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2.遗传变异
[分值：50 分]
1．(12 分)科学家研究发现黄瓜叶片和果实的苦味与体内葫芦素合成有关，这种苦味有助于
黄瓜抵御病虫害但口感不好。B/b、D/d 和T/t 基因与葫芦素合成有关，B 基因的表达产物是
葫芦素形成过程中的关键酶。在叶片细胞中，D 基因存在时，B 基因才能表达，两对基因独
立遗传；在果实细胞中，T 基因存在时，B 基因才能表达，两对基因独立遗传。b、d 和t 基
因无上述效应。回答下列问题：
(1)B 基因的表达需要经过____________ 过程，基因型为bbDdTt 的黄瓜植株表型为
____________。
(2)为培育果实不苦的黄瓜，选择基因型为BbddTt 的黄瓜植株自交，其后代表型及比例是
__________，其中果实不苦的黄瓜植株基因型有________种。
(3)选择叶片苦果实苦(BbDdTt)和叶片不苦果实不苦(bbddtt)的黄瓜植株杂交，从后代中选择
能抵御病虫害且口感又好的黄瓜植株，其表型为____________。
(4)进一步研究发现，基因型为BBddtt 的某黄瓜品种，在低温下，果实会恢复苦味，在干旱
条件下，叶片会恢复苦味，这说明黄瓜的苦味性状是________________________作用的结果。
答案 (1)转录和翻译 叶片不苦果实不苦 (2)果实苦∶果实不苦＝9∶7 5 (3)叶片苦果实
不苦 (4)基因型和环境共同
解析 (1)基因表达的过程是基因指导蛋白质合成的过程，包括转录和翻译两个过程。 黄瓜
叶片和果实的苦味与体内葫芦素合成有关，B 基因的表达产物是葫芦素形成过程中的关键酶，
bbDdTt 没有B 基因，所以表型为叶片不苦果实不苦。(2)在叶片细胞中，D 基因存在时，B
基因才能表达，两对基因独立遗传；在果实细胞中，T 基因存在时，B 基因才能表达。选择
基因型为BbddTt 的黄瓜植株自交，没有D 基因，则叶片不苦，只考虑果实，后代中果实表
型由B 和T 基因决定，9/16B_ddT_表现为苦，3/16B_ddtt、3/16bbddT_、1/16bbddtt 表现为
不苦，表型及比例为果实苦∶果实不苦＝9∶7。其中果实不苦的基因型是5 种：BBddtt、
Bbddtt、bbddTT、bbddTt、bbddtt。(3)选择叶片苦果实苦(BbDdTt)和叶片不苦果实不苦
(bbddtt)的黄瓜植株杂交，杂交后代能抵御病虫害的植株表现为叶片苦，口感好的黄瓜植株
表现为果实不苦，因此从后代中选择叶片苦果实不苦的黄瓜植株。(4)基因型相同，在不同
环境中表型不同，说明性状是基因型和环境条件共同作用的结果。
2．(12 分)某性别决定为XY 型的动物，其翅形在自然状态下表现为长翅、短翅和无翅三种。
研究人员选择短翅和无翅的纯合亲本进行正反交实验，然后让F1的雌、雄个体相互交配获
得F2，结果如表。已知控制翅形的基因不在Y 染色体上，不考虑突变。
实验分组
亲本
F1
F2
第1 组
♀无翅×♂短翅
♀长翅、♂无翅
长翅∶无翅∶短
翅＝3∶3∶1
第2 组
♀短翅×♂无翅
♀长翅、♂长翅
长翅∶无翅∶短
翅＝3∶1∶1
(1) 根据杂交结果分析，与该性状有关的基因可能位于性染色体上，理由是
________________________________________。进一步分析可知，翅形性状至少由________
对等位基因决定。若相关基因为A/a、B/b、C/c……，依此类推，F1长翅雌性个体的基因型
为______________。
(2)第1 组实验的F2出现该分离比的原因是________________________________，此组F2中
无翅雄性个体的比例为________。取第1 组实验的F2中长翅雌性个体与第2 组短翅雄性个体
杂交，所有子代中长翅个体比例占________。
答案 (1)纯合亲本正反交，F1的表型不同且与性别相关 2 AaXBXb (2)两对基因的遗传
遵循自由组合定律且均为隐性纯合时个体死亡 3/14 6/11
解析 (1)亲代为纯合亲本，正反交的F1的表型不同，且与性别有关，说明与该性状有关的
基因可能位于性染色体上。利用假说—演绎法，假设该三种性状由一对性染色体上的基因
控制，无法得出F2的比例，可假设受2 对等位基因控制，且一对位于常染色体上，另一对
位于性染色体上。推导过程如下：
图中F1长翅雌性个体的基因型为AaXBXb。(2)根据以上分析可知，第1 组实验的F2出现该分
离比的原因是两对等位基因的遗传遵循自由组合定律且均为隐性纯合时个体死亡。第1 组实
验的F2中无翅雄性个体占(3/16)/(1－2×1/16)＝3/14。第1 组实验的F2中长翅雌性个体(基因
型为1AAXBXb、2AaXBXb)与第2 组短翅雄性个体(基因型为aaXBY)杂交，母本配子类型及比
例为：2AXB∶2AXb∶1aXB∶1aXb ；父本配子类型及比例为1aXB∶1aY。利用棋盘法计算后
代的基因型及比例：
♂
♀
1aXB
1aY
2AXB
2AaXBXB(长翅)
2AaXBY(长翅)
2AXb
2AaXBXb(长翅)
2AaXbY(无翅)
1aXB
1aaXBXB(短翅)
1aaXBY(短翅)
1aXb
1aaXBXb(短翅)
aaXbY(死亡)
说明：全部个体12 份，死亡1 份，长翅个体占6 份，故所有子代中长翅个体的比例为
6/11。
3．(14 分)已知控制果蝇翅色的基因在3 号染色体上且野生型果蝇翅色是无色透明的。现利
用一对野生型果蝇进行杂交实验。回答下列问题。
(1)若F1 绿色翅∶无色翅＝1∶3，则__________为隐性性状，令F1中所有无色翅果蝇随机交
配，则 F2无色翅果蝇中纯合子的比例为______。
(2)已知G 基因表达的一类转录因子与DNA 中的 UAS 序列结合并驱动其下游基因的表达。
将一个G 基因插入纯合野生型雄果蝇的一条3 号染色体上，将另一个 UAS－RFP (红色荧光
蛋白基因)随机插入纯合野生型雌果蝇的某一条常染色体上。为确定UAS－RFP 是否位于3
号染色体上，设计如下实验进行验证：将上述雌雄果蝇交配后，取 F1中红色翅雌雄个体随
机交配，若F2红色翅比例为________，则 UAS－RFP 插入3 号染色体上；若F2红色翅比例
为__________，则 UAS－RFP 没有插入3 号染色体上。
(3)果蝇的体色黄身(A)对灰身(a)为显性，翅形长翅(B)对残翅(b)为显性，均在常染色体上。
现用另一对纯合果蝇杂交，因某种精子没有受精能力，导致F2 的4 种表型比例为
5∶3∶3∶1，则亲本的杂交组合为______________，F2 黄身长翅果蝇中双杂合子个体占
________。若用 F1中的雄果蝇进行测交，则其子代有________种表型。
答案 (1)绿色翅 1/2 (2)1/2 9/16
(3)AAbb、aaBB 3/5 3
解析 (1)一对野生型果蝇杂交，F1绿色翅∶无色翅＝1∶3，符合孟德尔一对相对性状杂交实
验中杂合子自交后代性状分离比，说明绿色翅是隐性性状，无色翅是显性性状。设控制翅色
的基因为D、d，F1 中无色翅果蝇(1/3DD、2/3Da)随机交配，其产生配子的类型及概率为
D∶d＝2∶1，F2无色翅果蝇中纯合子比例为(2/3×2/3)÷(1－1/3×1/3)＝1/2。(2)已知一个G
基因(设为G)插入到雄果蝇的一条3 号染色体上，另一个UAS－RFP(设为U)插入雌果蝇的
某一条常染色体上，若UAS－RFP 插入到了3 号染色体上，则亲本的基因型为Gu//gu(//表示
同源染色体)、Ug//ug，则F1中红色翅雌雄个体的基因型为Gu//Ug，将F1中红色翅雌雄个体
随机交配，则F2的基因型及比例为Gu//Gu∶Gu//Ug∶Ug//Ug＝1∶2∶1，F2表型及比例为红
色翅∶无色翅＝1∶1，即若F2 红色翅比例为1/2，则 UAS－RFP 插入3 号染色体上。若
UAS－RFP 没有插入 3 号染色体上，亲本基因型组合为Gguu×ggUu，F1红色翅个体基因
型为GgUu，两对基因自由组合，F2中红色翅G_U_比例为 9/16。(3)两种纯合果蝇杂交，F2
出现的4 种表型比例为5∶3∶3∶1，为9∶3∶3∶1 的特殊分离比，说明两对等位基因的遗
传遵循基因的自由组合定律，F1基因型为AaBb；因某种精子没有受精能力，F2表型比例为
5∶3∶3∶1，说明没有受精能力的精子基因组成为AB，则亲本的基因型为AAbb、aaBB。
F2黄身长翅果蝇的基因型是AaBB、AABb、AaBb，比例为1∶1∶3，所以双杂合子个体占
3/5。基因型为AaBb 的雄果蝇进行测交，测交父本产生的精子中能受精的只有Ab、aB、ab
三种，所以其子代基因型有Aabb、aaBb、aabb，表型为黄身残翅、灰身长翅、灰身残翅，
共3 种。
4．(12 分)某昆虫的蓝色盲对正常眼为显性，受常染色体上的等位基因A、a 控制。红色盲遗
传方式为伴X 染色体隐性遗传，红色盲对正常眼为隐性，由等位基因B、b 控制。已知染色
体上一个包含蓝色盲基因的片段会移接到某条非同源染色体末端而产生变异(细胞分裂不受
影响，缺失蓝色盲基因片段的染色体用“0”表示)。现已知甲、乙、丙3 只蓝色盲雄昆虫都
发生了该种变异。为探究该种昆虫的减数分裂过程及染色体的移接情况，某实验小组进行了
如表所示的杂交实验(假设实验中不发生其他类型变异)。回答下列问题：
实验①：甲×正常眼雌虫→F1中蓝色盲∶正常眼＝3∶1，且蓝色盲和正常眼群体中的雌雄
比都是1∶1
实验②：乙×正常眼雌虫→F1中蓝色盲∶正常眼＝1∶1，且蓝色盲个体均为雄性
(1)甲、乙、丙3 只蓝色盲雄虫发生的变异类型为________。只考虑控制蓝色盲的一对等位
基因，则甲的基因型是____________________，甲蓝色盲基因所在的常染色体移接到
__________的末端。
(2)实验②的F1中蓝色盲个体的基因型为________。
(3)若丙的一个蓝色盲基因移接到X 染色体上，丙与红色盲雌虫交配，后代出现蓝—红色盲
雄虫，则丙与红色盲雌虫所育后代的表型及比例为________________________；可用后代中
的蓝—红色盲雄虫对后代中的蓝色盲雌虫进行基因型鉴定，让该雌虫与上述蓝—红色盲雄虫
进行交配，若子代中蓝—红色盲昆虫所占比例为________，则可说明该雌虫的基因型为
AaXABXb。
答案 (1)染色体结构变异(易位) A0A 另一条非同源常染色体 (2)aaXBYA或a0XBYA (3)
蓝色盲∶蓝—红色盲∶红色盲＝2∶1∶1(蓝色盲雌∶蓝—红色盲雄∶红色盲雄＝2∶1∶1)
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解析 (1)题意显示，染色体上一个包含蓝色盲基因的片段会移接到某条非同源染色体末端
而产生变异，该变异属于染色体结构变异中的易位，且甲、乙、丙3 只蓝色盲雄昆虫都发生
了该种变异，因此，甲、乙、丙3 只蓝色盲雄虫发生的变异类型属于染色体结构变异(易位)；
实验①结果显示，子代中的性状表现与性别无关，且子代表型比例为蓝色盲∶正常眼＝
3∶1，因而推测，甲的蓝色盲基因所在的常染色体移接到另一条非同源常染色体的末端，甲
的基因型可表示为A0A，其在减数分裂时会产生四种比例均等的配子。(2)实验②结果显示，
蓝色盲∶正常眼＝1∶1，且蓝色盲个体均为雄性，因而推测乙的蓝色盲基因所在的常染色体
移接到Y 染色体的末端，其基因型可表示为a0XBYA 。乙与正常雌虫交配，即：
a0XBYA×aaXBXB，F1中蓝色盲个体的基因型及比例为aaXBYA∶a0XBYA＝1∶1。(3)若丙的蓝
色盲基因移接到X 染色体上，且与红色盲雌虫交配，后代出现蓝—红色盲雄虫，说明丙的
基因型为A0XABY，则丙与红色盲雌虫交配，即A0XABY×aaXbXb，所育后代的表型及比例
为蓝色盲(雌)∶蓝—红色盲(雄)∶红色盲(雄)＝2∶1∶1。后代中蓝色盲雌虫的基因型为
AaXABXb或a0XABXb，若要鉴定其基因型，可让蓝—红色盲雄虫AaXbY 与该雌虫杂交，若子
代中蓝—红色盲昆虫所占比例为3/4×1/2＝3/8，则可说明该雌虫的基因型为AaXABXb。若子
代中蓝—红色盲昆虫所占比例为1/2×1/2＝1/4，则可说明该雌虫的基因型为a0XABXb。
