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热点03 遗传及其前沿科技
1、遗传因子的发现
2、基因和染色体的关系
3、基因突变
4、人类遗传病
5、基因编辑技术
一、单选题
1．某二倍体杂合子AaBb 经减数分裂产生了4 种不同基因型的配子，其中AB 和ab 各占42%，据此可知A/a 和B/b
这两对基因在该杂合子中的位置关系说法正确的是（ ）
A．A/a 与B/b 分别位于两对染色体上
B．A 和B 位于同一条染色体上
C．A 和b 位于同一条染色体上
D．无法判断这两对基因的位置关系
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数
分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子
代。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、若A/a 与B/b 分别位于两对染色体上，遵循自由组合定律，产生的配子类型及比例为AB：Ab：aB：
ab=1：1：1：1，AB 和ab 各占25%，A 错误；
B、若A 和B 位于同一条染色体上，遵循分离定律，正常情况下产生AB 和ab 这两种配子且比例为1：1，在形成配
子过程中可能会发生互换，互换会产生Ab 和aB 这两种配子，由题意可知，Ab 和aB 这两种配子应均为18%，所以
产生的配子中AB 和ab 各占42%，原因是A 和B 位于同一条染色体上，减数分裂时发生了互换，B 正确；
C、若A 和b 位于同一条染色体上，遵循分离定律，正常情况下产生Ab 和aB 这两种配子且比例为1：1，C 错误；
D、可根据AB 和ab 各占42%，判断A 和B 位于同一条染色体上，并且在减数分裂过程中发生了互换，D 错误。
故选B。
2．下列有关基因的位置及遗传规律的叙述，正确的的是（ ）
A．性染色体上的基因都与性别决定有关
B．同源染色体分离时，等位基因随之分离
C．非等位基因都位于非同源染色体上，遵循自由组合定律
D．X 和Y 染色体大小不同，其上基因的遗传不遵循基因分离定律
【答案】B
【分析】1、同源染色体相同位置上的基因为等位基因或相同基因，而不同位置上的基因为非等位基因。
2、决定性别的基因位于性染色体上，但是性染色上的基因不都与性别决定有关。
3、基因分离的实质是减数分裂形成配子时，控制一对相对性状的等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进
入子细胞中。
4、X 和Y 染色体大小不同，互为同源染色体，其上基因的遗传遵循基因分离定律。
【详解】A、性染色体上的基因不都与性别决定有关，如色盲基因，A 错误；
B、同源染色体分离时，等位基因随之分离，B 正确；
C、非等位基因不一定位于非同源染色体上，也可能位于同源染色体的不同位置上，只有非同源染色体上的非等位
基因才遵循自由组合定律，C 错误；
D、X、Y 染色体大小不同，但仍属于同源染色体，故X、Y 染色体上基因的遗传遵循基因分离定律，D 错误。
故选B。
3．果蝇（2n=8）无眼性状由隐性基因d 控制，科研人员将4 号染色体的三体纯合正常眼果蝇（2n=9）与无眼果蝇
杂交，F1与无眼果蝇杂交，根据F2的表型及比例可确定该基因是否位于4 号染色体上。下列分析正确的是（）
1
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A．三体果蝇产生的配子中可能有4 条或5 条染色体
B．三体果蝇的体细胞中含有三个染色体组
C．若无眼基因位于4 号染色体上，F1产生正常配子的概率为3/5
D．若F2中正常眼：无眼=3：1，说明无眼基因位于4 号染色体上
【答案】A
【分析】三体就是指某一对同源染色体多了一条，比如21 三体综合征（唐氏综合征）是21 号染色体有3 条；三倍
体是指所有的染色体都多了一条，一般情况下三倍体是由同源四倍体和正常二倍体杂交来的，就比如‘无籽西
瓜’。
【详解】A、以纯合正常眼DDD 三体果蝇为例，减数第一次分裂后期同源染色体分离，形成的是含D 和DD 的次级
精母细胞，D 和DD 的次级精母细胞继续分裂，产生的配子中分别有4 条和5 条染色体，A 正确；
B、三体果蝇的体细胞中某一对同源染色体多了一条，三倍体细胞中含有三个染色体组，B 错误；
C、若无眼基因位于4 号染色体上，F1 的基因型为Dd 和DDd，F1 产生正常配子（D/d）的概率为3/4，C 错误；
D、若无眼基因位于4 号染色体上，则F2 中正常眼：无眼=2：1，D 错误。
故选A。
4．某植物的花色、茎的高度和籽粒颜色分别由一对等位基因控制，现用红花高茎黄色籽粒的植株自交，子代的表
现型及其比例为红花：白花＝2：1、高茎：矮茎＝3：1、黄色籽粒：绿色籽粒＝3：1．下列推断错误的是（ ）
A．控制花色基因的遗传遵循基因的分离定律
B．控制红花的基因纯合时会有致死效应
C．控制茎的高度、籽粒颜色基因的遗传遵循基因的自由组合定律
D．控制花色、籽粒颜色基因的遗传遵循基因的自由组合定律
【答案】C
【分析】当生物的性状只受一对等位基因的控制时，其遗传遵循基因的分离定律；受两对及两对以上的等位基因
控制，且每对等位基因控制一种性状，两对及两对以上的等位基因分别位于非同源染色体上时，这些等位基因的
遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、红花植株自交，子代的表现型及比例为红花：白花=2：1（红花纯合个体致死），这是3：1 的变式，
说明控制花色基因的遗传遵循基因的分离定律，A 正确；
B、红花植株自交，子代出现白花，说明亲本均为杂合子，正常情况先子代的表现型及比例为红花：白花=3：1，
而子代的表现型及比例为红花：白花=2：，说明控制红花的基因纯合时会有致死效应，B 正确；
C、子代高茎：矮茎＝3：1、黄色籽粒：绿色籽粒＝3：1，这说明控制茎的高度和籽粒颜色的等位基因均遵循分离
定律，但无法判断这两对等位基因是否位于非同源染色体上，即无法确定这两对等位基因的遗传是否遵循自由组
合定律，C 错误；
D、由于子代中红花：白花＝2：1，存在致死效应，若控制花色、籽粒基因位于同一对同源染色体上，则后代黄色
籽粒：绿色籽粒≠3：1，而实际结果黄色籽粒：绿色籽粒＝3：1，说明这两对等位基因位于两对同源染色体上，
他们的遗传遵循基因自由组合定律，D 正确。
故选C。
5．如图为人类的性染色体结构示意图，其中同源区存在等位基因，非同源区不存在等位基因。下列关于性染色体
上单基因遗传病的叙述，不正确的是 （ ）
A．Ⅰ区段上的显性遗传病，女性患者较多
B．Ⅰ区段上的隐性遗传病，父女可能均患病
C．Ⅱ区段上的遗传病，遗传规律与常染色体同
D．Ⅲ区段上的遗传病，可能每一代均有患者
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：Ⅰ片段是X 染色体特有的区域，其上的单基因遗传病分为伴X 染色体隐性遗传
2
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病和伴X 染色体显性遗传病；Ⅱ片段是X 和Y 染色体的同源区，其上的单基因遗传病，男女患病率不一定相等；Ⅲ
片段是Y 染色体特有的区域，其上有控制男性性别决定的基因，而且Ⅲ片段上的基因控制的遗传病，患者均为男
性，即伴Y 遗传。
【详解】A、Ⅰ区段上的显性遗传病，即伴X 染色体显性遗传病，男性患病率低于女性，A 正确；
B、Ⅰ区段上的隐性遗传病，即伴X 染色体隐性遗传病，根据交叉遗传的特点，父亲必定将X 染色体上的致病基因
传给女儿，所以父女可能均患病，B 正确；
C、Ⅱ片段是X 和Y 染色体的同源区，其上的单基因遗传病，男女患病率不一定相等，如XaXa×XaYA 后代所有显性
个体均为男性，所有隐性个体均为女性，C 错误；
D、Ⅲ片段是Y 染色体特有的区域，其上基因控制的遗传病为伴Y 遗传病，父亲必定将Y 染色体传给儿子，所以Ⅲ
片段上的基因控制的遗传病，患者全为男性，且代代相传，D 正确。
故选C。
6．果蝇的体色分为灰体和黑体，眼色分为红眼和白眼，这两对相对性状由均不位于Y 染色体上的两对等位基因控
制。为研究其遗传机制，研究人员取纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交，F1全为灰体红眼。让F1随机
交配，F2中灰体红眼：灰体白眼：黑体红眼：黑体白眼=9：3：3：1。下列有关分析错误的是（ ）
A．体色中的灰体和眼色中的红眼均为显性性状
B．重新统计F2中黑体果蝇的性别可确定控制体色的基因的位置
C．若F2黑体果蝇中既有雄性又有雌性，则说明控制体色的基因位于X 染色体上
D．若控制果蝇眼色的基因位于X 染色体上，则根据红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交后代的眼色可判断果蝇的性
别
【答案】C
【分析】亲本为纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交，F1 全为灰体红眼，F1 随机交配，F2 中灰体红眼：
灰体白眼：黑体红眼：黑体白眼=9：3：3：1，由此可知控制果蝇的体色和眼色两对等位基因独立遗传。
【详解】A、亲本为纯合的灰体红眼雌果蝇和黑体白眼雄果蝇杂交，F1 全为灰体红眼，所以体色中的灰体和眼色中
的红眼均为显性性状，A 正确；
B、黑体为隐性性状，若F2 中黑体果蝇全为雄性，则控制体色的基因位于X 染色体；若F2 中黑体果蝇有雌性也有
雄性，且雌雄比例相当，则则控制体色的基因位于常染色体，所以重新统计F2 中黑体果蝇的性别可确定控制体色
的基因的位置，B 正确；
C、F1 全为灰体，若F2 黑体果蝇中既有雄性又有雌性，则说明控制体色的基因位于常染色体上，而控制体色的基
因位于X 染色体时，F2 黑体果蝇全为雄性，C 错误；
D、若控制果蝇眼色的基因位于X 染色体上，则红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交，后代红眼全为雌果蝇，白眼全为雄
果蝇，后代的眼色可判断果蝇的性别，D 正确；
故选C。
7．研究者在大豆突变体库中筛选出纯合突变体甲，并用甲与野生型大豆为亲本进行正反交实验获得F1．采用特异
性引物对两亲本基因组DNA 进行扩增得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。用特异性引物对双亲及
F1植株的基因组DNA 进行PCR 扩增，电泳结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．图中3、4、7、9 是杂交成功获得的F1植株
B．推测F1中出现其他植株的原因可能是亲本发生自交
C．PCR 过程中DNA 变性后解为单链需要ATP 提供能量
D．引物是一段能与DNA 母链互补配对的短单链核酸
【答案】C
【分析】1、PCR 原理：在解旋酶作用下，打开DNA 双链，每条DNA 单链作为母链，以4 种游离脱氧核苷酸为原料，
合成子链，在引物作用下，DNA 聚合酶从引物3'端开始延伸DNA 链，即DNA 的合成方向是从子链的5'端自3'端延
伸的。
2、DNA 分子杂交的原理是利用了碱基互补配对的原则。
3
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【详解】A、根据题图可知：突变体甲和野生型大豆均为纯合子，各自含有一条DNA 条带，但二者含有的DNA 条
带不同。以突变体甲与野生型大豆为亲本，进行正反交，理论上获得的F1 植株中，既有突变体甲的DNA 条带，又
有野生型大豆的DNA 条带，据此可推知：在1～10 中，3、4、7、9 是杂交成功获得的F1 植株，A 正确；
B、根据题图可知：1、5、10 的DNA 条带与突变体甲相同，是突变体甲自交产生的子代，2、6、8 的DNA 条带与
野生型大豆相同，是野生型大豆自交产生的子代，可见，F1 中出现其它植株的原因是亲本发生自交，B 正确；
C、PCR 过程中DNA 变性后解为单链不需要ATP 提供能量，C 错误；
D、引物是一段能与DNA 母链的一段碱基序列进行互补配对的短单链核酸，用于PCR 的引物长度通常为20-30 个核
苷酸，D 正确。
故选C。
8．下图为某单基因遗传病的系谱图，图中Ⅱ-1 和Ⅱ-2 进行婚前遗传咨询。不考虑突变，下列叙述错误的是
（ ）
A．若Ⅰ-4 生育前家系中无遗传病史，Ⅲ-1 患病的概率为 1/4
B．若Ⅰ-4 生育前家系中无遗传病史，则建议生女儿
C．若Ⅰ-4 的母亲患该遗传病，生男孩和女孩的发病率相同
D．若Ⅰ-4 的母亲患该遗传病，Ⅲ-1 不患病时携带致病基因的概率为1/2
【答案】D
【分析】根据系谱图可知，I-3 和I-4 正常，生出Ⅱ-3 号患病，符合“无中生有为隐性”，说明该遗传病为隐性遗传
病，但无法判断是常染色体上还是X 染色体上的致病基因。
【详解】A、根据亲代正常，子代有患病的个体，可知该病为隐性遗传病。若I-4 生育前家系中无遗传病史，则I-4
不携带该致病基因，由此可知应该是伴X 隐性遗传病。假设致病基因为a，则Ⅱ-2 基因型为XAY，Ⅱ-1 的基因型为
XAXa。Ⅲ-1 患病的基因型为XaY ，概率=1/2×1/2=1/4，A 正确；
B、根据亲代正常，子代有患病的个体，可知该病为隐性遗传病。若I-4 生育前家系中无遗传病史，则I-4 不携带该
致病基因，由此可知应该是伴X 隐性遗传病。假设致病基因为a，则Ⅱ-2 基因型为XAY，Ⅱ-1 的基因型为XAXa。致
病基因型有：XaXa 和XaY。由此可知生儿子有一半的概率会致病，生女儿一定不致病，所以建议生女儿，B 正确；
C、根据亲代正常，子代有患病的个体，可知该病为隐性遗传病。若I-4 的母亲患该遗传病，但I-4 正常，说明该病
为常染色体隐性遗传病，而且I-4 是致病基因的携带者。假设致病基因为a，则I-3 和I-4 基因型均为Aa，生男孩和
生女孩的发病率相同，C 正确；
D、根据亲代正常，子代有患病的个体，可知该病为隐性遗传病。若I-4 的母亲患该遗传病，但I-4 正常，说明该病
为常染色体隐性遗传病，而且I-4 是致病基因的携带者。假设致病基因为a，I-3、I-4 和Ⅱ-1 基因型均为Aa，Ⅱ-2 的
基因型2/3Aa 和1/3AA ，则Ⅲ-1 的基因型概率有：AA=2/3×1/4+1/3×1/2=2/6 ，Aa=2/3×1/2+1/3×1/2=3/6 ，
aa=2/3×1/4=1/6，所以Ⅲ-1 不患病时携带致病基因的概率为3/5，D 错误。
故选D。
9．已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转
入小麦，研究人员进行了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是（ ）
A．秋水仙素处理杂种P 获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体
B．杂种Q 产生的配子中一定含有抗叶锈病基因
C．射线照射杂种R 使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组
D．杂种Q 与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律
4
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【答案】D
【分析】根据题意分析题图，伞花山羊草（二倍体）与二粒小麦（四倍体）杂交获得杂种P（三倍体），杂种P 经
过秋水仙素处理得到异源六倍体，异源六倍体与普通小麦（六倍体）杂交获得杂种Q（六倍体），杂种Q 与普通
小麦杂交获得杂种R（六倍体），杂种R 经过射线照射可能发生基因突变或染色体畸变，再进行授粉、人工选择获
得所需要的植株。
【详解】A、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，从而导致染色体数目加倍，故秋水仙素
处理杂种P 获得异源多倍体，存在同源染色体，A 错误；
B、杂种Q 含有抗叶锈病基因，但其产生的配子中中不一定含有抗叶锈病基因，B 错误；
C、射线照射杂种R 使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C 错误；
D、杂种Q 或普通小麦产生配子过程中存在等位基因随着同源染色体的分开而分离，存在同源染色体上的非等位基
因自由组合，故杂种Q 与普通小麦杂交过程中遵循孟德尔遗传定律。D 正确。
故选D。
10．将人细胞与小鼠细胞融合得到的人-鼠杂种细胞进行长期培养，杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后，染色
体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞，对编码人的芳烃羟化酶（AHH）和磷酸甘油酸激酶（PGK）的基因进行染
色体定位研究，结果如表（“+”表示有，“－”表示无）。下列叙述正确的是（ ）
杂种细胞
人的染色体
AHH
PGK
2 号
11 号
17 号
X
甲
－
+
－
+
－
+
乙
+
+
－
－
+
－
丙
－
+
+
+
－
+
A．细胞融合可选取与人亲缘关系非常远的生物
B．为避免对人细胞的毒害不可加入抗生素
C．编码AHH 的基因在2 号染色体上，编码PGK 的基因在17 号或X 染色体上
D．进行长期培养的人鼠融合细胞含有人和鼠的全套遗传信息
【答案】A
【分析】1、动物细胞融合是指两个或两个以上的细胞合并成为一个细胞的过程。动物细胞融合的方法：物理法
（离心、振动、电刺激等）、化学法（聚乙二醇（PEG））以及生物法（灭活病毒等）。动物细胞融合的原理是细
胞膜的流动性。
2、动物细胞培养最好采用幼龄动物的组织或器官，因为幼龄动物生命力旺盛，细胞分裂能力强，易于培养。剪碎
动物组织块后，还要用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液，再进行细胞培养（原代培养和传代培养）。
【详解】A、细胞融合可选取与人亲缘关系非常远的生物，利用现代技术手段促进细胞融合，A 正确；
B、培养杂种细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素以防止杂菌污染，B 错误；
C、由表中信息可知，编码AHH 的基因在2 号染色体上，编码PGK 的基因在X 染色体上，C 错误；
D、因为杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后，染色体数目会保持稳定，所以不含有人和鼠的全套遗传信息，D
错误。
故选A。
11．某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y 染色体。
甲病在人群中的发病率为1/2500。下列有关说法错误的是（ ）
A．甲病为常染色体隐性病
5
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B．乙病为常染色体显性遗传病或X 染色体显性遗传病
C．若乙病为常染色体显性遗传病，Ⅲ3与表型正常男子结婚，所生子女同时患两种病的概率为2/459
D．若需判断乙病遗传方式，可选择用乙病的正常基因和致病基因设计的探针与I2、Ⅱ3个体进行核酸杂交
【答案】D
【分析】遗传系谱图分析，Ⅱ1 和Ⅱ2 表现正常，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ4
和Ⅱ5 患乙病，而Ⅲ4 正常，根据有中生无为显性可知，乙病为显性遗传病，根据男患母女患可判断乙病极有可能
是伴X 显性遗传病。
【详解】A、Ⅱ1 和Ⅱ2 表现正常，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病，A 正确；
B、Ⅱ4 和Ⅱ5 患乙病，而Ⅲ4 正常，根据有中生无为显性可知，乙病为显性遗传病，根据男患母女患可判断乙病
极有可能是伴X 显性遗传病，也有可能是常染色体显性遗传病，B 正确；
C、若乙病为常染色体显性遗传病Ⅲ3 个体的基因型为BB 或Bb，二者比例为1 2∶，关于甲病Ⅲ5 患甲病，双亲不患
病，因此，Ⅲ3 的基因型为AA 或Aa，二者的比例为1 2∶，又知甲病在人群中的发病率为1/2500，则a 的基因频率
为1/50，则正常人群中基因型为Aa 的概率为2×1/50×49/50÷（1-1/2500）=2/51，则Ⅲ3 个体与一个表型正常
（A_bb）的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为2/51×2/3×1/4×（1/3+2/3×1/2）=2/459，C 正确；
D、若乙病为常染色体显性遗传病，则I2 的基因型是Bb，若乙病是伴X 显性遗传病，则I2 的基因型是
。因此
如果乙病的正常基因和致病基因设计的探针与I2、Ⅱ3 个体进行核酸杂交，结果无法判断乙病的遗传方式，D 错误。
故选D。
12．下表为已知某种鸟（2N=40）的羽毛颜色由位于Z 染色体上的三种基因控制，分别用A+、A、a 表示，且A＋对
A 为显性。研究人员做如下表所示的两组实验。下列有关分析错误的是（ ）
实验
亲本
子代
1
灰红色（甲）×蓝色（乙）
2 灰红色∶1 蓝色∶1 巧克力色
2
蓝色（丙）×蓝色（丁）
3 蓝色∶1 巧克力色
A．A+、A、a 是基因突变的结果，遵循分离定律
B．实验2 子代中的蓝色鸟随机交配，其后代中雌鸟蓝色∶巧克力色＝3 1∶
C．对该鸟的基因组测序应测21 条染色体
D．实验1 子代中灰红色全部为雄性，巧克力色全部为雌性
【答案】D
【分析】A、A＋、A、a 是位于Z 染色体上控制相对性状的三种基因，等位基因的产生是基因突变的结果。实验2
中子代出现3：1 的性状分离比，说明这三种基因遵循分离定律。
【详解】A、A＋、A、a 是位于Z 染色体上控制相对性状的三种基因，等位基因的产生是基因突变的结果。实验2
中子代出现3：1 的性状分离比，说明这三种基因遵循分离定律，A 正确；
B、实验2 中亲本是ZAZa 和ZAW，子代中的蓝色雄鸟有ZAZA、ZAZa，蓝色雌鸟是ZAW，随机交配后，后代中雌鸟
蓝色和巧克力色之比为3：1，B 正确；
C、对该鸟的基因组测序应测21 条染色体，其中包括19 条常染色体和2 条性染色体，C 正确；
D、实验1 亲本甲的基因型可以是ZA+Za，亲本乙的基因型ZAW，则它们的子代灰红色既有雄性又有雌性，D 错误；
故选D。
13．下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时，细胞的染色体组数的变化及各阶段特点如下表，下列
相关叙述正确的是（ ）
生理过程
甲
乙
丙
丁
染色体组数
2→1→2→1
1→2
2→4→2
?
相关描述
性激素作用
细胞膜功能体现
遗传信息不变
功能趋向专门化
A．甲过程中，DNA 复制一次，细胞均等分裂两次，产生1 个生殖细胞
B．甲和丙过程均可发生突变和基因重组，为生物进化提供原材料
6
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C．可选取丁过程后的细胞制成装片观察有丝分裂前、中、后期染色体的形态和数目
D．乙过程发生精卵结合，体现了细胞间信息交流的功能
【答案】D
【分析】分析表格：甲过程中染色体组数由2→1→2→1，因此甲表示减数分裂过程；乙过程中染色体组数由
1→2，表示受精作用过程，该过程利用了细胞膜的信息交流功能；丙过程中染色体组数由2→4→2，表示有丝分裂
过程；丁过程中细胞功能趋于专门化，表示细胞分化过程。
【详解】A、卵子发生过程中，初级卵母细胞进行不均等分裂，形成次级卵母细胞和（第一）极体；次级卵母细胞
也进行不均等分裂，形成一个卵细胞（生殖细胞）和一个（第二）极体，A 错误；
B、丙过程是有丝分裂过程，不会发生基因重组，B 错误；
C、丁过程的细胞是分化后的细胞，不再进行分裂，C 错误；
D、乙是受精过程，该过程体现了细胞膜功能，即进行细胞间信息交流的功能，D 正确。
故选D。
14．如图为栽培棉的培育过程，字母A、D、E 均代表一个染色体组，每组有13 条染色体。下列叙述错误的是（
）
A．栽培棉为五倍体，含65 条染色体
B．秋水仙素抑制染色体的着丝粒分裂
C．栽培棉减数分裂时可形成26 个四分体
D．栽培棉有丝分裂时最多有10 个染色体组
【答案】B
【分析】单倍体育种：一般是利用花药、花粉作外植体进行组织培养，经染色体加倍后产生纯合二倍体，再经过
田间育种试验，获得优良新品种，其原理为染色体变异。在单倍体育种过程中通常采用秋水仙素处理单倍体幼苗，
使染色体数目加倍，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，从而使细胞内染色体数目加倍。
【详解】A、F1（ADE）秋水仙素处理得到的F2（AADDEE）与海岛棉（AADD）杂交得到的栽培棉（AADDE），含
有5 个染色体组，65 条染色体，A 正确；
B、秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，B 错误；
C、字母A、D、E 均代表一个染色体组，每组有13 条染色体，栽培棉（AADDE）减数分裂时同源染色体配对后可
形成四分体，故可形成26 个四分体，C 正确；
D、栽培棉（AADDE）含有5 个染色体组，故栽培棉细胞有丝分裂后期，染色体组数加倍可形成10 个染色体组，D
正确。
故选B。
15．果蝇的长翅（A）与残翅（a）、黑身（B）与黄身（b）为两对相对性状，且位于同一对常染色体上。一只基
因型为AaBb 的雌果蝇在减数分裂过程中有20%的初级卵母细胞发生图示行为，但雄果蝇均不发生此行为，且基因
型为ab 的雄配子中一半不育。基因型为AaBb 的雌雄个体杂交，后代出现了一定数量的残翅黄身个体，理论上子
代中残翅黄身个体占比为（ ）
A．15%
B．25%
C．22.5%
D．27.5%
【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
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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】由题可知，基因型为AaBb 的雌果蝇在减数分裂过程中有20%的初级卵母细胞发生了交叉互换，因此该雌
果蝇可产生的卵细胞除AB 和ab 外，还产生了Ab 和aB 两种重组类型的卵细胞，假设有100 个初级卵母细胞，有
20%的初级卵母细胞发生了交叉互换，由于每个初级卵母细胞减数分裂只产生一个卵细胞，因此100×20%=20 个初
级卵母细胞，减数分裂可产生20 个卵细胞（4 种基因型的卵细胞数目相等，即AB Ab aB ab=1 1 1 1
∶
∶
∶
∶∶∶），故每种类型
的卵细胞数为5 个，剩余的80%初级卵母细胞减数分裂时未发生互换，产生的80 个卵细胞是两种数量相等的卵细
胞，即AB=ab=40，即所有初级卵母细胞减数分裂产生的卵细胞基因型和比例为：AB Ab aB ab=9 1 1 9
∶
∶
∶
∶∶∶，基因型为ab
的卵细胞占9/20，基因型为AaBb 的雄果蝇在减数分裂时，不发生交叉互换，只能产生AB 和ab 两种类型的精子，
基因型为ab 的雄配子中一半不育，故可育的雄配子中基因型为ab 的精子占1/3，AB 的占2/3，因此基因型为AaBb
的雌雄个体杂交，后代出现残翅黄身（aabb）个体占比为9/20×1/3=15%，即A 符合题意，BCD 不符合题意。
故选A。
16．FOXNI 基因在胸腺和皮肤中选择性表达，其转录因子对于胸腺上皮分化和功能性胸腺的形成是必要的。FOXN1
基因突变患者的胸腺功能缺失。下列分析错误的是（ ）
A．FOXN1 基因表达时，终止密码子不编码氨基酸
B．FOXNI 基因突变一般会改变其mRNA 的碱基序列
C．FOXN1 基因突变患者可能会丧失部分细胞免疫功能
D．FOXN1 基因突变患者的体液免疫功能正常
【答案】D
【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，而引起的基因结构改变。基因突变的特点:普
遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。
【详解】A、终止密码子不编码氨基酸，只起终止信号的作用，A 正确；
B、基因突变是指DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变，因此，FOXN1 基因突变一
般会改变其mRNA 的碱基序列，B 正确；
C、胸腺是T 细胞成熟的场所，T 细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥重要作用，因此，FOXN1 基因突变患者可能
会丧失部分细胞免疫功能，C 正确；
D、FOXN1 基因突变患者的体液免疫功能也会受到影响，D 错误。
故选D。
17．最新研究表明，在黑色素瘤斑马鱼模型中找到了控制黑色素瘤形成的“必需基因”—ATAD2 基因。若敲除
ATAD2 基因，即使存在诸多致癌突变，细胞依旧无法癌变，而后添加ATAD2 基因，细胞则重新获得了癌变的能力。
下列有关细胞癌变的叙述，错误的是（ ）
A．细胞中的某些特定基因，与多基因突变协同作用才能使正常细胞癌变
B．黑色素瘤的形成说明ATAD2 基因可能直接或间接控制斑马鱼的性状
C．基因突变是癌细胞形成的关键驱动因素，但并非发生突变的细胞就会癌变
D．一些理化因素导致ATAD2 基因突变不断积累，最终形成了癌细胞和肿瘤
【答案】D
【分析】原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应的
蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，
这类基因一旦突变而导致相应的蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变导致的，但这两类基因均突变后不一定导致细胞癌变，还需要
ATAD2 基因的作用，因此细胞中的某些特定基因，如ATAD2 基因，与多基因突变协同作用才能使正常细胞癌变，A
正确；
B、ATAD2 基因为斑马鱼中控制黑色素瘤形成的“必需基因”，因此黑色素瘤的形成说明ATAD2 基因可能直接或间
接控制斑马鱼的性状，B 正确；
C、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变导致的，基因突变是癌细胞形成的关键驱动因素，但并非发生突变的细胞
就会癌变，如即使敲除ATAD2 基因，即使存在诸多致癌突变，细胞依旧无法癌变，C 正确；
D、ATAD2 基因会使细胞重新获得了癌变的能力，但如果原癌基因和抑癌基因没有发生突变，则即使一些理化因素
导致ATAD2 基因突变不断积累，最终不一定会形成了癌细胞和肿瘤，D 错误。
故选D。
18．人类脆性X 染色体综合征是一种常见的智力低下综合征，由X 染色体上FMR1 基因中“CGG”序列重复过度导致。
正常FMR1 基因中“CGG”序列有6～54 次重复，而患者该基因中有230～2300 甚至更多次的重复。“CGG”序列重
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复超过200 次时，该基因会发生高度甲基化修饰而不能表达。下列相关叙述正确的是（ ）
A．脆性X 染色体综合征是由染色体结构变异引起的，可通过显微镜观察
B．FMR1 基因发生甲基化修饰导致遗传信息发生改变，故可以遗传给后代
C．调查脆性X 染色体综合征的发病率应在人群中随机调查
D．可通过遗传咨询确定胎儿是否患脆性X 染色体综合征
【答案】C
【分析】由题干信息可知，该病是由于序列 CGG 重复导致基因高度甲基化修饰，而不能表达，导致影响突触结构
的建立，导致智障。
【详解】A、人类脆性X 综合征是由“FMR1 基因中‘CGG’序列重复过度”导致，是基因结构发生了改变，因此属
于基因突变，不可以通过显微镜观察到，A 错误；
B、基因甲基化修饰后，基因的碱基排列顺序没有改变，B 错误；
C、调查某遗传病的发病率需在人群中随机调查，C 正确；
D、遗传咨询只能推测后代的患病率，要确定胎儿是否患有脆性X 染色体综合征需要进行产前诊断，D 错误。
故选C。
19．Ⅰ型糖尿病是胰岛B 细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，自身细胞毒性T 细胞杀伤胰岛B 细胞是致病原因之一，
与该病相关的基因位于人类6 号、11 号和18 号染色体上。研究表明，同卵双生子均发生该病的概率为30%～
50%。下列有关叙述，错误的是（ ）
A．胰岛素可促进组织细胞摄取、储存、利用葡萄糖，使血糖降低
B．该病属于过敏反应，可通过注射胰岛素进行治疗
C．该病为多基因遗传病，除了遗传因素，该病的发生还受环境因素的影响
D．该病主要表现为高血糖和尿糖，通常在青少年时期发病
【答案】B
【分析】胰岛A 细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类
物质转化；胰岛B 细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖
原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、胰岛素是机体中唯一能够降低血糖的激素，可促进组织细胞摄取、储存、利用葡萄糖，使血糖降低，
A 正确；
B、过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应，而Ⅰ型糖尿病是胰岛B 细胞受到破坏
而发生的一种糖尿病，自身细胞毒性T 细胞杀伤胰岛B 细胞是致病原因之一，该病属于自身免疫病，B 错误；
C、分析题意可知，与该病相关的基因位于人类6 号、11 号和18 号染色体上，故该病属于多基因遗传病，除了遗
传因素，该病的发生还受环境因素的影响，C 正确；
D、Ⅰ型糖尿病是胰岛B 细胞受到破坏而发生的一种糖尿病，该病主要表现为高血糖和尿糖，通常在青少年时期发
病，D 正确。
故选B。
20．DNA 标记是DNA 或基因中一些稳定的特征性碱基序列，通过相应DNA 标记PCR 扩增产物的电泳图谱可进行遗
传病致病基因的定位。下图为某家庭中甲、乙两种遗传病相关基因（包含正常基因和致病基因）的电泳图，该家
庭中父母均不患乙病，儿子同时患甲、乙两种病，不考虑X、Y 染色体同源区段。下列叙述错误的是（ ）
A．PCR 扩增需要知道基因中全部的特征性碱基序列
B．甲病基因位于常染色体上，乙病基因位于X 染色体上
C．若该家庭再生一个女儿，患病的概率为100%
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D．遗传咨询和产前诊断能在一定程度上预防甲、乙病
【答案】A
【分析】根据题意和图示可知：父亲关于甲病的电泳条带只有150bp 一种类型，说明其为纯合子，母亲关于甲病
的电泳条带只有300bp 一种条带，说明其是与父亲基因型不同的纯合子，即一方为显性纯合子，另一方为隐性纯
合子；儿子关于甲病的电泳条带包含150bp 和300bp 两种类型，说明其基因来自父亲和母亲，即为杂合子，则甲
病为常染色体显性遗传病。父亲关于乙病的电泳条带只有250bp 一种类型，母亲关于乙病的电泳条带有250bp 和
100bp 两种类型，儿子只含有100bp 的一种类型，说明儿子关于乙病的基因只来自母亲，且该家庭中父母均不患乙
病，因此乙病为伴X 隐性遗传病。
【详解】A、已知基因中两端的部分特征性碱基序列，即可设计合适的引物，对其进行PCR 扩增，A 错误；
B、由图可知，父亲关于甲病的电泳条带只有150bp 一种类型，说明其为纯合子，母亲关于甲病的电泳条带只有
300bp 一种类型，说明其是与父亲基因型不同的纯合子，儿子关于甲病的电泳条带包含150bp 和300bp 两种类型，
说明其甲病有关的基因来自父亲和母亲，即为杂合子，则甲病为常染色体显性遗传病；父亲关于乙病的电泳条带
只有250bp 一种类型，母亲关于乙病的电泳条带有250bp 和100bp 两种类型，儿子只含有100bp 一种类型，说明
儿子关于乙病的基因只来自母亲，且该家庭中父母均不患乙病，因此乙病为伴X 染色体隐性遗传病，B 正确；
C、甲病为常染色体显性遗传病，母亲和父亲都是纯合子，而且二者基因型不同，即一方为显性纯合子，另一方为
隐性纯合子，故该家庭再生一个孩子一定会患甲病，C 正确；
D、通过遗传咨询和产前诊断等手段，可以对遗传病进行检测和预防，D 正确。
故选A。
二、多选题
21．如图为某三体（含三条7 号染色体）水稻的6 号、7 号染色体及相关基因示意图，图中基因A/a 控制水稻的有
芒和无芒，基因B/b 控制抗病和易感病，且抗病对易感病为显性。已知该三体水稻产生配子时，7 号染色体中的一
条染色体会随机进入配子中，最终形成含1 条或2 条7 号染色体的配子，含2 条7 号染色体的精子不参与受精，其
他配子均正常参与受精。下列相关叙述错误的是（ ）
A．三体水稻的任意一个体细胞中都有三个染色体组
B．减数分裂过程中，6 号、7 号染色体上的等位基因都会分离
C．三体水稻可能是7 号染色体异常的精子与正常卵细胞受精产生的
D．该三体水稻作父本，与基因型为bb 的母本杂交，子代中抗病个体占1/3
【答案】ABC
【分析】染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体，形态功能各不相同，携带着控制一种生物生长发育、遗传
和变异的全部信息。该三体水稻作父本产生配子能参与受精的B.b= 1 2∶。
【详解】A、三体水稻只是7 号染色体增加一条，染色体组仍为两个，A 错误；
B、因三体水稻产生配子时，7 号染色体中一条染色体会随机进入配子中，所以，产生的一个配子中能同时存在
B/b 这对等位基因，B 错误；
C、由题干信息知，含两条7 号染色体的精子不参与受精，C 错误；
D、该三体水稻作父本产生配子能参与受精的B：b= 1 2∶，所以子代抗病个体占1/3， D 正确。
故选ABC。
22．家蚕中雄蚕对桑叶的利用率和产丝率都高。已知家蚕第10 号染色体为常染色体，其上有卵壳颜色基因 B/b，
基因B 决定黑卵壳，基因b 决定白卵壳。现有Bb 和bb 雌、雄家蚕若干，要培育可以鉴别雌、雄的品系，并在该品
系杂交的后代中，可用光学显微镜将黑卵与白卵区分，以达到专养雄蚕的目的。下列处理和杂交，能达到预期目
的的是（ ）
A．用X 射线处理雄蚕，使B 基因移接到Z 染色体上，再与白卵雌蚕杂交
B．用X 射线处理雌蚕，使B 基因移接到W 染色体上，再与白卵雄蚕杂交
C．用X 射线处理雄蚕，使b 基因移接到Z 染色体上，再与黑卵雌蚕杂交
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D．用X 射线处理雌蚕，使B 基因移接到Z 染色体上，再与白卵雄蚕杂交
【答案】BD
【分析】由题意知：卵壳颜色基因B/b，基因B 决定黑卵壳，基因b 决定白卵壳，位于常染色体上，要培育可以鉴
别雌、雄的品系，并在该品系杂交的后代中，可用光学显微镜将黑卵与白卵区分，可通过诱变育种方式来解决。
【详解】AB、要培育可以鉴别雌、雄的品系，并在该品系杂交的后代中，可用光学显微镜将黑卵与白卵区分，可
通过X 射线处理雌蚕，将带有B 基因的第10 染色体片段易位到W 染色体上，该品系与白卵雄蚕bbZZ 的杂交后代
中，黑卵孵出的个体肯定含有WB，因此全为雌蚕，白卵孵出的个体无WB，应该全为雄蚕。A 错误，B 正确；
CD、通过X 射线处理雌蚕，将带有B 基因的第10 染色体片段易位到Z 染色体上，该品系与白卵雄蚕bbZZ 的杂交后
代中，黑卵孵出的个体基因型为ZBZ，因此全为雄蚕，白卵孵出的个体基因型为ZW,因此全为雌蚕。C 错误，D 正
确。
故选BD。
23．先天性色素失禁症是X 染色体上的Nemo 基因失常所致，是一种显性遗传病。若个体细胞中只含有Nemo 基因，
则会导致个体病情严重，在胎儿期就会死亡，而杂合子症状较轻，因此患者通常为女性。某女性杂合子与正常男
性婚配，所生儿子（性染色体组成为XXY）为该病患者，下列分析正确的是（ ）
A．该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在减数分裂1 后期，两条X 染色体未分开
B．该儿子患病的原因可能是初级精母细胞在减数分裂1 后期，X 染色体和Y 染色体未分开
C．该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在四分体时期，两条X 染色体片段互换
D．该夫妇计划生育第二个孩子，正常情况下，生育正常女儿的概率为1/4
【答案】ABD
【分析】减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期，同源染色
体联会，形成四分体；在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后，染色
体减半。在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成染色体，移向细胞两极。
【详解】A、假设X 染色体上的显性致病基因为N，非致病基因为n，该女性杂合子的基因型为XNXn，该正常男性
的基因型为XnY，所生儿子为该病患者，基因型可能为XNXnY。若初级卵母细胞在减数分裂I 后期，两条X 染色体
未分开，则可形成基因型为XNXn 的卵细胞，与含Y 的精子结合，形成基因型为XNXnY 的个体，A 正确。
B、若初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X 染色体和Y 染色体未分开，则可形成基因型为XnY 的精子，与含XN 的卵
细胞结合，形成基因型为XNXnY 的个体，B 正确。
C、初级卵母细胞在四分体时期，两条X 染色体片段互换，形成的次级卵母细胞的基因型为XNXn，经减数分裂II 形
成的卵细胞的基因型为XN、Xn，与含Y 的精子结合，不能形成基因型为XNXnY 的个体，C 错误。
D、某女性杂合子（XNXn）与正常男性（XnY）婚配，生育正常女儿（XnXn）的概率为1/4，D 正确。
故选ABD。
24．利用荧光探针标记等技术可观察到癌细胞会伸出长长的纳米管，每一根都会连接沿途的多个免疫细胞。癌细
胞会利用这些纳米管“偷走”免疫细胞的线粒体（如图一）。研究者进一步研究发现，使用药物L-778123 后小鼠
的肿瘤明显得到了抑制（如图二），免疫细胞存活率显著增加。相关叙述错误的是（ ）
A．与正常细胞相比，癌细胞代谢速率较快，膜蛋白种类和含量都减少
B．癌细胞伸出纳米管的根本原因是细胞发生基因突变产生了原癌基因
C．T 细胞的线粒体被窃取后因无法生成ATP 而导致其数量下降
D．药物L-778123 的作用很可能是抑制纳米管的形成
【答案】ABC
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞
生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、与正常细胞相比，癌细胞代谢速率较快，细胞周期短，与正常细胞不同，会产生某些新的膜蛋白，膜
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蛋白的种类和含量不一定减少，A 错误；
B、癌细胞产生根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，原癌基因和抑癌基因细胞中本身就存在，不是产生
了原癌基因和抑癌基因，B 错误；
C、T 细胞中的线粒体通过纳米管单向运输进入癌细胞，可能T 细胞由于能量供应不足而导致数量降低，C 错误；
D、根据图一信息可知，癌细胞会利用这些纳米管“偷走”免疫细胞的线粒体，图二中，药物L-778123 的作用后没
有纳米管出现，推测很可能是抑制纳米管的形成，D 正确。
故选ABC。
25．部分妇女在进行试管婴儿助孕时，会出现胚胎在植入子宫内膜前发育停滞且伴随卵裂球碎裂，进而无法产生
后代（不孕）的现象，该不孕症由单基因控制。一个患有上述不孕症的女性的家系图如图所示。下列说法错误的
是（ ）
A．该病属于隐性遗传病
B．该女性的女儿患该病的概率为0 或1/2
C．该女性的妹妹有 1/4 的可能性也会患该病
D．禁止近亲结婚可降低该病发生的可能性
【答案】BC
【分析】由系谱图可知，Ⅰ1 和Ⅰ2 表现正常，生了一个患病女儿Ⅱ4，所以该病属于隐性遗传病。
【详解】A、由系谱图可知，Ⅰ1 和Ⅰ2 表现正常，生了一个患病女儿Ⅱ4，所以该病属于隐性遗传病，A 正确；
B、由系谱图可知，该病属于隐性遗传病，和男性结婚，但不知道该男性是否携带致病基因，故无法确定其女儿患
病的概率，B 错误；
C、相关基因用A、a 表示，若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅰ1 和Ⅰ2 基因型为Aa，Ⅱ3 基因型为AA、Aa 或aa，
该女性的妹妹会出现该病的概率为1/4，若为伴X 隐性遗传病，该女性的妹妹有 1/2 的可能性也会患该病，C 错误；
D、近亲结婚会使后代从双亲获得同一种隐性致病基因的机会增加，进而增加隐性基因纯合的机会，因此禁止近亲
结婚是预防该病发生的有效措施之一，D 正确。
故选BC。
三、非选择题
26．XY 型性别决定的某昆虫翻翅(翅膀上翘， 无长、短之分)与正常翅(翅膀平展，有长、短翅两种类型)由常染色
体上的一对等位基因A/a 控制，长翅与短翅由等位基因B/b 控制；两对等位基因均不在Y 染色体上，所有配子活力
相同。以一对翻翅昆虫为亲本杂交，F₁ 雌、雄虫表型及比例无差异，相关数据如图所示。
回答下列问题：
(1)控制该昆虫长翅与短翅的基因位于 染色体上；F₁ 中长翅雌虫的基因型为 ；请从基因之间关系的角度
解释翻翅昆虫中无长、短翅之分的原因： 。
(2)从F₁ 中取1 只翻翅雄虫与1 只短翅雌虫进行杂交的方法称为 ，可通过观察该杂交产生后代的表型及比例鉴
定 。
(3)若让F₁ 中的所有翻翅雄虫与所有短翅雌虫随机交配产生F₂，则F₂ 中翻翅∶长翅∶短翅= ,F₂ 中翻翅基因的频
率为 。
(4)该昆虫的星状眼与正常眼由常染色体上的另一对等位基因D/d 控制，上述亲本均为正常眼；F₁ 中偶然发现1 只
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翻翅星状眼雄虫，让其与翻翅正常眼雌虫杂交，子代星状眼：正常眼=2 1∶。推测 F₁ 中突变雄虫相关基因在染色体
上的位置符合下图中的 。
进一步筛选上述子代中的翻翅星状眼雌、雄虫连续多代杂交，后代均为翻翅星状眼，从而建立平衡致死系模型。
则该平衡系中致死的基因型有 。
【答案】(1) 常 aaBB、aaBb A 基因存在时会抑制B、b 基因的表达
(2) 测交 翻翅雄虫产生的配子种类及比例
(3) 2:1:1 1/4
(4) ③ AAdd 和aaDD
【分析】1、分析题图：F₁ 中翻翅：正常翅（长翅＋短翅）=2：1，说明翻翅中AA 纯和致死；长翅：短翅=3：1，
符合孟德尔分离定律，说明长翅为显性性状（由B 基因控制），短翅为隐形性状（由b 基因控制）。
2、翅昆虫为亲本杂交，F₁ 雌、雄虫表型及比例无差异，说明控制该昆虫长翅与短翅的基因位于常染色体上。
【详解】（1）根据题目，翻翅昆虫为亲本杂交，F₁ 雌、雄虫表型及比例无差异，说明控制该昆虫长翅与短翅的基
因位于常染色体上；一对翻翅昆虫为亲本杂交，F₁ 中既有翻翅又有正常翅，出现形状分离，则翻翅为显性性状
（由A 基因控制），正常翅为隐形性状（由a 基因控制）；F₁ 中长翅：短翅=3：1，符合基因分离定律，则长翅为
显性性状（由B 基因控制），短翅为隐形性状（由b 基因控制），翻翅无长短之分，而在正常翅中又有长、短翅
两种类型，说明当A 基因存在时，长、短翅的基因受到了抑制，既A 基因存在时会抑制B、b 基因的表达；根据以
上分析可知，F₁ 中长翅雌虫的基因型有aaBB、aaBb 两种。
（2）F₁ 中未知基因型的显性性状个体与隐形个体杂交的方法为测交，所以F₁ 中取1 只翻翅雄虫与1 只短翅雌虫进
行杂交的方法称测交，可以通过观察测交产生后代的表型及比例来鉴定翻翅雄虫产生的配子种类及比例。
（3）翻翅昆虫为亲本杂交后代出现性状分离，且F₁ 中长翅：短翅=3：1，则说明翻翅昆虫亲本的基因型为BbAa，
而F₁ 中翻翅：正常翅（长翅＋短翅）=2：1，说明F₁ 中所有翻翅昆虫都为杂合子，A 基因显性纯合致死，则F₁ 中
Aa：aa=2：1，A 基因的频率为1/3，a 基因的频率为2/3，F₁ 中长翅：短翅=3：1 符合孟德尔分离比，则BB:Bb：
bb=1：2：1，则B 基因的频率为1/2，b 基因的频率为1/2，让F₁ 中的所有翻翅雄虫(Aa_ _)与所有短翅雌虫(aabb)随
机交配，则F₂ 中翻翅∶正常翅=Aa_ _：aa_ _=1：1，正常翅中长翅：短翅=1/2×1/2Bb：1/2×1/2bb=1：1，则翻翅∶
长翅∶短翅=2:1:1，F₂ 中翻翅基因A 的频率为1/2Aa×1/2=1/4。
（4）根据题意，亲本均为正常眼，F₁ 中偶然发现1 只翻翅星状眼，星状眼由基因突变而来，且雄虫翻翅星状眼雄
虫×翻翅星状眼雌虫，子代中星状眼：正常眼=2:1，说明星状眼为显性（由D 基因控制），且D 基因也具有纯合致
死效应。综上分析，翻翅星状眼个体的基因型为AaDd，说明该突变雄虫相关基因在染色体上的位置基因分布情况
为A 和d 位于一条染色体上，a 和D 位于另一条染色体上，符合下图中的③；根据以上分析，A 基因和D 基因纯和
致死，且两基因分别位于同源染色体的其中一条上，如图③，则该平衡系中致死的基因型有AAdd 和aaDD。
27．水稻为两性花二倍体植物（2n=24）。科研人员将IRCC 和HJX74 两个水稻品种杂交获得F1，再将F1植株与
HJX74 不断杂交（回交）并利用分子手段筛选，如图1 所示。IRGC 水稻品系的7 号染色体上带有雄性育性有关基因
S，12 号染色体上带有耐低氮基因N。回答下列问题：
(1)水稻花粉细胞中含有 条染色体，回交F1中1 号和2 号染色体均来自HJX74 亲本的占比为 。
部分回交F1的7 号染色体既含有HJX74 片段又含有IRCC 片段，原因是F1在减数分裂过程中7 号染色体发生
。
(2)回交F6中筛选出基因型分别为Ss和Nn 的个体，将两种个体 ，以获得图2 染色体组成的品系。
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(3)将图2 水稻品系与HJX74 杂交获得F1后自交得F2。F1产生带有s 基因的配子能分泌毒素导致S 雄配子一定比例败
育，统计发现F2中耐低氮性状的分离比依旧是3：1，原因是 。
(4)TOND1 是12 号染色体上一个稳定的DNA 片段，与N 基因邻近，HJX74 和IRCC 两个水稻品种的TOND1 片段的长
度不同，利用PCR 技术对TOND1 片段进行扩增电泳后在凝胶上会形成不同条带，则F2中的不同个体将出现
种条带，比例为 ，从遗传细胞学基础解释，原因是 。
【答案】(1) 12 1/4 互换
(2)杂交后自交，再筛选
(3)两对(等位）基因分别位于两对同源染色体上，独立遗传。
(4) 3 1:2:1 两种不同长度TOND1 片段随着同源染色体的分离进入配子，两种不同配子随机结合
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同
源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非
同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）水稻为两性花二倍体植物2n=24，含有两个染色体组，每个染色体组种含有12 条染色体，因此水稻
花粉细胞中含有12 条染色体，减数分裂产生配子中含有亲代每对染色体中的一条，因此回交F1 中1 号和2 号染色
体均来自HJX74 亲本的占比为1/4。F1 在减数分裂过程中7 号染色体发生互换，会使部分回交F1 的7 号染色体既含
有HJX74 片段又含有IRCC 片段。
（2）回交F6 中筛选出基因型分别为Ss 和Nn 的个体，将两种个体杂交后自交，再筛选同时带有S 和N 的纯合个体，
即获得图2 染色体组成的品系。
（3）当两对(等位）基因分别位于两对同源染色体上，且独立遗传，即遵循自由组合定律时，将图2 水稻品系与
HJX74 杂交获得F1 后自交得F2。F1 产生带有s 基因的配子能分泌毒素导致S 雄配子一定比例败育，统计发现F2 中
耐低氮性状的分离比依旧是3：1。
（4）HJX74 和IRCC 两个水稻品种的TOND1 片段的长度不同，HJX74 和IRCC 两个水稻品种杂交，由于两种不同长度
TOND1 片段随着同源染色体的分离进入配子，两种不同配子随机结合，产生的F2 中的不同个体将出现长、一长一
短、短3 种条带，比例为1：2：1。
28．果蝇红眼与白眼（A 或a）、长翅与小翅（B 或b）直刚毛与焦刚毛（C 或c）灰身与黑身（D 或d），这四对相
对性状各受一对等位基因控制。回答下列问题：
（1）某研究小组做了如下实验：用灰身果蝇与黑身果蝇杂交，F1既有灰身又有黑身且比例1：1。能据此实验判断
灰身与黑身的显隐性吗？若能，请用遗传图解分析；若不能，请从该实验的亲本、子代中选择实验材料，设计实
验来确定这对相对性状的显隐性 。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
（2）若A（a）、B（b）、D（d）、F（f）这四对等位基因都位于常染色体上，现有四个纯合品系：
①aaBBDDFF、②AAbbDDFF、③AABBddFF、④AABBDDff。请以上述品系为材料，完善实验设计来确定这四对等位
基因是否分别位于四对染色体上（注：不考虑发生染色体变异和染色体交叉互换）：
设计思路：
选择 六个杂交组合，分别得到F1，再自交得F2。
结果结论：
若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为 ，则可确定这四对等位基因分别位于四对染色体
上。
【答案】不能
方法一：让表现型相同的亲代与子代作为材料
若有性状分离，则所选材料的表现型为该相对性状的显性
若无性状分离，则所选材料的表现型为隐性
方法二：让子代表现型相同的作为材料
若有性状分离，则所选材料的表现型为该相对性状的显性
若无性状分离，则所选材料的表现型为隐性 ①×②、①×③、①×④、②×③、②×④、③×④ 9：3：
3：1
【分析】孟德尔在做一对相对性状的纯合亲本杂交实验时，将F1 能表现出来的亲本性状称为显性性状，而将在F1
中未表现出来的另一个亲本的性状，称为隐性性状，并将在杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为
性状分离。显隐性的判断方式主要有2 种：①是一对相对性状的个体杂交，后代只有一种表现型，则该表现型为
显性，由显性基因控制；②是相同表现型的个体杂交，后代出现另一种性状或性状分离，则亲本为显性性状。孟
德尔在做两对杂交实验的时候，发现F2 的分离比为9：3：3：1。提出性状是由基因控制的，并且两对等位基因独
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立遗传。F1 在形成配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生四种不同的配子，进而雌雄配子结合得到
F2 分离比9：3：3：1。
【详解】（1）用灰身果蝇与黑身果蝇杂交，F1 既有灰身又有黑身且比例1：1，不能判断显隐性，如
Dd×dd→1Dd、1dd。杂合子对应的表现型为显性，杂交后代会发生性状分离，而dd×dd 后代不会发生性状分离。因
此可以选择性状相同的个体进行杂交。看后代是否发生性状分离，分离的即为显性性状，另一种即为隐性性状。
（2）双杂合的个体如果出现9：3：3：1 的分离比，则说明这两对等位基因位于两对同源染色体上，能自由组合。
要找到两对双杂合的个体，即让①×②、①×③、①×④、②×③、②×④、③×④，分别得到F1，再自交得F2。
若各杂交组合的F2 中均出现四种表现型，且比例为9：3：3：1，则可确定这四对等位基因分别位于四对染色体上。
29．无融合生殖是指不经过正常减数分裂和精卵细胞融合而产生胚或种子的特殊生殖方式，后代基因型与母本保
持一致。我国科研人员对杂交稻的无融合生殖进行了研究，回答下列问题。
(1)杂交后代在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象称为 。由于杂种水稻的后代会发
生 ，无法保持亲本性状，农民必须每年购买新的种子。
(2)spoll-1、rec8 和osd1 是调控水稻减数分裂过程的三个重要基因，科学家利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术获得了相
关基因的纯合突变子，并观察突变体的减数分裂过程，可用下图表示：
①CRISPR/Cas9 系统通过 识别需要编辑的“目标”DNA 分子，核酸酶Cas9 的作用是 。
②由图可知，osd1 和spoll-1 基因发生突变分别导致出现异常现象的具体时期是 和 。
③参考上图，在方框中画出spoll-1、rec8 和osd1 三基因纯合突变子减数分裂后形成的配子染色体组成 。
(3)水稻细胞中M 基因编码的M 蛋白在受精卵发育成胚的启动过程中有重要作用，基因型为mm 突变体因缺少M
蛋白，胚在早期发育过程会停滞。用基因型为Mm 和MM 的水稻进行正反交，结果发现Mm 作母本时所结种子均
能萌发，MM 作母本时后代有50%种子不能萌发。据此推测，不能萌发种子的基因型为 ，受精卵中来自
（填“精子”、“卵细胞”或“精子和卵细胞”）的M 基因表达从而促进受精卵发育成胚，M 蛋白在
（填“受精之前”或“受精之后”）合成。
(4)水稻1 号染色体上的突变基因mtl 会引起花粉发育过程雄配子中染色体碎片化，从而会导致精卵融合后来自父本
的染色体组消除。根据（2）、（3）、（4）提供的信息，写出通过无融合生殖的研究获得具有优良性状的杂合水
稻种子的思路： 。
【答案】(1)杂种优势 性状分离
(2) 向导RNA（sgRNA） 切割与向导RNA（sgRNA）结合的DNA，使DNA 双链断裂 减数第二次分裂后期
减数第一次分裂前期
(3) Mm 精子 受精之后
(4)利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术使具备优良性状杂合水稻的osdl、spoll—1、rec8 和mtl 四个基因突变为纯合子，
并诱导来自卵细胞中特异性表达M 基因，这样的水稻自交可获得所需种子。
【分析】杂种优势是指两个或两个以上具有不同优良性状的纯合亲本杂交获得的杂种一代（杂交种），在生长势、
生活力、繁殖力、抗逆性、适应性以及产量和品质等方面优于其双亲的现象。如玉米、水稻为二倍体雌雄同株异
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花植物，存在杂种优势现象，生产上常种植杂交种提高产量。
【详解】（1）杂种优势是指杂交后代在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象。但是由于杂种的
后代会发生性状分离，无法保持杂种优势，农民必须每年购买新的种子。
（2）①CRISPR/Cas9 系统能精准识别相关基因，依据的原理是向导RNA 与目标DNA 发生碱基互补配对。核酸酶
Cas9 可切割与向导RNA（sgRNA）结合的DNA，催化核苷酸之间的磷酸二酯键水解，使DNA 双链断裂。
②由图可知，osd1 突变导致了减数第二次分裂后期细胞质无法分裂，形成的子细胞内染色体数与体细胞相同。
spol1-1 突变导致减数第一次分裂前期时同源染色体无法联会（或联会异常），形成的配子中一半多一条染色体，
一半少一条染色体，rec8 突变导致减数第一次分裂时着丝粒一分为二，染色单体分开，形成的配子中一半多一条
染色体，一半少一条染色体，因此若osd1、spo11-1、rec8 三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂，形成的子细
胞中染色体组成与体细胞相同，即形成的配子染色体组成为
。
（3）根据题意，Mm 作母本时所结种子均能萌发，说明M 和m 的卵细胞与MM 产生的花粉（精子）形成的MM、
Mm 受精卵均能产生M 蛋白，能启动胚的早期发育。而MM 作母本时后代有50%种子不能萌发，说明Mm 产生的
一半花粉（精子）参与形成的受精卵不能产生M 蛋白，不能启动胚的早期发育，因此可推测不能萌发种子的基因
型为Mm，且受精卵中来自精子的M 基因表达从而促进受精卵发育成胚，若M 蛋白在受精前产生，则m 精子与M
卵细胞形成的Mm 应该能产生M 蛋白，可启动胚在早期发育，根据MM 作母本、Mm 做父本时后代有50%种子不
能萌发，可知M 蛋白在受精之后合成。
（4）根据（2）分析可知，spoll-1、rec8 和osd1 三基因纯合突变后减数分裂产生染色体数与体细胞相同的配子，
又知水稻1 号染色体上的突变基因mtl 会引起花粉发育过程雄配子中染色体碎片化，从而会导致精卵融合后来自父
本的染色体组消除，且M 基因编码的M 蛋白在受精卵发育成胚的启动过程中有重要作用，故可利用CRISPR/Cas9
基因编辑技术使具备优良性状杂合水稻的osdl、spoll—1、rec8 和mtl 四个基因突变为纯合子，并诱导来自卵细胞
中特异性表达M 基因，这样的水稻自交可获得所需种子。
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