第五单元　专题突破5　基因分离定律拓展题型突破-2027年高考生物一轮复习课件（含讲义及答案）

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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。
典例1　(2025·安徽模拟)某二倍体植物的花色有红色、粉红色和白色三种，受等位基因A/a控制。科研人员用红花植株和白花植株杂交，F1全表现为粉红花。将F1自然种植，F2中红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1，再将F2中的粉红花植株和红花植株均匀混合种植，下列叙述错误的是A.该植物种群中，粉红花个体的基因型为AaB.F1自然种植，F2的表型及比例否定了融合遗传C.若该植物自由受粉，则F3中红花比粉红花个体更多D.若该植物闭花受粉，则F3中红花∶粉红花∶白花＝3∶2∶1
典例2　某种昆虫的眼色有红色、黑色和白色三种，分别受到基因EA、EB、e的控制。某实验室选择多只纯合的各种眼色的昆虫相互交配，F1如表所示。不考虑突变，下列叙述正确的是
A.控制眼色的基因位于细胞质中B.EA对EB、e为显性，EB对e为显性C.F1的红眼杂合昆虫和黑眼杂合昆虫交配，根据后代的表型能确认后代的基因型D.黑红相间眼昆虫与白眼昆虫进行交配，后代的表型及比例为黑红相间眼∶白眼＝1∶1
典例3　(2025·淮南二模)在某种安哥拉兔中，长毛(由基因a控制)与短毛(由基因A控制)是由一对等位基因控制的相对性状。现让多只纯合的长毛雌性与多只纯合的短毛雄性杂交得到大量F1。发现F1中雌性全为短毛，雄性全为长毛。让F1中雌雄个体相互交配，所得F2的雌性个体中短毛∶长毛＝3∶1。下列叙述错误的是A.控制兔毛长短的基因位于常染色体上，且杂合子在雌性和雄性中表型不同B.从理论上分析，上述实验的F2雄性个体中短毛与长毛的比例为1∶3C.若让F2中短毛的雌雄个体随机交配，理论上F3中长毛个体出现概率为1/3D.若通过杂交鉴定F2中某短毛雌性个体的基因型，理论上可选择长毛雄性与之 交配
典例4　(2025·合肥模拟)人类秃发由一对等位基因A和a控制，在男性中只有AA表现为不秃发，在女性中只有aa表现为秃发。现有一对夫妇，丈夫秃发而妻子正常，他们生有一个正常女儿和一个秃发儿子。下列叙述错误的是A.丈夫秃发基因型为Aa或aa，妻子正常基因型为AA或AaB.夫妇可能的基因型是Aa×AA、Aa×Aa、aa×AA、aa×AaC.夫妇基因型为Aa×Aa或aa×Aa时，可生出基因型为aa的秃发女儿D.夫妇基因型为Aa×Aa或aa×Aa时，所生的秃发儿子基因型是aa
从性遗传与伴性遗传的区别
题型三　复等位基因遗传
典例5　某品种兔的体表斑纹受一组复等位基因HD、HS、HT控制。当存在HD时，表现为褐斑；当无HD，存在HS时，表现为花斑；当无HD、HS，存在HT时，表现为白斑。某小组进行实验时发现一褐斑个体与花斑个体杂交，F1为褐斑∶花斑∶白斑＝2∶1∶1。下列叙述正确的是A.复等位基因位于同源染色体上，随着DNA双链解旋而分离B.亲本基因型为HDHT、HSHT，F1的褐斑个体中纯合子占1/2C.F1花斑与白斑个体杂交，子代表现为花斑∶白斑＝1∶1D.F1花斑个体相互杂交，子代表现为花斑∶白斑＝1∶1
典例6　喷瓜的性别由复等位基因aD、a＋和ad决定，基因型和性别见表。在一个喷瓜种群中，基因型为aDa＋、a＋ad和adad的植株数量比例为1∶2∶1，该种群随机交配，则子代不同性别植株的比例是A.雄性∶两性∶雌性＝1∶2∶1B.雄性∶两性∶雌性＝3∶2∶1C.雄性∶两性∶雌性＝3∶9∶4D.雄性∶两性∶雌性＝3∶11∶4
题型四　分离定律中的致死问题现以亲本基因型均为Aa为例进行分析：
典例7　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。下列叙述错误的是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∶1D.若假设2成立，F1两种性状个体杂交后代中抗病∶感病＝5∶6
典例8　某自然保护区的生物学家发现，一种稀有树蛙的皮肤在正常情况下呈绿色，但偶尔会出现罕见的蓝色变异个体。研究人员将多对蓝色雌雄树蛙亲本进行相互交配，发现F1皮肤性状总是约50%为蓝色，50%为绿色。已知该性状由一对等位基因控制，且为完全显性遗传，下列叙述正确的是A.蓝色为显性性状，F1蓝色雌雄树蛙均为纯合子B.该树蛙的皮肤性状不遵循孟德尔分离定律C.推测子代杂合蓝色皮肤树蛙存在胚胎致死现象D.将F1蓝色雄蛙进行测交，测交结果可能与F1相同
(1)配子不完全致死的算法Aa理论上产生的雌(雄)配子中，A∶a＝1∶1
(2)合子不完全致死的算法：Aa自交后代的基因型及比例理论上为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，若aa的个体有50%死亡，则后代的实际比例为1∶2∶1×50%＝2∶4∶1。
题型五　表型模拟问题表型模拟是指生物的表型不仅仅取决于基因型，还受所处环境的影响，从而导致基因型相同的个体在不同环境中表型有差异。(1)生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象，叫表型模拟。(2)实例：果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受到温度的影响，其表型、基因型和环境的关系如表：
(3)设计实验确认某残翅个体是“vv”的纯合子还是“V_”的表型模拟
典例9　果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后4～7 d的长翅果蝇幼虫，放在35～37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后，表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇，让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配，孵化的幼虫在正常的温度环境中培养，观察后代的表现。下列叙述错误的是A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响B.若后代出现长翅，则该果蝇的基因型为AAC.若后代表现均为残翅，则该果蝇的基因型为aaD.基因A、a一般位于同源染色体的相同位置
典例10　某种兔的毛色黑色(W)和白色(w)是一对相对性状。两只黑色兔交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色；若放在30 ℃环境中成长，则表现为白色。这样的白色兔产生的子代再放在－15 ℃环境中，依然表现为黑色。这种现象在遗传学中称为“表型模拟”。下列叙述错误的是A.在“表型模拟”中，兔子毛色的相关基因并没有发生变异B.子代白色兔的出现，可能是在色素形成的过程中某些酶的活性受到影响C.在30 ℃环境中成长的白色兔都是纯合子D.生物的性状会受到基因控制，而性状形成的同时还受到环境的影响
题型六　母性效应问题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。因此正反交结果不同，但这种遗传不是由细胞质基因所决定的，而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
典例11　母性效应是指子代性状的表现不受自身基因型的控制，也不与母本的性状相关，而是由母本个体的基因型决定。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精(杂交)繁殖，若单独饲养，也可以进行自体受精(自交)。其螺壳的旋转方向(左旋和右旋)符合母性效应，其遗传过程如图所示。
下列叙述错误的是A.基因型为Dd的个体螺壳可能为左旋或右旋， 该性状的遗传遵循分离定律B.基因型为dd的椎实螺(♂)与Dd的椎实螺(♀)杂 交，子代均为右旋螺C.现发现一只左旋螺，不需要做实验的情况下，推测该左旋螺的基因型 有三种可能D.若某左旋螺作母本，与右旋螺杂交后代均为右旋螺，则该左旋螺母本 的基因型一定为Dd
典例12　(2025·山东，17)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关，M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因，只要母本该基因为隐性纯合，子代就体节缺失，与自身该对基因的基因型无关；另1对基因无母体效应，该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失，能判断哪对等位基因为母体效应基因的是A.MmNn D.Mmnn
题型七　雄性不育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。
典例13　(2023·海南，15)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
典例14　农作物的雄性不育(雄蕊异常、雌蕊正常)在育种方面发挥着重要作用。油菜的雄性不育与育性正常由3个等位基因(A1、A2、a)决定，其显隐性关系是A1对A2、a为显性，A2对a为显性。利用油菜的雄性不育突变植株进行的杂交实验如图所示。
下列分析正确的是A.根据杂交实验一、二的结果可判断控制雄性不育性状的基因是aB.杂交实验一的F2中重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因重组C.杂交实验一的F2中育性正常植株随机传粉，后代的性状分离比为8∶1D.虚线框内的杂交是利用基因突变的原理，将品系2的性状与雄性不育性 状整合在同一植株上
题型八　自交不亲和自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花受粉结实能力的一种自交不育性。根据花粉识别特异性的遗传决定方式，自交不亲和分为配子体自交不亲和和孢子体自交不亲和两种类型。
(1)孢子体自交不亲和：在这种类型中，自交不亲和的决定因素存在于孢子体世代(即成熟植物)。花粉和柱头的识别机制是由孢子体产生的蛋白质介导的。例如，在一些十字花科植物(如拟南芥)中，花粉粒表面的S蛋白与柱头表面的SRK蛋白相互作用，如果两者匹配，则花粉不能萌发或受精。(如图1)
(2)配子体自交不亲和：在这种类型中，自交不亲和的决定因素存在于配子体世代(即花粉和胚珠)。花粉管的生长和受精过程受到配子体产生的信号分子的调控。例如，在一些蔷薇科植物(如苹果和梨)中，花粉管在柱头内的生长受到S－RNase蛋白的抑制，如果花粉和柱头的S基因相同，则花粉管不能正常生长。(如图2)
典例15　植物的自交不亲和由一组复等位基因Sx(S1、S2、S3、S4……)控制，有两种不同的决定机制：①由亲代基因决定，只要父本与母本存在相同的Sx基因便无法完成授粉；②由花粉自身基因决定，花粉与母本存在相同的Sx基因即不能授粉。已知甲、乙两种雌雄同花植物的自交不亲和现象分别由机制①与②决定，下列叙述正确的是A.若要用甲植物进行杂交实验，其操作步骤为：去雄→套袋→授粉→套袋B.对于植物甲，当亲本杂交组合为S1S2(♂)×S2S3(♀)时，子代只有一种 基因型C.若植物乙的S基因有4个等位基因，则其可能的基因型有6种D.对于植物乙，当亲本杂交组合为S1S2×S2S3时，正反交结果一致
典例16　烟草具有自交不亲和的特点。研究者就其自交不亲和的机制进行了研究，发现是某些花粉的萌发会被花柱阻抑，不能参与受精，该性状由S1、S2、S3基因决定。根据表格中的杂交实验结果，
下列叙述错误的是A.表格中任意杂交组合所得子代的基因型比例均为1∶1B.由于自交不亲和的特点，一般情况下烟草没有S基因的纯合子C.将两种基因型的烟草进行正反交，两组子代中有基因型相同的个体D.S1S2(♀)×S2S3(♂)所得F1自由交配，F2基因型与亲本相同的个体占1/2
精练高频考点提升关键能力
(1)细胞质　(2)3∶1　(3)1　3
(1)其编码的F蛋白只能特异性抑制进入花粉管的S1酶活性，不能抑制S2酶活性　(2)S1S2∶S1S3＝1∶1　(3)保证遗传多样性　(4)①1/2　②6　1/4
(1)光充足、低温　环境　(2)光充足、温暖　红色花∶粉红花∶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(或粉红花)，则该植株为杂合子；若开淡黄色花，则该植株为纯合子
一、选择题1.(2023·全国甲，6)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∶1B.抗性植株与易感植株杂交，子代可能出现抗性∶易感＝1∶1C.全抗植株与易感植株杂交，子代可能出现全抗∶抗性＝1∶1D.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
2.(2025·蚌埠期末)某植物为二倍体雌雄同株同花植物，自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、a1(斑红色)、a2(条红色)、a3(白色)4个复等位基因控制，4个复等位基因显隐性关系为A>a1>a2>a3。a2是一种“自私基因”，在产生配子时会导致同株1/2其他花粉死亡，使其有更多的机会遗传下去。下列叙述正确的是A.两株花色不同植株杂交，子代中花色最多有4种B.该植物花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律C.基因型为a2a3的植株自交，子代中条红色∶白色＝5∶2D.等比例的Aa1与a2a3植株随机交配，子代中a2a2比例为1/14
3.某雌雄异花植物，花的颜色由一对等位基因(A、a)控制，其中基因型为AA的花色为红色，aa为白色，Aa为粉红色，且含有A的雄配子50%致死，雌配子不存在致死现象。某种群中只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶1，该种群自然状态下随机交配，子一代个体的花色及比例为A.红花∶粉红花∶白花＝9∶9∶2B.红花∶粉红花∶白花＝9∶6∶1C.红花∶粉红花∶白花＝5∶2∶1D.红花∶粉红花∶白花＝7∶3∶2
4.光/温敏不育系水稻的不育性受隐性核基因r控制。同一光/温敏不育系水稻在短日照、低温下花粉可育，在长日照、高温下表现为雄性不育(植株花粉败育，而雌配子可育)。光/温敏不育系水稻和恢复系水稻杂交，子代全为雄性可育水稻。下列叙述错误的是A.只考虑育性基因组成，光/温敏不育系水稻的基因型为rrB.只考虑育性基因组成，恢复系的基因型可能是RR或RrC.利用光/温敏不育系水稻可以大量繁殖不育系的种子D.光/温敏不育系水稻的育性受基因的控制，也受环境的影响
5.(2025·湖北部分名校月考)研究发现基因家族存在一种“自私基因”，该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F1，F1个体随机受粉获得F2。下列叙述正确的是A.亲本自交产生的后代中出现ee的原因是基因重组B.F2中基因型为ee的个体所占比例约为3/32C.F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee＝3∶3∶1D.F1中2种性状的分离比不为3∶1，所以E、e的遗传不遵循基因的分离定律
6.(2025·成都三模)某种牛(XY型生物)的有角和无角是一对相对性状，A基因控制有角性状，a基因控制无角性状，A/a位于常染色体上。雄牛Aa表现为有角，雌牛Aa表现为无角。现有一群有角雄牛与无角雌牛随机交配，后代雄牛3/8无角，雌牛1/8有角。不考虑致死和突变，下列叙述正确的是A.亲代雄牛的基因型为Aa或AAB.像有角与无角这种与性别相关联的现象属于伴性遗传C.F1中的杂合子所占比例为1/4D.F1随机交配，F2中有角牛的比例为3/8
7.欧洲麦粉蛾中野生型幼虫皮肤有色，成虫的复眼为褐色；突变型幼虫皮肤无色，成虫复眼为红色。研究发现，野生型麦粉蛾的细胞质中含有犬尿素，能使幼虫皮肤着色，并影响成虫复眼颜色，犬尿素的合成受基因A控制；同时欧洲麦粉蛾肤色的遗传还存在短暂的母性影响，即基因型为Aa的雌蛾形成卵细胞时，细胞质中都含有足量的犬尿素使幼虫皮肤着色，生长发育到成虫阶段时犬尿素会消耗殆尽。某实验小组做了相关实验，其实验及结果如表所示。
下列叙述错误的是A.欧洲麦粉蛾成虫复眼的颜色中褐色为显性B.上述短暂的母性影响属于细胞质遗传C.欧洲麦粉蛾成虫的眼色最终会出现孟德尔分离比D.实验3的反交实验结果为幼虫皮肤有色、成虫复眼褐色∶幼虫皮肤有色、成虫复眼 红色＝1∶1
8.(2025·信阳月考)玉米的雄性不育(花粉败育)受一组复等位基因控制，其中M为显性不育基因，M－为隐性可育基因，M＋为显性恢复可育性基因，三者的显隐性关系为M＋>M>M－，育种工作者让雄性不育的甲植株与雄性可育的乙植株杂交，F1均为雄性可育，F1自交产生的F2中雄性不育占1/8，据此分析下列叙述正确的是A.M＋、M、M－的区别在于脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序不同B.F2雄性可育植株中纯合子占3/8C.某雄性可育植株自交后代均为雄性可育，可让该植株与基因型为M－M－的 植株杂交，从而判断该雄性可育植株的基因型D.基因型为M＋M和MM－的植株按等比例混合种植，后代的表型及比例为雄性 可育∶雄性不育＝5∶3
9.椎实螺壳的右旋和左旋是一对相对性状，由一对等位基因(T/t)控制，右旋为显性。已知t基因没有表达产物。下列实验结果中能直接支持“子代螺壳的转向不受自身的基因型控制，而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋”的是A.取tt螺卵的细胞核植入去核的TT螺卵细胞，与TT螺精子受精，发育成 右旋螺B.取TT螺卵的细胞核植入去核的tt螺卵细胞，与TT螺精子受精，发育成 左旋螺C.将tt螺卵的细胞质注入TT螺卵细胞，与tt螺精子受精，发育成右旋螺D.将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞，与tt螺精子受精，发育成右旋螺
二、非选择题10.(2024·全国甲，32)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题：(1)用性状优良的水稻纯合子(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测，控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合子(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有________种。
交不亲和现象与1号染色体上复等位基因(S1，S2，S3……)有关，如图1所示。该基因在雌蕊的花柱中编码S酶，能水解有关物质从而抑制花粉管的伸长，导致精子不能与卵细胞结合；在雄蕊的花粉中则编码F蛋白，能识别并抑制进入花粉管的S酶活性，但对相同基因编码的S酶无效。回答下列问题：
11.(2026·马鞍山阶段练习)自交不亲和是指雌、雄配子都有正常的受精能力，自交不能结籽或结籽率极低的特性，其核心机制在于花粉与柱头间的特异性识别。某二倍体植物的自
(1)图中基因型为S2的花粉传粉后，由于_____________________________________________________________________，导致其花粉管的伸长被S2酶抑制。
码的F蛋白只能特异性抑制进入花粉管的S1酶活性，不能抑制S2酶活性
(2)根据上述信息，若选取基因型为S1S3的该植物作父本，基因型为S2S3的该植物作母本进行杂交，后代的基因型及比例是_____________________。
(3)自交不亲和是该植物长期进化过程中形成的适应性机制，这种机制的生物学意义是________________。
(4)育种专家发现一种A基因，其编码的A蛋白能识别并抑制几乎所有类型的S酶活性，通过基因工程技术将A基因整合到该植株的其中一条2号染色体上(外源A基因只在雄蕊的花粉中表达)，从而培育出一种自交亲和的该植物品系RH(AS1S1)，并将其与通过单倍体育种技术获得的自交不亲和品系PI(S2S2)杂交，流程如图2。
①F1中SC自交时，花粉管不能正常伸长的花粉占的比例为_____。
②F1中SC自交，产生的F2中基因型共有____种，与F1中的SC基因型相同的占____。
12.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)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基因决定的，_______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，将所得到的子代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_________________________。
∶粉红花∶淡黄色花＝3∶2∶3
(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)：________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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(或粉红花)，则该植株为杂合子；若开淡黄色花，则该植株为纯合子