24年高中生物高考真题分类题库-遗传的基本规律

1.(2024·全国甲卷·T6)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是()A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂【解析】选A。假设直翅与弯翅由基因A、a控制,灰体与黄体由基因B、b控制,红眼与紫眼由基因D、d控制。直翅黄体♀×弯翅灰体♂,即AAXbXb×aaXBY,F1雌雄果蝇基因型分别为AaXBXb、AaXbY,按照拆分法,Aa×Aa→直翅∶弯翅=3∶1,XBXb×XbY→灰体∶黄体=1∶1,则F1自由交配所得F2性状分离比为直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体=3∶3∶1∶1,A符合题意。直翅灰体♀×弯翅黄体♂,即AAXBXB×aaXbY,F1雌雄果蝇基因型分别为AaXBXb、AaXBY,按照拆分法,Aa×Aa→直翅∶弯翅=3∶1,XBXb×XBY→灰体∶黄体=3∶1,则F1自由交配所得F2性状分离比为直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体=9∶3∶3∶1,B不符合题意。弯翅红眼♀×直翅紫眼♂,即aaDD×AAdd,F1果蝇基因型为AaDd,依据自由组合定律,F1自由交配所得F2性状分离比为直翅红眼∶直翅紫眼∶弯翅红眼∶弯翅紫眼=9∶3∶3∶1,C不符合题意。灰体紫眼♀×黄体红眼♂,即ddXBXB×DDXbY,F1雌雄果蝇基因型分别为DdXBXb、DdXBY,按照拆分法,Dd×Dd→红眼∶紫眼=3∶1,XBXb×XBY→灰体∶黄体=3∶1,则F1自由交配所得F2性状分离比为灰体红眼∶灰体紫眼∶黄体红眼∶黄体紫眼=9∶3∶3∶1,D不符合题意。2.(2024·新课标全国卷·T5)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是()A.①②个体均为杂合体(子),F2中③所占的比例大于⑤B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2【解题指南】(1)获取信息:P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物。由“这2对等位基因位于非同源染色体上”可知,两对等位基因的遗传符合自由组合定律。(2)扫清障碍:题图P1、P2上部和下部只有1条带,可知P1、P2为纯合子;而F1上部和下部都有2条带,可知F1为杂合子。【解析】选D。本题考查基因的自由组合定律和PCR电泳。由题图中P1、P2上部和下部只有1条带,而F1上部和下部都有2条带可知:P1、P2为纯合子,F1为杂合子,且两对等位基因的遗传符合自由组合定律。设第一对等位基因为A/a,第二对等位基因为B/b,其中,上两条条带对应A和a,具体哪一条代表A,对后面比例与电泳结果无影响,对于B和b也是如此,假设基因由上到下依次为A、a、B、b,则P1的基因型为AAbb,P2的基因型为aaBB,F1的基因型为AaBb。①的基因型为AaBB,②的基因型为Aabb,均为杂合子;F2中,③的基因型为AABb,所占比例为1/8,⑤的基因型为AABB,所占比例为1/16,③所占比例大于⑤,A正确;图中缺少aaBb基因型对应的电泳图谱,其电泳结果为3条带,分别为第2、3和4

条带,B正确;③和⑦杂交,对应的杂交组合为AABb×aabb,子代的基因型为AaBb和Aabb,②的基因型为Aabb,⑧的基因型为AaBb,电泳结果相同,C正确;①的基因型为AaBB,其自交子代的基因型及比例为AABB∶AaBB∶aaBB=1∶2∶1,④的基因型为aaBB,因此①自交子代与④电泳结果相同的占1/4,D错误。3.(2024·黑吉辽高考·T20)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR(D18S51)和X染色体上的STR(DXS10134,Y染色体上没有)的传递,不考虑突变,下列叙述正确的是()A.Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2B.Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4C.Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4D.Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0【解析】选A、B、D。将STR(D18S51)定义为D,STR(DXS10134,Y染色体上没有)定义为S,由于STR具有丰富的多态性,因此,家系中Ⅰ代中部分个体的基因型如下表:Ⅰ-1Ⅰ-2D1D2D3D4XS1XS2XS3YⅡ-1与Ⅱ-2可能的基因型都有4种:D1D3、D1D4、D2D3、D2D4。Ⅱ-1和Ⅱ-2为D1D3、D1D4、D2D3、D2D4的概率均为1/4,当Ⅱ-1为D1D3时,Ⅱ-2基因型有4种:D1D3、D1D4、D2D3、D2D4。①当Ⅱ-1和Ⅱ-2都为D1D3时,Ⅲ-1肯定能得到和Ⅱ-1同样的D,即Ⅲ-1得到Ⅱ-1来自Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4×1/4=1/16;②当Ⅱ-1为D1D3,Ⅱ-2为D1D4(或D2D3)时,Ⅱ-2和Ⅱ-1中相同的D有1/2的概率传递给Ⅲ-1,即Ⅲ-1得到Ⅱ-1来自Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4×1/4×1/2=1/32;③当Ⅱ-1为D1D3,Ⅱ-2为D2D4时,因Ⅱ-2中没有和Ⅱ-1相同的D基因,所以Ⅲ-1不会有和Ⅱ-1相同的D基因,即Ⅲ-1得到Ⅱ-1来自Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为0。综上所述,当Ⅱ-1为D1D3时,Ⅲ-1得到Ⅱ-1来自Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/16+2×1/32+0=1/8。当Ⅱ-1为D1D4、D2D3、D2D4时与为D1D3时相等,所以,Ⅲ-1得到Ⅱ-1来自Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/8×4=1/2,A正确。由于伴性遗传特点,Ⅱ-1与Ⅱ-2都会得到来自Ⅰ-2的XS3,仅对于S基因而言,①Ⅱ-1与Ⅱ-2基因型相同的概率为1/2,若Ⅱ-1与Ⅱ-2基因型相同,则Ⅲ-1肯定能获得和Ⅱ-1相同的XS基因,即Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2。②Ⅱ-1与Ⅱ-2基因型不相同(即其中一个为XS1XS2,另一个为XS2XS3)的概率为1/2,此种情况下,Ⅲ-1能得到Ⅱ-2和Ⅱ-1中相同XS基因的概率为1/2,Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2×1/2=1/4。综上所述,Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2+1/4=3/4,B正确。因为D18S51位于常染色体上,所以Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率与Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率相同,均为1/2,C错误。因DXS10134位于X染色体的非同源区段,根据伴性遗传特点,Ⅲ-1的XS基因来自Ⅰ-1或Ⅰ-2,Ⅲ-4的XS基因来自Ⅰ-3和Ⅰ-4,因此Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0,D正确。4.(2024·山东高考·T8)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()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】选D。本题主要考查人类遗传病的遗传方式的判断。假设控制该遗传病的基因用A/a表示,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不携带该致病基因,则该病可能为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,因Ⅰ-1不患病,Ⅲ-3患病,所以Ⅱ-2一定为杂合子,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,基因型为aa,Ⅲ-3患病,基因型为Aa,且Ⅲ-1表型正常,可推出Ⅱ-2一定患病,基因型为Aa,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。5.（多选）(2024·山东高考·T17)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是()实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为AaB.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aaC.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端【解析】选A、C。本题主要考查染色体变异、基因位置的判断。依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上,另因F1中直翅∶弯翅=7∶1,所以在A基因未移接前,两亲本的基因型为AA×Aa(仅考虑A基因),因为如果亲本为AA×AA,不管怎样移接后代全部是直翅,如果亲本为Aa×Aa,不管怎样移接,甲产生含A和a的配子都是1∶1,则后代直翅∶弯翅=3∶1。在①中,如果正常雌果蝇为AA,则后代全为直翅,所以亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,A、C正确;据题意,乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1,因此翅形的遗传与性别无关,所以乙是两条非同源的常染色体之间的移接,因一次染色体移接仅影响产生配子的类型,不影响产生显隐性配子的比例,可推知在移接前,②中亲本的基因型均为Aa,B、D错误。附验证列表①:杂交结果为直翅∶弯翅=7∶1甲雄配子雌配子AXAAYXAOYOAXAAXAX(直翅)AAXY(直翅)AOXAX(直翅)AOXY(直翅)aXAaXAX(直翅)AaXY(直翅)aOXAX(直翅)aOXY(弯翅)验证列表②:乙配子含A∶含a=1∶1,杂交结果为直翅∶弯翅=3∶1乙雄配子雌配子AaAOaOOOAAAa(直翅)AAO(直翅)AaO(直翅)AOO(直翅)aAaa(直翅)AaO(直翅)aaO(弯翅)aOO(弯翅)6.(2024·安徽高考·T12)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】选A。本题考查遗传规律的应用。假设该相对性状由常染色体等位基因A、a控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,由此可知,白色由A基因控制,黄色由a基因控制(控制白色的基因在雄虫中不表达)。随机选取一只白色雌虫和一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色。由于F1雌性无黄色个体,即无基因型为aa的个体,所以亲本杂交组合有以下可能性,分别为①AA×AA、②AA×Aa(或Aa×AA)、③AA×aa。若亲本杂交组合为①,则产生的F1基因型为AA,F1自由交配,产生的F2中雌性全部为白色(AA),D不符合题意。若亲本杂交组合为②,则产生的F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,采用配子法计算后代,F1产生的配子为3/4A、1/4a,则F2雌性中白色(A_)∶黄色(aa)=15∶1,所以F2雌性中白色个体的比例为15/16,C不符合题意。若亲本杂交组合为③,则产生的F1基因型为Aa,F1自由交配产生的F2雌性中白色(A_)∶黄色(aa)=3∶1,所以F2雌性中白色个体的比例为3/4,B不符合题意,故A符合题意。7.(2024·广东高考·T14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是()A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果【解析】选C。本题考查自由组合定律以及连锁交换的现象。根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1,B错误;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株(A_F_)与绿茎雄性不育株(aaff)的比例约为3∶1,C正确;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果,D错误。8.(2024·甘肃高考·T20)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如下表。回答下列问题。(要求基因符号依次使用

A/a,B/b)表型正交反交棕眼雄6/163/16红眼雄2/165/16棕眼雌3/163/16红眼雌5/165/16(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为

;其中一对基因位于Z染色体上,判断依据为

(2)正交的父本基因型为,F1基因型及表型为

。

(3)反交的母本基因型为、F1基因型及表型为

。

(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径,写出控制酶合成的基因和色素的颜色:

【解析】(1)依据表格信息可知,无论是正交6∶2∶3∶5,还是反交3∶5∶3∶5,均符合9∶3∶3∶1的变式,因此可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;正交、反交实验F2中雄性个体棕色眼和红色眼的比值不同,可说明其中一对基因位于Z染色体上。(2)依据正交结果,F2中棕眼∶红眼=9∶7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,太阳鹦鹉性别决定方式为ZW型,在雄性个体中,棕眼个体比例为

3/4

,在雌性个体中,棕眼个体比例为3/8(3/4×1/2),那么F1中个体的基因型应为AaZBZb(棕眼雄性)、AaZBW(棕眼雌性),亲本均为纯合个体,基因型分别为aaZBZB(雄性)、AAZbW(雌性)。(3)依据正交结果可推出反交亲本的基因型应为AAZbZb、aaZBW,则个体的基因型为AaZBZb(棕眼雄性)、AaZbW(红眼雌性)。(4)已知棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,可推出基因①为A(或B),控制酶1的合成,促进红色前体物合成③红色中间物,基因②为B(或A),控制酶2的合成,促进红色中间物合成④棕色产物。答案:(1)正反交实验F2

中的性状分离比分别为6∶2∶3∶5和3∶5∶3∶5,其分离结果符合9∶3∶3∶1的变式正交、反交实验F2中雄性个体棕色眼和红色眼的比值不同(2)aaZBZB

AaZBZb(棕眼雄性)、AaZBW(棕眼雌性)(3)aaZBW

AaZBZb(棕眼雄性)、AaZbW(红眼雌性)(4)①为基因A(或B);②为基因B(或A);③为红色;④为棕色9.(2024·河北高考·T23)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。实验杂交组合F1表型F2表型和比例①P1×P2非圆深绿非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿=9︰3︰3︰1②P1×P3非圆深绿非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹=9︰3︰3︰1回答下列问题:(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循定律,其中隐性性状为。

(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用进行杂交。若F1瓜皮颜色为,则推测两基因为非等位基因。

(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为。

(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是

同时具有SSR2的根本原因是

。

(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。

【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因位置判断相关知识。(1)由实验①结果可知,只考虑瓜皮颜色,F1为深绿,F2中深绿︰浅绿=3︰1,说明该性状的遗传遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。(2)由实验②可知,F2中深绿︰绿条纹=3︰1,也遵循基因的分离定律,结合①,不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用P2和P3进行杂交,控制绿条纹和浅绿性状基因有两种可能性,可能性一:两基因为同一基因不同方向的隐性突变,设P2为a1a1,P3为a2a2,则杂交后代瓜皮颜色为浅绿或者绿条纹。可能性二:两基因为非等位基因。根据题意,可设P2为aaBB,P3为AAbb,则F1为AaBb,表现为深绿。(3)结合调查结果,由实验①可知西瓜瓜形是由一对等位基因控制的不完全显性遗传,若以C/c表示其等位基因,则长形基因型为CC,椭圆形为Cc,圆形为cc,则F2非圆瓜中有1/3为长形,2/3为椭圆形,故椭圆形深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意得实验①中三对等位基因位于非同源染色体上,P1基因型为AABBCC,P2基因型为aaBBcc,F1为AaBBCc,因B基因纯合,仅考虑基因A与C即可,实验①的F2自交,两对等位基因分开分析,F2中CC︰Cc︰cc=1︰2︰1,自交子代中圆形(cc)的占比=1/4+1/2×1/4=3/8;F2

中AA︰Aa︰aa=1︰2︰1,自交子代中深绿(A_)的占比=1/4+1/2×3/4=5/8,则子代中圆形深绿瓜植株占比为3/8×5/8=15/64。(4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上,故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1,推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子,而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2,根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精。(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合体,其深绿基因最终来源于亲本P1,故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。答案:(1)分离浅绿(2)P2、P3深绿(3)3/815/64(4)9号

F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株10.(2024·广东高考·T18)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年,我国科学家对某一典型的HGF家系(如图)进行了研究,发现ZNF862基因突变导致HGF发生。回答下列问题:(1)据图分析,HGF最可能的遗传方式是。假设该致病基因的频率为p,根据最可能的遗传方式,Ⅳ2生育一个患病子代的概率为(列出算式即可)。

(2)为探究ZNF862基因的功能,以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验,简要写出设计思路:

为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF,可制备携带该突变的转基因小鼠,然后比较的差异。

(3)针对HGF这类遗传病,通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病?作出判断并说明理由:

【解析】本题通过分析遗传系谱图考查人类遗传病和实验设计能力。(1)由题图可知,该病男女患者数量相当,且代代遗传,因此该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传病;假设该病由基因A/a控制,则致病基因A的基因频率为p,正常基因a的基因频率为1-p,Ⅳ2的基因型为Aa,产生的配子基因型为1/2A和1/2a,正常人中基因型为AA的概率为p2,基因型为Aa的概率为2p(1-p),基因型为aa的概率为(1-p)2,Ⅳ2与AA生育患病子代的概率为p2,与Aa生育患病子代的概率为2p(1-p)×3/4,与aa生育患病子代的概率为(1-p)2×1/2,故Ⅳ2生育一个患病子代的概率为p2+2p(1-p)×3/4+(1-p)2×1/2=(1+p)/2。(2)从细胞水平分析,培养该细胞,敲除ZNF862基因,观察细胞表型等变化,可通过比较细胞表型从而探究该基因的功能,设计思路为将正常细胞分为甲、乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲、乙两组细胞表型从而探究该基因的功能;从个体水平分析,通过比较转基因小鼠和正常小鼠牙龈差异可得出该基因的功能。(3)一般不通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病,该方式违反法律和伦理,且存在安全隐患。答案:(1)常染色体显性遗传病(1+p)/2(2)将正常细胞分为甲、乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲、乙两组细胞表型从而探究该基因的功能转基因小鼠和正常小鼠牙龈(3)不可以,违反法律和伦理,且存在安全隐患11.(2024·安徽高考·T19)一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因B/b控制,两对基因独立遗传。回答下列问题。(1)据图可知,两种遗传病的遗传方式为:甲病;乙病。推测Ⅱ-2的基因型是。

(2)我国科学家研究发现,怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的优点是(答出2点即可)。

(3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析,乙病是由于正常基因发生了碱基所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为;若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配的倍。因此,避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。

(4)近年来,反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞中,能与目标基因的mRNA互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。上述家系中,选择基因作为目标,有望达到治疗目的。

【解题指南】解答本题的关键有两点:(1)判断遗传病的遗传方式:无中生有为隐性,生女患病为常隐;有中生无为显性,生女正常为常显。(2)遗传系谱图与电泳图的相互转化:根据遗传系谱图判断Ⅲ-2基因型→根据Ⅲ-2基因型判断电泳图中A、a、B、b对应的条带→写出Ⅱ-4、Ⅱ-6的基因型→计算患病概率。由Ⅲ-2的基因型为aabb可确定基因a、b所对应的条带,进而推出基因A、B所对应的条带。【解析】本题考查遗传系谱图和核酸电泳。(1)据题图分析,由Ⅰ-1和Ⅰ-2患甲病,Ⅱ-3、Ⅱ-5正常,推断甲病为常染色体显性遗传病;由Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病,Ⅱ-2患乙病,可推断乙病为常染色体隐性遗传病。进一步分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型都为AaBb,所以Ⅱ-2的基因型为A_bb,又因为Ⅲ-2只患乙病,则其基因型为aabb,所以Ⅱ-1、Ⅱ-2的基因型分别为aaBb、Aabb。(2)采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断的优点有操作简单、准确安全、快速等。(3)由Ⅲ-2的基因型为aabb可确定基因a、b所对应的条带,进而推出基因A、B所对应的条带,如图所示,由此可知Ⅱ-4、Ⅱ-6的基因型为aaBB。由于b基因的长度小于B基因,说明乙病是由于正常基因B发生了碱基的缺失。只考虑乙病Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都为Bb,可确定Ⅱ-3、Ⅱ-5的基因型为Bb的概率为2/3,所以Ⅲ-3、Ⅲ-5的基因型为Bb的概率为2/3×1/2=1/3。因为在正常人群中乙病携带者的概率为1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为1/3×1/75×1/4=1/900。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是1/3×1/3×1/4=1/36,故若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配方式的25倍。(4)通过分析可知,甲病患者相关基因型为A_,乙病患者相关基因型为bb。根据题意可知,反义RNA药物的治疗原理是阻碍蛋白质翻译的进行,所以上述家系中选择A、b基因为目标,有望达到治疗目的。答案:(1)常染色体显性遗传病常染色体隐性遗传病Aabb(2)操作简便、准确安全、快速等(合理即可)(3)缺失1/90025(4)A、b12.(2024·湖北高考·T22)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)。

(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。

(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出,孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子,再通过基因诊断和试管婴儿等技术,生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,请从减数分裂的角度分析,其原因是。

【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,①错误;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,②正确;B超不能用于检测单基因遗传病,③错误。(2)①Ⅱ-2、Ⅱ-3患该病,Ⅲ-1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ-2的母亲Ⅰ-2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;②Ⅰ-1、Ⅰ-2患该病,Ⅱ-1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ-2的女儿Ⅲ-2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;③Ⅰ-1、Ⅰ-2不患该病,Ⅱ-3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病;④Ⅱ-2的女儿Ⅲ-1不患该病,排除伴X染色体显性遗传病,但无法判断其是否为常染色体显性遗传病。故一定不属于S病的是③;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。(3)乙为常染色体显性遗传病患者,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因,因此该电泳图不能确定2号和4号个体携带了致病基因。(4)该类型疾病女性患者属于杂合子,她的致病基因和正常基因随减数第一次分裂同源染色体的分离而分开,从而可能产生不含致病基因的卵细胞。答案:(1)②(2)③系谱图③中Ⅰ-1、Ⅰ-2不患该病,Ⅱ-3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病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,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因(4)该类型疾病女性患者属于杂合子,她的致病基因和正常基因随减数第一次分裂同源染色体的分离而分开13.(2024·新课标全国卷·T34)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及分离比是。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是

。

(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证这2对等位基因不位于1对同源染色体上这一结论的实验结果是

。

(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体(子)的杂交实验思路是

。

【解析】本题考查基因的自由组合定律、显隐性的判断和筛选纯合子的实验设计。(1)两种性状的个体杂交,若后代只有一种性状,该性状为显性性状,若无法分辨说明后代有两种性状,又是不同性状的一对基因杂交,只能是测交类型,即黑刺∶白刺=1∶1。亲本中至少有一个杂合子,分别自交观察后代是否发生性状分离。也可以选择F1个体自交,子代发生性状分离个体的性状是显性性状。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,说明黑刺和雌性株是显性性状,两对等位基因不位于一对同源染色体上,符合自由组合定律,F1经诱雄处理后自交得F2,F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)因为白刺为隐性性状,雌性株为显性性状,可以通过自交的方式来判断个体是否是纯合子。首先在F2中挑选白刺雌性株,经人工诱导产生雄花之后自交,后代不发生性状分离的个体即为纯合子,其产生的子代也是纯合子。答案:(1)黑刺∶白刺=1∶1F1个体自交,子代发生性状分离个体的性状是显性性状(2)F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1(3)从F2中挑选白刺雌性株,经人工诱雄后自交,若后代不出现普通株,则该植株为纯合白刺雌性株,其自交产生的子代也是纯合白刺雌性株14.(2024·全国甲卷·T32)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。基因R表达过程中,以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是。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中与育性有关的表现型有种。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。

【解析】(1)雄性不育株在杂交过程中只能作母本,用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(雄性不育)与甲回交,子代均表现雄性不育,即与母本表现型相同,说明雄性不育为母系遗传,即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。(2)翻译的场所是核糖体。控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中,核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达,因此乙的基因型是rr(A),丙与乙杂交,F1均表现雄性可育,则丙的基因型为RR(A)或RR(a),子代细胞质来自母本,因此F1的基因型为Rr(A),表现为雄性可育,F1自交,子代的基因型及比例为RR(A)∶Rr(A)∶rr(A)=1∶2∶1,因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。(3)用甲给某雄性不育水稻植株[rr(A)]授粉,杂交子一代均表现雄性不育,因此甲的基因型为rr(a);由(2)可知丙的基因型为RR(A)或RR(a);以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1基因型为Rr(a),表现为雄性可育,F1自交后代F2中的基因型及比例为RR(a)∶Rr(a)∶rr(a)=1∶2∶1,均可育,则F2中与育性有关的表现型有1种。反交结果与正交结果不同,则可说明丙的基因型为RR(A),甲的基因型为rr(a),反交时,丙为母本,F1的基因型为Rr(A),F2中的基因型及比例为RR(A)∶Rr(A)∶rr(A)=1∶2∶1,即F2中与育性有关的基因型有3种。答案:(1)细胞质(2)核糖体3∶1(3)1315.(2024·山东高考·T22)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。组别亲本杂交组合F1的表型及比例甲紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1乙锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒全部为光滑叶黄粒(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是,判断依据是

。

(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。

(3)图中条带②代表的基因是;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为。

(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路:;预期调查结果并得出结论:

。

(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)【解析】本题主要考查孟德尔遗传定律的应用、基因位置的判断等知识点。(1)根据表格中甲组的杂交子代中,紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒且颜色性状和茎秆高度可以自由组合,结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知,花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。(2)根据乙组杂交结果可