2023版高考生物一轮总复习第5单元遗传的基本规律与伴性遗传高频考点进阶课2.基因自由组合定律在特殊情况下的应用教师用书

高频考点进阶课 2.基因自由组合定律在特殊情况下的应用

　　　“和”为16的特殊分离比成因

(2021·湖北卷)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，结果如表。

根据结果，下列叙述错误的是(　　)

A．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色

B．若乙与丙杂交，F1全部为红色籽粒，则玉米籽粒颜色可由三对基因控制

C．组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色

D．组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色

C　解析：据表格信息可知，组别1和组合2中，F1全是红色籽粒，F1自交产生的F2中红色∶白色＝9∶7，说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律。由此可知，红色为显性性状，红色与白色至少由三对等位基因控制，假定用A、a，B、b，C、c表示，则甲、乙、丙的基因型可能分别是AAbbCC、aaBBCC、AABBcc(只写出一种可能性)。乙与丙杂交，F1基因型是AaBBCc，含有两对等位基因，遗传遵循自由组合定律，则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色，A、B正确；组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，C错误；组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交，所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色，D正确。

1．基因互作

2．显性基因累加效应

(1)表现。

(2)原因：A与B的作用效果相同，且显性基因越多，其效果越强。

1．(2021·内蒙古包头一模)南瓜有不同形状的果实。用两种纯合的南瓜作亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2果实的性状表现及比例为扁盘形∶圆球形∶长圆形＝9∶6∶1。下列叙述错误的是(　　)

A．亲本性状的表型可能都是圆球形

B．F2中圆球形果实的基因型有4种

C．F2中圆球形个体之间随机授粉，得到的F3中圆球形果实占2/9

D．F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理，可以获得扁盘形纯合个体

C　解析：由题干中“F2果实性状表现及比例为扁盘形∶圆球形∶长圆形＝9∶6∶1”可知，南瓜果实性状受两对独立遗传的基因控制，相关基因用A、a，B、b表示。A_B_表现为扁盘形，A_bb和aaB_表现为圆球形，aabb表现为长圆形。亲本基因型可能为AAbb×aaBB，则表型都是圆球形，A正确；F2中圆球形表型有Aabb、AAbb、aaBB、aaBb 4种基因型，B正确；F2圆球形果实基因型及比例为Aabb∶AAbb∶aaBB∶aaBb＝2∶1∶1∶2，产生配子Ab＝1/3，aB＝1/3，ab＝1/3，随机交配后产生A_bb的概率为1/3×1/3＋1/3×1/3×2＝3/9，aaB_的概率为1/3×1/3＋1/3×1/3×2＝3/9，因此圆球形果实占3/9＋3/9＝2/3，C错误；F1产生AB、Ab、aB、ab 4种花粉，经过秋水仙素处理后，AB形成AABB个体，为扁盘形纯合个体，D正确。

【技法总结】性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤

2．已知某植物为一年生植物，花的颜色有紫色、红色、白色三种类型，且受自由组合的两对等位基因控制。将两种纯合类型的该植物进行杂交，F1全为紫花，用F1自交，F2的表型及其数量比为紫色∶红色∶白色＝12∶3∶1。为了验证花色遗传的特点，将F2中紫色花植株自交，单株收获其所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，则理论上，在所有株系中有多少株系F3花色的表型及其数量比与题中F2的相同(　　)

A．1/3  B．2/3  C．1/4  D．3/4

A　解析：根据题意可知，花色是由两对等位基因控制的，且遵循自由组合定律。假设相关基因为A、a，B、b，则紫色为A_B_及A_bb，种子单独种植在一起可得到一个株系，F3花色的表型及其数量比与题中F2相同的为AaBb，其在F2紫色花植株中所占比例为4/12，即1/3，A正确。

3．某二倍体植物的花色素由一对等位基因B、b控制，基因B对b为显性；花色素的合成还受显性基因D的影响，基因D能抑制基因B或b的表达而使该植物开白花。下图表示研究该植物花色遗传的杂交实验，下列分析错误的是(　　)

A．基因B、b分别控制红色色素和粉色色素的合成

B．基因D的存在会抑制基因B的表达

C．若F2中的红花植株自交，子代中粉花植株约占1/6

D．若F2中的红花植株与粉花植株杂交，子代不会出现白花植株

D　解析：由题图可知，F2中白花∶红花∶粉花＝9∶3∶4，说明基因D抑制了基因B的表达，导致基因型为D_B_的个体表现为白花，基因型ddB_表现为红花，基因型D_bb和ddbb表现为粉花，说明基因B、b分别控制红色色素和粉色色素的合成，A、B正确；F2中的红花植株基因型为1/3ddBB、2/3ddBb，自交子代中粉花植株(ddbb)比例为2/3×1/4＝1/6，C正确；F2中的红花植株基因型为ddB_，粉花植株基因型为D_bb和ddbb，其中ddB_与D_bb杂交会产生基因型为DdBb的白花植株，D错误。

4．(2021·山东德州月考)人类皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。基因型同为AaBb的男女婚配，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中，正确的是(　　)

A．只能生出四种肤色深浅不同的孩子

B．生出与父母肤色深浅一样的孩子的概率为1/8

C．理论上生出肤色最浅孩子的概率为1/16

D．理论上，不同肤色的子女个数比例约为9∶3∶3∶1

C　解析：基因型同为AaBb的男女婚配，能生出五种肤色深浅不同的孩子(分别是含四个显性基因的AABB，三个显性基因的AABb和AaBB，两个显性基因的AaBb、AAbb和aaBB，一个显性基因的Aabb和aaBb和全隐性基因的aabb)，A错误；生出与父母肤色深浅一样的孩子(2个显性基因，包括AAbb、aaBB、AaBb)的概率为1/16＋1/16＋1/4＝3/8，B错误；理论上生出肤色最浅(aabb)孩子的概率为1/16，C正确；理论上，不同肤色的子女个数比例约为1(AABB)∶4(AABb、AaBB)∶6(AAbb、aaBB、AaBb)∶4(Aabb、aaBb)∶1(aabb)，D错误。

　　　“和”小于16的特殊分离比成因

(2021·上海模拟)就某种鼠而言，黄色皮毛(A)对灰色(a)为显性性状，短尾(B)对长尾(b)为显性性状。基因 A 或 b 纯合会导致个体在胚胎期死亡。已知两对基因位于常染色体上，独立遗传。现有一对表型为黄色短尾的雌、雄鼠交配，发现子代部分个体在胚胎期致死。则理论上子代成活个体的表型及比例是(　　)

A．均为黄色短尾

B．黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1

C．黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝6∶2∶3∶1

D．黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝6∶2∶2∶1

B　解析：黄色皮毛基因A对灰色基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，这两对基因独立遗传，说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以黄色短尾鼠的基因型有两种，即AaBb、AaBB。则两只黄色短尾鼠交配有三种情况：①两只黄色短尾鼠的基因型均为AaBb，则它们交配后代基因型及比例为9/16A_B_(1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb)、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb，由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以子代存活个体的基因型及比例为2/16AaBB(黄色短尾)、4/16AaBb(黄色短尾)、3/16aaB_(灰色短尾)，则子代表型比例为黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1。②两只黄色短尾鼠的基因型均为AaBB，则它们交配后代为1/4AABB、1/2AaBB、1/4aaBB，由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以子代存活个体的基因型及比例为1/4aaBB(灰色短尾)、1/2AaBB(黄色短尾)，则子代表型比例为黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1。③两只黄色短尾鼠的基因型分别为AaBb、AaBB，则它们交配后代为1/4AAB_、1/2AaB_、1/4aaB_，由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，所以子代存活个体的基因型及比例为1/4aaB_(灰色短尾)、1/2AaB_(黄色短尾)，则子代表型比例为黄色短尾∶灰色短尾＝2∶1。

【方法规律】合子致死类问题解题思路

第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。

第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表型及比例。

1．胚胎致死或个体致死

2．配子致死或配子不育

1．(2021·河南省实验中学二模)果蝇的体色有黄身(A)、灰身(a)之分，翅形有长翅(B)、残翅(b)之分，均在常染色体上。现用两种纯合果蝇杂交，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。下列叙述错误的是(　　)

A．果蝇体色、翅形的遗传都遵循基因的分离定律

B．亲本雄果蝇的基因型不可能为AABB

C．基因型为AaBb的雄果蝇进行测交，其子代有3种表型

D．F2黄身长翅果蝇中双杂合个体占2/5

D　解析：由于F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1，所以推测果蝇体色与翅形的遗传遵循基因的自由组合定律，每对基因的遗传遵循基因的分离定律，A正确；据F2的表型比推测基因组成为AB的精子没有受精能力，亲本雄果蝇的基因型不可能为AABB，B正确；基因型为AaBb的雄果蝇进行测交，父本产生的精子中有受精能力的只有Ab、aB、ab 3种，所以其子代基因型有Aabb、aaBb、aabb，表型有3种，C正确；F2黄身长翅果蝇的基因型是AABb、AaBB、AaBb，比例为1∶1∶3，所以双杂合个体占3/5，D错误。

2．雕鸽的羽毛绿色与黄色、条纹和无纹分别由两对常染色体上的两对等位基因控制，其中一对显性基因纯合会出现致死现象。绿色条纹与黄色无纹雕鸽交配，F1中绿色无纹和黄色无纹雕鸽的比例为1∶1。F1中绿色无纹雕鸽相互交配后，F2中绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹＝6∶3∶2∶1。据此判断，错误的是(　　)

A．绿色对黄色是显性，无纹对条纹是显性，绿色基因纯合致死

B．F1中绿色无纹个体相互交配，后代中有3种基因型的个体致死

C．F2中黄色无纹个体随机交配，后代中黄色条纹个体的比例为1/8

D．F2中某绿色无纹个体和黄色条纹个体杂交，后代表型比例可能不是1∶1∶1∶1

C　解析：由题干信息可知，F1绿色无纹雕鸽相互交配，F2出现4种表型，则绿色对黄色是显性，无纹对条纹是显性，且根据F2中绿色∶黄色＝2∶1，可说明绿色基因纯合致死，A正确。因绿色显性纯合致死，则F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb共3种，B正确。让F2中黄色无纹个体(1aaBB、2aaBb)彼此交配，则后代出现黄色条纹个体(aabb)的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9，C错误。由于绿色显性纯合致死，所以F2中绿色无纹个体存在两种基因型，即AaBb和AaBB，其中AaBb和黄色条纹个体aabb杂交，后代表型和比例为绿色无纹∶黄色无纹∶绿色条纹∶黄色条纹＝1∶1∶1∶1；AaBB和黄色条纹个体aabb杂交，后代表型和比例为绿色无纹∶黄色无纹＝1∶1，D正确。

　　　探究控制性状的两对等位基因位于一对还是两对同源常染色体上

(2021·北京卷)玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。

(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为________。

(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”：________。

(3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA(见图1)，使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带，则可知相应植株的基因型为__________。

图1

(4)为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒(F2)胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。

图2

统计干瘪籽粒(F2)的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因：__________________________________________

___________________________________________________________________。

解析：(1)由题干信息“甲品系玉米自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4”，可知甲品系籽粒正常，其自交后代出现性状分离，且籽粒正常∶干瘪＝3∶1，可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制，则甲品系基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒基因型为1/3AA或2/3Aa，均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株基因型为Aa，所占比例约为2/3。(2)分析题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则甲品系玉米基因型为Aa，野生型玉米的基因型为OOAA(O表示没有相关基因)，转基因甲品系玉米的基因型为AOAa，且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因的遗传遵循自由组合定律，要证实该假设正确，可选择方案Ⅲ转基因玉米自交，依据自由组合定律可知，子代为④正常籽粒(9A_A_、3A_aa、3OOA_)∶干瘪籽粒(1OOaa)≈15∶1；或选择方案Ⅱ转基因玉米(AOAa)×甲品系(OOAa)杂交，子代为③正常籽粒(3AOA_、1AOaa、3OOA_)∶干瘪籽粒(OOaa)≈7∶1。(3)已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA，使A基因功能丧失，甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。(4)用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P(基因型为AAmm)与基因型为MM的甲品系(基因型为AaMM)杂交得F1，F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上，则类型3的数量应该与类型1的数量同样多，而实际上类型3数量极少，原因可能是基因A、a与M、m在一对同源染色体上(且距离近)，其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子，但数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。

答案：(1)分离　2/3　(2)Ⅲ、④(或Ⅱ、③)　(3)Aa　(4)基因A、a与M、m在一对同源染色体上(且距离近)，其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体(或同源染色体)的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少

判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上，实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律，还是遵循连锁与互换规律。

1．A、a，B、b两对等位基因在染色体上的位置关系

2．根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置

3．判断外源基因整合到宿主染色体上的类型

外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。

(1)若多个外源基因以连锁的形式整合到同源染色体的同一条染色体上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比。

(2)若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。

1．非等位基因在染色体上的相对位置可以从测交后的分离比获得信息。一个基因型为AaBbCc的个体与aabbcc测交后，在下面列出的测交后代的数量比中，最可能推测出AaBbCc的个体的两对等位基因位于同一对同源染色体上，第三对等位基因位于另一对同源染色体上的结论的是(　　)

A．1∶1 

B．1∶1∶1∶1

C．4∶4∶1∶1 

D．1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1

B　解析：根据题干分析，基因型为AaBbCc的个体具有三对等位基因，如果有两对等位基因位于同一对同源染色体上，第三对等位基因位于另一对同源染色体上，在不考虑同源染色体的非姐妹染色单体的互换的情况下，AaBbCc将产生四种比例相同的配子。基因型为aabbcc的个体只能产生一种基因型为abc的配子。二者杂交，子代产生四种基因型，比例为1∶1∶1∶1，A、C、D错误，B正确。

2．(2021·河北定州中学检测)具有两对相对性状的两个纯种植株杂交，F1基因型为AaBb。下列有关两对相对性状遗传的分析，错误的是(　　)

A．若F1能产生四种配子AB、Ab、aB、ab，则两对基因位于两对同源染色体上

B．若F1自交，F2有四种表型且比例为9∶3∶3∶1，则两对基因位于两对同源染色体上

C．若F1测交，子代有两种表型且比例为1∶1，则两对基因位于一对同源染色体上

D．若F1自交，F2有三种表型且比例为1∶2∶1，则两对基因位于一对同源染色体上

A　解析：若两对基因位于一对同源染色体上，则F1产生配子的可能是两种比例相等(不发生同源染色体非姐妹染色单体互换)或四种比例不相等(发生同源染色体非姐妹染色单体互换)；若两对基因位于两对同源染色体上，则F1能产生四种比例相等的配子，A错误。若F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则说明两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，B正确。若F1测交，子代有两种表型，且比例为1∶1，说明F1只产生两种比例相等的配子，说明两对基因位于一对同源染色体上，C正确。若F1自交，F2有三种表型，且比例为1∶2∶1，也说明F1只产生两种比例相等的配子，则两对基因位于一对同源染色体上，D正确。

3．(2021·山东卷)番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上，基因型为mm的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上，基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成，导入H基因的转基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表达，喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。

(1)基因型为Mm的植株连续自交两代，F2中雄性不育植株所占的比例为________。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为________，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，则F2中可育晚熟红果植株所占比例为________。

(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙，植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交，在形成配子时喷施NAM，F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因，则以上所得F1的体细胞中含有________个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因，则H基因插入了________所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因，则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是______________________________，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM，则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为________。

(3)若植株甲的细胞中仅含1个H基因，在不喷施NAM的情况下，利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案______________________________________________________

________________________________________________________________。

解析：(1)基因型为 Mm 的植株自交，F1中 MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1 ，其中 MM、Mm 的植株表现为大花、可育， mm 的植株只产生可育雌配子，故只有1/3 MM和2/3 Mm能够自交，则F2 中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4＝1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育(Mm)晚熟红果(Rr)杂交种的基因型为MmRr，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，即自由交配，两对等位基因自由组合，产生的配子及比例为MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，则F1中有9种基因型，分别为1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr，雌配子种类及比例为MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，雄配子种类及比例为MR∶Mr∶mR∶mr＝2∶2∶1∶1，则 F2 中可育晚熟红果植株(基因型为M_Rr)所占比例为 1/4×3/6＋1/4×3/6＋1/4×2/6＋1/4×2/6＝10/24，即5/12。(2)已知细菌中的 H 基因控制某种酶的合成，导入 H 基因的转基因番茄植株中，H 基因只在雄配子中表达，喷施萘乙酰胺(NAM)后含 H 基因的雄配子死亡。H 基因在每条染色体上最多插入 1 个且不影响其他基因。将 H 基因导入基因型为 Mm 的细胞，并获得转基因植株甲和乙，则 H 基因的可能位置有：插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上，植株甲和乙分别与雄性不育植株mm杂交，在形成配子时喷施 NAM，则含 H 基因的雄配子死亡，F1 均表现为雄性不育mm，说明含有M基因的雄配子死亡，即有H 基因插入了M基因所在的染色体上。若植株甲和乙的体细胞中含 1 个或多个 H 基因，以上所得F1 均表现为雄性不育，说明F1 的体细胞中含有0个 H 基因。若植株甲的体细胞中仅含 1个 H 基因，则 H 基因插入了M基因所在的染色体上，即H与M基因连锁。若植株乙的体细胞中含 n 个 H 基因，则 H 基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM，则子一代中不含 H 基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)若植株甲的细胞中仅含一个 H 基因，且H 基因插入了M基因所在的染色体上，在不喷施 NAM 的情况下，以雄性不育植株mm为母本、植株甲HMm为父本进行杂交，雌配子种类为m，雄配子为HM、m，则子代中大花植株(基因型为HMm)即为与植株甲基因型相同的植株(或利用雄性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)。

答案：(1)1/6　MmRr　5/12　(2)0　M基因　必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因　1/2n　(3)以雄性不育植株为母本、植体甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株(或利用雄性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)

4．(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：

(1)实验一中作为母本的是__________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为________________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。

(2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是__________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为_______________。

(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是_________________________________________________________________

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F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是___________________________________________________________________

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F2抗螟矮株中ts基因的频率为________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。

解析：根据题意可知，基因Ts存在时表现为雌雄同株，当基因突变为ts后表现为雌株，玉米雌雄同株品系M的基因型为TsTs，则实验中品系M作为父本，品系甲和乙的基因型为tsts，则作为母本。由于只有一个基因A插入玉米植株中，因此该玉米相当于杂合子，可以看为AO，没有插入基因A的植株基因型为OO，则由此分析。

实验一：品系M(OOTsTs)×甲(AOtsts)→F1∶AOTsts抗螟雌雄同株∶OOTsts非抗螟雌雄同株≈1∶1。让F1 AOTsts抗螟雌雄同株自交，若基因A插入ts所在的一条染色体上，则F1产生的配子为Ats、Ots，那么后代为1AAtsts抗螟雌株∶2AOTsts抗螟雌雄同株∶1OOTsTs非抗螟雌雄同株，该假设与题意相符合，因此说明实验一中基因A与基因ts插入同一条染色体上。

实验二：品系M(OOTsTs)×乙(AOtsts)→F1∶AOTsts抗螟矮株雌雄同株∶OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株≈1∶1。选取F1 AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交，后代中出现抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株∶非抗螟雌株＝3∶1∶3∶1，其中雌雄同株∶雌株＝3∶1，抗螟∶非抗螟＝1∶1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，说明基因A与基因ts没有插入同一条染色体上，则基因A与基因ts位于非同源染色体上，符合基因自由组合定律，其中雌雄同株∶雌株＝3∶1，但是抗螟∶非抗螟＝1∶1不符合理论结果3∶1，说明有致死情况出现。

(1)根据题意和实验结果可知，实验一中品系M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲的基因型为tsts，为雌株，只能做母本。根据以上分析可知，实验二的F1中的非抗螟植株基因型为OOTsts，因此为雌雄同株。(2)根据以上分析可知，实验一的F1 AOTsts抗螟雌雄同株自交，后代F2为1AAtsts抗螟雌株∶2AOTsts抗螟雌雄同株∶1OOTsTs非抗螟雌雄同株，符合基因分离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts插入同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基因型为Aatsts。将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交，AAtsts抗螟雌株只产生一种配子 Ats，AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、Ots，则后代为AAtsts抗螟雌株∶AOTsts抗螟雌雄同株＝1∶1。(3)根据以上分析可知，实验二中选取F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交，后代中出现抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株∶非抗螟雌株＝3∶1∶3∶1，其中雌雄同株∶雌株＝3∶1，抗螟∶非抗螟＝1∶1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts所在的2号染色体上。F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，因为乙植株基因型为Atsts，且为雌株，且实验二的F1中AOTsts抗螟矮株雌雄同株∶OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株＝1∶1，则说明含A基因的卵细胞发育正常，故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs和Ots两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。实验二的F2中雌雄同株∶雌株＝3∶1，其基因型及比例为TsTs∶Tsts∶tsts＝1∶2∶1，故F2中抗螟矮株中ts的基因频率为1/2。F2中抗螟矮株的雌雄同株基因型为1/3AOTsTs、2/3AOTsts，雌株基因型为Aotsts，由于含基因A的雄配子不育，则抗螟矮株产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots，AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots, 故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3＝1/6。

答案：(1)甲　雌雄同株　(2)是　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1　(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6