2023届高考生物二轮复习遗传规律和伴性遗传课件

这是一份2023届高考生物二轮复习遗传规律和伴性遗传课件，共60页。PPT课件主要包含了梳理核心知识，微专题1，微专题2，捕捉高考共鸣点四，专题强化练，高考命题热点聚焦三等内容，欢迎下载使用。
专题四　遗传规律和伴性遗传
(1)孟德尔遗传实验的科学方法。 (4)伴性遗传。 　　(2)基因的分离定律和自由组合定律。 (5)人类遗传病的类型。(3)基因与性状的关系。 (6)人类遗传病的监测和预防。
梳理核心知识
微专题1
微专题2
1
2
4
捕捉高考共鸣点四
5
专题强化练
6
高考命题热点聚焦三
3
练透大题 不留死角（二）
7
梳理核心知识
1
同源染色体
等位基 因
非同源染色体
非同源染色体上
有性
染色体异常
1.性状分离比的模拟实验中用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，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.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。
3.果蝇易饲养，繁殖快，相对性状明显，所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。
4.抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病，当女性的基因型为XDXD、XDXd时，都是患者，但后者比前者发病轻。男性患者的基因型只有一种情况，即XDY，发病程度与XDXD相似。
5.通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。遗传咨询的防治对策和建议有终止妊娠、进行产前诊断等。产前诊断包括：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断(染色体异常可镜检染色体，镰刀型细胞贫血症可镜检红细胞形态)等手段。
1.判断有关孟德尔遗传定律及其应用说法的正误 (1)豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花传粉。( ) (2)F1测交子代表现型及比例能直接反映出F1配子种类及比例，但无法推测被测个体产生配子的数量。( ) (3)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离，非等位基因自由组合。( ) (4)一对杂合的黑色豚鼠，一胎产仔四只，一定是3黑1白。( )
×
√
×
×
(5)白化病遗传中，基因型为Aa的双亲产生一正常个体，其为携带者的概率是1/2。( )(6)具有两对相对性状的纯合亲本杂交，重组类型个体在F2中一定占3/8。( )(7)基因型为AaBb的个体测交，若后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。( )
×
×
√
2.判断有关伴性遗传和人类遗传病说法的正误 (1)摩尔根等人通过类比推理证明基因在染色体上。( ) (2)性染色体上的基因都与性别决定有关。( ) (3)一对等位基因(B、b)如果位于X、Y染色体的同源区段，这对基因控制的性状在后代中的表现型与性别无关。( ) (4)男性的X染色体一定来自母亲，且一定传给女儿。( ) (5)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。( ) (6)羊水检查可检查出染色体异常遗传病和多基因遗传病。( )
×
×
×
√
×
×
(7)禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发生概率。( )(8)调查人群中红绿色盲的发病率应在患者家系中多调查几代，以减少实验误差。( )(9)在普通学校调查21三体综合征的患者概率。( )(10)测定水稻的基因组，可以直接测定一个染色体组中所有的DNA序列。( )
×
×
×
√
1.短尾猫之间相互交配，子代中总是出现约1/3的长尾猫，最可能的原因是__________________________________________________________________。2.凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交，子代都是重瓣花，单瓣凤仙花自交，子代单瓣和重瓣的比例为1∶1，分析原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________。
短尾猫相互交配，子代中显性纯合子(短尾猫)致死
凤仙花花瓣的单瓣对重瓣为显性，单瓣凤仙花产生的含显性基因的精子或卵细胞死亡
3.让灰色长翅雌雄果蝇杂交，子代雌雄果蝇均出现灰色长翅∶灰色残翅∶白色长翅∶白色残翅＝6∶2∶3∶1。出现该分离比的原因是___________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①控制灰色、白色和长翅、残翅的两对等位基因位于两对同源染色体(或“控制灰色、白色和长翅、残翅的两对等位基因符合自由组合定律”)；②灰色(显性)纯合果蝇致死(或“含有灰色基因的雌雄配子不能结合”)
4.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表现型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，试解释出现这一结果的可能原因：___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，减数分裂时部分初级性母细胞发生交叉互换，产生四种类型配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%
5.果蝇眼睛的颜色野生型均为红眼，经基因突变产生的隐性性状中有白眼和朱红眼，控制白眼、朱红眼的基因均位于X染色体上。让白眼雌果蝇与朱红眼雄果蝇杂交，后代雌果蝇全为野生型红眼，雄果蝇全为白眼。据该实验结果判断，白眼基因与朱红眼基因是否互为等位基因？并说明判断的理由。__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
不是。若互为等位基因，杂交后代雌果蝇为朱红眼或白眼，不可能出现野生型红眼
6.某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状，由位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制，其中银色对金色为显性，请设计一组实验方案能够根据羽毛颜色直接判断子代鸡的性别，写出选择的亲本及子代的性别。__________________________________________________________________。
选择金色公鸡和银色母鸡杂交，子代金色鸡均为母鸡，银色鸡均为公鸡
C
1.(2022·浙江6月选考，9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是(　　) A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交 C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交 解析　无论该紫茎番茄是否为纯合子，与纯合紫茎番茄杂交后代均为紫茎，C所述方法不可行。
2.(2022·全国乙卷，6)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　据题述可知，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；正交子代的芦花雄鸡基因型为ZAZa，反交子代中的芦花雄鸡的基因型也是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。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交，子代植株表现型及其比例为___________________________；子代中红花植株的基因型是________________________；子代白花植株中纯合体所占的比例是______。
紫色∶红色∶白色＝3∶3∶2
AAbb、Aabb
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出所选用的亲本基因型，并预期实验结果和结论。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
选用的亲本基因型为AAbb；预期实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合个体的基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合个体基因型为aaBB
(2)根据上述分析，白花纯合体的基因型有aaBB与aabb两种，要选用1种纯合体亲本通过1次杂交实验来确定其基因型，关键思路是要判断该白花植株甲是否含有B基因，且不能选择白花亲本，否则后代全部为白花，无法判断，故而选择基因型为AAbb的红花纯合个体为亲本，与待测植株甲进行杂交。若待测白花纯合个体的基因型为aabb，则子代花色全为红花；若待测白花纯合个体基因型为aaBB，则子代花色全为紫花。
微专题1　孟德尔遗传定律及应用
2
练·高考重点
讲·核心要点
1.性状显隐性的判断方法 (1)根据子代性状判断
(2)根据子代性状分离比判断
显性
显性
隐性
测交不能用于判断性状的显隐性关系，测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。(3)根据遗传系谱图判断
2.纯合子与杂合子的判断方法
豌豆自然状态下一定是自交，而玉米自然状态下一定是自由交配。
杂合子
纯合子
杂合子
3.两对等位基因的遗传分析 (1)两对基因位于两对同源染色体上(据子代推亲代)→拆分法(以A、a和B、b两对基因为例) ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)×(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)； ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)×(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)； ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)×(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Bb×Bb)(Aa×aa)；
(2)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
AaBb×aabb时，若后代不同表现型之比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换，其中“少∶少”为重组类型；若后代不同表现型之比为1∶1，则为完全连锁。
孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两条基本规律。下列关于孟德尔遗传定律及其应用的说法正确的有____。①孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验，均将基因和染色体行为进行类比推理，得出相关的遗传学定律。(2021·海南卷，4A)②孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验，均采用测交实验来验证假说。(2021·海南卷，4D)③红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1能证明“核糖核酸是遗传物质”。(2019·海南卷，21D)
②
④豌豆杂交实验完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉。(2018·浙江卷11月，15B)⑤高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的。(2017·全国卷Ⅲ，6D)
C
考向1　围绕分离定律的应用，考查理解能力1.(2020·全国卷Ⅰ，5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。据此无法判断的是(　　)A.长翅是显性性状还是隐性性状B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
解析　亲代全为长翅，后代出现了截翅，可推出长翅为显性性状，A不符合题意；不管控制长翅和截翅的等位基因位于常染色体上还是X染色体上，亲代雌蝇都是杂合子，B不符合题意；不管该等位基因位于常染色体上还是X染色体上，后代性状表现都可能出现题述比例，故无法判断该等位基因的位置，C符合题意；雌蝇的性染色体组成是XX，该等位基因不管位于常染色体上还是X染色体上，在雌性个体中都是成对存在的，D不符合题意。
A
2.(2022·西工大附中联考)豌豆的花色由一对等位基因控制，现有红花植株和白花植株各一株(每株上均有多朵花)，欲判断花色的显隐性，下列方法不一定可行的是(　　)A.将红花植株和白花植株进行杂交B.将红花植株和白花植株分别自交后得到的F1进行杂交C.将红花植株和白花植株一半自交、一半杂交D.将红花植株和白花植株杂交后再将F1自交
解析　题干中并未说明显性个体为纯合子还是杂合子，红花植株与白花植株杂交，如果F1出现红花和白花接近1∶1的比例，则无法判断显隐性，A项不一定可行；红花植株和白花植株分别自交，若F1均不出现性状分离，则二者都是纯合子，F1杂交，F2表现的为显性性状，可以判断显隐性。若F1出现性状分离，则其亲本表现的性状为显性性状，B项可行；在自交后代中，如果出现性状分离，则其亲本的性状为显性性状。若自交后代不发生性状分离，则杂交后代表现的性状为显性性状，C项可行；红花植株和白花植株杂交，若F1只有一种表现型，则表现出来的性状为显性性状，如果F1出现红花和白花接近1∶1的比例，不能判断其显隐性，但将F1分别自交，出现性状分离的F1表现的性状为显性性状，D项可行。
C
考向2　自由组合定律的应用，考查科学思维能力3.(2022·广东惠州调研)某种植物的花色由位于常染色体上的三对独立遗传的基因决定，相关基因、酶以及花色关系如图所示。据此推测下列叙述正确的是(　　)
A.图中基因都是通过控制酶的合成来影响代谢过程，从而控制生物性状的B.让白花植株相互杂交，子一代中会有少量的其他花色植株出现C.基因型相同的杂合金黄色植株相互杂交，子一代的基因型最多有27种D.让白花植株与黄花植株杂交，子代花色的表现型之比只存在2种可能
解析　由图可知，D基因不是通过控制酶的合成来影响代谢过程从而控制生物性状的，A错误；让白花植株(aa_ _dd)相互杂交，子一代中全为白花，不会出现其他花色植株，B错误；让金黄色植株(AaBbDd)相互杂交，子一代的基因型种类最多有27种，C正确；让白花植株(aa_ _dd)与黄花植株(A_B_dd)杂交，子代的花色表现型比例不只2种，D错误。
4.(2022·全国甲卷，32)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序，叶腋长雌花序)，但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题： (1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是________________________________________________________________ _______________________________________________。
对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋
(2)乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为_________，F2中雄株的基因型是__________；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是__________。(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1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______________________________________________________________________________________________________________。
1/4
bbTT、bbTt
1/4
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
非糯植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
解析　(1)若甲为母本、丁为父本进行杂交，因为甲为雌雄同株异花植株，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后，再套袋隔离。(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙的基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交，F2的基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)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。若糯性为显性，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，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
高考命题热点聚焦三　特殊遗传现象全扫描
3
遗传的基本规律属于高考的必考内容之一，而近年高考卷中有关“特殊遗传”的试题考查频率有增大趋势。因此，在备考时，要多注重此类试题的训练。
材料一　自交不亲和性指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或不能进行同一品系内异花传粉的现象。烟草的自交不亲和性机理如图所示。
材料二　母性效应是指子代某一性状的表现型由母体的核基因决定，而不受本身基因的支配。具有相对性状的亲本进行正反交时，F1总是表现出母本的性状可能是母系遗传，也可能是母性效应。如图为右旋(基因型为DD)和左旋(基因型为dd)椎实螺遗传情况。
1.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
2.剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
B
1.(2022·全国甲卷，6)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是(　　)A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
解析　分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育、50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是1A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a＝1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
C
2.(2022·河北石家庄调研)如图是某牡丹花的花色遗传控制图示，基因A和B位于非同源染色体上，分别控制酶A和酶B的合成，其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白。下列相关叙述正确的是(　　)
A.黄色牡丹的体细胞中，既不含有A基因也不含有B基因B.只考虑题述两对基因，红色牡丹最多能产生2种基因型的配子C.基因型为AaBb的植株自花受粉，子一代中红色∶白色∶黄色＝9∶4∶3D.该图示体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
解析　由图可知，白色牡丹花细胞中无A基因，即基因型为aa_ _，黄色牡丹的基因型为A_bb，红色牡丹的基因型为A_B_。黄色牡丹(A_bb)的体细胞中，含有A基因，不含有B基因，A错误；红色牡丹的基因型可以为AaBb，最多可以产生AB、Ab、aB、ab 4种配子，B错误；基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代，子一代中红色(A_B_)∶白色(aa_ _)∶黄色(A_bb)＝9∶4∶3，C正确；图示体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D错误。
D
3.(2022·广东中山市调研)已知人类的ABO血型由常染色体上的复等位基因IA、IB、i控制，且基因IA与IB为共显性，IA、IB对i为显性。在—个群体中，IA、IB、i的比例为2∶3∶5。下列相关叙述正确的是(　　)A.ABO血型的遗传不遵循孟德尔遗传规律B.在人群中，O型血男性多于O型血女性C.基因IA、IB、i不同的根本原因是碱基种类和配对方式不同D.若该人群随机婚配，则后代中A型血个体所占比例为6/25
解析　控制ABO血型的基因是复等位基因，它们的遗传遵循孟德尔遗传规律，A错误；人类ABO血型由常染色体上的复等位基因控制，故在人群中O型血男性数量与O型血女性数量基本相等，B错误；等位基因不同的根本原因是脱氧核糖核苷酸(或碱基对)的排列顺序不同，C错误；若该人群随机婚配，则后代中A血型个体所占比例为0.2×0.2＋0.5×0.2×2＝0.24＝6/25，D正确。
A
4.(2022·银川一中质检)基因型为Aa的雌雄动物个体相互交配得F1。下列有关F1的表现型、比例和产生原因的叙述，不正确的是(　　) A.若显隐性之比为3∶1，则可能是雌性个体无法表现出隐性性状 B.若显隐性之比为1∶1，则可能是A基因在雌性个体中只有纯合时才表现出显性 C.若显隐性之比为5∶1，则可能是具有a基因的雄配子有一半不具有受精能力 D.若显隐性之比为2∶1，则可能是A基因纯合会使合子致死
微专题2　伴性遗传与人类遗传病
4
练·高考重点
讲·核心要点
1.性染色体不同区段分析
(1)仅在X染色体上基因的遗传特点
低
男
高
女
(2)XY同源区段遗传特点①涉及同源区段的基因型女性为XAXA、XAXa、XaXa，男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。②遗传仍与性别有关
2.“程序法”分析遗传系谱图
常隐
伴X显性
伴性
3.明确遗传病中的5个“不一定” (1)携带遗传病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)不携带遗传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，家庭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并非所有基因都在染色体上，线粒体、叶绿体和原核细胞等不具有染色体，但是存在遗传物质。②调查遗传病发病率和遗传方式的范围不同，前者在人群中随机调查(社会调查)，而后者在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。
C
考向1　伴性遗传与人类遗传病，考查生命观念1.(2021·湖南卷，10)有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生育能力，原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a，而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是(　　)
D
2.(2022·中原名校联盟)下列与人类遗传病有关的叙述正确的是(　　)A.调查人类的遗传病的发病率可以选择青少年型糖尿病进行调查B.携带致病基因的个体一定患遗传病，无致病基因的个体一定不患遗传病C.进行遗传咨询可以有效防止21三体综合征患儿的出生D.抗维生素D佝偻病基因在家族中的遗传表现为交叉遗传的特点
解析　青少年型糖尿病为多基因遗传病，调查遗传病应选择发病率较高的单基因遗传病进行调查，A错误；携带隐性致病基因的个体处于杂合状态时，不一定患病，无致病基因但是染色体异常的个体，患染色体异常遗传病，B错误；21三体综合征为染色体异常遗传病，进行遗传咨询不能有效预防患儿的出生，C错误；抗维生素D佝偻病为伴X显性遗传病，男性有病，其母亲一定患病，其女儿也一定患病，表现为交叉遗传的特点，D正确。
C
考向2　伴性遗传相关实验，考查科学探究能力3.(2022·湖北荆门调研)黑腹果蝇的长翅与残翅由基因A/a控制，红眼与白眼由基因B/b控制，野生型表现为红眼长翅。实验室保存有能稳定遗传的白眼长翅和红眼残翅两个品系的果蝇，现有两组杂交实验结果如下。下列说法错误的是(　　)
A.根据实验①的结果，两对性状中显性性状分别为长翅与红眼B.两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律C.实验①的F1野生型雌雄个体相互交配，后代雄性个体中亲本类型占3/16D.实验②的F1雌雄个体的基因型分别为AaXBXb、AaXbY
解析　根据实验①：红眼残翅(♀)与白眼长翅(♂)杂交，后代雌雄个体都为野生型(红眼长翅)，所以红眼和长翅为显性性状。根据实验②：红眼残翅(♂)与白眼长翅(♀)杂交，后代雌雄个体的翅型表现相同，都为长翅，但后代雌雄个体的眼色表现不同，雌性个体表现为红眼，雄性个体表现为白眼。综合可以判断基因A/a位于常染色体上，基因B/b位于X染色体上，故两组实验亲本的基因型为：实验①红眼残翅雌性(aaXBXB)与白眼长翅雄性(AAXbY)；实验②红眼残翅雄性(aaXBY)与白眼长翅雌性(AAXbXb)。根据以上分析两对性状中的红眼与长翅为显性性状，控制眼色的基因B/b位于X染色体上，控制翅型的基因A/a位于常染色体，两对基因位于两对同源染色体上，A、B正确；实验①F1的基因型为AaXBXb和AaXBY，雌雄个体相互交配，后代雄性的基因型及表现型为3/8A_XBY(红眼长翅)、1/8aaXBY(红眼残翅)、3/8A_XbY(白眼长翅)、1/8aaXbY(白眼残翅)，与亲本白眼长翅表现型相同的占3/8，C错误；实验②亲本为红眼残翅雄性(aaXBY)与白眼长翅雌性(AAXbXb)，所以实验②的F1雌雄个体的基因型为AaXBXb、AaXbY，D正确。
4.(2022·华师附中调研)某种动物的性别决定方式为XY型，其毛色性状中黑毛对白毛是一对相对性状，由等位基因A、a控制；粗毛对细毛是另一对相对性状。由等位基因B、b控制，其中只有一对等位基因位于性染色体上，且在雄性动物中，该等位基因位于X和Y染色体的同源区段上。现有多只粗黑毛雄性个体与多只细黑毛雌性个体(雌性个体的基因型彼此相同)随机交配，假定每对雌雄个体产生的子代数目足够多且相同，不考虑突变，F1全表现为细毛，其中雄性全表现为黑毛，雌性中黑毛∶白毛＝3∶1。回答下列问题：
(1)基因A、a和B、b的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，理由是_____________________________________________________________。(2)亲本中细黑毛雌性个体的基因型是________，粗黑毛雄性个体的基因型为bbXaYA和________，且它们的比例是________。F1中的所有雌雄个体随机交配，只考虑黑毛和白毛一对相对性状，产生的F2的表现型及比例是_____________________________________________________________________________________________________。
遵循
基因A、a位于性染色体上，而基因B、b位于常染色体上
BBXAXa
bbXAYA
1∶1
雌性黑毛∶雌性白毛∶雄性黑毛＝3∶1∶4(雄性均为黑毛，雌性黑毛∶白毛＝3∶1；或黑毛∶白毛＝7∶1)
(3)现有一细黑毛雌性个体，请设计实验探究其是否为纯合子，写出实验思路和预测结果及结论。实验思路：___________________________________________________________________________________________________________________________。预测结果及结论：______________________________________________________________________________________________________________________。
选择多只粗白毛雄性个体与该雌性个体杂交，观察子代表现型的情况
若子代雌雄个体均表现为细黑毛，则被测个体为纯合子，否则为杂合子
解析　(1)根据F1的性状表现可知，控制黑毛和白毛的基因位于性染色体上，题干又有“其中只有一对等位基因位于性染色体上”的信息，可知控制粗毛和细毛的基因位于常染色体上，所以基因A、a和基因B、b的遗传遵循自由组合定律。(2)根据亲本和F1的表现型可知，黑毛对白毛为显性，细毛对粗毛为显性。再根据亲本以及F1的表现型及比例可推知，亲本细黑毛雌性个体的基因型是BBXAXa；亲本雄性个体中存在XaYA、XAYA两种基因型，且比例为1∶1。只考虑黑毛和白毛一对相对性状，F1雌性个体的基因型是1/4XAXA、1/2XAXa和1/4XaXa，雄性个体的基因型是1/2XAYA和1/2XaYA，雌性配子及比例是(1/2XA＋1/2Xa)，雄性配子及比例是(1/4XA＋1/4Xa＋1/2YA)，所以随机交配产生的子代表现型及比例是雌性黑毛∶雌性白毛∶雄性黑毛＝3∶1∶4。
(3)纯合的细黑毛雌性个体的基因型是BBXAXA，杂合的细黑毛雌性个体的基因型是BbXAXa或BBXAXa或BbXAXA，可以用测交法探究其是否为纯合子，即选择多只粗白毛(基因型为bbXaYa)雄性个体与之交配，观察子代表现型的情况。若被测个体是纯合子，子代雌雄个体均表现为细黑毛；若被测个体的基因型是BbXAXa，则子代雌性和雄性的表现型及比例均是细黑毛∶细白毛∶粗黑毛∶粗白毛＝1∶1∶1∶1；若被测个体的基因型是BBXAXa，则子代的表现型及比例是细黑毛雌性个体∶细白毛雌性个体∶细黑毛雄性个体∶细白毛雄性个体＝1∶1∶1∶1；若被测个体的基因型是BbXAXA，则子代的表现型及比例是细黑毛雌性个体∶细黑毛雄性个体∶粗黑毛雌性个体∶粗黑毛雄性个体＝1∶1∶1∶1(若被测个体是杂合子，子代除有表现为细黑毛的个体，还有其他性状的个体)。
捕捉高考共鸣点四遗传实验设计题精细打磨
4
[命题专家悟规律]遗传实验设计题是高中生物的重点和难点，也是历年高考生物试卷中的必考题、压轴题和拉分题。此类试题对考生科学探究能力与科学思维能力的要求较高，最能体现生物学科核心素养，这也是其成为近几年高考高频考点的原因之一。
共鸣点1　基因分离定律和自由组合定律的验证1.(2019·全国卷Ⅲ，32节选)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。玉米子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： 现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。
答案　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，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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，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)
解析　欲验证基因的分离定律，可采用自交法和测交法。根据题意，现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干，其显隐性未知，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，可让两种性状的玉米分别自交，若某些亲本自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若子代没有出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为纯合子，在子代中选择两种性状的纯合子玉米杂交得F1，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交，若F1只表现一种性状，说明亲本均为纯合子，让F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，说明该亲本分别为杂合子和隐性纯合子，则可验证分离定律。
2.(2022·河南百校联盟，32节选)小鼠的体色有黄色和黑色(相关基因用A、a表示)两种，尾有正常尾和弯曲尾(相关基因用B、b表示)两种，其中一种为伴X染色体遗传。用黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交，F1的表现型及比例为黄色弯曲尾♀∶黑色弯曲尾♀∶黄色正常尾♂∶黑色正常尾♂＝2∶1∶2∶1。要判断上述两对等位基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律，可从F1中选择亲本进行杂交实验，请写出实验设计思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________。
用F1中黄色弯曲尾雌鼠与黑色正常尾雄鼠杂交，观察后代表现型及其比例是否符合自由组合定律
孟德尔遗传定律的验证方法
共鸣点2　一对等位基因位置的判断3.(2022·河北衡水调研，32节选)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，同学甲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。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果)。___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________。
实验1：杂交组合：♀黄体×♂灰体；预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体实验2：杂交组合：♀灰体×♂灰体；预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体
4.(2022·山西太原一中调研，32节选)某种ZW型鸟类其羽毛颜色有白羽和蓝羽两种，相关基因位于常染色体上。长喙和短喙由另一对等位基因控制，且长喙为显性。一只蓝羽长喙雄性和一只蓝羽短喙雌性进行多次杂交，F1中蓝羽长喙∶蓝羽短喙∶白羽长喙∶白羽短喙＝3∶3∶1∶1。为确定控制喙的长短的等位基因的位置(不考虑性染色体的同源区段)，请在F1中选择合适材料设计一次杂交实验。简要写出实验思路、预期结果和结论。____________________ __________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。
让F1中短喙雄性与长喙雌性杂交，观察并统计F2的表现型及比例。若F2中长喙雄性∶短喙雌性＝1∶1，则该等位基因位于Z染色体上；若F2中无论雌雄，长喙∶短喙＝1∶1，则该等位基因位于常染色体上
5.(2022·安阳市调研，32节选)已知果蝇长翅和短翅为一对相对性状，受一对等位基因(A、a)控制，现有长翅和短翅雌、雄果蝇若干，某同学让一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交，子一代中表现型及比例为长翅∶短翅＝3∶1。回答下列问题： (1)依据上述实验结果,无法确定等位基因是位于常染色体上还是X染色体上。若要判断基因的位置，还需要统计子一代翅型与性别的关系。 ①若_____________________________________________________________， 则基因位于常染色体上。 ②若_____________________________________________________________， 则基因位于X染色体上。
子一代性状分离比在雌、雄果蝇中相同
雌性都为长翅，雄性既有长翅又有短翅
(2)根据子一代翅型与性别的关系，可以确定该等位基因位于X染色体上，但是无法确定该等位基因是位于X、Y染色体的同源区段(如右图所示)还是位于非同源区段(只位于X染色体上)。请用适合的果蝇为材料设计一个杂交实验，判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
选择多对短翅雌蝇和长翅雄蝇杂交得到F1，若F1出现雄性长翅果蝇，则基因位于X、Y染色体的同源区段；若F1中雄性果蝇都为短翅，则基因只位于X染色体上。
1.探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上 (1)杂交实验方法 ①性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时
此方法还可以用于判断基因是位于细胞核还是细胞质中，若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。②性状的显隐性是“已知的”
(2)调查实验法
(3)假设分析逆向推断法
2.探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
3.探究基因是位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
共鸣点3　两对或多对等位基因位置的判断6.(2017·全国卷Ⅲ，32)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题： (1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论) (2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
答案　(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1，让F1自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是位于三对染色体上(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上
解析　(1)根据题目要求，不考虑染色体变异和染色体交换。题中所给三个品系均为双显性一隐性性状，因此可以每两品系进行一次杂交，通过对杂交后自交产生的F2的性状进行分析，得出结论。选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1，让F1自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是位于三对染色体上。
(2)如果基因位于常染色体上，则子代雌雄个体的表现型没有差异；如果基因位于X染色体上，则子代雌雄个体的表现型有差异。设计实验如下：选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
(1)若杂合子自交后代出现9∶3∶3∶1的表现型比例(或其变式)，或测交后代出现1∶1∶1∶1 的表现型比例(或其变式)，则说明这两对等位基因位于非同源染色体(两对同源染色体)上，如图中A/a与D/d(或B/b与D/d)，而图中A/a和B/b位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律。
(2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
(3)若自交后代出现(3∶1)n的分离比(或其变式)，或测交后代出现(1∶1)n的分离比(或其变式)，则说明这n对等位基因位于非同源染色体上，且遵循自由组合定律。
共鸣点4　判断某特定基因是否位于特定染色体上7.(2022·广东珠海模拟)果蝇有眼(B)对无眼(b)为显性。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体(单体果蝇)仍能生存和繁殖，缺失2条则致死。现将缺失1条Ⅳ号染色体的有眼雄果蝇和缺失1条Ⅳ号染色体的无眼雌果蝇进行杂交得F1。以下分析不合理的是(　　)A.单体果蝇可能是亲代果蝇减数分裂形成配子时染色体没有正常分离导致的B.缺失1条Ⅳ号染色体的果蝇减数分裂无法产生正常配子C.若控制有眼、无眼的基因在Ⅳ号染色体上，F1中有眼∶无眼≈2∶1D.若控制有眼、无眼的基因只在X染色体上，F1中有眼∶无眼≈1∶1
B
解析　单体果蝇可能是由不含Ⅳ号染色体的配子与正常配子结合得到的受精卵发育而成，而不含Ⅳ号染色体的配子可能是亲代果蝇减数分裂形成配子时染色体没有正常分离导致的，A正确；由于缺失1条Ⅳ号染色体的果蝇仍能生存和繁殖，所以其减数分裂能产生配子，产生的配子中可能有正常的，B错误；若控制有眼、无眼的基因在Ⅳ号染色体上，则缺失1条Ⅳ号染色体的有眼雄果蝇的基因型为BO，缺失1条Ⅳ号染色体的无眼雌果蝇的基因型为bO，两者杂交所得F1中有眼(Bb、BO)∶无眼(bO)≈2∶1，C正确；若控制有眼、无眼的基因只在X染色体上，则有眼雄果蝇的基因型为XB Y，无眼雌果蝇的基因型为XbXb，杂交所得F1中有眼(XBXb)∶无眼(XbY)≈1∶1，D正确。
　要确定特定基因是否在特定染色体上，需借助“异常个体”进行判断：①三体或单体在减数分裂时，会产生含异常染色体的配子，因此后代会出现异常分离比；②染色体缺失的异常个体，常存在含异常染色体的配子(或合子)致死现象。我们可以根据异常分离比推断某特定基因的位置。例如上题：
(1)首先要清楚单体的减数分裂图像：如图1在理解“单体”产生配子的种类及比例时也可想象成图2和图3。
(2)纯合的有眼单体(缺失1条Ⅳ号染色体)与纯合的正常隐性个体杂交(B、b基因位于常染色体上)，可以作为理解此类试题的思维模板：
可见，纯合显性单体是解题的关键，当相关基因位于缺失染色体上时，子代会出现不同表现型，而正常个体不会。
(3)如果是“三体”相关试题，要注意其减数分裂产生的配子种类及比例。基因型为Aaa的三体产生的配子类型及比例为Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶1；基因型为AAA的三体产生的配子类型及比例为AA∶A＝1∶1；基因型为aaa的三体产生的配子类型及比例为aa∶a＝1∶1。
[跟踪训练]1.(2022·河南天一大联考，32节选)果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状，甲同学用截毛雌蝇和一只刚毛雄蝇杂交，子代雌蝇都为刚毛，雄蝇都为截毛，乙同学认为甲同学的实验不能充分证明A、a只位于X染色体上，他的理由是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________， 请修正甲同学的实验并预测基因位置：_________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若甲同学所选果蝇为XaXa和XAYa，则实验结果也是子代雌蝇都为刚毛，雄蝇都为截毛
用多只截毛雌蝇和多只刚毛雄蝇杂交，若子代雌蝇都为刚毛，雄蝇都为截毛，则A、a只位于X染色体上；若部分杂交子代出现雌蝇都为刚毛，雄蝇都为截毛，部分杂交子代出现雌蝇都为截毛，雄蝇都为刚毛，部分杂交子代出现雌、雄果蝇都为刚毛，则A、a位于X、Y染色体同源区段上
2.(2022·江西九江联考，31节选)某生物兴趣小组用黑腹果蝇做实验研究性状遗传，请回答下列问题： (1)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)是一对相对性状，现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇(雌、雄都有)若干，选择________________________________进行一次杂交实验，若F1____________________，则可判断B、b位于常染色体或X、Y染色体的同源区段，而不只在X染色体上。
粗眼雌蝇和细眼雄蝇
均为细眼果蝇
(2)继续通过一次杂交实验，探究B、b是位于X、Y染色体的同源区段还是常染色体上，预测子代的结果并得出结论。杂交方案：_______________________________________________________。预测结果及结论：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
F1中雌、雄果蝇自由交配
若后代雌、雄果蝇均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇中出现细眼和粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y染色体的同源区段上
3.(2022·广东中山调研，32节选)某科研小组将两个抗病基因X(完全显性)导入黄花三叶草，并且筛选出两个X基因成功整合到染色体上的三种抗病植株甲、乙、丙。回答下列问题： (1)植株甲自交，子代(F1)均为抗病植株，则两个基因X成功整合到____________________。F1自交得到F2，F2中部分植株表现为易感病，原因可能为______________________________________________________________ ________________________________________________________________。
一对同源染色体上
F1在减数分裂形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，产生了不含基因X的配子
(2)植株乙自交，子代(F1)为抗病植株∶易感病植株＝15∶1，则两个基因X成功整合到________________________________。F1自交得到F2，F2中抗病植株占___________。
两条非同源染色体上
55/64
解析　(2)若只研究每一对同源染色体上的抗病基因X，则F1中含两个抗病基因X的植株∶含1个抗病基因X的植株∶易感病植株＝1∶2∶1，所以F1自交所得F2中易感病植株＝1/2×1/4＋1/4＝3/8，若将两条非同源染色体上的抗病基因X一起研究，则F2中易感病植株所占比例为3/8×3/8＝9/64，抗病植株占1－9/64＝55/64。
4.(2022·湘豫名校联考)袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”，在袁老培育杂交水稻的过程中，雄性不育系水稻起到关键作用。某科研人员让雄蕊异常、雌蕊正常的水稻M(雄性不育)与雄蕊正常、雌蕊正常的水稻N(雄性可育)进行杂交，所得F1均为可育植株，然后将F1植株自交单株收获，种植并统计F2的表现型，结果发现：50%的F1植株产生的F2(A组)表现为可育，50%的F1植株产生的F2(B组)的表现型及比例为雄性可育株∶雄性不育株＝13∶3。进一步研究得知，该品种水稻的雄性育性是由两对完全显隐性的等位基因T/t、D/d控制，其中T/t中有一个是不育基因，而D基因会抑制该不育基因的表达，进而反转为雄性可育。请回答下列问题：
(1)根据题干信息分析，等位基因T/t中不育基因是________。水稻M和水稻N的基因型分别是________________________。(2)控制该品种水稻的雄性育性的等位基因T/t、D/d位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
T
Ttdd、ttDD
两对
B组F2的性状分离比为13∶3，而13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，即等位基因T/t、D/d位于两对同源染色体上
(3)A组F2中纯合子占________，B组F2中发生“反转”的植株占________。(4)若要鉴定B组中发生“反转”植株的基因型，利用自交或测交的方法不能将这些“反转”植株的基因型全部鉴定出来，原因是_________________________________________________________________________________________。
1/2
9/16
“反转”植株中基因型为TtDD和TTDD的植株进行自交或测交，所得子代均表现为雄性可育
解析　(1)、(2)F1植株自交，单株收获的B组F2中的性状分离比为13∶3，而13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，即等位基因T/t、D/d位于两对同源染色体上，且这一组对应的F1的基因型是TtDd。由于D基因会抑制不育基因的表达，反转为雄性可育，说明雄性不育株一定不含D基因，进而确定控制雄性不育的基因为T。综上分析，水稻M的基因型为Ttdd、水稻N的基因型是ttDD，F1的基因型为1/2TtDd、1/2ttDd。(3)基因型为ttDd的植株自交所得F2对应A组，该组中纯合子占1/2；基因型为TtDd的植株自交所得F2对应B组，该组中基因型TTDD、TTDd、TtDD、TtDd为“反转”的植株，占B组F2中的9/16。(4)“反转”植株中基因型为TtDD和TTDD的植株进行自交或测交，所得子代均表现为雄性可育，所以这两种“反转”植株的基因型不能通过自交或测交的方法进行鉴定。
5.(2022·湖北卷，24)“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者做了如下实验：【实验一】遗传特性及杂交育种的研究 在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表。
【实验二】甜度相关基因的筛选通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析，发现基因S与作物M的甜度相关。【实验三】转S基因新品系的培育提取品系乙的mRNA，通过基因重组技术，以Ti质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培育出转S基因的新品系。根据研究组的实验研究，回答下列问题：(1)假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株基因型有________种。品系乙基因型为________。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为________。
7
aabb
1∶5
(2)下图中，能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有________。
①③
(3)如图是S基因的cDNA和载体的限制性内切核酸酶(限制性核酸内切酶)酶谱。为了成功构建重组表达载体，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用_________________酶切割S基因的cDNA和载体。
XbaⅠ、HindⅢ
(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体，其目的是______________________________________________________________________________________________。(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外，能获得高甜度品系，同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有______________________(答出2点即可)。
通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞
单倍体育种、诱变育种
解析　(1)甲为纯合不甜品系，基因型为AAbb，根据实验一结果可推得乙基因型为aabb，丙基因型为AABB，乙、丙杂交的F2基因型有3×3＝9种，由于不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，F2中表现为甜的植株基因型有7种。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中不甜比例＝1/3＋2/3×3/4＝5/6，F3中甜∶不甜比例为1∶5。(2)不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，只有A导致不甜，当A与B同时存在时，表现为甜，故选①③。(3)为了成功构建重组表达载体，不破坏载体关键结构和目的基因，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用XbaⅠ、HindⅢ酶切割S基因的cDNA和载体。(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体，可以通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞。(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外，能获得高甜度品系，同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有单倍体育种、诱变育种。
专题强化练
6
（时间：45分钟）
微专题1　孟德尔的遗传规律及应用1.(2022·广州市阶段训练)下列遗传现象可以用孟德尔遗传规律解释的是(　　)A.R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌B.正常双亲生出21三体综合征患儿C.同一个豆荚中的豌豆既有圆粒也有皱粒D.患线粒体遗传病的母亲生出的孩子均患此病
C
解析　R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌不能用孟德尔遗传规律解释，A不符合题意；21三体综合征属于染色体异常遗传病，B不符合题意；同一个豆荚中的豌豆有圆粒和皱粒可以用孟德尔的基因分离定律解释，C符合题意；患线粒体遗传病的母亲生出的孩子均患此病，说明该病由细胞质中的基因控制，而孟德尔遗传规律只适用于细胞核内基因的遗传，D不符合题意。
2.(2022·南京市学情调研)有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析，正确的是(　　) A.F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1 B.F2有4种表现型，比例是9∶3∶3∶1 C.基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质 D.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
解析　基因型为YyRr的豌豆产生雌、雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，A错误；孟德尔将纯合的黄圆和绿皱个体杂交得到的F1均为黄圆(YyRr)，F1自交，F2植株有4种表现型，比例接近9∶3∶3∶1，B正确；基因的自由组合定律的实质是减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，雌、雄配子随机结合不能体现自由组合定律的实质，C错误；只有当控制两对相对性状的等位基因位于非同源染色体上时才遵循自由组合定律，D错误。
3.(2021·全国乙卷，6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是(　　)A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体B.n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
B
4.(2022·河北唐山市摸底)某玉米品种含一对等位基因A和a，其中a基因纯合的植株花粉败育，即不能产生花粉，含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干，每代均为自由交配直至F2，F2植株中，正常植株与花粉败育植株的比例为(　　) A.15∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.8∶1 解析　基因型为Aa的全部个体自由交配后，F1代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，进行自由交配时，F1产生的雌配子的基因型及比例是A∶a＝1∶1，由于aa不能产生可育花粉，因此F1产生的雄配子的基因型及比例是A∶a＝2∶1，所以，自由交配直至F2，aa的基因型频率＝1/2×1/3＝1/6，A_的基因型频率＝5/6，所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。
C
5.(2022·豫南九校联考)果蝇的眼色有一种隐性突变体——猩红眼(r1r1)。研究者获得了两个新的朱砂眼隐性突变体——朱砂眼a(r2r2)和朱砂眼b(r3r3)，做了如下杂交实验。据此分析不合理的是(　　)
C
A.r1和r2不是等位基因 B.r2和r3是等位基因C.r1和r3一定位于非同源染色体上 D.Ⅲ组F1的自交后代一定出现性状分离
解析　根据第Ⅰ组杂交朱砂眼a和猩红眼杂交，子代全为野生型，说明朱砂眼a和猩红眼是由不同的基因控制的，第Ⅰ组朱砂眼a基因型为R1R1r2r2，第Ⅰ组猩红眼基因型为r1r1R2R2，子代全为R1r1R2r2，表现为野生型，因此r1和r2不是等位基因，A正确；根据第Ⅱ组杂交结果，朱砂眼a和朱砂眼b杂交，子代全为朱砂眼，说明朱砂眼a、b实际上是一种性状，因此r2和r3是等位基因，B正确；根据第Ⅲ组杂交朱砂眼b和猩红眼杂交，子代全为野生型，说明了r1和r3是非等位基因，但由于一条染色体上有多个基因，所以r1和r3可能在一对同源染色体上，C错误；根据C项的分析，亲代Ⅲ组杂交朱砂眼b的基因型为R1R1r3r3，猩红眼的基因型为r1r1R3R3，所以子代全为R1r1R3r3，自交后代一定出现性状分离，D正确。
微专题2　伴性遗传与人类遗传病6.(2022·湘豫名校联考)奶牛的毛发分布有全身被毛和条状无毛(身体背部至腹部出现条状无毛区域)两种，毛发颜色有褐色和黑色两种，两对相对性状由两对等位基因控制。现有两头奶牛多次杂交，统计子代表现型及比例如下图，已知控制这两对性状的基因有一对位于X染色体上。据图推断，下列说法正确的是(　　)
C
A.控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律B.控制褐色、黑色的基因位于X染色体上C.条状无毛雄性个体可能存在致死现象D.子一代黑色奶牛自由交配后，子二代褐色奶牛占1/6
解析　根据子代统计结果，毛色性状分离比在雌雄性中均为3∶1，说明控制毛色的基因位于常染色体上，而毛发分布在雌雄性中出现差异，由此可判断，控制全身被毛和条状无毛的基因位于X染色体上，A、B错误；若用B、b表示控制全身被毛和条状无毛的基因，根据子代雌性个体的性状可判断杂交的亲本基因型应为XBXb和XbY，子代雄性只有全身被毛，因此条状无毛雄性个体致死，C正确；由杂交结果可推知子一代黑色奶牛基因型为1/3AA、2/3Aa，自由交配后，子二代褐色奶牛占2/3×2/3×1/4＝1/9，D错误。
7.(2021·海南卷，20)某遗传病由线粒体基因突变引起，当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后会表现出典型症状。Ⅰ－1患者家族系谱如图所示。
A
下列有关叙述正确的是(　　)A.若Ⅱ－1与正常男性结婚，无法推断所生子女的患病概率B.若Ⅱ－2与Ⅱ－3再生一个女儿，该女儿是突变基因携带者的概率是1/2C.若Ⅲ－1与男性患者结婚，所生女儿不能把突变基因传递给下一代D.该遗传病的遗传规律符合孟德尔遗传定律
解析　该遗传病由线粒体基因突变引起，并且当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后才会表现出典型症状，则Ⅱ－1与正常男性结婚，无法推断所生子女的患病概率，A正确；Ⅱ－2形成卵细胞时，细胞质中的遗传物质随机不均等分配，则Ⅱ－2与Ⅱ－3再生一个女儿，该女儿是突变基因携带者的概率无法计算，B错误；Ⅲ－1是突变基因携带者，与男性患者结婚，可把突变基因传递给女儿，故所生女儿能把突变基因传递给下一代，C错误；该遗传病是由线粒体基因突变引起的，属于细胞质遗传，而孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传，故该遗传病的遗传规律不符合孟德尔遗传定律，D错误。
8.(2021·重庆卷，10)家蚕性别决定方式为ZW型。Z染色体上的等位基因D、d分别控制正常蚕、油蚕性状，常染色体上的等位基因E、e分别控制黄茧、白茧性状。现有EeZDW×EeZdZd的杂交组合，其F1中白茧、油蚕雌性个体所占比例为(　　)
C
9.(2021·重庆卷，11)下图为某显性遗传病和ABO血型的家系图。据图分析，以下推断可能性最小的是(　　)
B
ABO血型(基因型)：A型(IAIA或IAi)B型(IBIB或IBi)、AB型(IAIB)、O型(ii)
A.该遗传病为常染色体显性遗传病B.该遗传病为X染色体显性遗传病C.该致病基因不在IB基因所在的染色体上D.Ⅱ5不患病的原因是发生了同源染色体交叉互换或突变
解析　本题通过遗传系谱图考查致病基因的位置。设该显性遗传病用F/f表示，若该遗传病为常染色体显性遗传病，那么Ⅰ代基因型为Ff和ff，子代表现为患病∶不患病＝1∶1，与Ⅱ代结果吻合，故A可能性较大。若为伴X染色体显性遗传病，Ⅰ代基因型为XFY和XfXf，子代中女性皆患病，男性不患病，与图中Ⅱ代结果冲突，除非参与形成Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ6、Ⅱ8受精卵的配子都发生了基因突变，故B可能性小。若该致病基因在IB基因所在染色体上，则Ⅰ代基因型为IAIBF和ii，子代中B型血个体必然患病，与图示不符，因此该致病基因不在IB基因所在染色体上的可能性较大，故C可能性较大，由于Ⅱ5是Ⅱ代A型血个体中唯一不患病的，我们可以假设致病基因在IA基因所在染色体上，那么A型血个体必然患病，所以Ⅱ5不患病的原因可能为其父产生精子时发生了同源染色体的交叉互换或突变，若要满足B选项，那么需有4个配子的基因要同时发生突变，而D选项只需1个发生交叉互换或突变，因此B的可能性最小。
10.(2022·海口市调研)某家鼠的毛色受独立遗传的两对等位基因(A、a和B、b)控制，已知基因A、B同时存在时表现为黑色，其余情况下均为白色，且基因B、b只位于X染色体上。一只纯合白色雌鼠与一只纯合白色雄鼠交配，F1全为黑色。下列有关分析正确的是(　　)A.亲代雌雄鼠产生的配子含有的基因相同B.F1中黑色雌雄鼠产生含XB配子的概率不同C.F1中黑色雌雄鼠交配，F2雄鼠中白色个体占5/8D.F1中黑色雌雄鼠交配，F2雄鼠中黑色纯合个体占3/4
C
解析　一只纯合白色雌鼠与一只纯合白色雄鼠交配，F1全为黑色，推测双亲的基因型应为aaXBXB、AAXbY，亲代雌雄鼠产生的配子含有的基因不同，A错误；F1中黑色雌雄鼠的基因型分别为AaXBXb、AaXBY，产生含XB配子的概率均为1/2，B错误；F1中黑色雌雄鼠交配，F2雄鼠中黑色个体所占比例为(3/4)×(1/2)＝3/8，则白色个体占1－3/8＝5/8，C正确；F1中黑色雌雄鼠交配，F2雄鼠中黑色纯合个体占(1/4)×(1/2)＝1/8，D错误。
11.(2022·湖南岳阳市质检)某植物红花和白花这对相对性状同时受三对等位基因控制。利用基因型为AaBbCc的植株进行自交，F1中红花植株占27/64。请回答： (1)控制红花和白花这对相对性状的三对等位基因遵循__________________________定律，判断的依据是______________________ __________________________________________________________________。 (2)自交产生的F1红花植株中纯合子所占的比例为________。
基因的分离定律和自由组合
只有当三对等位基因独立遗传时，基因AaBbCc的植株自交，F1中红花植株才能占27/64，即(3/4)3
1/27
(3)若基因型为AABBcc的植株与某纯种白花品系杂交，子代均开红花，则该纯种白花品系可能的基因型有____________________________________。(4)确定某一纯种白花品系的基因型(用隐性纯合基因对数表示)，可让其与纯种红花植株杂交获得F1，然后再将F1与亲本白花品系杂交获得F2，统计F2中红花、白花个体的比例。请预期可能的实验结果并推测隐性纯合基因对数：若_______________________________，则该纯种白花品系具有2对隐性纯合基因。
aaBBCC、aabbCC、AAbbCC
F2中红花植株∶白花植株＝1∶3
解析　(1)基因型为AaBbCc的植株进行自交，F1中红花植株占27/64，相当于(3/4)3，说明三对等位基因独立遗传。(2)基因型为AaBbCc的植株自交后代共有基因型27种(33种)，其中红花的比例是27/64(即3/4×3/4×3/4)，因此红花植株基因型是A_B_C_，共有8种基因型(2×2×2＝8)，其中纯合子有1种(AABBCC)，占全部植株的比例为1/64，占红花植株的比例为1/27。(3)基因型为AABBcc的植株与某纯种白花杂交，子代均为红花，即子代基因型一定为A_B_C_，则该纯种白花品系一定含有CC基因，A、B基因不能同时含有，则可能的基因型有aaBBCC、aabbCC、AAbbCC。(4)由题意可知，该纯合白花中隐性基因可能是1对、2对、3对。纯合红花一定含3对显性基因(AABBCC)，如果白花含一对
隐性基因(假设为aaBBCC)，则子一代是含一对等位基因的杂合子(AaBBCC)，子一代(AaBBCC)与亲本白花(aaBBCC)杂交，子代植株中红花∶白花＝1∶1，可见，最终的杂交实验就是一个含有一对等位基因的杂合子测交实验；以此类推，如果亲代的白花含2对隐性基因，子一代是一个含有2对等位基因的杂合子，子一代与亲本白花杂交，后代中红花植株∶白花植株＝1∶3；如果亲代白花含3对隐性基因，杂交子代基因型是AaBbCc，为含3对等位基因的杂合子，与亲本白花杂交，杂交后代中红花植株∶白花植株＝1∶7。
12.(2022·四川成都七中诊断)玉米是一年生雌雄同株异花植物，是重要的粮食作物和饲料作物，也是全世界总产量最高的农作物。高茎与矮茎、红花与白花、甜与非甜是玉米的三对相对性状，分别受等位基因A/a、B/b、D/d控制。请回答下列问题： (1)玉米作为遗传学实验材料的优点有___________________________________ _________________________________________________(答出两点)。 对玉米进行杂交的步骤是_________________________________________。
具有多对易于区分的相对性状、生长周期短、子代数目多、雌雄同株异花，便于人工杂交
(对未成熟雌花进行)套袋→授粉→套袋
(2)在实验田中，将纯合甜玉米和纯合非甜玉米进行间行种植，收获时发现在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的种子，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的子粒，请对该现象作出合理的解释：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
玉米的非甜性状是显性性状，甜性状是隐性性状；当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，后代表现为显性性状，故甜玉米的果穗上结有非甜玉米的种子；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代仍表现为非甜性状，故在非甜玉米果穗上找不到甜玉米的子粒(答案合理即可)
(3)现有一批高茎红花玉米，其自交后代的表现型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1。已知玉米的一种花粉不具有受精能力，则不具有受精能力的花粉的基因组成是_______________________________。现有多种不同表现型的玉米，请写出验证上述不能完成受精的花粉基因组成的实验思路及预期结果。实验思路：___________________________________________________________________________________________________________________________。预期结果：_______________________________________________________________________________________________________________________。
AB
让亲本高茎红花植株作父本与矮茎白花植株杂交，观察子代表现型及比例
子代中高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝1∶1∶1(或子代中不出现高茎红花植株)(答案合理即可)
13.(2022·河南天一大联考)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因(A/a)控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，F1中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体＝1∶1∶1∶1。回答下列问题： (1)若这对等位基因位于X染色体上，则可以判断黄体为________(填“显性”“隐性”或“无法判断”)性状，亲代中灰体雌蝇的基因型为________，子代雌蝇的基因型有________种。 (2)若用F1中♀黄体和♂灰体杂交，F2为♀灰体∶♂黄体＝1∶1，则说明黄体基因位于________(填“常染色体”“X染色体”或“无法判断”)上。
隐性
XAXa
2
X染色体
(3)请你以F1的果蝇为实验材料，再设计一个与前述不同的杂交实验，证明(1)、(2)的结论，并写出预期结果。_________________________________________________________________________________________________________。(4)若这对等位基因位于常染色体上，则灰体性状为________(填“显性”“隐性”或“无法判断”)，理由是____________________________________________。
杂交实验：♀灰体×♂灰体预期结果：子代中♀灰体∶♂灰体∶♂黄体＝2∶1∶1
无法判断
常染色体的测交实验无法确定性状的显隐性
解析　(1)若控制黄体性状的基因为显性基因且位于X染色体上，那么黄体雄蝇的子代中雌蝇应全部为黄体，与题中信息相矛盾，故黄体只能是隐性性状。又因为子代果蝇既有黄体也有灰体，所以亲代雌蝇只能为杂合子，其基因型为XAXa，亲代雄蝇的基因型为XaY，其子代雌蝇的基因型有XAXa和XaXa 2种。(2)用F1中♀黄体和♂灰体杂交，F2中灰体全为雌蝇，黄体全为雄蝇，且雌蝇的性状由亲代雄蝇决定，故该等位基因位于X染色体上。(3)由题(1)、(2)可知，黄体为隐性性状，且黄体基因位于X染色体上。由此推知P：XAXa×XaY→F1：XAXa、XaXa、XAY、XaY。F1果蝇可以得到4种杂交组合：①XAXa(灰雌)×XAY(灰雄)；②XAXa(灰雌)×XaY(黄雄)；③XaXa(黄雌)×XAY(灰雄)；④XaXa(黄雌)×XaY(黄雄)。其中，杂交组合②与③为题中已完成的实验；杂交组合④的亲代和子代中都只有一种性状，无法确定显隐性；因此都排除。只有杂交组合①符合题意的要求，其杂交结果F2为♀灰体∶♂灰体∶♂黄体＝2∶1∶1。(4)若这对等位基因位于常染色体上，其杂交结果表明该杂交方式为测交，但测交不能判断性状的显隐性。
14.(2022·河南十所名校联考)野生型红眼果蝇群体中出现了朱红眼(基因a)、亮红眼(基因b)和朱砂眼(基因d)三种单基因隐性突变果蝇。现有朱红眼、亮红眼、朱砂眼三个纯合品系，各品系果蝇不含其他品系的突变基因。让朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇正反交，F1均为野生型，让F1的雌性果蝇和朱砂眼品系的雄性果蝇杂交，F2也均为野生型。实验小组准备了若干支试管，从F2中随机选择雌雄果蝇各1只放入每支试管并用纱布密封，让各试管的果蝇继续繁殖一代产生F3，发现F3的各试管中突变型果蝇所占比例不同，其中突变型果蝇所占比例最大的试管中，雌性群体中野生型∶突变型＝9∶7，雄性群体中野生型∶突变型＝9∶23。回答下列问题：
(1)分析题意可知，a、b、d基因位于________对同源染色体上。某同学认为这3个基因中仅有一个基因位于X染色体上，你认为位于X染色体上的基因是________，判断的理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根据题意分析，突变型果蝇所占比例最大的试管中，最初加入的雌雄果蝇的基因型分别为_______________________；各试管中突变型果蝇所占比例最小的试管中，突变型果蝇所占比例为____，且均为______(填“雌性”或“雄性”)。
3
d
朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇正反交，F1均为野生型，因此a和b基因均位于常染色体上，而F3的雌雄群体中突变型所占的比例不同，因此必然有一对基因位于X染色体上，即d基因位于X染色体上(答案合理即可)
AaBbXDXd、AaBbXDY
1/4
雄性
(3)某实验小组在亮红眼品系果蝇群体中偶然发现了一只猩红眼雄果蝇，经检测该猩红眼突变体是野生型红眼果蝇单基因隐性突变产生b1的结果，请你设计一次杂交实验判断b1和b基因是否为等位基因，写出杂交实验方案及实验结果和结论：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
让该猩红眼雄果蝇与若干只亮红眼雌果蝇杂交，若杂交后代为猩红眼或亮红眼，则b1和b基因是等位基因，若杂交后代全部为野生型，则b1和b的基因不是等位基因(答案合理即可)
解析　(1)根据题意可知，F3的各试管中突变型果蝇所占比例不同，突变型果蝇所占比例最大的试管中亲本的雌雄果蝇均含3对等位基因，杂交后代雌性群体中野生型占9/16，雄性群体中野生型占9/32，由于雌雄个体各占一半，因此整体中野生型所占比例为(1/2)×(9/16)＋(1/2)×(9/32)＝27/64＝(3/4)3，因此3对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即3对基因位于3对同源染色体上。由于朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇正反交，F1均为野生型，因此a和b基因均位于常染色体上，而F3的雌雄群体中突变型所占比例不同，因此必然有一对基因位于X染色体上，即d基因位于X染色体上。
(2)根据题意，让朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇进行正反交，F1均为野生型，F1雌性果蝇的基因型为AaBbXDXD，朱砂眼品系的雄果蝇的基因型为AABBXdY，杂交后代的基因型为A_B_XDXd和A_B_XDY，其中杂交后代中突变型果蝇所占比例最大的试管中，亲本的基因型组合为AaBbXDXd、AaBbXDY；突变型果蝇所占比例最小的试管中，亲本的基因型组合为AABBXDXd、AABBXDY，杂交后代的突变型全部为朱砂眼，基因型为AABBXdY，所占比例为1/4，且全部为雄性。(3)若要判断b1和b基因是否为等位基因，可以让该猩红眼雄果蝇与若干只亮红眼雌果蝇杂交，若b1和b基因是等位基因，则杂交组合为b1b1和bb，杂交后代基因型为b1b，可能表现为猩红眼或亮红眼；若b1和b基因不是等位基因，则杂交组合为b1b1BB(或BBXb1Y)和B1B1bb(或bbXB1XB1)，杂交后代基因型为B1b1Bb(或BbXB1Xb1、BbXB1Y)，全部表现为野生型。
15.(2022·江淮十校联考)老年人和白化病患者都会出现白发，但原因有所不同。图1是某白化病患者的家族系谱图，其中部分成员Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1和Ⅱ2的DNA经限制酶MspⅠ酶切，产生不同的片段，经电泳后得出的结果如图2所示。请回答下列问题：
(1)老年人出现白发的原因是_________________________________________________________________________________________________________。(2)假设白化病受一对等位基因A、a控制，则基因A为________ kb的DNA片段；若Ⅱ4与白化病女性婚配，则后代不患白化病的概率为________。(3)正常情况下，Ⅱ3的生殖细胞中有________个白化病基因。若Ⅱ3希望婚后生下一个不患白化病的孩子，你的建议是________________________________________________________________________________________________。
老年人由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
23
2/3
1
与一个不携带白化病致病基因的男性结婚
解析　(1)老年人由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，导致出现白发。(2)分析图1，Ⅰ1、Ⅰ2都正常，但其女儿Ⅱ3却患白化病，所以Ⅱ3的基因型为aa，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型都为Aa，由图2可知，Ⅱ1的基因带谱与Ⅰ1、Ⅰ2相同，故其基因型为Aa，Ⅱ2表现正常，且从酶切结果看，Ⅱ2与Ⅱ1基因型(Aa)不同，所以Ⅱ2的基因型为AA，由此可以推知，23 kb条带对应正常显性基因A，19 kb条带对应隐性基因a。由图1可知，Ⅱ4的基因型及比例为2/3Aa、1/3AA，其与白化病女性(aa)婚配，后代不患白化 病的概率为(2/3)×(1/2)＋1/3＝2/3。(3)Ⅱ3的基因型为aa，经减数分裂，正常情况下，她的卵细胞中只有1个白化病基因，她和一个不携带白化病致病基因的男性结婚，后代不会患白化病。
练透大题 不留死角（二）遗传规律
（时间：30分钟）
7
1.(2022·河北衡水金卷)玉米是一年生雌雄同株异花受粉植物，是我国栽培面积最大的农作物，常作为研究遗传规律的实验材料。 (1)玉米自然杂交率很高，在没有隔离种植的情况下，为确保自交结实，需进行人工干预，步骤为：___________________________________________。
(对未成熟雌花进行)套袋→人工授粉→套袋
(2)玉米子粒颜色由A、a与R、r两对等位基因控制。纯合紫粒玉米与纯合白粒玉米杂交，F1代均为紫粒，F1代自交，F2的表现型及比例为紫粒∶白粒≈9∶7。①不考虑基因突变和染色体变异，F2的杂合白粒玉米自交后代________(填“发生”或“不发生”)性状分离。②据上述实验推测，控制玉米子粒颜色的两对等位基因位于________(填“同源”或“非同源”)染色体上，其遗传遵循______________定律。为进一步验证上述推测，请从亲本、F1、F2中选择实验材料，设计实验方案加以验证。实验方案：__________________________________________________________________________________________________________________________。预期结果：____________________________________________________。
不发生
非同源
基因自由组合
让F1代紫粒玉米与亲代纯合白粒玉米杂交，观察后代表现型及其比例
子代中紫粒∶白粒≈1∶3
2.(2022·辽宁大连模拟)果蝇常作为遗传学的实验材料。请回答相关问题： (1)果蝇的眼形和翅形各由一对等位基因控制。一只圆眼长翅雄果蝇与一只圆眼残翅雌果蝇杂交，子代表现型及比例为圆眼长翅∶圆眼残翅∶棒眼长翅∶棒眼残翅＝3∶3∶1∶1(不考虑X、Y染色体同源区段)。 ①果蝇眼形和翅形这两对相对性状的遗传________(填“符合”或“不符合”)基因的自由组合定律，理由是________________________________________ _________________________________________________________________。 ②果蝇眼形中的显性性状是________。某同学认为，根据上述结果不能确定控制果蝇眼形的基因位于常染色体上，其依据是______________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
符合
子代表现型及比例为圆眼长翅∶圆眼残翅∶棒眼长翅∶棒眼残翅＝3∶3∶1∶1，即(3圆眼∶1棒眼)×(1长翅∶1残翅)(合理即可)
圆眼
无论控制眼形的基因位于常染色体上，还是位于X染色体上，子代都可出现圆眼∶棒眼＝3∶1(或圆眼和棒眼的性别比例未知，故无法判断基因的位置)(合理即可)
(2)果蝇的红眼(B)对白眼(b)为显性，基因只位于X染色体上；残翅性状是由Ⅲ号染色体上的隐性突变基因(a)控制。现有纯合残翅红眼和纯合长翅白眼雌雄果蝇，欲通过杂交方法，在F2中获得纯合残翅白眼果蝇，请以遗传图解的方式，写出育种基本思路。__________________________________________________________________
如图所示(标明表现型、基因型、世代、交配符号及箭头，性状分离比不做要求)
3.(2022·东北育才中学联考)水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传粉植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种(F1)的杂种优势，即F1的性状优于双亲的现象。袁隆平院士团队的杂交水稻有效地解决了我国人口众多与耕地面积有限这一重要的社会生产矛盾。回答下列问题： (1)杂交种虽然具有杂种优势，却只能种植一代，原因是______________________________________，进而影响产量。
F1自交后代会发生性状分离现象
(2)1970年，袁隆平先生和他的助手李必湖等人在海南三亚发现了花粉败育的野生稻以及不育细胞质，为杂交水稻雄性不育系的选育打开了突破口。花粉败育的野生稻体现了生物多样性的________价值，这种水稻对培育杂交水稻的意义是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
直接
水稻的花是两性花，进行杂交时要对母本进行去雄，而水稻的花很多且比较小，人工去雄非常困难。如果用雄性不育的水稻作母本，就可以省掉去雄的操作，提高了杂交育种的效率
(3)水稻的细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因(如下图)。
其中细胞核中的不育基因用r表示，可育基因用R表示，且R对r为显性；细胞质中的不育基因用S表示，可育基因用N表示。上述四种基因的关系中，R能够抑制S的表达；当细胞质基因为N时，植株都表现为雄性可育。①基因R、r和N、S________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律，原因_____________________________________________________________________________________________________________________________________。②植株S(Rr)自交后代的表现型及其比例是______________________________。
不遵循
位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生自由组合，而N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上
花粉可育∶花粉不育＝3∶1
③在利用雄性不育水稻培育杂交种的过程中，科学家首先遇到的问题就是雄性不育系的自身留种问题。他们最终选择基因型为S(rr)的植株做母本，基因型为N(rr)的植株做父本，最终得以保留雄性不育的水稻。请用遗传图解的形式表示该过程。
解析　(1)杂交种是利用杂交育种的方法获得的，由于F1自交后代会发生性状分离现象，因此杂交种只能种植一代，F1自交后代会发生性状分离现象，进而影响产量。(2)花粉败育的野生稻具有科学研究价值，体现了生物多样性的直接价值。由于水稻是雌雄同花的作物，自花传粉，难以一朵一朵地去掉雄蕊后再杂交，而雄性不育水稻就可以解决这个问题。(3)①N、S基因是线粒体基因，不位于染色体上，而R、r基因位于细胞核中的染色体上，因此R、r和N、S基因不遵循孟德尔的基因自由组合定律。②由题目信息可知：可育基因R、不育基因r均位于细胞核中；可育基因N、不育基因S位于细胞质中。由“R能够抑制S的表达”可知，雄性可育的基因型为S(RR)、S(Rr)、N(RR)、N(Rr)、N(rr)，雄性不育的基因型为S(rr)。植株S(Rr)产生的卵细胞基因型为S(R)和S(r)，精子的基因型为R和r，因此植株S(Rr)自交后代表现型及其比例为雄性可育[S(R_)]∶雄性不育[S(rr)]＝3∶1。③为了长期稳定获得雄性不育植株，即S(rr)个体，可以每年选择雄性不育植株S(rr)作母本，与基因型为N(rr)的植株杂交，这样得到的后代都为S(rr)，遗传图解见答案。
4.(2022·广东茂名调研)果蝇的部分基因和染色体的关系如图所示，1号染色体和2号染色体为非同源染色体，野生型果蝇的表现型为灰体、椭圆眼、细直刚毛和红眼。请回答下列相关问题：
(1)上图所示基因中，不能和a基因自由组合的是________基因，原因是______________________________________________。(2)某科学家在野生型果蝇中发现了一只黄体雄果蝇。现欲探究果蝇黄体基因位于X染色体上还是常染色体上，请你设计实验并预测结果：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
D
D基因和a基因位于同一条染色体上
将该黄体雄果蝇与野生型雌果蝇杂交，再让F1雌雄果蝇杂交，统计F2表现型及比例。若F2黄体果蝇均为雄果蝇(或若F2中雌蝇全为灰体，雄果蝇中灰体∶黄体＝1∶1)，则黄体基因位于X染色体上；若F2黄体果蝇既有雄果蝇又有雌果蝇(或若F2中无论雌雄均为灰体∶黄体＝3∶1)，则黄体基因位于常染色体上
(3)经实验证实，果蝇的黄体基因位于X染色体上。某同学用杂合短刚毛黄体雄果蝇和纯合的野生型雌果蝇杂交，其后代表现型及其比例为_______________________________________________________________________________________。
短刚毛灰体雌蝇∶短刚毛灰体雄蝇∶细直刚毛灰体雌蝇∶细直刚毛灰体雄蝇＝1∶1∶1∶1
解析　(1)与a基因在同一条染色体的基因不能与其自由组合，只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。(2)将该黄体雄果蝇与野生型雌果蝇杂交，再让F1雌雄果蝇杂交，统计F2表现型及比例。若F2黄体果蝇均为雄果蝇或F2中雌果蝇全为灰体，雄果蝇中灰体∶黄体＝1∶1，则黄体基因位于X染色体上；若F2黄体果蝇既有雄果蝇又有雌果蝇或F2中无论雌雄均为灰体∶黄体＝3∶1，则黄体基因位于常染色体上。(3)杂合短刚毛黄体雄果蝇基因型是DdXhY，纯合的野生型雌果蝇基因型是ddXHXH，两者杂交后代表现型及比例为短刚毛灰体雌蝇∶短刚毛灰体雄蝇∶细直刚毛灰体雌蝇∶细直刚毛灰体雄蝇＝1∶1∶1∶1。
5.(2022·襄阳四中调研)某种小鼠的毛色有黑色和灰色，受两对等位基因A/a、B/b控制，A/a位于常染色体上。甲、乙都为灰色纯合品系，科研人员做了以下两组实验： 实验一：甲品系雌鼠与乙品系雄鼠交配，后代雌雄鼠都是黑色； 实验二：甲品系雄鼠与乙品系雌鼠交配，后代雌鼠都是黑色，雄鼠都是灰色。 请回答下列相关问题(不考虑X、Y同源区段)。 (1)控制毛色的两对等位基因在遗传中遵循____________________________ ________________________定律。
基因的自由组合(或基因的分离定律与自由组合)
(2)实验一和实验二在遗传中称为________________________________，实验二中亲本的基因型为________________。(3)现有一黑色雄鼠和各种已知基因型的纯合雌鼠，若要判断该黑色雄鼠的基因型，选择与基因型为_______________________的雌鼠进行交配，从而根据子代毛色进行判断。请写出相关遗传图解。
正、反交实验(或正反交实验)
aaXBY、AAXbXb
aaXbXb(或aaXBXB)
或
解析　(1)由题意可知，实验二子代中雌鼠都是黑色，雄鼠都是灰色，说明毛色和性别相关联，则B/b位于X染色体上，A/a位于常染色体上，两对等位基因在遗传中遵循基因的自由组合定律。(2)实验一中甲作为母本，乙作为父本，而实验二中甲作为父本，乙作为母本，因此两组实验为正、反交实验(正反交实验)。结合题意，分析实验一、二的结果可知，实验一甲品系雌鼠的基因型为aaXBXB，乙品系雄鼠的基因型为AAXbY，后代基因型为AaXBXb、AaXBY；实验二甲品系雄鼠基因型为aaXBY，乙品系雌鼠基因型为AAXbXb，后代基因型为AaXBXb、AaXbY。(3)黑色雄鼠的基因型为AaXBY或AAXBY，纯合雌鼠的基因型有AAXbXb、AAXBXB、aaXbXb、aaXBXB，要判断黑色雄鼠的基因型只需考虑鉴别是AA还是Aa即可，因此选择与基因型为aaXbXb或aaXBXB的雌鼠进行交配。遗传图解的书写过程中注意P、配子、F1的标注，基因型与对应的表现型的标注，子代表现型和比例的标注。