2023届高考生物二轮复习精研重难点(一)多维度辨析自交和自由交配类问题学案

这是一份2023届高考生物二轮复习精研重难点(一)多维度辨析自交和自由交配类问题学案，共15页。




精研重难点(一)　多维度辨析自交和自由交配类问题
从“高度”上研究高考
[典例]　(2022·山东高考，改编)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是(　 )
杂交组合
F1表现型
F2表现型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色∶靛蓝色∶白色＝9∶3∶4
乙×丙
紫红色
紫红色∶红色∶白色＝9∶3∶4
A．让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B．让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/8
C．若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种
D．若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表现型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
[解析]　由题干信息可知，基因型为aaB_I_表现为红色，基因型为aabbI_表现为蓝色，基因型为____ii表现为白色。两对杂交组合中的表现型及比例可说明相关的2对等位基因的遗传符合自由组合定律。根据两对杂交组合F2表现型及比例可知该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII。当F2中植株是白花时，其基因型为____ii，与只含隐性基因的植株测交后代仍然是白花，无法鉴别白花植株的具体基因型，A错误。甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII＝4∶2∶2∶1；乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII＝4∶2∶2∶1；其中II∶Ii＝1∶2，所以让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4＝1/6，B错误。若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为____Ii，则该植株可能的基因型最多有9种(3×3)，C正确。甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，假设这3对等位基因的遗传符合自由组合定律，则其自交的F2的表现型及比例为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)＝9∶3∶3∶1；假设A/a与B/b这2对等位基因连锁，则其自交的F2的表现型比例不会出现上述结果，D错误。
[答案]　C

从“深度”上提升知能
(一)不同条件下连续自交和自由交配的分析
1．通过关键词确定交配类型

2．确定杂交组合

3．连续自交和自由交配的异同
在没有任何干预的条件下，自交和自由交配都不改变基因频率，但连续自交能降低杂合子(Aa)的基因型频率，自由交配不改变各基因型的频率。
(二)自交和自由交配的概率计算
1．自交的概率计算
杂合子(Aa)连续自交n代，杂合子比例为(1/2)n，纯合子比例为1－(1/2)n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－(1/2)n]×1/2
杂合子(Aa)连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为(2n－1)/(2n＋1)，杂合子比例为2/(2n＋1)
2.自由交配的概率计算
如某种生物的基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中基因型和表现型的概率
配子法


子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa，子代表现型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)
遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率＝它的纯合子基因型概率＋(1/2)杂合子基因型频率”推知，子代中A的基因频率＝1/3＋(1/2)×(2/3)＝2/3，a的基因频率＝1－(2/3)＝1/3。然后根据遗传平衡定律可知，aa的基因型频率＝a基因频率的平方＝(1/3)2＝1/9，AA的基因型频率＝A基因频率的平方＝(2/3)2＝4/9，Aa的基因型频率＝2×A基因频率×a基因频率＝2×2/3×1/3＝4/9。子代表现型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)

从“宽度”上拓展训练
1．(2022·海南模拟)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有某玉米种群，对于H和h这对等位基因来说只有Hh一种基因型。该玉米种群群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)，从理论上分析，下列叙述错误的是(　 )
A．该玉米种群随机交配产生的第一代，各基因型的数量比为1∶2∶1
B．该玉米种群随机交配产生的第n代，H基因频率为1/2
C．该玉米种群进行连续自交n代，显性纯合子比例高于隐性纯合子
D．该玉米种群进行连续自交n代，H基因频率为1/2
解析：选C　因为该种群只有Hh一种基因型，在群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)时，理论上，则该种群中H和h的基因频率均为1/2，随机交配一代后，HH、Hh和hh的数量比为1∶2∶1，A正确；在群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)时，从理论上分析，该玉米种群随机交配产生的第n代，H基因频率还是1/2，B正确；该玉米种群进行连续自交n代，显性纯合子的比例等于隐性纯合子的比例，C错误；该玉米种群进行连续自交n代，在群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)时，从理论上分析，H基因频率仍为1/2，D正确。
2．(2021·山东高考，改编)小鼠 Y 染色体上的 S 基因决定雄性性别的发生，在 X 染色体上无等位基因，带有 S 基因的染色体片段可转接到 X 染色体上。已知配子形成不受 S 基因位置和数量的影响，染色体能正常联会、分离，产生的配子均具有受精能力；含 S 基因的受精卵均发育为雄性，不含 S 基因的均发育为雌性，但含有两个 Y 染色体的受精卵不发育。一个基因型为 XYS 的受精卵中的 S 基因丢失，由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得 F1，F1 小鼠雌雄间随机杂交得 F2，则 F2 小鼠中雌雄比例不可能为(　 )
A．4∶3 B．3∶4 C．8∶3 D．7∶8
解析：选C　一个基因型为 XYS 的受精卵中的 S 基因丢失，记为XY，由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠，该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交。如果雄鼠的基因型是XYS，由于YSY不发育，所以F1中XX∶XY∶XYS＝1∶1∶1，雌性∶雄性为2∶1，当F1杂交，雌性产生的配子及比例为3X∶1Y，雄性产生的配子及比例为1X∶1YS，随机交配后，F2中3XX∶3XYS∶1XY∶1YSY(不发育)，所以雌性∶雄性＝4∶3；如果雄鼠的基因型是XSY，由于YY不发育，F1中XSX∶XSY∶XY＝1∶1∶1，雄性∶雌性＝2∶1，雄性可以产生的配子及比例为1X∶2XS∶1Y，雌性产生的配子及比例为1X∶1Y，随机交配后，F2中1XX∶1XY∶2XSX∶2XSY∶1XY∶1YY(不发育)，雌性∶雄性＝3∶4。如果雄鼠的基因型是XSX，F1中XSX∶XSY∶XX∶XY＝1∶1∶1∶1，雌性∶雄性＝1∶1，随机交配，雌性产生的配子及比例为3X∶1Y，雄性产生的配子及比例为2XS∶1X∶1Y，随机交配后，F2中6XSX∶2XSY∶3XX∶1XY∶3XY∶1YY(不发育)，雌性∶雄性＝7∶8，故A、B、D都有可能。
3．(2021·山东高考，节选)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。
(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____。
(2)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________。
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1/3MM和2/3Mm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。(2)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，产生的配子有MR、Mr、mR、mr，比例为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，F1产生的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。
答案：(1)1/6　(2)MmRr　5/12

[微课微练·一点一评]
一、选择题
1．(2022·乌鲁木齐模拟)某自花传粉的二倍体植物具有n对独立遗传的等位基因，这n对基因控制n个不同性状(杂合子表现为显性性状)，已知该植物的n对基因均杂合。下列对该植物自交、测交后代的分析，正确的选项有(　 )
①自交后代表现型种类与测交后代表现型种类的比为1∶1　②自交后代基因型种类与测交后代基因型种类的比为1∶1　③自交后代纯合子概率与测交后代纯合子概率的比为1∶1　④自交后代杂合子概率与测交后代杂合子概率的比为1∶1
A．一项 B．二项
C．三项 D．四项
解析：选C　自交后代表现型种类为2n，测交后代表现型种类也是的2n，二者之比为1∶1，①正确；自交后代基因型种类为3n，测交后代基因型种类为2n，二者之比不是1∶1，②错误；自交后代纯合子概率为(1/2)n，测交后代纯合子概率也是(1/2)n，二者之比为1∶1，③正确；自交后代杂合子概率为1－(1/2)n，测交后代杂合子概率为1－(1/2)n，二者之比为1∶1，④正确。共3项正确。
2．利用组织培养技术培育转基因抗虫棉，若转基因植株的染色体上成功导入了2个抗虫基因，则理论上，该转基因植株自交的后代中，下列不可能出现的结果为(　 )
A．全为抗虫
B．抗虫∶不抗虫＝1∶1
C．抗虫∶不抗虫＝3∶1
D．抗虫∶不抗虫＝15∶1
解析：选B　转基因植株的染色体上成功导入了两个抗虫基因，两个抗虫基因可能导入同一条染色体上，也可能导入两条非同源染色体上，也可能导入一对同源染色体中。若两个抗虫基因导入一对同源染色体中，则该植株相当于抗虫基因的纯合子，自交后代全为抗虫，A正确；无论两个抗虫基因插入位置如何，该转基因植株自交后代不会出现抗虫∶不抗虫＝1∶1，B错误；若两个抗虫基因导入同一条染色体上，则该植株相当于抗虫基因的杂合子，自交后代抗虫∶不抗虫＝3∶1，C正确；若两个抗虫基因导入两条非同源染色体上，则该植株相当于抗虫基因的双杂合子，自交后代抗虫∶不抗虫＝15∶1，D正确。
3．(2022·海口模拟)已知果蝇的灰身(B)对黑身(b)是显性，控制这对相对性状的基因位于常染色体上。让某一种群内的灰身果蝇自由交配，发现F1中灰身与黑身的比例为24∶1。在F1中，除去黑身果蝇，然后让灰身果蝇自由交配，理论上F2中灰身与黑身的比例是(　 )
A．15∶1 B．24∶1 C．35∶1 D．48∶1
解析：选C　根据题干分析，果蝇的体色受常染色体上的一对等位基因B、b控制，遵循分离定律。某一种群内的灰身果蝇(B_)自由交配，F1中灰身与黑身的比例为24∶1，即黑身bb占1/25，说明b的基因频率为1/5，则B的基因频率为4/5，因此F1中灰身BB占4/5×4/5＝16/25，则Bb占1－1/25－16/25＝8/25，则除去黑身果蝇后F1中BB∶Bb＝2∶1，产生的配子的种类及其比例为B∶b＝5∶1，因此让该剩余的灰身果蝇自由交配，F2中黑身的比例为1/6×1/6＝1/36，则理论上F2中灰身与黑身的比例是35∶1。
4．(2022·沈阳模拟)已知基因A、a和基因B、b分别控制不同相对性状，两对基因均为完全显性，现以如图三种基因型的个体为亲本进行实验，下列相关叙述不正确的是(　 )

A．甲产生配子的过程中会发生基因重组
B．甲与丙杂交可用于验证基因的自由组合定律
C．乙连续自交3代，子代表现型比为7∶1
D．甲与乙杂交，子代个体中杂合子的比例为3/4
解析：选C　甲产生配子的过程中非同源染色体上的非等位基因会随着非同源染色体的自由组合而发生基因重组，A正确；甲与丙中的两对基因位于两对同源染色体上，甲与丙杂交相当于测交，可用于验证基因的自由组合定律，B正确；乙只有一对等位基因，另一对基因为纯合的AA，自交三代Bb占1/2×1/2×1/2＝1/8，bb占(1－1/8)÷2＝7/16，因此B－占9/16，故子代表现型比为9∶7，C错误；甲(AaBb)与乙(AABb)杂交，子代个体中纯合子占1/2×1/2＝1/4，因此杂合子的比例为3/4，D正确。
5．(2022·枣庄二模)某自花传粉植物，有紫花和白花性状，受细胞核基因控制。选择某紫色植株自交，所得子代数量足够多，统计发现F1中开白花植株的比例为7/16，其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。下列相关分析错误的是(　 )
A．若花色受两对等位基因控制，对亲本植株进行测交，则子代中白花植株的比例为3/4
B．若花色受两对等位基因控制，F1的紫花植株进行自交，后代中有11/36的植株开白花
C．若花色受一对等位基因控制，可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精
D．若花色受一对等位基因控制，F1的紫花植株进行自交，后代中有2/9的植株开白花
解析：选D　若花色受两对等位基因控制，则用A、a和B、b表示相关基因，由花色题可知，某紫色植株自交，所得子代数量足够多，统计发现F1中开白花植株的比例为7/16，其余均开紫花，说明紫花的基因型为A_B_，其余都为白花，因此亲本基因型为AaBb，测交子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，表现型比例为紫花∶白花＝3∶1，A正确；若花色受两对等位基因控制，不考虑基因突变和互换，F1的紫花植株的基因型及所占比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，自交以后2/9AaBB的后代aaBB开白花，比例为2/9×1/4＝1/18，2/9AABb的自交后代AAbb开白花，比例为2/9×1/4＝1/18，4/9AaBb进行自交，后代A_bb、aaB_、aabb开白花，比例为4/9×7/16＝7/36，所以F1的紫花植株自交后代中有白花植株为1/18＋1/18＋7/36＝11/36，B正确；若花色受一对等位基因控制，则可能是某一种配子不参与受精，假设基因型为A的雄配子有6/7不参与受精，则雄配子中A∶a＝1∶7，雌配子A∶a＝1∶1，产生的后代符合开白花植株的比例为7/16，则F1为AA∶Aa∶aa＝1∶8∶7，F1的紫花植株进行自交，则只有Aa个体自交后代会出现白花植株，其比例为8/9×7/16＝7/18，C正确，D错误。
二、非选择题
6．(2022·浙江1月选考，节选)果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制，正常翅和小翅受等位基因B、b控制，其中1 对基因位于常染色体上。为进一步研究遗传机制，以纯合个体为材料进行了杂交实验，各组合重复多次，结果如下表。

回答下列问题：
(1)综合考虑A、a 和B、b两对基因，它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的____________。组合甲中母本的基因型为____________。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中，为避免影响实验结果的统计，在子代处于蛹期时将亲本____________。
(2)若组合乙 F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼小翅雌果蝇占____________。果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇，原因是母本产生了不含____________的配子。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体，群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本，随机交配产生 F1，F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200，则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占____________。
解析：(1)通过对三组杂交实验后代的表现型及与性别的关系分析，可知控制眼形的基因A/a位于常染色体上，星眼为显性性状；控制翅形的基因B/b位于X染色体上，正常翅为显性性状，所以两对基因的遗传符合自由组合定律。三个组合的P、F1的基因型见下表：
杂交组合
P
F1
雌
雄
雌
雄
甲
AAXBXB
aaXbY
AaXBXb
AaXBY
乙
aaXbXb
AAXBY
AaXBXb
AaXbY
丙
aaXbXb
aaXBY
aaXBXb
aaXbY

所以组合甲中的母本基因型为AAXBXB；眼形、翅形性状的出现是在成虫阶段，为精准统计，应在蛹期时将亲本移除，避免干扰。(2)组合乙F1的雌雄个体(AaXBXb、AaXbY)随机交配获得的F2中星眼小翅雌果蝇(A_XbXb)比例为3/4×1/2×1/2＝3/16。由题意可知组合甲F1中的非整倍体星眼小翅雄果蝇的基因型为AaXbO，为母本减数分裂异常所致，即母本产生了不含X染色体的雌配子与含Xb染色体的雄配子受精发育而来。(3)假设群体中雌性个体AAXBXB∶aaXbXb＝M∶N；雄性个体AAXBY∶aaXbY＝P∶Q，进行随机交配，产生后代的过程见下表：
配子
M(AXB)
N(aXb)
P/2(AXB)


Q/2(aXb)

Q/2×N＝21/200
P/2(AY)

P/2×N＝49/200
Q/2(aY)


所以P∶Q＝7∶3，亲本雄果蝇中星眼正常翅占7/10。
答案：(1)自由组合定律 　AAXBXB　移除
(2)3/16　 X染色体　(3)7/10

精研重难点(二)　“致死效应”“配子不育”与特殊遗传现象分析

从“高度”上研究高考
[典例]　(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是(　 )
A．子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B．子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C．亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D．亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
[解析]　分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a＝1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
[答案]　B

从“深度”上提升知能
1．“配子不育”和“致死效应”
(1)配子不育包括完全不育和部分不育，若某基因型的雄(或雌)配子完全不育，则子代不会出现相应基因型的纯合子；若某基因型的雄(或雌)配子部分不育，则可根据配子的基因型及不育比例，计算出后代的基因型及比例。
(2)常见的致死类型包括配子致死和合子致死两大类。配子致死是指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。合子致死是指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或出现个体夭折的现象。
2．与一对等位基因(Aa)相关的异常遗传性状分离比

3．两对相对性状遗传的异常分离比
F1(AaBb)自交，F2正常情况下的性状分离比为9∶3∶3∶1，异常情况如下：

从“宽度”上拓展训练
1．(2021·山东高考)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制，且 Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1，下列关于 F1的说法错误的是(　 )
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D．缺刻翅基因的基因频率为 1/6
解析：选D　由题意可知，果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，属于测交；星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1，则星眼为显性性状，且星眼基因纯合致死，假设相关基因用A、a表示。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制，且 Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅，可知缺刻翅为显性性状，正常翅为隐性性状，且缺刻翅雄果蝇致死，假设相关基因用B、b表示，则雌蝇中没有基因型为XBXB的个体。亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb，星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY，则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇，基因型为AaXBXb，比例为2/3×1/3＝2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数量相等，A正确；雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb，在雌果蝇中所占比例为1/3×1/2＝1/6，B正确；由于缺刻翅雄果蝇致死，故雌果蝇数量是雄果蝇的二倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2＋1)＝ 1/5，D错误。
2．某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中，存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交，后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例的原因的分析，错误的是(　 )
A．若为5∶1∶1∶1，可能是基因型为Ab和aB的花粉不育
B．若为4∶2∶2∶1，可能是基因A和基因B纯合致死
C．若为5∶3∶3∶1，可能是基因型为AB的花粉不育
D．若为6∶3∶3∶1，可能是基因A纯合致死
解析：选D　若基因型为Ab和aB的花粉不育，则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab＝1∶1，产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1，根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A－B－)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)＝5∶1∶1∶1，A正确；若基因A和基因B纯合致死，基因型为AaBb的植株自交，后代中抗病宽叶(A－B－)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)＝4∶2∶2∶1，B正确；若基因型为AB的花粉不育，则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1，根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A－B－)∶不抗病宽叶(aaB－)∶抗病窄叶(A－bb)∶不抗病窄叶(aabb)＝5∶3∶3∶1，C正确；若基因A纯合致死，基因型为AaBb的植株自交，后代中抗病宽叶(A－B－)∶不抗病宽叶(aaB－)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)＝6∶3∶2∶1，D错误。
3．(2022·山东高考)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段，含s基因的小片段移接到常染色体获得XY′个体，不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性，只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因，灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变，关于F1至Fn，下列说法错误的是(　 )

A．所有个体均可由体色判断性别
B．各代均无基因型为MM的个体
C．雄性个体中XY′所占比例逐代降低
D．雌性个体所占比例逐代降低
解析：选D　由题图所示两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机交配获得Fn，所有个体中含有M基因的个体同时含有s基因，即雄性个体均表现为灰色，雌性个体不会含有M基因，只含有m基因，故表现为黑色，因此所有个体均可由体色判断性别，A正确；含有Ms基因的个体表现为雄性，基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因，而两个雄性个体不能杂交，B正确；假设不含X染色体的基因用O表示。雌性亲本产生的配子为mX，雄性亲本产生的配子为MsX、MsO、mX、mO，F1中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，则F1个体的基因型为1/3MsmXX(XXY′，表现为雄性)、1/3MsmXO(XY′，表现为雄性)、1/3mmXX(XX，表现为雌性)。所以F1产生的雄配子为3/8 MsX、3/8mX、1/8mO、1/8MsO，产生的雌配子为mX。则F2个体的基因型为3/8MsmXX(XXY′，表现为雄性)、3/8mmXX(XX，表现为雌性)、1/8mmXO(致死)、1/8MsmXO(XY′，表现为雄性)。故F2雄性个体中，XY′所占比例为1/4，而在F1雄性个体中，XY′所占比例为1/2，依此类推，雄性个体中XY′所占比例逐代降低，C正确；在F2中，雌性个体所占比例为3/7，而在F1中，雌性个体所占比例为1/3，依此类推，雌性个体所占比例逐代升高，D错误。
4．果蝇的卷翅和直翅受常染色体上一对等位基因A、a控制。某研究小组以基因型为Aa的果蝇为研究对象，研究随机交配情况下子代A基因频率的变化，得到如图所示的结果。下列分析正确的是(　 )

A．基因型为a的雄配子或雌配子不能受精
B．基因型为a的雄配子和雌配子不能受精
C．基因型aa的受精卵不能发育或胚胎致死
D．基因型aa的受精卵只有50%能正常发育
解析：选C　若基因型为a的雄配子或雌配子不能受精，亲本基因型为Aa，随机交配后，则F1的基因型及比例为AA∶Aa＝1∶1，F1A的基因频率应为75%，A错误；若基因型为a的雄配子和雌配子不能受精，种群中只有基因型为AA的个体，没有基因型为Aa和aa的个体，B错误；若基因型为aa的受精卵不能发育或胚胎致死，亲本基因型为Aa，随机交配后，Fn的基因型比例为AA∶Aa＝n∶2，F1A的基因频率约为66.6%，F2A的基因频率为75%；F3A的基因频率为80%，F4A的基因频率约为83.3%，C正确；若基因型aa的受精卵只有50%能正常发育，亲本基因型为Aa，随机交配后，F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶4∶1，F1A的基因频率＝2/7＋1/2×4/7≈57.1%，D错误。

[微课微练·一点一评]
一、选择题
1．某自花传粉植物的花色有红色、黄色和橙色三种，由两对等位基因A/a、B/b控制，现以红花植株为亲本进行自交，F1表现型及比例为红色∶黄色∶橙色＝9∶3∶4。下列相关叙述错误的是(　 )
A．亲本红花植株的基因型为AaBb
B．F1橙色植株中杂合子所占比例为1/2
C．F1中自交后代不发生性状分离的植株占1/4
D．让F1黄色与橙色植株杂交可判断黄色植株的基因型
解析：选C　以红花植株为亲本进行自交，F1的表现型及比例是红色∶黄色∶橙色＝9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，则亲本的基因型为AaBb，A正确；橙色植株的基因型及比例为1/4aabb、1/4aaBB、2/4aaBb(或1/4aabb、1/4AAbb、2/4Aabb)，F1橙色植株中杂合子所占比例为1/2，B正确；F1基因型为9/16A_B_、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb，自交后代不发生性状分离的植株占3/8，C错误；若黄色植株的基因型为AAbb或Aabb，则橙色植株的基因型为aa－－，二者杂交，若杂交后代中有橙色植株，则黄色植株的基因型为Aabb，若杂交后代中无橙色植株，则黄色植株的基因型为AAbb，D正确。
2.果蝇3号染色体上的基因L1和L2分别决定了果蝇的裂翅和正常翅，当L1基因纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡。研究人员发现，某裂翅果蝇品系的3号染色体上存在另一对基因D、d，其中D基因也有纯合致死的效应(如图)。下列分析错误的是(　 )
A．上述每对基因在遗传时都遵循分离定律
B．果蝇控制裂翅的基因只能以杂合子的形式连续遗传
C．该品系雌雄果蝇相互交配，L1与D基因的频率保持不变
D．若该品系雌雄果蝇相互交配后代出现一定比例的正常翅，最可能的原因是发生了基因突变
解析：选D　上述两对基因L1/L2和D/d位于一对同源染色体上，其遗传时都遵循分离定律，但不遵循自由组合定律，A正确；由于当L1基因(控制裂翅)纯合时会导致胚胎不能正常发育而死亡，因此群体中不存在裂翅的纯合子，故果蝇控制裂翅的基因只能以杂合子的形式连续遗传，B正确；该品系雌雄果蝇相互交配，子代基因型为L1L1dd(致死)、L1L2Dd、L2L2DD(致死)，因此子代中L1与D基因的频率仍保持各为50%，C正确；若该品系雌雄果蝇相互交配后代出现一定比例的正常翅，说明亲本产生了一定比例基因型为L2d的配子，由于基因突变的频率较低，而互换经常发生，因此上述配子的形成最可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，D错误。
3．科研人员将某二倍体纯合野生稻甲中的冷敏型基因r改造成耐冷型基因R，筛选得到纯合耐冷突变体乙，甲和乙杂交，F1表现为耐冷型，F1自由交配得F2，F2耐冷型280株，冷敏型200株，比例为7∶5。科研人员提出一种假设：F1产生的雌配子育性正常，但某种花粉成活率较低。假设花粉成活率保持不变，则下列分析中支持上述假设的是(　 )
A．F2中冷敏型个体占5/12，耐冷型个体中杂合子占1/2
B．F1产生的精子中R基因与r基因的比例为1∶5
C．F1作父本与甲正交，后代耐冷型∶冷敏型为1∶1
D．F1作母本与甲反交，后代耐冷型∶冷敏型为1∶5
解析：选B　纯合耐冷突变体乙由二倍体纯合野生稻甲中的冷敏型基因r改造成耐冷型基因R获取，纯合耐冷突变体乙的基因型为RR，甲(rr)和乙杂交，F1表现为耐冷型，F1产生的雌配子育性正常，其中R∶r为1∶1，基因型为r的雌配子占1/2，F2中冷敏型个体(rr)占5/12，则F1产生的雄配子中r占5/6，R占1/6，耐冷型个体中基因型RR∶Rr＝(1/2×1/6)∶(1/2×5/6＋1/2×1/6)＝1∶6，因此耐冷型中杂合子占6/7，A错误，B正确；雌配子育性正常，F1作父本(Rr)与甲(rr)正交，雄配子R∶r为1∶5，雌配子均为r，后代耐冷型(Rr)∶冷敏型(rr)为1∶5，C错误；F1作母本(Rr)与甲(rr)反交，雄配子均为r，雌配子R∶r为1∶1，后代耐冷型(Rr)∶冷敏型(rr)为1∶1，D错误。
4．某XY型二倍体动物有圆眼(A)和三角眼(a)，长尾(B)和短尾(b)两对相对性状，其中A/a位于X染色体上，某小组进行了如图实验。下列叙述错误的是(　 )

A．由实验一子代表现型及比例可推测基因B/b位于常染色体上
B．实验二中雌性亲本的基因型为BBXAXa或BbXAXa
C．若让实验一F1中圆眼长尾个体相互杂交，则子代表现型及比例为圆眼长尾雌∶圆眼短尾雌∶圆眼长尾雄∶圆眼短尾雄＝12∶4∶9∶3
D．由实验一、二的结果可推测含Xa的卵细胞致死
解析：选D　由实验一子代表现型及比例为长尾雌∶长尾雄＝2∶1，短尾雌∶短尾雄＝2∶1，说明长尾(B)和短尾(b)这对相对性状与性别无关，即基因B/b位于常染色体上，A正确；实验二F1中♀∶♂＝2∶1，结合实验一可推知XaY致死，故实验二雌性亲本相关基因为XAXa，实验二F1均为长尾，由此可推知实验二中雌性亲本相关基因为BB或Bb，故实验二中雌性亲本的基因型为BBXAXa或BbXAXa，B正确；分析题图可知，实验一中亲本的基因型为bbXAY、BbXAXa，则实验一F1中圆眼长尾个体雌性的基因型为1/2BbXAXa、1/2BbXAXA，F1中圆眼长尾个体雄性的基因型为BbXAY，因此子代表现型及比例为圆眼长尾雌∶圆眼短尾雌∶圆眼长尾雄∶圆眼短尾雄＝(4/7×3/4)∶(4/7×1/4)∶(3/7×3/4)∶(3/7×1/4)＝12∶4∶9∶3，C正确；由实验一、二的结果可推测XaY致死，结合XAXa不致死，可知含Xa的卵细胞不致死，D错误。
5．某雌雄异株植物的红花(A)对白花(a)为显性，种群(处于遗传平衡)中红花植株与白花植株的比例为3∶1，由于某种环境因素改变，含有基因A的雄配子一半不育，其余配子正常，该种群的个体间随机交配得F1。下列叙述正确的是(　 )
A．亲本中A的基因频率为75%
B．亲本与F1中基因型为Aa的个体所占的比例相同
C．该种群中的雄性个体会逐渐减少
D．F1中A的基因频率约为58.3%
解析：选B　亲本遵循遗传平衡定律，且红花∶白花＝3∶1，则aa＝1/4，a＝50%，A＝50%，故亲本中A的基因频率为50%，A错误；父本产生的可育配子类型及比例为A∶a＝1∶2，母本产生的配子类型及比例为A∶a＝1∶1，所以亲本随机交配产生的F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶3∶2，故亲本与F1中基因型为Aa的个体所占的比例均为1/2，B正确；含有基因A的雄配子一半不育不影响后代的性别比例，后代中种群的雌雄个体比例依然是1∶1，C错误；F1中AA占1/6，Aa占1/2，aa占1/3，则A＝1/6＋1/2×1/2＝5/12，F1中A的基因频率约为41.7%，D错误。
二、非选择题
6．某果蝇品系D中，一条2号染色体上有一显性基因Cy(翻翅，纯合致死)，同时还有一个大倒位可抑制整条2号染色体的重组；另一条2号染色体上有另一显性基因S(星状眼，纯合致死)。请回答下列问题。
(1)果蝇具有______________________(答出3点即可)等优点，常用作遗传学研究的实验材料。最早利用果蝇作为研究对象的摩尔根等，通过自主发明的测定基因在染色体相对位置的方法，绘制出了果蝇染色体的基因图，从而说明______________。
(2)品系D中果蝇体细胞中的2号染色体的DNA碱基排列顺序________(填“相同”或“不相同”)，位于该对染色体上决定翻翅和星状眼基因的传递______(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。
(3)若品系D的雌雄果蝇随机交配，推测后代的基因型有______种，原因是____________________。
(4)欲利用品系D来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，进行如图所示的杂交实验(不考虑新的基因突变)：

①若F2的表现型及比例为________________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
②若F2的表现型及比例为__________________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。
解析：(1)果蝇常用来作为遗传学研究的材料是因为其具有易饲养、繁殖快、后代数量多、生长周期短、有易于区分的相对性状等优点。摩尔根用果蝇作实验材料证明了基因位于染色体上，其研究方法是假说—演绎法，绘制出了果蝇染色体的基因图，从而说明基因在染色体上呈线性排列。(2)品系D中果蝇体细胞中的2号染色体上基因不同，故DNA碱基排列顺序不相同。位于该对染色体上决定翻翅和星状眼基因属于连锁关系，其传递不遵循基因自由组合定律。(3)若品系D(Cy＋＋S)的雌雄果蝇随机交配，产生的配子种类及比例为Cy＋、＋S，推测后代的基因型有1种，原因是Cy基因和S基因纯合致死。(4)①若待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因，则F2的表现型及比例为翻翅∶野生＝2∶1。②若待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因，则F2的表现型及比例为翻翅∶野生∶新性状＝8∶3∶1。
答案：(1)相对性状易区分、染色体数少、繁殖快、子代数量多(生长周期短)、体型小、易饲养管理　基因在染色体上呈线性排列　(2)不相同　不遵循　(3)1　Cy基因和S基因纯合致死　(4)①翻翅∶野生＝2∶1　②翻翅∶野生∶新性状＝8∶3∶1