高考生物一輪復(fù)習(xí)必修2第五單元遺傳的基本規(guī)律、伴性遺傳與人類遺傳病第24講自由組合定律的拓展題型突破學(xué)案

第24講自由組合定律的拓展題型突破題型19∶3∶3∶1的變式（總和等于16）（1）原因分析。①基因互作。②顯性基因累加效應(yīng)。a．表型。b．原因：A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，效果越強(qiáng)。（2）解題技巧。①看子代的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么樣的比例呈現(xiàn)，都符合基因的自由組合定律。②將異常分離比與正常分離比9∶3∶3∶1進(jìn)行對(duì)比，分析合并性狀的類型。如比例為9∶3∶4，則為9∶3∶（3∶1），即4為兩種性狀的合并結(jié)果。③根據(jù)具體比例確定出現(xiàn)異常分離比的原因。④根據(jù)異常分離比出現(xiàn)的原因，推測(cè)親本的基因型或推斷子代相應(yīng)表型的比例。1．（2023·高考新課標(biāo)卷）某研究小組從野生型高稈（顯性）玉米中獲得了2個(gè)矮稈突變體。為了研究這2個(gè)突變體的基因型，該小組讓這2個(gè)矮稈突變體（親本）雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，發(fā)現(xiàn)F2中表型及其比例是高稈∶矮稈∶極矮稈＝9∶6∶1。若用A、B表示顯性基因，則下列相關(guān)推測(cè)錯(cuò)誤的是（）A．親本的基因型為aaBB和AAbb，F(xiàn)1的基因型為AaBbB．F2矮稈的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4種C．基因型是AABB的個(gè)體為高稈，基因型是aabb的個(gè)體為極矮稈D．F2矮稈中純合子所占比例為1/2，F(xiàn)2高稈中純合子所占比例為1/16解析：選D。該小組讓這2個(gè)矮稈突變體雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，發(fā)現(xiàn)F2中表型及其比例是高稈∶矮稈∶極矮稈＝9∶6∶1，9∶6∶1為9∶3∶3∶1的變式，可推知玉米的株高由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制，且F1的基因型為AaBb。進(jìn)一步分析可知，高稈植株的基因型為A_B_，矮稈植株的基因型為A_bb、aaB_，極矮稈植株的基因型為aabb。由題意可知，兩親本均為矮稈突變體，可推出兩親本的基因型分別為aaBB、AAbb，A項(xiàng)、C項(xiàng)正確。F1的基因型為AaBb，F(xiàn)2中矮稈植株的基因型為aaBB、aaBb、AAbb、Aabb，共4種，B項(xiàng)正確。F2矮稈植株中純合子（aaBB、AAbb）所占比例為1/3，F(xiàn)2高稈植株中純合子（AABB）所占比例為1/9，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．某植物花色遺傳受A、a和B、b兩對(duì)等位基因控制。當(dāng)不存在顯性基因時(shí)，花色為白色；當(dāng)存在顯性基因時(shí)，隨顯性基因數(shù)量的增加，花色紅色逐漸加深?，F(xiàn)用兩株純合親本植株雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中有白花植株和4種紅花植株，按紅色由深至淺再到白的順序統(tǒng)計(jì)出5種類型植株數(shù)量比例為1∶4∶6∶4∶1，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．該植物的花色基因的遺傳仍然遵循自由組合定律B．親本的基因型不一定為AABB和aabbC．F2中AAbb和aaBB個(gè)體的表型與F1相同D．用F1作為材料進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，測(cè)交后代有4種表型解析：選D。由F2的5種類型植株數(shù)量比例為1∶4∶6∶4∶1，即9∶3∶3∶1的變式，可知該植物的花色基因的遺傳遵循自由組合定律，A項(xiàng)正確；根據(jù)F2分離比可知，F(xiàn)1基因型為AaBb，故親本的基因型可能是AAbb和aaBB或AABB和aabb，B項(xiàng)正確；隨顯性基因數(shù)量的增加，花色紅色逐漸加深，則顯性基因個(gè)數(shù)相同的個(gè)體表型相同，故AAbb和aaBB個(gè)體的表型與F1（AaBb）相同，C項(xiàng)正確；F1測(cè)交后代的基因型為AaBb、Aabb、aaBb、aabb，含有顯性基因的個(gè)數(shù)分別為2、1、1、0，故有3種表型，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．（2023·高考全國卷甲）乙烯是植物果實(shí)成熟所需的激素，阻斷乙烯的合成可使果實(shí)不能正常成熟，這一特點(diǎn)可以用于解決果實(shí)不耐儲(chǔ)存的問題，以達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。現(xiàn)有某種植物的3個(gè)純合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表現(xiàn)為果實(shí)不能正常成熟（不成熟），丙表現(xiàn)為果實(shí)能正常成熟（成熟），用這3個(gè)純合子進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1自交得F2，結(jié)果見下表。實(shí)驗(yàn)雜交組合F1表型F2表型及分離比①甲×丙不成熟不成熟∶成熟＝3∶1②乙×丙成熟成熟∶不成熟＝3∶1③甲×乙不成熟不成熟∶成熟＝13∶3回答下列問題。（1）利用物理、化學(xué)等因素處理生物，可以使生物發(fā)生基因突變，從而獲得新的品種。通常，基因突變是指________________________________________。（2）從實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可知，甲和乙的基因型不同，判斷的依據(jù)是__________________________________________。（3）已知丙的基因型為aaBB，且B基因控制合成的酶能夠催化乙烯的合成，則甲、乙的基因型分別是；實(shí)驗(yàn)③中，F(xiàn)2成熟個(gè)體的基因型是，F(xiàn)2不成熟個(gè)體中純合子所占的比例為。解析：（1）基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。（2）由表格信息可以直接看出，實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的親本中都有丙，但得到的F1的表型不相同，進(jìn)而推出甲和乙的基因型不同。（3）實(shí)驗(yàn)③的F2的性狀分離比為13∶3，為9∶3∶3∶1的變形，可推出這一對(duì)相對(duì)性狀受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制，又知甲、乙都為純合子，其基因型為AABB或AAbb或aabb。由實(shí)驗(yàn)①F2中不成熟∶成熟＝3∶1可以推出實(shí)驗(yàn)①F1基因型中一對(duì)等位基因雜合、一對(duì)等位基因純合，再結(jié)合題中信息可知，丙的基因型為aaBB，且表現(xiàn)為成熟，實(shí)驗(yàn)①的F1表現(xiàn)為不成熟，可推出F1中的不成熟個(gè)體應(yīng)該含有A基因，進(jìn)而推出甲的基因型為AABB。由實(shí)驗(yàn)③F2的性狀分離比為13∶3可推出F1的基因型為AaBb，進(jìn)而推出乙的基因型為aabb。實(shí)驗(yàn)③中，F(xiàn)2的基因型為1/16AABB（不成熟）、1/8AaBB（不成熟）、1/8AABb（不成熟）、1/4AaBb（不成熟）、1/16AAbb（不成熟）、1/8Aabb（不成熟）、1/16aaBB（成熟）、1/8aaBb（成熟）、1/16aabb（不成熟），F(xiàn)2成熟個(gè)體的基因型為aaBB和aaBb，F(xiàn)2不成熟個(gè)體中純合子所占的比例為3/13。答案：（1）DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變（2）甲、乙分別與丙雜交，得到的F1的表型不相同（3）AABB、aabbaaBB和aaBb3/13題型2致死遺傳現(xiàn)象（1）原因分析。①胚胎致死或個(gè)體致死。②配子致死或配子不育。AaBbeq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(雄配子AB致死，后代A_B_∶A_bb∶,aaB_∶aabb＝5∶3∶3∶1,雄配子Ab致死，后代A_B_∶Aabb∶,aaB_∶aabb＝7∶1∶3∶1,雄配子aB致死，后代A_B_∶A_bb∶,aaBb∶aabb＝7∶3∶1∶1,雄配子ab致死，后代A_B_∶A_bb∶,aaB_＝8∶2∶2))（2）解題技巧。第一步：將其拆分成分離定律單獨(dú)分析。第二步：將單獨(dú)分析結(jié)果綜合在一起，確定成活個(gè)體的基因型、表型及比例。4．（2023·高考全國卷乙）某種植物的寬葉/窄葉由等位基因A/a控制，A基因控制寬葉性狀；高莖/矮莖由等位基因B/b控制，B基因控制高莖性狀。這2對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳。為研究該種植物的基因致死情況，某研究小組進(jìn)行了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)①：寬葉矮莖植株自交，子代中寬葉矮莖∶窄葉矮莖＝2∶1；實(shí)驗(yàn)②：窄葉高莖植株自交，子代中窄葉高莖∶窄葉矮莖＝2∶1。下列分析及推理中錯(cuò)誤的是（）A．從實(shí)驗(yàn)①可判斷A基因純合致死，從實(shí)驗(yàn)②可判斷B基因純合致死B．實(shí)驗(yàn)①中親本的基因型為Aabb，子代中寬葉矮莖的基因型也為AabbC．若發(fā)現(xiàn)該種植物中的某個(gè)植株表現(xiàn)為寬葉高莖，則其基因型為AaBbD．將寬葉高莖植株進(jìn)行自交，所獲得子代植株中純合子所占比例為1/4解析：選D。由實(shí)驗(yàn)①寬葉矮莖植株（A_bb）自交，子代中寬葉矮莖∶窄葉矮莖＝2∶1，可推知親本寬葉矮莖植株的基因型為Aabb，子代中寬葉矮莖植株的基因型也為Aabb，A基因純合致死；由實(shí)驗(yàn)②窄葉高莖植株（aaB_）自交，子代中窄葉高莖∶窄葉矮莖＝2∶1，可推知親本窄葉高莖植株的基因型為aaBb，子代中窄葉高莖植株的基因型也為aaBb，B基因純合致死，A項(xiàng)、B項(xiàng)正確。由以上分析可知，A基因純合、B基因純合均致死，若發(fā)現(xiàn)該種植物中的某個(gè)植株表現(xiàn)為寬葉高莖，則其基因型為AaBb，C項(xiàng)正確。將寬葉高莖植株（AaBb）進(jìn)行自交，子代植株的基因型為4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb，其中純合子所占比例為1/9，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．（2022·高考全國卷甲）某種自花傳粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色體上。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，紅花對(duì)白花為顯性。若基因型為AaBb的親本進(jìn)行自交，則下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．子一代中紅花植株數(shù)是白花植株數(shù)的3倍B．子一代中基因型為aabb的個(gè)體所占比例是1/12C．親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍D．親本產(chǎn)生的含B的可育雄配子數(shù)與含b的可育雄配子數(shù)相等解析：選B。由“等位基因A/a和B/b位于非同源染色體上”可推出這兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律，即A/a和B/b獨(dú)立遺傳。單獨(dú)分析B/b，親本的基因型都為Bb，自交后，子代的基因型及比例為BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，表型及比例為紅花植株∶白花植株＝3∶1，A項(xiàng)正確。單獨(dú)分析A/a，親本的基因型均為Aa，產(chǎn)生的雌配子類型及比例為A∶a＝1∶1，理論上產(chǎn)生的雄配子類型及比例為A∶a＝1∶1，由“含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育”可推出親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)∶不育雄配子數(shù)＝3∶1，則子代中基因型為aa的個(gè)體占1/6，推斷過程如下表所示：可育雄配子雌配子1/2A1/2a2/3A2/6AA2/6Aa1/3a1/6Aa1/6aa綜合分析可知，子一代中基因型為aabb的個(gè)體所占比例為（1/6）×（1/4）＝1/24，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。親本關(guān)于花色的基因型為Bb，其產(chǎn)生的含B的可育雄配子數(shù)與含b的可育雄配子數(shù)相等，D項(xiàng)正確。6．（2023·廣州二模）番茄是自花傳粉作物，其果實(shí)營養(yǎng)豐富，深受人們喜愛。雖觀察到雜交優(yōu)勢(shì)明顯，但因不易去雄而難獲得雜交品種。研究人員發(fā)現(xiàn)了番茄三種雄性不育類型，具體情況如下：類型原因相關(guān)基因（所在染色體）花粉不育型不能產(chǎn)生花粉ms7（11號(hào)）、ms4（4號(hào)）雄蕊敗育型攜帶sl-2基因的雄配子不育sl-2（2號(hào)）功能不育型大部分花藥不能正常裂開而無法釋放花粉ps-2（4號(hào)）回答下列問題。（1）研究發(fā)現(xiàn)，番茄雄性不育基因眾多，已被精確定位的就有54種，它們的產(chǎn)生是的結(jié)果。（2）在雜交育種時(shí)，功能不育型的番茄不宜作母本的原因是___________________________________________。（3）由于ms4與ps-2基因都會(huì)引起不育，因此，對(duì)于相關(guān)番茄類型難以用染色體上基因所控制的性狀來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證孟德爾遺傳規(guī)律。（4）研究人員發(fā)現(xiàn)番茄11號(hào)染色體上有黃化曲葉病毒病抗病基因（T）。研究人員將感病雄蕊敗育型個(gè)體和純合抗病個(gè)體雜交，得到的F1中有一半個(gè)體雄蕊敗育，另一半個(gè)體花粉完全可育。F1自然狀態(tài)下產(chǎn)生的F2中，基因型共有種，T基因的頻率是。（5）黃化曲葉病毒也能感染茄子，使之患病并大幅減產(chǎn)。為驗(yàn)證T基因在茄子中也能起作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完善。培育相關(guān)植株：Ⅰ.用含有空載體的農(nóng)桿菌感染茄子的愈傷組織，培育獲得植株甲。Ⅱ.用的農(nóng)桿菌感染茄子的愈傷組織，培育獲得植株乙。用等量的黃化曲葉病毒侵染植株甲和植株乙。預(yù)測(cè)上述植株的染病情況：______________________________________________。解析：（1）研究發(fā)現(xiàn)，番茄雄性不育基因眾多，已被精確定位的就有54種，新基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果，基因突變可形成新的等位基因。（2）番茄是自花傳粉作物，在雜交育種時(shí)母本不容易去雄，而功能不育型番茄大部分花藥不能正常裂開而無法釋放花粉，作為母本可能會(huì)出現(xiàn)自交后代，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以功能不育型的番茄不宜作母本。（3）基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是非同源染色體上的非等位基因自由組合，ms4與ps-2基因都會(huì)引起不育，且都位于4號(hào)染色體上，因此，對(duì)于相關(guān)番茄類型難以用4號(hào)染色體上基因所控制的性狀來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證孟德爾遺傳規(guī)律。（4）根據(jù)題意，雄蕊敗育型攜帶sl-2基因的雄配子不育，sl-2不育基因用s表示，可育基因用S表示，黃化曲葉病毒病抗病基因用T表示，感病基因用t表示，研究人員將感病雄蕊敗育型個(gè)體和純合抗病個(gè)體雜交，由于F1中有一半個(gè)體雄蕊敗育，另一半個(gè)體花粉完全可育，因此作為母本的感病雄蕊敗育型個(gè)體基因型為ttSs，純合抗病父本個(gè)體基因型為TTSS，F(xiàn)1的基因型為1/2TtSS、1/2TtSs，番茄是自花傳粉作物，自然狀態(tài)下為自交，F(xiàn)1中的TtSS自交，F(xiàn)2為1TTSS、2TtSS、1ttSS；TtSs自交，由于攜帶s基因的雄配子不育，因此可育的雄配子基因型為TS、tS，雌配子基因型為TS、Ts、tS、ts，F(xiàn)2為1TTSS、2TtSs、1TTSs、2TtSS、1ttSS、1ttSs，基因型共有6種。只考慮T/t，F(xiàn)1全為Tt，Tt自交，F(xiàn)2為1TT、2Tt、1tt，T基因的基因頻率是1/2（或50%）。（5）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證T基因在茄子中也能起作用，即對(duì)黃化曲葉病毒病具有抗病作用。自變量是有無T基因，甲組是對(duì)照組：用含有空載體的農(nóng)桿菌感染茄子的愈傷組織＋黃化曲葉病毒侵染；乙組是實(shí)驗(yàn)組：用含有重組質(zhì)粒（目的基因T）的農(nóng)桿菌感染茄子的愈傷組織＋等量的黃化曲葉病毒侵染。由于植株乙中含有T基因，植株乙不感染黃化曲葉病毒病，因此預(yù)測(cè)上述植株的染病情況：植株甲染病，植株乙不染病。答案：（1）基因突變（2）功能不育型作為母本會(huì)出現(xiàn)自交后代，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）4號(hào)（4）650%（5）含有目的基因T的表達(dá)載體植株甲染病，植株乙不染病高考真題體驗(yàn)[學(xué)生用書P147]1．（2021·高考全國卷甲）植物的性狀有的由1對(duì)基因控制，有的由多對(duì)基因控制。一種二倍體甜瓜的葉形有缺刻葉和全緣葉，果皮有齒皮和網(wǎng)皮。為了研究葉形和果皮這兩個(gè)性狀的遺傳特點(diǎn)，某小組用基因型不同的甲、乙、丙、丁4種甜瓜種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中甲和丙種植后均表現(xiàn)為缺刻葉網(wǎng)皮。雜交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果見下表（實(shí)驗(yàn)②中F1自交得F2）。實(shí)驗(yàn)親本F1F2①甲×乙1/4缺刻葉齒皮，1/4缺刻葉網(wǎng)皮，1/4全緣葉齒皮，1/4全緣葉網(wǎng)皮—②丙×丁缺刻葉齒皮9/16缺刻葉齒皮，3/16缺刻葉網(wǎng)皮，3/16全緣葉齒皮，1/16全緣葉網(wǎng)皮回答下列問題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可判斷這2對(duì)相對(duì)性狀的遺傳均符合分離定律，判斷的依據(jù)是_____________________________________________________。根據(jù)實(shí)驗(yàn)②，可判斷這2對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀是__________________________________________________________。（2）甲、乙、丙、丁中屬于雜合體的是_________________。（3）實(shí)驗(yàn)②的F2中純合體所占的比例為__________________________________________________。（4）假如實(shí)驗(yàn)②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網(wǎng)皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網(wǎng)皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，則葉形和果皮這兩個(gè)性狀中由1對(duì)等位基因控制的是，判斷的依據(jù)是_____________________________________________________。解析：（1）分別分析2對(duì)性狀，實(shí)驗(yàn)①甲×乙，F(xiàn)1中缺刻葉∶全緣葉＝1∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝1∶1，說明2對(duì)相對(duì)性狀的雜交均屬于測(cè)交類型，所以其遺傳符合分離定律。實(shí)驗(yàn)②中F2性狀分離比為9∶3∶3∶1，說明F1為雙顯性個(gè)體，由此可判斷缺刻葉（相關(guān)基因用A表示）和齒皮（相關(guān)基因用B表示）為顯性性狀，F(xiàn)1缺刻葉齒皮植株基因型為AaBb。（2）實(shí)驗(yàn)②丙（缺刻葉網(wǎng)皮A_bb）×丁，F(xiàn)1基因型為AaBb，由此可判斷丙和丁的基因型分別為AAbb和aaBB；甲和丙均為缺刻葉網(wǎng)皮但基因型不同，因此甲的基因型為Aabb，結(jié)合實(shí)驗(yàn)①中F1的性狀可判斷乙的基因型為aaBb，所以甲、乙、丙、丁中屬于雜合體的是甲和乙。（3）實(shí)驗(yàn)②的F2中純合體有AABB（1/16）、AAbb（1/16）、aaBB（1/16）、aabb（1/16）4種，共占1/4。（4）假如實(shí)驗(yàn)②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網(wǎng)皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網(wǎng)皮是45∶15∶3∶1，則缺刻葉∶全緣葉＝15∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝3∶1，其中缺刻葉∶全緣葉＝15∶1，為9∶3∶3∶1的變形，由此可判斷葉形性狀由2對(duì)等位基因控制，果皮性狀由1對(duì)等位基因控制。答案：（1）實(shí)驗(yàn)①的F1中缺刻葉∶全緣葉＝1∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝1∶1缺刻葉、齒皮（2）甲、乙（3）1/4（4）果皮性狀實(shí)驗(yàn)②的F1全為缺刻葉齒皮，而F2中缺刻葉∶全緣葉＝15∶1，齒皮∶網(wǎng)皮＝3∶12．（2022·北京等級(jí)考）番茄果實(shí)成熟涉及一系列生理生化過程，導(dǎo)致果實(shí)顏色及硬度等發(fā)生變化。果實(shí)顏色由果皮和果肉顏色決定。為探究番茄果實(shí)成熟的機(jī)制，科學(xué)家進(jìn)行了相關(guān)研究。（1）果皮顏色由一對(duì)等位基因控制。果皮黃色與果皮無色的番茄雜交的F1果皮為黃色，F(xiàn)1自交所得F2果皮顏色及比例為_______________________________________________________。（2）野生型番茄成熟時(shí)果肉為紅色?，F(xiàn)有兩種單基因純合突變體，甲（基因A突變?yōu)閍）果肉黃色，乙（基因B突變?yōu)閎）果肉橙色。用甲、乙進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖1所示。據(jù)此，寫出F2中黃色的基因型：_________________________。（3）深入研究發(fā)現(xiàn)，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當(dāng)番茄紅素量較少時(shí)，果肉呈黃色，而前體物質(zhì)2積累會(huì)使果肉呈橙色，如圖2所示。上述基因A、B以及另一基因H均編碼與果肉顏色相關(guān)的酶，但H在果實(shí)中的表達(dá)量低。根據(jù)上述代謝途徑，aabb中前體物質(zhì)2積累、果肉呈橙色的原因是_____________________________________________________。（4）有一果實(shí)不能成熟的變異株M，果肉顏色與甲相同，但A并未突變，而調(diào)控A表達(dá)的C基因轉(zhuǎn)錄水平極低。C基因在果實(shí)中特異性表達(dá)，敲除野生型中的C基因，其表型與M相同。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，M中C基因的序列未發(fā)生改變，但其甲基化程度一直很高。推測(cè)果實(shí)成熟與C基因甲基化水平改變有關(guān)。欲為此推測(cè)提供證據(jù)，合理的方案包括，并檢測(cè)C的甲基化水平及表型。①將果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)隡②敲除野生型中果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因③將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)隡④將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)胍吧徒馕觯海?）果皮顏色由一對(duì)等位基因控制，假設(shè)相關(guān)基因?yàn)镈/d，果皮黃色與果皮無色的番茄雜交所得F1果皮為黃色，說明黃色對(duì)無色為顯性，F(xiàn)1基因型為Dd，F(xiàn)1自交所得F2會(huì)發(fā)生性狀分離，根據(jù)基因的分離定律，F(xiàn)2果皮顏色及比例為黃色∶無色＝3∶1。（2）由題干信息可知，兩種單基因突變體均為純合子，則果肉黃色的番茄甲的基因型為aaBB，果肉橙色的番茄乙的基因型為AAbb，甲、乙雜交所得F1的基因型為AaBb，表型為紅色，根據(jù)F1自交所得F2的表型及數(shù)量可推知：A－B－（紅色）∶aaB－（黃色）∶A－bb、aabb（橙色）≈9∶3∶4，故F2中黃色個(gè)體的基因型為aaBB和aaBb。（3）“基因A→酶A”途徑和“基因H→酶H”途徑均可催化前體物質(zhì)2的生成，當(dāng)基因A突變?yōu)閍時(shí)，基因型為aabb的個(gè)體仍可通過“基因H→酶H”途徑積累前體物質(zhì)2；而基因B突變?yōu)閎使酶B不能合成，前體物質(zhì)2無法轉(zhuǎn)變?yōu)榉鸭t素，最終使前體物質(zhì)2積累，果肉呈橙色。（4）C基因可調(diào)控A基因的表達(dá)，M中的C基因發(fā)生甲基化，且甲基化程度很高，M果肉顏色呈黃色。欲證實(shí)果實(shí)成熟與C基因甲基化水平改變有關(guān)，可以改變植株中原本的C基因甲基化水平，方法有三種：一是將果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)隡，M中C基因甲基化程度降低，促使A基因表達(dá)，果實(shí)呈紅色；二是敲除野生型中果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因，野生型中C基因甲基化程度升高，果實(shí)呈黃色；三是將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)胍吧?，使野生型中C基因甲基化程度升高，果實(shí)呈黃色。將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)隡，會(huì)使M中C基因甲基化程度更高，果實(shí)依舊為黃色，不能為題述推測(cè)提供證據(jù)。答案：（1）黃色∶無色＝3∶1（2）aaBB、aaBb（3）基因A突變?yōu)閍，但果肉細(xì)胞中的基因H仍表達(dá)出少量酶H，持續(xù)生成前體物質(zhì)2；基因B突變?yōu)閎，前體物質(zhì)2無法轉(zhuǎn)變?yōu)榉鸭t素（4）①②④3．（2021·遼寧選擇考）水稻為二倍體雌雄同株植物，花為兩性花。現(xiàn)有四個(gè)水稻淺綠葉突變體W、X、Y、Z，這些突變體的淺綠葉性狀均為單基因隱性突變（顯性基因突變?yōu)殡[性基因）導(dǎo)致?；卮鹣铝袉栴}：（1）進(jìn)行水稻雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先除去未成熟花的全部，并套上紙袋。若將W與野生型純合綠葉水稻雜交，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的表型及比例為____________________________。（2）為判斷這四個(gè)突變體所含的淺綠葉基因之間的位置關(guān)系，育種人員進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)，雜交組合及F1葉色見表。實(shí)驗(yàn)分組母本父本F1葉色第1組WX淺綠第2組WY綠第3組WZ綠第4組XY綠第5組XZ綠第6組YZ綠實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，W的淺綠葉基因與突變體的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换?。為進(jìn)一步判斷X、Y、Z的淺綠葉基因是否在同一對(duì)染色體上，育種人員將第4、5、6三組實(shí)驗(yàn)的F1自交，觀察并統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例。不考慮基因突變、染色體變異和互換，預(yù)測(cè)如下兩種情況將出現(xiàn)的結(jié)果：①若突變體X、Y、Z的淺綠葉基因均在同一對(duì)染色體上，結(jié)果為______________________________________________________。②若突變體X、Y的淺綠葉基因在同一對(duì)染色體上，Z的淺綠葉基因在另外一對(duì)染色體上，結(jié)果為_________________。（3）葉綠素a加氧酶的功能是催化葉綠素a轉(zhuǎn)化為葉綠素b。研究發(fā)現(xiàn)，突變體W的葉綠素a加氧酶基因OsCAO1某位點(diǎn)發(fā)生堿基對(duì)的替換，造成mRNA上對(duì)應(yīng)位點(diǎn)堿基發(fā)生改變，導(dǎo)致翻譯出的肽鏈變短。據(jù)此推測(cè)，與正?；蜣D(zhuǎn)錄出的mRNA相比，突變基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中可能發(fā)生的變化是______________________________________________________。解析：（1）水稻為雌雄同株植物，進(jìn)行水稻雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套上紙袋。假設(shè)突變體W的基因型為aa，則W與野生型純合綠葉水稻（AA）雜交，F(xiàn)1基因型為Aa，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的表型及比例為綠葉（1AA、2Aa）∶淺綠葉（1aa）＝3∶1。（2）假設(shè)突變體W、X、Y、Z的隱性突變基因分別為a、b、c、d。W與X雜交，假設(shè)W（aa）的淺綠葉基因與X（bb）的淺綠葉基因?qū)儆诘任换?，則F1（ab）葉色為淺綠色，假設(shè)W（aaBB）的淺綠葉基因與X（AAbb）的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换?，則F1（AaBb）葉色為綠色，由于表格中W與X雜交，F(xiàn)1為淺綠葉，因此W的淺綠葉基因與X的淺綠葉基因?qū)儆诘任换?；而W與Y、Z雜交，F(xiàn)1的葉色全為綠色，因此W的淺綠葉基因與Y、Z的淺綠葉基因?qū)儆诜堑任换颉Ｈ敉蛔凅wX、Y、Z的淺綠葉基因均在同一對(duì)染色體上，則第4組X（eq\o\al(b,C)||eq\o\al(b,C)）與Y（eq\o\al(B,c)||eq\o\al(B,c)）雜交，產(chǎn)生F1（eq\o\al(B,c)||eq\o\al(b,C)），F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的基因型為1bbCC、2BbCc、1BBcc，葉色為綠色∶淺綠色＝1∶1，同理可推導(dǎo)第5、6組F2的葉色也為綠色∶淺綠色＝1∶1。若突變體X、Y的淺綠葉基因在同一對(duì)染色體上，Z的淺綠葉基因在另外一對(duì)染色體上，則第4組X與Y雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的葉色為綠色∶淺綠色＝1∶1；而第5組X（bbDD）與Z（BBdd）雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1（BbDd）自交，F(xiàn)2的基因型為9B－D－、3B－dd、3bbD－、1bbdd，葉色為綠色∶淺綠色＝9∶7，第6組同理。（3）根據(jù)翻譯出的肽鏈變短，可以推測(cè)突變基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中可能發(fā)生的變化是終止密碼子提前出現(xiàn)。答案：（1）母本雄蕊綠葉∶淺綠葉＝3∶1（2）Y、ZF2的葉色全為綠色∶淺綠色＝1∶1第4組F2的葉色為綠色∶淺綠色＝1∶1；第5、6組F2的葉色為綠色∶淺綠色＝9∶7（3）終止密碼子提前出現(xiàn)課時(shí)跟蹤練[學(xué)生用書P30（單獨(dú)成冊(cè)）]1．（2024·汕頭高三一模）某種動(dòng)物的毛色有黃色和白色，由A/a、B/b兩對(duì)基因控制，當(dāng)A、B基因同時(shí)存在時(shí)個(gè)體表現(xiàn)為黃色，其余情況下個(gè)體表現(xiàn)為白色?，F(xiàn)讓純合黃色雌性個(gè)體與純合白色雄性個(gè)體作親本雜交得到F1，F(xiàn)1雌雄相互交配得到的F2個(gè)體中黃色雌性∶黃色雄性∶白色雌性∶白色雄性＝6∶3∶2∶5?；卮鹣铝袉栴}：（1）據(jù)題意可知，A/a、B/b兩對(duì)基因的遺傳遵循定律；若A/a基因位于一對(duì)常染色體上，則可推斷B/b基因位于（填“同一對(duì)常染色體”“另一對(duì)常染色體”或“X染色體”）上，判斷的依據(jù)是________________________________________________________。（2）按上述（1）中的假設(shè)和推斷，則親本中純合黃色雌性和純合白色雄性個(gè)體的基因型分別為_____________________，F(xiàn)2白色雄性個(gè)體的基因型有種。（3）欲通過一次雜交實(shí)驗(yàn)（子代數(shù)量足夠多）來判斷F2中某白色雌性個(gè)體的基因型，現(xiàn)提供純合黃色和純合白色雄性個(gè)體若干，請(qǐng)簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：______________________________________________________。解析：（1）F1雌雄交配得到的F2中黃色雌性∶黃色雄性∶白色雌性∶白色雄性＝6∶3∶2∶5，黃色∶白色＝9∶7，為9∶3∶3∶1的變式，因此控制毛色的兩對(duì)等位基因A/a、B/b位于兩對(duì)非同源染色體上，A/a、B/b兩對(duì)基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)2黃色和白色性狀在雌性和雄性個(gè)體中表現(xiàn)不相同，說明A/a、B/b兩對(duì)基因有一對(duì)位于X染色體上，若A/a基因位于一對(duì)常染色體上，則B/b基因位于X染色體上。（2）F1雌雄交配得到的F2中黃色∶白色＝9∶7，故F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，親本純合黃色雌性個(gè)體與純合白色雄性個(gè)體的基因型分別為AAXBXB、aaXbY，F(xiàn)2中白色雄性個(gè)體的基因型為aaXBY、__XbY，共有1＋3＝4（種）基因型。（3）F2中某白色雌性個(gè)體的基因型為aaXBX－，用F2中某白色雌性個(gè)體和若干純合黃色雄性個(gè)體（AAXBY）進(jìn)行雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表型和比例（或觀察子代雄性是否出現(xiàn)白色個(gè)體）。①如果F2中某白色雌性個(gè)體的基因型為aaXBXB，則子代的表型全為黃色；②如果F2中某白色雌性個(gè)體的基因型為aaXBXb，則子代的表型不全為黃色。答案：（1）（基因）自由組合X染色體黃色和白色性狀在F2的雌性和雄性個(gè)體中表現(xiàn)不相同（或F2個(gè)體中黃色和白色性狀表現(xiàn)與性別有關(guān)）（2）AAXBXB、aaXbY（順序不能交換）4（3）將F2中該白色雌性個(gè)體與純合黃色雄性個(gè)體雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表型和比例（或觀察子代雄性是否出現(xiàn)白色個(gè)體）2．（2024·深圳高三一模）小麥的高稈和矮稈、抗病和感病是兩對(duì)相對(duì)性狀，分別由等位基因A（a）、B（b）控制。請(qǐng)分析下面實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：實(shí)驗(yàn)1：高稈抗病植株與矮稈感病植株雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2的表型及比例為高稈抗病∶高稈感病∶矮稈抗病∶矮稈感?。?∶3∶3∶1。實(shí)驗(yàn)2：高稈抗病植株與矮稈感病植株雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2的表型及比例為高稈抗病∶高稈感病∶矮稈抗病∶矮稈感病＝9∶15∶15∶25。（1）由實(shí)驗(yàn)1可知，A（a）、B（b）位于（填“同源”或“非同源”）染色體上。（2）實(shí)驗(yàn)2中親本的基因型是______________________________。（3）欲判斷這兩對(duì)等位基因遺傳時(shí)是否遵循自由組合定律，可采用組合。①AaBb×AaBb②Aabb×aaBb③AaBb×aabb④AABB×aabb（4）現(xiàn)有一株高稈感病植株，請(qǐng)通過實(shí)驗(yàn)來確定其基因型。實(shí)驗(yàn)方案：____________________________________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：________________________________________________。解析：（1）由實(shí)驗(yàn)1中F2的表型及比例為高稈抗病∶高稈感病∶矮稈抗病∶矮稈感?。?∶3∶3∶1可知，A（a）、B（b）位于非同源染色體上，兩對(duì)基因遵循自由組合定律。（2）由實(shí)驗(yàn)1F2分離比可知，高稈、抗病為顯性性狀。實(shí)驗(yàn)2中F2的表型及比例為高稈抗病∶高稈感病∶矮稈抗病∶矮稈感病＝9∶15∶15∶25，即高稈∶矮稈＝（9＋15）∶（15＋25）＝3∶5，說明F1中Aa∶aa＝1∶1，抗病∶感?。剑?＋15）∶（15＋25）＝3∶5，說明F1中Bb∶bb＝1∶1，所以親本中高稈抗病植株與矮稈感病植株的基因型分別是AaBb、aabb。（3）欲判斷這兩對(duì)等位基因遺傳時(shí)是否遵循自由組合定律，則需要證明雜合子減數(shù)分裂時(shí)能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子，故可采用①AaBb×AaBb、③AaBb×aabb組合；②Aabb×aaBb和④AABB×aabb中無論基因是否符合自由組合，結(jié)果都是相同的。（4）現(xiàn)有一株高稈感?。ˋ－bb）植株，欲確定其基因型，可讓該植株自交（或測(cè)交）。若后代植株均為高稈，則該植株的基因型是AAbb；若后代植株高稈∶矮稈＝3∶1（測(cè)交為1∶1），則該植株的基因型是Aabb。答案：（1）非同源（2）AaBb、aabb（3）①③（4）實(shí)驗(yàn)方案：讓該植株自交（或測(cè)交）預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若后代植株均為高稈，則該植株的基因型是AAbb；若后代植株高稈∶矮稈＝3∶1（測(cè)交為1∶1），則該植株的基因型是Aabb3．果蠅是實(shí)驗(yàn)室中常用的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料，野生型果蠅的眼色是紅色，為了研究其眼色遺傳規(guī)律，科研工作者進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）對(duì)純合野生型果蠅品系A(chǔ)利用γ射線照射，從大量的子代群體中獲得了朱砂眼和猩紅眼兩個(gè)突變體，選取不同類型的果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下表。組別親本組合F1甲朱砂眼×紅眼紅眼乙猩紅眼×紅眼紅眼丙朱砂眼×猩紅眼紅眼①根據(jù)組合可判斷朱砂眼和猩紅眼兩個(gè)突變體均發(fā)生了隱性突變。②初步判斷朱砂眼和猩紅眼所攜帶的突變基因r1、r2為（填“等位基因”或“非等位基因”），理由是。③將表中的互相交配，子代中紅眼、朱砂眼、猩紅眼的比例為9∶4∶3，說明兩突變基因的遺傳遵循定律。（2）已知另一果蠅B的一條2號(hào)染色體上存在另一眼色隱性突變基因r，科研人員欲通過其與品系A(chǔ)的雜交，對(duì)r1、r2基因進(jìn)一步定位。①將果蠅B和果蠅品系A(chǔ)雜交，通過子代雌雄之間互相交配、篩選獲得r基因純合的雜種果蠅C。為排除果蠅C中果蠅B的染色體，還需將其與多代雜交，由此獲得r基因純合的果蠅D。②果蠅D與猩紅眼雜交得到的子代表現(xiàn)為紅眼，與朱砂眼雜交得到的子代表現(xiàn)為朱砂眼。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)注出r1、r2基因，以說明r與r1、r2的位置關(guān)系。解析：（1）①根據(jù)組合甲和組合乙的F1均為紅眼，可判斷朱砂眼和猩紅眼兩個(gè)突變體均發(fā)生了隱性突變。②根據(jù)組合丙可知，朱砂眼和猩紅眼雜交，后代表現(xiàn)為紅眼，朱砂眼和猩紅眼為隱性突變體，若受一對(duì)等位基因控制，不可能出現(xiàn)紅眼，因此r1、r2為非等位基因。③朱砂眼和猩紅眼為隱性突變體，基因型可表示為r1r1R2R2、R1R1r2r2，朱砂眼×猩紅眼，F(xiàn)1的基因型為R1r1R2r2，F(xiàn)1相互交配，子代出現(xiàn)紅眼（R1_R2_）、朱砂眼（r1r1__）、猩紅眼（R1_r2r2）的比例為9∶4∶3，屬于9∶3∶3∶1的變式，說明兩突變基因的遺傳遵循自由組合定律。（2）①果蠅B含有r基因，與品系A(chǔ)雜交，得到雜合子，通過子代雌雄之間互相交配、篩選獲得r基因純合的雜種果蠅C，果蠅C中還含有果蠅B的其他染色體，故還需與品系A(chǔ)多代雜交。②果蠅D與猩紅眼（R1R1r2r2）雜交得到的子代表現(xiàn)為紅眼（R1_R2_），與朱砂眼（r1r1R2R2）雜交得到的子代表現(xiàn)為朱砂眼，說明r與r1位于一對(duì)同源染色體上，而與r2可以自由組合。位置見答案。答案：（1）①甲、乙②非等位基因朱砂眼和猩紅眼雜交，后代表現(xiàn)為紅眼③丙組合的子代自由組合（2）①果蠅品系A(chǔ)②4．（2021·湖南選擇考）油菜是我國重要的油料作物，油菜株高適當(dāng)?shù)慕档蛯?duì)抗倒伏及機(jī)械化收割均有重要意義。某研究小組利用純種高稈甘藍(lán)型油菜Z，通過誘變培育出一個(gè)純種半矮稈突變體S。為了闡明半矮稈突變體S是由幾對(duì)基因控制、顯隱性等遺傳機(jī)制，研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）根據(jù)F2表型及數(shù)據(jù)分析，油菜半矮稈突變體S的遺傳機(jī)制是__________________________________________________________，雜交組合①的F1產(chǎn)生各種類型的配子比例相等，自交時(shí)雌雄配子有種結(jié)合方式，且每種結(jié)合方式概率相等。F1產(chǎn)生各種類型配子比例相等的細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是__________________________________________________。（2）將雜交組合①的F2所有高稈植株自交，分別統(tǒng)計(jì)單株自交后代的表型及比例，分為三種類型，全為高稈的記為F3-Ⅰ，高稈與半矮稈比例和雜交組合①②的F2基本一致的記為F3-Ⅱ，高稈與半矮稈比例和雜交組合③的F2基本一致的記為F3-Ⅲ。產(chǎn)生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高稈植株數(shù)量比為。產(chǎn)生F3-Ⅲ的高稈植株基因型為（用A、a；B、b；C、c……表示基因）。用產(chǎn)生F3-Ⅲ的高稈植株進(jìn)行相互雜交實(shí)驗(yàn)，能否驗(yàn)證自由組合定律？。解析：（1）根據(jù)雜交組合①②正反交的F2結(jié)果高稈∶半矮稈都約為15∶1可知，半矮稈為隱性遺傳，且該性狀是由非同源染色體上的兩對(duì)隱性基因控制的，即只有基因型為aabb時(shí)才表現(xiàn)為半矮稈，其他基因型均表現(xiàn)為高稈。雜交組合①中F1的基因型為AaBb，F(xiàn)1自交時(shí)雌雄配子有4×4＝16（種）組合方式。其細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。（2）雜交組合①中F1的基因型為AaBb，產(chǎn)生的F2的基因型為AA__和__BB的植株占F2中所有高稈植株的eq\f(7,15)，它們自交后代都表現(xiàn)為高稈，所以屬于F3-Ⅰ；F2中基因型為AaBb的植株自交，產(chǎn)生的后代高稈∶半矮稈＝15∶1，與雜交組合①②的F2基本一致，記為F3-Ⅱ，基因型為AaBb的植株占F2中所有高稈植株的eq\f(4,15)；F2中基因型為Aabb和aaBb的高稈植株自交，產(chǎn)生的后代高稈∶半矮稈＝3∶1，與雜交組合③的F2基本一致，記為F3-Ⅲ，基因型為Aabb和aaBb的植株占F2中所有高稈植株的eq\f(4,15)，故產(chǎn)生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高稈植株的數(shù)量比為7∶4∶4。基因型為Aabb和aaBb的高稈植株相互雜交的子一代再自交才能驗(yàn)證自由組合定律，否則只能驗(yàn)證一對(duì)基因的分離定律。答案：（1）非同源染色體上的兩對(duì)隱性基因控制的遺傳16減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合（2）7∶4∶4Aabb、aaBb不能5．（2021·山東等級(jí)考）番茄是雌雄同花植物，可自花受粉，也可異花受粉。M、m基因位于2號(hào)染色體上，基因型為mm的植株只產(chǎn)生可育雌配子，表現(xiàn)為小花、雄性不育。基因型為MM、Mm的植株表現(xiàn)為大花、可育。R、r基因位于5號(hào)染色體上，基因型為RR、Rr、rr的植株表型分別為正常成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果。細(xì)菌中的H基因控制某種酶的合成，導(dǎo)入H基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表達(dá)，噴施萘乙酰胺（NAM）后含H基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和互換。（1）基因型為Mm的植株連續(xù)自交兩代，F(xiàn)2中雄性不育植株所占比例為。雄性不育植株與野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為，以該雜交種為親本連續(xù)種植，若每代均隨機(jī)受粉，則F2中可育晚熟紅果植株所占比例為。（2）已知H基因在每條染色體上最多插入1個(gè)且不影響其他基因。將H基因?qū)牖蛐蜑镸m的細(xì)胞并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙，植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交，在形成配子時(shí)噴施NAM，F(xiàn)1均表現(xiàn)為雄性不育。若植株甲和乙的體細(xì)胞中含1個(gè)或多個(gè)H基因，則以上所得F1的體細(xì)胞中含有