高中生物专项练习：遗传实验设计

强化练9遗传实验设计

1.已知某基因不在Y染色体匕为了鉴定所研究的基因位于常染色体上还是X染色体匕

下列杂交方法不能达到目的的是（）

A.隐性雌性个体与显性雄性个体交配

B.杂合显性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交

C.显性雌性个体与隐性雄性个体杂交

D.杂合显性雌性个体与（杂合）显性雄性个体杂交

答案C

解析隐性雌性个体与显性雄性个体交配，若后代雌性个体全部是显性性状，雄性个体全部

是隐性性状，则该基因在X染色体上；若后代中雌性个体出现隐性性状或雄性个体出现显性

性状，则该基因在常染色体上，A不符合题意；杂合显性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交，

若后代雄性个体全部是显性性状,则该基因在常染色体上：若后代中雄性个体出现隐性性状.

则该基因在X染色体上，B不符合题意；显性雌性个体与隐性雄性个体杂交，若该雌性个体

是纯合子，则无论是位于常染色体还是X染色体都会出现相同的结果，C符合题意；杂合显

性雌性个体与（杂合）显性雄性个体杂交，若后代雌性个体全部是显性性状，则该基因在X染

色体上；若后代中雌性个体出现隐性性状，则该基因在常染色体上，D不符合题意。

2.将八氢番茄红素合成酰基因（PSY）和胡萝卜脱氢能基因（ZDS）导入水稻细胞，培育而成的

转基因植株''黄金水稻”具有类胡萝卜素超合成能力，其合成途径如图所示。已知目的基因

能1次或多次插入并整合到水稻细胞染色体上（不考虑其他变异）。下列叙述错误的是（）

PSY基因ZDS其因

陶I醉2

前体物质।八氢番茄红素।番茄红素

（白色）*（橙色）亮红色）

A.若有一个PSY和一个ZDS插入到同一条染色体上，则此转基因植株自交后代中亮红色大

米：白色大米的比例为3：1

B.若有一个PSY和一个ZDS分别插入到2条非同源染色体上，则此转基因植株自交后代中

白色大米：橙色大米：亮红色大米的比例为4：3：9

C.若某一转基因植株自交后代中橙色大米：亮红色大米：白色大米的比例为I：14：1时，

则不可能有PSY、ZDS插在同一条染色体上

D.若某•转基因植株自交后代中出现白色大米：亮红色大米的比例为1：15,则•定有PSY、

ZDS插在同一条染色体上

答案C

解析若有一个PSY和一个ZDS插入到同一条染色体上，假设PSY基因用A表示，ZDS

基因用B表示，则此转基因植株基因型为AB/ab,自交后代中亮红色大米：白色大米的比例

为3：1,A正确；若有一个PSY和一个ZDS分别插入到2条非同源染色体上，则此转基因

植株基因型为AaBb,其自交后代中白色大米(aa___):橙色大米(A_bb)：亮红色大米(A_B_)

的比例为4：3：9,B正隔；若某一转基因植林自交后代中橙色大米：亮红色大米：白色大

米的比例为1：14：1时，属于9：3：3：1的变式，有一个PSY和一个ZDS分别插入到2

条非同源染色体上，且ZDS基因多次插入，则可能有PSY、ZDS插在同一条染色体上，C

错误；若某一转基因植株自交后代中出现白色大米：亮红色大米的比例为I：15,属于

9：3：3：1的变式，有一个PSY和一个ZDS分别插入到2条非同源染色体上，且ZDS基因

多次插入，则一定有PSY、ZDS插在同一条染色体上，D正确。

3.果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段，杂交实验结果如表所示。下列有关叙述不

正确的是()

杂交组合1P：刚毛(牛)X截毛0)-B：全部刚毛

杂交组合2P：截毛件)X刚毛G)fF］：刚毛(？):截毛0)=1：1

杂交组合3P:截毛(早)X刚毛G)-F|：截毛(早)：刚毛(3)一1：1

A.X、Y染色体同源区段基因控制的性状在了•代中也可能出现性别差异

B.通过杂交组合1,可判断刚毛对截毛为显性

C.通过杂交组合2,可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段

D.通过杂交组合3,可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段

答案C

解析杂交组合2中，若基因位于X、Y染色体的非同源区段上，P截毛(X^X^X刚毛(XBY)-FI

刚毛(XBXD：截毛(XbY)=l：1：若基因位于X、Y染色体的同源区段上，则P截毛(XbXb)X

刚毛(XByb)-F［刚毛(XBX11)：微毛(Xbyb)=l：1,两种情况下Fl结果相同，因此不能罚断控

制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段，C错误；杂交组合3中，若基因位于

X、Y染色体的同源区段上，P截毛(XbXb)X刚毛(XbYB)-Fi截毛(XbXb)：刚毛(XbYB)=l：1；

若基因位于X、Y染色体的非同源区段上，P横毛(XbXb)X刚毛(XBY)-F|刚毛(XBXb)：截毛

(XbY)=l：I,与题意不符，故通过杂交组合3,可以判断控制该性状的基因位于X、Y染色

体的同源区段，D正确。

4.果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表现型而言，G对g完全

显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交

配，得到的子一代果蝇中雌：雄=2:I,且雌果蝇有两种发现型。据此可推测：雌果蝇中()

A.这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死

B.这对等位基因位于常桀色体上，g基因纯合时致死

C.这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死

D.这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死

答案D

解析由题意“子一代果蝇中雌：雄=2：I”可知，该相对性状的遗传与性别有关，为伴性

遗传，G、g这对等位基因位于X染色体上；由题意“子一代雌果蝇有两种表现型且双亲的

表现型不同”可推知：双亲的基因型分别为XGxs和X&Y;再结合题意“受精卵中不存在G、

g中的某个特定基因时会致死”，可进一步推测：G基因纯合时致死。综上分析，D正确。

5.果蝇的某野生型和突变型为一对相对性状，受一对等位基因控制。现用一只野生型雌果蝇

与一只突变型雄果蝇进行杂交，子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1：1。下

列说法错误的是()

A.若控制该相对性状的基因位于性染色体上，根据上述信息不能判定该基因是否位于X和

Y染色体的同源区段上

B.若控制该相对性状的基因仅位于X染色体匕则可判定野生型是显性性状

C.若控制该相对性状的基因位于常染色体上，让子一代突变型的雌雄果蝇杂交，产生的下

一代都是突变型，可判定突变型为显性性状

D.若控制该相对性状的基因位于常染色体上，让了一代野生型的雌雄果蝇杂交，产生的下

一代出现性状分离，可判定野生型为显性性状

答案C

解析若控制该相对性状的基因位于性染色体上，当亲本野生型雌果蝇为杂合子，无论该基

因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上，子一代的雌、雄果蝇中野生型

与突变型的比例都是1:1,A正确；若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上，则亲本野

生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代表现型比例为1：1,因此野生型是显性性状，B正确；

若控制该相对性状的基因位于常染色体上，让子一代突变型的雌雄果蝇杂交，产生的下一代

都是突变型，则突变型为除性性状，子一代中突变型个体均为隐性纯合子，C错误；若控制

该相对性状的基因位于常染色体上，让子一代野生型的雌雄果蝇杂交，产生的下一代出现性

状分离，则子一代野生型个体为杂合子，因此可判定野及型为显性性状，D正确。

6.果蝇的长翅和残翅、棒眼和圆眼各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和B、b控制，

且完全显性。现有一对表现型为长翅棒眼的雌、雄果蝇相互交配，得到的R表现型及比例如

表：

F1长翅棒眼残翅棒眼长翅圆眼残翅圆眼

雄性3131

雌性5200

(1)果蝇控制棒眼和圆眼的等位基因位于染色体上。

(2)上表汇总实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因最可能是(填

基因型)的合子致死。

(3)F)中雌雄果蝇共有种基因型，其中残翅棒眼帷果蝇的基因型为o

若让Fi中残翅棒眼雌果蝇与长翅棒眼雄果蝇相互交配，则F?中长翅棒眼雌果蝇与长翅棒眼

雄果蝇的比例为。F2中圆眼基因的基因频率为。

(4)若将长翅果蝇幼虫放在35℃条件下培养(正常培养温度为25°C),长成的成体为残翅，这

种现象称为“表型模拟”c

①这种模拟的表现性状能否遗传？，为什么？

②现有一只残翅果蝇，为了确认它是基因型aa还是“表型模拟”，需设计鉴定实验。请简要

说明设计方案:o

答案(1)X(2)AAXBXBSCAAXBXb(3)11aaXBXB>aaXBXb4：316.7%^(4)①否

由于是环境温度发生改变，而遗传物质并没有改变②对该果蝇进行测交，并将子一代幼虫

放在25℃条件下培养并观察成体性状

解析(1)根据后代雌雄果蝇中眼型的表现型不一致可知，控制棒眼和圆眼的等位基因位于X

染色体上。(2)亲本的基因型为AaXBXbXAaXBY,理论上后代雌性个体中长翅：残翅=3：1,

而该实脸中长翅：残翅=5：2,根据后代雌性中长翅的基因型及比例为AAXBXB：

AAXBXb:AaXBXB：AaXEXb=1：1：2：2,故最可能是AAXBXBAAAX*1^11的合子致死。

⑶亲本的基因型为AaXBXbXAaXBY,理论上后代中基因型的种类为3X4=12(种)，由于其

中一种基因型致死，故存在II种基因型，其中残翅棒眼雌果蝇的基■因型为aaXBXB.aaXBXbo

若让Fi中残翅棒眼雌果蝇(aaXBxB:aaXBXb=l：1)与长翅棒眼雄果蝇(AAX1^:AaXBY=

1：2)相互交配，两种性状分开计算可知，后代中长翅：残翅=2：1,棒眼雌果蝇(XBXB：XBX「

=3：1)：棒眼雄果蝇(XBY):圆眼雄果蝇(XbY)=4：3：1,故长翅棒眼雌果蝇与长翅棒眼雄

果蝇的比例为4：3。设F2中果蝇的总数为8,则XBXB为3个，XBXb为1个，XBY为3个，

*卜丫为1个，圆眼基因即X、的基因频率为(l+l)：(3X2+lX2+3+l)=l/6。(4)①这种模拟

的表现性状是由环境温度改变引起的，遗传物质未发生改变，故属于不可遗传变异。②现有

一只残翅果蝇，它的基因型可能是aa或者“表型模拟”即A_,可以对该果蝇进行测交，并

将子一代幼虫放在25℃条件下培养并观察成体性状，若子代全是残翅，说明该果蝇的基因型

为aa,若后代出现长翅，说明其是“表型模拟”。

7.某二倍体植物的花色受独M遗传且完全显性的三对基因(用Dd、li、Rr表示)控制。研究发

现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色

素合成的途径如图甲所示：粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成如图乙所示，其他基

因数显与染色体均正常。请据图回答下列问题：

回D

白色物质10砥L1白色物质：2描2红色物质

⑴若某正常红花植株自交后代红花：白花=9:7,则（填“能”或“不能”）说明三

对基因控制的花色遗传符合自由组合定律；I和i基因对D基因的影响不同，其根本原因是

⑵若某正常红花植株自交后代为红花：白花=3：I,则该正常红花植株的基因型为

，正常情况下，图甲中纯合白花植株的基因型有一种。

（3）现有已知基因组成为纯种的正常植株若干，利用上述材料设计一个最简便的杂交实验，以

确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体（假设实验过程中不存在突变与染色体互换，各

型配子活力相同）。

实验步骤：让该突变体与基因型为iiDDn•的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例。

实验结果预测：

I.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为,则其为突变体①。

I【.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为,则其为突变体②。

山.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为,则其为突变体③。

答案（1）不能两个基因的核甘酸序列不同

⑵iiDDRr或iiDdRR7

（3）IJ：1：2II.I：2：3III.1：0：1

8.某植物花色由A、a（位于2号染色体上）和B、b两对等位基因控制，其花色产生机理如下

图所示：

基因A基因B

II

白色附体物乌二黄色一虹红色

研究人员用纯种白花和纯种黄花杂交得B，Fi自交得F2,实验结果如下表中甲组所示,

组别亲本F.F?

甲白花X黄花红花红花：黄花：白花=9：3：4

乙白花X黄花红花红花：黄花：白花=3：1：4

（D图中的基因是通过控制来控制代谢过程，进而控制该生物的花色性状。

⑵根据甲组实验结果，可推知控制花色基因的遗传遵循基因的定律，其F2中白花

的基因型有一种。

（3）将甲组F2中的黄花植株自交，子代表现型及比例为o

（4）研究人员某次重复实验,结果如表中乙组所示。经检冽得知，乙组R的2号染色体片段缺

失导致含缺失染色体的花粉致死。根据结果可预测乙组中F1的2号染色体的缺失部分

（填“包含”或“不包含”）A或a基因，发生染色体片段缺失的是（填“A”

或“a”）基因所在的2号染色体。

（5）请设计一代杂交实验以捡证某黄花植株（染色体正常）基因型，用遗传图解表示并加以文字

说明。（配子不做要求）

答案（1）酶的合成（2）自由组合3（3）黄花：白花=5：1（4）不包含A（5）遗传图解

如下

PAAbbxaabbPAabbxaabb

鼓花|白花鼓花|白花

F,AabbF）Aabbxaabb

黄花黄花白花

1：1

若Fi全为黄花，则该黄花植株基因型为AAbb,若B出现白花（或既有黄花又有白花），则该

黄花植株的基因型为Aabb（其他杂交实验合理亦可）。

9.（2021・高三“八校联考”）鸡的羽色芦花和非芦花是一对相对性状，受Z染色体上的一对

基因B、b控制，鸡的羽形雄羽和母羽是另一对相对性状，受常染色体.上的一对基因H、h

控制。母鸡只能表现为母羽，公鸡既可以是雄羽也可以是母羽。现用两只母羽芦花鸡杂交，

B表现型为芦花母羽母鸡：非芦花母羽母鸡：芦花母羽公鸡：芦花雄羽公鸡=2：2：3：1。

请回答：

⑴鸡的羽色和羽形遗传（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，理由是

0

⑵禽类养殖中要识别刚孵出的小鸡性别是很困难的，但是很易区别它们的羽毛是芦花的还是

非芦花的。试提出一个能在孵化后立即鉴别出性别的实验方案。

⑶若让B母羽母鸡与雄羽公鸡随机交配，则后代出现雄羽鸡的比例为。

（4）若想更多获得非芦花雄羽公鸡,应选择Fi中母鸡和____________公鸡相

互交配。其后代公鸡中出现非芦花雄羽的比例是o

答案⑴遵循控制羽色和羽形性状的基因分别位于两对（性染色体和常）染色体上（2）用芦

花母鸡和非芦花公鸡交配，子代中公鸡都是芦花的，母鸡都是非芦花的

⑶1/4（4）非芦花母羽芦花雄羽1/8

解析（3）两只母羽鸡杂交，子代中出现了雄羽，由此可见雄羽对母羽是隐性。若用H、h表

示相关基因，根据后代公呜中母羽：雄羽=3：1,可知亲代的公鸡和母鸡的基因型分别为Hh

和Hh,子一代的母鸡基因型为HH、Hh、hh,比值为1：2：1,全部表现为母羽，所以交配

时母鸡所产生的配子中H:h=l：lo子一代的公鸡基因型为HH、Hh、hh,比值为1：2：1,

其中公鸡基因型为hh时表现为雄羽。故让母羽母鸡与雄羽公鸡，后代雄羽鸡（即基因型hh的

公鸡）的比例为1/2Xl/2=l/4o

1（）.果蝇的生物节律由独立遗传的两对基因（基因PER和per、T和t）控制，同时含有PER基

因和T基因的果蝇才表现为有生物节律。PER基因控制P蛋白合成，T基因控制T蛋白合成，

野生型果蝇（纯合子）同时具有P蛋白和T蛋白。将野生型雌果蝇测交，B均为有节律，B自

由交配，F?中雌性表现为有节律：无节律=3:1,雄性表现为有节律：无节律=3：5,其中

雌雄均有能合成T蛋白和不能合成T蛋白的个体，而雌性是都能合成P蛋白的个体，雄性存

在不能合成P蛋白的个体＜请回答下列问题：

（1）果蝇具有易饲养、繁殖快、