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专题 05 实验设计类（遗传）
对实验设计的合理性和严谨性进行评价，是综合反映学生实验设计能力的重要策略。生物实验
评价和改进类试题，不仅考查考生进行实验的独立操作能力，也考查考生分析、推理等科学思维能
力。试题具有一定的开放性，涉及实验材料的选择、实验相关操作技能理解、及实验思路和实验方
案的设计。试题一般包括以下层次。
1.理解实验与探究的目的、原理，实验与探究的方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将所
涉及的方法和技能进行运用。
2.对实验或探究现象和结果进行分析、解释，并对收集到的数据进行处理。
3.运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
4.对一些简单的实验与探究方案做出恰当的评价和修订。
自2000年江苏、浙江、山西、吉林四省使用的高考理科综合能力测试卷第一次出现该类型的题目，之
后的理科综合试卷和生物单科试卷不断出现，逐渐成为高考生物实验能力测试的一种重要题型。近几年，
这类题目的特点是题目提供部分实验步骤，让考生补充完善余下的实验步骤；题目给出实验的部分结果，
让考生补充其他可能得结果；题目不直接呈现实验的结论，要求考生通过对实验结果的预测及推理判断得
出相关的实验结论。这类题目涉及知识点多、涉及情景面宽，涉及立意点多，知识点琐碎，是各地高考试
题的难点之一。
这类题目一般具有一定的开放性。由于受高考阅卷的限制，题目编制在选材方面往往收到一定的限制，
题量和设问角度也受到较大影响。命题的材料和情境设置一般源于实验和探究实践、源于一些科研项目，
贴近生活、贴近实践，与考生的经验有一定差距，导致这类题目对考生要求高，试题难度大。这类试题的
另一个特点是：为与中学实验保持一致性，个别实验题目的素材往往与教材和课程标准具有高度相关性。
实验评价和改进类实验试题是实验试题中要求较高的一类题型。要求考生具有较强的综合判断能力、
获取信息、及理解能力。通式能够准确选择实验材料、熟练运用实验或探究方案设计的基本原则独立思考
解决问题，能够通过分析、综合等思维手段科学准确地得出实验结果，通过归纳、概括、演绎思维科学、
准确预测实验结果、得出实验结论。遗传变异实验设计题大致包括一下几种类型：
1.病毒遗传物质种类的探究。
2.生物遗传性状的显隐性，纯合子和杂合子判断。
3.基因对性状控制方式（遗传方式）探究。
4.遗传规律探究与验证。
5.致死、配子生活力及受精能力探究。
6.不遗传变异、可遗传变异探究。三种可遗传变异类型探究。7.育种方案选择和分析。
遗传变异类实验设计题的解答要从以下方面入手：
1.杂交实验是进行遗传变异类试题解答的基本方法：任何遗传设计题目都要结合实验实验目的首先思
考选择什么样的杂交材料，选择什么样的杂交方法进行杂交，怎样统计杂交实验的结果。
2.数理统计是遗传变异实验设计题必要步骤：选择合适的材料以适当的方式进行杂交后，一定要统计
杂交后代的性状分离比，分析出现该分离比出现的各种可能。
3.假说演绎是解答遗传变异类实验设计题的科学思维方法：结合步骤 2的分析，选择适当的假说，并
结合教材知识进行演绎。
不同类型遗传变异类实验设计题的答题技巧
1.病毒遗传物质种类的探究
病毒遗传物质种类的探究常用的方法有三种：
（1）同位素标记法探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA：标记DNA和RNA的特有碱基-胸腺
嘧啶（T）和尿嘧啶（U），检测消耗的胸腺嘧啶（T）还是尿嘧啶（U），消耗胸腺嘧啶（T）而不消耗尿
嘧啶（U）的是DNA病毒，消耗尿嘧啶（U）而不消耗胸腺嘧啶（T）的是RNA病毒。
（2）将病毒分别用DNA水解酶和RNA水解酶处理，再分别用处理过的病毒感染宿主细胞，观察处
理后的宿主细胞是否有病毒感染症状。
2. 生物遗传性状的显隐性，纯合子和杂合子判断
（1）相对性状显隐性判断
①杂交法：选择具有相对性状的亲本杂交→观察后代是否只出现一个亲本的性状→若只出现一个亲本
的性状，搜出现性状就是显性性状；若不是只出现一个亲本的性状，则不能判断显性性状和隐性性状。
②选择具有相对性状的两亲本杂交，再让F 自交或具有相同表现型个体杂交，观察统计F 的性状表现
1 2
统计性状分离比。若F 出现性状分离，新出现的性状是隐性性状；统计F 的性状分离比，若为3:1，占3/4
2 2
的为显性性状，占1/4的为隐性性状。
（2）纯合子和杂合子判断
（1）纯合子能够稳定遗传，能够自交的生物（如两性植物）常通过观察自交后代是否发生性状分离
判断，若不发生性状分离则为纯合子，若发生性状分离则为杂合子。
（2）动物常采用测交法判断：若待测个体为雄性，应选择与多个雌性的隐性类型交配；若待测个体
为雌性，应注意多个雌性个体分别于具有隐性性状的雄性交配。若后代有隐性类型出现就可判断为杂合体。
3.基因对性状控制方式（遗传方式）探究。（假设某一生物相对性状为甲和乙，以XY型性别决定的生物为例），以选择的亲本均为纯合亲本为例
（1）设计思路：选择具有相对性状（甲、乙）的亲本进行正反交→观察、统计 F 表型及比例（包括
1
不同性别的性状表现是否一致）→判断仅根据F 表型及比例能否推出实验目的的要求→若能推出，就到此
1
结束，若不能推出，选择正交或反交的F 相互交配观察统计F 的性状分离比（包括不同性别的性状表现是
1 2
否一致）→根据结果做出演绎。
①若正反交结果相同，F 都只出现同一亲本的性状（甲或乙），为常染色体完全显性遗传，所出现亲
1
本的性状（甲或乙）为显性性状。
②若正反交结果相同，F 都只出现一种非亲本性状（丙），为常染色体基因的遗传；F 自交，观察统
1 1
计F 的性状分离比，若F 甲：丙：乙=1:2:1，则为不完全显性遗传。
2 2
③若正反交结果不同，正交中F 雌性全部表现为父本性状、雄性全部表现为母本性状，为伴 X遗传或
1
从性遗传，F 雌雄个体随机交配，F 雌雄表现相同，均为母本性状：父本性状=1:1，则为伴X遗传且母本
1 2
性状为隐性性状。
④若正反交结果不同，正交中F 雌性全部表现为父本性状、雄性全部表现为母本性状，为伴 X遗传或
1
从性遗传，F 雌雄个体随机交配，F 雌雄均有母本性状和父本性状，且雌性后代中性状分离比不同，雌性
1 2
中母本性状：父本性状=1:2，雄性中母本性状：父本性状=1:2，则为从性遗传。
4.遗传规律探究与验证。
实验设计思路：选择具有相对性状的纯合亲本杂交，让F 测交，若F 只出现两个亲本的表型且比例为
1 2
1:1，则证明遗传遵循分离定律；若F 只出现四种的表型且比例为1:1：1:1，则遵循遗传的自由组合定律。
2
5.致死、配子生活力及受精能力探究。
（1）1致死的四种类型
①隐性致死：一对或两对隐性基因存在于同一对或不同对同源染色体上时，对个体有致死效应。
②显性致死：显性基因具有致死效应。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
③配子致死（或配子不育）：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
④合子致死（或受精卵不育）：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体
或个体的现象。
（2）致死问题解题步骤
第一步，无论是配子致死还是合子致死，均按无致死现象、遵循分离或自由组合定律写出配子种类及
比例，并书写遗传图解；
第二步，根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个体；
第三步，根据“划掉”后的情况调整配子或个体基因型前的“系数”，分析得出正确答案。例如：正
常情况下，Aa个体自交产生后代为1/4AA、2/4Aa、1/4aa ，由于AA合子致死，Aa个体自交产生后代应
该为2/3Aa、1/3aa。又如：正常情况下，Aa个体产生的雌雄配子均为1/2 A 、1/2a，若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，则Aa个体产生的雌配子为1/2 A 、1/2a，花粉（雄配
子）为1/3a、2/3A。
（3）当致死基因位于X染色体上导致雄配子不育或致死时，XY个体只产生含“Y”的雄配子，XX个
体产生正常配子，其子代均为雄性；当致死基因位于Z染色体上导致雌配子不育或致死时，ZW个体只产
生含“W”的雌配子，ZZ个体产生正常配子，其子代均为雌性。
（4）选择具有相对性状的纯合亲本杂交2F,让F 自交或随机交配观察统计F 性状分离比，与理论值
1 1 2
对比推断致死类型及比例。
（5）配子生活力及受精能力探究实验设计思路：选择具有相对性状的亲本杂交获得F,让分别与隐性
1
类型的母本或父本杂交，观察统计F 的表型及分离比，得出是雌配子还是雄配子生活力及受精能力。
2
6.不遗传变异、可遗传变异探究。三种可遗传变异类型探究。
（1）变异的原因（不遗传变异、可遗传变异）探究
根据生物性状表现是基因型和环境共同作用的结果，所以生物变异的原因有内因（遗传物质）和外因
（环境条件）。若变异是由遗传物质改变引起的，变异是可遗传的变异，变异可在自交后代和变异个体与
其他个体的杂交后代出现；若有环境改变引起而没有遗传物质的改变，是不遗传的变异，在自交后代和变
异个体与其他个体的杂交后代一般不会出现。实验设计思路为：思路 1：将变异个体自交或与正常个体杂
交，观察变异性状是否在后代出现，若出现为可遗传变异，若不出现为不遗传变异。思路 2：将变异个体
和正常个体在相同且适宜的环境培养，观察两者性状表现是否出现明显差异，若出现明显差异是可遗传变
异，若不出现明显差异是不遗传变异。
（2）可遗传变异类型的探究：可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色体变异，其中基因突变又
包括显性突变和隐性突变。
①染色体变异的实验设计思路：因为染色体变异是细胞水平的变异，一般可在光学显微镜下观察到。
实验设计思路为：将变异个体种植或养殖→制作变异个体有丝分裂装片→显微镜观察找出有丝分裂中期图
像→观察染色体数目和形态，以区分是染色体变异还是基因突变。
②显性突变和隐性突变探究：显性突变是指隐性基因突变为显性基因（如 aa→Aa），隐性突变指显性
基因突变为隐性基因（如AA→Aa，Aa→aa）；显性突变一般当代就会表现，隐性突变当代不一定表现，
一旦表现一定是隐性纯合子。实验思路：选择突变体自交或让突变体与已知的未突变体杂交→观察并统计
后代变异性状出现的比例→判断是显性突变还是隐性突变。
与分析类实验类似，实验设计型实验题命题角度众多。但解答试题都有相对固定的程序，这个程序是
解答评价、改进型分析类实验题的“牛鼻子”。抓住这个“牛鼻子”就把握了实验题的整体和大局，在备
考复习时，熟练掌握解答评价、改进类实验题的解答程序，解答试题时从程序入手，解答试题就能够做到“事半功倍”，大大提升解题的速度和准确率。这类试题一般直接或从材料信息给出实验目的，题目正文
会给出实验步骤、操作、结果、结论，因实验设计不严谨，实验材料或实验方法选择不当，会使实验结论
失去可信度，需要指出其中的不当指出，并进行改进。
7.育种方案选择和分析。
（1）育种方式的选择
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
杂交→自交 辐射、激光和化学 杂交→F 花药离体培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼
方法 1
→选优 药剂诱导→自交 →秋水仙素诱导加倍 苗→杂交
染色体变异（染色体组
染色体变异（染色体组成倍增
原理 基因重组 基因突变 先成倍减少，再加倍，
加）
得到纯种）
高杆抗病与
矮杆抗病小
高产量青霉素菌株
举例 麦杂交产生 抗病植株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦
的育成
矮杆抗病品
种
（2）鉴别生物遗传特性的常用方法：
①鉴别一只动物是否为纯合子，可用测交法；
②鉴别一棵植物是否为纯合子，可用测交法和自交法，其中自交法最简便；
③鉴别一对相对性状的显性和隐性，可用杂交法和自交法（只能用于植物）；
④提高优良品种的纯度，常用自交法；
⑤检验杂种F 的基因型采用测交法．
1
1．（2017·全国Ⅰ卷）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为 RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病
毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞
等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即。
（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
【分析】病毒是非细胞结构的生物，必须在含有宿主细胞的培养基上培养才能进行代谢和繁殖。
【答案】甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后
收集病毒病监测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病
毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
【解析】（1）思路
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒
并监测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病
毒并监测其放射性。
（2）结果及结论
由于DNA和RNA有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，在用放射性同位素标记
碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代
病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有
放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。若甲组收集的病毒
有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
2．（2019·全国·统考高考真题）玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米
子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。
（1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是 。
（2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材
料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果 。
【分析】本题主要考查基因分离定律的相关知识。验证分离定律有两种方法：自交法（杂合子自交后代性
状表现为3:1）和测交法（后代性状表现为1:1）
【答案】（1）显性性状
（2）思路及预期结果
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分
离比，则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中
出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可
验证分离定律。
【解析】(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子中存在控制该性状的一对等位基因，其通常表现的性状是显性性状。
(2) 玉米是异花传粉作物，茎顶开雄花，叶腋开雌花，因自然条件下，可能自交，也可能杂交，故饱满的
和凹陷玉米子粒中可能有杂合的，也可能是纯合的，用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，首先要确定
饱满和凹陷的显隐性关系，再采用自交法和测交法验证。思路及预期结果：
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分
离比，则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中
出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果 F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可
验证分离定律。
3．（2018·全国统考高考真题）果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体，抑制控制长翅/残
翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上，某小组用一只无眼灰体
长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼 性别 灰体长翅：灰体残翅：黑檀体长翅：黑檀体残翅
1/2雌 9:3:3:1
1/2有眼
1/2雄 9:3:3:1
1/2雌 9:3:3:1
1/2无眼
1/2雄 9:3:3:1
回答下列问题：
（1） 根据杂交结果， （填“能”或“不能”）判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X
染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状位于X染色体上。根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，
显性性状是 ，判断依据是 。
（2） 若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料，设计一个杂交实验
来确定无眼性状的显隐性（要求：写出杂交组合和预期结果）。
（3） 若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果
蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有 种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，
则说明无眼性状为 （填“显性”或“隐性”）。
【答案】（1）不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体才都会出现有眼和无眼性状分离（2）杂交组合：无眼×无眼。预期结果和结论：若子代中全为无眼，则无眼为隐性性状，有眼为显性性状；
若子代中无眼：有眼=3：1，则无眼为显性性状，有眼为隐性性状
（3）8 隐性
【解析】（1）分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼：无眼=1:1，且与性别无关联，所
以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于
x染色体上，且有眼为显性（用基因 E表示），则亲本基因型分别为 XeXe 和 XEY，子代的基因型为
XEXe 和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符
合题意，因此显性性状是无眼。
（2）要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子
代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂
合子，则该杂交子代中无眼：有眼=3:1；若无眼为隐性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯
合子，则该杂交子代全部为无眼。
（3）表格中灰体长翅：灰体残翅：黑檀体长翅：黑檀体残翅=9:3:3:1，可分析出显性性状为灰体（用基因
A表示）和长翅（用基因B表示），有眼和无眼不能确定显隐性关系（用基因C或c表示），灰体长翅有
眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为 AABB 和 aabb ，可推出 F1 的基因型为
AaBbCc,F1 个体间相互交配，F2 的表现型为 2×2×2=8 种。F2 中黑檀体（Aa ×Aa=1/4）长翅（Bb×
Bb=3/4）无眼所占比例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。
4．（2016·全国·统考高考真题）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关
系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀
黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色
体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：
（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？
（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。
（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。）
【答案】（1）不能
（2）实验1：杂交组合：♀黄体×♂灰体预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄
体。实验2：杂交组合：♀灰体×♂灰体预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为
灰体，另一半表现为黄体。
【解析】（1）常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例，故既不能判断控制黄体的基因是否位于X
染色体上，也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。（2）设控制灰体的基因为A，控制黄体的基因为a，则同学甲的实验中，亲本黄体雄蝇基因型为XaY，而
杂交子代出现性状分离，故亲本灰体雌蝇为杂合子，即 XAXa。故：P:XAXa（灰雌）×XaY（黄雄）
→F:XAXa（灰雌）：XaXa（黄雌）：XAY（灰雄）：XaY（黄雄）=1:1:1:1，F 代果蝇中杂交方式共有4种；
1 1
其中灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同，由（1）可知无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体
雄蝇杂交组合中，子代均为黄体表型，无性状分离，亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与
灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。即 F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交：XAXa（灰雌）×XAY（灰
雄）→F 中XAXA（灰雌）：XAXa（灰雌）：XAY（灰雄）：XaY（黄雄）=1:1:1:1，可知灰体雌蝇与灰体雄
2
蝇杂交，后代表型为：雌性个体全为灰体，雄性个体灰体与黄体比例接近1:1。F 黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交：
1
XaXa（黄雌）×XAY（灰雄）→F 中XAXa（灰雌）：XaY（黄雄）=1:1，可知黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交，后
2
代表型为：雌性个体全为灰体，雄性个体全为黄体。
5．（2020·山东·统考高考真题）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：
实验一：品系M（TsTs）×甲（Atsts）→F 中抗螟∶非抗螟约为1∶1
1
实验二：品系M（TsTs）×乙（Atsts）→F 中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
1
（1）实验一中作为母本的是 ，实验二的F 中非抗螟植株的性别表现为 （填：
1
雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株）。
（2）选取实验一的F 抗螟植株自交，F 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
1 2
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，F 中抗螟雌株
2
的基因型是 。若将 F2 中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为
。
（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F 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
2
∶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 。 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 。F 抗螟矮株
2
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 。
【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
【解析】（1）根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株 M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲
品系的基因型为 tsts，为雌株，只能作母本，根据以上分析可知，实验二中 F 的非抗螟植株基因型为
1
OOTsts，因此为雌雄同株。
（2）根据以上分析可知，实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，后代F 为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts
2
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
到同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基因型为 AAtsts，将F 中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株
2
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FAOTsts抗螟矮株雌雄同株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗
1
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的2号染色体上，且F 中抗螟矮株
2
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，根据实验结果可知，在实验
二的F 中，后代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
1
细胞发育正常，而F 中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测最可能是F 产生的含基因A的雄配子不育导
2 1
致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种，才导致F 中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分
2
析可知，实验二的F 中雌雄同株：雌株=3:1，故F 中抗螟矮植株中ts的基因频率不变，仍然为1/2；根据
2 2
以上分析可知，F 中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts，雌株基因型为AOtsts，由于F
2 1
含基因A的雄配子不育，则1/3AOTsTs、2/3AOTsts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植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
6．（2023·浙江·统考高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和
红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突
变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进
行了杂交实验，结果见下表。
表
杂交组合 P F F
1 2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3
1∶1
注：表中F 为1对亲本的杂交后代，F 为F 全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
1 2 1
回答下列问题：
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于
常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后，若该
杂交组合的F 表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
2
(2)根据杂交组合丙的F 表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
1
(3)若让杂交组合丙的F 和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F ）表型及其
1 2
比例为 。
(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑
体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）
基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完
善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实
验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F， 。
1
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由
组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自
由组合定律。
【答案】(1)隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：
3：1
(2)显性致死
(3)卷翅红眼：直翅红眼=4：5(4)黑体突变体和紫红眼突变体 F 随机交配得F
1 2
灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1
【解析】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可
得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于
常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其
比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定
律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3：1，因此卷
翅基因具有纯合显性致死效应。
（3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和
直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶
直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa（考虑个体繁殖率相同），丙、丁两组的F1全部个体混合，则Aa为4/7、
aa3/7，自由交配，则A的配子为2/7，a=5/7，则Aa：aa=（2×2/7×5/7）：（5/7×5/7）=4：5，即理论上其
子代F2中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红眼=4：5。
（4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个
数。
预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼
=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及
其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不
遵循自由组合定律。
7．（2021·山东·统考高考真题）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，F 中雄性不育植株所占的比例为 。雄性不育植
2
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，F 均表现
1
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一个 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 。
【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：利用雄性不育株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所
需植株)
【解析】（1）基因型为 Mm 的植株自交，F 中 MM∶Mm∶mm=1∶2∶1 ，其中 MM、Mm 的植株表
1
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2/3Mm能够自交，则F 中雄性不育
2
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，产生的配子有MR、Mr、mR、mr，比例为1∶1∶1∶1，则F 中有9种基因型，分别为：
1
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，F 均表现
1
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F 的体细胞中含有0个 H
1
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、植体甲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：利用雄性不育株与植株甲
杂交，子代中大花植株即为所需植株) 。
注意事项：
1.本训练时间60分钟，满分100分。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动、用橡皮擦
干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．玉米籽粒的黄色和白色为一对相对性状。下列实验方案中，一定能判断显隐性的是（ ）
A．让籽粒为黄色和籽粒为白色的两植株杂交
B．让籽粒为黄色和籽粒为白色的两植株分别自交
C．让籽粒为黄色和白色的两植株杂交得F，F 自交
1 1
D．让籽粒为黄色和白色的两植株进行正交和反交
【答案】C
【解析】若显性个体为杂合子，则无论黄色是显性还是隐性，杂交的子代比例都为1：1，无法判断显隐性，
A错误；若显性个体为纯合子，则黄色和白色个体自交都不会发生性状分离，无法判断显隐性，B错误；
若显性个体为杂合子，F 中有隐性纯合子和杂合子，让F 自交，后代发生性状分离的个体表现出的性状为
1 1
显性性状；若显性个体为纯合子，F 只表现一种性状，F 表现出来的性状为显性性状，C正确；若显性个
1 1
体为杂合子，则无论黄色是显性还是隐性，正反交的子代比例都为1：1，无法判断显隐性，D错误。
2．采用下列哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传学问题（ ）
①鉴定一只白羊是否为纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的基因型
A．杂交、自交、测交、测交B．杂交、杂交、杂交、测交
C．测交、测交、杂交、自交
D．测交、杂交、自交、测交
【答案】D
【解析】①用测交法可鉴别一只白羊是纯合体还是杂合体，如果后代只有显性个体，则很可能是纯合体；
如果后代出现隐性个体，则为杂合体，①是测交；②在一对相对性状中区分显隐性，可用杂交来判断，②
是杂交；③用自交法可不断提高小麦抗病品种的纯合度，因为杂合体自交后代能出现显性纯合体，并淘汰
隐性个体，③是自交；④检验杂种F1的遗传因子组成，可用测交来判断，④是测交；综上，①～④依次
对应测交、杂交、自交、测交，ABC错误，D正确。
3．番茄的红果（R）对黄果（r）为显性。以下关于鉴定一株红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述，
正确的是 （ ）
A．可通过与红果纯合子杂交来鉴定
B．可通过与黄果杂交来鉴定
C．不能通过该红果植株自交来鉴定
D．不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
【答案】B
【解析】无论该红果基因型是RR还是Rr，与红果纯合子（RR）杂交后代都是红果（R_） ，所以不能通
过与红果纯合子杂交来鉴定，A错误；如果后代都是红果（Rr），则该红果植株是纯合子；如果后代有红
果也有黄果（Rr、rr），则该红果植株是杂合子，故红果植株基因型（RR或Rr）可通过与黄果纯合子
（rr）杂交来鉴定，B正确；如果后代都是红果（RR），则该红果植株是纯合子；如果后代有红果也有黄
果（RR、Rr、rr），则该红果植株是杂合子（Rr），故能通过该红果植株自交来鉴定，C错误；如果后代
都是红果（RR、Rr），则该红果植株是纯合子（RR）；如果后代有红果也有黄果（RR、Rr、rr），则该
红果植株是杂合子（Rr），故可通过与红果杂合子（Rr）杂交来鉴定，D错误。
4．若用玉米为实验材料，验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论，影响最小的是（
）
A．所选实验材料是否为纯合子
B．所选相对性状的显隐性是否易于区分
C．所选相对性状是否受一对等位基因控制
D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
【答案】A【解析】实验材料是否为纯合子对于验证孟德尔分离定律基本无影响，因为杂合子也可用来验证孟德尔分
离定律，A正确；显隐性不容易区分，容易导致统计错误，影响实验结果，B错误；所选相对性状必须受
一对等位基因的控制，如果受两对或多对等位基因控制，则可能符合自由组合定律，C错误；不遵守操作
流程和统计方法，实验结果很难说准确，D错误。
5．已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1
只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是（ ）
A．长翅是显性性状还是隐性性状
B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
【答案】C
【解析】根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A不符合题意；根据杂交的后代
发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B不符合题意；无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常
染色体上，后代中均会出现长翅:截翅=3:1的分离比，C符合题意；根据后代中长翅:截翅=3:1可知，控制
翅形的基因符合基因的分离定律，故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的，D不符合题意。
6．豌豆的红花和白花是一对相对性状。用一株开红花的植株和一株开白花的植株作亲本进行杂交，F1的
性状及其比例为：红花白花=1：1．据此可作出的判断是（ ）
A．这对相对性状只能由一对等位基因控制
B．红花一定为显性性状，白花一定为隐性性状
C．红花亲本一定是杂合子，白花亲本一定是纯合子
D．杂合亲本在形成配子时，一定有等位基因的分离
【答案】D
【解析】根据题中的实验结果无法判断显隐关系，也不能判断该性状只由一对等位基因控制，例如若豌豆
的花色受两对等位基因A/a、B/b控制，红花植株的基因型为 Aabb（aabb），白花植株的基因型为 aabb
（Aabb）时，两植株杂交，F1的表现型及比例为红花：白花=1：1，A错误；若豌豆的花色受一对等位基
因A/a控制，红花植株的基因型为Aa（aa），白花植株的基因型为aa（Aa）时，两植株杂交，后代的表现
型及比例均为红花：白花=1：1，所以根据本实验无法判断这对性状的显隐性关系，也无法判断亲本的基
因型，B、C错误；杂合亲本的基因型中一定存在等位基因，在形成配子时，一定有等位基因的分离，分
别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，D正确。
7．某昆虫的性别决定方式为ZW型，后代数量多，体色受一对等位基因Aa决定。研究人员让两只黑色个体进行了杂交实验（如下）：
黑色（雌）×黑色（雄）→黑色：褐色=3:1
不考虑突变，下列推断不正确的是（ ）
A．该昆虫的黑色和褐色这对相对性状中，黑色为显性性状
B．亲本雄性一定是杂合子，子代雄性有纯合子和杂合子
C．亲代雌虫不一定同时存在黑色基因和褐色基因
D．仅统计子代黑色个体中性比，不能判断该等位基因位于常染色体还是性染色体
【答案】D
【解析】黑色亲代杂交，子代出现褐色，说明黑色为显性性状，A正确；用Aa表示控制该性状的基因，
如果这对基因在常染色体上亲代基因型是 Aa，子代雌性和雄性的基因型及比例为AA：Aa：aa=1:2:1，如
果这对基因在 Z 染色体上，亲代基因型是 ZAZa和 ZAW，子代基因型及比例为 ZAZA：ZAZa：ZAW：
ZaW=1:1:1:1，所以亲本雄性一定是杂合子，子代雄性一定有纯合子和杂合子，B正确；如果这对基因在Z
染色体上，亲代雌性基因型是ZAW，不存在黑色基因，C正确；如果这对基因在常染色体上，则子代都有
黑色（aa），如果这对基因在性染色体（Z染色体）上，则黑色都是雌性，因此可以判断这对基因位于常
染色体还是性染色体，D错误。
8．某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控
制这对相对性状的基因（B/b）位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是
A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
【答案】C
【解析】由于父本无法提供正常的Xb配子，故雌性后代中无基因型为XbXb的个体，故窄叶性状只能出现
在雄性植株中，A正确；宽叶雌株的基因型为XBX-，宽叶雄株的基因型为XBY，若宽叶雌株与宽叶雄株杂
交，当雌株基因型为XBXb时，子代中可能会出现窄叶雄株XbY，B正确；宽叶雌株与窄叶雄株，宽叶雌株
的基因型为XBX-，窄叶雄株的基因型为XbY，由于雄株提供的配子中Xb不可育，只有Y配子可育，故后
代中只有雄株，不会出现雌株，C错误；若杂交后代中雄株均为宽叶，且母本的Xb是可育的，说明母本只
提供了XB配子，故该母本为宽叶纯合子，D正确。
9．已知家鸡的无尾（A）对有尾（a）是显性。现用有尾鸡（甲群体）相互交配产生的受精卵孵小鸡，在
孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状（乙群体）。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变，下列方案中可行的是
A．乙群体×乙群体，子代孵化早期不向卵内注射胰岛素
B．甲群体×乙群体，子代孵化早期向卵内注射胰岛素
C．甲群体×甲群体，子代孵化早期不向卵内注射胰岛素
D．乙群体×乙群体，子代孵化早期向卵内注射胰岛素
【答案】A
【解析】胰岛素会使有尾鸡相互交配孵化的小鸡表现出无尾性状，欲研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引
起基因突变，由于无尾对有尾是显性，则可将乙群体无尾鸡相互交配，且在卵化早期不注射胰岛素，若后
代全为有尾鸡，则胰岛素不会引起基因突变，若后代有无尾鸡，则胰岛素引起基因突变，A正确。
10．某品种小鼠的毛色受AY、A、a三个复等位基因控制，其中AY决定黄色，A基因决定鼠色，a基因决
定黑色，该组复等位基因位于常染色体上，且AY基因纯合时会导致小鼠胚胎时期死亡。已知基因AY对
A、a为显性，A对a为显性。现用一对基因型为AYA和AYa的小鼠杂交，获得F1，F1中雌雄个体自由交
配得到F2。下列相关叙述正确的是（ ）
A．构成基因AY、A和a的碱基种类和排列顺序都不同
B．F1中AY：A：a基因频率之比为2：1：1
C．基因AY、A和a在遗传时遵循基因的自由组合定律
D．F2小鼠中黄色：鼠色：黑色＝4：3：1
【答案】D
【解析】构成基因AY、A和a的排列顺序不同，碱基种类相同，A错误；F1为1AYAY（死亡）、1AYA
（黄色）、1AYa（黄色）、1Aa（鼠色），故F1中AY：A：a基因频率之比为1：1：1，B错误；该组复
等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，在遗传时遵循分离定律，C错误；F1个体
自由交配，由于该群体中配子比例为AY∶A：a=1∶1∶1，F2为AYAY（死亡）＝1/9、AYA（黄色）＝
2/9、AYa（黄色）＝2/9、Aa（鼠色）＝2/9、AA（鼠色）＝1/9、aa（黑色）＝1/9，因此F2中AYA黄色：
AYa黄色∶Aa鼠色∶AA鼠色∶aa黑色＝2∶2∶2∶1∶1，即F2中黄色∶鼠色∶黑色＝4∶3∶1，D正确。
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得
5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．某自花传粉植物有紫化和白花两种类型，受细胞核基因控制。选择某紫花植株自交，所得的子代数量
足够多，F1中开白花植株的比例为7/16，其余均开紫花（不考虑基因突变和交叉互换，各种基因型个体产
生后代的数量大致相同）。下列相关分析错误的是（ ）
A．若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1/7不参与受精B．若受一对等位基因控制且杂合子产生的某种花粉部分致死，F1紫花自交后代白花占21/32
C．若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
D．若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的植迷开白花
【答案】AB
【解析】若受一对等位基因控制，即紫花亲本为杂合子（假设为 Aa），若某一种配子6/7不参与受精，即
A:a=1:7，另外一种配子A:a=1:1，产生的后代符合开白花植株（aa）的比例为7/16，A错误；若受一对等
位基因控制且亲本杂合子（假设为Aa）产生的某种花粉部分致死，结合A选项分析可知，应该是花粉中A
配子6/7致死，亲本（Aa）产生的精子A:a=1:7，卵细胞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，B错误；若受两对等位基因控制，F1中开白花植株的比例为7/16，则F1中紫花：白
花=9:7，说明紫花植株的基因型为A-B-，其余外白花，两对基因能自由组合，亲本的基因型为AaBb，对
亲本植株进行测交，则子代中紫花（AaBb）：白花植株（Aabb+aaBb+aabb）=1：3，故子代中白花植株的
比例为3/4，C正确；若受两对等位基因控制，两对基因能自由组合，亲本的基因型为 AaBb，F1的紫花植
株AABB：AaBB：AaBb：AABb=1:2:4:2，F 的紫花植株进行自交，后代为白花（A-bb+aaB-+aabb）的比
1
例=0+2/9×1/4+4/9×7/16+2/9×1/4=11/36，D正确。
12．某二倍体植物中，植株的茎色有紫茎和绿茎，叶形有全缘叶、裂叶和丝状叶。研究人员分别采集紫茎、
全缘叶植株的花粉，经花药离体培养获得幼苗后，单独统计各植株花粉的培育结果，其中幼苗表型最多的
一组培育结果如表。针对该植物的茎色、叶形而言，下列分析正确的是（ ）
性 紫茎、丝状
紫茎、全缘叶 紫茎、裂叶 绿茎、全缘叶 绿茎、丝状叶 绿茎、裂叶
状 叶
数
100株 102株 198株 101株 99株 202株
量
A．控制茎色的基因与控制叶形的基因遵循自由组合定律
B．该类植株自交子代中，三种叶形的比例为9∶6∶1
C．该实验所获得的植株发育成熟后能够产生可育的子代
D．某一绿茎、全缘叶植株最多能产生4种基因型的配子
【答案】AD
【解析】据表可知，6种表型植株的数量之比为1∶1∶2∶1∶1∶2，紫茎∶绿茎≈1∶1，全缘叶∶裂叶∶
丝状叶≈1∶2∶1，表中数据为幼苗表型最多的一组培育结果，说明茎色受1对等位基因的控制，叶形受2
对等位基因的控制，且这3对等位基因独立遗传，因此控制茎色的基因与控制叶形的基因遵循自由组合定
律，A正确；控制叶形的2对等位基因间存在基因互作，假设控制叶形的相关基因用A/a、B/b表示，含2种显性叶形基因的植株（A_B_）表现为全缘叶，没有叶形显性基因的植株（aabb）可能表现为裂叶，也可
能表现为丝状叶（同样，A_bb和aaB_的表型可能相同，也可能不同），因此该类植株自交，子代三种叶
形的比例可能为9∶6∶1或9∶3∶4，B错误；通过花药离体培养所获得的植株为单倍体，二倍体的单倍
体中不存在同源染色体，通常高度不育，C错误；紫茎对绿茎为显性，绿茎植株只含有控制茎色的隐性基
因，全缘叶植株的叶形基因型有4种（AABB、AABb、AaBb、AaBB），当某全缘叶杂合子含有2个显性
基因（AaBb）时，其可产生4种基因型的配子，D正确。
13．山羊的毛色有白色和灰色，角形有盘状和直角状。山羊甲、乙交配．所得 F1均表现为灰毛盘状角，
F1雌雄交配所得F2的表型及比例为灰毛盘状角：白毛盘状角：灰毛直角：白毛直角=27：21：9：7。上述
所涉及的基因位于非同源染色体上，下列推断错误的是（ ）
A．山羊的毛色和角形分别受一对等位基因控制
B．盘状角对直角为显性，若仅考虑角形，F1的基因型相同
C．F 中白毛直角杂合子雌雄交配，F3中灰毛直角个体占1/8
2
D．F 的灰毛个体中，约有1/9的个体测交子代均为灰毛
2
【答案】A
【解析】由题意可知，子二代中灰色：白毛=9:7，是9:3:3:1的变式，故该相对性状受两对等位基因控制，
A错误；由于子一代全为盘状角，但子二代却出现盘状角：直角=3：1，则盘状角为显性，若仅考虑角形，
F₁的基因型相同均为杂合子，B正确；F₂中白毛直角杂合子雌雄交配，由于直角为隐性性状，不考虑其影
响，若用A.a以及B.b来表示毛色，则白毛杂合子为 Aabb：aaBb=1：1，计算产生的配子所占比例则
Ab=1/4，aB=1/4，ab=1/2，则子三代中灰毛直角个体1/4×1/4×2=1/8，C正确；若用A.a以及B.b来表示毛
色，则子二代灰毛个体基因型及比例为AABB：AABb：AaBB：AaBb=1：2：2：4，即组合②灰毛子代中
有1/9的个体基因型为AABB，它们测交结果都是灰毛，D正确。
三、非选择题：本题共3小题，共55分。
14（18分）．已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑
翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：① aaBBEE、② AAbbEE 和
③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对
等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行
验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
【答案】（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，
则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上（9分） （2）选择①×②杂交组合进行正反交，
观察F1雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚
毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上（9分）
【解析】（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现
四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，
则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
（2）选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得
到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都
位于X染色体上。
（1）实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色
体上，如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于位于一对染色体上。
实验过程：（以判定A/a和B/b是否位于位于一对染色体上为例）
预期结果及结论：
若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和
B/b位于位于两对染色体上；否则A/a和B/b位于同一对染色体上。
（2）实验思路：将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上，拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b
位于X染色体上分别进行验证。如利用①和③进行杂交实验去验证A/a位于X染色体上，利用②和③进行
杂交实验去验证B/b位于X染色体上。
实验过程：（以验证A/a位于X染色体上为例）
取雌性的①和雄性的③进行杂交实验：
预期结果及结论：
若子一代中雌性全为有眼，雄性全为无眼，则A/a位于X染色体上；
若子一代中全为有眼，且雌雄个数相等，则A/a位于常染色体上。15（15分）．玉米(2n=20)是雌雄同株异花传粉植物。回答下列问题：
（1）玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。现有一包子粒饱满的玉米种子和一
包子粒凹陷的玉米种子，欲通过实验判断该对相对性状的显隐性关系，请简要写出一种实验思路和预期的
实验结果及结论：
实验思路： 。
预期实验结果结论： 。
（2）玉米胚乳蛋白质层的颜色有紫色、红色和白色，受两对等位基因A/a、B/b控制，A和a分别控制基
本色泽的有和无，B和b分别控制紫色和红色。科研人员将紫色品种玉米和白色品种玉米杂交，所得F1全
为紫色，F1自交得F2，F2的表现型及比例为：紫色∶红色∶白色=9∶3∶4，由此可知，玉米胚乳蛋白质
层颜色的遗传符合 定律；从基因之间相关作用的角度分析，F2中白色蛋白质层的玉米占4/16
的可能原因是 。
（3）三体是指二倍体细胞中一对同源染色体多了一条。遗传学中可用三体植株为材料进行杂交实验来确
定基因位置。已知玉米子粒的非糯性对糯性为显性，受一对等位基因 W/w控制，欲探究W/w是否位于玉
米的9号染色体上，现有正常的和9号染色体三体的纯合植株可供选择，请简要写出实验思路和预期结果
及结论：（假设9号染色体三体的植株减数分裂时三条9号染色体中任意两条配对，另外一条随机移向一
极）
实验思路：选择正常的糯性植株与 为亲本进行杂交，收获F1，将F1单独种植，单独收获每株
上的种子（F2）并分别进行统计。
预期实验结果及结论：
①若 ，则W/w基因不位于9号染色体。
②若单独收获每株所得种子中非糯性与糯性的比例存在35∶1，则W/w基因位于9号染色体。
【答案】（1）将两包玉米种子分别单独种植，分别进行每种玉米的自交和两种玉米的杂交，收获种子，
观察种子表现型（2分） 若某种玉米自交后代发生性状分离，则该种玉米子粒性状为显性，另一种为
隐性；若自交均未发生性状分离，则两种玉米杂交所得后代表现出的性状即为显性性状（4分）
（2）自由组合（1分） A和a分别控制基本色泽的有和无，只有当A基因存在时，才能表现为紫色
或红色；无A基因时，B和b基因可能无法表达，使基因型为aaBB、aaBb和aabb的玉米均表现为白色（4
分）
（3）9号三体的非糯性植株（2分） 收获每株所得种子非糯性与糯性比例均为3∶1（2分）
【解析】（1）现有一包子粒饱满的玉米种子和一包子粒凹陷的玉米种子，由于不知道两包种子是否为纯
合子，所以可将两包玉米种子分别单独种植，分别进行每种玉米的自交和两种玉米的杂交，收获种子，观察种子表现型；若某种玉米自交后代发生性状分离，则该种玉米子粒性状为显性，另一种为隐性；若自交
均未发生性状分离，说明两种玉米均为纯合子，则两种玉米杂交所得后代表现出的性状即为显性性状。
（2）根据F2的表现型及比例为：紫色∶红色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，所以玉米胚乳蛋白
质层颜色的遗传符合自由组合定律；由于A和a分别控制基本色泽的有和无，只有当A基因存在时，才能
表现为紫色或红色；无A基因时，B和b基因可能无法表达，使基因型为aaBB、aaBb和aabb的玉米均表
现为白色，故F2中白色蛋白质层的玉米占4/16。
（3）由于三体植株减数分裂时三条9号染色体中任意两条配对，另外一条随机移向一极，故基因W/w在
9号染色体上或不在9号染色体上，产生的含有W或w基因的配子的类型和比例不同，从而在子代会表现
不同的表现型，所以实验思路：选择正常的糯性植株与9号三体的非糯性植株为亲本进行杂交，收获F1，
将F1单独种植，单独收获每株上的种子（F2）并分别进行统计。若W/w基因不位于9号染色体，则亲本
基因型为ww×WW，子一代的基因型均为Ww，子一代自交后代均为W-∶ww=3∶1；若W/w基因位于9
号染色体，则亲本基因型为ww×WWW，子一代的基因型为WWw、Ww，WWw产生配子类型和比例为
WW∶Ww∶W∶w=1∶2∶2∶1，则子一代WWw自交后代为W-∶ww=35∶1，而子一代Ww自交后代均
为W-∶ww=3∶1；根据上述分析可知预期实验结果及结论为： ①若收获每株所得种子非糯性与糯性比例
均为3∶1，则W/w基因不位于9号染色体。②若单独收获每株所得种子中非糯性与糯性的比例存在
35∶1，则W/w基因位于9号染色体。
16（22分）.遗传变异是生物界普遍存在的现象，回答下列有关遗传变异的问题：
（1）羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因（N/n）控制；黑毛和白毛
由等位基因（M/m）控制，且黑毛对白毛为显性。公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母
羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一
代群体中母羊的表现型及其比例为有角∶无角=1∶3；公羊的表现型及其比例为有角∶无角=3∶1。某同学
为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子
二代中黑毛∶白毛=3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染
色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若 ，则说明
M/m是位于X染色体上；若 ，则说明M/m是位于常染色体上。
（2）某雌雄同株异花授粉的二倍体植物（2n=30）种群中，高茎（A）对矮茎（a）为完全显性，且无累积
效应。以基因型Aa的植株为材料，经多次诱变等手段，最终选育到了一株基因型为AAa的可育高茎植株，
其体细胞中基因与染色体的位置关系可能有下图中的①②③④四种类型（其余未画出的染色体都正常）。通过让该高茎植株与 植株杂交，已排除了该高茎植株为类型①、②的可能，但不能确定是类
型③还是④。请你另设计一个实验进一步确认。要求简要写出实验思路和预期实验结果及结论。
实验思路： 。
预期实验结果及结论： 。
(3) 果蝇的圆眼、棒眼由B/b控制，基因位于X染色体上。用纯合圆眼雌果蝇和棒眼雄果蝇杂交，F 全为
1
圆眼雌果蝇，偶然发现有一只棒眼雌果蝇，请从可遗传变异角度对此现象给出两种合理的解释（已知变异
果蝇的染色体数目正常） 。在不进行杂交实验的基础上，采用最简便的方法判断出现一只棒眼雌
果蝇的具体原因 （写出实验思路）。
（4）在一块高秆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状的出现是
基因突变还是环境因素造成的（简要写出实验思路、结果和结论。）
思路： 。
预期结果及结论： 。
【答案】（1）白毛个体全为雄性（2分） 白毛个体中雄性∶雌性=1∶1（2分）
（2）正常矮茎（2分） 方案一：实验思路：让该高茎植株染色体加倍，再让加倍后的植株与正常矮茎
植株杂交，观察统计子代的表现型及比例（4分）
方案二：实验思路：让该高茎植株染色体加倍，再让加倍后的植株自交，观察统计子代的表现型及比例
方案一：预期实验结果及结论：①若子代高茎：矮茎≈35：1，则原高茎植株为变异类型③②若子代全为
高茎，则原高茎植株为变异类型④（2分）
方案二：预期实验结果及结论：①若子代高茎：矮茎≈1295：1，则原高茎植株为变异类型③
②若子代全为高茎，则原高茎植株为变异类型④
(3)发生基因突变，基因B突变为b；发生染色体结构变异，含B基因的染色体片段缺失（2分） 取该
果蝇能分裂的体细胞，用龙胆紫染色后，用显微镜观察处于中期的细胞中染色体的形态结构（2分）
（4）方法1：将该矮秆小麦与高秆小麦杂交的F1，再让F1自交的F 2，统计子代性状表现（2分）
方法2：将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，观察后代性状表现
方法1：如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1（或出现性状分离），则矮秆性状是基因突变造成
的；否则，矮秆性状是环境因素引起的（4分）方法2：如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是由环境因素引起的，否则，矮秆性状是基因突变的结果
【解析】（1）如果M/m位于X染色体上，则亲本：XMXM×XmY，F 为XMXm、XMY，F 为XMXM：XmY：
1 2
XMXm：XMY=1：1：1：1，白毛个体全为雄性。如果M/m位于常染色体上，则没有性别差异，白毛个体中
雌性：雄性=1：1。
（2）类型①减数分裂形成的生殖细胞为A∶AA∶Aa∶a=2∶1∶2∶1，可以简化为含A配子与只含a配子
之比为5∶1。根据自由组合定律，类型③减数分裂形成的生殖细胞为AO∶AA∶Aa∶aO=1∶1∶1∶1，可
以简化为含A配子与只含a配子之比为3∶1。则类型①与类型③杂交子代中，只含a的呈矮茎性状的个体
为（1/6）×（1/4）=1/24，则呈高茎性状的个体为1-（1/24）=23/24，所以子代表现型及比例为高茎∶矮茎
=23∶1。要区分类型③与类型④，无论让它们分别自交，还是让它们分别测交，它们的子代表型及比例都
一样，达不到区分的目的。而染色体加倍后再进行自交或测交就可以达到目的。染色体加倍后类型③的基
因型可表示为AAaaAAoo，其减数分裂形成含A的生殖细胞∶只含a 的生殖细胞=（5∶1）2=25:5:5:1，所
以加倍后的类型③测交，子代高茎∶矮茎=35∶1，加倍后的类型③若自交，子代高茎：矮茎=1295∶1；染
色体加倍后类型④的基因型为AAaaAA，其减数分裂形成含A 的生殖细胞占100%，所以加倍后的类型④
测交，子代全为高茎，加倍后的类型④若自交，子代也全为高茎，据此可将二者区分开来。因此实验思路
可表述为：让该高茎植株染色体加倍，再让加倍后的植株与正常矮茎植株杂交，观察统计子代的表现型及
比例（或让该高茎植株染色体加倍，再让加倍后的植株自交，观察统计子代的表现型及比例）
则相关的结果和结论为：①若子代高茎：矮茎≈35：1，则原高茎植株为变异类型③；②若子代全为高茎，
则原高茎植株为变异类型④。（或①若子代高茎：矮茎≈1295：1，则原高茎植株为变异类型③②若子代
全为高茎，则原高茎植株为变异类型④）
（3）XBXB和XbY杂交，偶然发现了一只棒眼雌果蝇（XbXb或XbX-），若基因型为XbXb，则发生基因突变，
基因B突变为b；若基因型为XbX-（一条X染色体上控制眼型的B基因片段缺失）则发生染色体结构变异，
含B基因的染色体片段缺失。染色体片段缺失属于细胞水平上的变异，光学显微镜下可见，故取该果蝇能
分裂的体细胞，用龙胆紫染色后，用显微镜观察处于中期的细胞中染色体的形态结构来判断变异的类型。
（4）在一块纯合高秆小麦田中，发现了一株矮秆小麦，该矮秆性状的出现可能是基因突变造成的，也可
能是环境因素造成的。根据各种可遗传变异特点。可设计如下实验方案进行探究：
思路：
方法1：将该矮秆小麦与高秆小麦杂交的F1，再让F1自交的F2，统计子代性状表现。
方法2：将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，观察后代性状表现。
预期结果及结论：
方法1：如果子一代为高秆，子二代高秆：矮秆=3：1或出现性状分离，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境因素引起的。
方法2：如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是由环境因素引起的，否则，矮秆性状是基因突变的结果。
