第1章高考强化

细胞质基因在遗传时遵循母系遗传，并且进行杂交实验时,雄性不育个体只能作母本。利用 $ ①(\mathrm{P})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 和 $ ②(\mathrm{H})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 杂交时, $ ①(\mathrm{P})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 作母本,其后代都是 $ (\mathrm{P})\mathrm{d}\mathrm{d} $ ,表现为雄性不育， $ \mathrm{A} $ 正确； $ ②(\mathrm{H})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 、 $ ③(\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{D} $ 、 $ ④(\mathrm{P})\mathrm{D}\mathrm{D} $ 均为雄性可育，其自交后代对应的基因型不变，均为雄性可育, $ \mathrm{B} $ 正确; $ ①(\mathrm{P})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 作母本和 $ ③(\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{D} $ 杂交,获得的 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 是杂交种 $ (\mathrm{P})\mathrm{D}\mathrm{d} $ ,表现为雄性可育，其自交产生的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 基因型为 $ (\mathrm{P})\mathrm{D}\mathrm{D} $ 、 $ (\mathrm{P})\mathrm{D}\mathrm{d} $ 、 $ (\mathrm{P})\mathrm{d}\mathrm{d} $ ,其中 $ (\mathrm{P})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 为雄性不育,其他为雄性可育，发生了性状分离，需要年年制种， $ \mathrm{C} $ 正确;由上述分析可知，①和③杂交后代的基因型是 $ (\mathrm{P})\mathrm{D}\mathrm{d} $ , $ ②(\mathrm{H})\mathrm{d}\mathrm{d} $ 和 $ ③(\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{D} $ 杂交后代的基因型是 $ (\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{d} $ ,再以 $ (\mathrm{P})\mathrm{D}\mathrm{d} $ 为父本， $ (\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{d} $ 为母本进行杂交,其后代基因型为 $ (\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{D} $ 、 $ (\mathrm{H})\mathrm{D}\mathrm{d} $ 、 $ (\mathrm{H})\mathrm{d}\mathrm{d} $ ,均表现为雄性可育, $ \mathrm{D} $ 错误。

（1） 分析题表杂交结果可知，果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律，因为 $ {\mathrm{P}}_{1} $ 和 $ {\mathrm{P}}_{2} $ 杂交所得 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 为杂合子，其自交得到的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中，果面有蜡粉株数（430）与果面无蜡粉株数（144）之比约为 $ 3:1 $ ，符合一对等位基因控制的性状的遗传特点。

（2） 验证分离定律，通常采用测交的方法，用 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 与隐性纯合子杂交，故所选材料为 $ {\mathrm{F}}_{1}(\mathrm{A}\mathrm{a}) $ 与 $ {\mathrm{P}}_{2}(\mathrm{a}\mathrm{a}) $ 。遗传图解见答案。

在统计的样本数比较少的情况下，子代不一定呈现孟德尔实验的经典比例，黄色圆粒种子与绿色皱粒种子的比例不一定为 $ 9:1 $ ， $ \mathrm{A} $ 错误；皱粒 $ (\mathrm{r}\mathrm{r}) $ 种子占比为 $ \dfrac{3}{8} $ ，大于 $ \dfrac{1}{4} $ ，可能是统计数据少导致的， $ \mathrm{B} $ 错误；统计数据少时，随机摘取的豆荚中种子的表型比偶然性较大，故不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别， $ \mathrm{C} $ 正确；圆粒∶皱粒不等于 $ 3:1 $ ，并不支持孟德尔分离定律， $ \mathrm{D} $ 错误。

由甲、乙自交后代正常株∶突变株 $ =3:1 $ ，且甲、乙自交后代中的突变株杂交， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 全为正常株， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中正常株∶突变株 $ =9:6 $ 可知， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 性状分离比理论上为 $ 9:7 $ ，其中隐性纯合个体致死，符合 $ 9:3:3:1 $ 存在致死情况的变式，因此 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ，甲基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ （或 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ），乙的基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b} $ （或 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ）， $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 正确； $ {\mathrm{F}}_{2} $ 植株中性状不能稳定遗传的（后代会发生性状分离）个体基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ，在 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中所占比例为 $ \dfrac{8}{15} $ ，因此 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 植株中性状能稳定遗传的个体所占比例为 $ \dfrac{7}{15} $ ， $ \mathrm{C} $ 正确； $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中交配能产生 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 基因型的亲本组合有 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b}×\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{b}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b}×\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ，共10种， $ \mathrm{D} $ 错误。

（1） 具有相对性状的亲本杂交，如果后代只有一种表现型，则后代表现出来的性状即为显性性状;如果后代出现两种性状且比例为 $ 1:1 $ ，则无法判断显隐性。后代出现两种性状且比例为 $ 1:1 $ ，说明亲代为杂合子与隐性纯合子杂交，子代表现型及基因型与亲代相同，因此要判断瓜刺的显隐性，可从亲本或 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 中选取黑刺普通株进行自交。若子代全是黑刺，则黑刺为隐性；若子代黑刺∶白刺 $ =3:1 $ ，则黑刺为显性。

（2） 由“黑刺雌性株和白刺普通株杂交， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 均为黑刺雌性株”可知，黑刺和雌性株为显性性状。假设黑刺由 $ \mathrm{A} $ 基因控制，白刺由 $ \mathrm{a} $ 基因控制;雌性株由 $ \mathrm{B} $ 基因控制，普通株由 $ \mathrm{b} $ 基因控制，则亲本基因型组合为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B}×\mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{b} $ ， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ，杂交遗传图解为

若这两对等位基因不位于1对同源染色体上，即位于2对同源染色体上，则符合自由组合定律， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 的表现型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株 $ =9:3:3:1 $ 。

（3） 王同学杂交实验的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中白刺雌性株的基因型有 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 两种，要从中筛选出白刺雌性株纯合体 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B}) $ ，可将 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中的白刺雌性株和白刺普通株 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{b}) $ 杂交,子代均为雌性株的母本是白刺雌性株纯合体。

（1） 由实验①可知， $ {\mathrm{P}}_{1} $ （长形深绿）与 $ {\mathrm{P}}_{2} $ （圆形浅绿）杂交， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 全为非圆（包括长形和椭圆形）深绿， $ {\mathrm{F}}_{2} $ 出现性状分离，且深绿∶浅绿 $ =3:1 $ ，推测瓜皮颜色的遗传遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性性状。

（2） 据题表解读可知，由实验①和实验②的结果不能判断控制浅绿和绿条纹性状的基因的关系。若想进行判断，需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交，故可选择实验①和实验②亲本中的 $ {\mathrm{P}}_{2} $ 和 $ {\mathrm{P}}_{3} $ 进行杂交，若两基因为非等位基因，设分别为 $ \mathrm{A}/\mathrm{a} $ 、 $ \mathrm{B}/\mathrm{b} $ ，则浅绿的基因型可能为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{b}\mathrm{b} $ （或 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ）,而绿条纹的基因型可能为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ （或 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{b}\mathrm{b} $ ）,则二者杂交得到的 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ，表现为深绿色。

（3） 调查实验①的 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子， $ {\mathrm{F}}_{1} $ 椭圆形为杂合子，则 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 非圆瓜中有 $ \dfrac{1}{3} $ 为长形， $ \dfrac{2}{3} $ 为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比为 $ \dfrac{9}{16}×\dfrac{2}{3}=\dfrac{3}{8} $ 。由题意可设瓜形基因为 $ \mathrm{A}/\mathrm{a} $ ，瓜皮颜色基因为 $ \mathrm{B}/\mathrm{b} $ ， $ {\mathrm{P}}_{1} $ 基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ， $ {\mathrm{P}}_{2} $ 基因型为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{b} $ ，由实验 $ ①{\mathrm{F}}_{2} $ 的表型和比例可知，圆形深绿瓜的基因型为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\_ $ 。实验①中 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 植株自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b} $ ，其在 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中所占比例分别为 $ \dfrac{1}{8} $ 、 $ \dfrac{1}{4} $ 、 $ \dfrac{1}{16} $ 、 $ \dfrac{1}{8} $ ，自交子代中圆形深绿瓜的占比为 $ \dfrac{1}{8}×\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{4}×\dfrac{3}{16}+\dfrac{1}{16}×1+\dfrac{1}{8}×\dfrac{3}{4}=\dfrac{15}{64} $ 。

（1） 假设敲除 $ \mathrm{A} $ 基因后相应位置的基因为 $ \mathrm{a} $ ，敲除 $ \mathrm{B} $ 基因后相应位置的基因为 $ \mathrm{b} $ 。植株甲 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 均有 $ ) $ 表型为叶缘齿状、有分泌腔，基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ；植株乙（无 $ \mathrm{A} $ 有 $ \mathrm{B} $ ）表型为叶全缘、无分泌腔，基因型为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ；植株丙（有 $ \mathrm{A} $ 无 $ \mathrm{B} $ ）表型为叶缘齿状、无分泌腔，基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{b}\mathrm{b} $ ；植株丁（无 $ \mathrm{A} $ 无 $ \mathrm{B} $ ）表型为叶全缘、无分泌腔，基因型为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{b} $ 。由上述分析可知，有 $ \mathrm{A} $ 基因时叶缘齿状，无 $ \mathrm{A} $ 基因时叶全缘，所以控制叶缘形状的基因是 $ \mathrm{A} $ ；只有 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 基因同时存在时才有分泌腔，所以控制分泌腔形成的基因是 $ \mathrm{A} $ 与 $ \mathrm{B} $ 。

（2） 由题干可知，植株乙缺乏 $ \mathrm{A} $ 基因,检测到 $ \mathrm{B} $ 基因的表达量显著减少，而植株丙缺乏 $ \mathrm{B} $ 基因，检测到 $ \mathrm{A} $ 基因的表达量无变化，说明 $ \mathrm{A} $ 基因的表达促进 $ \mathrm{B} $ 基因的表达， $ \mathrm{B} $ 基因对 $ \mathrm{A} $ 基因的表达无影响。

（3） 为探究 $ \mathrm{A} $ 基因与 $ \mathrm{B} $ 基因在染色体上的位置关系，首先要通过杂交获得双杂合子，结合（1）的分析，可选择甲 $ (\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B})× $ 丁 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{b}) $ 亲本组合，也可选择乙 $ (\mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B})× $ 丙 $ (\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{b}\mathrm{b}) $ 亲本组合获得双杂合子 $ {\mathrm{F}}_{1}(\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b}) $ ，然后令 $ {\mathrm{F}}_{1}(\mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{b}) $ 自交，统计 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 的表型及比例来分析 $ \mathrm{A} $ 基因与 $ \mathrm{B} $ 基因在染色体上的位置关系。

①若 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 基因位于两对同源染色体上，以甲和丁为亲本的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 的表型及比例分析如下：

②若 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 基因位于两对同源染色体上，以乙和丙为亲本的 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 的表型及比例分析如下：

综上，若 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 的表型及比例为齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔 $ =9:3:4 $ ，则 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 基因位于两对同源染色体上。

由题干信息可知，纯合栽培品种 $ (\mathrm{X}) $ 的表型为叶全缘、无分泌腔，由此推测 $ \mathrm{X} $ 基因型为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{b} $ 或 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ，结合题目中的遗传图解可知 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 为有分泌腔，又由于甲的基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ，说明 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 的基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\_ $ ；结合 $ {\mathrm{F}}_{2} $ 中有分泌腔和无分泌腔比例为 $ 3:1 $ ，说明 $ {\mathrm{F}}_{1} $ 的基因型为 $ \mathrm{A}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ，故可推知栽培品种 $ (\mathrm{X}) $ 的基因型为 $ \mathrm{a}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{B} $ ，为 $ \mathrm{A} $ 基因功能缺陷型。