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模型解题
题型7 遗传
遗传学是高中生物学普遍认为比较难的知识内容，那在进行遗传学的体系构建中，首先要求考生具有一定
的基础知识包括孟德尔的分离定律，自由组合定律，连锁交换，基因为什么能够进行分离和自由组合呢，
考生还要掌握遗传的细胞学基础，是基因能够传递的基本规律即细胞在减数分裂过程的时候同源染色体分
离，非同源染色体自由组合以及同源染色体上的非姐妹染色单体的互换会导致基因的相关行为，这样就将
减数分裂与遗传规律构建第一个网络构架了，又有考生困惑为什么基因可以决定生物的性状呢？这就要求
考生掌握分子遗传学的知识，基因是具有遗传效应的DNA 片段，DNA 位于染色体上，基因通过转录成
mRNA,翻译成相应蛋白质，同样遗传还包括变异，遗传育种和进化，什么叫作变异呢？可遗传变异中包括
基因突变，基因重组，染色体变异。
模型1 ‘四步走’解题模型
模型2 ‘9331’变式解题模型
模型3 ‘配子致死’解题模型
模型4 多对等位基基因和基因累加问题解题模型
模型5 遗传实验设计模型
（说明：模型解题+做题技巧+真题演练+迁移运用，全方位解透题型）
考向1 ‘四步走’解题模型
遗传题通用解题模型
①断显隐：亲一种表型子二种表型，亲为显；亲二种表型子一种表型，子为显
②辨位置：细胞核or 细胞质遗传；常染色体or 性染色体：看表型与性别是否有关，设计正
反交实验，设计隐雌X 显雄实验；XY 染色体同源区or 染色体非同源区
③写基因型：根据显隐性和基因位置直接写；根据亲代或子代隐性个体推断基因型
④算概率：复杂的交配组合用配子法；多对基因用拆分法
1
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（1）鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个
体是植物时，测交法，自交法，花粉鉴定法单倍体育种法这四种方法均可，其中自交法较简
单。
（2）做题中注意自交和自由交配问题，在计算后代表型比例时可从隐性入手减少计算量。
（3）自由交配问题中，公式求配子，棋盘求子代
例1（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，F1自交得F2，
结果见下表。
实
验
杂交组合
F1表现
型
F2表现型及分离比
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，F2成熟个体的基因型是
，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为
。
【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F1 性状不同，F2 的性状分离比不相同
(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。
2
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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F1 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，乙与丙杂交的F1 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F1 性状不同，F2 的性状分离比不相同，故甲和乙的基因型不同。
（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F1 为AaBb， F2 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；而纯合子为AABB，AAbb，aabb，占3/16，所以不成熟中的纯合子
占3/13。
例2（2023·山西·统考高考真题）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和
截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t 控制，眼
色由等位基因R/r 控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子
代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅
红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 ，判断的依据是
。
(2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 ，判断的依据是
。
杂交①亲本的基因型是 ，杂交②亲本的基因型是 。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色
的表型及其比例为 。
【答案】(1)长翅 亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅
(2)翅型 翅型的正反交实验结果不同 RRXTXT、rrXtY rrXtXt、RRXTY
(3)红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1
【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。
3
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【详解】（1）具有相对性状的亲本杂交，子一代所表现出的性状是显性性状，分析题意可知，
仅考虑翅型，亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅，说明长翅对截翅是显性性状。
（2）分析题意，实验①和实验②是正反交实验，两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同
（正反交实验结果不同），说明该性状位于X 染色体上，属于伴性遗传；根据实验结果可知，
翅型的相关基因位于X 染色体，且长翅是显性性状，而眼色的正反交结果无差异，说明基因
位于常染色体，且红眼为显性性状，杂交①长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇
（R-XTX-）：长翅红眼雄蝇（R-XTY）=1：1，其中XT 来自母本，说明亲本中雌性是长翅红眼
RRXTXT，而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：截翅红眼雄蝇
（R-XtY）=1：1，其中的Xt 只能来自亲代母本，说明亲本中雌性是截翅紫眼，基因型是
rrXtXt，故可推知杂交①亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY，杂交②的亲本基因型是rrXtXt、
RRXTY。
（3）若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇（RrXTXt）与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇（RrXtY）
杂交，两对基因逐对考虑，则Rr×Rr→R-∶rr=3∶1，即红眼∶紫眼=3∶1，
XTXt×XtY→XTXt：XtXt：XTY∶XtY=1∶1∶1∶1，即表现为长翅∶截翅=1∶1，则子代中红眼
长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1。
例3 （2023·浙江·统考高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY 型，野生型个体的翅形和眼
色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种
获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利
用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
表
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼突
变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼＝
3∶1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼∶直翅红眼＝
2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝
1∶1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼＝
1∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝
2∶3
注：表中F1为1 对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖
力相同。
回答下列问题：
4
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(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫
红眼基因位于常染色体还是X 染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行
鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常
染色体上。
【答案】(1)隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫
红眼雄=3：1：3：1
【分析】据杂交组合乙分析可得红眼为显性，紫红眼为隐性；据杂交组合丙分析可得卷翅为
显性，直翅为隐性。
【详解】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1 全为红眼，F2 红眼∶紫红
眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；
若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X 染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性
别鉴定；若该杂交组合的F2 表型及其比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅
紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于
常染色体上。
例4（2023·浙江·统考高考真题）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。
回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式是 ，判断依据是 。
【答案】(1)常染色体隐性遗传（病） Ⅱ1 和Ⅱ2 均无甲病，生出患甲病女儿Ⅲ1，可判
断出该病为隐性病，且其父亲Ⅱ1 为正常人，若为伴X 染色体隐性遗传，则其父亲异常
【详解】（1）由系谱图可知，Ⅱ1 和Ⅱ2 都是正常人，却生出患甲病女儿Ⅲ1，说明甲病为
隐性基因控制，设为a，正常基因为A，假设其为伴X 染色体遗传，则Ⅲ1 基因型为XaXa，其
父亲Ⅱ1 基因型为XaY，必定为患者，与系谱图不符，则可推断甲病为常染色体隐性病，Ⅲ1
5
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基因型为aa，其父母Ⅱ1 和Ⅱ2 基因型都是Aa。
1（安徽省蚌埠市二中2022-2023 学年高一下学期第一次月考生物试题）某种兔的毛色有黑色
(B)和褐色(b)两种，毛长有短毛(E)和长毛(e)两种，两对相对性状独立遗传。某养殖场只有
纯种的黑色短毛兔和褐色长毛兔，现想培育出能稳定遗传的黑色长毛兔。请回答下列问题：
(1)黑色长毛是该养殖场中没有的性状组合，若要得到能稳定遗传的黑色长毛兔，则可利用纯
种的黑色短毛兔与褐色长毛兔杂交得F1，F1 雌雄个体相互交配得F2。理论上F2 中出现黑色
长毛兔的概率为 ，其基因型有 种，该种培育新品种的方法称为
。
(2)F2 中出现的黑色长毛兔中纯合子所占比例为 ，杂合子占F2 总数的 。
(3)为了检验F2 中出现的黑色长毛兔是否能稳定遗传，可让F2 中的黑色长毛兔与
兔进行杂交，若后代 ，则该黑色长毛兔能稳定遗传。
【答案】(1)3/16 2 杂交育种
(2)1/3 1/8
(3)褐色长毛兔 均为黑色长毛兔
【分析】根据题意可知，两对基因是独立遗传，因此遵循基因的自由组合定律。基因自由组
合定律的实质：（1）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。（2）
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）根据题意可知，现有纯合黑色短毛兔（BBEE）和褐色长毛兔（bbee），要培育
出能稳定遗传的黑色长毛兔，即基因型为BBee，可以让黑色短毛兔×褐色长毛兔→F1（基因
型为BbEe）；F1 雌雄个体相互交配得到F2，从F2 中选出黑色长毛兔（基因型为1/16BBee、
2/16Bbee）概率为3/16，基因型为2 种，此育种方法是杂交育种。
（2）在子二代（F2）中，黑色长毛兔的基因型有1/3BBee 和2/3Bbee 两种，其中纯合子占黑
色长毛兔总数的1/3，杂合子占F2 总数的1/2×1/4＝1/8。
（3）检验F2 中出现的黑色长毛兔是否能稳定遗传，可让F2 中的黑色长毛兔与隐性纯合子
（褐色长毛兔bbee）进行测交，若后代均为黑色长毛兔（Bbee），则该黑色长毛兔是纯合子
（BBee），能稳定遗传。
2.（2023 上·北京东城·高三北京市第一六六中学期中）二十大报告提出“种业振兴行动”。
油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优
6
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质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突
变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是 。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA 序列上有一个碱基对改变，
导致突变基因上出现了一个限制酶B 的酶切位点（如图乙）。据此，检测F2 基因型的实验步
骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2 中杂合子电泳条带数
目应为 条。
(3)油菜雄性不育品系A 作为母本与可育品系R 杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂
交油菜的大规模种植成为可能。品系A1 育性正常，其他性状与A 相同，A 与A1 杂交，子一代
仍为品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A 的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A
不纯，进而影响种子S 的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没
有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S 的纯度。育种过程中首先通过一
系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1 生产种子S 的育种流程见图丙。
7
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①图丙中，A 植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1 杂交，筛选出的黄化A 植株占子一代总数的
比例约为 。
②为减少因花粉污染导致的种子S 纯度下降，简单易行的田间操作用
。
【答案】(1)黄化叶
(2)用限制酶B 处理 3
(3)50% 在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【分析】基因突变是DNA 分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基
对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会
发生改变；如果发生在编码区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。
【详解】（1）野生型油菜进行自交，后代中既有野生型又有叶黄化，由此可以推测黄化叶是
隐性性状。
（2）检测F2 基因型的实验步骤为：：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B 处
理→电泳。野生型基因电泳结果有一条带，叶黄化的基因电泳结果有两条带，则F2 中杂合子
电泳条带数目应为3 条。
（3）①油菜雄性不育品系A 作为母本与可育品系R 杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），
设育性基因为A、a，叶色基因为B、b，可判断雄性不育品系A 为显性纯合子（AA），R 为隐
性纯合子（aa），A 植株的绿叶雄性不育子代（AaBb）与黄化A1（aabb）杂交，后代中一半
黄化，一半绿叶，筛选出的黄化A 植株占子一代总数的比例约为50%。
②A 不纯会影响种子S 的纯度，为减少因花粉污染导致的种子S 纯度下降，应在开花前把田间
出现的绿叶植株除去。
3.（2022·江苏·统考高考真题）大蜡螟是一种重要的实验用尾虫，为了研究大蜡螟幼虫体
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色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3 种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据
如下表（反交实验结果与正交一致）。请回答下列问题。
表1 深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
杂交组合
子代体色
深黄
灰黑
深黄（P）♀×灰黑（P）♂
2113
0
深黄（F1）♀×深黄（F1）
♂
1526
498
深黄（F1）♂×深黄（P）♀
2314
0
深黄（F1）♀×灰黑（P）♂
1056
1128
(1)由表1 可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 染色体上
性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W 表示，表1 中深黄的亲本和F1个体基因型分别是
，表2、表3 中F1基因型分别是 。群体中Y、G、W 三个基因位于一对同源
染色体。
【答案】(1) 常 显
(2)YY、YG YW、GW
【分析】正反交常用来判断基因的位置，若正反交的结果相同，则基因位于常染色体上，若
正反交结果不同，其中一组的子代表型与性别有关，则基因位于性染色体上。
【详解】（1）一对表现为相对性状的亲本杂交，子一代表现的性状为显性性状，深黄
(P)♀×灰黑(P)♂，F1 表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂，
后代深黄∶灰黑≈3∶1，根据题意，反交实验结果与该正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫
的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。
（2）根据表1 深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1 表现为深黄色，可知亲本深黄为显性纯合子，基因
型为YY，亲本灰黑的基因型为GG，则F1 个体的基因型为YG，表2 中深黄(P)♀×白黄
(P)♂，子代只有黄色，可知深黄的基因型为YY，白黄的基因型为WW，子一代基因型为YW，
表现为黄。表3 中灰黑(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，则灰黑的基因型为GG，白黄的基
因型为WW，故子一代基因型为GW。Y、G、W 三个基因控制一种性状，因此位于一对同源染色
体上。
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考向2 ‘9331’变式解题模型
F1(AaBb
) 自交后
代比例
原因分析
F1(AaBb)测
交后代比例
9:7
双显性基因同时出现时为一种表型，其余的基因型为另一种表型
1:3
9:3:4
存在aa （或 bb）时表现为同一种性状，其余正常
表现
1:1:2
9:6:1
单显性表现为同一种性状，其余正常表现
1:2:1
15:1
有显性基因就表现为同一种性状，其余表现为另
一种性状
3:1
12:3:1
双显性和一种单显性表现为同一种性状，其余正
常表现
2:1:1
13:3
双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，
另一种单显性表现为另一种性状
3:1
1:4:6:4:1
A 与B 的作用效果相同，但显性基因越多，其效
果越强
1(AABB):4(AaBB+AABb):6(AaBb+AAbb+aaBB):4(Aabb+aaBb):1(aa
bb)
<m>1:2:1</m
>
（1）9:3:3:1→(3:1)(3:1)→( Aa× Aa)(Bb×Bb)→AaBb× AaBb< <m>/m> 。
（2）1:1:1:1→(1:1)(1:1)→( Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb 或 <m>Aabb×aaBb</m> 。
（3）3:3:1:1→(3:1)(1:1)→( Aa× Aa)(Bb×bb) 或( Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb× Aabb或AaBb×aaBb
<m>
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例1（2023·辽宁·统考高考真题）萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（萝卜）红色、紫色和
白色由一对等位基因W、w 控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r 控制。一株表
型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F 的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：
₁
F1表
型
红色
长形
红色
椭圆
形
红色
圆形
紫色
长形
紫色
椭圆
形
紫色
圆形
白色
长形
白色
椭圆
形
白色
圆形
比例
1
2
1
2
4
2
1
2
1
注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传
（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔
第二定律。
(2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证：
①选择萝卜表型为
和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为
，则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是
；若表中F1随机传粉，F2植株中表型
为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是
。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗
的技术是
。
【答案】(1)遵循
(2)紫色椭圆形 紫色椭圆形：紫色长形：红色椭圆形：红色长形=l：1：1：1
(3)1/4 1/4
(4)植物组织培养
【分析】根据题表分析：F1 中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，紫色
和椭圆形均为杂合子。F1 中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫
色圆形：白色长形：白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9:3:3:1
的变形，两对性状遵循自由组合定律。
【详解】（1）F1 中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：
白色长形：白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9:3:3:1 的变形，
（4）3:1→(3:1)×1→( Aa× Aa)×(BB×BB)或( Aa× Aa)×(BB×Bb)<或( Aa× Aa)×(BB×bb) 或
( Aa× Aa)×(bb×bb)→AaBB× AaBB或AaBB× AaBb或AaBB× Aabb或Aabb× Aabb
11
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两对性状遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。
（2）F1 中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，红色、白色、长形、圆
形均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫
色椭圆形萝卜的植株自交，得到F1，以F1 为实验材料，验证（1）中的结论，可选择萝卜表
型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，得F2，若表型及其比例为紫色椭圆
形：紫色长形：红色椭圆形：红色长形=l：1：1：1，则上述结论得到验证。
（3）紫色椭圆形萝卜（WwRr）的植株自交，得到F1，表中F1 植株纯合子为WWRR、WWrr、
wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若表中F1 随机传粉，就颜色而言，F1 中有1/4WW、1/2Ww、
1/4ww，产生配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，子代中紫色（Ww）占1/2；就形状而言，
F1 中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr，产生配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形
（Rr）占1/2，因此，F2 植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
（4）想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
例2（2021·全国·统考高考真题）植物的性状有的由1 对基因控制，有的由多对基因控制。
一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个
性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4 种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植
后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验②中F1自交得F2）。
实
验
亲本
F1
F2
①
甲×乙
1/4 缺刻叶齿皮，1/4 缺刻叶网皮
1/4 全缘叶齿皮，1/4 全缘叶网皮
/
②
丙×丁
缺刻叶齿皮
9/16 缺刻叶齿皮，3/16 缺刻叶网皮
3/16 全缘叶齿皮，1/16 全缘叶网皮
回答下列问题：
（1）根据实验①可判断这2 对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是
。根据实验②，可判
断这2 对相对性状中的显性性状是
。
（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是
。
（3）实验②的F2中纯合体所占的比例为
。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是
9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1 对等位基因控制的是
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，判断的依据是
。
【答案】（1）基因型不同的两个亲本杂交，F1 分别统计，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网
皮=1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2 对相对性状的遗传均符合分离定律
缺刻叶和齿皮
（2）甲和乙
（3）1/4
（4）果皮 F2 中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，说明受一对等位基因控制
【分析】分析题表，实验②中F1 自交得F2，F1 全为缺刻叶齿皮，F2 出现全缘叶和网皮，可
以推测缺刻叶对全缘叶为显性（相关基因用A 和a 表示），齿皮对网皮为显性（相关基因用B
和b 表示），且F2 出现9∶3∶3∶1。
【详解】（1）实验①中F1 表现为1/4 缺刻叶齿皮，1/4 缺刻叶网皮，1/4 全缘叶齿皮，1/4
全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=1∶1，齿皮∶网皮=1∶1，每对相对
性状结果都符合测交的结果，说明这2 对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1
全为缺刻叶齿皮，F2 出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显
性；
（2）根据已知条件，甲乙丙丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验
①杂交的F1 结果类似于测交，实验②的F2 出现9∶3∶3∶1，则F1 的基因型为AaBb，综合推
知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲
乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙；
（3）实验②的F2 中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所有纯合
体占的比例为1/4；
（4）假如实验②的F2 中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮
=45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1，可推知叶形受两对
等位基因控制，齿皮∶网皮=48∶16=3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。
1.果蝇体细胞有4 对染色体，其中2、3、4 号为常染色体，抑制控制长翅/残翅性状的基因位
于2 号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3 号染色体上，某小组用一只无眼灰体长
翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼
性别
灰体长翅：灰体残翅：黑檀体长翅：黑檀体残翅
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1/2 有眼
1/2 雌
9:3:3:1
1/2 雄
9:3:3:1
1/2 无眼
1/2 雌
9:3:3:1
1/2 雄
9:3:3:1
回答下列问题：
（1） 根据杂交结果， （填“能”或“不能”）判断控制果蝇有眼/无眼性状的
基因是位于X 染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状位于X 染色体上。根据上述亲
本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是 ，判断依据是 。
（2） 若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料，设计
一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性（要求：写出杂交组合和预期结果）。
。
（3） 若控制有眼/无眼性状的基因位于4 号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅
无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有 种表现型，其中黑檀体长翅
无眼所占比例为3/64 时，则说明无眼性状为 （填“显性”或“隐性”）。
【答案】（1）不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体才都会出现有眼和无
眼性状分离
（2）杂交组合：无眼×无眼。预期结果和结论：若子代中全为无眼，则无眼为隐性性状，有
眼为显性性状；若子代中无眼：有眼=3：1，则无眼为显性性状，有眼为隐性性状
（3）8 隐性
【分析】本题以果蝇为实验材料考查了自由组合定律以及伴性遗传的相关知识，解答本题关
键掌握判断显隐性的方法，能准确掌握根据子代特殊比例来判断基因位于常染色体还是性染
色体的方法。
【详解】（1）分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼：无眼=1:1，且与性
别无关联，所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X 染色体还是常染色体上。若控
制有眼/无眼性状的基因位于x 染色体上，且有眼为显性（用基因E 表示），则亲本基因型分
别为XeXe 和 XEY，子代的基因型为XEXe 和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌
雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显性性状是无眼。
（2）要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择
表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子
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代中无眼雌雄果蝇均为杂合子，则该杂交子代中无眼：有眼=3:1；若无眼为隐性性状，则表
中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子，则该杂交子代全部为无眼。
（3）表格中灰体长翅：灰体残翅：黑檀体长翅：黑檀体残翅=9:3:3:1，可分析出显性性状为
灰体（用基因A 表示）和长翅（用基因B 表示），有眼和无眼不能确定显隐性关系（用基因C
或c 表示），灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB 和aabb
，可推出F1 的基因型为AaBbCc,F1 个体间相互交配，F2 的表现型为2×2×2=8 种。F2 中黑檀
体（Aa ×Aa=1/4）长翅（Bb× Bb=3/4）无眼所占比例为3/64 时，可知无眼所占比例为
1/4，则无眼为隐性性状。
2.果蝇有4 对染色体（I~IV 号，其中I 号为性染色体）。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长
翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，
其特点如表所示。
表现
型
表现型特征
基因
型
基因所在染色体
甲
黑檀
体
体呈乌木色、黑亮
ee
III
乙
黑体
体呈深黑色
bb
II
丙
残翅
翅退化，部分残留
vgvg
II
某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题：
（1）用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1的表现型是 ；F1雌雄交配得到的F2不符合
9∶3∶3∶1 的表现型分离比，其原因是 。
（2）用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为 、表现型为 ，F1雌雄交配
得到的F2中果蝇体色性状 （填“会”或“不会”）发生分离。
（3）该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只直刚毛灰体雌
蝇杂交后，子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体
♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂=6∶2∶3∶1∶3∶1，则雌
雄亲本的基因型分别为 （控制刚毛性状的基因用A/a 表示）。
【答案】（1）灰体长翅膀 两对等位基因均位于II 号染色体上，不能进行自由组合
（2）EeBb 灰体 会
（3）BBXAXA、bbXaY
【详解】（1）根据表格分析，甲为eeBBVgVg,乙为EEbbVgVg,丙为EEBBvgvg。乙果蝇与丙果
蝇杂交，子代为EEBbVgvg，即灰体长翅。F1 雌雄交配，由于BbVgvg 均位于II 染色体，不能
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自由组合，故得到的F2 不符合9∶3∶3∶1 的表现型分离比。
（2）甲果蝇与乙果蝇杂交，即eeBBVgVg×EEbbVgVg，F1 的基因型为EeBbVgVg，表现型为灰
体。F1 雌雄交配，只看EeBb 这两对等位基因，即EeBb×EeBb，F1 为9E_B_（灰体）：3E_bb
（黑体）：3eeB_（黑檀体）：1eebb，发生性状分离。
（3）子二代雄蝇：直刚毛：焦刚毛=（3+1）：（3+1）=1:1，雌蝇：直刚毛：焦刚毛=8：0，
表明A 和a 基因位于X 染色体。子二代雌蝇都是直刚毛，表明直刚毛是显性性状，子一代雄
蝇为XAY，雌蝇为XAXa，亲本为XAXA×XaY。关于灰身和黑身，子二代雄蝇：灰身：黑身=
（3+3）：（1+1）=3:1，雌蝇：灰身：黑身=6：2=3:1，故B 和b 位于常染色体，子一代为
Bb×Bb。综上所述，亲本为BBXAXA、bbXaY。
3.2007 年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000 多个基因定位于家蚕
染色体DNA 上．请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：
（l）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用 对DNA 进行切割然后将DNA
片段与 结合成重组DNA，再将重组DNA 转入大肠杆菌进行扩增等．
(2）家蚕的体细胞共有56 条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），
应测定家蚕 条双链DNA 分子的核苷酸序列．
(3）决定家蚕丝心蛋白H 链的基因编码区有16000 个碱基对，其中有1000 个碱基对的序列不
编码蛋白质，该序列叫 ；剩下的序列最多能编码 个氨基酸（不考虑终止密
码子），该序列叫 ．
(4）为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步的选育来完
成．这些变异的来源有 ．
（5）在家蚕遗传中，黑色（B)与淡赤色（b）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，
黄茧(D）与白茧（d）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的子代
数量比如下表：
亲本子代
黑蚁黄茧
黑蚁白茧
淡赤蚁黄茧
淡赤蚁白茧
组合一
9
3
3
1
组合二
0
1
0
1
组合三
3
0
1
0
①请写出各组合中亲本可能的基因型
组合一 ；
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组合二 ；
组合三 ；
②让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是 。
【答案】（1）限制酶（或限制性内切酶） 运载体（或质粒） （2）29 （3）
内含子 5000 外显子 （4）基因突变、基因重组、染色体变异 （5） ①组
合一BbDd（或BbDd×BbDd） Bbdd、bbdd（或Bbdd×bbdd） BbDD、BbDd、Bbdd（或
BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd） ②8/9
【分析】基因组计划中，由于人类的染色体中有一对性染色体，因此需要测定24 条染色体
（22+XY）的双链DNA 分子的核苷酸序列。而对于没有性别之分的生物，只需测定一般染色体
的核苷酸序列。基因结构包括编码区和非编码区，真核生物的编码区是不连续的、间断的，
具有外显子和内含子之分，而原核生物的编码区是连续的；非编码区对基因的表达其调控作
用，在上游存在启动子，下游存在终止子。
【详解】（1）获得目的基因最简单的方式是用限制酶对DNA 进行切割获得目的基因。将获得
的DNA 片段与运载体（或质粒）结合，得到重组DNA 后，再导入受体细胞。
（2）家蚕是ZW 性别决定，含有Z、W 两条性染色体，所以在对家蚕基因组进行分析时，应分
析27 条常染色体和2 条性染色体（Z、W 染色体），即应测定家蚕29 条双链DNA 分子的核苷
酸序列。
（3）真核生物的基因分为编码区和非编码区，编码区又有内含子和外显子之分，其中外显子
能编码氨基酸，由此可知，丝心蛋白H 链的基因编码区有16000 个碱基对，其中有1000 个碱
基对的序列不编码蛋白质，该序列叫内含子；剩下的序列最多能编码氨基酸的个数为
（16000-1000）/3=5000 个，该序列叫外显子。
（4）对真核生物而言可遗传的变异来源有三个：基因突变（细胞分裂过程中）、基因重组
（有性生殖过程中）和染色体变异。
（5）①组合一：根据后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=3：1；黄茧：白茧=3：1，说明了双亲控制
两对相对性状的基因组合均为杂合体，即双亲组合基因型BbDd（或BbDd×BbDd）。
组合二：根据后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=1：1；后代只有白茧一种性状，说明了双亲控制体
色基因组合是Bb、bb，而茧色只有一种基因组合：dd，即双亲组合基因型Bbdd、bbdd（或
Bbdd×bbdd）。
组合三：根据后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=3：1，说明了双亲控制体色基因组合均是Bb；而
茧色全为黄色说明了双亲之一必为纯合体DD，由此可推知双亲的基因组合为BbDD、BbDd、
Bbdd(或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd)。
②组合一中黑蚁白茧的基因型为BBdd 和Bbdd，其中前者占1/3，后者占2/3，自由交配交配
时利用配子的比例进行计算，根据黑蚁白茧的基因型可得产生的配子的种类及比例为：
2/3Bd、1/3bd，其后代中黑蚁白茧的概率=1-淡赤蚁白茧=1-（1/3）2=8/9。
考向3 ‘配子致死’解题模型
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（1）从每对相对性状分离比角度分析，如：
① 6:3:2:1⇒(2:1)(3:1) 一对显性基因纯合致死。
⇒
② 4:2:2:1⇒(2:1)(2:1) 两对显性基因纯合致死。
⇒
（2）从F2 每种性状的基因型种类及比例分析，如 BB 致死∶
例1（2023·海南·高考真题）家鸡（2n=78）的性别决定方式为ZW 型。慢羽和快羽是家鸡的
一对相对性状，且慢羽（D）对快羽（d）为显性。正常情况下，快羽公鸡与慢羽母鸡杂交，
子一代的公鸡均为慢羽，母鸡均为快羽；子二代的公鸡和母鸡中，慢羽与快羽的比例均为
1∶1．回答下列问题。
(1)正常情况下，公鸡体细胞中含有 个染色体组，精子中含有 条W 染色体。
(2)等位基因D/d 位于 染色体上，判断依据是 。
(3)子二代随机交配得到的子三代中，慢羽公鸡所占的比例是 。
(4)家鸡羽毛的有色（A）对白色（a）为显性，这对等位基因位于常染色体上。正常情况下，
1 只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交，产生的子一代公鸡存在 种表型。
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(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢，产蛋后由于某种原因导致卵巢退化，精巢重新发
育，出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1 只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽
母鸡，设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论
（已知WW 基因型致死）。
【答案】(1) 2 0
(2)Z 快羽公鸡与慢羽母鸡杂交，子一代的公鸡均为慢羽，母鸡均为快羽，出现性别差异
(3)5/16
(4)1 或2
(5)将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交，观察后代的表现型及比例。若后
代公鸡：母鸡=1：1，且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽：白色慢羽=1：1，则这只白色慢羽
公鸡的基因型是aaZDZD；若后代公鸡：母鸡=1：1，且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽：有
色快羽：白色慢羽：白色快羽=1：1：1：1，则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd；若后
代公鸡：母鸡=1:2，公鸡全为慢羽，母鸡慢羽：快羽=1：1，则这只白色慢羽公鸡的基因型是
aaZDW。
【分析】家鸡的性别决定方式为ZW 型，雄性是ZZ，雌性是ZW，快羽公鸡与慢羽母鸡杂交，
子一代的公鸡均为慢羽，母鸡均为快羽，体现了性别差异，说明控制快羽和慢羽的基因位于
Z 染色体上，据此答题。
【详解】（1）家鸡为二倍体，正常情况下，公鸡体细胞中含有2 个染色体组，公鸡的性染色
体组成为ZZ，产生的精子不含有W 染色体。
（2）题干分析，快羽公鸡与慢羽母鸡杂交，子一代的公鸡均为慢羽，母鸡均为快羽，体现了
性别差异，说明控制慢羽和快羽的基因位于Z 染色体上，亲本的基因型是ZdZd、ZDW。
（3）由第二问可知，子一代为ZDZd、ZdW，子二代为ZDZd：ZdZd：ZDW：ZdW=1：1：
1：1，子二代随机交配采用配子法，雄性产生的配子为1/4ZD、3/4Zd，雌性产生的配子为
1/4ZD 、1/4Zd 、1/2W ，则子三代中慢羽公鸡（ZDZ_ ）所占的比例为
1/4×1/4+1/4×1/4+3/4×1/4=5/16。
（4）有色快羽公鸡的基因型是AAZdZd 或AaZdZd，白色慢羽母鸡的基因型是aaZDW，当
AAZdZd 与aaZDW 杂交时，产生的公鸡只有1 种表现型，当AaZdZd 与aaZDW 杂交时，产
生的公鸡有2 种表现型。
（5）母鸡的性染色组成为ZW，这只白色慢羽公鸡的基因型可能是aaZDZD、aaZDZd 或
aaZDW，欲判断这只白色慢羽公鸡的基因型，可将其与多只杂合有色快羽母鸡（AaZdW）杂
交，观察后代的表现型及其比例，若后代公鸡：母鸡=1：1，且无论雌雄都是有色慢羽：白色
慢羽=1:1，则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD；若后代公鸡：母鸡=1：1，且无论无论
雌雄都是有色慢羽：有色快羽：白色慢羽：白色快羽=1：1：1：1，则这只白色慢羽公鸡的基
因型是aaZDZd；若后代公鸡：母鸡=1:2，公鸡全为慢羽，母鸡为慢羽：快羽=1:1，则这只白
色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。
例2（2023·浙江·统考高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY 型，野生型个体的翅形和眼
色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种
获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利
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用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
表
杂交组
合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼突
变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼＝
3∶1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼∶直翅红眼＝
2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝
1∶1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼＝
1∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝
2∶3
注：表中F1为1 对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖
力相同。
回答下列问题：
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合
效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代
（F2）表型及其比例为 。
(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显
性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑
体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3 种纯合品系昆虫：黑
体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存
活率相同；实验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F1， 。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的
遗传遵循自由组合定律。
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Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的
遗传不遵循自由组合定律。
【答案】(2)显性致死
(3)卷翅红眼：直翅红眼=4：5
(4) 黑体突变体和紫红眼突变体 F1 随机交配得F2
灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑
体红眼=2∶1∶1
【分析】据杂交组合乙分析可得红眼为显性，紫红眼为隐性；据杂交组合丙分析可得卷翅为
显性，直翅为隐性。
【详解】（2）根据杂交组合丙的F1 表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律
的分离比3：1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。
（3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A 表示，丙、丁两组的F1 均为红眼，
只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1 的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂
交组合丁的F1 卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa（考虑个体繁殖率相同），丙、丁两组
的F1 全部个体混合，则Aa 为4/7、aa3/7，自由交配，则A 的配子为2/7，a=5/7，则Aa：aa=
（2×2/7×5/7）：（5/7×5/7）=4：5，即理论上其子代F2 中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红
眼=4：5。
（4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1 随机交配得F2，观察
F2 表型及个数。
预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2 表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑
体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；
若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因
和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
1.大蜡螟是一种重要的实验用尾虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、
灰黑、白黄3 种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表（反交实验结果与正交一
致）。请回答下列问题。
表1 深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
杂交组合
子代体色
深黄
灰黑
深黄（P）♀×灰黑（P）♂
2113
0
深黄（F1）♀×深黄（F1）
♂
1526
498
21
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深黄（F1）♂×深黄（P）♀
2314
0
深黄（F1）♀×灰黑（P）♂
1056
1128
(1)由表1 可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 染色体上
性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W 表示，表1 中深黄的亲本和F1个体基因型分别是
，表2、表3 中F1基因型分别是 。群体中Y、G、W 三个基因位于一对同源
染色体。
(3)若从表2 中选取黄色（YW）雌、雄个体各50 只和表3 中选取黄色（GW）雌、雄个体各50
只，进行随机杂交，后代中黄色个体占比理论上为 。
表2 深黄色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合
子代体色
深黄
黄
白黄
深黄（P）♀×白黄（P）
♂
0
235
7
0
黄（F1）♀×黄（F1）♂
514
110
4
568
黄（F1）♂×深黄（P）♀
1327
129
3
0
黄（F1）♀×白黄（P）♂
0
917
864
表3 灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合
子代体色
灰黑
黄
白黄
灰黑（P）♀×白黄（P）
♂
0
123
7
0
黄（F1）♀×黄（F1）♂
754
146
7
812
黄（F1）♂×灰黑（P）♀
754
134
2
0
22
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黄（F1）♀×白黄（P）♂
0
112
4
1217
(4)若表1、表2、表3 中深黄（YY♀、YG♀♂）和黄色（YW♀♂、GW♀♂）个体随机杂交，
后代会出现 种表现型和 种基因型。
(5)若表1 中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S 和D（两者不发生交换重组），
基因排列方式为 ，推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为
；在同样的条件下，子代的数量理论上是表1 中的 。
【答案】(1)常 显
(2)YY、YG YW、GW
(3)50%或1/2
(4) 4 6
(5)
3∶1 50%或1/2
【分析】正反交常用来判断基因的位置，若正反交的结果相同，则基因位于常染色体上，若
正反交结果不同，其中一组的子代表型与性别有关，则基因位于性染色体上。
【详解】（1）一对表现为相对性状的亲本杂交，子一代表现的性状为显性性状，深黄
(P)♀×灰黑(P)♂，F1 表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂，
后代深黄∶灰黑≈3∶1，根据题意，反交实验结果与该正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫
的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。
（2）根据表1 深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1 表现为深黄色，可知亲本深黄为显性纯合子，基因
型为YY，亲本灰黑的基因型为GG，则F1 个体的基因型为YG，表2 中深黄(P)♀×白黄
(P)♂，子代只有黄色，可知深黄的基因型为YY，白黄的基因型为WW，子一代基因型为YW，
表现为黄。表3 中灰黑(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，则灰黑的基因型为GG，白黄的基
因型为WW，故子一代基因型为GW。Y、G、W 三个基因控制一种性状，因此位于一对同源染色
体上。
（3）表2 中黄色个体的基因型为YW，表3 中黄色个体的基因型为GW，若从表2 中选取黄色雌、
雄个体各50 只和表3 中选取黄色雌、雄个体各50 只进行随机杂交，即YW×GW，则后代基因
型及比例为YG∶YW∶GW∶WW=1∶1∶1∶1，黄色个体（YW+GW）占1/2。
（4）表1 深黄色基因型为YY 和YG，表2 中黄色个体的基因型为YW，表3 中黄色的基因型为
GW，表1、表2、表3 中深黄和黄色个体随机杂交，即YY、YG、YW 和GW 随机杂交，则该群体
产生的配子类型为Y、G、W，子代YY、YG 表现为深黄色，YW、GW 表现为黄色，GG 表现为灰黑
色，WW 表现为白黄色，故后代会出现4 种表型和6 种基因型。
（5）表1 的子一代基因型为YG，若两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S 和
D(两者不发生交换重组)，基因的排列方式为
， 则子一代基因型为YGDS，互交
后代基因型为Y_DD （3/4×1/4 ）、Y_DS （3/4×1/2 ）、Y_SS （3/4×1/4 ），GGDD
（1/4×1/4）、GGDS（1/4×1/2）、GGSS（1/4×1/4），根据DD、SS 纯合致死，所以F2 深
黄与灰黑的比例为3∶1，由于DS 占1/2，所以在同样的条件下，子代的数量理论上是表1 中
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的1/2。
2.中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程
中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C 控制。回答下列问题:
(1)突变型1 叶片为黄色，由基因C 突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1 连续自
交3 代，F3成年植株中黄色叶植株占 。
(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为
5＇-GACAG-3＇，导致第 位氨基酸突变为 ，从基因控制性状的角度解释突变体叶
片变黄的机理 。（部分密码子及对应氨基酸:GAG
谷氨酸;AGA 精氨酸;GAC 天冬氨酸;ACA 苏氨酸;CAG 谷氨酰胺）
(3)由C 突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1 叶片细胞中获取控制叶片颜色的基
因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA 片段），其结果为图中
（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(4)突变型2 叶片为黄色，由基因C 的另一突变基因C2所致。用突变型2 与突变型1 杂交，子
代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变? （填
“能”或“否”），用文字说明理由 。
【答案】(1)2/9
(2)243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄
(3)Ⅲ
(4)能 若C2 是隐性突变，则突变型2 为纯合子，则子代CC2 表现为绿色，C1C2 表现为黄
色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2 为显性突变，突变型2（C2C）与
突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符
【分析】（1）基因突变具有低频性，一般同一位点的两个基因同时发生基因突变的概率较低；
（2）mRNA 中三个相邻碱基决定一个氨基酸，称为一个密码子。
【详解】（1）突变型1 叶片为黄色，由基因C 突变为C1 所致，基因C1 纯合幼苗期致死，说
明突变型1 应为杂合子，C1 对C 为显性，突变型1 自交1 代，子一代中基因型为1/3CC、
2/3CC1，子二代中3/5CC、2/5CC1，F3 成年植株中黄色叶植株占2/9。
（2）突变基因C1 转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3
＇，突变位点前对应氨基酸数为726/3=242，则会导致第243 位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰
胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果，而色素不是蛋白质，从基因控制性状的角度
推测，基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄。
（3）突变型1 应为杂合子，由C 突变为C1 产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C 酶切、电泳
结果，II 应为C1 酶切、电泳结果，从突变型1 叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用
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限制酶处理后进行电泳，其结果为图中Ⅲ。
（4）用突变型2（C2_）与突变型1（CC1）杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。
若C2 是隐性突变，则突变型2 为纯合子，则子代CC2 表现为绿色，C1C2 表现为黄色，子代中
黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2 为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1
（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符。故C2 是隐性突变。
考向4 多对等位基基因和基因累加问题解题模型
n 对等位基因（完全显性）分别位于n 对同源染色体上的遗传规律
F1 等位基因的对数
<mF1 配子
F2 表型
F2<基因型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
2
(1:1)1
2
(3:1)1</m
3
(1:2:1)1</>
2
22</m
(1:1)2</
22</m
(3:1)2</
32</
(1:2:1)2</m
n</m>
2n𝑛
(1:1)nm
2n𝑛
(3:1)n
3n
(1:2:1)n/m>
1.如图所示为某动物（2n=44）的一些基因在染色体上的分布情况，其他基因和染色体未呈现。
不考虑突变和互换，请回答下列问题。
(1)该雌性个体甲处于后期的次级卵母细胞内有 条染色体。
(2)该动物的尾长受三对等位基因A-a、D-d、F-f 控制。这三对基因的遗传效应相同，且具有
累加效应（AADDFF 的成年个体尾最长aaddff 的成年个体尾最短）
①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循 定律。
②该雌性个体甲与雄性个体乙交配得到F1，让F1雌雄个体间随机交配，所得F2有 种
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基因型（只考虑与尾长有关的基因），成年个体尾最长的个体占 。
(3)该动物的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e 控制。经多次实验，结果表
明：雌性个体甲与雄性个体乙交配得到F1后，让F1雌雄个体自由交配，所得F2中有毛所占比
例总是2/5，请推测其原因最可能是 。
(4)该动物的体色由两对基因控制，Y 代表黄色，y 代表鼠色，B 决定有色素，b 决定无色素
（白色）。以纯合黄色成年个体作母本，隐性纯合白色成年个体作父本，设计实验探究Y/y
和B/b 两对等位基因是否位于一对同源染色体上（只考虑体色，不考虑其他性状和互换），
请简要写出实验思路： 。
【答案】(1)44
(2)基因的分离 9 1/16
(3)E 基因纯合致死
(4)让母本与父本交配得F1，再让F1 雌雄成体自由交配得到F2（或让多只F1 雌性成体与父
本测交得到F2），然后统计F2 的表型及比例
【分析】图中有三对同源染色体，一对等位基因遵循基因的分离定律，两对等位基因若位于
两对同源染色体上时遵循基因的自由组合定律，如AA 和Ee 遵循基因的自由组合定律；有丝
分裂前期没有着丝点分裂，减数第二次分裂后期，发生着丝点分裂，染色体数目发生变化；
具有累加效应的基因，其表现型与显性基因个数有关，显性基因数目越多，尾越长；存在致
死情况时，子代比例会发生变化。
【详解】（1）有丝分裂前期染色体已复制，但染色体数目不变，共44 条；处于后期的次级
卵母细胞着丝点分裂，染色体暂时恢复44 条。
（2）①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律，由于D-d、F-f 在一
对同源染色体上，这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律。
②该雌性个体甲(AADDFF)与雄性个体乙(aaddff)交配，让F1 雌雄个体间(AaDdFf)随机交配，
据图可推知，A-a 和D-d、F-f 遵循自由组合定律，但是D-d 和F-f 在一对同源染色体上，不
遵循自由组合定律，所以F2 的基因型有3(1AA，2Aa，1aa)×3(1DDFF，2DdFf，1ddff)=9 种，
所得F2 成年个体尾最长(AADDFF)的个体占1/4×1/4=1/16。
（3）由题图可知，对于有毛和无毛这一对相对性状来说，母本的基因型是Ee，父本的基因
型是ee，杂交子一代的基因型是Ee:ee=1:1，F1 产生的雌配子的基因型及比例是E:e=1:3，
雄配子的基因型及比例是E:e=1:3，因此自由交配后代的基因型及比例是EE:Ee:ee=1:6:9，
如果EE 致死，则有毛的比例占2/5。所以出现上述结果的原因是E 基因显性纯合致死。
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（4）要探究Yy 和B/b 两对等位基因是否位于一对同源染色体上，让纯合黄色成年个体母本
(YYBB)与隐性纯合白色成年个体父本(yybb)交配得(YyBb)F1，再让F1 雌雄成体自由交配得到
F2(或让多只F1 雌性成体与父本测交得到F2)然后统计F2 的表现型及其比例，若子一代自交
得到子二代的基因型是Y_B_:Y_bb:yyB_:yybb=9:3:3:1，黄色：鼠色：白色=9：3：4，则两
对等位基因遵循自由组合定律，位于两对同源染色体上；若子二代的基因型及比例是
YYBB:YyBb:yybb=1:2:1，黄色：白色=3：1，则不遵循自由组合定律，位于一对同源染色体上。
2.下图为某品种南瓜的某些基因在染色体上的排列情况，六对基因分别与南瓜的重量和形状
有关。回答下列问题：
(1)若该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d 控制，这三对基因的遗传效应相同，且
具有累加效应（AABBDD 的南瓜最重，aabbdd 的南瓜最轻，每个显性基因的增重效应相同，且
各个显性基因的增重效应可以累加）。该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传遵循
定律，种群中与重量有关的基因型有 种，表现型有 种。用图中两
亲本杂交获得F1，F1自由交配获得F2。则F2中南瓜重量与亲本不相同的个体占 。
(2)只考虑3 号和4 号染色体上的三对基因，若图1 和图2 亲本杂交产生的F1在减数分裂形成
配子时，其中有一半的生殖细胞（假设雌、雄各一半）发生了一对等位基因间的交叉互换，
F1自交，则后代出现基因型为BBRREE 的个体的概率为 。
(3)某同学用图中两亲本杂交，F1为扁盘状南瓜，F1自由交配，F2中扁盘状：圆形：长形=9：
6：1，该同学提出南瓜的形状由Y/y 和R/r（或E/e）两对非同源染色体上的非等位基因控制。
为验证这一推断，用长形植株的花粉对F2中植株受粉，单独收获扁盘状果实的种子，单独种
植这些种子获得株系。若有 的株系F3果实均表现为扁盘状，有4/9 的株系F3果
实表现为扁盘状：圆形= ，另外有 ，则该推断成立。
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【答案】(1)自由组合 27 7 31/32
(2)9/64
(3)1/9 1：1 4/9 的株系F3 果实表现为扁盘状：圆形：长形=1：2：1
【分析】据图分析，该品种南瓜的重量和形状与六对等位基因有关，而这六对等位基因位于
三对同源染色体上，三对同源染色体上分别含有2 对、3 对和1 对基因，图示两个细胞分别是
显性纯合子和隐性纯合子，两者杂交产生的后代的基因型为AaBbDdRrEeYy。
(1)
根据题意分析，该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d 控制，结合图示可知这三对
等位基因位于三对同源染色体上，因此三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，则与
重量有关的基因型有3×3×3=27 种；由于这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应，个
体中显性基因个数最多为6 个，最少为0 个，因此可以根据显性基因的数量计算表现型的种
类，即表现型的种类有7 种；若只考虑重量，子一代基因型为AaBbDd，则子二代（6 个显性
基因+0 个显性基因）表现型与亲本相同的占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=1/32，因此与亲
本不相同的个体占31/32。
(2)
若只考虑3 号和4 号染色体上的三对基因，图1 和图2 亲本杂交产生的子一代基因型为
BbRrEe，假设其中有一半的生殖细胞（假设雌、雄各一半）发生了一对等位基因间的交叉互
换，不发生交叉互换的一半配子中，有1/2BRE,1/2bre；发生了交叉互换的配子中，有
（1/4BRE,1/4BrE,1/4bRe,1/4bre），所以F1 产生的配子中，BRE 配子概率
=1/2×1/2+1/2×1/4=3/8,，因此子一代自交产生的后代中BBRREE 的个体的概率
=3/8×3/8=9/64。
(3)
根据题意分析，子二代的性状分离比是9:6:1，是9:3:3:1 的变形，说明该性状应该受两对非
同源染色体上的非等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，且子一代为双杂合子，扁盘状
为双显性、长形为双隐性、圆形为单显性。若该推断成立，且两对等位基因为Y/y 和R/r，则
长形植株基因型为yyrr，用其花粉对子二代中扁盘状的植株（1/9YYRR、2/9YYRr、
2/9YyRR、4/9YyRr）授粉，单独收获扁盘状果实的种子，单独种植这些种子获得株系，则有
1/9 的株系（YYRR）F3 果实均表现为扁盘状，有4/9 的株系（YYRr、YyRR）F3 果实表现为扁
盘状:圆形=1:1，有4/9 的株系（YyRr）F3 果实表现为扁盘状:圆形:长形=1:2:1。
3.下图为某品种南瓜的某些基因在染色体上的排列情况，六对基因分别与南瓜的重量和形状
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有关。回答下列问题：
(1)若该种南瓜的重量受三对等位基因A/a，B/b，D/d 控制，这三对基因的遗传效应相同，且
具有累加效应（AABBDD 的南瓜最重，aabbdd 的南瓜最轻，每个显性基因的增重效应相同，且
各个显性基因的增重效应可以累加）。该种南瓜与重量有关的三对基因的遗传遵循
定律，种群中与重量有关的基因型有 种，表现型有 种。用图中
两亲本杂交获得F1，F1自由交配获得F2。则F2中南瓜重量与亲本不相同的个体占
。
(2)只考虑3 号和4 号染色体上的三对基因，若图1 和图2 亲本杂交产生的F1在减数分裂形成
配子时，其中有一半的性母细胞细胞（假设雌、雄各一半）发生了一对等位基因间的交叉互
换，F1自交，则后代出现基因型为BBRREE 的个体的概率为 。
(3)某同学用图中两亲本杂交，F1为扁盘状南瓜，F1自由交配，F2中扁盘状:圆形:长形
=9:6:1，该同学提出南瓜的形状由Y/y 和R/r（或E/e）两对非同源染色体上的非等位基因控
制。为验证这一推断，用长形植株的花粉对F2中扁盘状植株受粉，单独收获扁盘状果实的种
子，单独种植这些种子获得株系。若有 的株系F3果实均表现为扁盘状，有4/9
的株系F3果实表现为扁盘状:圆形= ，另外有 ，则该推断成立。
【答案】(1)自由组合 27 7 31/32
(2)9/64
(3)1/9 1：1 4/9 的株系F3 果实表现为扁盘状：圆形：长形=1：2：1
【分析】据图分析，该品种南瓜的重量和形状与六对等位基因有关，而这六对等位基因位于
三对同源染色体上，三对同源染色体上分别含有2 对、三对和一对基因，图示两个细胞分别
是显性纯合子和隐性纯合子，两者杂交产生的后代的基因型为AaBbDdRrEeYy。
【详解】（1）根据题意分析，该种南瓜的重量受三对等位基因A/a、B/b、D/d 控制，结合图
示可知这三对等位基因位于三对同源染色体上，因此三对等位基因的遗传遵循基因的自由组
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合定律，则与重量有关的基因型有3×3×3=27 种；由于这三对基因的遗传效应相同，且具有
累加效应（AABBDD 的南瓜最重，aabbdd 的南瓜最轻，每个显性基因的增重效应相同，且各个
显性基因的增重效应可以累加），因此可以根据显性基因的数量计算表现型的种类，即表现
型的种类有7 种；若只考虑重量，子一代基因型为AaBbDd，则子二代表现型与亲本相同的占
1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=1/32，因此与亲本不相同的个体占31/32。
（2）若只考虑3 号和4 号染色体上的三对基因，图1 和图2 亲本杂交产生的子一代基因型为
BbRrEe，假设其中有一半的生殖细胞（假设雌、雄各一半）发生了一对等位基因间的交叉互
换，则产生的配子中BRE 占3/4，因此子一代自交产生的后代中BBRREE 的个体的概率
=3/4×3/4=9/64。
（3）根据题意分析，子二代的性状分离比是9:6:1，是9:3:3:1 的变形，说明控制该性状应
该受两对非同源染色体上的非等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，且子一代为双杂合
子，扁盘状为双显性、长形为双隐性、圆形为单显性。若该推断成立，且两对等位基因为
Y/y 和R/r，则长形植株基因型为yyrr，用其花粉对子二代中扁盘状的植株授粉（1/9YYRR、
2/9YYRr、2/9YyRR、4/9YyRr），单独收获扁盘状果实的种子，单独种植这些种子获得株系，
则有1/9 的株系后代果实均表现为扁盘状，有4/9 的株系后代果实表现为扁盘状:圆形=1:1，
有4/9 的株系F3 果实表现为扁盘状:圆形:长形=1:2：1。
4.如图所示为某动物(2n＝44)的一些基因在染色体上的分布情况，其他基因和染色体未呈现。
不考虑突变，请回答下列问题：
(1)该雌性个体甲体内处于有丝分裂前期的细胞内应有 条染色体。
(2)该动物的尾长受三对等位基因A－a 、D－d、F－ f 控制。这三对基因的遗传效应相同，
且具有累加效应(AADDFF 的成年个体尾最长aaddff 的成年个体尾最短)
①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循 定律。
②该雌性个体甲和雄性个体乙交配，让F1雌雄个体间随机交配，所得F2成年个体尾最长的个
体占 。
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(3)该动物的有毛和无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e 控制。经多次实验，结果表
明：雌性个体甲和雄性个体交配得到F1后，让F1雌雄个体自由交配，所得F2中有毛所占比例
总是
，请推测其原因是 。
(4)该动物的体色由两对基因控制，Y 代表是黄色，y 代表鼠色，B 决定有色素，b 决定无色素
(白色)。以纯合黄色成年个体作母本，隐性纯合白色成年个体作父本，设计实验探究Y/y 和
B/b 两对等位基因是否位于一对同源染色体上(只考虑体色，不考虑其他性状和交叉互换)请
简要写出实验思路： 。(不必写预期结果)
【答案】（1）44 （2）①分离 ②
（3） E 基因纯合致死 （4）让母本与父
本交配得F1，再让F1 雌雄成体自由交配得到F2（或让多只F1 雌性成体与父本测交得到F2）
然后统计F2 的表现型及其比例
【分析】该种成年鼠的尾长受三对等位基因A a
−、D d
−、F f
−控制（独立遗传），因此三对等
位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以
将三对等位基因的自由组合问题转化成三个分离定律问题进行解答。
【详解】（1）有丝分裂前期染色体已复制，但染色体数目不变，共44 条。
（2）①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。
②该雌性个体甲（AADDFF）与雄性个体乙（aaddff）交配，让F1 雌雄个体间（AaDdFf）随机
交配，所得F2 成年个体尾最长（AADDFF）的个体占1/4×1/4＝1/16。
（3）由题图可知，对于有毛和无毛这一对相对性状来说，母本的基因型是Ee，父本的基因
型是ee，杂交子一代的基因型是Ee：ee＝1：1，F1 产生的雌配子的基因型及比例是E：e＝
1：3，雄配子的基因型及比例是E：e＝1：3，因此自由交配后代的基因型及比例是EE：Ee：
ee＝1：6：9，如果EE 致死，则有毛的比例占2/5。所以出现上述结果的原因是E 基因显性纯
合致死。
（4）要探究Y/y 和B/b 两对等位基因是否位于一对同源染色体上，让纯合黄色成年个体母本
（YYBB）与隐性纯合白色成年个体父本（yybb）交配得（YyBb）F1，再让F1 雌雄成体自由交
配得到F2（或让多只F1 雌性成体与父本测交得到F2）然后统计F2 的表现型及其比例，若子
一代自交得到子二代的基因型是Y_B_：Y_bb：yyB_：yybb＝9：3：3：1，黄色：鼠色：白色
＝9：3：4，则两对等位基因遵循自由组合定律，若子二代的基因型及比例是YYBB：YyBb：
yybb＝1：2：1，黄色：白色＝3：1，则不遵循自由组合定律。
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5.肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一．
（1）老鼠的肥胖与体重正常为一对相对性状（由A 和a 基因控制），如果为常染色体遗传，
但不知显隐性关系．现让多只肥胖老鼠与多只体重正常老鼠杂交，产生大量后代，若F1
，即肥胖为显性．让多对肥胖老鼠相互交配，产生大量后代，若F1 ，即肥胖为显性．
（2）如果肥胖为隐性，但不知肥胖基因是在常染色体上还是X 染色体上．让肥胖老鼠和体重
正常老鼠进行正交和反交，产生大量后代，若 ，即肥胖基因在常染色体上．让体重正常
雄鼠与肥胖雌鼠杂交，产生大量后代，若F1雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是体重正常鼠，即肥胖
基因在X 染色体上．
（3）假设体重正常（A）对肥胖（a）显性，为常染色体遗传．现让纯合体重正常老鼠与肥胖
老鼠交配，产生大量小鼠，发现有一只肥胖小鼠的．出现该肥胖小鼠的原因可能是亲鼠在产
生配子时发生基因突变，也可能是染色体片段缺失．（注：一对同源染色体都缺失相同片段
时胚胎致死；各型配子活力相同）
实验步骤：
①用该肥胖小鼠与基因型为AA 的个体杂交，获得大量F1个体；
②让F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例．
结果预测：
Ⅰ如果F2表现型及比例为 ，则为基因突变；
Ⅱ如果F2表现型及比例为 ，则为染色体片段缺失．
（4）研究成果表明：人的体重主要受多基因遗传的控制．假如一对夫妇基因型均为AaBb
（A、B 基因使体重增加的作用相同且具有累加效应，2 对基因独立遗传），从遗传角度分析，
其子女体重超过父母的概率是 ，体重低于父母的基因型为 ．
（5）有的学者认为利于油脂积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，
表明 决定生物进化的方向．在人群中肥胖基因频率变化不明显，但随着营养条件改善，
肥胖发生率明显增高，这说明肥胖是 共同作用的结果．
【答案】（1）全是肥胖鼠 既有肥胖鼠，也有体重正常老鼠
（2）正交与反交后代性状比例都与性别无关 雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是体重正常鼠
（3）正常鼠：肥胖鼠=3：1 正常鼠：肥胖鼠=4：1
（4）
（5）自然选择 基因与环境
【详解】试题分析：1、显性性状的判断方法：①具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现
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出的亲本的性状是显性性状，为表现的亲本的性状是隐性性状；②表现型相同的雌雄亲本进
行交配，如果后代发生性状分离，则亲本性状是显性性状．
2、判断基因是在常染色体上还是在性染色体上的方法：①正交、反交法，如果正交、反交杂
交后代的结果相同，一般来说基因位于常染色体上，如果正交、反交后代的表现型比例不同，
一般说明基因位于性染色体上；②用隐性雌性个体与显性个体杂交，如果后代的雌性个体表
现为显性性状，雄性个体表现为隐性性状，则基因位于X 染色体上．
3、分析题干可知，该实验的目的是探究肥胖小鼠的原因是亲鼠在产生配子时发生基因突变还
是染色体片段缺失，如果是基因突变，肥胖小鼠的基因型是aa，用该肥胖小鼠与基因型为AA
的个体杂交的子一代，子一代自由交配得子二代，A_：aa=3：1；如果是A 基因所在的染色体
片段缺失引起的，则该肥胖鼠的基因型是aO．让用该肥胖小鼠与基因型为AA 的个体杂交，获
得大量F1 个体的基因型是Aa、AO，子一代产生的配子的基因型及比例是A：a：O=2：1：1，
自由交配时，用雌雄配子结合法进行计算，子二代的基因型及比例是
AA：Aa、AO：aO：aa：OO=4：4：4：2：1：1，其中OO 胚胎致死，正常：肥胖=4：1．
4、数量性状的遗传与基因个数有关，A、B 基因使体重增加的作用相同且具有累加效应，2 对
基因独立遗传，说明两对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，体重的表现型共有5 种，
4 个显性基因、3 个显性基因、2 个显性基因、1 个显性基因、0 个显性基因．
解：（1）如果多只肥胖老鼠与多只体重正常老鼠杂交，子代全是肥胖鼠，说明肥胖是显性性
状；如果多对肥胖老鼠相互交配，子代发生性状分离，既有肥胖鼠，也有体重正常老鼠，说
明肥胖是显性性状．
（2）如果肥胖基因位于常染色体上，则性状遗传与性别无关，正交、反交的结果相同；如果
是X 染色体上的隐性遗传，则体重正常雄鼠的基因型是XAY，肥胖雌鼠基因型是XaXa，二者
杂交后代是XAXa、X∞Y，前者是正常雌鼠，后者是肥胖雄鼠．
（3）假设体重正常（A）对肥胖（a）显性，为常染色体遗传，纯合体重正常老鼠（AA）与肥
胖老鼠（aa）交配，后代的基因型是Aa，都是正常鼠，如果发现有一只肥胖小鼠，如果出现
该肥胖小鼠的原因是基因突变，则这只肥胖小鼠的基因型是aa，用该肥胖小鼠与基因型为AA
的个体杂交，获得大量F1 个体的基因型是Aa，让F1 自由交配，F2 表现型及比例是正常鼠：
肥胖鼠=3：1；如果是A 基因所在的染色体片段缺失引起的，则该肥胖鼠的基因型是aO．让用
该肥胖小鼠与基因型为AA 的个体杂交，获得大量F1 个体的基因型是Aa、AO，自由交配产生
F2 表现型及比例正常鼠：肥胖鼠=4：1．
（4）AaBb×AaBb→9A_B_、3A_bb、3aaB_、3aabb，超过父母体重的基因型是AABB、AABb、
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AaBB，占
，低于父母体重的是Aabb、aaBb、aabb，占
．
（5）生物进化的方向是由自然选择决定的；生物的性状是基因与环境共同作用的结果．
故答案为
（1）全是肥胖鼠 既有肥胖鼠，也有体重正常老鼠
（2）正交与反交后代性状比例都与性别无关 雄鼠全是肥胖鼠，雌鼠全是体重正常鼠
（3）正常鼠：肥胖鼠=3：1 正常鼠：肥胖鼠=4：1
（4）
（5）自然选择 基因与环境
考向5 遗传实验设计模型
这类题主要围绕变异类探究问题的实验设计常围绕探究两种隐性突变基因的位置关系等考查
学生理解题意、获取信息、进行演绎与推理的思维习惯和能力。可设置的命题情境有连锁和
互换的分析判断、探究两种隐性突变基因的位置关系、探究某种变异是基因突变还是染色体
变异、探究外源基因整合到宿主染色体的位置等,命题点有验证某个结论是否正确、设计实验
方案、预期实验结果、写出实验结论等
连锁和互换的分析判断
1.两对等位基因位置关系的判断(三种可能)
基因型为AaBb 的个体自交,若后代性状分离比为9∶3∶3∶1,如图1;若后代性状分离比为
3∶1,如图2;若后代性状分离比为1∶2∶1,如图3。
2.连锁和互换的分析判断
(1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)
①每个精原细胞发生一次图示互换,可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子,例
如,10%的精原细胞发生了图示互换,重组率是5%。
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②互换后基因数目不变,仅基因位置发生改变。
③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(2) 连锁和互换的判断:测交比值直接反映配子的分离比,因此可以用测交来验证是否连锁
和互换。例:AaBb×aabb→子代AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb 产生AB∶ab=1∶1 的配子,推测AB
连锁, 如子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb =4∶1∶1∶4, 推测AaBb 产生的配子为
AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,可判断A、B 在一条染色体上,a、b 在一条染色体上,且发生了互
换。
探究两种隐性突变基因的位置关系的方法
1.基因突变类型的实验探究方法
选取突变体与其他已知未突变体(野生型)杂交,据子代性状表现判断。如经X 射线照射的
紫花香豌豆品种,其后代中出现了一株开白花的植株,若白花是基因突变引起的,则可通过杂交
实验,确定基因突变类型(用A、a 表示)。
2.两种隐性突变基因位置关系的实验探究方法
(1)两种隐性突变基因可能存在以下关系
等位基因、非等位基因(包括同源染色体上的非等位基因或非同源染色体上的非等位基
因)。
(2)一般实验设计思路
将隐性突变体1 和隐性突变体2 进行杂交,若子代均表现出隐性性状,则两种隐性突变基因
是同一基因向不同方向突变的结果(如甲);若子代出现野生型,则两种突变基因是非等位基因
的关系(如乙、丙)。
将F1野生型个体自交,根据子代性状分离比可判断两对等位基因的位置关系。若子代野生
型∶突变体=1∶1,则位于一对同源染色体上(如乙);若子代表型的比例为9∶7 或其变式,则位
于非同源染色体上(如丙)。
探究某种变异是基因突变还是染色体变异的方法
1.类型:一对相对性状纯合亲本杂交,子代中出现了非显性性状以外的其他性状。
2.示例:红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子代红眼果蝇中偶然出现了一只白眼雌果蝇M,已
知控制眼色的基因B、b 位于X 染色体上,只有一条X 染色体的果蝇为雄性,缺失眼色基因、缺
失X 染色体的个体均胚胎致死。
3.(1)判断方法一:镜检法
Ⅰ.过程:制作变异个体的减数分裂临时装片,找到减数分裂Ⅰ前期细胞,观察四分体中同
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源染色体联会现象。
Ⅱ.判断:①若同源染色体联会全部正常→基因突变;②若同源染色体中,其中一条出现片
段缺失或染色体缺失→染色体变异。
(2)判断方法二:杂交法
Ⅰ.过程:将白眼雌果蝇M 与正常红眼雄果蝇杂交,观察子代的表型及其比例。
Ⅱ.判断:①若子代红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1→基因突变;②若子代红眼雌果蝇∶白
眼雄果蝇=2∶1→X 染色体片段缺失;③若子代红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇
=1∶1∶1→X 染色体缺失。
4.图解:
探究外源基因整合到宿主染色体的位置的方法
以导入两个抗病基因为例,如图所示:
(1)思路:外源基因整合到宿主染色体上的位置是随机的,可利用自交或测交方法判断基因
的位置。
(2)分析(以自交法为例探究),设抗病基因为A,无抗病基因为O,则甲为AO,乙为AOAO,丙
为AA。
1.已知两对等位基因A(a)和B(b)位于一对同源染色体上,且A 和B 在同一条染色体上,a 和b
在另一条染色体上。在产生配子时,可以发生如图所示的变化:
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(1)图乙所示变异发生在减数分裂Ⅰ的 期。现有两个基因型为AaBb 的精原细胞分别
按图甲、乙方式发生减数分裂,则产生的所有精细胞的基因型及比例为 。
(2)若让AaBb 个体与aabb 个体杂交,子代有四种表型且比例为97∶3∶3∶97,则AaBb 中有
%的性母细胞发生了图乙所示过程。
(3)已知等位基因D(d)控制灰体与黑体,等位基因E(e)控制长翅与残翅,雄果蝇不发生图乙所
示过程,D(d)与E(e)不会导致雄配子致死。现用灰体长翅雌果蝇(DdEe)与黑体残翅雄果蝇
(ddee)杂交,F1表型及比例为灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅=4∶1∶1∶4。推测
产生该比例的原因可能有:
①两对等位基因D/d 和E/e 位于一对同源染色体上,雌果蝇产生配子时发生了互换,产生的配
子比例为DE∶De∶dE∶de=4∶1∶1∶4。
②等位基因Dd 和Ee 位于两对同源染色体上,De 和dE 型雌配子的死亡率均为 ,导致雌
果蝇产生的配子比例为DE∶De∶dE∶de=4∶1∶1∶4。
③等位基因Dd 和Ee 位于两对同源染色体上,表型为 的个体存活率均为1/4。
(4)为验证上述(3)的推测①②③,再用F1中灰体长翅果蝇随机交配,观察F2的表型及比例。
若子代灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅= ,则推测①正确;
若子代灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅= ,则推测②正确;
若子代灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅= ,则推测③正确。
答案 (1)四分体(前) AB∶Ab∶aB∶ab=3∶1∶1∶3 (2)6 (3)②75%(3/4) ③灰体
残翅和黑体长翅 (4)14∶1∶1∶4 12∶3∶3∶2 36∶3∶3∶4
解析 (1)图乙表示同源染色体的非姐妹染色单体互换的过程,发生在减数分裂Ⅰ的四分
体(前)期。由题干信息可知,一个基因型为AaBb 的精原细胞按图甲方式进行减数分裂,产生的
精细胞是2 个AB、2 个ab;一个基因型为AaBb 的精原细胞按图乙方式进行减数分裂,产生的精
细胞是1 个AB、1 个Ab、1 个aB、1 个ab,故两个基因型为AaBb 的精原细胞分别按图甲、乙
方式发生减数分裂,产生的所有精细胞的基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=3∶1∶1∶3。
(2)AaBb 个体能产生AB、Ab、aB、ab 四种配子,aabb 个体只能产生ab 一种配子,子代有四种
表型且比例为97∶3∶3∶97,说明AB∶Ab∶aB∶ab=97∶3∶3∶97。假设AaBb 个体产生了200
个配子,按图乙方式进行减数分裂的配子有3×4=12 个,其余的188 个按图甲方式进行减数分
裂,因此共有(12÷200)×100%=6%的性母细胞发生了图乙所示过程。(3)②由题干的四种表型
可知,灰体长翅雌果蝇(DdEe)产生的配子类型及比例为DE∶De∶dE∶de=4∶1∶1∶4,若两对
等位基因D/d 和E/e 位于两对同源染色体上,理论上灰体长翅雌果蝇(DdEe)产生的配子基因型
种类及比例为DE∶De∶dE∶de=1∶1∶1∶1,与实际比例不符,是由于De 和dE 型雌配子的死亡
率均为75%(3/4)。③两对等位基因D/d 和E/e 位于两对同源染色体上,理论上灰体长翅∶灰体
残翅∶黑体长翅∶黑体残翅=1∶1∶1∶1,但实际为灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残
翅=4∶1∶1∶4,是由于表型为灰体残翅和黑体长翅的个体存活率均为1/4。(4)F1中灰体长翅
果蝇的基因型为DdEe,若①正确,则雌配子基因型种类及比例为DE∶De∶dE∶de=4∶1∶1∶4,
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雄配子基因型种类及比例为DE∶de=1∶1,子代灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅
=14∶1∶1∶4。若②正确,则雌配子基因型种类及比例为DE∶De∶dE∶de=4∶1∶1∶4,雄配
子基因型种类及比例为DE∶De∶dE∶de=1∶1∶1∶1,子代灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶
黑体残翅=12∶3∶3∶2。若③正确,雌、雄配子基因型种类及比例为
DE∶De∶dE∶de=1∶1∶1∶1,理论上子代灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅
=9∶3∶3∶1,由于表型为灰体残翅和黑体长翅的个体存活率均为1/4,所以子代灰体长翅∶灰
体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅=36∶3∶3∶4。
2.了适应全球气候逐渐变暖的大趋势,研究水稻耐高温的调控机制,对水稻遗传改良具有重要
意义。
(1)研究获得一株耐高温突变体甲,高温下该突变体表皮蜡质含量较高。让甲与野生型(WT)杂
交,F1 自交后代中耐高温植株约占1/4,说明耐高温为 性状,且最可能由 对基
因控制。
(2)已知耐高温突变体乙的隐性突变基因位于水稻3 号染色体上,请设计实验探究甲、乙两种
突变体是否为同一基因突变所致,简要写出实验设计方案(不考虑互换)。
实验方案:
预期实验结果:
①若 ,
说明两个突变基因为同一基因;
②若 ,说明两个突变基因是同源染色体上的非等位基因;
③若 ,说明两个突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
(3)为进一步确定突变位点,研究者进行了系列实验,如下图所示。
①图1 中F1 在 期,3 号染色体发生互换,产生F2 中相应的植株,然后用F2 植株进行
,可获得纯合重组植株R1~R5。
②对R1~R5 进行分子标记及耐高温性检测,结果如图2、图3 所示。分析可知,耐高温突变基因
位于 (分子标记)之间。
(4)基因OsWR2 的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含
量是水稻耐高温的必要条件”,研究小组以突变体甲为对照组,实验组为 ,将两种水稻
置于 ,一段时间后,检测水稻表皮蜡质含量及耐高温性。实验结果显示
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。
【答案】 (1)隐性 1 (2)让甲与乙进行杂交后,再自交,观察后代的表型及比例 ①F1 和
F2 都耐高温
②F1 不耐高温,F2 中不耐高温∶耐高温=1∶1 ③F1 不耐高温,F2 中不耐高温∶耐高温=9∶7
(3)①减数分裂Ⅰ前 自交 ②caps3~caps4 (4)敲除基因OsWR2 的突变体甲 高温环境 实
验组水稻植株蜡质含量低于对照组,且不耐高温
【解析】 (1)让甲与野生型(WT)杂交获得F1,F1 自交后代中耐高温植株约占1/4,符合基因分
离定律,说明这对相对性状是由1 对基因控制的,并且耐高温为隐性性状。(2)为探究甲、乙两
种突变体是否为同一基因突变所致,实验方案为使纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交得
F1,F1 再自交得F2,观察F1 和F2 的表型及比例(不考虑互换)。预期实验结果:①若两个突变
基因为同一基因,假设突变体基因型为aa,则纯合突变体甲(a1a1)与纯合突变体乙(a2a2)进行
杂交,F1(a1a2)和F2(a1a1、a1a2、a2a2)都耐高温;②若两个突变基因是同源染色体上的非等
位基因(两对基因均位于3 号染色体上),假设突变体甲基因型为aaBB,突变体乙基因型为
AAbb,则甲、乙杂交所得F1 基因型为AaBb,表型为不耐高温,由于两对基因在一对同源染色体
上,所以F1 产生的配子为Ab 和aB,则F1 自交产生的F2 为AaBb(不耐高温)∶AAbb(耐高
温)∶aaBB(耐高温)=2∶1∶1,表型为不耐高温∶耐高温=1∶1;③若两个突变基因是非同源染
色体上的非等位基因,即符合基因的自由组合定律,假设突变体甲基因型为aaBB,突变体乙基
因型为AAbb,则甲、乙杂交所得F1 基因型为AaBb,表型为不耐高温,F1 自交,F2 表现为
A_B_(不耐高温)∶(A_bb+aaB_+aabb)(耐高温)=9∶7。(3)①由图1 可知,F1 在减数分裂Ⅰ前期
(或四分体时期),3 号染色体的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,产生F2 中相应的植
株;然后用F2 植株进行自交,可获得纯合重组植株R1~R5。②对R1~R5 进行分子标记及耐高温
性检测,结果如图2、图3,R1 有caps1、caps2、caps3,但不耐高温,说明耐高温基因不在
caps1~caps3 区段;R4 和R5 有caps4、caps5、caps6、caps7,也不耐高温,说明耐高温基因不
在caps4~caps7 区段;植株R3 和R4 之间的差别是caps3~caps4 之间的片段,但是R3 耐高温,R4
不耐高温,所以在分子标记caps3~caps4 之间发生了基因突变。(4)实验设计应该遵循对照原
则,验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”,则自变量为是否有较
高的蜡质含量,设计思路:以突变体甲为对照组,实验组为敲除基因OsWR2 的突变体甲,将两种
水稻置于高温环境中,一段时间后,检测水稻表皮蜡质含量及耐高温性。实验结果显示实验组
水稻植株蜡质含量低于对照组,且不耐高温。
3.某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性,受等位基因A/a 控制。科学家用X 射线处
理某纯合紫株的花药后,将获得的花粉对绿株进行授粉,得到的F1中只出现了1 株绿茎植株
(M)。请回答下列问题:
(1)等位基因是通过 产生的,等位基因A、a 的根本区别是 。
(2)若M 是由基因突变造成的,则 (填“A”或“a”)发生了突变,发生突变的时间最可
能为 。若M 的出现是由染色体变异引起的,而且变异的配子活力不受影响(两条染色
体异常的受精卵不能发育),则对M 出现的合理解释是 。
(3)已知每株植物所结种子的数目相同,请设计最简便的杂交实验探究M 的出现是由基因突变
导致的还是由染色体变异导致的。请补充实验思路及预期实验结果。
实验思路: ,
观察并统计后代的性状分离比。
预期实验结果:若后代紫茎∶绿茎=3∶1,则M 植株的出现为基因突变引起的;若后代紫茎∶绿
茎= ,则M 植株的出现为染色体变异引起的。
【答案】 (1)基因突变 脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同或碱基的排列顺序不同 (2)A 减
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数分裂前的间期 发生了染色体中含A 基因片段的缺失或A 基因所在的染色体整条缺失 (3)
将M 与纯合紫茎植株杂交,得到F1,F1自交 6∶1
【解析】 (1)(2)略。(3)要想探究M 的出现是由基因突变还是由染色体变异导致的,可将M
与纯合紫茎植株杂交,得到F1,F1自交,观察并统计后代的性状分离比。若M 是由基因突变导致
的,则绿茎植株M(aa)与纯合紫茎植株(AA)杂交得到F1(Aa),F1(Aa)自交,后代紫茎(A_)∶绿茎
(aa)=3∶1;若M 是由染色体变异引起的, 则绿株M(aO)与纯合紫茎植株(AA) 杂交得到
F1(1/2Aa、1/2AO),F1(1/2Aa、1/2AO)自交,Aa 自交后代紫茎(A_)∶绿茎(aa)=3∶1,AO 自交后
代紫茎(A_)∶致死(OO)=3∶1,由于OO 个体致死,因此后代紫茎(A_)∶绿茎(aa)=6∶1。
4.果蝇是遗传学实验的良好实验材料。下图是雄性果蝇体细胞染色体示意图。请回答下列问
题:
已知果蝇正常翅(B)对小翅(b)为显性,遗传学家针对果蝇该对相对性状进行了相应的遗传实验。
实验一:
父本
母本
子一代
正常翅
小翅
正常翅(♀)∶小翅(♂)=1∶1
实验二:遗传学家将一个DNA 片段导入子一代正常翅雌蝇的体细胞中,通过DNA 重组和克隆技
术获得一只转基因小翅果蝇。
研究发现:插入的DNA 片段本身不控制具体的性状,但会抑制B 基因的表达,使个体表现为小翅,
b 基因的表达不受该片段影响;若果蝇的受精卵无控制该性状的基因(B、b),将造成胚胎致死。
请回答下列问题:
(1)由实验一可知,控制果蝇该对相对性状的基因位于 染色体上,子一代雄蝇的基因型
是 。
(2)遗传学家认为该DNA 片段插入果蝇染色体上的位置有4 种可能(如图),为确定具体的插入
位置,进行了相应的杂交实验。实验方案:让该转基因小翅果蝇与非转基因小翅雄蝇杂交,统计
子代的表型种类及比例。(不考虑其他变异类型)
结果与结论:①若子代小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=1∶1∶1∶1,则该DNA
片段的插入位置属于第1 种情况;②若子代 ,则该DNA 片段的插入位置属于第2
种情况;③若子代全为小翅,且雌雄比例为1∶1,则该DNA 片段的插入位置属于第3 种情况;④
若子代 ,则该DNA 片段的插入位置属于第4 种情况。
【答案】 (1)X XbY (2)小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=3∶1∶3∶1(或
正常翅∶小翅=1∶3) 全为小翅,且雌雄比例为2∶1(或小翅雌蝇∶小翅雄蝇=2∶1)
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【解析】 (1)由实验一杂交结果可知,子代中雌雄表型不同,说明该对相对性状是X 染色体上
等位基因控制的性状,据此推出亲本基因型为XBY、XbXb,子代基因型为XbY、XBXb(正常翅雌绳)。
(2)②若该DNA 片段的插入位置属于第2 种情况,即插入另外一对同源染色体上,设该片段用A
表示,无该片段用O 表示,根据题干信息,让该转基因小翅果蝇(AOXBXb)与非转基因小翅雄蝇
(OOXbY)杂交,子代为1/8AOXBXb(小翅雌蝇)、1/8AOXbXb(小翅雌蝇)、1/8AOXBY(小翅雄蝇)、
1/8AOXbY(小翅雄蝇)、1/8OOXBXb(正常翅雌蝇)、1/8OOXbXb(小翅雌蝇)、1/8OOXBY(正常翅雄
蝇)、1/8OOXbY(小翅雄蝇),子代总体表现为小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇
=3∶1∶3∶1。④若该DNA 片段的插入位置属于第4 种情况,即插入B 基因中,则B 基因被破坏,
转基因小翅果蝇(XOXb)与非转基因小翅雄蝇(XbY)杂交,则子代表现为小翅(XOXb、XbXb、XbY)、
XOY(致死),子代表型全为小翅,且雌雄比例为2∶1。
5.为雌雄同花植物,花小,进行杂交育种困难。某品种水稻6 号染色体上存在控制种子颜色的
基因B(控制褐色)、b(控制黄色)。科研团队欲将某雄性不育基因M 转入该水稻品种,培育出通
过种子颜色即可判断是不是雄性不育种子的新品种以供杂交育种使用。
(1)雄性不育植株在育种上的优点为
。
(2)已知两对非等位基因在同一条染色体上距离较近时,会紧密连锁在一起而不发生基因重组;
距离相对较远时,会发生基因重组。该科研团队将一个雄性不育基因M 通过基因工程手段导入
基因型为Bb 的水稻的一条染色体上,该转基因水稻的基因型为 。用该水稻与雄性可
育黄色水稻杂交,观察并记录所得种子颜色及种下种子后获得植株的育性情况,判断M 基因插
入的位置并选择新品种。
①若 ,则该M 基因插入非6 号染色体上。
②若 ,则该M 基因插入6 号染色体上并与颜色基因B 相距较远。
③若 ,则该M 基因插入6 号染色体上并与颜色基因B 紧密连锁。
(3)利用(2)中结果 (填“①”、“②”或“③”)中所得植株交配, 植株上
(填颜色)的种子即雄性不育型新品种。
【答案】 (1)无须进行去雄操作,大大减少了杂交育种的工作量 (2)BbMO ①褐色雄性不育
∶褐色雄性可育∶黄色雄性不育∶黄色雄性可育=1∶1∶1∶1
②褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有,但比例不为
1∶1∶1∶1 ③褐色雄性不育∶黄色雄性可育=1∶1 (3)③ 褐色雄性不育 褐色
【解析】 (1)略。(2)将一个雄性不育基因M 通过基因工程手段导入基因型为Bb 的水稻的一
条染色体上,另一条染色体上不存在该基因,因此该转基因水稻的基因型为BbMO。用该水稻
(BbMO)与雄性可育黄色水稻(bbOO)杂交。①B 和b 基因位于6 号染色体上,若该M 基因插入非
6 号染色体上,则遵循自由组合定律,亲代产生的雌配子为BM∶BO∶bM∶bO=1∶1∶1∶1,雄配
子为bO,后代基因型种类及比例为BbMO(褐色雄性不育)∶BbOO(褐色雄性可育)∶bbMO(黄色雄
性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)=1∶1∶1∶1。②若该M 基因插入6 号染色体上并与颜色基因B
相距较远,则会发生基因重组,亲代产生的雌配子为BM、BO、bM、bO,但比例不为1∶1∶1∶1,
雄配子还是bO,因此后代中褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四
种类型都有,但比例不为1∶1∶1∶1。③若该M 基因插入6 号染色体上并与颜色基因B 紧密连
锁,则不会发生基因重组,亲代产生的雌配子为BM∶bO=1∶1,雄配子还是bO,因此后代为
BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)=1∶1。(3)据(2)的分析可知,结果①②中黄色和
褐色都存在雄性不育,而结果③中褐色是雄性不育,黄色是雄性可育,因此要想通过种子颜色即
可判断是不是雄性不育种子的新品种,只能选择结果③中所得植株交配,褐色雄性不育植株上
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褐色的种子即雄性不育型新品种。
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