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文档简介

第五单元

遗传的基本规律和伴性遗传第13讲基因的分离定律

1.阐明有性生殖中基因的分离和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.性状分离比的模拟实验。目录CONTENTS02考点二01考点一03考点三04课时作业01考点一1.豌豆作为遗传材料的优点自花纯种异花2.孟德尔人工杂交实验的过程人工去雄全部雄蕊防止自花传粉外来花粉人工授粉去雄花的雌蕊成熟套袋隔离人工授粉3.遗传的基本概念(1)性状类同一性状不同一对相对性状的纯合显性性状和隐性性状(2)个体类(3)基因类同源相同相对性状源染色体非同同源染色体(4)交配类不同自花传粉或同株异花相同隐性纯合子母本父本4.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”法(1)观察现象、提出问题高茎(2)分析问题、提出假说遗传因子成对分离成单随机结合4成单(3)演绎推理、验证假说隐性纯合子高茎∶矮茎=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。5.分离定律(1)内容在生物的体细胞中,控制__________的遗传因子成对存在,不相融合;在形成_____时,成对的遗传因子发生_____,分离后的遗传因子分别进入__________中,随_____遗传给后代。同一性状配子分离不同的配子配子(2)实质:__________随______________的分开而分离。等位基因同源染色体(3)适用范围①一对等位基因控制的_____________的遗传。②___________________上的基因。③进行___________的真核生物。6.性状分离比的模拟实验(1)实验原理:甲、乙两个小桶分别代表________________,甲、乙小桶内的彩球分别代表___________,用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中____________________。一对相对性状细胞核内染色体有性生殖雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子的随机结合(2)实验步骤(3)结果与结论:彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈_________,彩球代表的显隐性状的数值比接近_________。1∶2∶13∶1(4)实验注意问题①要______抓取,且抓完一次将小球______原小桶并摇匀,目的是保证两种雌配子或两种雄配子的比例相同。②重复的次数足够多。③每个小桶内的2种彩球数量要相等。因为雄配子的数量远多于雌配子数量,两桶内的彩球数量可以不相等。随机放回题型一一对相对性状的杂交实验[例1]假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是(

)A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的解析:孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;孟德尔的遗传规律不能解释核基因中的连锁互换定律,B错误;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程是:若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代出现两种性状,分离比接近1∶1,C错误。[例2]

(2025·西安模拟)在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了杂交、自交和测交。下列相关叙述中不正确的是(

)A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型B.自交可以用来判断一对相对性状的显隐性C.培育所需显性性状的纯合子的优良品种时要利用测交和杂交D.测交能用来验证分离定律和自由组合定律解析:培育所需显性性状的纯合子的优良品种时要利用自交方法,淘汰出现性状分离的杂合子,获得显性纯合子,C错误。[例3]已知大豆的高茎与矮茎受同源染色体上一对等位基因控制,其花的结构和生理特性与豌豆相似。现甲、乙两组各取100粒大豆种子(假设每粒大豆种子的繁殖能力相同),分别在适宜的条件下种植并繁殖。从甲、乙两组获得的种子中分别随机选取1500粒并种植,获得子代植株,其中甲组子代植株为高茎1125株、矮茎375株;乙组子代植株为高茎1200株、矮茎300株。根据上述信息,判断下列说法正确的是(

)A.甲、乙组子代的表型及比例符合典型的性状分离比,可推断高茎为显性B.乙组子代的矮茎大豆植株中出现了一定数目的个体致死C.控制大豆高茎、矮茎的等位基因位于常染色体或X染色体上D.据子代数据无法得出甲、乙组亲代中不能稳定遗传大豆种子的比例解析:性状分离是指杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,由题干信息及乙组子代的植株数量可知,乙组的亲代不都是杂合子,乙组的子代不符合典型的3∶1性状分离比,A错误;甲、乙两组亲代、子代数目分别相同,亲代表型未知且种子繁殖力相同,根据题中数据无法确定乙组是否有个体致死,B错误;大豆花的结构与豌豆相似,均为两性花,雌雄同体,因此控制大豆高茎、矮茎的等位基因一定不位于X染色体上,C错误;大豆花的结构和生理特性与豌豆相似,自然条件下是自花传粉,即进行自交,甲、乙两组亲代植株表型未知,只根据子代数据无法得出亲代中杂合子的比例,D正确。几种交配方式的应用(1)如果题目要求的是验证分离定律或自由组合定律,首先想到用自交或测交的方式。如果自交或测交后代出现典型的孟德尔性状分离比,则说明符合分离定律或自由组合定律。(2)如果题目要求将不同优良性状集于一体,首先想到用杂交的方式。(3)如要题目要求不断提高品种的纯度,首先想到用自交的方式。(4)如果题目要求判断性状的显隐性关系,首先想到用自交的方式,新出现的性状为隐性性状。(5)如果题目要求判断一个显性个体是否为纯合子,首先想到用自交(或测交)的方式,后代只有一种性状为纯合子,否则为杂合子。(6)如果题目要求判断基因的位置是位于常染色体上还是性染色体上,首先想到用正反交的方式。注:测交不能提高品种的纯度。题型二性状分离比的模拟实验[例4]

(2021·浙江6月选考改编)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是(

)A.该实验模拟基因自由组合的过程B.重复100次实验后,Bb组合约为16%C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数解析:该实验仅涉及一对等位基因,其遗传不符合自由组合定律,A错误;每个容器中的红色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中携带B(或b)配子的比例,即人群中携带B、b配子的概率分别为0.2、0.8,故Bb组合出现的概率为2×0.2×0.8×100%=32%,B错误;当人群中B基因的频率为0.2,b基因的频率为0.8时,患病(BB、Bb)比例为0.2×0.2×100%+32%=36%,即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体,C正确;乙容器的红色豆子数与白色豆子数比例模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率,D错误。题型三基因分离定律的实质及验证[例5]二倍体水稻的粳性与糯性是一对相对性状,已知粳性花粉遇碘呈蓝黑色,糯性花粉遇碘呈橙红色。高茎粳稻与矮茎糯稻杂交,F1均为高茎粳稻。若用F1验证基因的分离定律,下列方法不正确的是(

)A.将F1的花粉粒用碘液处理,统计蓝黑色与橙红色花粉粒的比例B.让F1与矮茎糯稻杂交,统计后代高茎与矮茎植株的比例C.让F1自交,统计自交后代中高茎与矮茎植株的比例D.让F1自交,统计自交后代中蓝黑色植株与橙红色植株的比例解析:根据题干信息“高茎粳稻与矮茎糯稻杂交,F1均为高茎粳稻”可知,高茎对矮茎为显性(相关基因用D、d表示),粳性对糯性为显性(相关基因用W、w表示),F1(高茎粳稻)的基因型为DdWw。F1产生的花粉中含W的花粉粒(遇碘呈蓝黑色)与含w的花粉粒(遇碘呈橙红色)的比例若为1∶1,则说明Ww可产生两种等量配子,故可用花粉鉴定法验证基因的分离定律,A正确;让F1(Dd)与矮茎(dd)杂交,若子代高茎∶矮茎=1∶1,说明Dd可产生两种等量配子,故可用测交法验证基因的分离定律,B正确;让F1(Dd)自交,若子代高茎∶矮茎=3∶1,说明Dd可产生两种等量配子,故可用自交法验证基因的分离定律,C正确;水稻的粳性与糯性的性状可在花粉中(用碘液处理)表现出来,不能表现为植株的颜色,D错误。[例6]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__________。(2)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。显性性状答案: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,若子代不出现性状分离,具有相对性状子代杂交,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让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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。解析:(2)玉米是异花传粉作物,茎顶开雄花,叶腋开雌花,因此自然条件下可能是杂合的,也可能是纯合的,故要用这两种玉米籽粒作为材料验证分离定律,采用自交法或测交法验证。①自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题干提供的实验材料,进行合理设计即可。“四法”验证基因的分离定律(1)自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法:若测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。(4)单倍体育种法:取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗并培育成植株,若植株有两种表型且比例为1∶1,则符合基因的分离定律。题型四基因分离定律的应用[例7]一对表型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个半乳糖血症基因携带者的女性结婚,他们生育一个患半乳糖血症女儿的可能性是(

)A.1/4 B.1/6C.1/8 D.1/12[例8]玉米是重要的粮食作物,自然条件下既能自交也能杂交,存在杂种优势(即杂合子表现出的某些性状或综合性状优于其纯合亲本的现象),因此农田中种植的玉米均为杂合子。回答下列问题:(1)具有杂种优势的个体自交,子一代都会出现优势衰退的现象,其原因是____________________________________________________________。若亲代(只考虑1对等位基因)连续自交3代,具有杂种优势的植株所占的比例为________。杂合子产生配子时等位基因分离,使自交子代出现一定比例的纯合子1/8(2)玉米的出籽率由基因B、b控制,现有一定数量的基因型为BB和bb的籽粒,农科所想每年都获得生产所需的杂交种,请用遗传图解和必要的文字说明表示其育种流程。(3)玉米种植过程中,遇到连续阴雨天气会造成花粉吸水涨破,用一定浓度的生长素类调节剂处理________(填“能”或“不能”)避免玉米的减产。答案:不能解析:(1)若亲代连续自交3代,具有杂种优势的植株所占的比例为(1/2)3=1/8。(3)适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的雌蕊柱头可以获得无子果实,但玉米收获的是种子,种子是由受精卵发育而来的,若玉米传粉季节遇大雨影响了传粉,通过适宜浓度的生长素类调节剂处理也不可避免减产。题型五突变与分离定律[例9]

(2022·山东,6)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是(

)A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形D.④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形杂交组合子代叶片边缘①×②光滑形①×③锯齿状①×④锯齿状①×⑤光滑形②×⑥锯齿状解析:①×③、①×④的子代全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,①×②的子代为光滑形,说明①与②是由不同基因发生隐性突变所致,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,A、B正确;①×②、①×⑤的子代叶片边缘全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;由以上分析可知①与④应是同一基因突变而来,①与⑤是由不同基因发生隐性突变而来,则④与⑤是不同基因突变形成的,④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。[例10]水稻的弯曲穗和直立穗是一对相对性状,野生型水稻为弯曲穗。与直立穗相关的基因有多个,目前在生产上广泛应用的直立穗品系是水稻9号染色体上DEP1基因的突变体——突变体1。(1)用化学诱变剂EMS处理野生型水稻,并采用多代________(填“杂交”“测交”或“自交”),获得一个新型直立穗稳定遗传品系——突变体2。为研究突变体2的遗传特性,将其与纯种野生型水稻进行杂交,得到F1后进行自交,结果见下表。由此结果分析,其遗传符合________定律。半直立穗性状出现说明直立穗基因对弯曲穗基因____________。突变体2直立穗特性的遗传分析自交组合F1表型F2表型及个体数弯曲穗半直立穗直立穗野生型×突变体2半直立穗185365170基因分离不完全显性(2)检测发现,突变体2直立穗基因(DEP2)位于7号染色体上。该基因突变使突变体2中相应蛋白质的第928位的精氨酸(AGG)置换成了甘氨酸(GGG)。利用________技术分析,发现该基因发生1个碱基对的改变。由此推测DEP2基因内部的变化可能是__________________________。(3)已知突变体1直立穗的遗传特性与突变体2相同。将突变体1纯合子与突变体2纯合子杂交,然后将F1与野生型进行杂交,若F2表型及比例为____________________________________(细胞含2个或以上直立穗基因则表现为直立穗),则证明DEP1基因与DEP2基因互为非同源染色体上的非等位基因。DNA测序碱基替换(A-T变成G-C)弯曲穗∶半直立穗∶直立穗=1∶2∶1解析:(1)水稻是雌雄同株植物,用化学诱变剂EMS处理野生型水稻,并采用多代自交,获得一个新型直立穗稳定遗传品系——突变体2。为研究突变体2的遗传特性,将其与纯种野生型水稻进行杂交,得到F1后进行自交,F2中弯曲穗∶半直立穗∶直立穗=1∶2∶1,由此结果分析,其遗传符合基因的分离定律。半直立穗性状出现说明直立穗基因对弯曲穗基因不完全显性。(3)由突变体1直立穗的遗传特性与突变体2相同,可知突变体直立穗的遗传也具有不完全显性的现象,若用aa表示突变体1、bb表示突变体2,则突变体1纯合子为aaBB,突变体2纯合子为AAbb,杂交得到F1为AaBb;野生型应该为纯合弯曲穗,即AABB;当DEP1基因与DEP2基因为非同源染色体上的非等位基因时,F1与野生型杂交得到F2的基因型及比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb=1∶1∶1∶1,其中AABB表现为弯曲穗、AaBB和AABb表现为半直立穗、AaBb表现为直立穗,因此最终的表型及比例为弯曲穗∶半直立穗∶直立穗=1∶2∶1。[例11]二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和现象(即自花传粉后不产生种子),主要通过薯块进行无性繁殖,育种十分困难。我国科研人员培育出二倍体自交亲和植株RH,利用它进行育种。(1)科研人员用RH与自交不亲和植株进行杂交,实验结果如图1所示。①自交亲和与自交不亲和由一对等位基因控制。研究人员推测,自交亲和是_____(填“显性”或“隐性”)性状,判断依据是________________________________________________________。②F1中自交亲和的植株自交,子代未出现3∶1的性状分离比,请尝试作出合理解释:自交时,________________________________________,无法产生种子。显性

F1自交亲和植株的自交后代既有纯合子也有杂合子含有隐性基因的雌配子或雄配子不能完成受精(2)除自交不亲和外,马铃薯还存在自交衰退现象。研究者测定了4个候选的自交不亲和马铃薯植株(E、G、H和C)和153个二倍体马铃薯植株的基因杂合度和有害基因数量,结果如图2所示。①据图分析,马铃薯的有害基因可能以________状态存在。因此,马铃薯长期无性繁殖,易出现自交衰退的现象,其原因可能是________________________________,表现出不利性状。②据图2结果分析,研究者选择E、G作为候选植株开展后续研究,依据是________________________________。杂合隐性有害基因自交后会形成纯合子基因杂合度低和有害基因数量少③请写出利用RH将E改造为自交亲和植株的育种方案,以图解形式绘制在方框内。答案:[例12]二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是________。(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→________________→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为____条。黄化叶用限制酶B处理3(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为______。②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作为__________________________________。50%在开花前把田间出现的绿叶植株除去解析:(1)野生型油菜进行自交,后代中既有野生型又有黄化叶,由此可以推测黄化叶是隐性性状。(2)野生型基因电泳结果有一条带,叶黄化的基因电泳结果有两条带,则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。(3)①设育性基因为D、d,叶色基因为B、b,由图丙黄化A1与A植株的杂交结果可判断雄性不育品系A为显性纯合子(BBDD),黄化A1为隐性纯合子(bbdd),A植株的绿叶雄性不育子代(BbDd)与黄化A1(bbdd)杂交,后代中一半黄化,一半绿叶。②黄化A植株与黄化A1杂交,后代皆为黄化植株,如果黄化A植株接受了其他品系的花粉,则产生的后代为绿叶植株,这些绿叶植株即受到了其他品系花粉的污染。应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。考点二02题型一性状显隐性的判断1.根据子代性状判断[例1]某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是(

)A.抗病株×感病株B.抗病纯合体×感病纯合体C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体解析:抗病株与感病株杂交,若子代有两种性状,则不能判断显隐性关系;抗病纯合体×感病纯合体,后代表现出来的性状即为显性性状,据此可以判断显隐性关系;抗病株×抗病株(或感病株×感病株),只有后代出现性状分离时才能判断显隐性;抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯合体×感病纯合体),后代肯定为抗病(或感病),据此不能判断显隐性关系。[例2]研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料。通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。(1)若诱变后某植株出现一个新性状,可通过________交判断该性状是否可以遗传,如果子代仍出现一定比例该突变性状,则说明该性状可遗传,根据子代________________,可判断该突变是否为单基因突变。(2)经大量研究,探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径,简图如下。自表型的分离比由图可知,R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能。乙烯与________结合后,酶T的活性________,不能催化E蛋白磷酸化,导致E蛋白被剪切。剪切产物进入细胞核,调节乙烯响应基因的表达,植株表现有乙烯生理反应。(3)酶T活性丧失的纯合突变体(1#)在无乙烯的条件下出现____(填“有”或“无”)乙烯生理反应的表型。1#与野生型杂交,在无乙烯的条件下,F1的表型与野生型相同。请结合图示从分子水平解释F1出现这种表型的原因:________________________________________________________________。R蛋白被抑制有

杂合子有野生型基因,可产生有活性的酶T,最终阻断乙烯作用途径(4)R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合个体(2#)仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下,该突变基因相对于野生型基因的显隐性,并结合乙烯作用途径陈述理由:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径。若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变,则这种植株的果实成熟期会________。

2#与野生型杂交,F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合,导致酶T持续有活性,阻断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应,其表型与2#一致,因此突变基因为显性推迟题型二纯合子、杂合子的鉴定提醒:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,首选自交法。[例3]

(2022·浙江6月,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:设番茄的紫茎、绿茎由等位基因A、a控制,紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若该株紫茎番茄为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎,A不符合题意;可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则该株紫茎番茄是纯合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则该株紫茎番茄是杂合子,B不符合题意;与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C符合题意;能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定,如果后代都是紫茎,则该株紫茎番茄是纯合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则该株紫茎番茄是杂合子,D不符合题意。[例4]玉米(2n=20)是雌雄异花、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:(1)在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以省去________环节,在开花前直接对雌、雄花序进行________处理即可。(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒是全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子,某同学选取了该玉米果穗上两粒种子作为亲本,单独隔离种植、观察、记录并分别统计子一代植株的性状,子一代全为高茎,他就判断该玉米果穗所有籽粒均为纯合子,可老师认为他的结论不科学,理由是__________________________________________________________________。去雄套袋选择样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部籽粒的遗传因子组成请以该果穗为实验材料,写出科学的实验思路:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预期现象及结论:①______________________________________________________________;②__________________________________________________________________________________________________________________________________;③____________________________________________________________________________________________________________________________________。

让该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全部作为亲本,单独隔离种植、观察、记录并分别统计子一代植株的性状如果后代全是高茎,则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全为纯合子如果后代都有高茎、矮茎,且高茎∶矮茎=3∶1,则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全为杂合子如果一部分的后代全为高茎,一部分的后代有高茎、矮茎,则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒既有纯合子又有杂合子题型三亲子代基因型及表型的互推1.由亲代推断子代的基因型、表型(正推法)亲本组合子代基因型及比例子代表型及比例AA×AAAA全是显性AA×AaAA∶Aa=1∶1全是显性AA×aaAa全是显性Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1显性∶隐性=3∶1Aa×aaAa∶aa=1∶1显性∶隐性=1∶1aa×aaaa全是隐性2.由子代推断亲代基因型(逆推法)(1)填充法:先根据亲代表型写出能确定的基因,显性性状基因型可用A_来表示,隐性性状基因型只有一种aa。根据子代中一对基因分别来自两个亲本,推出未知部分即可。(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa,基因只能来自父母双方,因此亲代基因型中必然都有一个a。(3)分离比法:运用性状分离比直接逆推,如:后代显隐性关系双亲结合方式显性∶隐性=3∶1Aa×Aa显性∶隐性=1∶1Aa×aa只有显性性状AA×AA或AA×Aa或AA×aa只有隐性性状aa×aa[例5]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∶1④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④C.②或③ D.③或④解析:假设控制羽裂叶和全缘叶的相关基因是A、a。植株甲(全缘叶)自花传粉后,子代出现性状分离,可说明植株甲是杂合子,①符合题意;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子(可能双亲都是显性纯合子,也可能双亲都是隐性纯合子),或者双亲中其中一方为显性纯合子,另一方为杂合子,不能判定植株甲是杂合子,②不符合题意;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是1∶1,只能说明一个亲本为隐性纯合子,另一个为杂合子,但不能判定全缘叶和羽裂叶的显隐性,若羽裂叶为显性性状(Aa),则植株甲是纯合子(aa),③不符合题意;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是3∶1,说明全缘叶是显性性状,植株甲和另一全缘叶植株都是杂合子,即Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,④符合题意,B正确。[例6]在孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验中,高茎和矮茎由一对等位基因D/d控制。在杂交实验中,有多株高茎,让其与矮茎进行杂交,子代中高茎∶矮茎=3∶1。下列分析错误的是(

)A.亲代高茎中杂合子比例为1/2B.子代高茎中杂合子比例为2/3C.若亲代高茎自交,则子代高茎∶矮茎=7∶1D.若子代高茎自交,则子代高茎∶矮茎=3∶1解析:多株高茎与矮茎杂交,高茎基因型为DD或Dd,矮茎基因型为dd,子代表型为高茎∶矮茎=3∶1,说明亲代高茎产生的配子种类及比例为D∶d=3∶1,所以亲本中DD∶Dd=1∶1,其中杂合子比例为1/2,A正确;由A项可知,亲本中高茎DD∶Dd=1∶1,矮茎基因型为dd,只能产生d的配子,所以子代高茎全部为杂合子,B错误;亲本中DD∶Dd=1∶1,若亲代高茎自交,则子代中矮茎的比例为1/2×1/4=1/8,高茎的比例为1-1/8=7/8,故子代高茎∶矮茎=7∶1,C正确;由于子代高茎全部为杂合子,Dd自交,则子代高茎∶矮茎=3∶1,D正确。题型四自交和自由交配问题解法一:配子法(常用法)分析:基因型为1/3AA、2/3Aa的雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为2/3A、1/3a,自由交配的后代情况列表如下:子代基因型及比例AA∶Aa∶aa=(4/9)∶(4/9)∶(1/9)=4∶4∶1子代表型及比例A_∶aa=(8/9)∶(1/9)=8∶1

♀配子♂配子2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa解法二:列举法自由交配又叫随机交配,是指在一个进行有性生殖的种群中,一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等,故可采用列举法分析(如表所示)。子代基因型及比例AA∶Aa∶aa=4∶4∶1子代表型及比例A_∶aa=8∶1

♀♂

1/3AA2/3Aa1/3AA1/9AA1/9AA、1/9Aa2/3Aa1/9AA、1/9Aa1/9AA、2/9Aa、1/9aa解法三:运用遗传平衡定律法先根据“一个基因的频率=它的纯合子基因型频率+(1/2)×(杂合子基因型频率)”推知,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,aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9。[例7]某种雌雄同株植物叶片形状的圆形和针形分别受基因A和a控制。以下分析错误的是(

)A.若Aa植株自交,淘汰掉F1中的aa植株,剩余植株自由交配,F2中圆形∶针形=8∶1B.若a基因使花粉一半致死,Aa植株自交,后代圆形∶针形=5∶1C.若a基因使花粉完全致死,Aa×Aa的后代随机交配,Aa的基因型频率不变D.若AA基因型致死,则圆叶植株自交得F1,F1自由交配所得后代中圆形∶针形=1∶1[例9]

(2024·全国甲卷,34,改编)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体(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”)。细胞质(2)将另一性状优良的水稻纯合体(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。核糖体3∶113解析:(1)分析可知,雄性不育株只能作母本,并且在多次杂交过程中,雄性不育株的子代始终表现为雄性不育,即与母本表型相同,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)在基因表达过程中,翻译的场所为核糖体。由第(1)题分析可知,基因A位于细胞质中。且已知基因R位于细胞核中,R的表达产物能够抑制基因A的表达,则丙的基因型为A(RR)或a(RR),雄性不育乙的基因型为A(rr),子代细胞质来自母本,因此F1的基因型为A(Rr),核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达,因此F1表现为雄性可育,F1自交,子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=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)丙为雄性可育,基因型为A(RR)或a(RR),甲也为雄性可育,基因型为a(rr),以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1基因型为a(Rr)雄性可育,F1自交的后代F2可育,即F2中与育性有关的表型有1种。反交结果与正交结果不同,则可说明丙的基因型为A(RR),甲的基因型为a(rr),反交时,丙为母本,F1的基因型为A(Rr),F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1,即F2中与育性有关的基因型有3种。[例10]

“割双眼皮”是一个非常盛行的医疗美容小手术,有些成年人选择用这种方式将自己的单眼皮变成双眼皮。已知双眼皮对单眼皮为显性,由常染色体上的一对等位基因控制。某日,生物兴趣小组成员逛街时遇到一对夫妇(均为双眼皮,但不确定是否为“割的”),带着一双儿女(是双胞胎,且哥哥为单眼皮,妹妹戴着墨镜未能观察到其眼皮性状),他们根据遗传学的相关原理作出了以下判断,其中正确的是(

)A.该对夫妇及儿子的眼皮性状表现可作为判断双眼皮为显性性状的依据B.哥哥为单眼皮,其双胞胎妹妹一定也为单眼皮C.若妹妹也是单眼皮,则该对夫妇一定都是割的双眼皮D.若母亲是割的双眼皮,则妹妹一定携带单眼皮基因解析:设相关基因为A、a。该对夫妇虽然均为双眼皮,但不确定是“割的”还是自然生长的,所以不能依据“一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮儿子”来判断双眼皮是显性性状,A错误;这一双儿女虽然是双胞胎,但一定是异卵双胞胎,所以其基因型不一定相同,因此妹妹不一定为单眼皮,B错误;若该对夫妇的基因型均为Aa,则有可能生出单眼皮的儿子和女儿,C错误;若母亲是割的双眼皮,则其基因型不变,还是aa,所以妹妹一定会继承来自母亲的单眼皮基因a,D正确。考点三03题型一致死现象分析[例1]水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制。基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响。某科研小组让基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病∶感病=4∶1。下列有关叙述错误的是(

)A.水稻的抗病对感病为显性B.基因M/m的遗传遵循基因的分离定律C.亲本水稻植株含m基因的花粉中有一半不育D.F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同解析:题干信息:基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病∶感病=4∶1,可知水稻的抗病对感病为显性,A正确;题干信息:水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制,可见基因M/m的遗传遵循基因的分离定律,B正确;题干信息:基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响;Mm的亲本水稻植株自交,则雌配子M∶m=1∶1,假设雄配子m占x,则F1中mm=1/2x=1/5(题干信息:Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病∶感病=4∶1),x为2/5,M占3/5,即雄配子M∶m=3∶2,可见亲本水稻植株含m基因的花粉中有1/3不育,C错误;F1抗病个体中的杂合子,作父本和作母本时产生的配子比例不同,感病个体作父本和作母本时产生的配子比例相同,所以F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同,D正确。[例2]有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是(

)A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系解析:桔红带黑斑品系繁殖时,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为橄榄绿带黄斑,这说明桔红带黑斑品系为杂合子,且桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,A、B正确;由于桔红带黑斑基因纯合致死,在自然繁育时,桔红带黑斑基因的基因频率降低,因此桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;由于桔红带黑斑基因纯合致死,多次回交也不会获得性状不分离的桔红带黑斑品系,D错误。1.配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:2.合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象。(1)隐性致死:隐性基因纯合时,对个体有致死作用,如植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。(2)显性致死:显性基因具有致死作用,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)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1。题型二不完全显性、镶嵌显性[例4]若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是(

)A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同[例5]镶嵌显性是我国遗传学家谈家桢在研究异色瓢虫斑纹遗传特征时发现的一种遗传现象,即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来,形成镶嵌图式。下图是异色瓢虫两种纯合子杂交实验的结果,有关叙述错误的是(

)A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传遵循基因分离定律B.F2中的黑缘型与均色型均为纯合子C.除去F2中的黑缘型,其他个体间随机交尾,F3中新类型占2/9D.新类型个体中,SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性解析:瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A正确;F1个体间自由交配,F2中应出现三种基因型,SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1,根据图中信息可知,黑缘型与均色型均为纯合子,B正确;除去F2中的黑缘型,新类型和均色型个体比例为2∶1,个体间随机交配,产生配子种类及比例为SA∶SE=1∶2,F3中新类型占2×(2/3)×(1/3)=4/9,C错误;F1表现为鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑,说明SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性,D正确。题型三复等位基因[例6]

(2021·湖北高考)人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如下表,其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。个体1234567A抗原抗体++-++--B抗原抗体+-++-+-下列叙述正确的是(

)A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBiB.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAiC.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIBD.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii个体1234567A抗原抗体++-++--B抗原抗体+-++-+-解析:由血型检测结果可初步判断:个体1和4的基因型为IAIB,个体2和5的基因型是IAIA或IAi,个体3和6的基因型是IBIB或IBi,个体7的基因型为ii。由个体7的基因型可确定个体5和6的基因型分别是IAi和IBi,两者生第二个孩子的基因型为ii的概率是1/4,A正确,D错误;进一步可判断个体2和3的基因型分别是IAi和IBi,B、C错误。[例7]喷瓜的性别是由3个基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性,喷瓜个体只要有aD基因即为雄株,无aD而有a+基因时为雌雄同株,只有ad基因时为雌株。下列说法正确的是(

)A.该植物不可能存在的基因型是aDaDB.该植物可产生基因组成为aD的雌配子C.该植物不可能产生基因组成为a+的雌配子D.aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=1∶2∶1解析:根据题意可知,喷瓜的雄株基因型为aDa+、aDad,雌雄同株的基因型为a+a+、a+ad,雌株的基因型为adad。由于雌配子的基因组成不可能是aD,故该植物不可能存在的基因型是aDaD,A正确,B错误;由以上分析可知该植物可产生基因组成为a+的雌配子,C错误;aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1,D错误。复等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上的等位基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。题型四从性遗传[例8]人类中成年男性秃顶较为常见,这是因为非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。下列叙述错误的是(

)A.非秃顶男性与非秃顶女性结婚,所生女儿全部为非秃顶B.非秃顶男性与秃顶女性结婚,所生儿子全部为秃顶C.非秃顶女性的一个体细胞中最多可能有2个b基因D.秃顶男性的一个次级精母细胞中最多可以有1条染色体含有b基因解析:非秃顶男性(BB)与非秃顶女性(B_)结婚,所生女儿(B_)全部为非秃顶,A正确;非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)结婚,所生儿子(Bb)全部为秃顶,B正确;非秃顶女性的基因型为BB或Bb,当该女性的基因型为Bb时,一个有分裂能力的体细胞在分裂间期完成DNA复制后,该体细胞中含有2个b基因,C正确;秃顶男性的基因型为Bb或bb,其次级精母细胞中不含同源染色体,当一个次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ后期时,细胞中最多可以有2条染色体含有b基因,D错误。[例9]

(2025·湖南长沙高三模拟)绵羊群中,基因型为HH的个体表现为有角,基因型为hh的个体表现为无角,基因型为Hh的个体,公羊表现为有角,母羊表现为无角。现将一头有角公绵羊与一头无角母绵羊交配,F1中公羊均有角,母羊均无角。让F1中的公羊与母羊随机交配获得F2,F2的公羊中有角羊占3/4,母羊中有角羊占1/4。下列有关叙述不正确的是(

)A.F1中公羊与母羊基因型相同B.F2中无角公羊与无角母羊比例相同C.若将F2中有角公羊与有角母羊交配,所得子代中有角羊占5/6D.若将F2中有角公羊与无角母羊交配,所得子代有角中纯合有角羊占4/9解析:根据题意分析,有角公绵羊的基因型为HH或Hh,无角母绵羊的基因型为Hh或hh,F1中公羊均有角,说明基因型没有hh;母羊均无角,说明基因型没有HH,因此亲代基因型为HH和hh,子代公羊与母羊基因型都为Hh,A正确;让F1中的公羊与母羊随机交配获得F2,基因型及其比例为HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,则F2中无角公羊(hh)的比例为1/8,无角母羊(Hh或hh)的比例为3/8,B错误;若将F2中有角公羊(1/3HH、2/3Hh)与有角母羊(HH)交配,后代基因型及其比例为HH∶Hh=2∶1,因此后代无角的全为母羊,比例为1/6,所以子代中有角羊占5/6,C正确;若将F2中有角公羊(1/3HH、2/3Hh)与无角母羊(1/3hh、2/3Hh)交配,公羊中配子比例H∶h=2∶1,母羊中配子比例H∶h=1∶2,后代基因型及其比例为HH∶Hh∶hh=(2/3×1/3)∶(2/3×2/3+1/3×1/3)∶(1/3×2/3)=2∶5∶2,因此所得子代有角中纯合有角羊占4/9,D正确。从性遗传≠伴性遗传从性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,这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上,在传递时与性别相联系;从性遗传的基因位于常染色体上,在传递时并不与性别相联系。题型五表型模拟[例10]已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状,且长翅(V)对残翅(v)为显性,但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫,得到不同的结果,如下表,请结合所学知识回答问题。(1)这个实验说明基因与性状是怎样的关系?_________________________________________________________________________________________。实验材料实验处理结果长翅果蝇幼虫A25℃条件培养长翅果蝇长翅果蝇幼虫B35~37℃处理6~24h后培养残翅果蝇基因控制生物的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响(2)某实验小组将长翅(VV)雌雄果蝇交配产生的幼虫放在35~37℃的环境中处理6~24h后,得到了一些残翅的果蝇,这些残翅果蝇在正常温度下产生的后代仍然是长翅,请推测这些残翅果蝇的后代仍表现为长翅的原因是______________________________________。环境变化引起的性状改变,基因型未变(3)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟,若现有一残翅果蝇,如何判断它是否是表型模拟?请设计鉴定方案。①方法步骤:A.___________________________________________________________________________。B.____________________________________。②结果分析:A._______________________________________。B._________________________________________________。让这只残翅果蝇与在正常温度(25℃)条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为vv)交配使其后代在正常温度(25℃)条件下发育若后代均为残翅果蝇,则该果蝇基因型为vv若后代有长翅果蝇出现,则说明该果蝇为“表型模拟”解析:(3)这只残翅果蝇的基因型有两种可能:“表型模拟”的V_和隐性纯合的vv。题型六母性效应问题[例11]

“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。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;但若单独饲养,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,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。下列叙述不正确的是

(

)A.“母性效应”现象符合孟德尔遗传规律B.螺壳表现为右旋的个体的基因型为DD或Dd或ddC.将图示中F2个体进行自交,其后代螺壳都将表现为右旋D.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配解析:由图可知,基因型为Dd的F1个体自交,F2的基因型比例为1∶2∶1,说明“母性效应”现象遵循基因的分离定律,A正确;螺壳表现为右旋,其母本基因型应为DD或Dd,故螺壳表现为右旋的个体的基因型为DD或Dd或dd,B正确;F2中基因型为DD和Dd的个体自交,后代均为右旋螺,基因型为dd的个体自交,后代均为左旋螺,C错误;左旋螺的基因型为Dd或dd,故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交,若左旋螺的基因型为Dd,则子代螺壳均为右旋,若左旋螺的基因型为dd,则子代螺壳均为左旋,D正确。[例12]

(2025·湖北武汉模拟)研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假设:假设1:该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。假设2:该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。下列分析正确的是(

)A.母性效应和细胞质遗传均遵循孟德尔遗传定律B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假设2正确C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假设2正确D.将C项中的F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假设1正确解析:母性效应受核基因控制,遵循孟德尔遗传定律,母系遗传为细胞质基因控制的性状遗传,不遵循孟德尔遗传定律,A错误;若假设1正确,甲×乙→F1,F1自交得到F2,实验一、二的F2性状由母本(F1)的基因型决定,由题意可知F1为杂合子,则F2均为显性性状,若假设2正确,实验一、二的F2分别为性状甲、乙,B、C错误;假定性状由A、a控制,假设1成立时,实验二的F2为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,但均表现为甲性状,F2自交,F3性状为3∶1,假设2成立时,实验二F3性状为乙性状,D正确。“母性效应”的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,而是由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所决定的。题型七细胞核遗传和细胞质遗传[例13]我国杂交水稻之父袁隆平于1964年率先提出通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻。雄性不育是指植物不能产生花粉的现象,S为细胞质不育基因,N为细胞质可育基因,R为细胞核可育基因,r为细胞核不育基因,R对r完全显性。基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育,即只有在细胞质不育基因S和细胞核不育基因r同时存在时才能表现为雄性不育,其余均表现正常。下列有关叙述,不正确的是(

)A.S(rr)×S(RR),F1表现为雄性可育,说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力,叫作雄性不育恢复系B.S(rr)×N(rr),F1表现为雄性不育,说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力,叫作雄性不育保持系C.在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育恢复系,不能选出雄性不育保持系D.在N(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育保持系,不能选出雄性不育恢复系解析:S(rr)×S(RR),F1基因型为S(Rr)表现为雄性可育,说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力,叫作雄性不育恢复系,A正确;S(rr)×N(rr),F1基因型为S(rr)表现为雄性不育,使不育的亲本S(rr)子代仍为S(rr),保持不育特性,说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力,叫作雄性不育保持系,B正确;在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系S(rr)和雄性不育恢复系S(RR),不能选出雄性不育保持系N(rr),C正确;在N(Rr)自交后代中不能选育出雄性不育系S(rr),D错误。[例14]科研人员将某二倍体纯合野生稻甲中的冷敏型基因r改造成耐冷型基因R,筛选得到纯合耐冷突变体乙,甲和乙杂交,F1表现为耐冷型,F1自由交配得F2,F2耐冷型280株,冷敏型200株,比例为7∶5。科研人员提出一种假设:F1产生的雌配子育性正常,但某种花粉成活率较低。假设花粉成活率保持不变,则下列分析中支持上述假设的是(

)A.F2中冷敏型个体占5/12,耐冷型个体中杂合子占1/2B.F1产生的精子中R基因与r基因的比例为1∶5C.F1作父本与甲正交,后代耐冷型∶冷敏型为1∶1D.F1作母本与甲反交,后代耐冷型∶冷敏型为1∶5解析:纯合耐冷突变体乙的基因型为RR,甲(rr)和乙杂交,F1表现为耐冷型,其基因型为Rr,F1产生的雌配子育性正常,产生的卵细胞中R∶r为1∶1,F2中冷敏型个体(rr)占5/12,说明雄配子中含r的占5/6,因此F1产生的精子中R基因与r基因的比例为1∶5,耐冷型个体中基因型RR∶Rr=(1/2×1/6)∶(1/2×5/6+1/2×1/6)=1∶6,因此耐冷型中杂合子占6/7,A不支持,B支持;雌配子育性正常,F1作父本(Rr)与甲(rr)正交,精子R∶r为1∶5,卵细胞均为r,后代耐冷型(Rr)∶冷敏型(rr)=1∶5,C不支持;F1作母本(Rr)与甲(rr)反交,精子均为r,卵细胞R∶r为1∶1,后代耐冷型(Rr)∶冷敏型(rr)=1∶1,D不支持。[例15]倒伏是影响水稻生产的重要因素,半矮秆是协调高产和抗倒性的理想资源。育种专家利用60Co-γ辐射诱变“湘辐糯1号”种子,获得了半矮秆突变体“双辐矮糯”。“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”相比株高降低,产量增高。将“双辐矮糯”与“湘辐糯1号”进行正反交得F1,F1自交后代(F2)中半矮秆植株与野生型植株分离比均为1∶3。下列相关叙述错误的是(

)A.上述正反交实验结果可以排除秆高性状是细胞质遗传的可能B.“双辐矮糯”的半矮秆性状在诱变当代较难出现C.诱变育种的原理是基因突变,可能需要处理大量种子D.F2中野生型植株自由交配得到

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