届高考生物总复习 第七单元 生物变异育种与进化 第23讲 染色体变异与育种提考能强化通关.docx

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届高考生物总复习第七单元生物变异育种与进化第23讲染色体变异与育种提考能强化通关

第23讲染色体变异与育种

1．（2018·山东德州模拟）下图为来自某二倍体生物的染色体模式图，字母表示基因，下列有关叙述错误的是（　　）

A．染色体1和3为同源染色体、4和5为非同源染色体

B．染色体4和5发生了染色体结构变异

C．染色体1、2、3、4不可能同时出现在一个细胞中

D．染色体2和4在减数第一次分裂前期可以联会

解析：

选C。

染色体1含有的基因是fghj，染色体3含有的基因是FGHJ，两者的基因互为等位基因，说明1和3为同源染色体。

染色体4含有的基因是FGHK，染色体5含有的基因是JmnO，染色体4和5都发生了染色体变异，且为非同源染色体，A正确；根据以上分析可知染色体4和5都发生了染色体变异，B正确；染色体1、2、3、4可能同时出现在一个细胞中，其中染色体1、2为分开的姐妹染色单体，染色体3、4也是分开的姐妹染色单体，C错误；根据以上分析可知染色体2、4有同源区段，在减数第一次分裂前期可能会发生联会，D正确。

2．（2018·河北衡水中学模拟）下图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是（　　）

A．③为多倍体，通常茎秆粗壮、子粒较大

B．④为单倍体，通常茎秆弱小、子粒较小

C．若①和②杂交，后代基因型分离比为1∶5∶5∶1

D．①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体

解析：

选C。

③有可能是由配子发育形成的单倍体，A、D错误；④为单倍体，通常茎秆弱小、高度不育，没有子粒，B错误；AAaa产生的配子种类及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，Aa产生配子的种类及比例为A∶a＝1∶1，所以二者杂交，后代基因型及比例为AAA∶AAa∶Aaa∶aaa＝1∶5∶5∶1，C正确。

3．（2018·南平质检）豌豆是二倍体植物，取自然状态下的一株高茎豌豆（DD）和一株矮茎豌豆（dd）进行杂交，得到的F1在幼苗期经低温诱导使其发生变异并发育至成熟。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．F1进行自交，后代的表现型及比例为高茎∶矮茎＝35∶1

B．经低温诱导和秋水仙素诱导豌豆幼苗发生变异的原理相同

C．F1豌豆经低温诱导所发生的变异属于可遗传变异，且这种变异可以镜检

D．经低温诱导得到的豌豆含有两个染色体组

解析：

选D。

高茎（DD）与矮茎（dd）杂交，得到的F1为Dd，在幼苗期经低温诱导使其染色体数目加倍，则F1的基因型为DDdd，当F1自交时，产生雌雄配子各3种：

DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1，然后雌雄配子随机受精结合，后代矮茎（dddd）所占比例＝1/6×1/6＝1/36，高茎所占比例为35/36，A正确；低温诱导和秋水仙素诱导染色体变异的原理相同，都是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，且这种变异是可以镜检的，B、C正确；经低温诱导得到的豌豆中含有四个染色体组，D错误。

4．水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制，抗病和不抗病分别由B和b控制。

现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的是（　　）

A．杂交育种包括①③过程，其原理是基因突变和基因重组

B．人工诱变育种为②过程，B可能来自b的基因突变

C．单倍体育种包括①④⑤过程，⑤过程常用花药离体培养法

D．多倍体育种包括①⑥⑦过程，原理是染色体结构和数目变异

解析：

选B。

过程①③为杂交育种，其原理是基因重组，而不是基因突变，A错误；②过程为人工诱变育种，将aabb人工诱变可变得aaBB，b变成B源于基因突变，B正确；过程①④⑤为单倍体育种，子一代产生的配子经花药离体培养（④）得到单倍体，单倍体经秋水仙素处理（⑤）染色体加倍成为纯合子，选育得到aaBB，C错误；过程①⑥⑦为多倍体育种，可获得多倍体aaaaBBBB，多倍体育种的原理是染色体数目加倍，即染色体数目变异，D错误。

5．（2018·山东滨州模拟）金鱼是观赏价值很高的鱼类，利用体积较大的卵细胞培育二倍体金鱼是目前育种的重要技术，其关键步骤包括：

①精子染色体的失活处理（失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞）；②诱导卵细胞染色体二倍体化处理等。

具体操作步骤如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）经辐射处理可导致精子染色体断裂失活，这属于________变异。

（2）卵细胞的二倍体化有两种方法：

用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原因是______________________________________________________

________________________________________________________________________；

用方法二获得的子代通常是杂合二倍体，这是因为____________________________________________________________________________________________________________________________发生了交叉互换造成的。

（3）用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例，可判断其性别决定机制。

若子代性别为________，则其性别决定为XY型；若子代性别为________，则其性别决定为ZW型（WW或YY个体不能成活）。

（4）已知金鱼的正常眼（A）对龙眼（a）为显性，另一对同源染色体上的等位基因B、b将影响基因a的表达，当基因b纯合时，基因a不能表达。

偶然发现一只具有观赏价值的龙眼雌鱼，若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现了正常眼雌鱼，则该龙眼雌鱼的基因型为________；若用基因型为AABB的雄鱼与子代的正常眼雌鱼杂交，子二代出现龙眼个体的概率为________。

（5）研究发现，金鱼的双尾鳍（D）对单尾鳍（d）为显性，在一个自由交配的种群中，双尾鳍的个体占36%。

现有一对双尾鳍金鱼杂交，它们产生单尾鳍后代的概率是________。

如果它们的子代中有15条单尾鳍金鱼，从理论上讲，这对金鱼所生子代个体总数约为________条。

解析：

（1）染色体断裂，属于片段缺失，是染色体结构的变异。

（2）低温抑制纺锤体的形成从而抑制细胞分裂，姐妹染色单体上的基因不同可能是由于交叉互换导致。

（3）得到的二倍体中的两条性染色体是由两条染色单体形成的，二者是同型的，即XX或ZZ，若是XX，则为雌性，若为ZZ，则为雄性。

（4）龙眼鱼的基因型为aaB_，其后代出现正常眼，则确定基因型为aaBb。

正常眼雌鱼的基因型为aabb，则AABB×aabb，子二代中龙眼个体（aaB_）出现的概率为3/16。

（5）根据双尾鳍的个体占36%，可知dd＝64%，d＝4/5，则D＝1/5，DD＝1/25，Dd＝8/25，DD∶Dd＝1∶8，则自然群体的双尾鳍中Dd占8/9，8/9Dd×8/9Dd后代产生单尾鳍后代的概率是8/9×8/9×1/4＝16/81。

如果它们的子代中有15条单尾鳍金鱼，从理论上讲，这对金鱼所生子代个体总数约为15÷16/81≈76（条）。

答案：

（1）染色体结构　

（2）低温抑制纺锤体的形成　同源染色体（的非姐妹染色单体）　（3）雌性　雄性

（4）aaBb　3/16　（5）16/81　76

【课下作业】

[基础达标]

1．下列情况不属于染色体变异的是（　　）

A．第5号染色体短臂的部分基因缺失

B．用花药培养出了单倍体

C．同源染色体之间交换了部分结构

D．多一条21号染色体

解析：

选C。

第5号染色体短臂的部分基因缺失属于染色体的缺失；用花药培养出了单倍体、多一条21号染色体属于染色体数目变异；同源染色体之间交换了部分结构属于基因重组。

2．（2018·江西鹰潭高三一模）某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下6种异常精子。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．1和6属于同一变异类型，发生于减数第一次分裂后期

B．2、4、5都属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂

C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源

D．以上6种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关

答案：

B

3．下列措施能提高植物突变体出现的是（　　）

A．用嫁接方法培育新品种

B．转基因技术培育植物新品种

C．用紫外线照射愈伤组织

D．用秋水仙素处理植物细胞

解析：

选C。

采用嫁接方法培育苹果新品种属于无性繁殖，不会提高基因突变的频率，A错误；利用转基因技术将目的基因导入植物细胞中，培育植物新品种属于基因工程育种，不会提高基因突变频率，B错误；愈伤组织具有旺盛的分裂能力，用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射，可以提高基因突变的频率，加快植物突变体的出现，C正确；使用秋水仙素对植株进行处理会导致染色体加倍，一般不会提高基因突变的频率，D错误。

4．脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG//GCC重复序列，导致DNA与蛋白质结合异常，从而出现“缢沟”，染色体易于从“缢沟”处断裂。

下列分析错误的是（　　）

A．脆性X染色体出现的根本原因是基因突变

B．脆性X染色体更易发生染色体的结构变异

C．男性与女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率不同

D．由于存在较多的CGG//GCC重复序列，脆性X染色体结构更稳定

解析：

选D。

脆性X染色体是因为基因中出现过量的CGG∥GCC重复序列，这属于基因的结构发生改变，为基因突变，A正确；脆性X染色体易于从“缢沟”处断裂，说明易于发生染色体结构变异，B正确；男性体细胞中只有一条X染色体，女性体细胞中有两条X染色体，女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率更大些，C正确；较多的CGG∥GCC重复序列使染色体结构不稳定，D错误。

5．为研究香烟浸出液对染色体结构和数目的影响，在蒸馏水中加入适量香烟浸出液，培养洋葱根尖一段时间，显微镜下观察染色体的形态和数目。

下列叙述正确的是（　　）

A．低倍镜下，多数细胞处于分裂间期，需要移动装片寻找处于中期的细胞进行观察

B．可以用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来代替根尖，更便于观察

C．预计根尖细胞中染色体的数目都已加倍，但形态都不同

D．依据的原理是“香烟浸出液含有致癌物质，会使细胞发生基因突变”

解析：

选A。

由于细胞分裂间期持续的时间长，因此低倍镜下，多数细胞处于分裂间期，处于分裂期的细胞数目少，需要移动装片寻找处于中期的细胞进行观察，A正确；细胞分裂时，分裂期的染色质收缩变粗形成染色体容易观察，紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞的染色体呈染色质状态，不容易观察，因此不能用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来代替根尖细胞，B错误；根尖细胞中染色体数目加倍只发生在细胞分裂期的后期，C错误；由题意知，该实验依据的原理是“香烟浸出液对染色体结构和数目的影响”，不会使细胞发生基因突变，D错误。

6．（2018·江西南昌模拟）已知现存土豆均为杂种（只要有一对基因杂合，即为杂种），可用块茎繁殖。

欲通过一代杂交选育出黄肉（A基因控制）抗病（另一条染色体上的B基因控制）品种，应选用的杂交亲本是（　　）

A．AaBb×aabb　　　　　B．AABb×aaBb

C．AaBB×AabbD．aaBb×Aabb

解析：

选D。

由题意可知，现存土豆均为杂种，而aabb为纯种，A错误；基因型为AABb和AaBB的个体均表现为黄肉抗病，不用杂交，B、C错误；基因型为aaBb和Aabb的个体分别具有抗病和黄肉的性状，通过杂交可实现两者的重组，可得到黄肉抗病的个体，D正确。

7．（2018·陕西西安模拟）为获得纯合高蔓抗病番茄植株（二倍体），采用了下图所示的方法：

图中两对相对性状独立遗传。

据图分析错误的是（　　）

A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高

B．过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料

C．经③处理获得的是由染色体加倍而成的多倍体植株

D．经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4

解析：

选C。

在杂交育种中，通过反复自交可提高纯合子的比例；由于F1中植株的基因型是相同的，故过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料；由于该番茄植株是二倍体，故其单倍体经秋水仙素处理后染色体加倍而培养成的是纯合的二倍体植株。

育种要求是获得高蔓抗病番茄植株，F1产生4种类型的花药，故经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4。

[能力提升]

8．用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d）易染锈病（t）小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：

高秆抗锈病

F1

雄配子

幼苗

选出符合要求的品种

下列有关此种育种方法的叙述中，不正确的是（　　）

A．过程①是杂交，目的是让控制不同优良性状的基因集中于一个个体中

B．过程②产生的雄配子中含有一个染色体组，为单倍体

C．上述所示的育种方法为单倍体育种

D．这种育种方法的优势在于能明显缩短育种年限

解析：

选B。

过程①是杂交，目的是让控制不同优良性状的基因集中于一个个体中，A项正确；过程②产生的雄配子不是一个个体，B项错误；图示育种方法为单倍体育种，C项正确；单倍体育种的优势在于能明显缩短育种年限，D项正确。

9．（2018·江西莲塘模拟）下图为普通小麦（6n＝42，记为42E）与长穗偃麦草（2n＝14，记为14M）杂交育种过程，其中长穗偃麦草的某条染色体含有抗虫基因。

在减数分裂过程中不能联会的染色体组的染色体是随机移向细胞两极。

下列叙述正确的是（　　）

A．普通小麦和长穗偃麦草的每个染色体组含有的染色体数分别为6、7

B．①过程只有通过秋水仙素诱导萌发的种子和幼苗才能实现

C．③过程利用辐射诱发染色体易位和数目变异后实现

D．丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为3M或4M

解析：

选C。

普通小麦是六倍体，共42条染色体分为6个染色体组，每个染色体组含7条染色体；长穗偃麦草为二倍体，共14条染色体，分2个染色体组，每个染色体组含7条染色体，A错误；①过程为诱导染色体加倍，可用秋水仙素或者低温处理幼苗得到，B错误；由于丁中含1条来自长穗偃麦草的染色体，该染色体上含抗虫基因，要转变成不含来自长穗偃麦草染色体的品种戊，说明丁在产生配子的过程中，发生了染色体易位和染色体数目变异，这种变异可能就是③过程利用辐射诱发所致，C正确；根据题意“在减数分裂过程中不能联会的染色体组的染色体是随机移向细胞两极”可分析，乙减数分裂产生配子的过程中，其中7M的染色体组成都只能是随机移向细胞一极，形成来自长穗偃麦草的染色体最少为0条，最多为7条；所以丙中长穗偃麦草的染色体数目为0～7M，D错误。

10．（2018·江西玉山一中高三模拟）家蚕中，基因S（黑缟斑）、s（无斑）位于2号染色体上，基因Y（黄血）和y（白血）也位于2号染色体上，假定两对等位基因间完全连锁无互换。

用X射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血∶无斑白血为2∶1。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同

B．具有乙图基因的家蚕表现为黑缟斑白血

C．具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型

D．X射线照射后发生的变异为染色体缺失

解析：

选A。

由于两对基因完全连锁，该类型变异的一对家蚕交配，产生的配子基因型及比例为S∶sy＝1∶1，配子随机结合后代基因型及比例应为SS∶Ssy∶ssyy＝1∶2∶1，表现型分别为黑缟斑、黑缟斑白血、无斑白血，根据题干后代比例可知，SS由于缺少血色基因而致死，即说明缺失杂合体和缺失纯合体的存活率不等，A错误；乙图基因型为Ssy，因此家蚕表现为黑缟斑白血，B正确；甲图SsYy的家蚕产生的配子种类有SY∶sy＝1∶1，该种基因型的家蚕交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型，C正确；用X射线处理蚕卵后，Y基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失，D正确。

11．某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异，图甲中英文字母表示染色体片段。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．图示中的生物变异都是染色体变异

B．如果图乙为精原细胞，则不能产生正常的配子

C．图丁和图丙相比较，图丙所示的变异类型不能产生新的基因，图丁所示的变异类型可以产生新的基因

D．图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生

解析：

选D。

题图甲、乙、丙、丁中的变异类型分别是重复、染色体数目的变异、基因重组和易位，A错误；三体患者能进行减数分裂产生正常的配子，B错误；图丙、丁所示的变异类型均不能产生新的基因，C错误；减数分裂过程中四种可遗传变异均可能发生，D正确。

12．在栽培二倍体水稻（2N）的过程中，有时会发现单体植株（2N－1），例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。

利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。

下列分析错误的是（　　）

杂交亲本

实验结果

6号单体（♀）×正常二倍体（♂）

子代中单体占25%，正常二倍体占75%

6号单体（♂）×正常二倍体（♀）

子代中单体占4%，正常二倍体占96%

A．该单体可由花粉粒直接发育而来

B．该单体变异类型属于染色体数目的变异

C．从表中可以分析得出N－1型配子的雄配子育性很低

D．产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离

解析：

选A。

由花粉粒直接发育而成的个体为单倍体，而不是单体，单体是由受精卵发育而来，A错误；该单体中染色体数目少了一条，其变异类型属于染色体数目的变异，B正确；从表中可以分析得出N－1型配子的雄配子育性很低，C正确；产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离，D正确。

13．下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程，请据图回答下列问题：

（1）通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种：

方法一：

将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株，并在________期用________（化学物质）处理，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。

方法二：

先取甲、乙两种植物的________，利用________处理，获得具有活力的________；然后用________方法诱导融合、筛选出基因型为________的杂种细胞；接下来将该杂种细胞通过________技术培育出基因型为bbDD的丙种植物，此种育种方法的优点是________________________________________________________________________

______________________。

（2）由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，发生的变异属于______________________；将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程，在育种上称为____________。

（3）若B基因控制着植株的高产，D基因决定着植株的抗病性。

如何利用戊植株（该植株为两性花），采用简便的方法培育出高产抗病的新品种（不考虑同源染色体的交叉互换）？

请画图作答并简要说明。

解析：

（1）分析图示并结合题意可知，方法一为多倍体育种，其过程为：

甲（bb）、乙（DD）两种植物杂交得到基因型为bD的植株；因基因型为bD的植株不育，因此需要在幼苗期用秋水仙素处理，使其细胞中的染色体数目加倍，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。

方法二是利用植物体细胞杂交技术培育新品种，其过程是：

先取甲、乙两种植物的体细胞，用纤维素酶和果胶酶处理，去除细胞壁，获得有活力的原生质体，再用物理或化学方法诱导原生质体融合，筛选出基因型为bbDD的杂种细胞；将该杂种细胞通过植物组织培养技术，培育出基因型为bbDD的丙种植物；此种育种方法的优点是克服了不同物种之间远缘杂交不亲和的障碍。

（2）题图显示，由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株的过程中，b和D基因所在的两条非同源染色体发生了易位，所以该变异属于染色体结构的变异（染色体易位）。

将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程中发生了基因突变，该育种方法为诱变育种。

（3）利用戊植株（该植株为两性花）培育出高产抗病的新品种，所采用的简便育种方案就是让戊植株自交，其遗传图解及简要说明如下：

从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即可培育出基因型为

的高产抗病的新品种。

答案：

（1）bD　幼苗　秋水仙素　体细胞　纤维素酶和果胶酶　原生质体　物理或化学　bbDD　植物组织培养　克服了不同物种之间远缘杂交不亲和的障碍

（2）染色体结构的变异（染色体易位）　诱变育种

（3）如图所示：

从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即可培育出基因型为

的高产抗病的新品种。

[磨尖培优]

14．某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因（用Ii、Aa、Bb表示）控制。

基因控制花瓣色素合成的途径如下图所示。

请分析并回答下列问题：

基因I　　　　基因a　　　　基因B

　↓　　　　　　↓　　　　　　↓　　

白色物质1

白色物质2

红色物质

（1）酶1、酶2、酶3能催化不同的化学反应是因为它们具有各自特有的________。

（2）在基因控制酶合成的转录过程中，存在RNA—DNA的杂交区域，此杂交区域含有DNA的________（写链的名称）。

（3）正常情况下，上图示意的红花植株基因型有________种，而基因型为IiaaBb的红花植株中有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了________，也可能是因某条染色体发生缺失，出现了基因型为________的花芽细胞。

（4）科研人员在研究中发现，由于染色体发生了结构变异（重复）或者数目变异，出现了基因型为IIaaBbb的开粉红色花的植株，这是因为花芽细胞中b基因数多于B基因数时，B基因的表达减弱而形成粉红花突变体。

请设计杂交实验，确定该突变植株属于哪种变异类型？

让该突变体植株与基因型为IIaabb的植株杂交，观察并统计子代表现型及比例。

①预测结果：

若子代表现型及比例为__________________________，则属于染色体数目变异。

若子代表现型及比例为__________________________，则属于染色体结构变异。

②请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示。

解析：

（1）酶1、酶2、酶3具有不同的功能是由其不同的空间结构决定的。

（2）在转录过程中，以DNA的一条链为模板，合成RNA，二者构成DNA—RNA杂交链。

（3）根据基因控制花瓣色素合成的途径，红花植株应含有I_aaB_，共有4种基因型；基因型为IiaaBb的红花植株中有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中I突变为i，也可能是因B基因所在的染色体发生缺失，出现了基因型为Iiaab的花芽细胞。

（4）基因型为IIaaBbb的开粉红花的植株，若属于染色体片段重复，则减数分裂时可产生1IaB和1Iabb两种配子，与基因型为IIaabb的植株杂交，后代将出现红花∶白花＝1∶1；若属于染色体数目变异，则减数分裂时可产生1IaB、2IaBb、1Iabb、2Iab4种配子，与基因型为IIaabb的植株杂交，后代将出现红花∶粉红∶白花＝1∶2∶3。

画遗传图解时，应注意左侧应标明亲本、配子和子代（或用遗传学符号），标出亲代和子代的基因型和表现型及比例。

答案：

（1）空间结构

（2）模板链

（3）4　基因突变　Iiaab

（4）①红花∶粉红∶白花＝1∶2∶3　红花∶白花＝1∶1

②遗传图解如下：