遗传规律与变异的综合运用（解析版）-2025年高考生物复习热点题型专项训练（新高考）

专题07遗传规律与变异的综合运用

目录

一、基础知识解读

二、基础知识分类归纳

【基础知识1】细胞分裂

【基础知识2】分离定律

【基础知识3】自由组合定律

【基础知识4】中心法则分析

【基础知识5】遗传变异与育种

【基础知识6】生物进化

三、最新模考题组练

遗传规律与变异是高考生物的重要考点。

1、遗传规律：（1）孟德尔定律的应用与计算：高考常考查根据亲代基因型推断子代基因型、表型

及比例，或反之。如给出两对相对性状的亲本基因型，让考生计算F2中各种表型、基因型的比例及概率。

还会结合遗传病系谱图，考查遗传病的遗传方式判断及发病概率计算，需考生熟练运用分离定律和自由组

合定律的基本原理和方法。

（2）特殊遗传现象：如不完全显性、共显性、致死现象、基因互作等。例如，某些植物花色遗传中，

红花与白花杂交，F1为粉花，体现不完全显性；两对基因控制一对相对性状时，可能出现9:7、9:3:4等不

同于9:3:3:1的特殊分离比，要求考生能根据题目信息，灵活运用遗传规律进行分析和推理。

（3）遗传实验设计：常要求考生设计实验判断基因的显隐性、基因在染色体上的位置等。比如通过

正反交实验判断基因是位于常染色体还是性染色体上，或通过自交、测交实验判断某性状的遗传是否遵循

孟德尔定律，考查考生对遗传规律的理解和实验设计、分析能力。

2、生物变异：（1）三种可遗传变异的特点与判断：高考会给出具体的变异现象或细胞图像，让考生

判断属于哪种变异类型。如根据染色体形态、结构变化判断染色体结构变异，根据DNA序列变化判断基因

突变，根据配子形成过程中染色体行为判断基因重组，同时要求考生掌握三种变异在变异本质、发生时期、

遗传效应等方面的特点。

（2）变异与育种：以各种育种方法为背景，考查可遗传变异原理在育种中的应用。如杂交育种利用

基因重组，单倍体育种、多倍体育种利用染色体变异，诱变育种利用基因突变，要求考生掌握不同育种方

法的原理、操作过程、优缺点及应用实例，能根据育种目标选择合适的育种方法。

（3）变异与进化：考查可遗传变异为生物进化提供原材料的原理，以及变异在自然选择、种群基因

频率改变等进化过程中的作用。如分析某种生物在特定环境下，基因突变或基因重组如何导致种群基因频

率变化，进而推动生物进化，要求考生理解变异与进化的内在联系，能用相关理论解释生物进化现象。

【基础知识11细胞分裂

【典例分析1-11（2024.湖北十堰模拟）某二倍体动物（2N=4）的基因型为AaBbDd,其体内一个精原细胞（DNA

链全部被32P标记）在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂过程，形成的其中1个细胞

的一对染色体发生如图1所示变化。图2是测定的该动物体内处于不同分裂时期的细胞①〜⑦中染色体数

与核DNA分子数的关系图。请据图回答下列问题。

砥8

/

殡6

及4

旬2

碌n

2468

核DNA分子数/个

图2

（1）图1所属细胞的名称为，图1中的四分体间交换了部分片段，互换片段之后的这个

四分体中含32P的染色单体可能有条。该精原细胞减数分裂结束时产生的8个子细胞中含有32P

的细胞数目有个。

（2）图2中可发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的细胞是（填序号），细胞中DNA聚合酶活

性高的细胞有（填序号），发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加倍的细胞有（填序号）。

解析：（1）由题图分析可知，图1所属细胞的名称为初级精母细胞。体内一个精原细胞（DNA链全部被32P标

记）在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂，每个DNA分子都是1条链被32P标记，另1条链被31P标记,

再进行减数分裂过程，经过DNA复制后，一条染色体上有2个DNA分子，其中1个DNA分子都是被31P标

记，另1个DNA分子1条链被32P标记，另1条链被31P标记，则互换片段之后的这个四分体中含32P的

染色单体可能有2或3条,该精原细胞减数分裂结束时产生的8个子细胞中含有32P的细胞数目有4〜8个。

（2）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂I,根据题图可知，图2中可发生同源染色体

分离、非同源染色体自由组合的细胞是⑥；DNA复制时需要DNA聚合酶催化游离的脱氧核糖核甘酸连接到脱

氧核糖核甘酸链上，故细胞中DNA聚合酶活性高的细胞有④⑤；发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加

倍的细胞有③⑦。

答案：（1）初级精母细胞2或34〜8（2）@④⑤③⑦

【提分秘籍】

1.①域数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂Io

②基因的分离定律、自由组合定律都发生在减数分裂I的后期。

③着丝粒分开的时间是减数分裂II的后期。

2.减数分裂1与藏数分裂II之间通常没有（有、没有）间期，或者间期时间很知，染色体不复制（复制、不

复制）。

3.四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生缠绕，并交换相应的片段发生交叉互换，这种变

异属于基因重组，因而一个精原细胞最多可以形成4种不同的精子。不发生互换的情况下，一个卵原细胞能

形成1种卵细胞，一个精原细胞能形成2种精细胞。

4.减数分裂没有（有、没有）细胞周期，无丝分裂没有（有、没有）细胞周期。精子的变形不属于（属于、不属

于）减数分裂。

5.在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，与此同时，卵细胞细胞膜会发生:复

杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会和在一起。

受精卵中的遗传物质多数母方（多数母方、多数父方、父母各半），染色体父母各半（多数母方、多数父方、

父母各半），细胞核中的DNA父母各半（多数母方、多数父方、父母各半）。

6.对进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，

对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

【典例分析1-21（2023.广东广州模拟）图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期

的图像，图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，图丙表示该动物形成生殖细胞的过程

图解，图丁表示该动物某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题。

丙T

（1）在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有O

（2）在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的（填标号）阶段。图甲中E细胞所处的

分裂时期属于图乙中的（填标号）阶段。

（3）图丁对应图丙中的细胞（选填“①”“②”或“③”），细胞IV的基因组成是0

解析：（1）在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有ABD。（2）图乙中，细胞中染色体数暂

时加倍处在图乙中的③⑥阶段。图甲中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的②阶段。（3）图丁为处于减数分

裂II后期，对应图丙中的②细胞。②细胞的基因组成为AAbb,细胞IV为卵细胞，其基因组成是aB。

答案：⑴ABD（2）③⑥②⑶②aB

【典例分析1-3］（2024.湖北仙桃模拟）酵母菌在有丝分裂过程中可能会发生染色体分离错误，导致子代

细胞增加或减少部分甚至整条染色体，这种现象称为非整倍体化。下图为有丝分裂过程中染色体与中心体

（1）酵母菌中心体的复制发生在________期，该时期细胞中发生的主要变化是

（2）图中细胞处于有丝分裂的期，染色体与核DNA数目比例为。正常情况下，每条染色体的

两侧，都有星射线附着，星射线牵引着染色体运动，使其排列在赤道板上。

（3）能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞中的是图______（填字母），可能造成子细胞中出现非整倍体

的是图____________（填字母）o

解析：（1）酵母菌中心体的复制发生在间期，该时期细胞中发生的主要变化是DNA复制后数目加倍。（2）图

中细胞处于有丝分裂的中期，此时每条染色体都有两个DNA分子，故染色体与核DNA数目比例为1：2。正

常情况下，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着，星射线牵引着染色体运动，使其排列在赤道板上。

（3）图A两侧都有中心体，且只有1个，到达两极后发出星射线各自牵引一条染色体到达两极，故图A能保

证染色体精确地平均分配到两个子细胞。图B、C、D由于染色体和中心体连接方式错误，会发生染色体分

离错误，出现非整倍体化，故可造成子细胞中出现非整倍体的是图B、C、Do

答案：（1）间DNA复制后数目加倍（2）中1：2着丝粒（3）AB、C、D

【典例分析1-4］（2024.四川模拟）脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死

亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞（M）是存在于骨髓中具有多种分化

潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏

死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。

(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”兀

(2)干细胞的主要特点有oM可通过,增加神经细

胞的数量和种类，在脑缺血的治疗中发挥作用。

(3)研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M

的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验：

分组第1组第2组第3组

用含有M线粒体的培养用不含M线粒体的培养用不含M线粒体的培养

处理方法

基对N进行培养基对N进行培养基对？进行培养

①第3组为正常对照组，请将实验补充完整：

②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。

妈

女

生

Hw-

d

I

V

由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平___________正常水平，第2组在实验中起—

作用。

③根据上述实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为

解析：(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被

动死亡，因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点有分裂能力强，全能性高,

具有分化成其他各种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量，通过分化来增加细胞的种

类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响，该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及

脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组，则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属

于正常水平，则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平；第2组在实验中起对照作用。③根据上述实验可

知，M的线粒体转移可提高N的ATP水平，由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的机制为M的线粒体可转移到

脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足

的能量。

答案：（1）细胞坏死（2）分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能增殖和分化

（3）①正常脑神经细胞②高于对照③M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体

数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量

【提分秘籍】

1.无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，有（有、没有）DNA的复制，没有（有、没有）核膜、

核仁的消失和重建，如蛙的红细胞。

2.癌细胞中遗传物质是（是、否）发生了改变。

3.细胞不能无限长大的原因:细胞的表面积与体积比，细胞的核质比，限制了细胞的无限长大。

4.细胞越小其相对表面积越大（越小、不变、越大），物质运输效率就越高（低、不变、高）。

5.细胞不是越小越好，原因是细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构（如核糖体）和物

质（如酶）所需要的空间决定。

6.细胞分裂期蛋白质合成很少，原因是分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，不容易解旋，无法转录。

【基础知识2】分离定律

【典例分析2-1］（2024.湖南长沙模拟）紫罗兰花是两性花，其单瓣花和重瓣花是一对相对性状，由一对

等位基因A、a控制。研究人员用一株单瓣紫罗兰进行遗传实验，实验过程及结果如图，请回答下列问题。

P单瓣紫罗兰

|0

Fi单瓣紫罗兰重瓣紫罗兰

（50%）（50%）

|0

F2单瓣紫罗兰重瓣紫罗兰

（50%）（50%）

（1）为显性性状，判断的依据是o

（2）单瓣紫罗兰自交，艮、R都出现单瓣和重瓣，且比例均为1：1。对此现象，同学们做出了不同的假

设。

①甲同学认为：出现上述现象是因为杂合子致死导致的。你认同这种说法吗？,请说明

理由：O

②乙同学认为：紫罗兰产生的雌配子育性正常，但带有A基因的花粉致死。于是他设计了两组实验验

证假设，其中第一组以单瓣紫罗兰为母本，重瓣紫罗兰为父本进行杂交，第二组以为母本，

为父本进行杂交，并预期实验结果：若第一组子代出现单瓣花和重瓣花，且比例为，

第二组子代,则证明乙同学的假设是正确的。

解析：(1)根据题意和图示分析可知，艮单瓣紫罗兰自交，B出现性状分离，说明单瓣花为显性性状，

实验中已单瓣紫罗兰的基因型为Aa。(2)①单瓣紫罗兰自交，F»R都出现单瓣和重瓣，且比例均为1：1,

该现象不可能是杂合子致死导致的。若杂合子致死成立，则单瓣紫罗兰均为纯合子，其自交后代不会发生

性状分离，故不认同甲同学的说法。②若要证明紫罗兰产生的雌配子育性正常，但带有A基因的花粉致死,

则可设计正反交实验进行验证。单瓣紫罗兰(Aa)为母本，重瓣紫罗兰(aa)为父本进行杂交为正交，若紫罗

兰产生的雌配子育性正常，但带有A基因的花粉致死，则后代出现1：1的性状分离比；以单瓣紫罗兰为父

本(Aa),重瓣紫罗兰(aa)为母本进行杂交为反交，若紫罗兰产生的雌配子育性正常，但带有A基因的花粉

致死，则父本只能产生含a的雄配子，后代表型全为重瓣紫罗兰。

答案：(1)单瓣花单瓣紫罗兰自交发生了性状分离(2)①不认同若杂合子致死成立，则单瓣紫罗

兰均为纯合子，其自交后代不会发生性状分离②重瓣紫罗兰单瓣紫罗兰1：1表型全为重瓣紫罗兰

【典例分析2-2](2024•辽宁丹东模拟)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，受B、b这对等位基因控制。

非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘液变蓝黑色，而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘液变

橙红色。请回答下列问题。

(1)用非糯性水稻与隐性个体测交，子代中非糯性：糯性=1：1,则该株水稻的基因型为。

(2)为进一步验证B、b这对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律，可用该株非糯性水稻作为材料进行

实验，实验结果为；还可以取该植株的花粉，滴加碘液,

染色结果为,也可证明该对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律。

某种扇贝具有不同的壳色(相关基因用D/d表示)，科研人员采用杂交的方法对壳色的遗传规律进行了研究,

实验过程如下：

实验1：橘黄色与枣褐色个体杂交，F1全部为橘黄色；

实验2：实验1的F1与枣褐色个体杂交，后代橘黄色：枣褐色=1：1；

实验3：橘黄色与橘黄色个体杂交，后代橘黄色：枣褐色=3：lo

(3)上述实验中能够判断壳色性状的显隐性关系的是,显性性状是o

⑷实验2为实验，根据孟德尔遗传规律，后代橘黄色：枣褐色=1：1的主要原因是

___________________________________________________________________________O

(5)橘黄壳色深受人们青睐。实验3的橘黄色后代中，能稳定遗传的个体占o若某种药物能够导致

含有D基因的精细胞失活，请用遗传图解的方式表示该药物对实验3结果的影响。

解析：(1)非糯性个体与隐性纯合子(bb)杂交，杂交后代表现为非糯性：糯性=1：1,说明亲本非糯性是杂

合子，其基因型是Bb。（2）如果B、b这对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律，则基因型为Bb的水稻

产生的配子类型及比例是B：b=l：1,基因型为Bb的植株自交后代的基因型是BB:Bb：bb=l：2：1,其

中BB、Bb表现为非糯性，bb表现为糯性，非糯性：糯性=3：1；由题意可知，非糯性花粉中所含的淀粉为

直链淀粉，遇碘液变蓝黑色，而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘液变橙红色，因此也可以用花粉

鉴定法进行验证，如果取该植株的花粉，滴加碘液，蓝黑花粉：橙红花粉=1：1,也可证明该对等位基因

控制的性状的遗传遵循分离定律。（3）实验1中橘黄色与枣褐色个体杂交，F1全部为橘黄色，说明显性性状

是橘黄色；实验3中橘黄色与橘黄色个体杂交，后代橘黄色：枣褐色=3：1,说明显性性状是橘黄色，故

上述实验中能够判断壳色性状的显隐性关系的是实验1和实验3。（4）实验2后代橘黄色：枣褐色=1：1,

为测交实验，后代橘黄色：枣褐色=1：1的主要原因是实验1中F1个体的基因型为Dd,产生的配子种类

及比例为D：d=l：1。（5）实验3中，橘黄色和橘黄色个体杂交，后代橘黄色：枣褐色=3：1,说明亲本均

为杂合子Dd,子代基因型及比例为DD:Dd：dd=l：2：1,橘黄色后代中，能稳定遗传的个体占l/3o若某

种药物能够导致含有D基因的精细胞失活，则父本只产生d配子，母本产生两种配子，比例为1：1,遗传

图解见答案。

答案：（l）Bb（2）自交子代中的非糯性水稻：糯性水稻=3：1蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1（3）实

验1和实验3橘黄色（4）测交F1个体产生配子时等位基因分离，产生比例为1：1的两种配子

(5)1/3

橘黄色6橘黄色2

PDdxDd

配厢字子।dD/Id

FiDddd

橘黄色枣褐色

1：1

【提分秘籍】

1.孟德尔通过两对相对性状的杂交实验，揭示了基因的自由组合定律，该实验中，F产生的雌配子和雄配子

各有4种，数量比接近F1共有9种基因型和4种表型，表型的数量比接近9:3:3:1,其中能稳

定遗传的个体占F1总数的1/4。F2中重组性状占3/8,若亲本为纯合黄皱和绿圆，则F1中重组性状占

5/8»

2.测交实验证明了F,在形成配子时，不同对的遗传因子是自由组合的。

3.基因的自由组合定律的内容是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是（是、不是）互不干扰的;在形成

配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

【基础知识3】自由组合定律

【典例分析3-1](2024•四川凉山模拟)某自花传粉植物的红花/白花、高茎/矮茎这两对相对性状各由一对

等位基因控制，A/a表示控制花颜色的基因、B/b表示控制茎高度的基因，这两对等位基因独立遗传。现有

该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为白花，但有高茎和矮茎性状分离；乙自交后，子代均为矮

茎，但有红花和白花性状分离。回答下列问题。

(1)据题干信息推测，植株甲可能的基因型是

(2)进一步实验研究，最终确定红花和高茎为显性性状，则乙的表型是,基因型是

o若将甲与乙杂交的F1中的红花植株拔掉1/3,然后F1自交得F2,则F2中的高茎植株的比

例是o

(3)请以甲和乙为材料，设计杂交实验，验证A/a与B/b基因遵循基因自由组合定律。

实验步骤：

让甲和乙杂交得F1,取F1中的红花高茎____________,统计F2的表型及其比例。

预期结果：________________________________________________________

___________________________________________________________________________O

解析：(2)结合题干信息分析可知，植株乙花色基因杂合，株高基因纯合。又因为红花和高茎为显性，而子

代全为矮茎，可知乙的表型为红花矮茎，基因型为Aabb,同理可知，甲为aaBb。因为两对基因独立遗传，

所以拔掉1/3红花植株对茎高的遗传不构成影响。亲本为Bb和bb,Fl为Bb：bb=l：1,Fl自交得到的F2

中高茎植物的比例是1/2义3/4=3/8。(3)亲本基因型分别为Aabb和aaBb,杂交产生的红花高茎为双杂合

AaBb,其余个体为红花矮茎Aabb、白花高茎aaBb、白花矮茎aabb。验证自由组合定律可用双杂合AaBb自

交，后代表型比例为9：3：3：1；双杂合AaBb与白花矮茎aabb测交，后代表型比例为1：1：1：1；双杂

合AaBb与一隐一杂个体(红花矮茎Aabb、白花高茎aaBb)杂交，后代表型比例为3：3：1：1。

答案：(l)AABb或aaBb(2)红花矮茎Aabb3/8(3)方案一：实验步骤：自交预期结果：红花高茎：

红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=9：3：3：1

方案二：实验步骤：与白花矮茎杂交预期结果：红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=1：1：1：

1

方案三：实验步骤：与红花矮茎杂交预期结果：红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=3：3：1：

1

方案四：实验步骤：与白花高茎杂交预期结果：红花高茎：白花高茎：红花矮茎：白花矮茎=3：3：1：

1

【典例分析3-2］（2024.湖北黄冈模拟）某水稻的宽叶（A）对窄叶（a）为显性，花粉粒非糯性（E）对花粉粒糯

性（e）为显性，花粉粒长形（R）对圆形（r）为显性。非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘呈橙红色，现用

品种甲（aaeerr）、乙（aaEERR）、丙（AAeeRR）、丁（AAEErr）进行杂交实验。回答下列问题。

（1）若三对基因独立遗传，甲与丁的杂交后代产生的配子基因型及比例为

o若利用花粉鉴定法来验证基因自由组合定律，可选用的亲本组合为

（2）为探究基因R、r和A、a的位置关系，研究人员做了以下杂交实验：让甲与丙杂交产生Fl,F1与甲回

交，观察并统计后代的表型及比例。请写出可能的实验结果与评论（不考虑交叉互换）：

（3）除以上让F1与甲回交的方法外，还可采用的方法探究基因R、r和A、a的位置关系，请

写出可能的结果与结论：_________________________________________

解析：（1）甲与丁的杂交后代基因型为AaEerr,若三对基因独立遗传，则遵循自由组合定律，故基因型为

AaEerr的个体会产生四种类型的配子：AEr:aEr:Aer：aer,比例为1：1：1：1；若利用花粉鉴定法来验

证基因的自由组合定律，由于花粉的形状显微镜可见，花粉糯性非糯性遇碘变色可见，故可选用基因型为

EeRr个体的花粉验证，故可选用的亲本组合为甲X乙、丙X丁。（2）甲与丙杂交产生的F1基因型为

AaeeRr,Fl与甲（aaeerr）回交，可能的情况如下：①若A、a与R、r位于同一对同源染色体上，则回交后

代中只有两种表型，且比例为1：1；②若基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上，则后代有四种表型,

且比例为1：1：1：1。（3）除以上让F1与甲回交的方法外，还可采用F1自交的方法探究基因R、r和A、a

的位置关系，可能的结果与结论：①若自交后代中只有两种表型，且比例为3：1,则基因A、a与R、r位

于同一对同源染色体上；②若自交后代有四种表型，且比例为9：3：3：1,则基因A、a与R、r不在同一

对同源染色体上。

答案：（l）AEr:aEr:Aer:aer=l：1：1：1甲义乙、丙X丁（2）如果回交后代中只有两种表型，且比

例为1：1,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上；如果回交后代有四种表型，且比例为1：1：

1：1,则基因A、a与R、r不在同一对同源染色体上（3）F1自交若自交后代中只有两种表型，且比例为

3：1,则基因A、a与R、r位于同一对同源染色体上；若自交后代有四种表型，且比例为9：3：3：1,则

基因A、a与R、I■不在同一对同源染色体上

【典例分析3-3］（2024.山东济南调研）果蝇的性状表型极其丰富，有较多的突变类型，并且有很多易于

分析的遗传特征，这也是奠定果蝇在遗传学中重要地位的一个主要原因。果蝇的体细胞中有4对同源染色

体，其中3对为常染色体，1对为性染色体。现有多只红眼雌果蝇（控制果蝇红眼和白眼的基因分别是A、

a）,雌果蝇的卵原细胞经减数分裂可以形成卵细胞。回答下列问题。

（1）在该卵原细胞减数分裂I的前期可观察到的染色体的行为是；在减数分裂H

过程中，次级卵母细胞中含有的染色体数最多为条。

（2）若多只红眼雌果蝇与红眼雄果蝇分别杂交，F1中有少量的白眼果蝇出现，且白眼果蝇均为雄性，占子代

的比例为1/8,由此推测这些红眼雌果蝇的基因型（纯合子与杂合子）及比例为o若利用

F1的白眼雄果蝇与某只红眼雌果蝇杂交，子代中的雌雄果蝇均有红眼和白眼，则该红眼雌果蝇的基因型为

（3）设计果蝇杂交实验，验证（2）中控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，若选择纯合白眼雌果蝇与纯合

红眼雄果蝇正交，则反交应选择进行杂交。两次杂交后代表型分别为

________________________________________________,可证明控制眼色的基因只位于X染色体上。

解析：（1）卵原细胞减数分裂I的前期发生同源染色体联会，形成四分体。果蝇体细胞染色体数目为8条，

在减数分裂II后期，次级卵母细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数变成8条。（2）红眼雌果蝇

基因型为XAXA或XAXa,红眼雄果蝇基因型为XAY。Fl中有少量的白眼果蝇出现，说明亲本红眼雌果蝇两种

基因型都有。假设亲本红眼雌果蝇为Q份XAXA和（1—Q）份XAXa,则后代白眼雄果蝇占比为1/4（1—Q）=

1/8,Q=l/2,则亲本红眼雌果蝇的基因型及比例为XAXA:XAXa=l：1。若利用F1的白眼雄果蝇与某只红

眼雌果蝇杂交，子代中的雌雄果蝇均有红眼和白眼，则该红眼雌果蝇的基因型为XAXa。（3）控制果蝇眼色的

基因只位于X染色体上，若选择纯合白眼雌果蝇（XaXa）与纯合红眼雄果蝇（XAY）正交，则反交应选择纯合红

眼雌果蝇和（纯合）白眼雄果蝇。正交子代中雌性果蝇均为红眼，雄性果蝇均为白眼；反交子代中雌雄果蝇

均为红眼。可证明控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上。

答案：（1）同源染色体联会，形成四分体8

（2）XAXA：XAXa=l：1XAXa（3）纯合红眼雌果蝇和（纯合）白眼雄果蝇正交子代中雌性果蝇均为红眼,

雄性果蝇均为白眼；反交子代中雌雄果蝇均为红眼

【典例分析3-4］（2023.上海浦东模拟）果蝇是研究遗传实验的经典模式生物。已知等位基因A、a控制果

蝇翅型中卷翅与正常翅，等位基因B、b控制眼型中大眼与小眼（大眼为显性性状，且等位基因B/b位于常

染色体上）。为了研究这两对相对性状的遗传机制（不考虑基因位于X、Y染色体同源区段情况），实验小组

选择卷翅大眼雌果蝇与正常翅小眼雄果蝇杂交，得到F1雌果蝇正常翅大眼：正常翅小眼=1：1,雄果蝇卷

翅大眼：卷翅小眼=1：1。请分析回答下列问题。

（1）果蝇卷翅和正常翅相对性状中，显性性状为=两对等位基因A/a与B/b在遗传中

（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。荧光原位杂交的方法也可以快速准确判定

控制两对相对性状的基因是否遵循基因的自由组合定律，已知等位基因A和a被标记为黄色，B和b被标记

为绿色，对亲本雄果蝇四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察，记录四分体中荧光的颜色

和数量。若控制翅型和眼型这两对相对性状的基因遗传遵循基因的自由组合定律，则会有一个四分体中出

现个黄色荧光点，另一个四分体出现个绿色荧光点。

(2)让F1雌、雄果蝇相互交配，则F2果蝇的表型及比例为

(3)若F1雌、雄果蝇相互交配，F2果蝇的表型及比例为正常翅大眼：正常翅小眼：卷翅大眼：卷翅小眼=

2：3：2：3,则原因可能是(仅考虑某种基因型受精卵致死情况)。

请以F2果蝇为实验材料，设计杂交实验证明该原因，简要写出实验方案和预期结果：

解析：(1)只考虑翅型，亲代雌果蝇为卷翅，雄果蝇为正常翅，F1雌果蝇全是正常翅，雄果蝇全是卷翅，说

明正常翅是显性性状，基因位于性染色体上，据题意可知，等位基因B、b控制眼型中大眼与小眼，基因位

于常染色体上，两对基因位于两对同源染色体上，说明遵循基因的自由组合定律。亲代卷翅大眼雌果蝇

(B_XaXa)与正常翅小眼雄果蝇(bbXAY)杂交，得到F1雌果蝇正常翅大眼：正常翅小眼=1：1,雄果蝇卷翅

大眼：卷翅小眼=1：1,因此亲代基因型为BbXaXa和bbXAY,亲本雄果蝇四分体时期基因型为

bbbbXAXAYY,控制翅型和眼型这两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律，因此bbbb所在染色

体形成一个四分体，XAXAYY形成另外一个四分体，等位基因A和a被标记为黄色，B和b被标记为绿色，

因此一个四分体中出现2个黄色荧光点，另一个四分体出现4个绿色荧光点。(2)据分析可知，亲代基因型

为BbXaXa和bbXAY,两对等位基因遵循基因的自由组合定律，可以用分离定律解自由组合定律，只考虑翅

型，F1雌、雄果蝇基因型为XAXa、XaY,Fl雌、雄果蝇相互交配，F2果蝇正常翅(XAXa、XAY)：卷翅

(XaXa、XaY)=l：1；只考虑眼型，F1雌、雄果蝇基因型都为l/2Bb、l/2bb,都能产生1/4B和3/4b,Fl

雌、雄果蝇相互交配，F2果蝇小眼(bb)为3/4X3/4=9/16,大眼(B_)为1-9/16=7/16,两对综合考虑，

F2果蝇的表型及比例为正常翅大眼：正常翅小眼：卷翅大眼：卷翅小眼=7：9：7：9o(3)据(3)分析可知,

只考虑眼型，F1雌、雄果蝇基因型都为l/2Bb、l/2bb,都能产生1/4B和3/4b,Fl雌、雄果蝇相互交配，

F2果蝇BB:Bb：bb=l：6：9,若F2果蝇的表型及比例为大眼：小眼=2:3=6:9,说明基因型为BB的

果蝇致死。设计杂交实验证明基因型为BB的果蝇致死，可以从F2果蝇中选择表型为大眼的雌、雄个体相

互交配，观察后代的表型和比例，因为BB致死，子代的表型及比例为大眼：小眼=2：1。

答案：(1)正常翅遵循24(2)正常翅大眼：正常翅小眼：卷翅大眼：卷翅小眼=7：9：7：9(3)基

因型为BB的果蝇致死实验方案：从F2果蝇中选择表型为大眼的雌、雄个体相互交配，观察后代的表型

和比例。预期结果：子代的表型及比例为大眼：小眼=2：1

【典例分析3-5](2024.石家庄迁安模拟)果蝇的灰身和黑身这对相对性状的基因位于常染色体上，用B、

b来表示；红眼和白眼这对相对性状的基因位于X染色体上，用D、d来表示。某生物兴趣小组选用一对雌

雄果蝇杂交，F1的表型及比例为灰身红眼：黑身红眼：灰身白眼：黑身白眼=6：2：3：lo请回答下列问

题。

(1)若欲测定果蝇基因组的序列，需对条染色体进行DNA测序。

(2)根据题干中F1的表型和比例，可推知亲代父本和母本的基因型为。

(3)通过进一步研究发现，F1中出现异常分离比的原因是其中某一亲本的一条X染色体上出现一个突变基因

(n),含该基因的纯合子在胚胎期间死亡。请分析判断存在该突变基因的亲本是(填“母本”

或“父本”)。该亲本基因型为o

⑷现欲从F1中选出不携带突变基因(n)的红眼雌果蝇用于后续的研究，需用F1中的红眼雌果蝇与

杂交，观察后代的表型和比例，若,则该果蝇即是所需果蝇;

若,则不是所需果蝇。

(5)该生物兴趣小组又用红眼雌蝇(XDnXd)和红眼雄蝇(XDY)做杂交实验，在F1中偶然发现染色体组成为X0

的雄果蝇，后续研究发现是亲本精子形成过程中发生染色体异常分离，推断染色体异常分离发生在减数分

裂过程中，该果蝇的基因型是

解析：(1)果蝇是二倍体的雌雄异体生物，染色体共8条，若欲测定果蝇基因组的序列，其中6条常染色体

只需测一半即可，但X和Y染色体都需要测定，故共需对3+1+1=5条染色体进行DNA测序。(2)根据题

干中F1的表型和比例，可推知灰身对黑身为显性，红眼对白眼是显性，由于后代出现性状分离，且分离比

分别为3：1和2：1,则亲代父本和母本的杂交组合为BbXDXdXBbXDY。(3)通过进一步研究发现，F1中出

现异常分离比的原因是其中某一亲本的一条X染色体上出现一个突变基因(n),含该基因的纯合子在胚胎期

间死亡。由于父本只有一条X染色体，如果是父本携带该基因，则父本在胚胎期间会死亡，故携带该基因

的亲本应是母本，其基因型为BbXDnXd,当其传给后代雄性果蝇时，由于只有一条X,则纯合致死，故后代

红眼：白眼=2：1,其中有1/3的红眼果蝇死亡。(4)用F1红眼雌果蝇(XDnXD或XDXd)与白眼雄果蝇(XdY)

杂交，如果该果蝇是所需果蝇(XDXd),则后代的表型及比例为红眼雌蝇：白眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇

=1：1：1：1；如果该果蝇不是所需果蝇(XDnXD),后代中基因型为XDnY的雄果蝇胚胎期间死亡，因此后

代的表型及比例为红眼雌蝇：红眼雄蝇=2：lo(5)红眼雌蝇(XDnXd)和红眼雄蝇(XDY)杂交，在F1中出现

染色体组成为X0的雄果蝇，即只有X染色体，由于基因型为XDnO的个体不能存活，故该雄果蝇的基因型

为XdOo基因型为XDY的父本如果在减数分裂I发生染色体异常分离,X染色体和Y染色体移向细胞同一极，

则会产生没有性染色体的精子，基因型为XDY的父本如果在减数分裂H发生染色体异常分离，则X和X染

色体移向细胞同一极，或Y和Y染色体移向细胞同一极，都会产生没有性染色体的精子，故染色体异常分

离既可以发生在减数分裂I,也可以发生在减数分裂H。

答案：（1）5（2）BbXDXd、BbXDY（3）母本BbXDnXd（4）白眼雄果蝇红眼雌蝇：白眼雌蝇：红眼雄蝇：

白眼雄蝇=1：1：1：1（或红眼雌蝇：红眼雄蝇=1：1）红眼雌蝇：红眼雄蝇=2：1（5）I或IIXdO

【基础知识4】中心法则分析

【典例分析4-1］（2024.山西大同模拟）肮病毒（PrPSc）是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，肮病毒

侵入牛体后，可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPC的空间结构发生改变成为PrPSc,实现肮病毒的增殖,

最终引起疯牛病。为验证肮病毒是具有感染性的蛋白质，某小组进行了如图所示实验。请回答下列问题。

分离出肮病

清

32P标肮病毒毒，加入上

记的液a

沉

第1组牛啊淀

组织物b

A牛脑

细胞

①适宜②适宜组织细胞③适宜

条件下条件下条件下搅拌后D

培养培养培养

分离出航病

清

35s标毒，加入上

记的液C

沉

第2组牛脑淀

组织B牛脑月物d

细胞

组织细胞

（1）本实验利用的技术方法是。

（2）第一组A处牛脑组织细胞应_____（填“含”或“不含”）标记元素，第二组B处牛脑组织细胞应_______（填

“含”或“不含”）标记元素。

（3）搅拌后进行的D操作为，目的是让上清液中析出质量较轻的物质，而离心管的沉淀物中留下

（4）从理论上分析，预期结果是a、b、c和d中放射性主要出现在______,从而验证月元病毒是具有感染性

的蛋白质。若其中一组上清液中放射性偏高，可能的原因是（填“①”“②”或“③”）适宜条件下

培养时间过长。

解析：（1）本实验分别用32P和35s标记肮病毒，所用的技术是（放射性）同位素标记技术。（2）为区分放射

性物质的来源，两组实验的牛脑组织细胞均不应含有标记元素，否则无法区分。（3）肮病毒侵染实验中，搅

拌后进行的操作是离心，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的物质，而离心管的沉淀物中留下（被侵染

的）牛脑组织细胞。（4）肮病毒（PrPSc）是一类仅由蛋白质构成的具有感染性的因子，故其蛋白质（用S标记）

进入细胞内，经离心后主要分布在沉淀物，从理论上分析，预期结果是a、b、c和d中放射性主要出现在

d；若其中一组上清液中放射性偏高，可能的原因是③适宜条件下培养时间过长，导致牛脑组织细胞裂解将

月元病毒释放出来。

答案：（1）（放射性）同位素标记技术（2）不含不含（3）离心（被侵染的）牛脑组织细胞

（4）d③

【提分秘籍】

1.噬菌体侵染细菌实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记的原因是.仅蛋白质分

子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中，分别标记的原因是可以分别追踪蛋白质和DNA的去向。用14c

和180同位素标记不可行（可行、不可行），原因是蛋白质和DNA中都含这两种元素。

2.艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物一细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有

哪些优点个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化;繁殖快。

3.赫尔希和蔡斯采用了噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等技术手段来实

现他们的实验设计；从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是艾弗里在每个实验组中特异性地去除

了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化，在实际操作过程中最大困难是

如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。

【典例分析4-2］（2024.河北冀州调研）心肌细胞不能增殖，ARC基因在心肌细胞中特异性表达，抑制其细

胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA加工过程中会产生许多小RNA,如miR-223（链

状），HRCR（环状）。HRCR可以吸附miR-223等，以达到清除它们的目的（如图）。当心肌细胞缺血、缺氧时，

某些基因过度表达会产生过多的miR-223,导致心肌细胞凋亡，最终引起心力衰竭。请回答下列问题。

凋亡抑

制慧抑制细

4RC基因①mRNA*♦—*胞凋亡

-------r

某些基因①照加—>结合_cC_

1核酸杂交分子1

前体miR-2^

某些基因团

核酸杂交分子2

HRCR

⑴过程①的原料是，催化该过程的酶是。过程②的场所是

（2）若某HRCR中含有n个碱基，则其中有个磷酸二酯键。链状小RNA越短越容易被HRCR吸附，这

是因为其碱基数目少，特异性，更容易与HRCR结合。与ARC基因相比，核酸杂交分子1中特有的

碱基对是o

⑶缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR-223,会导致过程②因____________的缺失而受阻,

最终导致心力衰竭。

（4）科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是

解析：（1）过程①表示转录，催化该过程的酶是RNA聚合酶，原料是核糖核甘酸，过程②表示翻译，场所是

核糖体。（2）HRCR为单链环状RNA分子，其中所含磷酸二酯键数目与碱基数目相同，因此若某HRCR中含有n

个碱基，则其中有n个磷酸二酯键。链状小RNA越短越容易被HRCR吸附，这是因为其碱基数目少，特异性

弱，更容易与HRCR结合。与ARC基因（碱基配对方式为A—T、C—G）相比，核酸杂交分子1（碱基配对方式

为A—U、C—G）中所特有的碱基对是A—U。（3）缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR-223,

miR-223与mRNA结合形成核酸杂交分子1,导致过程②因模板的缺失而受阻，最终导致心力衰竭。（4）科研

人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是HRCR与miR-223碱基互补配对，导致ARC基

因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡。

答案：（1）核糖核甘酸RNA聚合酶核糖体（2）n弱A—U（3）模板（4）HRCR与miR-223碱基互补配

对，导致ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡

【提分秘籍】

1.RNA适于作DNA的信使的原因是它的分子结构与D