3=1/9;再根据前面的计算方法可知,子代的表型及比例为红褐色∶红色=2∶1。故选C。
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B组 能力提升
9.(2025·河北沧州期末)人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的相对性状。某校的研究性学习小组调查了人类眼睑的遗传情况,其中有一对都是双眼皮的年轻夫妇,男方的父亲是单眼皮,女方的妹妹也是单眼皮,但女方双亲都是双眼皮。这对年轻夫妇中女方是单眼皮基因携带者的概率及生出单眼皮女孩的概率是(  )
A.1/2,1/12 B.1/2,1/6 C.2/3,1/6 D.2/3,1/12
解析 假设单眼皮、双眼皮这对相对性状是由基因A/a控制的,根据题干信息“女方的妹妹也是单眼皮,但女方双亲都是双眼皮”可判断,单眼皮是隐性性状且相关基因位于常染色体上,女方的基因型为AA或Aa,为Aa的概率是2/3,男方的父亲是单眼皮,所以男方的基因型为Aa,因此这对夫妇生出单眼皮女孩的概率是2/3×1/4×1/2=1/12,D符合题意。
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D
10.(2026·河北衡水模拟)将基因型为Aa的豌豆连续自交,后代中纯合子和杂合子所占比例的坐标曲线如图所示,据此分析,错误的说法是(  )
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C
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
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解析 杂合子自交n代,后代纯合子所占的比例为1-(1/2)n,自交代数越多,该值越趋向于1,所以a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例,A正确;纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子,并且二者所占比例相等,因此显(隐)性纯合子所占的比例=1/2[1-(1/2)n],自交代数越多,该值越趋向于1/2,所以b曲线可代表自交n代后显(隐)性纯合子所占的比例,B正确,C错误;杂合子的比例为(1/2)n,杂合子数量随着自交代数增加,不断减少,c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化,D正确。
11.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交得F1,让F1中的雌雄个体进行交配得F2,下列分析错误的是(  )
A.若将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3,则F3中灰身与黑身果蝇的比例是8∶1
B.若将F2中所有黑身果蝇除去,让遗传因子组成相同的灰身果蝇进行交配,则F3中灰身与黑身的比例是5∶1
C.若F2中黑身果蝇不除去,让果蝇进行自由交配,则F3中灰身与黑身的比例是3∶1
D.若F2中黑身果蝇不除去,让遗传因子组成相同的果蝇进行交配,则F3中灰身与黑身的比例是8∶5
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解析 F2基因型为1BB、2Bb、1bb,将F2中所有黑身果蝇(bb)除去,让灰身果蝇(1BB、2Bb)自由交配,F3中黑身果蝇的比例为2/3×2/3×1/4=1/9,即灰身与黑身果蝇的比例是8∶1,A正确;将F2中所有黑身果蝇(bb)除去,让遗传因子组成相同的灰身果蝇(1BB、2Bb)进行交配,F3黑身果蝇的比例为2/3×1/4=1/6,所以F3中灰身∶黑身=5∶1,B正确;若F2中黑身果蝇不除去,F2基因型为1BB、2Bb、1bb,B配子的概率=b配子的概率=1/2,所以让果蝇进行自由交配,后代黑身果蝇的比例为1/2×1/2=1/4,则F3中灰身∶黑身=3∶1,C正确;若F2中黑身果蝇不除去,让遗传因子组成相同的果蝇进行交配,则F3中灰身∶黑身=(1/4+1/2×3/4)∶(1/4+1/2×1/4)=5∶3,D错误。
12.(12分)(2026·辽宁沈阳模拟)金鱼草是雌雄同株多年生植物,可在一个花期内连续开花,其花色受一对等位基因控制。用纯合红色花品系与纯合淡黄色花品系杂交,亲本及F1的表型如下表所示。回答下列问题:
1
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3
5
6
7
8
9
10
4
11
12
环境条件 光充足
低温 光充足
温暖 光不足
温暖
亲代
表型 红色花品系 红色花 红色花 红色花
淡黄色
花品系 淡黄
色花 淡黄
色花 淡黄
色花
F1表型 红色花 粉色花 淡黄色花
(1)在________环境条件下,金鱼草的淡黄色花是隐性性状。以上情况说明,生物体的性状不完全是由________决定的,________对性状也有重要影响。
(2)种植F1,连续自交两代得F3,将F3种植在________环境条件下,其花色表型最多。在这种环境中,F3的花色表型及其对应比例为____________________。若F3植株随机传粉,将所得到的F4栽培在光不足温暖的环境中,则F4的花色表型及其比例为________。
(3)在F4中取一开淡黄色花植株,请设计实验,在花期内用尽量短的时间,在个体水平鉴定其是杂合子还是纯合子(简要写出实验步骤、结果和对应结论)。______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
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答案 (1)光充足低温 基因 环境 (2)光充足温暖 红色花∶粉色花∶淡黄色花=3∶2∶3 红色花∶淡黄色花=1∶3 (3)将该植株移入光充足低温(或光充足温暖)环境中,观察其开花花色。若开红色花(或粉色花),则该植株为杂合子;若开淡黄色花,则该植株为纯合子
解析 (1)光充足低温时,纯合红色花与纯合淡黄色花杂交,F1为红色花,说明此环境下淡黄色花是隐性性状;表型受基因和环境共同影响,体现性状不只是基因决定,环境对性状也有重要影响。(2)由表格可知,光充足温暖环境可使不同基因型(AA、Aa、aa)分别表现为红色、粉色、淡黄色,表型最丰富。F1为粉色花(基因型为Aa),F1自交,F2中会出现1/4 AA、1/2Aa、1/4aa;F2自交,F3中会出现3/8AA、2/8Aa、3/8aa,对应表型及比例为红色花∶粉色花∶淡黄色花=3∶2∶3。
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F3植株随机传粉,先找出配子种类及比例,A占1/2,a占1/2,F4基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa;在光不足温暖环境中,AA表现为红色,Aa和aa均表现为淡黄色,故表型及比例为红色花∶淡黄色花=1∶3。(3)F4中开淡黄色花植株的基因型可以是Aa或aa,因为根据题意,Aa在光充足低温环境中开红色花,在光充足温暖环境中开粉色花,在光不足温暖环境中开淡黄色花;而aa在上述三种环境中均开淡黄色花,故可将该植株移入光充足低温(或光充足温暖)环境中,观察其开花花色。若开红色花(或粉色花),则该植株为杂合子;若开淡黄色花,则该植株为纯合子。
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12(共28张PPT)
1.探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上
[例1] (2026·河南信阳模拟)将一只无眼灰体雌果蝇与一只有眼灰体雄果蝇杂交,子代表型及比例如下表。请回答下列问题:
眼 性别 灰体∶黑檀体
1/2有眼 雌∶雄=1∶1 雌3∶1
雄3∶1
1/2无眼 雌∶雄=1∶1 雌3∶1
雄3∶1
(1)根据上述杂交结果,________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上,判断的理由是________________________
___________________________________________________________________。
(2)根据上述杂交结果,可以判断果蝇无眼性状一定不是位于X染色体上的________(填“显性”或“隐性”)性状。
(3)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅,一些个体为灰翅,已知该对性状受一对等位基因控制,但不知道黄翅和灰翅的显隐关系,请你设计一个通过两对杂交实验来判断这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上的方案。
杂交实验组合:____________________________________________________。
推断和结论:___________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
答案 (1)能 因为黑檀体是隐性性状,如果控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因位于X染色体上,后代雌果蝇不会出现黑檀体(黑檀体果蝇都是雄果蝇),因此基因位于常染色体上 (2)隐性 (3)雄性黄翅×雌性灰翅;雄性灰翅×雌性黄翅 如果正交和反交两组中子一代的任一性状的表现与性别都无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同),说明这对等位基因位于常染色体上;如果正交和反交两组中的一组子一代的任一性状的表现与性别无关,而另一组与性别有关(一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例相同,而另一组中同一性状在雌雄个体中的所占的比例不同),说明这对等位基因位于X染色体上[或把正反交得到的子一代果蝇放在一起统计:如果任一性状的表现与性别都无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同),说明这对等位基因位于常染色体上;如果任一性状的表现与性别都有关(同一性状在雌雄个体中所占的比例不同),说明这对等位基因位于X染色体上]
解析 (1)因为黑檀体是隐性性状,如果控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因位于X染色体上,后代雌果蝇不会出现黑檀体(黑檀体果蝇都是雄果蝇),因此基因位于常染色体上。(2)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交,后代有眼果蝇和无眼果蝇各占1/2,且有眼果蝇和无眼果蝇中雌雄各占1/2,可排除无眼基因为X染色体上的隐性基因。(3)常染色体遗传:正交和反交的子代性状表现一致,与性别无关。X染色体遗传:正交和反交的子代性状表现不同,且与性别关联(如某一性别中特定表型比例显著高于另一性别)。通过对比正交和反交的结果,即可判断基因位于常染色体还是X染色体上。所以杂交实验组合可选雄性黄翅×雌性灰翅;雄性灰翅×雌性黄翅;若两对杂交实验的结果(翅色表型及比例)完全相同,则该对等位基因位于常染色体上;若两对杂交实验的结果不同,则该对等位基因位于X染色体上。
2.探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
(1)适用条件
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(2)基本思路
①用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
②用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
[例2] (2026·广东惠州模拟)科学家在研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有各种纯种果蝇若干,可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上。请完成推断过程:
(1)实验方法:首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交,雌雄两亲本的表型分别为母本表型:________(填“刚毛”或“截毛”,下同);父本表型:________。
(2)预测结果:若子代雄果蝇表现为________,则此对基因位于X、Y染色体的同源区段上,子代雄果蝇基因型为________;若子代雄果蝇表现为________,则此对基因只位于X染色体上,子代雄果蝇基因型为________。
答案 (1)截毛 刚毛 (2)刚毛 XbYB 截毛 XbY
解析 若这对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本的基因型组合为XbXb×XBYB,子代雌、雄果蝇均表现为刚毛,且雄果蝇的基因型为XbYB;若这对基因只位于X染色体上,则亲本的基因型组合为XbXb×XBY,子代雌果蝇表现为刚毛,雄果蝇表现为截毛,且雄果蝇的基因型为XbY。
3.探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
(1)限定一次杂交实验
在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
(2)未限定杂交实验次数
在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断。
[例3] (2026·湖北襄阳模拟)小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性,控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系,一个种群中雌雄鼠均为灰色,另一个种群中雌雄鼠均为黑色,某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题:
(1)根据种群中小鼠的表型,该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上,原因是_______
_________________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段,可选择__________
_________________________杂交,观察后代的表型及比例。
(3)若另一小组欲通过杂交实验(包括测交),确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。
实验步骤:
①黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交;
②____________________________________________________________________;
③统计后代的表型及比例。
结果分析:
①若后代的表型及比例为______________________________________________,
则B、b基因位于Ⅰ区段上;
②若后代的表型及比例为______________________________________________,
则B、b基因位于常染色体上。
答案 (1)两种群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不只随雄性遗传 (2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠 (3)实验步骤:②选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交 结果分析:①雌性均为黑色,雄性均为灰色 ②灰色∶黑色=1∶1且与性别无关
解析 (1)种群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不只随雄性遗传,故可认为控制该性状的基因不位于Ⅱ2区段上。(2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交。如果子代雄性中出现了黑色个体,则说明B、b基因位于Ⅱ1区段上。如果子代雌雄个体均为灰色,则说明B、b基因位于Ⅰ区段上。(3)若选择黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交获得F1,不管B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上,F1均表现为灰色,则还需测定F1个体的基因型,才能确定B、b基因的位置。故选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交,如果后代中雌性个体均为黑色,雄性个体均为灰色,则B、b基因位于Ⅰ区段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB;如果后代中雌雄个体均出现灰色∶黑色=1∶1,且与性别无关,则B、b基因位于常染色体上,即Bb×bb→Bb和bb。
1.已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制。某同学用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。下列哪一组交配既能判断基因的显隐性关系又能判断基因是位于X染色体还是常染色体上(  )
A.子代♀灰体×♂灰体 B.子代♀黄体×♂黄体
C.子代♀黄体×♂灰体 D.子代♀灰体×♂黄体
A
解析 若选择子代♀灰体×♂灰体,后代若发生性状分离,如果只在雄性中出现黄体,则灰体对黄体为显性且基因位于X染色体上,否则该基因位于常染色体上且灰体对黄体为显性;后代若不发生性状分离,则黄体对灰体为显性且基因位于常染色体上,A符合题意;若选择子代♀黄体×♂黄体,无论基因位于X染色体上还是常染色体上,在灰体为显性性状时,后代雌雄均为黄体,B不符合题意;若选择子代♀黄体×♂灰体,子代如果出现雌性全为灰体、雄性全为黄体,则说明该基因位于X染色体上且灰体为显性性状;但是若位于常染色体上,则子代无论雌雄都有灰体和黄体,无法判断显隐性,C不符合题意;若选择子代♀灰体×♂黄体,无论基因位于常染色体还是X染色体上,后代雌雄都是既有灰体又有黄体,D不符合题意。
2.真核生物的基因可以位于细胞质、常染色体、X染色体、Y染色体以及X和Y染色体的同源区段。科研团队为确定基因在真核细胞中的位置,利用某种XY型性别决定动物的纯合白毛和纯合黑毛个体为亲本进行互交实验:①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀,下列说法错误的是(  )
A.若①子代均为白毛,②子代均为黑毛,则相关基因位于细胞质
B.根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体
C.根据互交结果无法区分相关基因是位于X染色体还是X和Y染色体的同源区段
D.若基因位于X染色体上,且白毛对黑毛为显性,实验②可根据性状判断子代性别
C
解析 ①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀为正反交,若①子代均为白毛,②子代均为黑毛,说明正反交子代性状均与母本相同,所以为细胞质基因遗传,则相关基因位于细胞质,A正确;若相关基因位于常染色体,则正反交结果相同,若相关基因位于X染色体,则正反交结果不同,故根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体,B正确;若相关基因位于X和Y染色体同源区段,假设白毛对黑毛为显性,相关基因为A/a,则①XAXA×XaYa→XAXa、XAYa,②XAYA×XaXa→XAXa、XaYA,正反交结果相同;若相关基因位于X染色体,则①XAXA×XaY→XAXa、XAY,②XAY×XaXa→XAXa、XaY,正反交结果不同,据此可以区分相关基因是位于X染色体还是X和Y染色体的同源区段;同理,若黑毛对白毛为显性,根据互交结果也可以区分相关基因是位于X染色体还是X和Y染色体的同源区段,C错误;若基因位于X染色体上,且白毛对黑毛为显性,则实验②XAY×XaXa→XAXa、XaY,子代雌性均为白毛,雄性均为黑毛,可以根据性状判断子代性别,D正确。
3.(2026·安徽合肥模拟)果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b控制,且A/a、B/b不位于Y染色体上。一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂交,遗传过程中无突变、互换及致死。下列说法错误的是(  )
A.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于两对常染色体上
B.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a(或B/b)不可能位于X染色体上
C.若F1果蝇具有2种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于一对同源染色体上
D.若F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,则A/a、B/b可能均位于X染色体上
B
解析 若A/a、B/b位于两对常染色体上,说明它们遗传遵循基因的自由组合定律,当亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,A正确;若A/a(或B/b)位于X染色体上,当亲本为BbXAXa×bbXaY时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,B错误;若A/a、B/b位于一对同源染色体上,即出现连锁,假设基因A、B连锁,亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有2种表型且比例相等,C正确;若A/a、B/b均位于X染色体上,当亲本为XabXab×XABY,F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,D正确。
4.某种羊的性别决定方式为XY型。黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,该同学认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若__________________,则说明M/m是位于X染色体上;若______________________________,则说明M/m是位于常染色体上。
答案 白毛个体全为雄性 白毛个体中雄性∶雌性=1∶1
解析 若M/m位于常染色体上,则白毛个体中雌雄比例为1∶1;若M/m位于X染色体上,则子二代的基因型为XMXM、XMXm、XMY、XmY,其中白色个体均为雄性。
5.(2022·海南卷,节选)家蚕是二倍体生物(2n=56),雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段),并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。__________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到F1,观察并统计F1个体的表型及比例。预期结果及结论:若正反交结果只出现一种性状,则表现出来的性状为显性性状,且控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上;若正反交结果不同,则控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上,且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状
解析 需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是位于Z染色体上(不考虑Z、W同源区段),但由于不知道显隐性关系,可以利用正反交实验来探究。实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到F1,观察并统计F1个体的表型及比例(假设相关基因为A和a)。
预期结果及结论:若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上,正反交亲本基因型组合分别为♀AA×♂aa、♀aa×♂AA,其F1基因型都为Aa,只出现一种性状,且F1表现出来的性状为显性性状;若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上,正反交亲本基因型组合分别为ZAZA×ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa×ZAW(后代雄性全为显性性状,雌性全为隐性性状),则正反交结果不同,且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。
6.(2025·山西运城模拟)果蝇的体色(灰身、黑身)和翅型(正常翅、截翅)这两对性状分别由两对等位基因A、a和B、b控制。利用两对纯种果蝇进行了杂交实验,结果如下表所示:
  杂交组合


子代表型 组合一:黑身正常翅♀×灰身截翅♂ 组合二:灰身截翅♀×黑身正常翅♂
雌蝇 雄蝇 雌蝇 雄蝇
F1 灰身正常翅 296 290 301 0
灰身截翅 0 0 0 298
(1)控制翅型的基因位于________染色体上,判断的依据为_______________________
________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)某同学为了确定控制体色的A/a这对等位基因是位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上,让组合二F1灰身雌、雄果蝇相互交配,然后统计F2中黑身果蝇的性别比例:若____________________,则说明A/a是位于常染色体上;若____________________,则说明A/a是位于X、Y的同源区段上。
答案 (1)X 杂交组合二中截翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,F1雌果蝇全为正常翅,雄果蝇全为截翅(杂交组合一、二是用纯种正常翅、截翅果蝇进行的正反交实验,正反交实验结果不一致) (2)黑身果蝇中雌性∶雄性=1∶1 黑身果蝇全为雄性
解析 (2)某同学为了确定控制体色的A/a这对等位基因是位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上,让组合二F1灰身雌、雄果蝇相互交配(Aa×Aa或XAXa×XAYa),然后统计F2中黑身果蝇的性别比例:若黑身果蝇中雌性∶雄性=1∶1,则说明A/a是位于常染色体上;若黑身果蝇全为雄性,则说明A/a是位于X、Y染色体的同源区段上。(共60张PPT)
[课标要求] 1.基因位于染色体上的实验证据。2.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
1.萨顿的假说
平行
染色体
独立性
父方
母方
非等位基因
2.摩尔根果蝇杂交实验(假说—演绎法)
(1)果蝇的杂交实验——问题的提出
红眼
白眼
红眼
分离
性别
(2)假设解释——作出假设
①假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
②对杂交实验的解释(如图)
(3)测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=__________。继而又用白眼雌蝇和野生红眼雄蝇杂交,子代中___________________=1∶1。
(4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。
3.基因与染色体的关系
(1)数量关系:一条染色体上有____基因。
(2)位置关系:基因在染色体上呈________。
1∶1∶1∶1
红眼雌蝇∶白眼雄蝇
多个
线性排列
[教材边角]
(必修2 P30“相关信息”)果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点:①个体小,容易饲养;②繁殖速度____,在室温下10多天就繁殖一代;③后代数量大,一只雌果蝇一生能产生几百个后代;④有明显的_________,便于观察和统计;⑤染色体数目少(4对),便于观察。
快
相对性状
√
(1)(必修2 P29“正文”)萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推出基因在染色体上的假说。( )
(2)(必修2 P31“正文”)摩尔根针对果蝇杂交实验提出的假说是控制果蝇眼色的基因位于X和Y 染色体上。( )
(3)(必修2 P32“正文”)摩尔根和他的学生们应用同位素标记法检测出基因在染色体上的位置。( )
(4)(必修2 P32“正文”)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。( )
×
×
×
考向1 萨顿假说及基因与染色体的关系
1.(2026·湖北黄石模拟)萨顿推测:父本和母本的染色体配对联会以及随后通过减数分裂进行分离构成了孟德尔遗传规律的物质基础。随后,他提出基因是由染色体携带的。下列叙述与萨顿所做的推测不相符的是(  )
A.染色体和基因均是通过受精作用从亲代传到子代的
B.形成配子时,非等位基因自由组合,非同源染色体也自由组合
C.形成配子时,基因和染色体分别进入不同的配子且是独立进行的
D.受精卵中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是如此
解析 根据假说内容,染色体是基因的载体,因此亲本在形成配子时,基因和染色体的行为是同步进行的,C符合题意。
C
2.(2024·北京卷)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,示意图如图,相关叙述正确的是(  )
A
A.所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B.所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C.所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D.四个与眼色表型相关基因互为等位基因
解析 题图为X染色体上一些基因的示意图,性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联,因此图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传,A正确;X染色体和Y染色体存在非同源区段,所以Y染色体上不一定含有与所示基因对应的基因,B错误;在性染色体上的基因(位于细胞核内)仍然遵循孟德尔遗传规律,因此图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律,C错误;等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上,控制相对性状的基因,图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色体上,其基因不是等位基因,D错误。
考向2 摩尔根的果蝇杂交实验分析
3.(2026·河南焦作模拟)摩尔根用白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交,F1雌、雄果蝇均为红眼,F1雌、雄果蝇杂交,F2果蝇表型及比例如图。已知X染色体与Y染色体存在同源区段和非同源区段,X、Y染色体同源区段上存在等位基因,而非同源区段不存在对应的等位基因。下列叙述错误的是(  )
C
A.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状的比例,认同了基因位于染色体上的理论
B.根据F2中的表型及比例,可判断眼色遗传遵循基因分离定律
C.根据上述过程可确定控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含其等位基因
D.仅利用上述实验材料通过一次杂交实验无法验证相关基因是否位于X、Y染色体同源区段上
解析 根据上述过程不能确定控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含其等位基因,还可能位于X、Y染色体同源区段上,C错误。
1.伴性遗传
由位于_________上的基因所控制的性状,在遗传上总是和____相关联。
2.常见的性别决定方式
类型 XY型 ZW型
染色体组成 ♂:XY ♂:ZZ
♀:XX ♀:ZW
性别决定过程
特点 后代性别决定与_____有关 后代性别决定与_____有关
性染色体
性别
父方
母方
3.伴性遗传的类型、特点、实例
(1)伴X染色体隐性遗传病——红绿色盲
(2)伴X染色体显性遗传病——抗维生素D佝偻病
多于
母亲
XBXb
XBXb
XbY
女儿
多于
母亲和女儿
(3)伴Y染色体遗传病——外耳道多毛症
男性代代相传
4.伴性遗传的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育
婚配 生育建议
男正常×女色盲 生___孩,原因:该夫妇所生___孩均患病
男抗维生素D佝偻病×女正常 生____孩,原因:该夫妇所生____孩全患病
女
男
男
女
(2)根据性状推断后代性别,指导生产实践:
①控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于____染色体上。
②选育雌鸡的杂交设计:选择______雄鸡和_____雌鸡杂交。
Z
③选择:从F1中选择表型为______的个体保留。
非芦花
芦花
非芦花
√
(1)(必修2 P35“正文”)人类的X染色体和Y染色体,无论大小还是携带的基因种类和数量都有差别。X染色体比Y染色体大,携带的基因多。( )
(2)(必修2 P37“正文”)红绿色盲男性的色盲基因只能来自母亲,将来也只能传给儿子。( )
(3)(必修2 P37“正文”)抗维生素D佝偻病男性患者的母亲和女儿都是患者。( )
(4)(必修2 P40“非选择题3”)原来下过蛋的母鸡,以后变成公鸡,但是性染色体组成不变,仍然是ZW 。( )
×
√
√
考向1 性别决定和伴性遗传
1.(2025·河南新乡期末)下列有关性染色体及伴性遗传的说法,正确的是(  )
A.含有性染色体的生物才能进行减数分裂,增加生物的遗传多样性
B.体细胞中含有两条异型染色体的二倍体生物,性别不一定是雄性
C.性染色体上基因的遗传总与性别相关联,因而都与性别决定有关
D.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
解析 没有性染色体的生物,如豌豆也能进行减数分裂,A错误;ZW型性别决定的生物,体细胞中含有两条异型性染色体的个体为雌性,B正确;性染色体上基因的遗传总与性别相关联,但这些基因不一定都与性别决定有关,如红绿色盲基因,C错误;XY型性别决定的生物,Y染色体不一定都比X染色体短小,如果蝇,D错误。
B
2.(2026·湖北荆州模拟)大部分龟类没有性染色体,其受精卵在较低温度下发育为雄性,在较高温度下发育为雌性;剑尾鱼在pH为7.2时全部发育成雄性,而pH为7.8时绝大多数发育成雌性;鳗鲡在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后,不再发生性别转变。下列叙述错误的是(  )
A.温度、酸碱度、种群密度等因素能影响性别的分化
B.推测剑尾鱼细胞不含性染色体和与性别形成有关的基因
C.随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性往往会逐渐降低
D.性别被确定后不再发生变化,体现了细胞分化的稳定性
B
解析 由题干信息得出:温度、酸碱度、种群密度均能影响细胞的分化,进而影响生物的个体发育,A正确;性别也是一种表型,表型由基因型和环境共同决定,如剑尾鱼性别分化主要与环境中pH有关,pH影响了与性别形成有关的基因表达,B错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞遗传物质不变,分化后细胞的功能更具体,分化程度提高,但细胞的全能性往往会降低,C正确;性别确定后不再改变,说明细胞分化具有稳定性和不可逆性,D正确。
考向2 伴性遗传的类型及特点
3.脊髓空洞症是受一对基因控制的遗传病,多在20岁左右发病,男患者多于女患者,女性携带者生男孩患病的概率为1/2。下列关于该遗传病的叙述,正确的是(  )
A.幼儿时表型正常的男孩和女孩的基因型分别有2种和3种
B.男性患者将致病基因传给女儿和儿子的概率分别是50%和0
C.女性患者的儿子一定患该病,男性患者的女儿一定患该病
D.男性患者的致病基因可能来自其祖母,但父亲不一定患病
A
解析 脊髓空洞症表现为男患者多于女患者,女性携带者生男孩患病的概率为1/2,这是伴X染色体隐性遗传病的特征,且多在20岁左右发病;据此可知,幼儿时表型正常的男孩和女孩的基因型分别有2种和3种,A正确;男性患者(XaY)的Xa一定传给女儿,Y传给儿子,故传给女儿的概率为100%,传给儿子的概率为0,B错误;结合A项分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,女性患者(XaXa)的儿子必患病(XaY),但男性患者(XaY)的女儿若从母亲(如XAXa)处获得XA,则为携带者,C错误;男性患者的Xa来自母亲,母亲不可能从祖母处获得Xa,而父亲(XY)提供给男患者的是Y,因而其父亲不一定患病,D错误。
4.(2026·河北邢台模拟)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
D
A.若某病是由位于非同源区Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的隐性基因控制的,则男性患病概率大于女性
C.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的女儿一定患病
D.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因控制的性状遗传与性别无关
解析 位于非同源区Ⅲ上的致病基因在Y染色体上,所以只有男性患病,患者中没有女性,A正确;非同源区Ⅰ上隐性基因控制的遗传病,如红绿色盲、血友病等,男性患病概率大于女性,B正确;位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的遗传病,男性患者的女儿一定患病,C正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,该对等位基因控制的性状遗传与性别有关,例如,一种显性遗传病,两个亲本婚配,基因型组合为XdXd×XdYD,则他们的后代只有男性患病,D错误。
1.(2025·北京卷)抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病。正常女子与男患者所生子女患该病的概率是(  )
A.男孩100%      B.女孩100%
C.男孩50% D.女孩50%
解析 男孩的X染色体只能来自母亲(Xd),Y染色体来自父亲,其基因型为XdY,因不携带显性致病基因D,故男孩均正常;女儿的X染色体分别来自父母,其基因型为XDXd,因显性致病基因D存在,所有女儿均患病,B符合题意。
B
2.(2022·江苏卷)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是(  )
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期
D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
D
解析 设相关基因用A、a表示。白眼雄蝇(XaY)与红眼雌蝇(XAXA)杂交,F1全部为红眼果蝇(XAXa、XAY),雌、雄比例为1∶1,推测白眼对红眼为隐性,A与事实相符;F1中红眼果蝇相互交配,F2出现性状分离,雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,雌雄表型不同,推测红、白眼基因在X染色体上,B与事实相符;F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)回交,后代出现四种基因型(XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1),后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期,C与事实相符;白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇应全部为白眼(XaY),雌蝇应全为红眼(XAXa),若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所致,但不能用显微观察证明,D与事实不符。
3.(2023·北京卷)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是(  )
A
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
解析 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,A错误;若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb和aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;亲本的基因型可表示为AAXbXb和aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为白眼残翅,即子代表型不变,C正确;根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
4.(2022·全国乙卷)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是(  )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
C
解析 据题意可知,芦花对非芦花为显性,设相关基因为A、a,正交亲本中雌鸡基因型为ZAW,表现为芦花鸡,雄鸡基因型为ZaZa,表现为非芦花鸡,A正确;正交和反交子代中的芦花雄鸡的基因型都是ZAZa,均为杂合体,B正确;反交子代芦花鸡的基因型为ZAZa和ZAW,雌雄相互交配,所产雌鸡的基因型为ZAW和ZaW,既有芦花鸡,又有非芦花鸡,C错误;正交子代中芦花鸡均为雄性,非芦花鸡均为雌性,所以仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别,D正确。
性染色体与剂量补偿效应
基因剂量补偿是指染色体数目不同而导致基因剂量(数量)出现差别,但基因的表达量与正常二倍体的表达量近似相等的现象。在XY型性别决定生物中,X染色体基因剂量补偿已被广泛研究。以果蝇为材料,研究者提出基因平衡假说,以解释基因剂量补偿的分子基础。由于基因剂量(数量)改变而引起的基因表达量的变化称为基因剂量效应,包括正向剂量效应和反向剂量效应两种影响。下表表示X染色体数量不同的个体中,基因剂量效应对该染色体上基因表达量的影响。
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
角度1 考查信息理解和判断能力
(1)由表格可知,正向剂量效应、反向剂量效应是指基因表达量与基因剂量分别呈现______、________(均填“正相关”或“负相关”)。受反向剂量效应的影响,细胞中的MSL复合蛋白可特异性使正常二倍体雄性果蝇X染色体上的蛋白质乙酰化,从而使X染色体结构变得更加________(填“松散”或“螺旋化”),同时促使基因启动子处的RNA聚合酶富集约2.2倍,从而促进相关基因表达。
角度2 考查逻辑推理与长句表达能力
(2)哺乳动物中的基因剂量补偿是通过随机失活雌性2条X染色体中的1条实现的,失活的X染色体称为巴氏小体。一只黑色雌猫(XBXB)与一只黄色雄猫(XbY)交配生下一只毛色黄黑相间(XBXbY)的雄猫,该雄猫毛色形成的原因是____________________。
若该雄猫与黄色雌猫杂交(三条性染色体联会后,任意两条染色体分别移向两极,第三条染色体随机移向一极),假设子代均能成活,则后代毛色为黄黑相间且细胞中能观察到2个巴氏小体的个体所占的比例是________。
答案 (1)正相关 负相关 松散 (2)细胞中含B、b基因的X染色体随机失活,导致不同细胞中分别表达B或b基因 1/6
解析 (1)由表可知,X染色体上的基因数量在二倍体雄性、二倍体雌性、三体(XXX)中依次增多,正向剂量效应下基因表达水平依次为50%、100%、150%,反向剂量效应下基因表达水平依次为200%、100%、67%,所以正向剂量效应、反向剂量效应是指基因表达量与基因剂量分别呈现正相关、负相关。受反向剂量效应的影响,细胞中的MSL复合蛋白可特异性使正常二倍体雄性果蝇X染色体上的蛋白质乙酰化,从而使X染色体结构变得更加松散。(2)哺乳动物细胞中的2条X染色体会有1条随机失活,导致其上的基因不能表达,所以XBXbY个体由于含B、b基因的X染色体随机失活,导致不同细胞中分别表达B或b基因,使该雄猫毛色表现为黄黑相间。毛色为黄黑相间且细胞中能观察到2个巴氏小体的个体的基因型为XBXbXb或XBXBXb。亲本基因型组合为XBXbY×XbXb,产生基因型为XBXbXb子代的概率为1/6(XBXb精子)×1(Xb卵细胞)=1/6。
A组 基础巩固
1.下列有关果蝇基因和染色体的叙述,正确的是(  )
A.控制果蝇性状的所有基因平均分布在果蝇的染色体上
B.位于果蝇一对同源染色体上相同位置的基因控制不同的性状
C.果蝇的非等位基因都位于非同源染色体上
D.位于果蝇X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现与一定的性别相关联
解析 控制果蝇性状的基因主要分布在染色体上,但不是平均分布,此外在线粒体中也含有少量的基因,A错误;位于果蝇一对同源染色体上相同位置的基因为等位基因或相同基因,控制同一种性状,B错误;每条染色体上或同源染色体上也含有非等位基因,C错误;X、Y染色体与性别决定有关,位于性染色体上的基因,其相应的性状表现总是与性别相关联,D正确。
D
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2.(2025·江苏镇江期中)下列有关摩尔根研究果蝇眼色遗传实验的叙述,错误的是(  )
A.摩尔根通过研究蝗虫精子与卵细胞的形成过程,推论出基因在染色体上的假说
B.F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼∶白眼=3∶1,说明红眼为显性性状
C.摩尔根提出的假说是白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因
D.摩尔根等人用“假说—演绎法”证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上
解析 萨顿通过研究蝗虫精子与卵细胞的形成过程,推论出基因在染色体上的假说,A错误;F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼∶白眼=3∶1,说明红眼为显性性状,控制该性状的基因的遗传遵循分离定律,B正确;由于白眼的遗传和性别相关联,而且与X染色体的遗传相似,摩尔根提出白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因的假说,C正确;摩尔根等人用“假说—演绎法”证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上,D正确。
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3.图甲为摩尔根等人研究并绘出的果蝇X染色体上几个基因的相对位置图,图乙为利用荧光标记各个基因,得到基因在染色体上的位置图。据图分析,下列叙述正确的是(  )
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A.图甲和图乙都能说明一条染色体上有多个基因
B.图甲中朱红眼基因和深红眼基因的遗传遵循自由组合定律
C.图乙中方框内的四个荧光点所在的基因所含遗传信息一定不同
D.从荧光点的分布来看,图乙是两条含有姐妺染色单体的非同源染色体
解析 图甲中朱红眼基因和深红眼基因位于同一条染色体上,它们遗传不遵循自由组合定律,B错误;图乙中方框内的四个荧光点位置相同,说明这四个基因可能是相同基因(遗传信息相同),也可能是等位基因(遗传信息不同),C错误;由图乙可知,图示为两条染色体,二者形态大小相似、基因位点相同,是一对同源染色体;同时每条染色体的同一位置上有两个基因(荧光点),据此可推测该染色体中有染色单体,因此图乙是一对含有姐妺染色单体的同源染色体,D错误。
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4.(2026·江苏连云港月考)下列关于伴性遗传及性染色体的说法,正确的是(  )
A.人体成熟的生殖细胞中只有性染色体,没有常染色体
B.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子
C.只有具有性别分化的生物才有性染色体之分
D.抗维生素D佝偻病的遗传特点之一是男性患者多于女性患者
解析 人体成熟的生殖细胞中既有性染色体,又有常染色体,A错误;含X染色体的配子是雌配子或雄配子,含Y染色体的配子是雄配子,B错误;抗维生素D佝偻病的遗传特点之一是女性患者多于男性患者,D错误。
C
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5.先天性夜盲症是X染色体上的一种遗传病,在人群中男性患者多于女性患者。一对表现正常的夫妇生有一个正常的女儿和一个患先天性夜盲症的孩子。下列相关叙述错误的是(  )
A.由表现正常的夫妇生有患先天性夜盲症的孩子可知,该致病基因为隐性
B.患病孩子的性别为男孩,该致病基因来源于孩子的祖母或外祖母
C.表现正常的女儿与表现正常的男性结婚,后代可能出现夜盲症患者
D.先天性夜盲症女性患者的儿子和父亲一定是患者,女儿也可能是患者
解析 该病为伴X染色体隐性遗传病,由父母表现正常可知,患病孩子的母亲为携带者,患病孩子的性别为男孩,该致病基因来源于孩子的外祖母或外祖父,B错误。
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6.(2026·河北唐山模拟)性控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。已知人类的某遗传病是由位于常染色体上的一对等位基因控制的性控遗传病,且在男性中该病为显性遗传病,在女性中该病为隐性遗传病。下列相关说法正确的是(  )
A.性控遗传和伴性遗传的致病机理相同
B.一对表型正常的夫妇,子代中男孩可能患病,女孩均正常
C.一对患病的夫妇,子代中男孩可能正常,女孩可能患病
D.一对夫妇,男方正常,女方患病,则生一个男孩患病的概率为1/2
C
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解析 性控遗传的致病基因位于常染色体上,伴性遗传的致病基因位于性染色体上,致病机理不同,A错误;一对夫妇表型正常,设该遗传病的致病基因用Y(y)表示,说明该对夫妇中男方为隐性纯合子(基因型为yy),女方的基因型为Y_,其子代中女孩可能患病,B错误;一对夫妇都患病,说明该对夫妇中男方的基因型为Y_,女方的基因型为yy,子代中男孩可能正常(基因型为yy),女孩可能患病(基因型为yy),C正确;一对夫妇,男方正常(基因型为yy),女方患病(基因型为yy),则生一个男孩患病的概率为0,D错误。
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7.(2026·河南焦作模拟)鸡(ZW,2n=78)羽毛的芦花(B)对非芦花(b)为显性,基因B/b位于Z染色体上。在某些环境因素作用下母鸡会转变成公鸡(染色体型不变),发生性逆转后可以正常完成交配并产生子代,但WW型个体死亡。下列叙述正确的是(  )
A.母鸡的性染色体组成均为ZW,公鸡的性染色体组成均为ZZ
B.若要测定鸡的基因组全部DNA序列,则需要测39条染色体
C.芦花母鸡与性逆转的非芦花公鸡交配,子代芦花鸡均为母鸡
D.芦花母鸡和非性逆转的非芦花公鸡交配,子代芦花鸡均为公鸡
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解析 在某些环境因素作用下母鸡(ZW)会转变成公鸡,因此公鸡的性染色体组成为ZZ或ZW,A错误;若要测定鸡的基因组全部DNA序列,则需要测38条非同源的常染色体+Z+W,共40条染色体,B错误;芦花母鸡(ZBW)与性逆转的非芦花公鸡(ZbW)交配,子代基因型为ZBZb(芦花公鸡)、ZBW(芦花母鸡)、ZbW(非芦花母鸡),子代芦花鸡有公鸡和母鸡,C错误;芦花母鸡(ZBW)和非性逆转的非芦花公鸡(ZbZb)交配,子代基因型为ZBZb(芦花公鸡)、ZbW(非芦花母鸡),D正确。
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8.如图为果蝇的X染色体和Y染色体示意图,图中Ⅰ片段为同源部分,Ⅱ-1、Ⅱ-2片段为非同源部分。下列有关叙述中错误的是(  )
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A
A.Ⅰ片段上某基因控制的性状,子代性状表现与性别无关
B.位于性染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成不一定有关系
C.若控制某一性状的基因位于Ⅰ区段时,雄果蝇群体中相关基因型可以有4种
D.若判断某对基因是位于Ⅱ-1还是常染色体上,可选择雌性隐性×雄性显性进行杂交实验
解析 如果基因位于Ⅰ片段上,亲本基因型是XaXa和XaYA,则子代雌性是XaXa,雄性是XaYA,性状表现在性别中会出现差异,A错误;X、Y是性染色体,其上有决定性别相关的基因,但不是所有基因都与性别决定有关,因此位于X、Y染色体上的基因,其控制的性状不都与性别的形成有关,B正确;若控制某一性状的基因位于Ⅰ区段时,雄果蝇群体中相关基因型可以有4种,分别为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,C正确;若判断某对基因是位于Ⅱ-1还是常染色体上,可选择雌性隐性×雄性显性进行杂交实验,若位于常染色体上,则子代性状与性别无关;若位于X染色体上,则子代雌性为显性,雄性为隐性,D正确。
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B组 能力提升
9.(2026·河北衡水模拟)某一年生植物的性别决定方式为XY型,X、Y染色体上具有同源区段,该区段可存在等位基因。现有同源区段上某对基因(D、d)均为杂合子的雌雄个体构成的种群(假设雄性个体的基因型均相同,且不考虑基因突变和染色体变异,产生的后代均存活)。下列说法正确的是(  )
A.该种群个体的基因型有XDXd、XDYd、XdYD 3种类型
B.当F1的雌性有两种表型时,D基因位于雄性的X染色体上
C.当F1的雄性有两种表型时,D基因位于雄性的Y染色体上
D.X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律
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D
解析 种群中均为杂合子,雌性的基因型均为XDXd,由题意可知,雄性的基因型有一种,即XDYd或XdYD,因此种群中的基因型有2种类型,A错误;当F1的雌性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XdYD,D基因位于雄性的Y染色体上,B错误;当F1的雄性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XDYd,D基因位于雄性的X染色体上,C错误;X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律,D正确。
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10.某种植物雄株(只开雄花)的性染色体组成为XY,雌株(只开雌花)的性染色体组成为XX。位于X染色体上的等位基因A和a,分别控制阔叶和细叶,且带有Xa的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到F1,再让F1相互杂交得到F2。下列说法错误的是(  )
A.F2雄株数∶雌株数为2∶1
B.F2雌株的叶型表现为阔叶
C.F2雄株中,阔叶∶细叶为3∶1
D.F2雌株中,A的基因频率为5/8
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解析 根据题干信息分析,阔叶雄株(XAY)和杂合阔叶雌株(XAXa)杂交得到F1,F1的基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,又知带有Xa的精子与卵细胞结合后使受精卵致死;因此该群体中参与受精的精子类型及比例为XA∶Y=1∶2,参与受精的卵细胞类型及比例为XA∶Xa=3∶1;则F1相互杂交得到的F2的基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=3∶1∶6∶2,根据上述分析可知,F2雄株数∶雌株数=2∶1,A正确;F2中雌株基因型为XAXa、XAXA,因此F2雌株的表型均为阔叶,B正确;F2雄株中阔叶占3/4,细叶占1/4,故F2雄株中阔叶∶细叶为3∶1,C正确;F2中雌株的基因型及比例为XAXA∶XAXa=3∶1,则F2雌株中A的基因频率为7/8,D错误。
11.(2026·山东日照模拟)某种家鸡的羽色受一对等位基因E、e控制,且E、e只位于Z染色体上,仅E表达时羽毛呈现褐色,仅e表达时呈现黄色,二者均不表达时呈现白色。受表观遗传的影响,E、e来自母本时才表达,来自父本时不表达。让黄色雄鸡与某雌鸡杂交获得F1,不考虑基因突变与染色体变异。下列说法正确的是(  )
A.该种群中雌鸡羽色有两种
B.亲本中黄色雄鸡为纯合子
C.F1的表型为黄色∶白色=1∶1
D.F1中雌鸡和雄鸡的羽色一定不同
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解析 雌鸡性染色体组成为ZW,其Z染色体全来自父本,而ZE、Ze基因来自父本时不表达,所以雌鸡全为白色,A错误;雄鸡的性染色体组成是ZZ,根据“仅e表达时呈现黄色”和“受表观遗传的影响,E、e来自母本时才表达,来自父本时不表达”可知,亲本中黄色雄鸡的基因型可能是ZeZe或ZEZe(ZE来自父本不表达),B错误;亲本中黄色雄鸡的基因型可能是ZeZe或ZEZe,某雌鸡的基因型可能是ZEW或ZeW,由于来自父本的E、e不表达,因此雄性基因型均可视作ZZ(相当于不携带该基因);若ZZ与ZEW杂交,子代表型及比例为褐色雄鸡(ZEZ)∶白色雌鸡(ZW)=1∶1,若ZZ与ZeW杂交,子代表型及比例为黄色雄鸡(ZeZ)∶白色雌鸡(ZW)=1∶1,F1中雌鸡和雄鸡的羽色一定不同,C错误,D正确。
12.(13分)鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中只有一对等位基因位于Z染色体上,相关作用机理如图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。回答下列问题:
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杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀)∶绿色鹦鹉(♂)=1∶1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀)∶绿色鹦鹉(♂)=1∶1。
(1)鹦鹉毛色的遗传遵循基因的自由组合定律,判断的理由是__________________
____________________________________________________________________。
(2)杂交实验一中,F1雌性鹦鹉的基因型是____________,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为_______________________________________(不考虑性别)。
(3)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型共有________种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只____________(填表型)杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为____________。
答案 (1)毛色由两对等位基因共同决定,其中只有一对等位基因位于Z染色体上,另一对基因在常染色体上 (2)BbZaW 绿色鹦鹉∶黄色鹦鹉∶蓝色鹦鹉∶白色鹦鹉=3∶3∶1∶1 (3)4 白色(雌性)鹦鹉 BBZAZa
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解析 (1)据题意可知,鹦鹉的毛色由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中仅有一对等位基因位于Z染色体上,W染色体上无相关基因,说明另一对基因在常染色体上,可推出鹦鹉毛色的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)由图可知,基因B可控制酶2的合成,从而使白色物质变为黄色,若蓝色物质和黄色物质同时存在,则为绿色。因此若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。根据杂交实验一和二可判断,A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上;杂交实验一中亲本基因型组合为bbZAW×BBZaZa,F1雌性鹦鹉的基因型是BbZaW,F1雄性鹦鹉的基因型是BbZAZa,F1雌雄鹦鹉随机交配,得到F2的表型及比例为绿色(B_ZA_)∶黄色(B_Za_)∶蓝色(bbZA_)∶白色(bbZa_)=3∶3∶1∶1。
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(3)杂交实验二中亲本基因型是BBZaW和bbZAZA,F1的基因型是BbZAW和BbZAZa,其随机交配得到的F2中,绿色雄性鹦鹉(B_ZAZ-)的基因型共有2×2=4(种)。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型(B_ZAZ-),可让其与多只白色雌性鹦鹉(bbZaW)杂交;若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,没有白色鹦鹉(bbZaZa或bbZaW),说明父本基因型没有b基因,只含有B基因,同时出现了黄色鹦鹉(B_ZaZa或B_ZaW),说明其含有Za基因,则可判断其基因型为BBZAZa。
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12(共55张PPT)
[课标要求] 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验分析。2.基因分离定律的实质和应用。3.活动:模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
1.豌豆作为杂交实验材料的优点
纯种
相对性状
2.一对性状的杂交实验
(1)孟德尔遗传实验的杂交操作“四部曲”
人工
去雄
雄蕊
花蕾期(开花前)
外来花粉
人工
授粉
再套袋
隔离
(2)分离定律的发现过程:假说—演绎法
①观察现象,发现问题
②分析问题,提出假说
成对存在
分离
一个
DD
Dd
Dd
dd
随机
③演绎推理,验证假说
1∶1
1∶1
④分析结果,得出结论:实验结果与预期结果一致,假说正确,得出分离定律。
√
(1)(必修2 P2“正文”)两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上完成受粉的过程叫作自花传粉。( )
(2)(必修2 P4“正文”)F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1属于观察现象阶段。( )
(3)(必修2 P7“科学方法”)“演绎”就是进行测交实验,如果实验结果与预测相符,就可以证明假说正确;反之,则证明假说错误。( )
√
×
考向1 考查遗传学基本概念
1.(2026·湖北荆州模拟)下列关于遗传学基本概念的叙述,正确的有(  )
①兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状 ②隐性性状一经出现一定是隐性纯合子 ③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同 ④A和A、b和b不属于等位基因,C和c属于等位基因 ⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
A.2项       B.3项
C.4项 D.5项
C
解析 兔的白毛和黑毛是一对相对性状,狗的长毛和卷毛不是一对相对性状,①错误;隐性性状一经出现一定是隐性纯合子,如矮茎豌豆(dd),②正确;表型是基因与环境相互作用的结果;基因型相同,环境不同,而使表型不一定相同,③正确;同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因,如C和c;A和A、b和b是相同基因,④正确;对于动物是否是纯合子的检测,可用测交法,⑤正确,C符合题意。
与交配方式相关的概念及其作用
考向2 分析孟德尔一对相对性状杂交实验
2.(2025·安徽合肥期末)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是(  )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2中出现的分离比推测,生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代的两种性状比接近1∶1
D.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1
C
解析 生物性状由遗传因子决定属于假说内容,A不符合题意;由F2出现了“3∶1”的性状分离比推测,生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离属于假说内容,B不符合题意;演绎推理内容是若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1,此后进行测交实验对分离定律进行验证,C符合题意;若F1产生配子时成对的遗传因子分离,雌雄配子随机结合,则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1,属于假说内容,D不符合题意。
3.(2025·四川成都期末)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图所示)。下列有关分析正确的是(  )
C
A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1的子叶颜色相同
C.①和②都是黄色子叶,③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
解析 豌豆产生雌配子的数量远少于雄配子的数量,A错误;③的遗传因子组成为yy,子叶表现为绿色;而F1的遗传因子组成为Yy,子叶表现为黄色,B错误;①和②的遗传因子组成均为Yy,子叶表现为黄色;③的遗传因子组成为yy,子叶表现为绿色,C正确;产生F1(Yy)的亲本可能为YY(♀)和yy(♂)或YY(♂)和yy(♀),D错误。
1.性状分离比的模拟实验
(1)实验原理
①甲、乙两个小桶分别代表_______________。
②甲、乙小桶内的彩球分别代表__________。
③用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的_________。
(2)实验过程
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
随机结合
①在甲、乙两个小桶中放入_________各10个。
②摇动两个小桶,使小桶内的彩球________。
③分别从两个桶内_____抓取一个彩球,_____在一起,记下两个彩球的_________。
④将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀。
⑤按步骤③和④重复做30次以上。
(3)实验结果及结论
①彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈_________。
②彩球组合代表的性状分离比为显性性状∶隐性性状≈_____。
两种彩球
充分混合
随机
组合
字母组合
1∶2∶1
3∶1
2.分离定律的实质
同源染
色体
等位
姐妹染色
单体
相同
等位基因
减数分裂Ⅰ后期
有性生殖
染色体
3.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行________,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能_____遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止________和进行________提供理论依据。
连续自交
稳定
近亲结婚
遗传咨询
×
√
(1)(必修2 P6“探究·实践”)F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。( )
(2)(必修2 P7“正文”)病毒和原核生物的遗传不遵循分离定律。( )
(3)(必修2 P7“正文”)分离定律发生在配子形成过程中。( )
(4)(必修2 P7“正文”)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。( )
(5)(必修 2 P7“正文”)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。( )
√
√
×
玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
答案 显性性状
(2)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是________。
①所选实验材料是否为纯合子 ②所选相对性状的显隐性是否易于区分 ③所选相对性状是否受一对等位基因控制 ④是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
答案 ①
(3)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
提示:思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,得F1;F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,得F1;如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,得F1;如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
拓展提升 验证基因的分离定律的方法
(1)自交法
(2)测交法
(3)配子法(花粉鉴定法)
考向1 性状分离比的模拟实验
1.(2025·河北邢台期末)某同学将两色的围棋子放到不透明的箱子中,通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述正确的是(  )
D
A.甲、乙两个箱子代表雌、雄生殖器官,两个箱子内的围棋子的数量必须相等
B.每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子,数量可以不相等
C.从每个箱子抓取围棋子并统计后,围棋子不必放回
D.多次抓取后,同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等,即杂合子与纯合子出现的频率相等
解析 甲、乙两个箱子可分别代表雌、雄生殖器官,两个箱子内的围棋子分别代表雌、雄配子,数量可以不相等,A错误;每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子,数量一定相等,B错误;从每个箱子抓取围棋子并统计后,围棋子都需要放回,保证每次抓取各个棋子的概率相等,C错误。
考向2 考查分离定律的实质与验证
2.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中,能直接体现分离定律实质的是(  )
A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎
B.F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离
C.F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1
D.F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1
解析 高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎,说明高茎为显性性状,不能体现分离定律的实质,A不符合题意;F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子随同源染色体的分开而分离,能直接体现分离定律的实质,B符合题意;F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1,体现了性状分离现象,能间接体现分离定律的实质,C不符合题意;F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1,说明F1是杂合子,能间接体现分离定律的实质,D不符合题意。
B
3.水稻有糯性品系和非糯性品系,非糯性(B)对糯性(b)是显性。糯性品系的米粒含有支链淀粉,用碘液处理后呈红褐色,非糯性品系的米粒含有直链淀粉,用碘液处理后呈蓝黑色。B、b基因的遗传效应在花粉粒中已经表现出来。下列实验的结果为“等位基因分离发生在配子形成时”提供直观证据的是(  )
A.取杂合非糯性水稻的花粉加碘液染色,在显微镜下观察花粉粒颜色
B.用糯性品系的花粉对非糯性纯合品系的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色
C.用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色
D.用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色
A
解析 由题意可知,B、b基因控制的性状在花粉粒中已经表示,因此“等位基因分离发生在配子形成时”最直接的证据是取杂合非糯性水稻的花粉镜检,A正确;用糯性品系的花粉对非糯性纯合品系的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,不能证明等位基因分离发生在配子形成时,B错误;用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,只能提供间接证据,C错误;用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,只能提供间接证据,D错误。
1.(2022·浙江1月选考)孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是(  )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
解析 纯合子和杂合子豌豆的繁殖能力无明显差别,A不符合题意;基因突变具有可逆性,和豌豆大多数是纯合子无关,B不符合题意;豌豆的性状的显隐性与其是否纯合无关,C不符合题意;豌豆是严格的自花授粉的植物,豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小,纯合子比例逐渐增加,故自然条件下豌豆大多数是纯合子,D符合题意。
D
2.(经典高考题)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是(  )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
解析 子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比,C符合题意。
C
熟知遗传实验中常用的模式生物
材料一 自然界中自花传粉的植物比较少,常见的有大麦、小麦、大豆、水稻、豌豆、拟南芥等。在这类植物中,有的花不待花苞张开,就已经完成了受精作用,这种现象称为闭花传粉和闭花受精现象,如豌豆花便是典型的闭花传粉植物。
材料二 自然界多数植物是异花传粉,雌雄同株常见的有玉米、南瓜、黄瓜、西瓜等,雌雄异株常见的有菠菜、银杏、猕猴桃等。
材料三 果蝇是生物学研究中重要的模式生物之一。黑腹果蝇是双翅目昆虫,生活史短,易饲养,繁殖快;染色体少,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料。
角度1 对比分析各种实验材料的特点
1.(2025·湖南岳阳一模)豌豆是闭花传粉植物,玉米是单性花异花传粉植物,下列有关说法正确的是(  )
A.自然状态下豌豆的纯合率高于玉米,据此对种群基因库的判断是豌豆的小于玉米的
B.两种材料被用作遗传研究,共同特点是相对性状易于区分、子代数目多便于统计等
C.在杂交实验中玉米的人工授粉比豌豆更简单,无需去雄、套袋
D.因为豌豆自花传粉不能进行基因重组,所以玉米作为研究材料比豌豆更有优势
B
角度2 选取合适材料进行杂交实验
2.番茄营养丰富、风味特殊,可美容护肤,为自花受粉植物,番茄在梅雨季节的高温高湿条件下易发生真菌感染而得叶霉病。选择VC含量为0.12 mg/g、抗叶霉病植株为母本,VC含量为0.13 mg/g、易感叶霉病植株为父本,子一代(F1)VC含量为0.37 mg/g、抗叶霉病。回答下列问题:
(1)要获得杂种F1,需对母本进行套袋→__________→套袋→人工授粉→__________操作,F1的VC含量高于其亲本,可见F1番茄具有________现象。
(2)________(填“能”或“不能”)确定VC含量高是隐性性状,原因是_______________
_____________________________________________________________________。
(3)为了确定番茄的抗叶霉病与易感叶霉病是否由一对等位基因控制,最简便的杂交实验是______________,若____________________,则可确定抗叶霉病与易感叶霉病为一对等位基因控制,且抗叶霉病为显性性状。
(4)研究表明番茄VC含量与抗叶霉病有关,为更好地防治番茄叶霉病,请提出合理方法:_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(答2点即可)
答案 (1)去雄 套袋 杂种优势 (2)不能 题目没有提供F2的分离比 (3)让F1自交 F2抗叶霉病∶易感叶霉病=3∶1 (4)培育VC含量高的新种、种子消毒提
A组 基础巩固
1.(2025·河北石家庄期末)下列遗传实例中,属于性状分离现象的是(  )
A.某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的
B.对某未知基因型的个体进行测交后子代的性状表现
C.一对表型正常的夫妇生了一个正常的女儿和色盲的儿子
D.纯合红花和纯合白花的植株杂交,所得F1的花色表现为粉红花
解析 性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象;也就是说只有亲本表型一致,子代出现不同性状时方可称作性状分离;选项C中的亲本表现为一种性状,后代出现两种性状,符合性状分离的概念,C符合题意。
C
1
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2.(2026·福建福州月考)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 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。
A
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3.下列有关一对相对性状遗传的叙述,正确的是(  )
A.具有隐性遗传因子的个体自交都表现出隐性性状
B.孟德尔为验证假说的正确性,设计并完成了正反交实验
C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交
解析 具有隐性遗传因子的个体自交,如Aa,后代会表现出显性性状(AA、Aa),A错误;孟德尔为验证假说的正确性,设计并完成了测交实验,B错误;通过测交可以推测被测个体产生配子的种类及比例,不能推测产生配子的数量,C错误;鉴别显性个体是纯合子或杂合子的方法有自交法和测交法,若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交法,D正确。
D
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4.下列关于杂交、自交和测交的叙述,错误的是(  )
A.用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代都表现为高茎
B.杂合子水稻逐代自交,则后代中的纯合子比例不断提高
C.测交是指用隐性纯合子与未知基因型个体杂交,以推知其基因型的方法
D.一株番茄自交后代出现性状分离,则可判断该个体为显性个体
解析 用高茎豌豆(DD或Dd)和矮茎豌豆(dd)杂交,后代可能表现为矮茎(dd),A错误。
A
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5.下列各项是“性状分离比的模拟实验”中的操作,其中模拟等位基因分离的是(  )
A.每个容器中放入等量的2种颜色的小球
B.摇动容器,使容器内的小球充分混合
C.将从容器中随机抓取的小球记录
D.将抓取的小球分别放回原来的容器中
解析 每个容器中放入等量的2种颜色的小球,2种颜色的小球代表一对等位基因,A不符合题意;从容器中抓取小球之前应充分混匀,以保证每种配子被抓取的概率相等,B不符合题意;取出的小球要放回原来的容器中,以保证每种配子被抓取的概率均为1/2,D不符合题意。
4
C
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3
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6.(2026·河北承德调研)为进行杂交模拟实验,用四个
桶分别代表四个亲本的生殖器官,每桶内有20个
乒乓球(如图所示,乒乓球数量以所给数值为准),
每个球代表一个配子,D和d表示一对等位基因。某同学从两个桶内各抓取一球组合记录并多次重复。下列叙述错误的是(  )
4
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12
C
A.从桶①和桶③中各取一球组合可模拟孟德尔单因子杂交实验中亲本间的杂交
B.若要模拟孟德尔实验F1自交还需一个桶,桶中所装小球情况可与桶②一致
C.可用桶③与桶④进行模拟测交实验以确定桶④中配子的类型及比例
D.桶④代表的生殖器官所对应的个体可能为四倍体
解析 从桶④中抓取一球,配子均含有显性基因,从桶③和桶④内各抓取一球组合,都是显性性状,所以不能确定桶④中配子的类型及比例,C错误。
1
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7.(2025·安徽淮北期末)如图表示孟德尔杂交实验过程操作及理论解释,下列叙述错误的是(  )
4
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12
B
A.图1中①和②的操作不能同时进行,②操作后要对雌蕊进行套袋处理
B.图2揭示了基因分离定律的实质,是孟德尔假说—演绎的核心内容
C.图3为测交实验遗传图解
D.图2揭示了减数分裂过程中,伴随同源染色体1、2的分开,等位基因D、d也随之分离,进入不同的配子
1
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3
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解析 图1中过程①(去雄)要在花粉成熟前进行,过程②(采集花粉)要在花粉成熟后进行,因此这两个操作不能同时进行;②操作后要对母本(雌蕊)进行套袋处理,防止外来花粉的干扰,A正确;图2中D、d是位于同源染色体上的等位基因,孟德尔所处的时代还没有此观点,B错误;测交实验是利用隐性纯合子与待测亲本杂交,图3为测交实验遗传图解,C正确;图2揭示了减数分裂过程中,等位基因D和d随着同源染色体1、2的分开而分离,进入不同的配子,D正确。
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8.(2026·河南新乡模拟)德弗里斯是重新发现孟德尔定律的第一人,他将麦瓶草(花为两性花)的有毛变种与光滑变种杂交,获得F1后再自交得到536株F2植株,其中392株有毛、144株光滑。下列相关叙述正确的是(  )
A.杂交实验中需要对母本麦瓶草在雄蕊发育成熟后进行去雄处理
B.F2的392株有毛麦瓶草中自交后代不发生性状分离的约有261株
C.F2出现性状分离是因为F1的雌雄配子进行了自由组合
D.为验证分离定律,可用F1和光滑麦瓶草进行测交实验
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解析 去雄处理应在雄蕊发育成熟前进行,A错误;据题意可知,F2麦瓶草中有毛(392株)∶光滑(144株)≈3∶1,可推测392株有毛麦瓶草中纯合子约占1/3(131株),纯合子自交后代不发生性状分离,B错误;F2出现性状分离是因为F1分别产生两种类型且占比为1∶1的雌雄配子,雌雄配子进行了随机结合(受精),C错误;据题意可知,F2麦瓶草中有毛(392株)∶光滑(144株)≈3∶1,说明光滑麦瓶草为隐性个体,且测交后代的性状及比例可以反映F1产生的配子类型及比例,故为验证分离定律,可用F1和光滑麦瓶草进行测交实验,D正确。
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B组 能力提升
9.(2026·河北石家庄模拟)菜心起源于中国,享有“蔬菜之冠”的美誉。菜心的花是两性花,花色是菜心的重要性状,对提高种子纯度方面有重要作用。研究人员用乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花。F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花=491∶501,F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花。下列叙述正确的是(  )
A.控制花色的基因的遗传遵循自由组合定律
B.菜心花色不同是因为叶绿体中色素含量不同
C.黄花为隐性性状,乳白花为显性性状
D.出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底导致的
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解析 F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花≈1∶1,可知控制花色的基因的遗传遵循分离定律,A错误;菜心花色不同是因为液泡中的色素含量不同,B错误;乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花,则黄花为显性性状,乳白花为隐性性状,C错误;F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花,出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底发生了自交导致的,D正确。
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10.(2025·广东广州期末)水稻的非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉的长形(B)对圆形(b)为显性,科学家利用水稻进行杂交实验,下列实验现象能直接体现基因分离定律实质的是(  )
A.非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代全部为非糯性水稻
B.非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=1∶1
C.非糯性水稻与非糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=3∶1
D.某非糯性水稻产生的花粉比例为长形∶圆形=1∶1
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解析 非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代全部为非糯性水稻,说明非糯性对糯性为显性,但不能说明基因分离定律的实质,A不符合题意;非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=1∶1,属于测交,测交能推知亲本产生的配子类型,因而可用于验证基因的分离定律,但不能直接体现基因分离定律的实质,B不符合题意;非糯性水稻与非糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=3∶1,说明非糯性对糯性为显性,且亲本为杂合子,能说明该性状受一对等位基因控制,但不能直接体现基因分离定律的实质,C不符合题意;某非糯性水稻产生的花粉比例为长形∶圆形=1∶1,说明水稻能产生两种比例均等的配子,因而能直接体现基因分离定律的实质,D符合题意。
11.(2026·广东深圳模拟)某种霉菌菌丝的红色和白色是一对相对性状(相关基因用A/a表示),将红菌丝霉菌与白菌丝霉菌杂交,得到二倍体杂合子(图中的1)。在子囊中合子依次通过一次减数分裂和一次有丝分裂,生成8个单倍体子囊孢子。将子囊孢子依次分离培养,结果是四个长红菌丝,四个长白菌丝,下列叙述正确的是(  )
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A.该实验说明菌丝红色对白色为显性
B.图中4中的子囊孢子基因型存在AA和aa
C.该实验验证了基因分离定律
D.图中2→3代表有丝分裂的过程
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解析 杂合子性状未知,无法判断红色和白色的显隐性关系,A错误;由题干信息“在子囊中合子依次通过一次减数分裂和一次有丝分裂,生成8个单倍体子囊孢子”可推知,1经减数分裂Ⅰ形成2,2经减数分裂Ⅱ形成3,3经有丝分裂形成4,4中的子囊孢子为配子经有丝分裂形成的,基因型为A或a,B、D错误;8个子囊孢子经培养后,结果是四个长红菌丝,四个长白菌丝,说明二倍体杂合子Aa通过减数分裂产生A、a两种比例相等的配子,可验证基因分离定律,C正确。
12.(12分)(2026·江苏徐州调研)玉米是单性花、雌雄同株的作物。自然状态下的玉米可以在植株间相互传粉,也可以同株异花传粉(自交)。请回答下列问题:
(1)在杂交过程中,与豌豆相比,玉米可以省去________环节,在开花前直接对雌、雄花序进行________处理即可。
(2)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(基因用W表示),其籽粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(基因用w表示),其籽粒和花粉遇碘变蓝。播种WW和ww杂交得到的种子,先后获取花粉和籽粒,分别滴加碘液后观察、统计,结果为花粉________变蓝,籽粒________变蓝。
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(3)将纯合高茎玉米(BB)和矮茎玉米(bb)间行种植,某一纯合高茎玉米植株所结果穗上所有籽粒可能是________(填序号:①全为纯合子;②全为杂合子;③既有纯合子又有杂合子;④都有可能出现)。现有高茎玉米种子,其中杂合子占1/2,把种子间行播种,长成的植株在自然状态下自然传粉,F1中高茎∶矮茎=________。
(4)甜玉米和非甜玉米这一对相对性状受一对等位基因(A/a)控制,已知甜玉米为显性性状,非甜玉米为隐性性状。甲、乙两位同学分别用它来验证分离定律。甲同学将多株甜玉米自交,若发现某些甜玉米自交的后代中出现____________________________,则可验证分离定律。乙同学将多株甜玉米与非甜玉米杂交,如果某些杂交组合后代出现________________________,则可验证分离定律。
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答案 (1)去雄 套袋 (2)1/2 1/4
(3)④ 15∶1 (4)甜玉米∶非甜玉米=3∶1
甜玉米∶非甜玉米=1∶1
解析 (1)玉米是雌雄异花植物,因此在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以省去去雄环节,在开花前直接对雌、雄花序进行套袋处理即可。(2)基因型分别为WW和ww的玉米杂交,F1的基因型为Ww,其能产生W和w两种比例相等的配子,其中W花粉遇碘不变蓝,w花粉遇碘变蓝,即产生的花粉中遇碘有1/2变蓝,1/2不变蓝;F1的基因型为Ww,其随机交配,后代ww出现的概率为1/4,ww籽粒遇碘变蓝,因此籽粒1/4变蓝。
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(3)玉米在自然状态下可以自交也可以杂交,故纯合高茎玉米(BB)与矮茎玉米(bb)间行种植,纯合高茎玉米植株所结果穗上所有籽粒可能全为纯合子,也可能全为杂合子,也可能既有纯合子又有杂合子,故选④;两种基因型的玉米间行种植自然传粉,会进行自交和杂交,已知亲本基因型及比例为1/2BB、1/2Bb,产生的配子中B占3/4,b占1/4。把种子间行播种,长成的植株在自然状态下自然传粉,F1中高茎∶矮茎=(3/4×3/4+3/4×1/4×2)∶(1/4×1/4)=15∶1。(4)甲同学将多株甜玉米自交,若发现某些甜玉米自交的后代中出现甜玉米∶非甜玉米=3∶1,说明杂合子(Aa)形成配子时,A、a分开进入到不同配子中,然后雌雄配子随机结合,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;乙同学将多株甜玉米与非甜玉米杂交,如果某些杂交组合后代出现甜玉米∶非甜玉米=1∶1,说明杂合子(Aa)形成配子时,A、a分开进入到不同配子中,纯合子(aa)只产生一种配子a,然后雌雄配子随机结合,子代出现甜玉米∶非甜玉米=1∶1,则可验证分离定律。
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第17讲 基因分离定律的发现
[课标要求] 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验分析。2.基因分离定律的实质和应用。3.活动:模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
考点一 分离定律的发现
1.豌豆作为杂交实验材料的优点
2.一对性状的杂交实验
(1)孟德尔遗传实验的杂交操作“四部曲”
(2)分离定律的发现过程:假说—演绎法
①观察现象,发现问题
②分析问题,提出假说
③演绎推理,验证假说
④分析结果,得出结论:实验结果与预期结果一致,假说正确,得出分离定律。
(1)(必修2 P2“正文”)两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上完成受粉的过程叫作自花传粉。(√)
(2)(必修2 P4“正文”)F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1属于观察现象阶段。(√)
(3)(必修2 P7“科学方法”)“演绎”就是进行测交实验,如果实验结果与预测相符,就可以证明假说正确;反之,则证明假说错误。(×)
考向1 考查遗传学基本概念
1.(2026·湖北荆州模拟)下列关于遗传学基本概念的叙述,正确的有(  )
①兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状 ②隐性性状一经出现一定是隐性纯合子 ③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同 ④A和A、b和b不属于等位基因,C和c属于等位基因 ⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
A.2项       .3项
C.4项 .5项
解析 C 兔的白毛和黑毛是一对相对性状,狗的长毛和卷毛不是一对相对性状,①错误;隐性性状一经出现一定是隐性纯合子,如矮茎豌豆(dd),②正确;表型是基因与环境相互作用的结果;基因型相同,环境不同,而使表型不一定相同,③正确;同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因,如C和c;A和A、b和b是相同基因,④正确;对于动物是否是纯合子的检测,可用测交法,⑤正确,C符合题意。
与交配方式相关的概念及其作用
考向2 分析孟德尔一对相对性状杂交实验
2.(2025·安徽合肥期末)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是(  )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2中出现的分离比推测,生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代的两种性状比接近1∶1
D.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1
解析 C 生物性状由遗传因子决定属于假说内容,A不符合题意;由F2出现了“3∶1”的性状分离比推测,生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离属于假说内容,B不符合题意;演绎推理内容是若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1,此后进行测交实验对分离定律进行验证,C符合题意;若F1产生配子时成对的遗传因子分离,雌雄配子随机结合,则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1,属于假说内容,D不符合题意。
3.(2025·四川成都期末)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图所示)。下列有关分析正确的是(  )
A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1的子叶颜色相同
C.①和②都是黄色子叶,③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
解析 C 豌豆产生雌配子的数量远少于雄配子的数量,A错误;③的遗传因子组成为yy,子叶表现为绿色;而F1的遗传因子组成为Yy,子叶表现为黄色,B错误;①和②的遗传因子组成均为Yy,子叶表现为黄色;③的遗传因子组成为yy,子叶表现为绿色,C正确;产生F1(Yy)的亲本可能为YY(♀)和yy(♂)或YY(♂)和yy(♀),D错误。
考点二 分离定律的实质和应用
1.性状分离比的模拟实验
(1)实验原理
①甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。
②甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。
③用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。
(2)实验过程
①在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
②摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合。
③分别从两个桶内随机抓取一个彩球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合。
④将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀。
⑤按步骤③和④重复做30次以上。
(3)实验结果及结论
①彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
②彩球组合代表的性状分离比为显性性状∶隐性性状≈3∶1。
2.分离定律的实质
3.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
(1)(必修2 P6“探究·实践”)F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。(×)
(2)(必修2 P7“正文”)病毒和原核生物的遗传不遵循分离定律。(√)
(3)(必修2 P7“正文”)分离定律发生在配子形成过程中。(√)
(4)(必修2 P7“正文”)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。(√)
(5)(必修 2 P7“正文”)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。(×)
玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
答案 显性性状
(2)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是________。
①所选实验材料是否为纯合子 ②所选相对性状的显隐性是否易于区分 ③所选相对性状是否受一对等位基因控制 ④是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
答案 ①
(3)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
提示:思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,得F1;F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,得F1;如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,得F1;如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
 验证基因的分离定律的方法
(1)自交法
(2)测交法
(3)配子法(花粉鉴定法)
考向1 性状分离比的模拟实验
1.(2025·河北邢台期末)某同学将两色的围棋子放到不透明的箱子中,通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述正确的是(  )
A.甲、乙两个箱子代表雌、雄生殖器官,两个箱子内的围棋子的数量必须相等
B.每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子,数量可以不相等
C.从每个箱子抓取围棋子并统计后,围棋子不必放回
D.多次抓取后,同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等,即杂合子与纯合子出现的频率相等
解析 D 甲、乙两个箱子可分别代表雌、雄生殖器官,两个箱子内的围棋子分别代表雌、雄配子,数量可以不相等,A错误;每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子,数量一定相等,B错误;从每个箱子抓取围棋子并统计后,围棋子都需要放回,保证每次抓取各个棋子的概率相等,C错误。
考向2 考查分离定律的实质与验证
2.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中,能直接体现分离定律实质的是(  )
A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎
B.F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离
C.F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1
D.F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1
解析 B 高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎,说明高茎为显性性状,不能体现分离定律的实质,A不符合题意;F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子随同源染色体的分开而分离,能直接体现分离定律的实质,B符合题意;F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1,体现了性状分离现象,能间接体现分离定律的实质,C不符合题意;F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1,说明F1是杂合子,能间接体现分离定律的实质,D不符合题意。
3.水稻有糯性品系和非糯性品系,非糯性(B)对糯性(b)是显性。糯性品系的米粒含有支链淀粉,用碘液处理后呈红褐色,非糯性品系的米粒含有直链淀粉,用碘液处理后呈蓝黑色。B、b基因的遗传效应在花粉粒中已经表现出来。下列实验的结果为“等位基因分离发生在配子形成时”提供直观证据的是(  )
A.取杂合非糯性水稻的花粉加碘液染色,在显微镜下观察花粉粒颜色
B.用糯性品系的花粉对非糯性纯合品系的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色
C.用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色
D.用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色
解析 A 由题意可知,B、b基因控制的性状在花粉粒中已经表示,因此“等位基因分离发生在配子形成时”最直接的证据是取杂合非糯性水稻的花粉镜检,A正确;用糯性品系的花粉对非糯性纯合品系的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,不能证明等位基因分离发生在配子形成时,B错误;用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,只能提供间接证据,C错误;用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,只能提供间接证据,D错误。
1.(2022·浙江1月选考)孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是(  )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
解析 D 纯合子和杂合子豌豆的繁殖能力无明显差别,A不符合题意;基因突变具有可逆性,和豌豆大多数是纯合子无关,B不符合题意;豌豆的性状的显隐性与其是否纯合无关,C不符合题意;豌豆是严格的自花授粉的植物,豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小,纯合子比例逐渐增加,故自然条件下豌豆大多数是纯合子,D符合题意。
2.(经典高考题)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是(  )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
解析 C 子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比,C符合题意。
熟知遗传实验中常用的模式生物
材料一 自然界中自花传粉的植物比较少,常见的有大麦、小麦、大豆、水稻、豌豆、拟南芥等。在这类植物中,有的花不待花苞张开,就已经完成了受精作用,这种现象称为闭花传粉和闭花受精现象,如豌豆花便是典型的闭花传粉植物。
材料二 自然界多数植物是异花传粉,雌雄同株常见的有玉米、南瓜、黄瓜、西瓜等,雌雄异株常见的有菠菜、银杏、猕猴桃等。
材料三 果蝇是生物学研究中重要的模式生物之一。黑腹果蝇是双翅目昆虫,生活史短,易饲养,繁殖快;染色体少,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料。
角度1 对比分析各种实验材料的特点
1.(2025·湖南岳阳一模)豌豆是闭花传粉植物,玉米是单性花异花传粉植物,下列有关说法正确的是(  )
A.自然状态下豌豆的纯合率高于玉米,据此对种群基因库的判断是豌豆的小于玉米的
B.两种材料被用作遗传研究,共同特点是相对性状易于区分、子代数目多便于统计等
C.在杂交实验中玉米的人工授粉比豌豆更简单,无需去雄、套袋
D.因为豌豆自花传粉不能进行基因重组,所以玉米作为研究材料比豌豆更有优势
答案 B
角度2 选取合适材料进行杂交实验
2.番茄营养丰富、风味特殊,可美容护肤,为自花受粉植物,番茄在梅雨季节的高温高湿条件下易发生真菌感染而得叶霉病。选择VC含量为0.12 mg/g、抗叶霉病植株为母本,VC含量为0.13 mg/g、易感叶霉病植株为父本,子一代(F1)VC含量为0.37 mg/g、抗叶霉病。回答下列问题:
(1)要获得杂种F1,需对母本进行套袋→__________→套袋→人工授粉→__________操作,F1的VC含量高于其亲本,可见F1番茄具有________现象。
(2)________(填“能”或“不能”)确定VC含量高是隐性性状,原因是_____________________________________________________________________。
(3)为了确定番茄的抗叶霉病与易感叶霉病是否由一对等位基因控制,最简便的杂交实验是______________,若____________________,则可确定抗叶霉病与易感叶霉病为一对等位基因控制,且抗叶霉病为显性性状。
(4)研究表明番茄VC含量与抗叶霉病有关,为更好地防治番茄叶霉病,请提出合理方法:____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(答2点即可)
答案 (1)去雄 套袋 杂种优势 (2)不能 题目没有提供F2的分离比 (3)让F1自交 F2抗叶霉病∶易感叶霉病=3∶1 (4)培育VC含量高的新种、种子消毒提能训练(十七) 基因分离定律的发现
(满分:45分)
选择题1~11小题,每小题3分,共33分。
A组 基础巩固
1.(2025·河北石家庄期末)下列遗传实例中,属于性状分离现象的是(  )
A.某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的
B.对某未知基因型的个体进行测交后子代的性状表现
C.一对表型正常的夫妇生了一个正常的女儿和色盲的儿子
D.纯合红花和纯合白花的植株杂交,所得F1的花色表现为粉红花
解析 C 性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象;也就是说只有亲本表型一致,子代出现不同性状时方可称作性状分离;选项C中的亲本表现为一种性状,后代出现两种性状,符合性状分离的概念,C符合题意。
2.(2026·福建福州月考)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 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。
3.下列有关一对相对性状遗传的叙述,正确的是(  )
A.具有隐性遗传因子的个体自交都表现出隐性性状
B.孟德尔为验证假说的正确性,设计并完成了正反交实验
C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交
解析 D 具有隐性遗传因子的个体自交,如Aa,后代会表现出显性性状(AA、Aa),A错误;孟德尔为验证假说的正确性,设计并完成了测交实验,B错误;通过测交可以推测被测个体产生配子的种类及比例,不能推测产生配子的数量,C错误;鉴别显性个体是纯合子或杂合子的方法有自交法和测交法,若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交法,D正确。
4.下列关于杂交、自交和测交的叙述,错误的是(  )
A.用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代都表现为高茎
B.杂合子水稻逐代自交,则后代中的纯合子比例不断提高
C.测交是指用隐性纯合子与未知基因型个体杂交,以推知其基因型的方法
D.一株番茄自交后代出现性状分离,则可判断该个体为显性个体
解析 A 用高茎豌豆(DD或Dd)和矮茎豌豆(dd)杂交,后代可能表现为矮茎(dd),A错误。
5.下列各项是“性状分离比的模拟实验”中的操作,其中模拟等位基因分离的是(  )
A.每个容器中放入等量的2种颜色的小球
B.摇动容器,使容器内的小球充分混合
C.将从容器中随机抓取的小球记录
D.将抓取的小球分别放回原来的容器中
解析 C 每个容器中放入等量的2种颜色的小球,2种颜色的小球代表一对等位基因,A不符合题意;从容器中抓取小球之前应充分混匀,以保证每种配子被抓取的概率相等,B不符合题意;取出的小球要放回原来的容器中,以保证每种配子被抓取的概率均为1/2,D不符合题意。
6.(2026·河北承德调研)为进行杂交模拟实验,用四个桶分别代表四个亲本的生殖器官,每桶内有20个乒乓球(如图所示,乒乓球数量以所给数值为准),每个球代表一个配子,D和d表示一对等位基因。某同学从两个桶内各抓取一球组合记录并多次重复。下列叙述错误的是(  )
A.从桶①和桶③中各取一球组合可模拟孟德尔单因子杂交实验中亲本间的杂交
B.若要模拟孟德尔实验F1自交还需一个桶,桶中所装小球情况可与桶②一致
C.可用桶③与桶④进行模拟测交实验以确定桶④中配子的类型及比例
D.桶④代表的生殖器官所对应的个体可能为四倍体
解析 C 从桶④中抓取一球,配子均含有显性基因,从桶③和桶④内各抓取一球组合,都是显性性状,所以不能确定桶④中配子的类型及比例,C错误。
7.(2025·安徽淮北期末)如图表示孟德尔杂交实验过程操作及理论解释,下列叙述错误的是(  )
A.图1中①和②的操作不能同时进行,②操作后要对雌蕊进行套袋处理
B.图2揭示了基因分离定律的实质,是孟德尔假说—演绎的核心内容
C.图3为测交实验遗传图解
D.图2揭示了减数分裂过程中,伴随同源染色体1、2的分开,等位基因D、d也随之分离,进入不同的配子
解析 B 图1中过程①(去雄)要在花粉成熟前进行,过程②(采集花粉)要在花粉成熟后进行,因此这两个操作不能同时进行;②操作后要对母本(雌蕊)进行套袋处理,防止外来花粉的干扰,A正确;图2中D、d是位于同源染色体上的等位基因,孟德尔所处的时代还没有此观点,B错误;测交实验是利用隐性纯合子与待测亲本杂交,图3为测交实验遗传图解,C正确;图2揭示了减数分裂过程中,等位基因D和d随着同源染色体1、2的分开而分离,进入不同的配子,D正确。
8.(2026·河南新乡模拟)德弗里斯是重新发现孟德尔定律的第一人,他将麦瓶草(花为两性花)的有毛变种与光滑变种杂交,获得F1后再自交得到536株F2植株,其中392株有毛、144株光滑。下列相关叙述正确的是(  )
A.杂交实验中需要对母本麦瓶草在雄蕊发育成熟后进行去雄处理
B.F2的392株有毛麦瓶草中自交后代不发生性状分离的约有261株
C.F2出现性状分离是因为F1的雌雄配子进行了自由组合
D.为验证分离定律,可用F1和光滑麦瓶草进行测交实验
解析 D 去雄处理应在雄蕊发育成熟前进行,A错误;据题意可知,F2麦瓶草中有毛(392株)∶光滑(144株)≈3∶1,可推测392株有毛麦瓶草中纯合子约占1/3(131株),纯合子自交后代不发生性状分离,B错误;F2出现性状分离是因为F1分别产生两种类型且占比为1∶1的雌雄配子,雌雄配子进行了随机结合(受精),C错误;据题意可知,F2麦瓶草中有毛(392株)∶光滑(144株)≈3∶1,说明光滑麦瓶草为隐性个体,且测交后代的性状及比例可以反映F1产生的配子类型及比例,故为验证分离定律,可用F1和光滑麦瓶草进行测交实验,D正确。
B组 能力提升
9.(2026·河北石家庄模拟)菜心起源于中国,享有“蔬菜之冠”的美誉。菜心的花是两性花,花色是菜心的重要性状,对提高种子纯度方面有重要作用。研究人员用乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花。F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花=491∶501,F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花。下列叙述正确的是(  )
A.控制花色的基因的遗传遵循自由组合定律
B.菜心花色不同是因为叶绿体中色素含量不同
C.黄花为隐性性状,乳白花为显性性状
D.出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底导致的
解析 D F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花≈1∶1,可知控制花色的基因的遗传遵循分离定律,A错误;菜心花色不同是因为液泡中的色素含量不同,B错误;乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花,则黄花为显性性状,乳白花为隐性性状,C错误;F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花,出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底发生了自交导致的,D正确。
10.(2025·广东广州期末)水稻的非糯性(A)对糯性(a)为显性,花粉的长形(B)对圆形(b)为显性,科学家利用水稻进行杂交实验,下列实验现象能直接体现基因分离定律实质的是(  )
A.非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代全部为非糯性水稻
B.非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=1∶1
C.非糯性水稻与非糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=3∶1
D.某非糯性水稻产生的花粉比例为长形∶圆形=1∶1
解析 D 非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代全部为非糯性水稻,说明非糯性对糯性为显性,但不能说明基因分离定律的实质,A不符合题意;非糯性水稻与糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=1∶1,属于测交,测交能推知亲本产生的配子类型,因而可用于验证基因的分离定律,但不能直接体现基因分离定律的实质,B不符合题意;非糯性水稻与非糯性水稻杂交,子代非糯性水稻∶糯性水稻=3∶1,说明非糯性对糯性为显性,且亲本为杂合子,能说明该性状受一对等位基因控制,但不能直接体现基因分离定律的实质,C不符合题意;某非糯性水稻产生的花粉比例为长形∶圆形=1∶1,说明水稻能产生两种比例均等的配子,因而能直接体现基因分离定律的实质,D符合题意。
11.(2026·广东深圳模拟)某种霉菌菌丝的红色和白色是一对相对性状(相关基因用A/a表示),将红菌丝霉菌与白菌丝霉菌杂交,得到二倍体杂合子(图中的1)。在子囊中合子依次通过一次减数分裂和一次有丝分裂,生成8个单倍体子囊孢子。将子囊孢子依次分离培养,结果是四个长红菌丝,四个长白菌丝,下列叙述正确的是(  )
A.该实验说明菌丝红色对白色为显性
B.图中4中的子囊孢子基因型存在AA和aa
C.该实验验证了基因分离定律
D.图中2→3代表有丝分裂的过程
解析 C 杂合子性状未知,无法判断红色和白色的显隐性关系,A错误;由题干信息“在子囊中合子依次通过一次减数分裂和一次有丝分裂,生成8个单倍体子囊孢子”可推知,1经减数分裂Ⅰ形成2,2经减数分裂Ⅱ形成3,3经有丝分裂形成4,4中的子囊孢子为配子经有丝分裂形成的,基因型为A或a,B、D错误;8个子囊孢子经培养后,结果是四个长红菌丝,四个长白菌丝,说明二倍体杂合子Aa通过减数分裂产生A、a两种比例相等的配子,可验证基因分离定律,C正确。
12.(12分)(2026·江苏徐州调研)玉米是单性花、雌雄同株的作物。自然状态下的玉米可以在植株间相互传粉,也可以同株异花传粉(自交)。请回答下列问题:
(1)在杂交过程中,与豌豆相比,玉米可以省去________环节,在开花前直接对雌、雄花序进行________处理即可。
(2)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(基因用W表示),其籽粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(基因用w表示),其籽粒和花粉遇碘变蓝。播种WW和ww杂交得到的种子,先后获取花粉和籽粒,分别滴加碘液后观察、统计,结果为花粉________变蓝,籽粒________变蓝。
(3)将纯合高茎玉米(BB)和矮茎玉米(bb)间行种植,某一纯合高茎玉米植株所结果穗上所有籽粒可能是________(填序号:①全为纯合子;②全为杂合子;③既有纯合子又有杂合子;④都有可能出现)。现有高茎玉米种子,其中杂合子占1/2,把种子间行播种,长成的植株在自然状态下自然传粉,F1中高茎∶矮茎=________。
(4)甜玉米和非甜玉米这一对相对性状受一对等位基因(A/a)控制,已知甜玉米为显性性状,非甜玉米为隐性性状。甲、乙两位同学分别用它来验证分离定律。甲同学将多株甜玉米自交,若发现某些甜玉米自交的后代中出现____________________________,则可验证分离定律。乙同学将多株甜玉米与非甜玉米杂交,如果某些杂交组合后代出现________________________,则可验证分离定律。
答案 (1)去雄 套袋 (2)1/2 1/4
(3)④ 15∶1 (4)甜玉米∶非甜玉米=3∶1
甜玉米∶非甜玉米=1∶1
解析 (1)玉米是雌雄异花植物,因此在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以省去去雄环节,在开花前直接对雌、雄花序进行套袋处理即可。(2)基因型分别为WW和ww的玉米杂交,F1的基因型为Ww,其能产生W和w两种比例相等的配子,其中W花粉遇碘不变蓝,w花粉遇碘变蓝,即产生的花粉中遇碘有1/2变蓝,1/2不变蓝;F1的基因型为Ww,其随机交配,后代ww出现的概率为1/4,ww籽粒遇碘变蓝,因此籽粒1/4变蓝。(3)玉米在自然状态下可以自交也可以杂交,故纯合高茎玉米(BB)与矮茎玉米(bb)间行种植,纯合高茎玉米植株所结果穗上所有籽粒可能全为纯合子,也可能全为杂合子,也可能既有纯合子又有杂合子,故选④;两种基因型的玉米间行种植自然传粉,会进行自交和杂交,已知亲本基因型及比例为1/2BB、1/2Bb,产生的配子中B占3/4,b占1/4。把种子间行播种,长成的植株在自然状态下自然传粉,F1中高茎∶矮茎=(3/4×3/4+3/4×1/4×2)∶(1/4×1/4)=15∶1。(4)甲同学将多株甜玉米自交,若发现某些甜玉米自交的后代中出现甜玉米∶非甜玉米=3∶1,说明杂合子(Aa)形成配子时,A、a分开进入到不同配子中,然后雌雄配子随机结合,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;乙同学将多株甜玉米与非甜玉米杂交,如果某些杂交组合后代出现甜玉米∶非甜玉米=1∶1,说明杂合子(Aa)形成配子时,A、a分开进入到不同配子中,纯合子(aa)只产生一种配子a,然后雌雄配子随机结合,子代出现甜玉米∶非甜玉米=1∶1,则可验证分离定律。
第18讲 基因分离定律重点题型突破
[课标要求] 1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。2.基因分离定律解题规律和方法。
题型一 显、隐性性状的判断
1.根据子代性状判断
2.合理设计杂交实验进行判断
1.(2026·河南洛阳模拟)已知马的毛色有栗色和白色两种,由位于常染色体上的一对等位基因控制。在自由放养多年的一马群中,两基因频率相等。正常情况下,每匹母马一次只生产一匹小马。以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是(  )
A.选择多对栗色马与白色马杂交,若后代白色马明显多于栗色马,则白色为显性
B.随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配,若所产小马都是栗色,则栗色为显性
C.自由放养的马群随机交配一代,若后代栗色马明显多于白色马,则栗色为显性
D.选择多对栗色公马和栗色母马交配一代,若后代全部为栗色马,则白色为显性
解析 B 正常情况下,每匹母马一次只生产一匹小马。随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配,所产的小马只有6匹,由于后代数目少,例如,Aa(白色)×aa(栗色)→aa,存在偶然性,6匹马可以全是栗色,所以仍不能确定栗色为显性。
2.(2022·全国甲卷,节选)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是_______________________________________。
答案 糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯植株上全为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
解析 假设糯和非糯这对相对性状受等位基因A/a控制,因为两种玉米均为雌雄同株,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯为显性,则其基因型为AA,非糯基因型为aa;则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒;非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯植株上全为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
题型二 纯合子和杂合子的鉴定
 生物个体的常用鉴别方法
①鉴别一只动物是否为纯合子,常用测交法。②鉴别一株植物是否为纯合子,四种方法均可,其中自交法最简便。③鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物)。④提高优良品种的纯度,常用自交法。⑤检验待测个体的基因型,常用测交法。
3.番茄的红果(R)对黄果(r)为显性。以下关于一株结红果的番茄是纯合子还是杂合子的叙述,正确的是(  )
A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定
B.不能通过该红果自交来鉴定
C.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定
D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
解析 C 该红果植株与红果纯合子(RR)杂交后代都是红果(R_),所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,A错误;能通过该红果植株自交来鉴定,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代既有红果也有黄果,则其是杂合子,B错误;能通过与黄果纯合子(rr)杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代既有红果也有黄果,则其是杂合子,C正确;能通过与红果杂合子杂交来鉴定该红果植株是否是纯合子,D错误。
4.(2025·湖南长沙期末)油菜花为两性花,花色多样,科研人员用油菜的纯合白花和纯合黄花两个品种进行花色杂交实验,实验过程如图所示。请回答下列问题:
(1)若已知油菜的白花和黄花受一对等位基因控制。正反交实验中,F1油菜花色都为乳白花,由此可推断该乳白花是______________(填“杂合子”“纯合子”或“杂合子和纯合子”)。
(2)请设计实验对第(1)问的推断做出验证。
①选用F1乳白花进行________(填“杂交”或“自交”)。
②统计后代中花色的数量及比例。
③结果分析:若子代中________________________________,则第(1)问推断成立;若子代中未出现上述结果,则第(1)问推断不成立。
答案 (1)杂合子 (2)①自交 ③白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1
解析 (1)正交和反交实验中,F1油菜花色都为乳白花,不和双亲当中的任何一方完全一致,该现象可能是由杂合子中存在的不完全显性情况导致的。(2)使用“假说—演绎法”设计实验,依据第(1)问的假设,若对乳白花(Dd,假设相关基因用D/d表示)进行自交实验,则其后代会出现性状分离。根据不完全显性的假设,后代性状分离比为白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1。若实验验证环节的结果和假设一致,则该假说成立,否则假说不成立。
题型三 基因型和表型的推断
1.亲代基因型、表型正推) 子代基因型、表型
2.由子代推断亲代的基因型
5.(2026·广东广州模拟)人的耳垢有油性(油耳)和干性(干耳)两种类型,并且受一对遗传因子A、a控制。有人对某一社区670个独生子女的家庭进行了调查,结果如表所示。下列有关分析错误的是(  )
项目 父亲 母亲 油耳男孩 油耳女孩 干耳男孩 干耳女孩
组合一 油耳 油耳 90 80 10 15
组合二 油耳 干耳 25 30 15 10
组合三 干耳 油耳 26 24 6 4
组合四 干耳 干耳 0 0 160 175
A.油耳是显性性状,干耳是隐性性状
B.组合一中,父母均为杂合子的家庭至少有25个
C.组合二中,油耳父亲的遗传因子组成是Aa
D.组合三中,油耳母亲的遗传因子组成有的是AA,有的是Aa
解析 C 分析题表中组合一,双亲都为油耳,却生出了干耳子女,说明干耳为隐性性状,油耳为显性性状,A正确;油耳夫妇若生出干耳子女,则双亲必为杂合子,由表中组合一数据可知干耳女孩和干耳男孩的数量为25,所以组合一中,父母均为杂合子的家庭至少有25个,B正确;组合二的子女中,油耳∶干耳=11∶5,则油耳父亲的遗传因子组成是Aa或AA,C错误;组合三的子女中,油耳∶干耳=5∶1,则油耳母亲的遗传因子组成是Aa或AA,D正确。
6.已知小鼠的灰色与白色是一对相对性状,由一对等位基因控制。如图为小鼠毛色的遗传图解,则下列判断错误的是(  )
A.小鼠的灰色为显性性状,白色为隐性性状
B.1号、2号、4号、5号的基因组成都相同的概率为2/3
C.若3号与4号杂交,子代为白色的概率为1/2
D.F1、F2的结果都表明发生了性状分离
解析 B 1号和2号均为灰色,杂交得到3号为白色,说明灰色对白色为显性,A正确;设小鼠的毛色由等位基因A、a控制,由于灰色对白色为显性,且1号和2号杂交得到的3号为白色(aa),1号和2号的基因型均为Aa;同样4号和5号杂交得到的6号为白色(aa),4号和5号的基因型均为Aa,所以1号、2号、4号、5号的基因组成都相同的概率为1,B错误;3号基因型为aa,4号基因型为Aa,若3号与4号杂交,子代为白色的概率为1/2,C正确;杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离,F1、F2出现灰色和白色的结果表明发生了性状分离,D正确。
题型四 自交与自由交配条件下的概率计算
1.自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代,杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示:
2.自由交配的概率计算
(1)若杂合子(Aa)连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4;若杂合子(Aa)连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2)。
(2)自由交配问题的三种分析方法:如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
①列举法
基因型(♂/♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A_、1/9aa
②配子法
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
③遗传平衡法:先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型概率+1/2杂合子基因型概率”推知,亲代中A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
7.(2025·四川绵阳期末)苋菜的紫叶对绿叶为完全显性,由一对等位基因控制。现将多株紫叶苋菜与绿叶苋菜杂交,子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为5∶1。如果让亲本紫叶苋菜自交,子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为(  )
A.2∶1         B.3∶1
C.5∶1 D.11∶1
解析 D 假设相关基因用A、a表示,将多株紫叶苋菜(A_)与绿叶苋菜(aa)杂交,子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜(aa)的数量比为5∶1,说明亲本紫叶苋菜产生的A配子占5/6,a配子占1/6,则亲本紫叶苋菜中AA占2/3,Aa占1/3;亲本2/3AA自交全为AA,1/3Aa自交,其中A_占1/3×3/4=1/4,aa占1/3×1/4=1/12,故子一代中A_为2/3+1/4=11/12,aa占1/12,即子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为11∶1,D符合题意。
8.(2024·安徽卷)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(  )
A.1/2 B.3/4
C.15/16 D.1
解析 A 若相关基因用A/a表示,当黄色对白色为显性性状时,则亲代白色雌虫的基因型为aa,由于雄虫只有黄色,且控制白色的基因在雄虫中不表达,则亲代黄色雄虫的基因型可能为AA、Aa或aa;当亲代黄色雄虫的基因型为aa时,F1雌性才能全为白色,F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例为1。当白色对黄色为显性性状时,则亲代白色雌虫基因型为AA或Aa,黄色雄虫基因型为AA或Aa或aa,当白色雌虫基因型为AA时,若黄色雄虫基因型为AA,则F1雌、雄性个体基因型均为AA,F1自由交配,F2雌、雄性个体基因型均为AA,则F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1雌、雄个体的基因型均为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2雌、雄个体的基因型均为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,则F2雌性中白色个体的比例为15/16;若黄色雄虫基因型为aa,则F1雌、雄个体的基因型均为Aa,F1自由交配,F2雌、雄个体的基因型均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为3/4。当白色雌虫的基因型为Aa时,只有黄色雄虫基因型为AA时才会出现F1雌性全为白色,此时F2雌性中白色个体的比例为15/16,A符合题意。
1.(2021·湖北卷)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是(  )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
解析 B 结合题意可知,假设酒窝的相关基因用A、a表示,甲为有酒窝男性,基因型为AA或Aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa,乙为无酒窝男性,基因型为aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,则甲与丙结婚,若两者基因型均为Aa,则生出的孩子基因型可能为aa,表现为无酒窝,A错误;乙与丁结婚,生出的孩子基因型均为aa,表现为无酒窝,B正确;乙与丙结婚,若丙基因型为AA,则生出的孩子均有酒窝,若丙基因型为Aa,则生出的孩子有酒窝的概率为50%,C错误;若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩aa,则甲的基因型只能为Aa,是杂合子,D错误。
2.(经典高考题)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(  )
A.①或②      B.①或④
C.②或③ D.③或④
解析 B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子;实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子;在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②③判定植株甲为杂合子。
雄性不育与杂种优势
油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
角度1 考查信息的整合和理解能力
(1)由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受________对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为________性性状。
(2)杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是________________________________________________________________。
角度2 考查原因分析与问题解决能力
(3)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与______________性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为____________________。
②将上述种子种成母本行,将基因型为______的品系种成父本行,用于制备YF1。
③杂合子的产量往往比纯合子高,为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是_________________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案 (1)一 显 (2)A1对A2为显性,A2对A3为显性 (3)①雄性不育 A2A3∶A3A3=1∶1 ②A1A1 ③母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合种子,故去除育性正常个体
解析 (1)杂交一的结果说明育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制;杂交二的结果说明雄性不育为显性性状。(2)根据题意分析,已知杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定,且品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3,则根据杂交一的结果判断,A1对A2为显性;根据杂交二的结果判断,A2对A3为显性。(3)①据图分析,经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3(A3A3)的优良性状与雄性不育(A2A2)性状整合在同一植株(A2A3)上,该植株与品系3(A3A3)杂交所结种子的基因型及比例为A2A3∶A3A3=1∶1。②将上述种子种成母本行,将基因型为A1A1的品系1种成父本行,用于制备YF1(兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子)。③为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行(A2A3、A3A3)中育性正常的植株,否则得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是母本中育性正常个体自交后代为纯合子,其产量低于杂合子。
提能训练(十八) 基因分离定律重点题型突破
(满分:45分)
选择题1~11小题,每小题3分,共33分。
A组 基础巩固
1.菠菜的圆叶对尖叶是由位于常染色体上的一对等位基因控制的相对性状,选用圆叶植株甲和尖叶植株乙进行杂交实验。下列有关显隐性的判断和基因组成的分析,正确的是(  )
A.若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶为隐性性状
B.若乙自交,后代尖叶∶圆叶=3∶1,则尖叶为显性性状
C.若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则甲为隐性纯合子
D.若甲、乙杂交,后代圆叶∶尖叶=1∶1,则甲为杂合子
解析 B 若甲自交,后代均为圆叶,则圆叶可能为隐性性状,也可能为显性性状,A错误;若乙(尖叶植株)自交,后代尖叶∶圆叶=3∶1,则尖叶为显性性状,B正确;若甲、乙杂交,后代均为圆叶,则甲为显性纯合子,C错误;若甲、乙杂交,后代圆叶∶尖叶=1∶1,则甲或乙为杂合子,D错误。
2.(2025·河北保定期末)玉米是雌雄同株植物,其种子的籽粒饱满和凹陷受一对等位基因控制。现有一批纯合的籽粒饱满玉米种子和纯合的籽粒凹陷玉米种子,为鉴定这对相对性状的显隐性关系,下列杂交思路合理的是(  )
A.分别种植两种玉米种子,再将得到的植株分别自交,观察子代的性状
B.分别种植两种玉米种子,再将得到的植株相互杂交,观察子代的性状
C.种植籽粒饱满的玉米种子,再将得到的植株自交,观察子代的性状
D.种植籽粒凹陷的玉米种子,再将得到的植株自交,观察子代的性状
解析 B 分别种植两种玉米种子或单独种植某种种子,再将得到的植株分别自交,子代均为纯合子,无法鉴定这对相对性状的显隐性关系,A、C、D不合理;分别种植两种玉米种子,再将得到的植株相互杂交,子代的性状为显性性状,B合理。
3.家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是(  )
A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
解析 B 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M基因型不可能是AA,则M一定是杂合子,A、C、D合理;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子,B不合理。
4.豌豆的紫花对白花为显性。两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆。现去掉F1中的白花豌豆,则自然状态下F2的表型比例为(  )
A.1∶1 B.3∶1
C.5∶1 D.9∶6
解析 C 由题意可知,两紫花豌豆为杂合子。若控制花色的基因用A和a表示,则F1的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中aa表现为白花;去掉F1中的白花豌豆,则剩余的紫花豌豆中,基因型为AA的个体占1/3,Aa的个体占2/3;豌豆在自然状态下只能进行自交;因此1/3AA的紫花植株自交所得的F2均为紫花,2/3Aa的紫花植株自交所得的F2中白花(aa)为2/3×1/4=1/6,紫花(A_)为2/3×3/4=1/2。所以,F2的表型及比例为紫花∶白花=(1/3+1/2)∶1/6=5∶1,C符合题意。
5.(2025·陕西西安期末)番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是(  )
实验组 亲本表型 F1的表型和植株数目
红果/个 黄果/个
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状
B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验组2的F1红果番茄均为杂合子
D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
解析 C 由实验组2或实验组3分析可知,红果为显性性状,A错误;实验组1的亲本基因型:红果为Aa,黄果为aa,B错误;实验组2的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa,F1红果番茄均为杂合子,基因型为Aa,C正确;实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa,D错误。
6.黄瓜为雌雄同株、异花授粉的植物,果实有刺对果实无刺为显性。现有一批杂合有刺黄瓜,在没有淘汰和自然选择下进行如下处理:①单独种植管理,得到的每代种子再分别单独种植;②常规种植管理,得到的每代种子均常规种植。下列相关说法错误的是(  )
A.①方案,F2果实有刺植株中杂合子占2/5
B.①方案,随种植代数的增加果实有刺的植株比例逐渐增多
C.②方案,F3果实无刺植株占1/4
D.不管种植多少代,①②方案A、a的基因频率始终不变
解析 B 假设黄瓜有刺和无刺的相关基因分别为A、a,①方案相当于自交,Aa自交,F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,再单独种植,则F2中AA=aa=3/8,Aa=1/4,F2中有刺的为AA∶Aa=3∶2,其中杂合子占2/5,A正确;①方案相当于自交,自交情况下杂合子比例会逐代减小,则Aa的比例会逐渐减小,而AA与aa的比例相等,aa的比例会增加,而果实有刺的植株的比例=1-aa的比例,因此随种植代数的增加果实有刺的植株比例逐渐降低,B错误;②方案相当于自由交配,每一代中A=a=1/2,则无刺果实植株(aa)占1/4,C正确;在没有淘汰和自然选择的情况下,不管种植多少代,①②方案A、a的基因频率始终不变,D正确。
7.(2026·广东揭阳模拟)豌豆的红花和白花是一对相对性状,由等位基因A/a控制。随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是(  )
A.红花对白花为显性
B.亲本红花植株中纯合子占多数
C.子代中纯合子占多数
D.子代产生的配子中含a基因的更多
解析 C 随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1,则在红花对白花为显性的情况下,红花亲本有两种基因型,即为AA和Aa,进而可表现为与白花个体杂交产生的子代会出现上述比例,A正确;红花植株的基因型为AA或Aa,因为只有基因型为Aa的红花植物自交才能出现白花,这里设红花植物群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为(1/2)x=1/6,x=1/3,即亲代红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1,故亲本红花植株多数为纯合子,B正确;亲代中AA∶Aa=2∶1,让该群体与白花植株进行杂交,后代中红花个体均为杂合子,白花个体均为纯合子,可见F1中杂合子(Aa)占多数,C错误;亲代中AA∶Aa=2∶1,子代中Aa和aa的比例为5∶1,该群体产生的配子中含有a的配子比例为5/6×1/2+1/6=7/12,可见含a基因的配子较多,D正确。
8.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其基因型为AA的个体是红褐色,基因型为aa的个体是红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表型及比例分别是(  )
A.自交:红褐色∶红色=5∶1;自由交配:红褐色∶红色=8∶1
B.自交:红褐色∶红色=3∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶1
C.自交:红褐色∶红色=2∶1;自由交配:红褐色∶红色=2∶1
D.自交:红褐色∶红色=1∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶5
解析 C 亲本的基因型及概率:1/3AA、2/3 Aa,雌∶雄=1∶1,自交的子代中基因型AA占1/3×1+2/3×1/4=1/2,Aa占2/3×1/2=1/3,aa占2/3×1/4=1/6;在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛)、1/2为红色(雌牛),因此子代中红褐色个体占1/2+1/3×1/2=2/3,则红色个体占1/6+1/3×1/2=1/3,即红褐色∶红色=2∶1。求自由交配产生子代的基因型时,可利用配子的概率求解,亲本产生的雄(或雌)配子中:A占2/3、a占1/3,则自由交配产生子代的基因型及概率:AA的概率=2/3×2/3=4/9,Aa的概率=2×2/3×1/3=4/9,aa的概率=1/3×1/3=1/9;再根据前面的计算方法可知,子代的表型及比例为红褐色∶红色=2∶1。故选C。
B组 能力提升
9.(2025·河北沧州期末)人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的相对性状。某校的研究性学习小组调查了人类眼睑的遗传情况,其中有一对都是双眼皮的年轻夫妇,男方的父亲是单眼皮,女方的妹妹也是单眼皮,但女方双亲都是双眼皮。这对年轻夫妇中女方是单眼皮基因携带者的概率及生出单眼皮女孩的概率是(  )
A.1/2,1/12 B.1/2,1/6
C.2/3,1/6 D.2/3,1/12
解析 D 假设单眼皮、双眼皮这对相对性状是由基因A/a控制的,根据题干信息“女方的妹妹也是单眼皮,但女方双亲都是双眼皮”可判断,单眼皮是隐性性状且相关基因位于常染色体上,女方的基因型为AA或Aa,为Aa的概率是2/3,男方的父亲是单眼皮,所以男方的基因型为Aa,因此这对夫妇生出单眼皮女孩的概率是2/3×1/4×1/2=1/12,D符合题意。
10.(2026·河北衡水模拟)将基因型为Aa的豌豆连续自交,后代中纯合子和杂合子所占比例的坐标曲线如图所示,据此分析,错误的说法是(  )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
解析 C 杂合子自交n代,后代纯合子所占的比例为1-(1/2)n,自交代数越多,该值越趋向于1,所以a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例,A正确;纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子,并且二者所占比例相等,因此显(隐)性纯合子所占的比例=1/2[1-(1/2)n],自交代数越多,该值越趋向于1/2,所以b曲线可代表自交n代后显(隐)性纯合子所占的比例,B正确,C错误;杂合子的比例为(1/2)n,杂合子数量随着自交代数增加,不断减少,c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化,D正确。
11.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交得F1,让F1中的雌雄个体进行交配得F2,下列分析错误的是(  )
A.若将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3,则F3中灰身与黑身果蝇的比例是8∶1
B.若将F2中所有黑身果蝇除去,让遗传因子组成相同的灰身果蝇进行交配,则F3中灰身与黑身的比例是5∶1
C.若F2中黑身果蝇不除去,让果蝇进行自由交配,则F3中灰身与黑身的比例是3∶1
D.若F2中黑身果蝇不除去,让遗传因子组成相同的果蝇进行交配,则F3中灰身与黑身的比例是8∶5
解析 D F2基因型为1BB、2Bb、1bb,将F2中所有黑身果蝇(bb)除去,让灰身果蝇(1BB、2Bb)自由交配,F3中黑身果蝇的比例为2/3×2/3×1/4=1/9,即灰身与黑身果蝇的比例是8∶1,A正确;将F2中所有黑身果蝇(bb)除去,让遗传因子组成相同的灰身果蝇(1BB、2Bb)进行交配,F3黑身果蝇的比例为2/3×1/4=1/6,所以F3中灰身∶黑身=5∶1,B正确;若F2中黑身果蝇不除去,F2基因型为1BB、2Bb、1bb,B配子的概率=b配子的概率=1/2,所以让果蝇进行自由交配,后代黑身果蝇的比例为1/2×1/2=1/4,则F3中灰身∶黑身=3∶1,C正确;若F2中黑身果蝇不除去,让遗传因子组成相同的果蝇进行交配,则F3中灰身∶黑身=(1/4+1/2×3/4)∶(1/4+1/2×1/4)=5∶3,D错误。
12.(12分)(2026·辽宁沈阳模拟)金鱼草是雌雄同株多年生植物,可在一个花期内连续开花,其花色受一对等位基因控制。用纯合红色花品系与纯合淡黄色花品系杂交,亲本及F1的表型如下表所示。回答下列问题:
环境条件 光充足 低温 光充足 温暖 光不足 温暖
亲代 表型 红色花品系 红色花 红色花 红色花
淡黄色 花品系 淡黄 色花 淡黄 色花 淡黄 色花
F1表型 红色花 粉色花 淡黄色花
(1)在________环境条件下,金鱼草的淡黄色花是隐性性状。以上情况说明,生物体的性状不完全是由________决定的,________对性状也有重要影响。
(2)种植F1,连续自交两代得F3,将F3种植在________环境条件下,其花色表型最多。在这种环境中,F3的花色表型及其对应比例为____________________。若F3植株随机传粉,将所得到的F4栽培在光不足温暖的环境中,则F4的花色表型及其比例为________。
(3)在F4中取一开淡黄色花植株,请设计实验,在花期内用尽量短的时间,在个体水平鉴定其是杂合子还是纯合子(简要写出实验步骤、结果和对应结论)。______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
答案 (1)光充足低温 基因 环境 (2)光充足温暖 红色花∶粉色花∶淡黄色花=3∶2∶3 红色花∶淡黄色花=1∶3 (3)将该植株移入光充足低温(或光充足温暖)环境中,观察其开花花色。若开红色花(或粉色花),则该植株为杂合子;若开淡黄色花,则该植株为纯合子
解析 (1)光充足低温时,纯合红色花与纯合淡黄色花杂交,F1为红色花,说明此环境下淡黄色花是隐性性状;表型受基因和环境共同影响,体现性状不只是基因决定,环境对性状也有重要影响。(2)由表格可知,光充足温暖环境可使不同基因型(AA、Aa、aa)分别表现为红色、粉色、淡黄色,表型最丰富。F1为粉色花(基因型为Aa),F1自交,F2中会出现1/4 AA、1/2Aa、1/4aa;F2自交,F3中会出现3/8AA、2/8Aa、3/8aa,对应表型及比例为红色花∶粉色花∶淡黄色花=3∶2∶3。F3植株随机传粉,先找出配子种类及比例,A占1/2,a占1/2,F4基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa;在光不足温暖环境中,AA表现为红色,Aa和aa均表现为淡黄色,故表型及比例为红色花∶淡黄色花=1∶3。(3)F4中开淡黄色花植株的基因型可以是Aa或aa,因为根据题意,Aa在光充足低温环境中开红色花,在光充足温暖环境中开粉色花,在光不足温暖环境中开淡黄色花;而aa在上述三种环境中均开淡黄色花,故可将该植株移入光充足低温(或光充足温暖)环境中,观察其开花花色。若开红色花(或粉色花),则该植株为杂合子;若开淡黄色花,则该植株为纯合子。
微专题7 分离定律在特殊情况下的应用题型
1.复等位基因遗传现象
[例1] (2026·河南南阳期末)自然条件下,某二倍体植物种群中存在雌株、雄株与两性株三种类型,由基因a、a+、aD控制,其中aD对a、a+为完全显性,a+对a为完全显性。雌株与雄株的杂交只出现图中①②两种结果,两性株自交只出现③④两种结果。针对该植物的性别决定而言,下列有关叙述合理的是(  )
A.aD是控制雄株的基因,雄株有aDaD、aDa+、aDa三种基因型
B.该植物雄株和两性植株杂交所产生的后代最多有三种性别类型
C.每种雌株能产生1种基因型的卵细胞,每种雄株能产生3种基因型的花粉
D.该植物中的雌株与雄株杂交,子代雄株所占比例大于1/2
解析 B 由“两性株自交只出现③④两种结果”,可判断两性株的基因型为a+a+、a+a;再结合“雌株与雄株的杂交只出现图中①②两种结果”,能得出雄株基因型为aDa+、aDa,雌株基因型为aa,且aD对a、a+为完全显性,a+对a为完全显性,所以aD是控制雄株的基因,但雄株基因型应为aDa+、aDa两种(因为不可能存在含aD基因的雌配子),A不合理;雄株基因型为aDa+、aDa,两性植株基因型为a+a+、a+a;它们杂交时,后代最多有三种性别类型,分别是雌株(aa)、雄株(aDa+、aDa)、两性株(a+a+、a+a),B合理;雌株基因型为aa,故每种雌株只能产生一种基因型为a的卵细胞,雄株基因型为aDa+、aDa,故每种雄株只能产生两种基因型的花粉,C不合理;雌株(aa)与雄株(aDa+、aDa)杂交,子代基因型为aDa(雄株)、a+a(两性株)或 aDa(雄株)、aa(雌株),其中子代雄株(aDa+、aDa)所占比例为1/2,D不合理。
2.一对等位基因性状分离比异常问题
(1)不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式。如紫茉莉的花色遗传中,红花(RR)与白花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下:
(2)致死遗传现象
[例2] 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,但无法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,它们的遗传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 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,其基因型为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正确;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,它们的遗传遵循基因的分离定律,C正确;紫花个体杂合子连续自交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。
[例3] (2026·河北保定模拟)自然界配子的发生、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。下列分析错误的是(  )
A.若含有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.若含有a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1
D.若花粉有50%死亡,则自交后代基因型的比例是1∶2∶1
解析 C 若含有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,自交后代中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,则自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误。
3.性别对性状的影响
(1)从性遗传
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。如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如下表:
基因型 HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
(2)“母性”效应
“母性”效应是指子代的某一表型受到母本基因型的影响,而和母本的基因型所控制的表型一样。因此正反交不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
[例4] 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 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,由此可推知母亲的基因型为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。
[例5] (2026·河北石家庄模拟)“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的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 B Dd个体在产生配子时,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个体自交的后代都是右旋螺,dd个体自交的后代是左旋螺,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,说明该右旋椎实螺基因型为dd,D正确。
4.雄性不育问题
(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,遗传方式遵循孟德尔遗传定律。
(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。
[例6] (2026·河南郑州模拟)水稻存在雄性不育基因:其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性,是存在于细胞核中的一对等位基因;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因;只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是(  )
A.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
B.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
C.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育
D.基因型为S(Rr)个体自交所得子代再随机交配,所得后代中育性正常个体占5/6
解析 D 孟德尔遗传定律适用于真核生物的细胞核基因遗传,细胞质中基因的遗传不遵循自由组合定律,A错误;由题意分析可知,只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为可育,即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,B错误;母本S(rr)与父本N(Rr)杂交,后代的基因型为S(Rr)、S(rr),即后代一半雄性可育,一半雄性不育,C错误。
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。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。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 A 全抗植株与抗性植株杂交,有六种杂交情况:A1A1与A2A2或A2a杂交,后代全是全抗植株;A1A2与A2A2或A2a杂交,后代全抗∶抗性=1∶1,A1a与A2A2杂交,后代全抗∶抗性=1∶1,A1a与A2a杂交,后代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,A错误,D正确;抗性植株(A2A2或A2a)与易感植株杂交,后代全为抗性,或者为抗性∶易感=1∶1,B正确;全抗植株与易感植株杂交,如果是A1A1与aa杂交,后代均为全抗;如果是A1A2与aa杂交,后代为全抗∶抗性=1∶1;如果是A1a与aa杂交,后代为全抗∶易感=1∶1,C正确。
2.(2025·湖北孝感模拟)某植物花色的红花(D)对白花(d)为显性,基因型为Dd的植株分别进行自交和测交,下列分析正确的是(  )
A.若自交后代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明花色遗传不遵循分离定律
B.若含D基因的花粉有一半不育,则测交实验的正反交后代中白花的比例相等
C.若自交后代中基因型与表型比例相同,则可能是基因型为DD的个体致死
D.若基因型为dd的个体有1/4致死,则测交后代红花∶白花=2∶1
解析 C 若基因型为Dd的植株自交后代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明其能形成两种配子,且雌雄配子随机结合,说明花色遗传遵循分离定律,A错误;若含D基因的花粉有一半不育,Dd作父本时产生的配子基因型及比例为D∶d=1∶2,测交的结果为1∶2,白花占2/3;而Dd作母本时,产生的配子基因型及比例为D∶d=1∶1,测交后代结果也为1∶1,白花占1/2,则测交实验的正反交后代中白花的比例不相等,B错误;正常自交后代中基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,表型为红花∶白花=3∶1,若基因型为DD的个体致死,基因型与表型比例都是2∶1,C正确;若测交后代中基因型为dd的个体有1/4致死,则子代花色表型比为红花∶白花=4∶3,D错误。
3.某鼠群中,鼠的毛色有黄色、灰色和黑色,受3个复等位基因控制。现用甲、乙两种黄色鼠进行杂交实验,结果如下。下列判断错误的是(  )
组合一:甲×甲→黄色∶灰色=2∶1
组合二:乙×乙→黄色∶黑色=2∶1
组合三:甲×乙→黄色∶灰色=2∶1
A.黄色基因型纯合致死,灰色基因型有两种
B.黄色基因对灰色和黑色基因为显性,灰色基因对黑色基因为显性
C.黄色鼠和黑色鼠杂交后代只出现黄色鼠和黑色鼠,且比例为1∶1
D.灰色鼠和黑色鼠杂交后代可能会有灰色鼠和黑色鼠,且比例为1∶1
解析 C 鼠的毛色黄色、灰色和黑色受三个复等位基因控制,则鼠毛色的遗传符合基因分离定律;若把控制黄色、灰色和黑色的基因分别用A、a1和a2表示,则杂交组合一可表示为Aa1×Aa1→AA∶Aa1∶a1a1=1∶2∶1,杂交组合二可表示为Aa2×Aa2→AA∶Aa2∶a2a2=1∶2∶1,杂交组合三可表示为Aa1×Aa2→AA∶Aa1∶Aa2∶a1a2=1∶1∶1∶1;由此可以推断:黄色基因型纯合(AA)致死,灰色基因型为a1a1和a1a2,黑色基因型为a2a2,A正确;黄色基因(A)对灰色基因(a1)和黑色基因(a2)为显性,灰色基因(a1)对黑色基因(a2)为显性,B正确;黄色鼠(Aa1)和黑色鼠(a2a2)杂交,后代会出现黄色鼠(Aa2)和灰色鼠(a1a2),且比例为黄色鼠∶灰色鼠=1∶1;黄色鼠(Aa2)和黑色鼠(a2a2)杂交,后代会出现黄色鼠(Aa2)和黑色鼠(a2a2),且比例为黄色鼠∶黑色鼠=1∶1,C错误;灰色鼠(a1a2)和黑色鼠(a2a2)杂交,后代可能会有灰色鼠(a1a2)和黑色鼠(a2a2),且比例为灰色鼠∶黑色鼠=1∶1,D正确。
4.(2026·河南郑州模拟)某种羊的常染色体上的一对等位基因H和h,分别控制有胡须和无胡须。雄性个体有有胡须(基因型为HH、Hh)和无胡须两种性状,雌性个体只有无胡须一种性状。基因型为hh的雄性个体与基因型为HH的雌性个体杂交,下列有关分析正确的是(  )
A.F1只出现1种基因型、1种表型
B.由F1的表型不能推断性别
C.F1自由交配,子代中有胡须∶无胡须=3∶5
D.让F1无胡须个体自由交配,子代不会出现有胡须个体
解析 C 基因型为hh的雄性个体与基因型为HH的雌性个体杂交,F1只出现1种基因型(Hh)、2种表型(有胡须雄性个体,无胡须雌性个体),A错误;F1中无胡须的都是雌性个体,有胡须的都是雄性个体,B错误;F1自由交配,雄性个体中有胡须∶无胡须=3∶1,雌性个体全表现为无胡须,子代中有胡须∶无胡须=3∶5,C正确;F1无胡须个体全为雌性,故不能进行自由交配,D错误。
5.新疆紫草的抗病和感病性状由一对等位基因(B/b)控制。研究人员选择抗病紫草自交,发现F1抗病∶感病=2∶1,对此现象研究人员作出假设。假设1:BB纯合致死;假设2:亲本紫草产生的雌配子正常,但带有基因B的花粉有一半致死。下列分析错误的是(  )
A.由实验结果可知,紫草的感病性状为隐性
B.若假设1成立,抗病紫草的基因型只有一种
C.若假设1成立,F1两种性状个体正反交结果均为Bb∶bb=1∶1
D.若假设2成立,F1两种性状个体杂交后代中抗病∶感病=5∶6
解析 D 抗病紫草自交,后代出现性状分离,说明抗病是显性性状,感病是隐性性状,A正确;若假设1成立,即BB纯合致死,那么抗病紫草的基因型就只有Bb一种,B正确;若假设1成立,F1抗病基因型为Bb,感病基因型为bb;以抗病(Bb)为母本、感病(bb)为父本杂交,为正交,母本产生配子B∶b=1∶1,父本产生配子b,后代基因型及比例为Bb∶bb=1∶1,则反交后代基因型及比例也为Bb∶bb=1∶1,所以正反交结果均为Bb∶bb=1∶1,C正确;若假设2成立,亲代抗病紫草Bb自交,母本产生的雌配子为1/2B、1/2b,父本产生的花粉为1/3B、2/3b,那么后代抗病紫草中1/4BB、3/4Bb,感病紫草bb;分两种情况讨论:①F1的抗病紫草(♀)(1/4BB、3/4Bb)×感病紫草(♂)bb;②F1的抗病紫草(♂)(1/4BB、3/4Bb)×感病紫草(♀)bb。若假设2成立,则①中F1的抗病紫草(♀)(1/4BB、3/4Bb)产生雌配子为5/8B、3/8b,感病紫草(♂)bb产生的花粉为b,则子代为5/8Bb、3/8bb,因此子代的性状表现及比例为抗病紫草∶感病紫草=5∶3;②中F1的抗病紫草(♂)(1/4BB、3/4Bb)产生的花粉为5/11B、6/11b,感病紫草(♀)bb产生的雌配子为b,故子代为5/11Bb、6/11bb,那么子代性状表现及比例为抗病紫草∶感病紫草=5∶6,D错误。
6.(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 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,自交后代会出现性状分离,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,则二者杂交的后代基因型为(H)D_和(H)dd,均表现为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。
第19讲 基因自由组合定律的发现
[课标要求] 1.阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。2.通过对9∶3∶3∶1这一数据的分析,理解数据在揭示基因之间相互关系中的作用,并学会统计数据来鉴定两对或多对基因的关系。
考点一 自由组合定律的发现
1.基因自由组合定律的发现过程:假说—演绎法
2.豌豆杂交实验分析
(1)杂交实验图解
(2)实验结果分析
①表型
②基因型
 F2重组类型不一定占6/16
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16。
3.自由组合定律
(1)自由组合定律的内容
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)实质、发生时间及适用范围
实质 非同源染色体上的非等位基因的自由组合
发生时间 减数分裂Ⅰ后期
适用 范围 生物 类型 有性生殖的真核生物,不适用于原核生物和病毒
位置 非同源染色体上的非等位基因,不适用于细胞质遗传和同源染色体上的非等位基因
(3)自由组合定律的应用
①杂交育种:人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如,既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
4.孟德尔获得成功的原因
(1)(必修2 P10“正文”)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(√)
(2)(必修2 P12“正文”)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。(×)
(3)(必修2 P15“本章小结”)基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。(√)
(4)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交,统计实验结果显示后代均出现了四种表型且比例接近1∶1∶1∶1”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。(×)
(5)对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律,和分离定律无关。(×)
某二倍体植物叶片的缺刻叶和马铃薯叶,果实的红色与黄色为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制,基因型为AaBb的个体表型为缺刻叶红果,请思考并回答下列问题:
(1)请在下图方框中补充标出基因型为AaBb个体其他两种类型位置关系(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
答案 如图所示
(2)请分析预测上述(1)中三种位置下,该个体自交和测交所得子代的表型及比例(不考虑染色体互换)
提示:第一种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=9∶3∶3∶1,测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=1∶1∶1∶1;第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=3∶1,测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=1∶1;第三种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=2∶1∶1,测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=1∶1。
(3)另有一基因型为aaBb(马铃薯叶红果)的个体,与基因型为AaBb的个体杂交,请完成下图中相关结果预测。
提示:题图三种结果依次为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=3∶3∶1∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=1∶2∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶马铃薯叶黄果=2∶1∶1
(4)再有一基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体,与基因型为aaBb的个体杂交,请完成下图中相关结果预测。
提示:题图两种结果均为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=1∶1∶1∶1
(5)综合前(1)~(4)的分析,思考在杂交组合:AaBb×AaBb、AaBb×aabb、Aabb×aaBb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb中能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律的杂交组合是____________________________________________________
______________________________________________________________________。
答案 AaBb×AaBb、AaBb×aabb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb
1.归纳总结两对等位基因在染色体上的位置关系
项目 自由组合 连锁
图示
配子 AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1 AB∶ab=1∶1 Ab∶aB=1∶1
自交后代的基因型、表型种类及比例 基因型:9种,表型:4种,比例:9∶3∶3∶1 基因型:3种,表型:2种,比例:3∶1 基因型:3种,表型:3种,比例:1∶2∶1
测交后代的比例 基因型:4种,表型:4种,比例:1∶1∶1∶1 基因型:2种,表型:2种,比例:1∶1 基因型:2种,表型:2种,比例:1∶1
2.验证自由组合定律的常用方法
自交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1自交,观察F2的性状分离比 若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比(或其变式),则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比(或其变式),则这两对基因位于1对同源染色体上,不遵循自由组合定律
测交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1与隐性纯合子杂交,观察F2的性状比例 若子代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现1∶1的性状分离比,则这两对基因位于1对同源染色体上,不遵循自由组合定律
花粉 鉴定法 双杂合子若产生四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则遵循自由组合定律
考向1 两对相对性状杂交实验过程
1.(2025·河北沧州期末)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律,有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(  )
A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因自由组合
B.F1产生的四种配子比例相等,体现了自由组合定律的实质
C.两对性状的分离现象相互影响,每种性状的分离比不一定为3∶1
D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,F2的表型比都为9∶3∶3∶1
解析 B 雌雄配子在受精时随机结合不能实现基因自由组合,A错误;孟德尔两对相对性状杂交实验中,两对性状的分离现象互不影响,单独考虑每一对等位基因,分离比都是3∶1,C错误;任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,不一定都符合自由组合定律,故F2的表型比不一定都为9∶3∶3∶1,D错误。
2.(2026·广东深圳模拟)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1,F1自交得F2,下列有关叙述正确的是(  )
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
解析 C 连锁的两对等位基因也都遵循分离定律,故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论,A错误;F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数,B错误;从F2的绿色圆粒植株(基因型为yyRR或yyRr)中任取两株,这两株基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9,故不同的概率为4/9,C正确;自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,由于豌豆是自花传粉植物,只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr),故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16=1/36,D错误。
考向2 自由组合定律的实质和验证
3.下图中不涉及基因突变以及同源染色体的片段互换,据图判断下列叙述正确的是(  )
A.图中可以体现分离定律的实质的过程只有①②
B.图中⑥过程,雌、雄配子有9种结合方式
C.图中体现了自由组合定律实质的过程是⑥
D.图中④⑤说明A/a、B/b基因位于两对同源染色体上
解析 D 分离定律发生在配子形成的过程中,可以体现分离定律的实质的过程有①②④⑤,A错误;图中⑥过程,雌、雄配子有4×4=16(种)结合方式,B错误;图中体现了自由组合定律实质的过程是④⑤,⑥是受精作用的过程,没有体现自由组合定律的实质,C错误;由于基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时能产生4种配子,说明A/a、B/b基因位于两对同源染色体上,D正确。
4.(2026·安徽芜湖模拟)某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列相关说法正确的是(  )
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和②为亲本进行杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,会看到四种类型的花粉
解析 D 若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须选取可以通过观察花粉来区分的性状,如非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d),即选择①②③中的某一种和④杂交,或者选择①③④中的某一种和②杂交,若用①和③杂交,子代基因型为AATtdd,无法通过花粉区分性状,A错误;采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,应选择糯性与非糯性、花粉粒长形与圆形两对相对性状,①和②具有两对相对性状,但抗病与非抗病这对相对性状通过花粉鉴定法无法区别,B错误;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④为亲本进行杂交,C错误。
考点二 自由组合定律的重点题型
题型1 已知亲代求子代的“顺推型”题目
(1)解题思路:“先分开,后组合”,适用两对或两对以上的基因独立遗传
(2)常见题型分析
①配子种类及概率的计算
有多对等位基因的个体 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数
产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
②基因型(表型)种类及概率
 在计算不同于双亲的表型的概率时,可以先算与双亲一样的表型的概率,然后用1减去与双亲相同表型的概率即可。
1.(2025·广东广州期末)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性,基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是(  )
A.杂合子占的比例为7/8
B.基因型的种类有18种,AabbDd个体占的比例为1/16
C.与亲本基因型不同的个体占的比例为1/4
D.表型有6种,aabbdd个体占的比例为1/32
解析 A 纯合子的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,则杂合子占的比例为1-1/8=7/8,A正确;基因型种类有3×2×3=18(种),AabbDd个体占的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,B错误;与亲本基因型相同的个体占1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4,则与亲本基因型不同的个体占的比例为1-1/4=3/4,C错误;子代表型有2×2×2=8(种),D错误。
2.(2026·河南焦作模拟)某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考如下问题:
(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________,其自交所得子代的基因型有________种,其中AABbccdd所占比例为________,其子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮(共74张PPT)
[课标要求] 1.阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。2.通过对9∶3∶3∶1这一数据的分析,理解数据在揭示基因之间相互关系中的作用,并学会统计数据来鉴定两对或多对基因的关系。
1.基因自由组合定律的发现过程:假说—演绎法
黄色圆粒
9∶3∶3∶1
两对
自由组合
随机
YR
yr
yyrr
1∶1∶1∶1
2.豌豆杂交实验分析
(1)杂交实验图解
(2)实验结果分析
①表型
10/16
6/16
②基因型
1/16
2/16
4/16
F2重组类型不一定占6/16
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是10/16。
3.自由组合定律
(1)自由组合定律的内容
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是________的。
②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此_____,决定不同性状的遗传因子__________。
(2)实质、发生时间及适用范围
实质 非同源染色体上的___________的自由组合
发生时间 ________________________________
适用
范围 生物类型 有性生殖的______生物,不适用于原核生物和病毒
位置 非同源染色体上的非等位基因,不适用于细胞质遗传和同源染色体上的非等位基因
互不干扰
分离
自由组合
非等位基因
减数分裂Ⅰ后期
真核
(3)自由组合定律的应用
①杂交育种:人们有目的地将具有________________的两个亲本杂交,使两个亲本的_________组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如,既抗倒伏又抗条锈病的纯种小麦的选育。
不同优良性状
优良性状
抗倒伏
易感病
抗倒伏易感病
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在_____________
_____作出科学的推断,从而为_________提供理论依据。
4.孟德尔获得成功的原因
后代中的患病
概率
遗传咨询
豌豆
统计学
假说—演绎
√
(1)(必修2 P10“正文”)F1(基因型为YyRr)产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。( )
(2)(必修2 P12“正文”)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。( )
(3)(必修2 P15“本章小结”)基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。( )
(4)“将F1(黄色圆粒豌豆)与隐性纯合子(绿色皱粒豌豆)进行正反交,统计实验结果显示后代均出现了四种表型且比例接近1∶1∶1∶1”属于孟德尔在研究两对相对性状杂交实验过程中的“演绎”环节。( )
(5)对杂交育种起指导作用的是基因的自由组合定律,和分离定律无关。( )
×
√
×
×
某二倍体植物叶片的缺刻叶和马铃薯叶,果实的红色与黄色为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制,基因型为AaBb的个体表型为缺刻叶红果,请思考并回答下列问题:
(1)请在下图方框中补充标出基因型为AaBb个体其他两种类型位置关系(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
答案 如图所示
(2)请分析预测上述(1)中三种位置下,该个体自交和测交所得子代的表型及比例(不考虑染色体互换)
提示:第一种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=9∶3∶3∶1,测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=1∶1∶1∶1;第二种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=3∶1,测交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶黄果=1∶1;第三种类型自交结果为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=2∶1∶1,测交结果为马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=1∶1。
(3)另有一基因型为aaBb(马铃薯叶红果)的个体,与基因型为AaBb的个体杂交,请完成下图中相关结果预测。
提示:题图三种结果依次为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=3∶3∶1∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果=1∶2∶1 缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶马铃薯叶黄果=2∶1∶1
(4)再有一基因型为Aabb(缺刻叶黄果)的个体,与基因型为aaBb的个体杂交,请完成下图中相关结果预测。
提示:题图两种结果均为缺刻叶红果∶马铃薯叶红果∶缺刻叶黄果∶马铃薯叶黄果=1∶1∶1∶1
(5)综合前(1)~(4)的分析,思考在杂交组合:AaBb×AaBb、AaBb×aabb、abb×aaBb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb中能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律的杂交组合是__________________________________________________________________。
答案 AaBb×AaBb、AaBb×aabb、AaBb×aaBb、AaBb×Aabb
拓展提升 1.归纳总结两对等位基因在染色体上的位置关系
项目 自由组合 连锁
图示
配子 AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1 AB∶ab=1∶1 Ab∶aB=1∶1
自交后代的基因型、表型种类及比例 基因型:9种,表型:4种,比例:9∶3∶3∶1 基因型:3种,表型:2种,比例:3∶1 基因型:3种,表型:3种,比例:1∶2∶1
测交后代的比例 基因型:4种,表型:4种,比例:1∶1∶1∶1 基因型:2种,表型:2种,比例:1∶1 基因型:2种,表型:2种,比例:1∶1
2.验证自由组合定律的常用方法
自交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1自交,观察F2的性状分离比 若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比(或其变式),则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比(或其变式),则这两对基因位于1对同源染色体上,不遵循自由组合定律
测交法 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1,让F1与隐性纯合子杂交,观察F2的性状比例 若子代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则这两对基因位于2对同源染色体上
若子代出现1∶1的性状分离比,则这两对基因位于1对同源染色体上,不遵循自由组合定律
花粉
鉴定法 双杂合子若产生四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则遵循自由组合定律
考向1 两对相对性状杂交实验过程
1.(2025·河北沧州期末)孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律,有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(  )
A.F1产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因自由组合
B.F1产生的四种配子比例相等,体现了自由组合定律的实质
C.两对性状的分离现象相互影响,每种性状的分离比不一定为3∶1
D.任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,F2的表型比都为9∶3∶3∶1
解析 雌雄配子在受精时随机结合不能实现基因自由组合,A错误;孟德尔两对相对性状杂交实验中,两对性状的分离现象互不影响,单独考虑每一对等位基因,分离比都是3∶1,C错误;任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程,不一定都符合自由组合定律,故F2的表型比不一定都为9∶3∶3∶1,D错误。
B
2.(2026·广东深圳模拟)孟德尔在两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F1,F1自交得F2,下列有关叙述正确的是(  )
A.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
B.F1产生的雄配子总数与雌配子总数相等,是F2出现9∶3∶3∶1性状分离比的前提
C.从F2的绿色圆粒植株中任取两株,这两株基因型不同的概率为4/9
D.自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,后代出现绿色皱粒的概率为1/81
C
解析 连锁的两对等位基因也都遵循分离定律,故不能依据黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,得出这两对性状的遗传遵循自由组合定律的结论,A错误;F1产生的雄配子总数往往多于雌配子总数,B错误;从F2的绿色圆粒植株(基因型为yyRR或yyRr)中任取两株,这两株基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9,故不同的概率为4/9,C正确;自然条件下将F2中黄色圆粒植株混合种植,由于豌豆是自花传粉植物,只有基因型为YyRr的个体才会产生绿色皱粒(yyrr),故后代出现绿色皱粒的概率为4/9×1/16=1/36,D错误。
考向2 自由组合定律的实质和验证
3.下图中不涉及基因突变以及同源染色体的片段互换,据图判断下列叙述正确的是(  )
D
A.图中可以体现分离定律的实质的过程只有①②
B.图中⑥过程,雌、雄配子有9种结合方式
C.图中体现了自由组合定律实质的过程是⑥
D.图中④⑤说明A/a、B/b基因位于两对同源染色体上
解析 分离定律发生在配子形成的过程中,可以体现分离定律的实质的过程有①②④⑤,A错误;图中⑥过程,雌、雄配子有4×4=16(种)结合方式,B错误;图中体现了自由组合定律实质的过程是④⑤,⑥是受精作用的过程,没有体现自由组合定律的实质,C错误;由于基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时能产生4种配子,说明A/a、B/b基因位于两对同源染色体上,D正确。
4.(2026·安徽芜湖模拟)某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子,基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。下列相关说法正确的是(  )
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和②为亲本进行杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,会看到四种类型的花粉
D
解析 若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须选取可以通过观察花粉来区分的性状,如非糯性(A)和糯性(a)、花粉粒长形(D)和圆形(d),即选择①②③中的某一种和④杂交,或者选择①③④中的某一种和②杂交,若用①和③杂交,子代基因型为AATtdd,无法通过花粉区分性状,A错误;采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,应选择糯性与非糯性、花粉粒长形与圆形两对相对性状,①和②具有两对相对性状,但抗病与非抗病这对相对性状通过花粉鉴定法无法区别,B错误;若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④为亲本进行杂交,C错误。
题型1 已知亲代求子代的“顺推型”题目
(1)解题思路:“先分开,后组合”,适用两对或两对以上的基因独立遗传
(2)常见题型分析
①配子种类及概率的计算
有多对等位基因的个体 举例:基因型为AaBbCc的个体
产生配子的种类数
产生某种配子的概率 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
②基因型(表型)种类及概率
在计算不同于双亲的表型的概率时,可以先算与双亲一样的表型的概率,然后用1减去与双亲相同表型的概率即可。
1.(2025·广东广州期末)已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性,基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是(  )
A.杂合子占的比例为7/8
B.基因型的种类有18种,AabbDd个体占的比例为1/16
C.与亲本基因型不同的个体占的比例为1/4
D.表型有6种,aabbdd个体占的比例为1/32
解析 纯合子的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,则杂合子占的比例为1-1/8=7/8,A正确;基因型种类有3×2×3=18(种),AabbDd个体占的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,B错误;与亲本基因型相同的个体占1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4,则与亲本基因型不同的个体占的比例为1-1/4=3/4,C错误;子代表型有2×2×2=8(种),D错误。
A
2.(2026·河南焦作模拟)某植物个体的基因型为Aa(高茎)Bb(红花)Cc(灰种皮)dd(小花瓣),请思考如下问题:
(1)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图1所示,则其产生的配子种类为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________,其自交所得子代的基因型有________种,其中AABbccdd所占比例为________,其子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占的比例为________。
(2)若某基因型为AaBbCcdd个体的体细胞中基因与染色体的位置关系如图2所示(不发生互换),则其产生的配子种类为________种,基因型为AbCd的配子所占比例为________,其自交所得子代的基因型有________种,其中AaBbccdd所占比例为____________。其子代的表型有________种,其中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为________。
答案 (1)8 1/8 27 1/32 8 27/64 (2)4 1/4 9 1/8 6 3/8
解析 (1)如题图1所示,四对基因分别位于不同对同源染色体上,则四对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。先分开单独分析,每对基因中只有dd产生1种d配子,其他都产生2种配子,因此产生2×2×2×1=8(种)配子;基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1/2×1=1/8;自交所得子代的基因型有3×3×3×1=27(种),其中AABbccdd所占比例为1/4×1/2×1/4×1=1/32,其子代的表型有2×2×2×1=8(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占的比例为3/4×3/4×3/4×1=27/64。(2)如图2所示,A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,其他基因位于不同对同源染色体上,则AaBb可产生Ab和aB 2种配子,Cc可产生2种配子,dd可产生1种配子,因此产生2×2×1=4(种)配子;基因型为AbCd的配子所占比例为1/2×1/2×1=1/4;自交所得子代的基因型有3×3×1=9(种),其中AaBbccdd所占比例为1/2×1/4×1=1/8,其子代的表型有3×2×1=6(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为1/2×3/4×1=3/8。
题型2 已知子代求亲代的“逆推型”题目
(1)基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
(2)分解组合法
根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。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。
3.已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(  )
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr
C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
解析 由题意可知,对于Y、y来说,双亲交配后子代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲交配后子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。
C
4.(2025·安徽黄山期末)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗瘟病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上)。则F1的基因型为(  )
C
A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr D.ddRr
解析 单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,
测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1的基因型为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1中有2种基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。综合以上分析可判断F1的基因型为DdRr和Ddrr。
题型3 多对基因控制生物性状的分析
(1)n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性
状的对数 F1配子 F2表型 F2基因型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
(2)判断控制性状的等位基因对数的方法
①若F2中显性性状的比例为(3/4)n,则该性状由n对等位基因控制。
②若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
5.已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状,这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交,结果如图所示。下列相关说法错误的是(  )
D
A.控制红色和白色相对性状的基因分别位于三对同源染色体上
B.第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的F1的基因型均可能有3种
C.第Ⅲ组杂交组合中F1的基因型只有1种
D.第Ⅰ组的F1测交后代中红色和白色的比例为3∶1
解析 设相关基因为A/a、B/b、C/c,根据第Ⅲ组产生的F2的比例为63∶1,总份数为64(43),说明控制该性状的基因有三对,它们分别位于三对同源染色体上,并且第Ⅲ组F1的基因型只有AaBbCc 1种,A、C正确;根据第Ⅰ、Ⅱ组F2的性状比例分别为3∶1、15∶1可知,第Ⅰ组的F1的基因型中只有一对基因为杂合,另两对基因为隐性纯合,则第Ⅰ组的F1的基因型有3种;第Ⅱ组的F1的基因型中有两对基因为杂合,另一对基因为隐性纯合,则第Ⅱ组的F1的基因型有3种,B正确;由于第Ⅰ组的F1只能产生两种配子,因此它与aabbcc个体测交产生的后代中红色和白色的比例为1∶1,D错误。
6.(2025·湖北武汉期末)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交,F1均开红花,F1自交,F2中红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述错误的是(  )
A.兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制
B.F2中蓝花基因型有19种
C.F2的蓝花植株中,纯合子占7/37
D.若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=7∶1
D
解析 F2中红花植株与蓝花植株的比例为27∶37,比例系数之和为64(43),可推出兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制,A正确;兰花花色遗传由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制(设相关基因为A/a、B/b、C/c),基因型共27种,红花基因型为A_B_C_,基因型共8种,因此蓝花的基因型有27-8=19(种),B正确;F2中纯合子共有2×2×2=8(种),每种各占1/64,其中只有AABBCC表现为红花,其余均为蓝花,即蓝花纯合子占7/64,而F2中蓝花植株共占37/64,因此F2的蓝花植株中纯合子占7/37,C正确;若F1测交,即与aabbcc杂交,红花基因型为AaBbCc,其余为蓝花,则子代表型及比例为红花∶蓝花=1∶7,D错误。
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(  )
C
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
解析 黄色圆粒种子理论值为18粒(32×9/16),绿色皱粒为2粒(32×1/16),但实际数据中,黄色和圆粒的总数分别为25和20,无法直接推导组合性状的具体数值,A不合理;圆粒与皱粒的比例为5∶3,可能因含R基因的配子活力低于r,但由于样本太少,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不合理;由于样本量小(仅4个豆荚,32粒种子),不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比会有差别,C合理;圆粒与皱粒实际比为5∶3,不符合分离定律预期的3∶1,同时样本数目太少,所以不支持孟德尔分离定律,D不合理。
2.(2025·甘肃卷)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是(  )
A
A.HhMm       B.HHMm
C.HhMM D.HHMM
解析 若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体,对于体表斑块颜色这对性状,Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm个体,F1公牛和母牛均会出现有角褐斑;若无角褐斑公牛的基因型为HhMm,无角褐斑母牛的基因型为H_MM,二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H_Mm),A符合题意;若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代的表型,B不符合题意;若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,后代会出现有角褐斑公牛(hhM_)或者有角褐斑母牛(hhMM);若无角褐斑公牛基因型为HhMM,无角褐斑母牛基因型为H_MM,子代不会出现无角红斑(H_Mm或H_mm),不符合子代表型,C不符合题意;若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM,有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,HH×hh后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D不符合题意。
3.(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)导入到纯合的黄卵(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,下列叙述错误的是(  )
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
A
解析 由题意可知,亲本1的基因型为rrZGW,亲本2为RRZZ,F1中雌蚕基因型为RrZW,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RrZGZ,减数分裂Ⅰ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RRrrZGZGZZ,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(不考虑Z染色体上基因时)等类型,B正确;F1的基因型为RrZGZ、RrZW,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,ZGZ×ZW后代基因型及比例为ZGZ∶ZGW∶ZZ∶ZW=1∶1∶1∶1;红卵、结绿茧个体的基因型为R_ZGZ、R_ZGW,R_的比例为3/4,ZGZ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:R_ZGZ和R_ZGW,R_中RR∶Rr=1∶2,产生的配子R∶r=2∶1,随机交配得RR∶Rr∶rr=4∶4∶1,故RR占4/9;ZGZ和ZGW随机交配,子代的基因型及比例为ZGZG∶ZGW∶ZGZ∶ZW=1∶1∶1∶1,其中纯合子(ZGZG和ZGW)占1/2;因此F2中红卵、结绿茧的个体(R_ZGZ和R_ZGW)随机交配,子代中目的个体的比例是4/9×1/2=2/9,D正确。
基因在染色体上位置的判断与实验探究
玉米(2n=20)是常见的遗传学实验材料,某同学选取某品种玉米的高茎(A)与矮茎(a)、常态叶(B)与皱叶(b)、抗病(E)与感病(e)三对相对性状进行相关实验研究,先让纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型;将F1的种子播种后,获得F2的玉米,然后随机选取F2中的部分植株进行性状统计,每种性状的植株平均值如表。请回答下列相关问题:
植株
性状 高茎
皱叶 高茎
常态叶 矮茎
皱叶 矮茎
常态叶 抗病 感病
数量
(株) 24 77 9 23 98 35
角度1 考查对新情境信息的理解和判断能力
(1)玉米是雌雄同株异花植物,在玉米杂交实验中,为避免玉米自交,常对母本未成熟的雌、雄花分别采取的措施是________,玉米作为遗传学研究材料的优点有________(答1点即可)。
(2)根据表中数据判断,F1仅有一种表型,但F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,则________为显性,判断的理由是___________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
角度2 考查实验探究能力
(3)不同品种的玉米性状表现有较大差异,某同学通过转基因技术将外源基因A、B、E导入到另一品种玉米染色体上,该转基因玉米导入的A、B、E三种基因都表达才表现为高茎常态叶抗病,否则均表现为矮茎皱叶感病。如图所示甲、乙两个转基因玉米植株,二者杂交,F1中高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=______;另有一株导入A、B、E三个基因的高茎常态叶抗病植株丙,欲探究A、B、E基因在染色体上的位置,让植株丙与该品种非转基因植株杂交,观察并统计F1的表型及比例,请写出预测结果及结论:
①若F1的表型及比例为________,则该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上;
②若F1全为矮茎皱叶感病,则该转基因植株的基因A、B、E位于________(填“一对”“两对”或“一对或两对”)同源染色体上;
③若F1的表型及比例为________,则该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上。
答案 (1)套袋、去雄 相对性状明显(或后代数目多、生长周期短等) (2)高茎、常态叶、抗病 具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状 (3)5∶3 ①高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶1 ②一对或两对 ③高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶3
解析 (1)对于玉米杂交实验,为避免自交,对母本未成熟雌花应套袋,防止外来花粉干扰;对未成熟雄花应去雄,避免自花传粉。玉米作为遗传学研究材料的优点有:相对性状明显,易于区分;后代数目多,统计结果更准确;生长周期短,繁殖速度快等。(2)纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型,F1自交(或相互交配)后,F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,根据孟德尔分离定律,具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状,所以高茎、常态叶、抗病为显性性状。(3)甲植株产生的配子为ABEO、OO两种配子,乙植株可产生ABE、AEO、OO、BO四种配子,二者杂交,F1的基因型及比例为AABBEEO(高茎常态叶抗病)∶AABEEOO(高茎常态叶抗病)∶ABEOOO(高茎常态叶抗病)∶ABBEOO(高茎常态叶抗病)∶ABEOO(高茎常态叶抗病)∶AEOOO(矮茎皱叶感病)∶
OOOO(矮茎皱叶感病)∶BOOO(矮茎皱叶感病)=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,所以高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=5∶3。①若该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上,植株丙可产生ABE、O两种配子,非转基因植株产生abe一种配子,F1的基因型为AaBbEe和abeO,表型及比例为高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶1;②若F1全为矮茎皱叶感病,说明植株丙产生的配子都不能使植株表现为高茎常态叶抗病,即A、B、E基因在传递过程中都不能同时出现,所以该转基因植株的基因A、B、E位于一对或两对同源染色体上;③若该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上,假设A和B在一条染色体上,植株丙产生的配子中有1/4ABE,非转基因植株产生abe一种配子,则F1的高茎常态叶抗病(AaBbEe)所占比例为1/4,矮茎皱叶感病的比例为1-1/4=3/4,即高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶3。
A组 基础巩固
1.(2026·山东菏泽月考)下列关于孟德尔两对相对性状的杂交实验的叙述中,错误的是(  )
A.若将F2中绿色圆粒豌豆单独种植,子代中表型及比例为绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1
B.F1产生的配子受精时,雌雄配子的结合方式有16种,F2的性状表现有4种
C.“F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合”是孟德尔假说的内容
D.若从F2中取一粒黄色皱粒豌豆和一粒绿色圆粒豌豆杂交,后代有四种表型且比例为1∶1∶1∶1,则说明两对基因的遗传遵循自由组合定律
D
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解析 F2中绿色圆粒豌豆的基因型为2/3yyRr和1/3yyRR,单独种植后,自交后代绿色圆粒占2/3×3/4+1/3=5/6,绿色皱粒占2/3×1/4=1/6,因此子代中表型及比例为绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1,A正确;F1产生的配子受精时,雌雄配子的种类都是4种(YR、Yr、yR、yr),雌雄配子的结合方式有16种,F2的基因型有9种,性状表现有4种(黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒),B正确;“F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合”是孟德尔假说的内容,C正确;若选取豌豆的基因型分别为Yyrr和yyRr,两对基因位于同一对同源染色体上,后代有四种表型且比例为1∶1∶1∶1,则不能说明两对基因的遗传遵循自由组合定律,D错误。
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2.(2025·广东江门一模)豌豆的子叶黄色对绿色为显性,种子圆粒对皱粒为显性,两种性状由两对独立遗传的基因控制。现用黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交,F1中绿色皱粒豌豆所占比例为1/8。下列推断不合理的是(  )
A.两个亲本均为杂合子
B.亲本黄色圆粒豌豆产生2种配子
C.子代中纯合子的比例为1/4
D.子代有4种表型和6种基因型
B
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解析 设子叶黄色、绿色分别由Y、y基因控制,种子圆粒、皱粒分别由R、r基因控制。亲本黄色(Y_)和绿色(yy)杂交,F1出现绿色,初步判断在子叶颜色这一性状上亲本基因组合为Yy×yy,亲本圆粒和圆粒杂交,F1出现皱粒,初步判断在种子形状这一性状上亲本基因组合为Rr×Rr,由题干信息可知,F1中绿色皱粒豌豆所占比例为1/8,可拆分为(1/2)×(1/4),综合上述分析可以确定亲本黄色圆粒豌豆基因型为YyRr,绿色圆粒豌豆基因型为yyRr,两亲本均为杂合子,A合理。亲本黄色圆粒豌豆基因型为YyRr,可产生4种配子,基因型分别是YR、Yr、yR、yr,B不合理。亲本为YyRr×yyRr,则后代纯合子为yyrr和yyRR,其中yyrr的概率为1/2×1/4=1/8,yyRR的概率为1/2×1/4=1/8,二者共占1/8+1/8=1/4,C合理。亲本为YyRr×yyRr,考虑Y、y基因,后代有2种基因型、2种表型;考虑R、r基因,后代有3种基因型、2种表型,考虑两对等位基因,后代表型有2×2=4(种),基因型有2×3=6(种),D合理。
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3.(2025·山东泰安期末)下列关于基因自由组合定律的叙述,正确的是(  )
A.若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交,后代表型比例为1∶1∶1∶1,说明两对基因能自由组合
B.若基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab 的四种配子,说明两对基因能自由组合
C.若基因型为AaBb的个体自交,后代表型比例不为9∶3∶3∶1,则两对基因一定不能自由组合
D.若基因型为AaBb和aaBb的个体杂交,后代表型比例为3∶1∶3∶1,说明两对基因能自由组合
D
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解析 若基因型为aaBb和Aabb的个体杂交,不管两对基因是否能自由组合,aaBb产生的配子基因型及比例均为ab∶aB=1∶1,Aabb产生的配子基因型及比例均为Ab∶ab=1∶1,后代表型比例均为1∶1∶1∶1,A错误;若两对基因能自由组合,基因型为AaBb的个体将产生基因型为AB、Ab、aB、ab 的四种配子,但如果基因连锁且发生互换,也能产生这四种配子,B错误;若基因型为AaBb的个体自交,后代表型比例不为9∶3∶3∶1,可能为12∶3∶1等变式,也能说明两对基因自由组合,C错误;基因型为AaBb和aaBb的个体杂交,若两对基因能自由组合,AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,aaBb产生的配子基因型及比例为aB∶ab=1∶1,则后代表型比例为3∶1∶3∶1,D正确。
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4.(2025·河北石家庄期末)已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbcc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是(  )
A.表型有8种,基因型有8种
B.表型有4种,基因型有18种
C.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/8
D.表型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
解析 基因型分别为AaBbcc、AabbCc的两个体进行杂交,由于三对基因自由组合,则表型有2×2×2=8(种),基因型有3×2×2=12(种),A、B错误;aaBbCc个体所占比例为1/4×1/2×1/2=1/16,C错误,D正确。
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5.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因
分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是(  )
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B
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的
后代会出现4种表型,比例为3∶3∶1∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换,则它能产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型,比例为9∶3∶3∶1
解析 图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上,属于连锁基因,因此三对基因的遗传不完全遵循基因的自由组合定律,A错误;基因A、a与D、d的遗传遵循自由组合定律,因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型,比例为(1∶1)×(3∶1)=3∶1∶3∶1,B正确;如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换,则它只能产生AB和ab 2种配子,AaBb的个体自交后代只有2种表型,C、D错误。
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6.(2026·湖南长沙模拟)某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列说法错误的是(  )
D
A.上述亲本的基因型是PpGg×Ppgg
B.F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配),相应性状之比是15∶5∶3∶1
C.F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其中纯合子所占比例是2/3
D.F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配,则F2相应性状之比是3∶3∶1∶1
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解析 紫翅∶黄翅=3∶1,可知双亲控制该性状的基因都为Pp,绿眼∶白眼=1∶1,可知双亲控制该性状的基因为Gg、gg,故亲本基因型为PpGg、Ppgg,A正确;Gg自交,绿眼∶白眼=3∶1,P_自交,出现黄翅的概率为2/3×1/4=1/6,紫翅占1-1/6=5/6,即紫翅∶黄翅=5∶1,故F1紫翅绿眼(P_Gg)个体自交后代表型的比例为(3∶1)(5∶1)=15∶5∶3∶1,B正确;F1紫翅白眼基因型为P_gg,紫翅白眼个体自交,纯合子的概率为1-2/3×1/2=2/3,C正确;F1紫翅绿眼的基因型为P_Gg(1/3 PPGg、2/3PpGg),黄翅白眼的基因型为ppgg,采用逐对分析法,P_×pp→pp=2/3×1/2=1/3,说明紫翅∶黄翅=2∶1,Gg×gg→绿眼∶白眼=1∶1,则F2的性状分离比为2∶2∶1∶1,D错误。
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7.(2025·海南儋州三模)某植物(雌雄同株)的花粉粒有三种性状,受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、C/c控制,只有基因A、B和C共存时花粉粒才表现为圆形(分为正圆形、椭圆形两种表型),其余为长条形。选择正圆形花粉粒植株与某长条形花粉粒植株杂交,F1花粉粒均为椭圆形,F1自交,F2的花粉粒中正圆形∶椭圆形∶长条形=1∶26∶37。下列说法错误的是(  )
A.长条形花粉粒植株之间杂交,后代可能会出现椭圆形花粉粒植株
B.椭圆形花粉粒植株和长条形花粉粒植株杂交,后代中不会出现正圆形花粉粒植株
C.椭圆形花粉粒植株的基因型有7种,长条形花粉粒植株的基因型有19种
D.亲本长条形花粉粒植株的基因型为aabbcc,F2长条形花粉粒植株中纯合子占9/37
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D
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解析 F2的花粉粒中正圆形∶椭圆形∶长条形=1∶26∶37,该比例为(3∶1)(3∶1)(3∶1)的变形,进而可知控制F1椭圆形花粉粒植株的三对基因均杂合,即为AaBbCc;结合亲本性状与F2性状的比例可知,正圆形花粉粒植株基因型为AABBCC,控制椭圆形花粉粒植株的三种基因全部为显性基因,但是三对基因不能同时纯合;长条形花粉粒植株基因型为至少有一对基因隐性纯合;因此长条形花粉粒植株之间杂交,后代可能会出现椭圆形花粉粒植株,如aaBBCC×AAbbcc,后代基因型为AaBbCc,是椭圆形花粉粒植株,A正确;由于长条形花粉粒植株至少有一对基因隐性纯合,如aaBBCC,而正圆形花粉粒植株的基因型为AABBCC,所以椭圆形花粉粒植株和长条形花粉粒植株杂交,后代不会出现正圆形花粉粒植株,B正确;控制椭圆形花粉粒的三对基因全部为显性,但是三对基因不能同时纯合,
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故其基因型种类为2×2×2-1=7(种),即椭圆形花粉粒植株的基因型有7种,而长条形花粉粒植株至少有一对基因隐性纯合,F2的基因型一共3×3×3=27(种),故长条形花粉粒植株的基因型有27-7-1=19(种),C正确;亲本正圆形花粉粒植株的基因型为AABBCC,F1椭圆形花粉粒植株的基因型为AaBbCc,所以亲本长条形花粉粒植株的基因型为aabbcc;F2长条形花粉粒植株中纯合子的基因型为AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、aabbcc,故F2长条形花粉粒植株中纯合子所占的比例为7/37,D错误。
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B组 能力提升
8.(2026·广东珠海模拟)某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是(  )
A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表型有3种,基因型有4种
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3,而所有植株中纯合子约占1/4
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占3/8
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B
解析 若基因型为AaRr的亲本自交,由于两对基因独立遗传,根据基因的自由组合定律,子代共有3×3=9(种)基因型;而Aa自交子代表型有3种,Rr自交子代表型有2种,理论上子代表型有3×2=6(种),但由于aa表现为无花瓣,故aaR_与aarr的表型相同,所以子代表型共有5种,B错误。
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9.豌豆高茎×豌豆矮茎→F1全为高茎,自交→F2中高茎∶矮茎=3∶1。灰身果蝇×黑身果蝇→F1全为灰身,雌雄果蝇自由交配→F2中灰身雌蝇∶黑身雌蝇∶灰身雄蝇∶黑身雄蝇=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(  )
A.F2高茎豌豆自交,后代矮茎占1/6
B.F2灰身果蝇雌雄自由交配,后代黑身果蝇占1/6
C.F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代高茎∶矮茎=2∶1
D.F2灰身果蝇和黑身果蝇雌雄自由交配,后代灰身∶黑身=2∶1
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B
解析 F2高茎豌豆中纯合子占1/3,杂合子占2/3,仅杂合子自交后代能分离出矮茎,其比例为2/3×1/4=1/6,A正确;假设控制果蝇灰身、黑身的基因用B、b表示,F2灰身果蝇中纯合子占1/3,杂合子占2/3,由此可得其产生两种配子B∶b=2∶1,F2灰身果蝇雌雄自由交配,后代黑身果蝇(bb)所占比例=1/3×1/3=1/9,B错误;假设控制豌豆高、矮茎的基因用D、d表示,F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,即1/3DD×dd→1/3Dd,2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd,后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)=2∶1,C正确;由B项分析可知,F2灰身果蝇中B占2/3,b占1/3,则其与黑身果蝇雌雄自由交配,后代灰身∶黑身=2∶1,D正确。
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10.(12分)(2026·陕西西安模拟)某雌雄同株单子叶植物种子的非糯性和糯性是由等位基因A/a控制的一对相对性状,植株的抗病和易感病是由等位基因T/t控制的一对相对性状,花粉粒的长形和圆形是由等位基因D/d控制的一对相对性状。现有甲(非糯性抗病圆形)、乙(非糯性易感病长形)、丙(非糯性易感病圆形)、丁(糯性易感病圆形)四种纯合植株,杂交实验及其结果如下表所示,分析并回答下列问题:
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组别 亲本 F1 F2
实验一 甲×乙 非糯性
抗病长形 非糯性抗病长形∶非糯性抗病圆形∶非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形=9∶3∶3∶1
实验二 丙×丁 非糯性易
感病圆形 非糯性易感病圆形∶糯性易感病圆形=3∶1
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(1)花粉粒的长形和圆形性状中,显性性状是________,亲本乙、丁的基因型分别是_____________________________________________________________。
(2)实验一中,F2的非糯性抗病长形植株中纯合子所占的比例为__________,选择F2的非糯性抗病圆形植株随机交配,则子代的表型及比例为__________。
(3)仅凭杂交实验一和实验二尚不能确定上述三对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律,为证明基因A/a、T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律,可利用甲、乙、丙、丁四种纯合植株再设计两组杂交实验。
实验思路:选择甲和丁(实验三)、________(实验四)分别进行杂交获得F1,F1自交,____________________________。
预期实验结果:实验三F2的表型及比例为非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形∶糯性抗病圆形∶糯性易感病圆形=9∶3∶3∶1;实验四_______________________
____________________________________________________________________。
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答案 (1)长形 AAttDD、aattdd (2)1/9 非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形=8∶1 (3)乙和丁 观察并统计F2的表型及比例 F2的表型及比例为非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形∶糯性易感病长形∶糯性易感病圆形=9∶3∶3∶1
解析 (1)由实验一中结果可知,控制植株的抗病和易感病、花粉粒的长形和圆形这两对相对性状的基因,即基因T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律,且抗病、长形为显性性状,易感病、圆形为隐性性状。实验二说明非糯性为显性性状,糯性为隐性性状,故纯合植株甲的基因型为AATTdd、乙的基因型为AAttDD、丙的基因型为AAttdd、丁的基因型为aattdd。(2)实验一中,F1的基因型为AATtDd,F2中非糯性抗病长形(AAT_D_)植株所占的比例为9/16,纯合的非糯性抗病长形(AATTDD)植株所占的比例为1/16,所以F2的非糯性抗病长形植株中纯合子所占的比例为1/16÷9/16=1/9。
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选择F2的非糯性抗病圆形(2/3AATtdd、1/3AATTdd)植株随机交配,其产生的雌、雄配子的种类及比例均为ATd∶Atd=2∶1,子代的基因型及比例为AATTdd∶AATtdd∶AAttdd=(2/3×2/3)∶(2/3×1/3×2)∶(1/3×1/3)=4∶4∶1,故子代的表型及比例为非糯性抗病圆形∶非糯性易感病圆形=8∶1。(3)仅凭杂交实验一和实验二只能证明基因T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律,但不能证明上述三对等位基因的遗传遵循自由组合定律,为证明基因A/a、T/t和D/d的遗传遵循自由组合定律,还需要证明基因A/a和T/t的遗传遵循自由组合定律,以及基因A/a和D/d的遗传遵循自由组合定律。因此,可选择甲和丁(实验三)、乙和丁(实验四)分别进行杂交获得F1,F1自交,观察并统计F2的表型及比例。实验三为甲和丁杂交,即AATTdd×aattdd,F1的基因型为AaTtdd,若基因A/a和T/t的遗传遵循自由组合定律,则F2的表型比例为9∶3∶3∶1;实验四为乙和丁杂交,即AAttDD×aattdd,F1的基因型为AattDd,若基因A/a和D/d的遗传遵循自由组合定律,则F2的表型及比例为非糯性易感病长形∶非糯性易感病圆形∶糯性易感病长形∶糯性易感病圆形=9∶3∶3∶1。(共28张PPT)
1.复等位基因遗传现象
[例1] (2026·河南南阳期末)自然条件下,某二倍体植物种群中存在雌株、雄株与两性株三种类型,由基因a、a+、aD控制,其中aD对a、a+为完全显性,a+对a为完全显性。雌株与雄株的杂交只出现图中①②两种结果,两性株自交只出现③④两种结果。针对该植物的性别决定而言,下列有关叙述合理的是(  )
A.aD是控制雄株的基因,雄株有aDaD、aDa+、aDa三种基因型
B.该植物雄株和两性植株杂交所产生的后代最多有三种性别类型
C.每种雌株能产生1种基因型的卵细胞,每种雄株能产生3种基因型的花粉
D.该植物中的雌株与雄株杂交,子代雄株所占比例大于1/2
B
解析 由“两性株自交只出现③④两种结果”,可判断两性株的基因型为a+a+、a+a;再结合“雌株与雄株的杂交只出现图中①②两种结果”,能得出雄株基因型为aDa+、aDa,雌株基因型为aa,且aD对a、a+为完全显性,a+对a为完全显性,所以aD是控制雄株的基因,但雄株基因型应为aDa+、aDa两种(因为不可能存在含aD基因的雌配子),A不合理;雄株基因型为aDa+、aDa,两性植株基因型为a+a+、a+a;它们杂交时,后代最多有三种性别类型,分别是雌株(aa)、雄株(aDa+、aDa)、两性株(a+a+、a+a),B合理;雌株基因型为aa,故每种雌株只能产生一种基因型为a的卵细胞,雄株基因型为aDa+、aDa,故每种雄株只能产生两种基因型的花粉,C不合理;雌株(aa)与雄株(aDa+、aDa)杂交,子代基因型为aDa(雄株)、a+a(两性株)或 aDa(雄株)、aa(雌株),其中子代雄株(aDa+、aDa)所占比例为1/2,D不合理。
2.一对等位基因性状分离比异常问题
(1)不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式。如紫茉莉的花色遗传中,红花(RR)与白花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下:
(2)致死遗传现象
[例2] 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,但无法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,它们的遗传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
D
解析 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,其基因型为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正确;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,它们的遗传遵循基因的分离定律,C正确;紫花个体杂合子连续自交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。
[例3] (2026·河北保定模拟)自然界配子的发生、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。下列分析错误的是(  )
A.若含有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.若含有a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1
D.若花粉有50%死亡,则自交后代基因型的比例是1∶2∶1
解析 含有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,自交后代中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,则自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误。
C
3.性别对性状的影响
(1)从性遗传
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。如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如下表:
基因型 HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
(2)“母性”效应
“母性”效应是指子代的某一表型受到母本基因型的影响,而和母本的基因型所控制的表型一样。因此正反交不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
[例4] 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(  )
B
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 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,由此可推知母亲的基因型为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。
[例5] (2026·河北石家庄模拟)“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(  )
B
A.与螺壳旋转方向有关的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 Dd个体在产生配子时,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个体自交的后代都是右旋螺,dd个体自交的后代是左旋螺,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,说明该右旋椎实螺基因型为dd,D正确。
4.雄性不育问题
(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,遗传方式遵循孟德尔遗传定律。
(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。
[例6] (2026·河南郑州模拟)水稻存在雄性不育基因:其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性,是存在于细胞核中的一对等位基因;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因;只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是(  )
D
A.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
B.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
C.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育
D.基因型为S(Rr)个体自交所得子代再随机交配,所得后代中育性正常个体占5/6
解析 孟德尔遗传定律适用于真核生物的细胞核基因遗传,细胞质中基因的遗传不遵循自由组合定律,A错误;由题意分析可知,只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为可育,即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,B错误;母本S(rr)与父本N(Rr)杂交,后代的基因型为S(Rr)、S(rr),即后代一半雄性可育,一半雄性不育,C错误。
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。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。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
A
解析 全抗植株与抗性植株杂交,有六种杂交情况:A1A1与A2A2或A2a杂交,后代全是全抗植株;A1A2与A2A2或A2a杂交,后代全抗∶抗性=1∶1,A1a与A2A2杂交,后代全抗∶抗性=1∶1,A1a与A2a杂交,后代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,A错误,D正确;抗性植株(A2A2或A2a)与易感植株杂交,后代全为抗性,或者为抗性∶易感=1∶1,B正确;全抗植株与易感植株杂交,如果是A1A1与aa杂交,后代均为全抗;如果是A1A2与aa杂交,后代为全抗∶抗性=1∶1;如果是A1a与aa杂交,后代为全抗∶易感=1∶1,C正确。
2.(2025·湖北孝感模拟)某植物花色的红花(D)对白花(d)为显性,基因型为Dd的植株分别进行自交和测交,下列分析正确的是(  )
A.若自交后代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明花色遗传不遵循分离定律
B.若含D基因的花粉有一半不育,则测交实验的正反交后代中白花的比例相等
C.若自交后代中基因型与表型比例相同,则可能是基因型为DD的个体致死
D.若基因型为dd的个体有1/4致死,则测交后代红花∶白花=2∶1
C
解析 若基因型为Dd的植株自交后代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明其能形成两种配子,且雌雄配子随机结合,说明花色遗传遵循分离定律,A错误;若含D基因的花粉有一半不育,Dd作父本时产生的配子基因型及比例为D∶d=1∶2,测交的结果为1∶2,白花占2/3;而Dd作母本时,产生的配子基因型及比例为D∶d=1∶1,测交后代结果也为1∶1,白花占1/2,则测交实验的正反交后代中白花的比例不相等,B错误;正常自交后代中基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,表型为红花∶白花=3∶1,若基因型为DD的个体致死,基因型与表型比例都是2∶1,C正确;若测交后代中基因型为dd的个体有1/4致死,则子代花色表型比为红花∶白花=4∶3,D错误。
3.某鼠群中,鼠的毛色有黄色、灰色和黑色,受3个复等位基因控制。现用甲、乙两种黄色鼠进行杂交实验,结果如下。下列判断错误的是(  )
组合一:甲×甲→黄色∶灰色=2∶1
组合二:乙×乙→黄色∶黑色=2∶1
组合三:甲×乙→黄色∶灰色=2∶1
A.黄色基因型纯合致死,灰色基因型有两种
B.黄色基因对灰色和黑色基因为显性,灰色基因对黑色基因为显性
C.黄色鼠和黑色鼠杂交后代只出现黄色鼠和黑色鼠,且比例为1∶1
D.灰色鼠和黑色鼠杂交后代可能会有灰色鼠和黑色鼠,且比例为1∶1
C
解析 鼠的毛色黄色、灰色和黑色受三个复等位基因控制,则鼠毛色的遗传符合基因分离定律;若把控制黄色、灰色和黑色的基因分别用A、a1和a2表示,则杂交组合一可表示为Aa1×Aa1→AA∶Aa1∶a1a1=1∶2∶1,杂交组合二可表示为Aa2×Aa2→AA∶Aa2∶a2a2=1∶2∶1,杂交组合三可表示为Aa1×Aa2→AA∶Aa1∶Aa2∶a1a2=1∶1∶1∶1;由此可以推断:黄色基因型纯合(AA)致死,灰色基因型为a1a1和a1a2,黑色基因型为a2a2,A正确;黄色基因(A)对灰色基因(a1)和黑色基因(a2)为显性,灰色基因(a1)对黑色基因(a2)为显性,B正确;黄色鼠(Aa1)和黑色鼠(a2a2)杂交,后代会出现黄色鼠(Aa2)和灰色鼠(a1a2),且比例为黄色鼠∶灰色鼠=1∶1;黄色鼠(Aa2)和黑色鼠(a2a2)杂交,后代会出现黄色鼠(Aa2)和黑色鼠(a2a2),且比例为黄色鼠∶黑色鼠=1∶1,C错误;灰色鼠(a1a2)和黑色鼠(a2a2)杂交,后代可能会有灰色鼠(a1a2)和黑色鼠(a2a2),且比例为灰色鼠∶黑色鼠=1∶1,D正确。
4.(2026·河南郑州模拟)某种羊的常染色体上的一对等位基因H和h,分别控制有胡须和无胡须。雄性个体有有胡须(基因型为HH、Hh)和无胡须两种性状,雌性个体只有无胡须一种性状。基因型为hh的雄性个体与基因型为HH的雌性个体杂交,下列有关分析正确的是(  )
A.F1只出现1种基因型、1种表型
B.由F1的表型不能推断性别
C.F1自由交配,子代中有胡须∶无胡须=3∶5
D.让F1无胡须个体自由交配,子代不会出现有胡须个体
C
解析 基因型为hh的雄性个体与基因型为HH的雌性个体杂交,F1只出现1种基因型(Hh)、2种表型(有胡须雄性个体,无胡须雌性个体),A错误;F1中无胡须的都是雌性个体,有胡须的都是雄性个体,B错误;F1自由交配,雄性个体中有胡须∶无胡须=3∶1,雌性个体全表现为无胡须,子代中有胡须∶无胡须=3∶5,C正确;F1无胡须个体全为雌性,故不能进行自由交配,D错误。
5.新疆紫草的抗病和感病性状由一对等位基因(B/b)控制。研究人员选择抗病紫草自交,发现F1抗病∶感病=2∶1,对此现象研究人员作出假设。假设1:BB纯合致死;假设2:亲本紫草产生的雌配子正常,但带有基因B的花粉有一半致死。下列分析错误的是(  )
A.由实验结果可知,紫草的感病性状为隐性
B.若假设1成立,抗病紫草的基因型只有一种
C.若假设1成立,F1两种性状个体正反交结果均为Bb∶bb=1∶1
D.若假设2成立,F1两种性状个体杂交后代中抗病∶感病=5∶6
D
解析 抗病紫草自交,后代出现性状分离,说明抗病是显性性状,感病是隐性性状,A正确;若假设1成立,即BB纯合致死,那么抗病紫草的基因型就只有Bb一种,B正确;若假设1成立,F1抗病基因型为Bb,感病基因型为bb;以抗病(Bb)为母本、感病(bb)为父本杂交,为正交,母本产生配子B∶b=1∶1,父本产生配子b,后代基因型及比例为Bb∶bb=1∶1,则反交后代基因型及比例也为Bb∶bb=1∶1,所以正反交结果均为Bb∶bb=1∶1,C正确;若假设2成立,亲代抗病紫草Bb自交,母本产生的雌配子为1/2B、1/2b,父本产生的花粉为1/3B、2/3b,那么后代抗病紫草中1/4BB、3/4Bb,感病紫草bb;分两种情况讨论:①F1的抗病紫草(♀)(1/4BB、3/4Bb)×感病紫草(♂)bb;②F1的抗病紫草(♂)(1/4BB、3/4Bb)×感病紫草(♀)bb。若假设2成立,则①中F1的抗病紫草(♀)(1/4BB、3/4Bb)产生雌配子为5/8B、3/8b,感病紫草(♂)bb产生的花粉为b,则子代为5/8Bb、3/8bb,因此子代的性状表现及比例为抗病紫草∶感病紫草=5∶3;②中F1的抗病紫草(♂)(1/4BB、3/4Bb)产生的花粉为5/11B、6/11b,感病紫草(♀)bb产生的雌配子为b,故子代为5/11Bb、6/11bb,那么子代性状表现及比例为抗病紫草∶感病紫草=5∶6,D错误。
6.(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
D
解析 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,自交后代会出现性状分离,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,则二者杂交的后代基因型为(H)D_和(H)dd,均表现为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。(共62张PPT)
[课标要求] 1.举例说明人类遗传病是可以检测和预防的。2.活动:调查常见的人类遗传病并探讨其预防措施。
1.人类遗传病
(1)概念:由__________改变而引起的人类疾病。
(2)连线人类遗传病的常见类型
遗传物质
2.遗传病的检测和预防
(1)手段:主要包括________和_________等。
(2)意义:在一定程度上能够有效地_____遗传病的产生和发展。
(3)遗传咨询的内容和步骤
遗传咨询
产前诊断
预防
遗传咨询
产前诊断
传递方式
终止妊娠
再发风险率
(4)产前诊断
基因检测
遗传病
先天性
疾病
产前诊断检测中,B超检查可以检查胎儿的外观和性别,羊水检查可以检测染色体异常遗传病,孕妇血细胞检查可以筛查遗传性地中海贫血病,基因检测可以精确地诊断病因。
(5)基因检测与基因治疗
①基因检测:是指通过检测人体细胞中的_________,以了解人体的基因状况。人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等,都可以用来进行基因检测。
②基因治疗:是指用正常基因____________患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。
年龄、性别
3.遗传病发病率与遗传方式的调查
项目 调查对象及范围 注意事项 结果计算及分析
遗传病
发病率 广大人群中随机抽样 考虑___________等因素,群体足够大 患病人数占所调查的总人数的百分比
遗传
方式 ________________ 正常情况与患病情况 分析致病基因的显隐性及所在的染色体类型
患者家系
DNA序列
取代或修补
×
(1)单基因遗传病可通过遗传咨询进行治疗。( )
(2)先天性心脏病是多基因遗传病,个体是否患病与基因有关,与环境因素无关。( )
(3)遗传咨询和产前诊断可以在一定程度上有效预防遗传病的产生和发展。( )
(4)羊水检查可检查出胎儿是否患有染色体异常遗传病和多基因遗传病。( )
(5)基因检测可以精确地诊断病因,从而避免各种遗传病的发生。( )
×
√
×
×
考向1 人类遗传病的类型和特点
1.(2026·广东肇庆模拟)下列有关人类遗传病的叙述,正确的是(  )
A.基因突变引发的遗传病均不能通过显微镜检测
B.遗传病患者一定都携带有相应的致病基因
C.21三体综合征患者也可产生正常的配子
D.可选择患者家系调查某种遗传病的发病率
解析 基因突变引发的遗传病部分能通过显微镜检测,如镰状细胞贫血可通过显微镜观察红细胞的形态来检测,A错误;遗传病患者不一定携带有相应的致病基因,如染色体异常遗传病患者不一定携带致病基因,B错误;21三体综合征患者产生的配子一半正常(23条),一半异常(24条),可见21三体综合征患者也可产生正常的配子,C正确;调查遗传病的发病率,应该在广大人群中随机调查,D错误。
C
2.(2026·河南郑州模拟)人类白化病为常染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,精神分裂症为多基因遗传病,猫叫综合征为染色体异常遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特点的叙述,正确的是(  )
A.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现
B.抗维生素D佝偻病在女性中的发病率高于男性
C.精神分裂症的发病情况与患者的生活环境无关
D.猫叫综合征的致病基因位于5号染色体上
B
解析 白化病是常染色体隐性遗传病,其特点是隔代遗传,而不是在一个家系的几代人中连续出现,A错误;抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,对于伴X染色体显性遗传病,女性有两条X染色体,只要任意一条X染色体携带该致病基因就会患病;而男性只有一条X染色体,只有X染色体上携带致病基因才会患病,所以在女性中的发病率高于男性,B正确;多基因遗传病的发病受遗传因素和环境因素的双重影响,精神分裂症为多基因遗传病,其发病情况与患者的生活环境有关,C错误;猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的染色体异常遗传病,D错误。
考向2 人类遗传病的监测、预防和调查
3.通过遗传咨询和产前诊断等手段对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。下列相关说法正确的是(  )
A.通过遗传咨询可以分析某种遗传病的传递方式和发病率
B.细胞内遗传物质改变导致的疾病称为遗传病
C.羊水检查、B超检查和基因检测都是常用的产前诊断的手段
D.经遗传咨询和B超检查即可确定胎儿是否为21三体综合征患者
解析 通过遗传咨询可以分析某种遗传病的传递方式,但不能分析其发病率,可推算后代的再发风险率,A错误;遗传病是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,细胞内遗传物质改变导致的疾病不一定为遗传病,B错误;羊水检查、B超检查和基因检测都是常用的产前诊断的手段,C正确;遗传咨询和B超检查不能确定胎儿是否为21三体综合征患者,D错误。
C
4.(2026·福建南平模拟)单基因遗传病有红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等,某学校开展“调查人群中高度近视遗传病发病率”活动,相关叙述错误的是(  )
A.收集高度近视相关的遗传学知识了解其症状与表现
B.调查时需要调查家庭成员患病情况
C.为保证调查群体足够大,应汇总各小组调查数据
D.高度近视遗传病发病率=高度近视人数/被调查的总人数×100%
解析 调查人群中遗传病的发病率之前,需要收集相关的遗传学知识,了解其症状与表现,A正确;调查人群中遗传病的发病率,需在人群中随机取样,B错误;为保证调查群体足够大,各小组调查的数据应进行汇总,C正确;某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查总人数×100%,D正确。
B
明确遗传病中的5个“不一定”
(1)携带致病基因的个体不一定患遗传病。如女性色盲基因携带者(XBXb),不患色盲。
(2)不携带致病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。
(3)先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
(4)家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家族中多个成员患夜盲症。
(5)后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
1.“四步法”判断单基因遗传病的遗传方式
(1)判断是否为伴Y 染色体遗传
若系谱图中的患者全为男性,并且患者的父亲和儿子全为患者,则多为伴Y 染色体遗传;若患者男女均有,则不是伴Y 染色体遗传。
(2)判断是显性遗传还是隐性遗传
隐性
显性
(3)判断致病基因是在常染色体上还是在X染色体上
①若已确定是显性遗传病
伴X染
色体显性遗传
常染色
体显性遗传
②若已确定是隐性遗传病
伴X染
色体隐性遗传
常染色
体隐性遗传
(4)不能判断的类型,则判断可能性
常染色体隐性遗传
①若为隐性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为_________________;
b.若患者男多于女,最可能为__________________;
c.若父亲不携带致病基因,而子代患病,则一定为__________________。
②若为显性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为_____________;
b.若患者女多于男,最可能为_______________。
伴X染色体隐性遗传
伴X染色体隐性遗传
常染色体显性遗传
伴X染色体显性遗传
2.根据限定条件或相关信息判断遗传方式
(1)限定条件类
①7号不携带致病基因——___________________
伴X染色体隐性遗传
②其中一种病为伴性遗传——甲病为___________________,乙病为__________________
伴X染色体显性遗传病
常染色体隐性遗传病
(2)结合电泳图谱确定个体基因型
从人组织中提取DNA,经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图,再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带,说明只含有基因A或a;如果呈现两条带,说明同时含有基因A和a,如下图:
考向1 遗传系谱图中遗传方式的判断和概率计算
1.(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(  )
C
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
解析 Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,他们的女儿Ⅱ2患甲病,所以可以判断甲病为常染色体隐性遗传病,相关基因用A、a表示,已知至少一种病是伴性遗传病,且甲病为常染色体隐性遗传病,所以乙病为伴性遗传病;Ⅰ3和Ⅰ4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,相关基因用B、b表示,A错误;由于Ⅲ4患乙病,致病基因来自Ⅱ4,而Ⅱ4的致病基因来自Ⅰ1,Ⅰ1关于乙病的基因型为XBXb,Ⅰ2关于乙病的基因型为XBY,Ⅱ2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Ⅱ5患乙病,所以Ⅲ2携带乙病致病基因),故Ⅱ2与Ⅲ2的基因型不一定相同,B错误;Ⅲ3患乙病,其致病基因来自Ⅱ4,由于Ⅰ2男性正常,其基因型为XBY,所以致病基因只能来自Ⅰ1(XBXb),C正确;Ⅱ4患甲病,不患乙病,且有患乙病的儿子,所以Ⅱ4的基因型为aaXBXb;Ⅱ5患乙病,不患甲病,且有患甲病的女儿和儿子,所以Ⅱ5的基因型为AaXbY,Ⅱ4和Ⅱ5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。
2.(2024·山东卷)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是(  )
D
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
解析 由于该家系中有女患者,所以该致病基因不位于Y染色体上,A正确;若Ⅱ-1不携带该病致病基因,由于Ⅲ-3是患者,他的致病基因只能来自Ⅱ-2;假如该病为常染色体隐性遗传病,无论Ⅱ-2是Aa还是aa,不可能生出患病的Ⅲ-3;这样,该病还剩3种情况:常染色体显性遗传病、伴X染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病,在这三种情况下,Ⅱ-2都是杂合子,B正确;若Ⅲ-5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ-1正常,其基因型为aa,而Ⅲ-3患病,为Aa,可推出Ⅱ-2一定患病,C正确;若Ⅱ-2正常,Ⅲ-3患病,该病为隐性遗传病;若Ⅲ-2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病;若Ⅲ-2正常,则不能推出具体的遗传方式,D错误。
辨明“男(女)孩患病”与“患病男(女)孩”的概率计算方法
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。
②患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①若病名在前、性别在后,则从全部后代中找出患病男(女)孩,即可求得患病男(女)孩的概率。
②若性别在前、病名在后,求概率时只考虑相应性别中的发病情况,如男(女)孩患病概率是指所有男(女)孩中患病的男(女)孩占的比例。
考向2 结合基因检测和电泳图谱,考查遗传系谱图
3.(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(  )
B
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
解析 因为PCR是根据A1和A2基因序列设计的引物,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;Ⅰ1和Ⅱ3都有2个条带,基因型均为A1A2,Ⅰ2和Ⅱ4都有1个条带,且表型正常,因此基因型均为AA2;Ⅱ2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A,Ⅱ1没有条带,表现正常,因此Ⅱ1基因型为AA;而Ⅲ1是患病的,其基因型为A1A,因此Ⅱ2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Ⅱ2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;Ⅱ1无电泳条带且表型正常,Ⅱ1基因型为AA,Ⅱ2基因型为A1A2或A2A2或A1A,因为Ⅲ1患病,所以Ⅲ1基因型只能为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;Ⅱ5基因型为A1A2或A2A2或A1A,Ⅲ5只有1条条带且患病,Ⅲ5基因型为A1A或A1A1或A2A2,而Ⅱ6没患病,Ⅲ5不可能是A1A1,因此Ⅱ6基因型为AA2或AA,D错误。
4.(2026·安徽亳州期末)杜氏进行性肌营养不良受一对等位基因(A、a)控制,患者由于骨盆带肌肉和肩胛带肌肉的病变萎缩,导致肌无力。图1是该病患者家系的系谱图及部分成员有关基因的电泳图,图2是处于减数分裂某时期的细胞分裂图像(只显示部分染色体)。下列叙述错误的是(  )
C
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.2号个体的电泳图与3号个体相同
C.3号个体和一个正常男性结婚,生育的男孩患病概率为1/4
D.图2可能是1号、2号、3号个体中处于减数分裂Ⅱ的细胞
解析 从系谱图可知,双亲正常(1号父亲和2号母亲正常),儿子(4号)患病,说明该病为隐性遗传病;再结合电泳图,因为只有男性患病,且若为常染色体隐性遗传,双亲应都为杂合子,结合电泳图,可判断该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;2号个体的基因型为XAXa,根据电泳图可知,3号个体的基因型也是XAXa,因此2号个体的电泳图与3号个体相同,B正确;3号个体的基因型为XAXa,和一个正常男性(XAY)结婚,子代男孩的基因型为XAY、XaY,男孩患病概率为1/2,C错误;根据图1可知,1号、2号、3号个体都具有XA,图2所处时期是减数分裂Ⅱ后期,所以图2可能是1号、2号、3号个体中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,D正确。
1.(2023·江苏卷)由三条21号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病,患者常伴有自身免疫病。下列相关叙述错误的是(  )
A.病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B.通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C.患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子
D.降低感染可减轻患者的自身免疫病症状
C
解析 现代医学证实,唐氏综合征发生率更多地与母亲怀孕年龄有关,高龄孕妇卵子老化是发生染色体不分离的重要原因,A正确;染色体变异可以通过显微镜进行观察,三体中染色体数目增加1条,可统计染色体条数来进一步确定,即可通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断,B正确;患者含有3条21号染色体,其性母细胞减数分裂时这3条21号染色体随机分开,因而能形成可育配子,C错误;由题意可知,唐氏综合征患者常伴有自身免疫病,因此若降低感染可减轻患者的自身免疫病症状,D正确。
2.(2025·陕晋青宁卷)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。该病的某系谱图如图,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(  )
B
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
解析 Ⅲ1的基因型为Hh,该个体患病,说明H来自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,说明其H来自Ⅰ1,Ⅰ1不患病,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,Ⅰ1基因型为H1h,Ⅰ2基因型为H2h,已知Ⅱ1患病,其H基因需要来自母亲,因此Ⅱ1的基因型为H1H2或H2h,杂合子的概率为1/2,B错误;已知Ⅱ2基因型为Hh,Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病只受母亲Ⅱ2的影响,因此子代获得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来自Ⅱ2,Ⅲ1的h基因只能来自父亲,D正确。
3.(2025·山东卷)某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为Xa1Xa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,Ⅳ-1为纯合子的概率为(  )
D
A.3/64         B.3/32
C.1/8 D.3/16
解析 根据题干信息和题图可知,Ⅰ-1基因型为Xa1Xa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,所以Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其概率为1/2Xa1Xa3和1/2 Xa2 Xa3;又因为Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,可以算出Ⅲ-1的基因型及其概率为1/4Xa1Xa4、1/4Xa2Xa4和2/4Xa3Xa4,而Ⅲ-2的基因型及其概率为1/4Xa1Y、1/4Xa2Y和2/4Xa3Y。所以可以得出Ⅳ-1为纯合子的概率为3/16,D符合题意。
利用PCR及电泳技术判断遗传方式
果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
角度1 考查系谱图中遗传方式的判断
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是__________________。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ1与Ⅲ2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是________。
(2)用Ⅱ1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果________(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是____________________________
______________________________________________________________________。
角度2 考查实验探究与分析能力
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:_________________________________________________________;
预期结果并得出结论:_________________________________________________。
角度3 考查新情境信息的理解和判断能力
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果__________(填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是__________________________________________________。
答案 (1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传 3/8 (2)不能 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1 (3)Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)与Ⅱ3果蝇杂交,观察子代表型 若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传 (4)不能 无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传,Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交,Ⅱ雌果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传,如果是伴X染色体显性遗传,雌果蝇均为无眼;Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ3雄果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传,
如果是伴Y染色体遗传,Ⅱ3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ2的基因型为XAXa,Ⅱ3的基因型为XAY,则Ⅲ2的基因型为1/2 XAXA、1/2XAXa,Ⅲ1的基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8。(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,基因位于X染色体上,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为aa,Ⅱ1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,
表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例也为Aa∶aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,综合以上分析,不能判断无眼性状的显隐性关系。(3)若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,根据题干信息只杂交一次、仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状分离比的条件,测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题,故选择Ⅱ2和Ⅱ3杂交的方式来判断。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为XAXa×XAY,后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状;
若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa,后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼;若无眼性状为常染色体显性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为aa×aa,后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA片段所致,则无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为XAY,PCR扩增后,产物只有一条显示带(A为正常基因);若无眼性状的遗传方式是常染色体显性遗传,Ⅱ3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物也有一条显示带(a为正常基因),两者位置相同;若无眼性状的遗传方式是常染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
A组 基础巩固
1.(2025·重庆期末)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是(  )
A.产前诊断可以确定胎儿是否患某种先天性疾病
B.携带致病基因的个体不一定患遗传病,患遗传病的个体一定携带致病基因
C.调查遗传病时最好选择白化病、冠心病等人群中发病率较高的单基因遗传病
D.红绿色盲男性患者的致病基因一定来自外祖母
解析 产前诊断是指在胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,A正确;不携带致病基因的个体也可能会患遗传病,如染色体异常遗传病21三体综合征等,B错误;调查遗传病时最好选择人群中发病率较高的单基因遗传病,但冠心病属于多基因遗传病,C错误;红绿色盲男性患者的致病基因一定来自其母亲,其母亲的致病基因可能来自外祖母,也可能来自外祖父,D错误。
A
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2.某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能是(  )
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段互换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
B
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解析 假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为a。若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换,导致Y染色体上有显性致病基因,从而生出基因型为XaYA的患病男孩,A不符合题意;若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开形成的子染色体未分离,则会形成基因型为XAXA或YY的精子,从而生出基因型为XaYY的不患病男孩,B符合题意;因为基因突变是不定向的,母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因,从而生出基因型为XAY的患病男孩,C不符合题意;若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期,也可能导致该男孩出现XAY的基因型,D不符合题意。
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3.现在已被发现的人类遗传病有5 000多种,虽然DNA双螺旋结构的发现,促使了分子医学的诞生,遗传病的治疗已见曙光,但现在仍然只能以预防遗传病患儿的出生,作为规避遗传病的主要手段。下列相关叙述正确的是(  )
A.所有的人类遗传病都属于先天性疾病
B.若细胞中没有致病基因,机体就不会患遗传病
C.调查人群中的遗传病最好选取发病率较高的多基因遗传病
D.基因检测可精确地诊断病因,对治疗人类遗传病有重要意义
解析 遗传病未必是先天性疾病,有些遗传病可能要机体发育到一定年龄才表现出来,A错误;人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病患者可能就没有携带致病基因,B错误;调查人群中的遗传病,最好选取发病率较高的单基因遗传病,C错误;基因检测可精确地诊断病因,对治疗人类遗传病有重要意义,D正确。
D
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4.(2026·吉林通化模拟)某遗传病的相关基因为D、d,一孕妇正常,其丈夫患病,现用基因d探针和基因D探针对孕妇、其丈夫和他们的双胞胎孩子进行基因诊断,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A
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A.该病为常染色体显性遗传病
B.个体1为丈夫,男性患病
C.个体2为儿子,不携带致病基因
D.个体3为孩子,女性患病
解析 孕妇正常,只含有隐性d基因,说明该病为显性遗传病;个体1、个体2只含有一个D或d(若为常染色体遗传病,放射性应为现在的2倍),说明个体1、个体2的基因型为XDY、XdY,该病为伴X染色体显性遗传病,A错误;一孕妇正常(XdXd),其丈夫患病(XDY),个体1为丈夫且患病,B正确;个体2的基因型为XdY,为儿子,不携带致病基因,C正确;个体3的基因型为XDXd,为女儿且患病,D正确。
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5.(2026·重庆模拟)一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病,但其遗传方式未知。结合遗传系谱图和患者父亲基因型分析,该病遗传方式可能性最小的是(  )
4
A
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A.常染色体隐性遗传 B.常染色体显性遗传
C.伴X染色体隐性遗传 D.伴X染色体显性遗传
解析 图中患病男子的父亲不患病,说明不是伴Y染色体遗传,则可能是常染色体遗传病或伴X染色体遗传病;推测患病男性的致病基因可能只来自母亲,因此该遗传方式可能性最小的应该是常染色体隐性遗传,可能是常染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传或伴X染色体显性遗传,A符合题意。
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6.(2025·河北唐山模拟)如图是某单基因遗传病的家系图。据图分析,下列叙述错误的是(  )
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D
A.该病不可能是伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ3为纯合子,则Ⅲ8为杂合子
C.若Ⅱ3为杂合子,则Ⅲ8为纯合子
D.若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个孩子患病的概率为1/2,则可确定该病的遗传方式
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解析 Ⅱ3为女性患者,其儿子Ⅲ9正常,说明该遗传病不可能为伴X染色体隐性遗传病,A正确;若Ⅱ3为纯合子,则该病为隐性遗传病,相关基因位于常染色体上,则Ⅲ8为杂合子,B正确;若Ⅱ3为杂合子,说明该病为显性遗传病,相关基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,此时Ⅲ8为纯合子,C正确;设相关基因为A/a,若该病为隐性遗传病,则A/a位于常染色体上,Ⅱ3与Ⅱ4的基因型可表示为aa和Aa,则Ⅱ3与Ⅱ4再生一个孩子患病的概率为1/2;若该病为常染色体显性遗传病,则二者的基因型为Aa和aa,则Ⅱ3与Ⅱ4再生一个孩子患病的概率也为1/2;若该病为伴X染色体显性遗传病,则二者的基因型为XAXa和XaY,则Ⅱ3与Ⅱ4再生一个孩子患病的概率还是1/2,可见若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个孩子患病的概率为1/2,不能确定该病的遗传方式,D错误。
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7.(2026·广东揭阳模拟)某隐性遗传病的致病基因有d、d′两种形式。如图表示该病某家族系谱图及成员携带致病基因的情况,Ⅱ1的性染色体组成为XXY。不考虑新的变异,下列分析错误的是(  )
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D
A.该病是伴 X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ1的染色体变异由Ⅰ1的减数分裂Ⅰ异常导致
C.若Ⅰ1与Ⅰ2再生育,儿子患病的概率为1/2
D.Ⅱ2与正常女性婚配,子女患病的概率是1/4
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解析 题意显示,某隐性遗传病的致病基因有d、d′两种形式,Ⅰ1的致病基因为d,若该病为常染色隐性遗传病,其基因型为dd,不符合题意,故该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;根据题意可知,Ⅰ1的基因型为XdY,Ⅰ2的基因型为XDXd′,Ⅱ1的基因型为XdXd′Y,Ⅱ1的染色体变异由Ⅰ1提供XdY的精子引起的,该异常精子的产生是由于减数分裂Ⅰ异常导致的,B正确;Ⅰ1的基因型为XdY,Ⅰ2的基因型为XDXd′,二者再生育,所生儿子患病的概率为1/2,C正确;Ⅱ2的基因型为Xd′Y,其与表型正常的女性(XDXD或XDXd或XDXd′)婚配,则子女患病的概率为0或1/2,D错误。
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8.色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等,红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传,分别由基因R、G突变所致;蓝色盲为常染色体显性遗传,由基因b突变所致。若一绿色盲男性(XRgY)与一红色盲女性婚配(不考虑突变和交换等因素)产生的后代为F1,将F1中色觉正常个体与蓝色盲患者(Bb)婚配产生F2,下列分析错误的是(  )
A.红色盲与绿色盲的遗传不遵循基因自由组合定律
B.F1中红色盲患者可能有女性
C.F1色觉正常的个体为女性,男性色觉均有缺陷
D.F2男性蓝色盲与非蓝色盲比例为1∶1
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B
解析 红、绿色盲基因均位于X染色体上,属于连锁遗传,不遵循自由组合定律,A正确;父亲XRgY(绿色盲)与母亲XrGXr-(红色盲)婚配,F1儿子的基因型为XrGY(红色盲)或Xr-Y(红色盲可能也同时患绿色盲),女儿的基因型为XRgXrG(色觉正常)或XRgXr-(可能为绿色盲,不会出现红色盲),所以F1色觉正常的个体为女性,儿子色觉均有缺陷,B错误,C正确;由于蓝色盲是常染色体显性遗传病,F1色觉正常的个体为女性(bb),与Bb个体婚配,子代蓝色盲(Bb)概率为50%,且性别不影响常染色体遗传比例,所以F2男性蓝色盲与非蓝色盲比例为1∶1,D正确。
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B组 能力提升
9.已知一家四口关于某单基因遗传病相关基因的电泳结果如图所示,其中1、2为亲代,3、4为子代。不考虑基因突变等情况,下列相关叙述错误的是(  )
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B
A.若1、2为正常的父母,则该病一定为伴X染色体隐性遗传病
B.若1、2为患病的父母,则再生一个男孩患病的概率一定为1/4
C.若3、4均为正常的子代,则该病不可能为常染色体隐性遗传病
D.若3、4均为患病的子代,则1、2再生一个患病女孩的概率为1/4
解析 假设相关基因用A/a表示,若1、2为正常的父母,则该病为隐性遗传病,若为常染色体隐性遗传病,则亲代基因型为Aa×AA,无法得到基因型为aa的子代4,所以该假设不成立;若为伴X染色体隐性遗传病,则亲代基因型为XAXa×XAY,3的基因型为XAXa,4的基因型为XaY,该假设成立,所以该病一定为伴X染色体隐性遗传病,A正确;若1、2为患病的父母,则该病为伴X染色体显性遗传病,亲代基因型为XAXa×XAY,则再生一个男孩患病的概率为1/2,B错误;若3、4均为正常的子代,假设该病为常染色体隐性遗传病,则第一条电泳带(从上到下)为显性基因A,由图可得亲代基因型为Aa×aa,3的基因型为Aa,无法得到基因型为AA的子代4,所以该病不可能为常染色体隐性遗传病,C正确;若3、4均为患病的子代,则该病为显性遗传病,若为常染色体显性遗传病,子代3、4基因型为Aa、AA,但亲代基因型为Aa、aa,该假设不成立,则该病为伴X染色体显性遗传病,可推出亲代基因型为XAXa×XaY,再生一个患病女孩的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
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10.(2025·河北沧州三模)MFS是一种单基因遗传病,由编码原纤维蛋白1的FBN1基因突变所致,临床症状主要表现为主动脉形状异常、晶状体异位和骨骼畸形等。下图表示某MFS家系的系谱,其中Ⅲ3的致病基因仅来自Ⅱ2。下列分析错误的是(  )
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C
A.Ⅲ3的初级卵母细胞和次级卵母细胞中最多只含有2个致病基因
B.若Ⅲ5的致病基因在性染色体上,Ⅱ3产生精子时发生了染色体结构变异
C.若Ⅲ3再生一个三胎,是女孩但不患MFS的概率为1/2
D.医生可通过B超检查或基因检测判断胎儿是否有患MFS的可能
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解析 Ⅲ3的儿子不患MFS,因此该病不可能是伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ3患该病,Ⅰ2不患该病,推断MFS不可能是伴X染色体显性遗传病;又因为Ⅲ3的致病基因仅来自Ⅱ2,故判定MFS为常染色体显性遗传病;据系谱图分析,Ⅲ3为杂合子,因此她的初级卵母细胞和次级卵母细胞中最多只含有2个致病基因,A正确;据选项A分析致病基因应在常染色体上,但如果Ⅲ5的致病基因在性染色体上,而致病基因又来自他的父亲Ⅱ3,说明Ⅱ3在减数分裂产生精子时致病基因拼接到了Y染色体上,发生了染色体结构变异,B正确;Ⅲ3是杂合子,她的丈夫不携带致病基因,因此他们未来的三胎是女孩,且不患该病的概率是1/2×1/2=1/4,C错误;通过B超检查能检测胎儿主动脉形状是否异常,判断患该病的可能性,通过基因检测则可以做出更准确的判断,D正确。
11.(13分)(2024·湖北卷,改编)某种由单基因控制的常染色体显性遗传病(S病)患者表现为行走不稳、眼球震颤,多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现,甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征,而乙的家系符合。经检查确诊,甲不是S病患者,而乙是。回答下列问题:
(1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者,而乙可能是该病患者,主要依据是________(填序号)。
①血型 ②家族病史 ③B超检测结果
(2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是________(填序号),判断理由是______________________;
一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是________(填序号)。
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(3)提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如下图(1是乙,2、3、4均为乙的亲属)。根据该电泳图________(填“能”或“不能”)确定2号和4号个体携带了致病基因,理由是__________________________________。
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答案 (1)② (2)③ S病为常染色体显性遗传病,而③中双亲正常,生了患病的女儿,为常染色体隐性遗传(合理即可) ①② (3)不能 乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪个条带携带致病基因,哪个条带携带正常基因
解析 (1)S病为常染色体显性遗传病,不能通过血型进行检测;S病为常染色体显性遗传病,其家族患者多,多代连续得病,可通过遗传咨询进行初步诊断;B超不能用于检测单基因遗传病。(2)分析遗传系谱图③,双亲正常,生了患病的女儿,则该遗传病一定为常染色体隐性遗传病。遗传系谱图①②中都存在双亲都患病但生了正常的孩子现象,说明致病基因为显性基因;①②中都存在男性患者的母亲或女儿正常,说明致病基因不在X染色体上,综合分析可知,遗传系谱图①②中的遗传病一定为常染色体显性遗传病。(3)乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪个条带携带致病基因,哪个条带携带正常基因,因此该电泳图不能确定2号和4号个体携带了致病基因。

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