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大题优练 3 遗传的基本规律及其应用
优 选 例 题
例1．某雌雄异株植物（性别决定为XY型）的花色有紫色、红色和白色三种，该性状由两对基因共同控制，
白色素在酶1催化下，会转化为红色素，红色素在酶2催化下会形成紫色素。已知酶1的合成受基因A/a
控制，酶2的合成受基因B/b控制。科研人员用两株花色相同的植株杂交，F 表现型及比例为紫花∶红花
1
∶白花=9∶3∶4。请回答下列问题：
(l)亲本植株的花色为_____________________。A基因和B基因的根本区别是________________________。
(2)关于两对基因的位置，有以下两种观点。
①观点一：两对基因分别位于两对常染色体上。若此观点正确， F 中红花的基因型为
1
________________________________。
②观点二：一对基因位于常染色体上，另一对基因位于x染色体上（不考虑XY染色体同源区段）。若此
观点正确，F紫花中雌雄数量比例为____。
l
(3)荧光原位杂交的方法可以快速准确判定基因的位置，已知等位基因A和a被标记为黄色，B和b被标记
为绿色，对亲本雄株四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察，记录四分体中黄光点的颜色和
数量，若__________________________________________________________，则说明A/a基因位于常染色体，
B/b基因位于X染色体（不考虑XY染色体同源区段）。
【答案】(l)紫色（紫花） 基因中的碱基（对）排列顺序不同
(2)AAbb、Aabb 2∶1
(3)一个四分体中出现四个黄色荧光点，另一个四分体出现两个绿色荧光点
【解析】（l）根据题意可知，在植株的代谢途径中，只有同时产生酶1和酶2才能使花色为紫色，在F
1
子代中表现型有紫色、红色、白色，所以亲本植株中有能产生酶 1和酶2的基因，所以亲本花色为紫色。A基因和B基因的根本区别是基因中的碱基（对）排列顺序不同。（2）①若观点一正确：两对基因分别位于
两对常染色体上。由题意可知，紫花+红花∶白花=12∶4，说明F 中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比
1
例为3∶1，则两亲本均有Aa_ _；紫花∶红花=9∶3，说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为
3∶1，则两亲本均有_ _Bb，故亲本的基因型均为AaBb。由于该植株表现型为红色，说明该植株只能合成酶
1，不能合成酶2，故基因型为A_bb，又因亲本的基因型为AaBb，所以F 中红花的基因型为AAbb、Aabb，
1
且比例为1∶2。②若观点二正确：一对基因位于常染色体上，另一对基因位于 x染色体上。由题意可知，若
A/a位于常染色体上，紫花+红花∶白花=12∶4，说明F 中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3∶1，
1
则两亲本均有Aa_ _；B/b位于X染色体上，紫花∶红花=9∶3，说明F 中产生酶2的植株和不产生酶2的植
1
株比例为3∶1，则两亲本为_ _XBXb和_ _XBY，故亲本的基因型为AaXBXb和AaXBY。则亲本杂交之后，F1中
表现型为紫花中雌雄数量比为2∶1。反之，亦然。（3）等位基因A和a被标记为黄色，B和b被标记为绿色，
对亲本雄株四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察，若A/a基因位于常染色体，则四分体中
的四条染色单体都被标记为黄色，出现四个黄色荧光点，若B/b基因位于X染色体，由于B/b基因位于XY
染色体的非同源区段，则另一个四分体只有X染色体的两条染色单体被染成绿色，只出现两个绿色荧光点。
例2．对某昆虫进行研究时，科研人员在正常翅群体中发现了卷翅突变体（相关基因用B、b表示）。为研究
卷翅突变体的遗传规律，进行了相关实验，过程及结果如下：用正常翅与卷翅正反交，F 雌雄个体中卷翅
1
∶正常翅均为1∶1，F 卷翅雌雄个体杂交，所得F 卷翅∶正常翅＝2∶1。回答下列问题：
1 2
（1）该种群中卷翅昆虫的基因型为________；卷翅雌雄个体杂交，后代中出现正常翅个体的原因是
__________________。F 卷翅∶正常翅出现2∶1的可能原因是_____________。
2
（2）进一步研究得知，该昆虫的另一对相对性状中红眼对紫眼为显性，由等位基因 A、a控制。现有四
个品系：①红眼正常翅、②紫眼正常翅、③红眼卷翅和④紫眼卷翅，已知品系①和②为纯合品种，品系③和
④中均有一对等位基因杂合。若只考虑两对基因均位于常染色体上，假定不发生突变和交叉互换，请从上述
①～④中选择2种品系做材料，设计实验确定A、a和B、b是否位于同一对同源染色体上（要求：写出实验
思路、预期实验结果、得出结论）。________________________。
【答案】（1）Bb 等位基因分离导致性状分离 卷翅基因（B）纯合致死
（2）选择①与④杂交（或②与③杂交）得到F ，F 中红眼卷翅雌雄个体杂交得到F ，若F 中出现四种表
1 1 2 2
现型，则可确定A、a与B、b不位于同一对同源染色体上；若出现其他结果，则可确定A、a与B、b位于同
一对同源染色体上
【解析】（1）根据分析可知，卷翅昆虫的基因型为Bb，卷翅雌雄个体杂交，后代中出现正常翅个体等位
基因分离导致性状分离，在上述实验中，F 卷翅∶正常翅出现2∶1的原因可能是卷翅基因（B）纯合致死。
2要确定A/a和B/b是否位于同一对同源染色体上，可以利用这对性状都是相对性状的亲本杂交，根据子二代
的性状分离比进行判断，因此实验过程为：选择①与④杂交（或②与③杂交或③与④杂交）得到 F ，F 中红
1 1
眼卷翅雌雄个体杂交得到F ，若F 中出现四种表现型，则可确定A/a与B/b不位于同一对同源染色体上；若
2 2
现出其他结果，则可确定A/a与B/b位于同一对同源染色体上。
模 拟 优 练
1．某番茄果实颜色主要由果皮颜色和果肉颜色决定，果皮颜色分为黄色和透明，黄色果皮由基因Y决定，
透明果皮由基因y决定。成熟后果肉的颜色分为红色和黄色，红色果肉由基因R决定，黄色果肉巾基因r
决定，两对基因独立遗传。红色番茄亲本和黄色番茄亲本杂交得到红色番茄，子代红色番茄自交后代的表
现型及比例为红色∶粉红色（F）∶深黄色（rrY_）∶黄色=9∶3∶3∶1。现存在下列3个杂交组合，请回答下
1
列问题：
甲组：红色×黄色→F 红色、粉红色、深黄色、黄色；
1
乙组：深黄色X深黄色→F 深黄色、黄色；
1
丙组：粉红色×深黄色→F 全部为红色。
1
（1）甲组杂交组合中，F 的4种表现型比例是___________。
1
（2）让乙组的 F 中深黄色番茄与另一纯合粉红色番茄杂交，理论上，杂交后代的表现型及比例是
1
___________。让丙组F 中的全部个体自交，后代表现为深黄色的番茄有1200株，那么表现为粉红色的杂合
1
子理论上有___________株。
（3）若要检测某粉红色番茄的基因型，可让该粉红色番茄与___________杂交；若后代的表现型及比例为
粉红色∶黄色=l∶1，则该粉红色番茄的基因型为___________；若后代全为粉红色，则该粉红色番茄的基因型为___________。
【答案】（1）l∶1∶l∶1
（2）红色∶粉红色=2∶1 800
（3）黄色番茄 Rryy RRyy
【解析】（1）甲组中黄色个体为双隐性纯合子（rryy），F 中有红色、粉红色、深黄色、黄色4种表现型，
1
则红色个体的基因型为RrYy，后代4种表现型的比例为l∶1∶l∶1。（2）乙组深黄色×深黄色→F ：深黄色、
1
黄色，说明亲本的基因型均为rrYy,F 中深黄色个体的基因型及比例为1/3rrYY，2/3rrYy，其中1/3rrYY与纯
1
合粉红色番茄（RRyy）杂交，后代均为红色个体，而2/3rrYy与纯合粉红色番茄（RRyy）杂交，后代有1/2
为红色（ RrYy）， 1/2 为粉红色（ Rryy ），所以杂交后代表现型及比例为红色：粉红色
；丙组粉红色×深黄色→F 全部为红色，说明亲本的基因型为
1
RRyy、rrYY，则F 的基因型均为RrYy，其自交后代中深黄色（rrY_）所占比例为 ，粉红色所占的比
1
例也为 ，又已知后代中表现为深黄色的个体有1200株，则后代中表现为粉红色的个体也有1200株。自
交后代中粉红色个体的基因型及比例为 1/3RRyy，2/3Rryy，因此粉红色的杂合子理论上有
株。（3）粉红色番茄的基因型有 和 ，若要检測某粉红色番茄的基因型，可采用测交的方法，让
该粉红色植株与黄色植株（ ）杂交，观察子代果实的颜色。若后代的表现型及比例为粉红色∶黄色
=1∶1，则该粉红色番茄的基因型为 ；若后代全为粉红色，则该粉红色番茄的基因型为 。
2．已知豌豆(2n=14)的花色受非同源染色体上的两对基因A、a和B、b制。红花(A)对白花(a)为完全显性。B
基因为修饰基因，淡化花的颜色，BB与Bb的淡化程度不同：前者淡化为白色，后者淡化为粉红色。现
将一株纯合的红花植株和一株白花植株(aaBB)杂交产生的大量种子(F )用射线处理后萌发，F 植株中有一
1 1
株白花，其余为粉红花。请回答下列问题：
(1)关于F 白花植株产生的原因，科研人员提出了以下几种假说：
1假说一：F 种子发生了一条染色体丢失；
1
假说二：F 种子发生了上述基因所在的一条染色体部分片段(含相应基因)缺失；
1
假说三：F 种子一条染色体上的某个基因发生了突变。
1
①经显微镜观察，F 白花植株_______________时期四分体的个数为7个，可以否定假说一；
1
②已知4种不同颜色的荧光可以对A、a和B、b基因进行标记。经显微镜观察，F 白花植株的小孢子母细
1
胞(同动物的初级精母细胞)中荧光点的数目为______个，可以否定假说二。
(2)现已确定种子萌发时某个基因发生了突变。
① 有 人 认 为 ： F 种 子 一 定 发 生 了 A→a 的 隐 性 突 变 。 该 说 法 是 否 正 确 ? 原 因 是
1
____________________________
____________________。
②专家认为：F 种子中另一对基因发生了一次显性突变(突变基因与A、B基因不在同一条染色体上)，突
1
变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a、B、b无影响。若假设正确，F 白花植株自交，子代表现型及
1
比例为_____________________________。
(3)生物体的性状是由基因与基因、___________________以及基因与环境之间相互作用，精确调控的结果，
上述实验结果可以对此提供一些依据。
【答案】(1)减数第一次分裂四分体时期(前期) 8
(2)不正确 当发生b→B的显性突变时。基因型为 AaBB的植株也开白花 红花∶粉红花∶白花
=3∶6∶55
(3)基因与基因的产物
【解析】（1）①出现四分体是减数第一次分裂前期的重要特征，因此用显微镜观察四分体应在 F 白色植
1
株减数第一次分裂的前期，此植物共有14条染色体，可形成7个四分体。如果观察到F 白色植株有7个四分
1
体，说明没有丢失染色体；如果F 种子发生了一条染色体丢失，只会观察到6个四分体。②由于减数第一次
1
分裂前的间期，染色体进行复制，其上的基因也复制，导致染色体上的基因加倍，因此用 4种不同颜色的荧
光对A、a和B、b基因进行标记，经显微镜观察，F 白色植株的小孢子母细胞（与动物的初级精母细胞相
1
同）中荧光点的数目为8个，可以否定假说二，说明F 种子发生了一条染色体没有发生片段缺失，否则荧光
1
点的数目会小于8个。（2）①F 植株的基因型为AaBb，而白色植株的基因型为aaB_或A_BB，因此，F 植
1 1株中有一株白色的原因可能是发生了A→a的隐性突变，导致F 植株的基因型由AaBb（粉色）变为aaBb（白
1
色），也可能是发生b→B的显性突变，导致F 的基因型由AaBb（粉色）变为AaBB，而基因型为AaBB的
1
植株也开白色。因此有人认为F 种子一定发生了A→a的隐性突变，该说法不正确。②据题意可知，另外一
1
对基因与与A、B基因不在同一条染色体上，因此这三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。设另一
对等位基因为C、c，据题意F 种子中另一对基因发生了一次显性突变，且突变基因的产物可以抑制A基因
1
的功能，但对a，B，b无影响，因此F 白色植株的基因型为AaBbCc，结合题意“突变基因的产物可以抑制
1
A基因的功能，但对a，B，b无影响”可知F 白色植株自交产生的后代植株的基因型、表现型及所占比例为：
1
红 色 基 因 型 为 A_bbcc ， 所 占 比 例 为 3/4×1/4×1/4=3/64 ， 粉 色 基 因 型 为 A_Bbcc ， 所 占 比 例 为
3/4×1/2×1/4=3/32，白色基因型分别为A_BBC_、A_BbC_、A_BBcc、A_bbC_、aaB_C_、aaB_cc、aabbC_、
aabbcc，所占比例为1-3/64-3/32=55/64，因此若假设正确，F 白色植株自交，子代表现型及比例为红色∶粉红
1
色∶白色＝3∶6∶55。（3）生物体的性状是由基因与基因、基因与基因的产物以及基因与环境之间相互作用
精确调控的结果，上述实验结果可以对此提供一些依据。
3．胰岛素样生长因子2是小鼠细胞的Igf-2基因控制合成的单链多肽分子，对个体生长、发育具有重要作用。
Igf-2基因突变为Igf-2m后失去原有功能，可能产生矮小型小鼠。
（1）Igf-2基因和Igf-2m基因的区别是__________________。
（2）据资料显示，该对等位基因位于常染色体上，它们遗传时，有一种有趣的“基因印迹”现象，即子
代中来自双亲的两个等位基因中只有一方能表达，另一方被印迹而不表达。据此推断基因型为Igf-2 Igf-2、
Igf-2 Igf-2m、Igf-2m Igf-2m的小鼠的表现型分别为_______、_____、_________（用“正常型、矮小型或不能
确定”作答）。
（3）为了探究该基因印迹的规律，科学家设计了以下两组实验：
根据实验结果，得出的结论是：总是被印迹而不表达的基因来自____（用“父/母”作答）方，而来自另
一亲本方的基因能表达。由此规律推测：将上述甲组杂交实验的子代中的雌雄小鼠交配产生的子代表现型及
比例为__________。
【答案】（1）基因中碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序不同（2）正常型 不能确定 矮小型
（3）母 正常型∶矮小型=1∶1
【解析】根据题干信息分析，Igf-2基因控制合成胰岛素样生长因子2，对个体生长、发育具有重要作用；
该基因突变后产生了Igf-2m基因，应该为其等位基因，控制的性状发生了改变。基因突变的特征：普遍性；
随机性；不定向性；低频性；多害少利性。基因突变的意义：能产生新基因，为生物进化提供原材料，生物
变异的根本来源。（1）根据题干信息已知，Igf-2m基因是Igf-2基因突变后产生的，两者的根本区别是基因
中碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序不同。（2）已知子代中来自双亲的两个等位基因中只有一方能表达，另
一方被印迹而不表达，则Igf-2 Igf-2为正常型；Igf-2 Igf-2m不能确定表现型，可能是正常型，也可能是矮小
型；Igf-2m Igf-2m表现为矮小型。（3）根据遗传图解分析，两组实验为正反交实验，产生的子一代基因型相
同，但是表现型不同，都表现为与父本表现型相同，因此可以说明总是被印迹而不表达的基因来自母本；若
将两组实验子一代相互杂交，产生的后代基因型及其比例为 Igf-2 Igf-2∶Igf-2 Igf-2m∶Igf-2m
Igf-2m=1∶2∶1，由于Igf-2 Igf-2m中一般表现为正常型、一般表现为矮小型，因此后代的表现型及其比例为
正常型∶矮小型=1∶1。
4．某种植物（2n）在自然状态下既可自花传粉，也可异花受粉，并且每株能产生几百粒种子，其花色由两对
等位基因A/a、B/b控制，其中基因A控制紫花色素的形成。现将纯合紫花植株与纯合红花植株杂交F 全
1
开紫花，F 自交，F 中紫花∶红花∶白花=12∶3∶1。不考虑突变和交叉互换，回答下列问题。
2 2
（1）亲本紫花植株与红花植株的基因型分别为___________，F 中紫花植株的基因型有___________种。
2
（2）某实验小组以一紫花植株与一白花植株为亲本杂交，F 的表现型及比例为紫花∶红花=1∶1，若让
1
F 自由交配，理论上F 的表现型及比例为______________________。
1 2
（3）请设计一次交配实验鉴定该植物种群中红花植株（X）关于花色的基因型______________________。
（要求①简要写出实验思路，②预期实验结果及结论）
【答案】（1）AAbb，aaBB 6
（2）紫花∶红花∶白花=28∶27∶9
（3）写出一种方案即可
方案一：
①实验思路：让红花植株（X）自交，观察并统计子代的花色。
②预期实验结果及结论：若子代全为红花植株，则红花植株（X）的基因型为aaBB；若子代中红花∶白花=3∶1，则红花植株（X）的基因型为aaBb。
方案二：
①实验思路：让红花植株（X）与白花植株杂交，观察并统计子代的花色。
②预期实验结果及结论：若子代全为红花植株，则红花植株（X）的基因型为aaBB；若子代中红花∶白
花=1∶1，则红花植株（X）的基因型为aaBb
【解析】（1）根据子二代的分离比12∶3∶1即为9∶3∶3∶1的变式可知，子一代的基因型均为AaBb，
亲本均为纯合子，红花亲本为 aaBB，故紫花亲本的基因型为AAbb。F 中紫花植株的基因型有6种，即
2
AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb。（2）某实验小组以一紫花植株A_ _ _与一白花植株aabb为
亲本杂交，F 的表现型及比例为紫花A_ _ _∶红花aaB_=1∶1，则紫花亲本的基因型为AaBB，子一代的基因型
1
及比例为1/2AaBb，1/2aaBb，其产生的配子为1/8AB、1/8Ab、3/8aB、3/8ab，F 自由交配，根据棋盘法可知，
1
F 的表现型及比例为紫花∶红花∶白花=28∶27∶9。（3）红花植株的基因型可能为aaBB或aaBb，可以让其
2
自交，观察后代的表现型及比例，若该红花植株的基因型为aaBB，则自交后代全为红花植株；若其基因型为
aaBb，则自交子代中红花∶白花=3∶1。
5．某雌雄异株的二倍体植株，其花色有红色和白色两种。选一株白花雌株和一株白花雄株作为亲本进行杂交，
F 中白花∶红花=3∶1。不考虑变异和X、Y染色体的同源区段，欲判断控制花色性状的基因数量和位置。
1
回答下列问题：
(1)若花色由一对等位基因控制，要判断基因位于常染色体 还是 X 染色体，还需统计
____________________。
(2)若花色由两对等位基因(A/a、B/b)共同控制，且两对基因位于同一对常染色体上。请在图中标明亲本植
株的基因情况。____________，并结合F 的性状分离比，分析在群体中基因型和表现型的两种对应情况：
1
________________________________________。
(3)为进一步确定(2)题中基因型和表现型是哪种对应情况，可选用F 中植株进行一次杂交实验，写出实验
1
思路、预期结果及结论。
实验思路：_________。预期结果及结论：_________。
【答案】(1)性状在F 代雌雄中的比例
1
(2) A、B基因同时存在时花色表现为红色，其余基因型表现为白色
a、b基因均纯合时花色表现为红色，其余基因型表现为白色
(3)实验思路：将F 中红花雌株和红花雄株进行杂交，统计F 中植株表现型及比例。预期结果和结论：若
1 2
F 中白花∶红花=1∶1，则A、B基因同时存在时表现为红色；若F 中全为红花，则a、b基因均纯合时表现
2 2
为红色
【解析】（1）常染色体遗传与伴性遗传的区别在于后代性状是否与性别相关联，故要判断基因位于常染
色体还是X染色体，还需统计红花与白花的性状表现在F 代雌雄中的比例。（2）结合分析可知：要符合题
1
中表现型比例，填入的基因只能是 b，亲本的基因型为 Aabb 与 aaBb，则子代的基因型及比例为
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1，同时有两种情况满足题中白花∶红花=3∶1，即A、B基因同时存在
时花色表现为红色，其余基因型表现为白色；a、b基因均纯合时花色表现为红色，其余基因型表现为白色。
（3）为进一步确定（2）题中基因型和表现型是哪种对应情况，若为①，红花的基因型为 aabb，若为②，红
花的基因型为A_B_，故可让F 中红花雌株和红花雄株进行杂交，统计F 中植株表现型及比例，若红花的基
1 2
因型为aabb，F 中全为红花；若红花的基因型为A_B_，子一代红花的基因型为AaBb，其中Ab连锁，aB连
2
锁，F 的基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1，表现型比例为白花∶红花=1∶1。
2
6．玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不
能参与受精作用但不致死。回答下列问题。
（1）现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲，其细胞中9号染色体如图一所示。
①植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的_____。检测该变异类型最简便的方法是_____。②为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，让其进行自交产生 F 。如果F 表现型及
1 1
比例为_____，则说明T基因位于异常染色体上。
（2）以T基因位于异常染色体上的植株甲为父本，正常的白色籽粒植株为母本，杂交产生的 F 中，发现
1
了一株黄色籽粒植株乙，其染色体及其基因组成如图二所示。
①该植株出现的原因是_____（填“父本”或“母本”）减数分裂过程中_____未分离。
②在减数分裂过程中植株乙9号染色体中的任意两条染色体联会并均分，另一条染色体随机分配。若用
植株乙进行单倍体育种，则植株乙产生的可育植株的基因型及比例为_____。
【答案】（1）（染色体片段）缺失 显微镜观察
（2）黄色∶白色=1∶1 父本 同源染色体 TTtt∶tttt∶tt∶TT=2∶1∶2∶1
【解析】（1）①由图一可知，该黄色籽粒植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段，属于染色体
结构变异中的缺失；检测该变异类型最简便的方法是显微镜观察；②玉米是雌雄同株植物，所以确定植株甲
的T基因位于正常染色体还是异常染色体上的最简便方法是让其自交，如果后代中玉米籽粒颜色全为黄色，
则说明T基因位于正常染色体上；如果玉米籽粒颜色黄色∶白色=1∶1，则说明T基因位于异常染色体上；
（2）①以植株甲（Tt）为父本，正常的白色籽粒植株（tt）为母本杂交产生的F 中，发现了一株黄色籽粒植
1
株乙，其染色体及基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上，由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，
即只含有T的精子不能参与受精作用，故黄色籽粒植株乙（Ttt）中有一个t来自母本，此外T和t都来自父
本，由此可见，该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离；②若植株乙的 9号染色体
中的任意两条染色体联会并均分，另一条染色体随机分配，则植株乙能形成 4种配子，基因型及比例为
Tt∶t∶T∶tt=2∶2∶1∶1，用其进行单倍体育种，花药离体培养后再经秋水仙素诱导加倍后会形成的可育植
株基因型为TTtt∶tt∶TT∶tttt=2∶2∶1∶1。
