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热点微练 21 有关变异类型的实验探究
(时间：15分钟)
[规律方法]
[方法体验]
1.(2021·河南名校联盟尖子生调研)果蝇为XY型性别决定生物，是遗传学研究的理想材料。
其体色中的灰体与黑檀体为一对相对性状(相应基因用A、a表示)；红眼与白眼为一对相对
性状(相应基因位于X染色体上，用B、b表示)。图示为一只果蝇的染色体组成示意图。请
回答以下问题：
(1)该果蝇的性别为________，做出此判断的理由是________________________。
(2)遗传学家布里吉斯用白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，子一代中，2 000～3
000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇。请你从可遗传的变异角度提出三种假设，对
子一代中白眼雌果蝇形成的原因进行说明，并写出相应F 白眼雌果蝇的基因型(说明：果蝇
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的性别由X染色体数量决定；含有一条X染色体的个体为雄性，如XY及没有Y染色体的
XO，均为雄性；含有两条X染色体的个体为雌性；X染色体上没有相应基因的记为X－；
不存在OY及XXX个体)。假设一：____________________________________________________________ ；
F 白眼雌果蝇基因型为________。
1
假设二：____________________________________________________________ ；
F 白眼雌果蝇基因型为________。
1
假设三：____________________________________________________________；
F 白眼雌果蝇基因型为________。
1
(3)现有雌雄灰体果蝇与雌雄黑檀体果蝇若干，请设计一个一次性杂交实验方案，要求能根
据F 的表型情况可以判断出灰体与黑檀体之间的显隐性关系，以及控制体色的基因位于 X
1
染色体上还是常染色体上(要求写出实验方案即可)。
答案 (1)雄性 具有两条异型的性染色体
(2)亲本红眼雄果蝇(XBY)产生配子时发生基因突变，形成的Xb精子与正常的Xb卵细胞结合
XbXb 亲本红眼雄果蝇(XBY)产生配子时发生X染色体部分缺失，失去了红眼基因，形成
的X－精子与正常的Xb卵细胞结合 XbX－ 亲本白眼雌果蝇(XbXb)产生配子时发生染色体
数目变异，形成的XbXb卵细胞与正常的Y精子结合 XbXbY(答案合理即可，与顺序无关)
(3)用灰体雌蝇×黑檀体雄蝇、灰体雄蝇×黑檀体雌蝇两个杂交组合进行正反交实验；每个
杂交组合选用多对果蝇；统计分析子代表型及其比例
解析 (1)由于该果蝇具有两条异型的性染色体，故其性别为雄性。(2)可遗传的变异包括基
因突变、基因重组和染色体变异。遗传学家布里吉斯用白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇
(XBY)杂交，子一代中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇。该白眼雌果
蝇出现的原因可能有以下几种情况：①亲本红眼雄果蝇(XBY)产生配子时发生基因突变，形
成的Xb精子与正常的Xb卵细胞结合；F 白眼雌果蝇基因型为XbXb；②亲本红眼雄果蝇
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(XBY)产生配子时发生X染色体部分缺失，失去了红眼基因，形成的X－精子与正常的Xb卵
细胞结合；F 白眼雌果蝇基因型为XbX－；③亲本白眼雌果蝇(XbXb)产生配子时发生染色体
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数目变异，形成的XbXb卵细胞与正常的Y精子结合，F 白眼雌果蝇基因型为XbXbY。(3)要
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判断出相对性状之间的显隐性关系，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上，
通常采用正反交实验。用灰体雌蝇×黑檀体雄蝇、灰体雄蝇×黑檀体雌蝇两个杂交组合进
行正反交实验；每个杂交组合选用多对果蝇；统计分析子代表型及其比例。
2.(2020·保定市调研)女娄菜是一种雌雄异株的植物，其性别决定方式为 XY型。女娄菜的
高茎与矮茎、红花与白花、圆粒与皱粒各受一对等位基因控制，科研人员利用高茎红花圆
粒雌株与矮茎红花圆粒雄株杂交，其子一代表型如下表。子一代(F ) 高茎∶矮茎 红花∶白花 圆粒∶皱粒
1
1/2雌性 1∶1 1∶0 3∶1
1/2雄性 1∶1 1∶1 3∶1
(1)通过分析可以确定属于显性性状的是______________。结合题中信息能判断控制女娄菜
的粒型和花色的基因的遗传遵循自由组合定律，请说明原因：
____________________________________________________。
(2)已知株高基因位于常染色体上，高茎为显性性状。若延长日照时间，控制株高的基因为
隐性纯合时雌性植株会发生性反转，而雄性植株没有此现象。让F 中的高茎植株杂交并延
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长日照时间，后代雌雄植株之比为________。
答案 (1)红花和圆粒 据表中数据能确定控制花色的基因位于X染色体上，控制粒型的基
因位于常染色体上 (2)3∶5
解析 (1)由题意可知，单独考虑女娄菜的高茎与矮茎性状，高茎雌株与矮茎雄株杂交，子
一代雌雄之比为1∶1，且雌雄女娄菜中高茎∶矮茎＝1∶1，据此无法判断高茎与矮茎的显
隐性；单独考虑女娄菜的红花与白花性状，红花雌株与红花雄株杂交，子代雌雄之比为
1∶1，且在子代雌株中红花∶白花＝1∶0，子代雄株中红花∶白花＝1∶1，说明红花为显
性性状，控制该性状的基因位于X染色体上，且亲本雌株为杂合子；单独考虑女娄菜的圆
粒与皱粒性状，圆粒雌株与圆粒雄株杂交，子一代雌雄之比为1∶1，且雌雄女娄菜中圆粒
∶皱粒＝3∶1，可知圆粒为显性性状。由以上分析可知，控制花色的基因位于X染色体上，
控制粒型的基因位于常染色体上，因此控制上述两种性状的基因的遗传遵循自由组合定律
(2)由题中信息可知，高茎雌株和矮茎雄株杂交，F 中的高茎植株为杂合子，F 高茎植株杂
1 1
交，后代中隐性纯合雌株所占的比例是1/2×1/4＝1/8，这一部分植株会发生性反转，故后
代中雌性个体所占的比例为1/2－1/8＝3/8，雄性个体所占的比例为1/2＋1/8＝5/8，后代雌
雄植株之比为(3/8)∶(5/8)＝3∶5。
3.(2020·华大新高考联盟联考)大豆原产中国，通称黄豆，现广泛栽培于世界各地，是重要
的粮食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。
(1)大豆的紫花和红花是由一对等位基因控制的相对性状，具有相对性状的两个亲本杂交，
F 再自交，F 中紫花∶红花＝3∶5，据此可判断________是显性性状。
1 2
(2)科学家用射线对大豆种群进行诱变处理，并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和
乙，均为单基因隐性突变体。
①诱变可以使同一基因往不同的方向突变，也可使不同的基因突变，这体现了基因突变具
有________________的特点。②请设计一种杂交方案，探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致。(要
求写出杂交方案、结果预期与结论)
答案 (1)紫花
(2)①不定向性和随机性
②杂交方案：将突变体甲与野生型大豆杂交获得F ，再将F 与突变体乙杂交得F ，观察并
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统计F 雄性可育与雄性不育的比例。
2
结果预期与结论：若F 中均为雄性可育，说明这两种突变体是由不同基因突变所致。
2
若F 中雄性可育∶雄性不育＝1∶1，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
2
(或杂交方案：将突变体甲、突变体乙分别与野生型大豆杂交获得 F 、F ，再将F 与
甲1 乙1 甲1
F 杂交得F，观察并统计F 雄性可育与雄性不育的比例。
乙1 2 2
结果预期与结论：若F 中均为雄性可育，说明这两种突变体是由不同基因突变所致。
2
若F 中雄性可育∶雄性不育＝3∶1，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。)
2
解析 (1)由题意具有相对性状的两个亲本杂交，F 再自交，F 中紫花∶红花＝3∶5，可推
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知，亲本为Aa×aa类型，F 为Aa、aa，进而可知紫花为显性性状。(2)诱变可以使同一基
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因往不同的方向突变，这体现了基因突变的不定向性，也可使不同的基因突变，这体现了
基因突变的随机性。将突变体甲与野生型大豆杂交获得 F ，再将F 与突变体乙杂交得F ，
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观察并统计F 雄性可育与雄性不育的比例，即可得出结论。(或将突变体甲、突变体乙分别
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与野生型大豆杂交获得F 、F ，再将F 与F 杂交得F ，观察并统计F 雄性可育与
甲1 乙1 甲1 乙1 2 2
不育的比例，即可得出结论。)
4.(2020·福州市调研)摩尔根实验室常年用果蝇进行遗传学研究。1917年，某研究人员在纯
合红眼果蝇品系中发现了一只缺刻翅变异的雌果蝇。研究者进行如下杂交实验(不考虑X、
Y的同源区段)：
亲代 红眼缺刻翅♀ × 白眼正常翅♂
↓
子代 白眼缺刻翅♀ 红眼正常翅♀ 红眼正常翅♂
1 ∶ 1 ∶ 1
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点是
(至少答两点)。
(2)从果蝇的眼色性状分析，红眼和白眼是一对________。子代雌蝇有两种表型，说明雌性
亲本产生了________种类型的配子。
(3)关于缺刻翅变异性状的出现，存在以下两种假设：假设一：缺刻翅变异是X染色体上控制正常翅型的基因pr发生显性突变引起的，但上述杂
交子代中出现了表型为________的个体，说明该假设难以成立。
假设二：研究者认为“染色体缺失”能解释上述现象，即含一条部分缺失的X染色体的雌
性子代发育成缺刻翅，而含部分缺失的X染色体的雄性子代不能发育。若该假设成立，请
画出子代白眼缺刻翅♀和红眼正常翅♀的性染色体组成图，并在适当位置标出相关基因。
如图为果蝇红眼基因B及正常翅基因pr在X染色体上的位置。
答案 (1)易饲养、繁殖快、具有易于区分的相对性状、染色体数目少
(2)相对性状 2
(3)白眼缺刻翅♀
如图所示
解析 (1)果蝇具有易饲养、繁殖快、具有易于区分的相对性状、染色体数目少等特点，因
此常被用作遗传学的实验材料。(2)据题中信息可判断，果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
据题干信息，某研究人员在纯合红眼果蝇品系中发现了一只缺刻翅变异的雌果蝇，可知红
眼缺刻翅雌果蝇亲本有关红眼的基因型为纯合的，该红眼缺刻翅雌果蝇与白眼正常翅雄果
蝇杂交，子代的表型及比例为：白眼缺刻翅雌果蝇∶红眼正常翅雌果蝇∶红眼正常翅雄果
蝇＝1∶1∶1，可推测红眼对白眼为显性，且相关基因位于 X染色体上。由于白眼正常翅
雄性亲本只含有一条X染色体，而后代雌果蝇有关眼色性状有两种表型，可说明雌性亲本
产生了两种类型的配子。(3)假设一：缺刻翅的产生是X染色体上控制正常翅型的基因pr发
生显性突变导致，则子代中表型及比例应为红眼缺刻翅♀∶红眼正常翅♀∶红眼缺刻翅♂∶
红眼正常翅♂＝1∶1∶1∶1，而题干中的后代表型中却出现了白眼缺刻翅♀，说明该假设不成立。
按假设二分析亲、子代，图形如下：
