文档内容
宝典 09 基因的分离定律和自由组合定律
内容概览
第一部分 高考考情速递
第二部分 知识导图
第三部分 考点清单(二大考点)
第四部分 易错易混(9易错点)
第五部分 真题赏析
常考考点 真题举例
基因分离定律的实质 2023·海南·高考真题
孟德尔定律、突变 2023·广东·统考高考真题
基因自由组合定律的实质 2023·全国·统考高考真题
基因分离定律实质 2023·全国·统考高考真题
基因自由组合定律的实质 2023·北京·统考高考真题
伴X染色体遗传、自由组合定律 2023·湖北·统考高考真题
基因自由组合定律的实质 2023·浙江·统考高考真题
自由组合定律 2023·山西·统考高考真题
生物进化、自由组合定律 2023·天津·统考高考真题
分离定律的实质、基因突变 2023·全国·统考高考真题考点一 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1.用豌豆做杂交实验易于成功的原因:(1)豌豆是自花传粉、闭花授粉,所以自然状态下豌豆都是纯种。
(2)豌豆有多对易于区分的相对性状。(3)花大,易于操作。
2.人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。(P4)
3.孟德尔发现遗传定律用的研究方法是假说—演绎法,两大定律的适用范围:真核生物、有性生殖、细
胞核遗传。
4.分离定律实质:减数分裂Ⅰ后期等位基因随同源染色体的分开而分离。
5.判断基因是否遵循两大定律的方法:花粉鉴定法、测交、自交、单倍体育种法。
6.孟德尔验证假说的方法是测交
7.测交实验结果能说明:F 的配子种类及比例、 F 的基因型。
1 1
8.判断一对相对性状的显隐性方法是杂交;不断提高纯合度的方法是连续自交;判断纯合子和杂合子的
方法是自交(植物常用)、测交(动物常用)。
9.孟德尔对分离现象提出的假说内容:(1)生物性状是由遗传因子决定的。(2)在体细胞中,遗传因
子是成对存在的。(3)形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,进入不同的配子。(4)受精时,雌
雄配子的结合是随机的。(P5)
考点二 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1.孟德尔针对豌豆的两对相对性状杂交实验提出的“自由组合假设”:F (YyRr)在产生配子时,每对
1
遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。这样F 产生的雌配子和雄配子各有4种: YR 、
1
Yr 、 yR 、 yr ,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。(P10)
2.孟德尔用测交实验验证了其“自由组合假设”是正确的。(P11)
3.自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状
的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。(P12)
4.自由组合定律实质:同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组
合。一对同源染色体上有很多个基因,一对同源染色体的相同位点的基因可能是等位基因或者相同基因。
5.孟德尔用豌豆做遗传实验取得成功的原因:
①选用了正确的实验材料:豌豆;②用统计学方法对结果进行分析;③科学地设计了实验的程序:试验→
分析→假说→验证→结论,即假说—演绎法。④由一对到多对的研究思路;⑤用不同的字母代表不同的遗传因子,有利于逻辑分析遗传的本质。
6.两对相对性状杂交实验中的有关结论
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
(2) F 减数分裂产生配子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
1
(3)F 中有16 种雌雄配子结合方式;9 种基因型;4 种表型,比例为9∶3∶3∶1。
2
7.约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”,并且提出了基因型和表型的概念。基因型是性状表
现的内在因素,表型是基因型的表现形式。(P15“本章小结”)
易错点1 “演绎”≠测交
点拨:“演绎”不同于测交实验,前者只是理论推导,后者则是在大田中进行测交实验验证。
易错点2 认为杂合子(Dd)产生雌雄配子的数量相等
点拨:F(Dd)产生配子的数量中D(♂)=d(♂)、D(♀)=d(♀);D(♂)≠D(♀)、d(♂)≠d(♀)。
1
易错点3 小样本问题——小样本不一定符合遗传定律
点拨:遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大时才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期
的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色,
也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。
易错点4 不明确果皮、种皮及胚、胚乳的来源及相关性状的统计时机
点拨:
(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来,基因型与母本相同。
(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来,基因型与其发育成的植株相同。
(3)胚乳由受精极核发育而来,基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型。
以上各部分的基因型如下图所示
(4)相关性状统计(欲统计甲、乙杂交后的F 性状)
1
①种子胚(如子叶颜色)和胚乳性状的统计:在本次杂交母本植株所结种子内直接统计即可。
②其他所有性状的统计(包括F 的种皮颜色、植株高矮、花的颜色、果皮的颜色或味道等)均需将上述杂交
1
后所产生的种子种下,在新长成的植株中做相应统计。
易错点5 从性遗传≠伴性遗传
点拨:从性遗传是指由常染色体上的基因控制的性状,在表现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现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,而从性遗传的基因位于常染色体上;从性遗传的基因在传递时并
不与性别相联系,其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质:表现型=基因型+环境
条件(性激素种类及含量差异)。
易错点6 不清楚F 出现9∶3∶3∶1的4个条件
2
点拨:
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。
(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。
(3)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。
(4)供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
易错点7 误认为在两对相对性状的杂交实验中,F 中出现了“新性状”
2
点拨:在两对相对性状的杂交实验中,F 中出现了新的表现型,但并未出现新性状,新表现型的出现是原
2
有性状重新组合的结果。
易错点8 误认为YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr均为测交
点拨:测交是指F 与隐性纯合子杂交。因此虽然YyRr×yyrr和yyRr×Yyrr这两对组合的后代的基因型相
1
同,但只有YyRr×yyrr称为测交。
易错点8 重组类型的内涵及常见错误
点拨:
(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F 中表现型与亲本不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。
2
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F 中重组类型所占比例并不都是。
2
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F 中重组类型所占比例是。
2
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时 ,F 中重组类型所占比例是+=。
2
易错点9 不清楚两对等位基因的个体自由交配时的计算方法
点拨:自由交配时,需计算出该群体中每一种雄(雌)配子占全部雄(雌)配子的概率,使用精、卵细胞随机结
合法即可求出所需个体。
一、单选题
1.(2023·海南·高考真题)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该
作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④
(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有
关叙述错误的是( )
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立
性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子
中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基
因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A正确;
B、②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B正确;
C、①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为
(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正确;
D、①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母
本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。
故选D。
2.(2023·广东·统考高考真题)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是( )
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律
B.线粒体DNA复制时可能发生突变
C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中
D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
【答案】B
【分析】线粒体属于真核细胞的细胞器,有外膜和内膜,内膜向内折叠形成嵴。线粒体中含有DNA和
RNA,能合成部分蛋白质,属于半自主细胞器。
【详解】A、孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传,线粒体基因属于质基因,A错误;
B、线粒体DNA复制时可能发生突变,为生物进化提供原材料,B正确;
C、地球上最早的生物是细菌,属于原核生物,没有线粒体,C错误;
D、有丝分裂是真核细胞的分裂方式,线粒体不能通过有丝分裂的方式增殖,D错误。
故选B。
3.(2023·全国·统考高考真题)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状:高茎/矮
茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情
况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【答案】D
【分析】实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为
AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=
2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死。
【详解】A、实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为
AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=
2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;
B、实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶
矮茎的基因型也为Aabb,B正确;
C、由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb ,C正
确;
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:2:1,其中
只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
故选D。
4.(2023·全国·统考高考真题)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该
病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性
状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a
为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误
的是( )
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=3:1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性:易感=1:1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=1:1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性:易感=2:1:1
【答案】A
【分析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗
传给后代。据题干分析可知,全抗植株是A1A1,A1A2,A1a,抗性植株A2A2或者A2a,易感植株是aa。
【详解】AD、全抗植株与抗性植株,有六种交配情况:A1A1与A2A2或者A2a交配,后代全是全抗植株;
A1A2与A2A2或者A2a交配,后代全抗:抗性=1:1;A1a与A2A2交配,后代全抗:抗性=1:1;A1a与
A2a交配,后代全抗:抗性:易感=2:1:1。A错误,D正确;
B、抗性植株A2A2或者A2a与易感植株aa交配,后代全为抗性,或者为抗性:易感=1:1,B正确
C、全抗与易感植株交,若如果是A1A1与aa,后代全为全抗,若是A1A2与a,后代为全抗:抗性=1:1,
若是A1a与aa,后代为全抗:易感=1:1,C正确。
故选A。
5.(2023·北京·统考高考真题)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F 中每种表型都
2
有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F 雌果蝇只有一种基因型
1
C.F 白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
2
D.上述杂交结果符合自由组合定律
【答案】A
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;
在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F 中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性
1
别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,
无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对产残翅为显性,F 中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果
2
蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb,
aaXBY,二者杂交产生的F 中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;
1C、亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,F 个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F 白眼残翅果蝇的基因型
1 2
为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见,
上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故选A。
6.(2023·湖北·统考高考真题)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因
各有上百个等位基因(例如:A ~A 均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的
1 n
是( )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因组成 A A B B C C A A B B C C A A B B C C A A B B C C
23 25 7 35 2 4 3 24 8 44 5 9 24 25 7 8 4 5 3 23 35 44 2 9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A B C
3 44 9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A A ,则其C基因组成为C C
23 24 4 5
【答案】B
【分析】根据题目信息,染色体上A、B、C三个基因紧密排列,三个基因位于一条染色体上,不发生互换,
连锁遗传给下一代,不符合自由组合定律;基因位于X染色体上时,男孩只能获得父亲的Y染色体而不能
获得父亲的X染色体。
【详解】A、儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自于父亲和母亲,如果基因位于X染色体上,
则儿子不会获得父亲的X染色体,而不会获得父亲的A、B、C基因,A错误;
B、三个基因位于一条染色体上,不发生互换,由于儿子的基因型是A A B B C C ,其中A B C 来自于母
24 25 7 8 4 5 24 8 5
亲,而母亲的基因型为A A B B C C ,说明母亲的其中一条染色体基因型是A B C ,B正确;
3 24 8 44 5 9 3 44 9
C、根据题目信息,人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换,不符合自由组合定律,
位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律,C错误;
D、根据儿子的基因型A A B B C C 推测,母亲的两条染色体是A B C 和A B C ;父亲的两条染色体是
24 25 7 8 4 5 24 8 5 3 44 9
A B C 和A B C ,基因连锁遗传,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A A ,则其C基因组成为C C ,D
25 7 4 23 35 2 23 24 2 5
错误。
故选B。
7.(2023·浙江·统考高考真题)某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两
对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F ,F 有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换
1 1
和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A.若F 每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
1
B.若F 每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
1
C.若F 有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
1
D.若F 有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
1
【答案】D
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;
在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F 每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型
1
为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY都符合F 有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比
1
例相等的条件,A正确;
B、若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体,则子代的结果是F 有两种表型为雌性,两种为雄性,或只
1
有两种表现型,两种表现型中每种表型都有雌雄个体。所以若F 每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼
1
色的基因不可都位于X染色体,B正确;
C、若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体,性状与性别没有关联,则F 每种表型都应该有雌雄个体,C
1
正确;
D、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F 有两种表型为雌性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY
1
符合F 有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D错误。
1
故选D。
8.(2023·山西·统考高考真题)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研
究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F ,F 自交得F ,发现F 中表型及
1 1 2 2
其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F 的基因型为AaBb
1
B.F 矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
2
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F 矮秆中纯合子所占比例为1/2,F 高秆中纯合子所占比例为1/16
2 2
【答案】D
【分析】由题干信息可知,2个矮秆突变体(亲本)杂交得F ,F 自交得F ,发现F 中表型及其比例是高
1 1 2 2
秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,符合9:3:3:1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律。【详解】A、F 中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,符合:9:3:3:1的变式,因此因此控制两个矮秆突
2
变体的基因遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型
为aabb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F 的基因型为AaBb,A正确;
1
B、矮秆基因型为A_bb、aaB_,因此F 矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确;
2
C、由F 中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆,C正确;
2
D、F 矮秆基因型为A_bb、aaB_共6份,纯合子基因型为aaBB、AAbb共2份,因此矮秆中纯合子所占比例
2
为1/3,F 高秆基因型为A_B_共9份,纯合子为AABB共1份,因此高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。
2
故选D。
二、综合题
9.(2023·天津·统考高考真题)某植物四号染色体上面的A基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的该种
植物会死亡。现有A3-和A25-两种分别由A基因缺失3个和25个碱基对产生的基因,已知前者不影响植酸合
成,后者效果未知。
(1)现有基因型为AA25-的植物,这两个基因是 基因。该植物自交后代进行PCR,正向引物与A25-缺失的
碱基配对,反向引物在其下游0.5kb处,PCR后进行电泳,发现植物全部后代PCR产物电泳结果均具有明
亮条带,原因是 ,其中明亮条带分为较明亮和较暗两种,其中较明亮条带代表基因型为 的植物,
比例为 。
(2)将一个A基因导入基因型为A3-A25-的植物的6号染色体,构成基因型为A3-A25- A的植物、该植物自交子代
中含有A25-A25-的比例是 。
(3)在某逆境中,基因型为A3-A3-的植物生存具有优势,现有某基因型为A3-A的植物,若该种植物严格自交,
且基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%,补齐下面的表格中,子一代基因频率数据(保留一位小数):
代 亲代 子一代 子二代
A基因频率 50% % 46.9%
A3-基因频率 50% % 53.1%
基因频率改变,是 的结果。
【答案】(1) 等位 自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡,基因型为A25-A和AA的个体由于都至
少含有一个A基因,因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR,获得明亮条带。 AA 1/3
(2)1/5
(3) 48.8% 51.2% 自然选择【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。基因分离
定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行
减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子
遗传给后代。基因自由组合定律实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,
在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组
合。
生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本
环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化
的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向。
【详解】(1)由题干可知,A25-基因是由A基因缺失25个碱基对产生的基因,即A基因通过基因突变产生
A25-基因,因此二者属于等位基因。基因型为AA25-的植物自交后代的基因型及其比例为AA:AA25-:A25-A25-
=1:2:1。当对这些后代进行PCR时,正向引物与A25-缺失的碱基配对,反向引物在其下游0.5kb处,可推知
缺失这25个碱基对的A25-基因无法与正向引物配对从而不能扩增,因此只含有A25-基因的个体(即A25-A25-)
不具有条带;含有这25个碱基对的A基因才能与正向引物和反向引物都进行碱基互补配对从而扩增出条带,
因此基因型为AA、AA25-的个体均具有条带,且A基因个数越多,扩增产物越多,条带越明亮,因此基因型
为AA的个体具有较明亮的条带,基因型为AA25-的个体具有较暗的条带。由题干可知,该植物的全部后代
都具有明亮条带,说明基因型为A25-A25-的个体无法存活,只有基因型为AA和AA25-的个体能够存活下来,
并进行了PCR扩增产生了条带,因此较明亮条带代表基因型为AA,占比为1/3。
(2)已知基因A3-和A25-都在4号染色体上,再导入一个A基因至6号染色体上,由于它们位于不同对染色
体上,故该植物在减数分裂产生配子时,遵循基因自由组合定律,产生配子的基因型为A3-A、A25-A、A3-、
A25-,比例各自占1/4;该植物自交后代中基因型为A25-A25-=1/4×1/4=1/16的个体死亡,存活个体占1-
1/16=15/16,含有A25-A25-的后代个体基因型有2种,分别是AAA25-A25-=1/4×1/4=1/16,AA25-A25-
=1/4×1/4×2=2/16,二者共占3/16,因此该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是3/16÷15/16=1/5。
(3)基因型为A3-A的植物自交产生子一代的基因型及比例为AA=1/4,A3-A=1/2,A3-A3-=1/4,由题干可知,
基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%,则子一代中A3-A3-=1/4+1/4×10%=11/40,因此子一代中AA:A3-A:
A3-A3-=1/4:1/2:11/40=10:20:11,可计算出三者的基因型频率分别是AA=10÷(10+20+11)=10/41,A3-
A=20÷(10+20+11)=20/41,A3-A3-=11÷(10+20+11)=11/41,可进一步计算出子一代中A基因频率
=10/41+1/2×20/41=48.8%,A3-基因频率=11/41+1/2×20/41=51.2%。自然选择导致具有有利变异的个体存活
并由更大几率产生更多后代,导致后代中决定有利变异的基因频率增大,而具有不利变异的个体则会被自然选择淘汰,因此决定不利变异的基因频率减小,因此基因频率的改变是自然选择的结果。
10.(2023·全国·统考高考真题)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成
熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合
子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),
用这3个纯合子进行杂交实验,F 自交得F ,结果见下表。
1 2
杂交组
实验 F 表现型 F 表现型及分离比
合 1 2
① 甲×丙 不成熟 不成熟:成熟=3:1
② 乙×丙 成熟 成熟:不成熟=3:1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟:成熟=13:3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指
。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是 。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 ;
实验③中,F 成熟个体的基因型是 ,F 不成熟个体中纯合子所占的比例为 。
2 2
【答案】(1)DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程
(2)实验①和实验②的F 性状不同,F 的性状分离比不相同
1 2
(3) AABB、aabb aaBB和aaBb 3/13
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两
个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程
中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)基因突变是指DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程。
(2)甲与丙杂交的F 为不成熟,子二代不成熟:成熟=3:1,所以甲的不成熟相对于成熟为显性,乙与丙
1
杂交的F 为成熟,子二代成熟:不成熟=3:1,所以乙的不成熟相对于成熟为隐性。即实验①和实验②的
1
F 性状不同,F 的性状分离比不相同,故甲和乙的基因型不同。
1 2
(3)由于甲的不成熟为显性,且丙为aaBB,所以甲是AABB;乙的不成熟为隐性,所以乙为aabb;则实验
③的F 为AaBb, F 中成熟个体为aaB_,包括aaBB和aaBb,不成熟个体占1-(1/4)×(3/4)=13/16;而
1 2纯合子为AABB,AAbb,aabb,占3/16,所以不成熟中的纯合子占3/13。