遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类-解析版

遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类高考对遗传基本定律的考查，历来是一个重点。其中对F2特殊性状分离比的考查是近年来的一个热点。这类试题能够很好地体现学生的理解能力、变通思维能力等。本文试图对F2特殊性状分离比进行系统地归纳和整理，以期广大师生能从中获得启发。1 基因互作1.1 概述两对独立遗传的的非等位基因在表达时，有时会因基因之间的相互作用，而使杂交后代的性状分离比偏离9:3:3:1的孟德尔比例，称为基因互作。基因互作的各种类型中，杂种后代表现型及比例虽然偏离正常的孟德尔遗传，但基因的传递规律仍遵循自由组合定律。基因互作的各种类型及其表现型比例如下表：基因互作的类型概念F2比例相当于自由组合的比例显性上位两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的显性状态对另一对基因（无论显隐性）有遮盖作用，即当一对基因为显性时表现一种性状，另一对基因为显性而第一对基因为隐性时，表现另一种性状，两对基因都为隐性时表现第三种性状12:3:1（9:3）:3:1隐性上位两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的隐性状态对另一对基因起遮盖作用9:3:49:3:（3:1）显性互补两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性时（无论纯合还是杂合），表现为一种性状；当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，表现为另一种性状9:79:（3:3:1）重叠作用两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性或一对基因为显性，另一对为隐性时，表现一种性状，两对基因均为隐性时表现另一种性状15:1（9:3:3）:1积加作用两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性时表现一种性状，只有一对基因是显性时表现另一种性状，两对基因均为隐性时表现第三种性状9:6:19:（3:3）:1抑制作用两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的显性状态对另一对基因的表现有抑制作用，但其本身并不控制任何性状13:3（9:3:1）:31.2 高考名题赏析【例1】 香豌豆中，当A、B两个显性基因都存在时，花色为红色（基因Aa、Bb独立遗传）。一株红花香豌豆与基因型为Aabb植株杂交，子代中有3/8的个体开红花，若让此株自花受粉，则后代红花香豌豆中纯合子占A1/4 B1/9 C1/2 D3/4【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和分析解决实际问题的能力。【解析】 根据意知，可推知此红花香豌豆的基因型为AaBb。欲求基因型为AaBb的个体自交，后代红花香豌豆中纯合子占的比例，可按照分解相乘的思想，先单独分析：AaAa1/4 AA、1/2Aa、1/4aa；BbBb1/4BB、1/2Bb、1/4bb。因此，子代中出现红花（A_ B_）的概率为：3/43/4=9/16；红花纯合子的概率为：1/41/4=1/16。后代红花香豌豆中纯合子占1/9。【答案】 B【例2】 蚕的黄色茧（Y）对白色茧（y）是显性，抑制黄色出现的基因（I）对黄色出现的基因（i）是显性。现用杂合白色茧（IiYy）蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的分离比是A 3:1 B 13:3 C 1:1 D15:1【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和理解能力。【解析】 根据题意可知：只有基因型为iiY _的个体才表现为黄色茧，而基因型为I_Y _、I_ yy和 iiyy的个体都表现为白色茧。当杂合白色茧（IiYy）蚕相互交配时，后代中白色茧:黄色茧=13:3。【答案】 B【例3】 某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合成紫色素，此过程由A、a和B、b两对等位基因共同控制（如图所示）。其中具紫色素的植株开紫花，不能合成紫色素的植株开白花。据图所作的推测不正确的是 A只有基因A和基因B同时存在，该植株才能表现紫花性状B基因型为aaBb的植株不能利用前体物质合成中间物质，所以不能产生紫色素CAaBbaabb的子代中，紫花植株与白花植株的比例为1: 3D基因型为Aabb的植株自交后代必定发生性状分离【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和分析解决实际问题的能力。【解析】 由图解可知，紫色素是否合成与酶A、酶B有关，而酶AB分别由基因AB控制，故A对。基因型为aaBb的植物不能合成酶A，也就不能合成中间物质，所以不能产生紫色素，故B对。AaBb aabb的子代基因型分别为AaBb，aaBb，Aabb，aabb四种，只有AaBb基因型的个体才能合成紫色素，故C对。Aabb的植株自交后代可能发生性状分离。故D错。【答案】 D【例4】 萝卜的根形是由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定的。现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交。F1全为扁形块根。F1自交后代F2中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为9:6:1，则F2扁形块根中杂合子所占的比例为 （ ）A9/16 B1/2 C8/9 D1/4【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和理解能力。【解析】 假如两对等位基因分别用A、a和B、b表示，根据题意可推知扁形块根、圆形块根、长形块根的基因型分别为：A_B_、A_bb和aaB_、aabb，用于杂交的两个纯合的圆形块根萝卜的基因型分别为AAbb和aaBB。扁形块根占F2的概率为3/4 /3/4=9/16，其中纯合子占F2的概率为14 /1/4=1/16，因此，F2扁形块根中杂合子所占的比例为8/9。【答案】 C【例5】 小麦种皮红粒对白粒为显性，由两对等位基因（R1与r1、R2与r2）控制，符合自由组合定律。现有红粒对白粒纯种亲本杂交，结果如下：P： 红粒 白粒 F1： 红粒 自交F2： 红粒 白粒 15/16 : 1/16种皮红色深浅程度的差异与所具有的决定红色的基因（R1、R2）数目多少有关。含显性基因越多，红色越深，F2的红色子粒可分为深红、红色、中等红、淡红四种。（1）请写出F2中中等红色小麦的基因型及所占比例： 。（2）从F2中选出淡红色子粒的品系进行自交，其后代的表现型比例为 。【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识。【解析】 淡红色子粒基因型为R1r1r2r2 或r1r1R2r2，自交后代的表现型及比例为：中等红:淡红:白=1:2:1【答案】 （1）R1r1R2r2（或R1R2 r1r2等） 3/8 （2）中等红:淡红:白=1:2:1【例6】 遗传学的研究知道，家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的。其中，基因A决定黑色素的形成；基因B决定黑色素在毛皮内的分布；没有黑色素的存在，就谈不上黑色素的分布。这两对基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者选用野生纯合子的家兔进行了如下图的杂交实验：P 灰色 白色 F1 灰色 自交（同代基因型相同的异性个体相交）F2 灰色 黑色 白色 9 ： 3 ： 4请分析上述杂交实验图解，回答下列问题：（1）控制家兔毛色的两对基因在遗传方式上_（符合；不完全符合；不符合） 孟德尔遗传定律，其理由是_。 （2）表现型为灰色的家兔中，基因型最多有_种；表现型为黑色的家兔中，纯合子基因型为_。（3）在F2表现型为白色的家兔中，与亲本基因型相同的占_；与亲本基因型不同的个体中，杂合子占_。（4）育种时，常选用某些野生纯合的黑毛家兔与野生纯合的白毛家兔进行杂交，在其后代中，有时可得到灰毛兔，有时得不到灰毛兔，请试用遗传图解说明原因?（答题要求：写出亲本和杂交后代的基因型和表现型，并试作简要说明） 【命题意图】 考查遗传基本定律的知识和探究性实验的能力。【解析】 （1）（2）（3）（4）【答案】 （1）符合 在等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合（2分） （2）4种 AAbb （3）14 23 （4）图解1： P AAbb aabb 黑色 白色 F1 Aabb 黑色说明；如果黑色基因型为AAbb的家兔，与白色基因型为aabb的家兔进行杂交，后代中不会出现灰色兔。图解2： P AAbb aaBB 黑色 白色 F1 AaBb 灰色说明：如果黑色基因型为AAbb的家兔，与白色基因型为aaBB的家兔进行杂交，后代中可出现灰色兔。【例7】 牡丹花的花色种类多种多样，其中白色的是不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因（A和a、B和b）所控制；显性基因A和B可以使花青素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交，就能得到中等红色的个体，若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是A3种 9:6:1 B4种 9:3:3:1C5种 1:4:6:4:1 D6种 1:4:3:3:4:1【命题意图】 考查对自由组合定律的理解及灵活运用能力。【解析】 由题干叙述可知，中等红色的个体基因型为AaBb，自交后代的基因型及比例为：分别为AABB:AaBB:AABb:AaBb:AAbb :Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:2:4:1:2:1:2:1。因显性基因A和B可以使花青素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加，所以后代的基因组合会有5种情况，分别为4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因，共有5种表现型，其比例为1:4:6:4:1。【答案】 C2 致死作用2.1 概述致死作用指某些致死基因的存在使配子或个体死亡。常见致死基因的类型如下：（1）隐性致死：指隐性基因存在于一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症（HsbHsb）。植物中白化基因（bb），使植物不能形成叶绿素，植物因此不能进行光合作用而死亡；正常植物的基因型为BB或Bb。（2）显性致死：指显性基因具有致死作用，通常为显性纯合致死。如人的神经胶质症（皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状）。（3）配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。（4）合子致死：指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。2.2 高考名题赏析【例1】 （2008年北京理综，4）无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是A.猫的有尾性状是由显性基因控制的B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2【命题意图】 考查基因的分离定律在生产和生活上的应用及分析推理能力。【解析】 无尾猫自交后代有两种表现型，即无尾猫和有尾猫，因此可判断出猫的无尾性状是由显性基因控制的，A项错误。后代出现有尾猫是性状分离的结果，B项错误。假设无尾和有尾是由一对等位基因（A、a）控制， 无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫，说明显性纯合致死，因此自交后代无尾猫中只有杂合子，C项错误。无尾猫（Aa）与有尾猫（aa）杂交后代中： 1/2 为Aa（无尾），1/2 为aa（有尾），D项正确。【答案】 D【例2】 某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为A2:1 B9:3:3:1 C4:2:2:1 D1:1:1:1【命题意图】 考查基因的自由组合定律及分析推理能力。【解析】 可采用分解相乘的思想，即先单独分析，再按照乘法定律综合考虑。单独分析：杂合的黄色鼠交配，基因型为AA的受精卵，因胚胎致死而不能存活，结果子代鼠中，黄鼠（Aa）与灰鼠（aa）的比例为2:1；杂合的短尾鼠交配，基因型为bb的受精卵，因胚胎致死而不能存活，结果子代鼠中只有短尾鼠（BB、Bb）能够存活。综合考虑：子代鼠中黄色短尾鼠: 灰色短尾鼠= 2:1。【答案】 A【例3】 一个雌果蝇的后代中，雄性个体仅为雌性个体的一半，下列解释正确的是A雄果蝇产生的含Y染色体的精子是只含X染色体的一半B形成受精卵时，参与形成受精卵的Y精子少C在果蝇的X染色体上有一个显性致死基因D在果蝇的X染色体上有一个隐性致死基因【解析】 在果蝇产生的精子中，含有Y染色体的精子与含有X染色体的精子之比为1:1；在受精作用的过程中，含有Y染色体的精子、含有X染色体的精子与卵细胞结合的机会是相等的（或随机的）。若X染色体上有一个显性致死，则含有该基因的亲本就不能成活，无所谓产生后代；若X染色体上有一个隐性致死基因，则该双亲的基因型为XAXa和XAY，其后代中只有XaY的个体不能成活，在这种情况下，后代中的雄性个体仅为雌性个体的一半。【答案】 D【例4】 某种雌雄异株的植物有宽叶和窄叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，窄叶由隐性基因b控制，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答：（1）若后代全为宽叶雄性个体，则其亲本基因型为_。（2）若后代全为宽叶，雌雄植株各半时，则其亲本基因型为_。（3）若后代全为雄株，宽叶和窄叶个体各半时，则其亲本基因型为_。（4）若后代性别比例为1:1，宽叶个体占3/4，则其亲本基因型为_。【命题意图】 考查X隐性遗传的知识及分析推理能力，属于应用层次。【解析】 （1）子代宽叶雄株的基因型为XBY，所以其母本提供的配子的基因型必然均是XB，即该母本的基因型XBXB。因为子代全为雄性，所以父本只提供含Y的雄配子。由此推测父本提供的X配子必然全为致死的Xb，所以父本的基因型为XbY。可用遗传图解表示如下： P 宽叶雌株 窄叶雄株XBXBXbY 配子 XB Xb（致死） Y XB Y F1 宽叶雄株 1 （2）若后代有雌株出现，则父本的基因型为XBY；后代中雄株均为宽叶，即母本提供的都是XB的配子，所以母本的基因型为XBXB。可用遗传图解表示如下： P XBXBXBY 宽叶雌株宽叶雄株 F1 XBXB XBY 宽叶雌株 宽叶雄株 1 ： 1（3）若后代全为雄株，其父本的基因型为XbY；若子代雄株宽窄叶各一半，说明母本提供的配子基因型为XB、Xb，比例为1:1。由此推出母本的基因型为XBXb。可用遗传图解表示如下： P XBXbXbY 宽叶雌株 窄叶雄株 F1 XBY XbY 宽叶雄株 窄叶雄株 1 ： 1（4）后代有雌株出现，父本的基因型为XBY，则其子代雌性中全部个体为宽叶（占全部子代数的1/2）；若使子代的雄性个体既有宽叶，又有窄叶，其母本的基因型必然为XBXb。可用遗传图解表示如下： P XBXbXBY 宽叶雌株宽叶雄株 F1 XB XB XB Xb XB Y Xb Y 宽叶雌株 宽叶雌株 宽叶雄株 窄叶雄株 3 ： 1【答案】 （1）XBXB、XbY（2）XBXB、XBY（3）XBXb、XbY（4）XBXb、XBY3 从性遗传3.1 概述从性遗传指某些常染色体上的基因控制的性状表达时代，杂合子表现型从属于性别的现象。常见的从性遗传现象有人类秃头性状的遗传、绵羊的有角和无角等。3.2 典例剖析 【例1】 在人类中，男人的秃头为显性，女人秃头为隐性。现有一非秃头女子，其妹妹秃头，弟弟非秃头，与一个父亲非秃头的秃头男子婚配，则他们婚后生一个秃头子女的概率是_。【命题意图】 考查对特殊遗传现象的理解能力和相关的生物学计算能力。【解析】 人类秃头是常染色体上的基因S控制的一种比较特殊的遗传现象。在男性表现为显性（SS，Ss秃头，），而女性只有在显性纯合时（SS）才秃头，女性不秃头则包括基因型为Ss、ss两种情况。了解题干中暗含的这层意思是影响解题的关键因素。（1）推导双亲基因型。据题意知：男子的基因型为Ss；女子的基因型为2/3Ss或1/3ss（该女子非秃头，必含有s基因，据“其妹妹秃头，弟弟非秃头”推知其父母的基因型均为Ss，则不难推知“该女子非秃头”的基因型是：2/3Ss或1/3ss）（2）概率计算。若基因型为Ss的男子与基因型为2/3Ss的女性婚配，则后代子女中秃头的情况为：P男秃=2/33/41/2=3/12P女秃=2/31/41/2=1/12若基因型为Ss的男子与基因型为1/3ss的女性婚配，则后代子女中秃头的情况为：P男秃=1/31/21/2=1/12P女秃=1/301/2=0综合，则他们婚后生一个秃头子女的概率是：P秃头=3/12+1/12+1/12=5/12【答案】 5/12【例2】 绵羊的有角（H）对无角（h）是显性，白毛（B）对黑毛（b）为显性，两对基因分别位于两对常染色体上。其中羊角的基因型为杂合子（Hh）时，雌羊无角，雄羊有角。现让一只有角黑毛公羊与多只基因型相同的无角白毛母羊交配，产生足够多的子代。子代雄羊中有角与无角各一半，白毛与黑毛各一半；子代雌羊全部为无角羊，白毛与黑毛各一半。请回答：（1）推断双亲的基因型：_。（2）从上述子代中挑选出一只有角白毛公羊与多只基因型为Hhbb母羊交配，产生足够多的子代，用遗传图解表示子代雌雄个体表现型及比例。【命题意图】 考查自由组合定律的知识和应用能力。【解析】 根据题意可知，（1）这只有角黑毛公羊（H_bb）无角白毛母羊（_hB_）交配，子代雄羊中出现无角半，雌羊全部为无角羊，且雌雄羊中白毛与黑毛各一半子代，则父本基因型为Hhbb，母本基因型为hhBb。（2）由父本和母本基因型可知，从子代中挑选出的这只有角白毛公羊基因型为HhBb，它与基因型为Hhbb母羊交配，遗传图解如下：P Hhbb HhBbF1 1/8 HHBb 1/8HHbb 2/8HhBb 2/8Hhbb 1/8hhBb 1/8hhbb雄性子代：有角白毛:有角黑毛:无角白毛:无角黑毛=3:3:1:1雌性子代：有角白毛:有角黑毛:无角白毛:无角黑毛=1:1:3:3【答案】 （1）父本：Hhbb；母本：hhBb （2）雄性子代：有角白毛:有角黑毛:无角白毛:无角黑毛=3:3:1:1雌性子代：有角白毛:有角黑毛:无角白毛:无角黑毛=1:1:3:34 显性相对性显性的相对性：具有相对性状的亲本杂交，杂种子一代中不分显隐性，表现出两者的中间性状（不完全显性）或者是同时表现出两个亲本的性状（共显性）具有相对性状的亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。例如紫茉莉的花色，纯合白花和红花杂交，子代表现为粉红色。如柴茉莉红花品系和白花品杂交，F1代即不是红花，也不是白花，而是粉红色花，F1自交产生的F2代有三种表型，红花，粉红花和白花，其比例为1：2：1。 另如，红白金鱼草的花色（红花、白花、粉红）也是不完全显性；金鱼中的透明金鱼（TT） 普通金鱼（tt） F1 半透明（五花鱼）F1自交F2 1/4透明金鱼 、2/4半透明、 1/4普通金鱼。如果子代杂合子既表现显性性状又表现隐性性状，则称之为共显性。【例1】 牡丹花的花色种类多种多样，其中白色的是不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因（A和a、B和b）所控制；显性基因A和B可以使花青素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交，就能得到中等红色的个体，若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是A3种 9:6:1 B4种 9:3:3:1C5种 1:4:6:4:1 D6种 1:4:3:3:4:1【命题意图】 考查对自由组合定律的理解及灵活运用能力。【解析】 由题干叙述可知，中等红色的个体基因型为AaBb，自交后代的基因型及比例为：分别为AABB:AaBB:AABb:AaBb:AAbb :Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:2:4:1:2:1:2:1。因显性基因A和B可以使花青素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加，所以后代的基因组合会有5种情况，分别为4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因，共有5种表现型，其比例为1:4:6:4:1。【答案】 C 【例2】（16分）小鼠的MHC（主要组织相容性复合体）由位于17号染色体上的基因群控制， 科学家利用基因群组成为aa的A品系小鼠和基因群组成为bb的B品系小鼠进行了如图17所示的杂交实验，并获得了X品系小鼠。请据此图回答：（注：不考虑MHC基因群内各基因通过染色体交叉互换进行基因重组） （1） 小鼠MHC的遗传 （遵循、不遵循）基因的自由组合定律，F1的基因群组成 为 。 （2） 研究表明，器官移植时受体是否对供体器官发生免疫排斥，只取决于两者的MHC 是否完全相同。从F2、F3、至F20中选出ab小鼠的方法是：将杂交后代小鼠的皮肤移植到A品系小鼠身上，选择 。 （3） F21中X品系小鼠占的比例是 ，获得的X品系小鼠的遗传物质除了MHC基因群外，其它与 品系小鼠的基本一致。若将X品系小鼠的皮肤移植到 品系小鼠时会发生免疫排斥。 （4） 已知小鼠对M、N抗原免疫应答由一对等位基因控制，A品系小鼠对M应答，对N不应答；B品系小鼠对M不应答，对N应答；F1对M、N均应答。 F21小鼠的表现型有 种。 若X品系小鼠的表现型为 ，则能确定小鼠针对M、N抗原免疫应答的基因属于MHC基因群。【答案】 （1）不遵循 ab （2）会发生免疫排斥的（小鼠）（3）1/4 A A （4） 1或3 对 M不应答，对N应答5 由变异产生的遗传题5.1 染色体变异【例1】 雄性家蚕生命力强，饲料利用效率高,茧丝质量好。现有家蚕品种甲和乙，它们的性染色体、10号染色体及卵色基因组成如图15所示。已知蚕卵（受精卵）同时具有A、B基因时为黑色,否则为白色。育种工作者期望利用甲、乙品种获得新品种，以实现通过选择卵色只养雄蚕。(1)甲品种家蚕的W染色体上有来自10号染色体的片段，且10号染色体缺失了B基因所在的片段，上述变异属于_。(2)让甲、乙品种家蚕杂交，获得F1蚕卵, F1蚕卵完成发育后，再让雌、雄蚕蛾相互交配，获得F2蚕卵。选择_色的F2蚕卵,完成发育后即为新品种（丙）。丙品种的基因型是_获得丙品种的育种方法属于_。(3)若让丙品种家蚕与_品种家蚕交配，并且选择_色蚕卵孵化，即可实现只养雄蚕。(4)家蚕卵色的遗传_ (符合/不符合)交叉遗传的特点。(5)进一步研究发现：A基因的表达产物是蚕卵表现黑色所需的一种酶，这一事实表明基因可以通过控制_来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。B基因的表达产物是蚕卵表现黑色所需的一种载体蛋白，将B基因的反义RNA注入到预期为黑色的蚕卵中，导致B基因的mRNA与_形成了双链结构，阻止了_过程，进而导致蚕卵为白色。【答案】（1）染色体（结构）变异（染色体易位） （2）白 aaZZ 杂交育种（3）甲 白（4）不符合 （5）酶的合成 反义RNA 翻译5.2 交叉互换【例1】 某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（见下图）。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释合理的是（ ） A. 减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB. 减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C. 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D. 减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【答案】D【解析】本题综合考查了运用用减数分裂（四分体时期）特点、基因突变、染色体结构变异（缺失）及其遗传规律分析材料，获得信息，解决问题的能力。由题干信息知染色体缺失（涉及3、4）花粉不育，如果不考虑变异，减数第一次分裂后，正常和缺失组成的这对同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞中，含有缺失（涉及3、4）染色体的次级精母细胞不管减数第二次分裂时非姐妹染色单体怎样分离和随机组合，花粉都不育，因此正常情况下该植物做只能产生白色隐性基因b的配子，测交后代不能出现红色性状；本题难点是A、D两选项的区别，如果出现基因突变bB，则后代会出现红色性状，但在自然状态下基因突变频率是很低的，因而出现的数量极其少，而达不到题干信息中要求的“部分”表现为红色性状的要求；而根据基因重组四分体时期非姐妹染色单体发生交叉互换知，染色单体3或4上的红色显性基因B和染色单体1或2上的白色隐性基因b发生交换，因而能够产生含有红色显性基因B的配子，则后代会出现红色性状，且由减数第一次分裂前期的特点知“四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段”（人教版原话），测交后代更可能会出现部分红色性状，最符合题意。因此在分析问题时应把握住关键词“部分”，否则勿选A项。【例2】 斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具体纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验（1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是 和 。将重组质粒显微注射到斑马鱼 中,整合到染色体上的G基因 后，使胚胎发出绿色荧光。（2）根据上述杂交实验推测 亲代M的基因型是 （选填选项前的符号） a. DDgg b. Ddgg 子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括 （选填选项前的符号） a. DDGG b. DDGg c. DdGG d. DdGg（3）杂交后，出现绿荧光（基友红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代 （填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的 发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为 。 【答案】（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达（2）b b、d（3）N 非姐妹染色单体 【解析】此题考查基因工程、基因的自由组合定律和减数分裂等知识，以及理解能力、获取信息的能力、实验探究能力和综合运用能力。命题材料和角度都非常新颖，又恰当地处理好了新题与难题的关系。既很好地体现了跨模块结合的新要求，又充分体现了理科综合能力测试的魅力。（1）将目的基因绿色荧光蛋白基因G与质粒结合，首先需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶连接目的基因与质粒，使之形成重组质粒。将重组质粒导入斑马鱼的受精卵中，整合到斑马鱼染色体上的目的基因G在斑马鱼胚胎细胞中表达会产生绿色荧光蛋白，使胚胎出现绿色荧光。 （2）由于M和N的后代中出现了红绿荧光（dd