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专题03 变异与育种（大题30 道）
1．家蚕(2n=28)为ZW 型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形，受常染色体上的等位基因B、b 控制，并且存
有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状);黑色卵(A)对白色卵(a)为显性，位于10 号染色体
上；正常蚕(Os)的幼体体表不透明，油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1 杂交实验中，蚕卵形状中F2的基因型是 。蚕卵形状的遗传符合基因分离定律，其判断依据是
。
(2)研究表明，os 基因位于家蚕的Z 染色体上，W 染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os 基因位于
Z 染色体上，则其杂交亲本的基因型及杂交结果分别为 。
(3)雄蚕食桑少，蚕丝质量高，蚕农希望只养雄蚕，避免雌雄蚕混养。可通过改造W 染色体实现只养雄蚕
的目的。
①图2 中用γ 射线处理、改造W 染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交
培育了基因型为aaZW1
A的种蚕，该种蚕与白色卵雄蚕杂交，子代中 卵孵化为雄蚕。
②图3 中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中，m 基因和n 基因为隐性致死基因，os 基因能遮蔽m 基因的
致死作用。普通蚕无m、n 隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW)，请说明利用家蚕平衡致死体系繁
育雄蚕的过程 。家蚕平衡致死体系可以自稳，请用遗传图解解释其原理
(只要求写出个体的基因型，基因型写法参照下例：平衡体系中的雌蚕写作aaZmNWosA)。
【答案】(1) BB、Bb、bb F3 出现3:1 的分离比
(2)ZosZos 与ZOsW；子代雌性为油蚕，雄性为正常蚕
(3) 易位 白色 让家蚕平衡体系中的雄蚕(aaZmNZMn)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交，子代
中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW)，存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn) 致死
1
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【分析】基因自由组合定律的实质：位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于
非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，按照自由组合定律，具有两对相对性状的亲本进行杂交，子
一代产生比例是1：1：1：1 的四种类型的配子，由于雌雄配子结合是随机的，因此子一代自交产生16 中
组合方式、9 种基因型，四种表现型，四种表现型的比例是9：3：3：1。
【详解】（1）存有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状)，根据F2 圆形卵相互交配，后
代F3 圆形：椭圆形=3:1，符合一对等位基因的性状分离比，则说明圆形卵是显性性状，且蚕卵形状的遗传
符合基因分离定律F2 的基因型为BB、Bb、bb。
（2）要证明某基因位于性染色体上，常用的组合为：两条性染色体同型的隐性个体×两条性染色体不同型
的显性个体（纯合子），这样就可以得到具有相对性状的雌雄性个体，将其区分开，而若是位于常染色体
上，雌雄后代的表现型均一致。故若要通过杂交实验证明os 基因位于Z 染色体上，杂交方案为：让雄性油
蚕（ZosZos）与雌性正常蚕（ZOsW）杂交；杂交结果为：子代雌性为油蚕（ZosW），雄性为正常蚕
（ZOsZos）。
（3）①图2 中经γ 射线处理后，10 号常染色体的带有A 基因的片段转移到W 性染色体上，这种发生在非
同源染色体之间的染色体片段的转移变异类型为染色体结构变异中的易位；研究人员利用W1 通过杂交培
育了基因型为aaZW1A 的种蚕，该种蚕与白卵雄蚕杂交，白卵雄蚕基因型为aaZZ，则得到的后代基因型及
表现型为：aaZZ（白卵雄蚕）、aaZW1A（黑卵雌蚕），即子代中白卵孵化为雄蚕。
②普通蚕中无m、n 隐性致死基因（基因型为aaZMNZMN、aaZMNW），利用家蚕平衡致死体系
（aaZmNZMn）获得雄蚕，将家蚕平衡致死体系（aaZmNZMn）与普通蚕的雌蚕（aaZMNW）杂交进行杂
交，会出现：子代中雌蚕（aaZmNW、aaZMnW）致死，存活的全为雄蚕（aaZMNZmN、aaZMNZMn），
从而繁育雄蚕。家蚕平衡致死体系可以自稳，其杂交遗传图解为：
2
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2．某二倍体植物（2N=12）是闭花受粉植物，其杂种产量高、品质好、耐病性强；其雄蕊发育异常不能产
生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实的称为雄性不育植株，由可育基因为Ms、
雄性不育基因为ms 控制。育种工作者培育出了某三体新品种（如图），种子茶褐色基因为R、种子黄色基
因为r（其种子的颜色是从种皮透出的子叶的颜色，子叶由受精卵发育而来），欲通过该三体自交产生
F1，以制备杂种。较短的染色体不能正常配对，在分裂过程中随机移向细胞一极，且含有较短染色体的雄
配子不能授粉。回答下列问题：
(1)该三体植株的形成是 变异的结果。鉴定F1是否是三体最简捷的方法是 。除
此之外还可选取其 （填“分生区”或“伸长区”）材料制成装片，进行镜检。
(2)该三体的细胞在减数分裂时可形成 个正常的四分体。含有7 条染色体的雄配子占全部
雄配子的比例为 。
(3)在杂交育种中，选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行 。以F1为实验材料，继
续获得雄性不育植株的思路是： 。
(4)若该三体植株自交，所结的黄色种子占80%，且发育成的植株均为雄性不育，其余为茶褐色种子，发育
成的植株可育。该结果说明三体植株产生的含有6 条染色体和含有7 条染色体的可育雌配子的比例是
，这可能与较短的染色体在减数分裂时的丢失有关。
【答案】(1) 染色体（数目和结构） 观察该三体所结种子（或子叶）颜色 分生区
(2) 6 1/2
(3) 去雄 选择茶褐色的种子种植后进行自交，收集黄色的种子即为雄性不育系
(4)4：1
3
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【分析】根据题意，该植株的基因型为MsmsmsRrr,由于较短的染色体不能正常配对，在分裂过程中随机移
向细胞一极，则产生的配子为msr 和MsmsRr，其中，msr 的配子是正常的雄配子，MsmsRr 的雄配子是异
常的，不能和雌配子结合，则雄性个体产生的配子只有msr 能与雌配子结合，两种雌配子的种类为msr 和
MsmsRr，则受精卵为msmsrr 和MsmsmsRrr，表现型为黄色雄性不育和茶褐色可育。
【详解】（1）三体植株的形成是染色体数目变异的结果。鉴定F1 是否是三体最简捷的方法是观察种子颜
色，茶褐色种皮为三体。染色体变异在光学显微镜下能看到，除此之外还可选取其分生区材料（分裂旺
盛）制成装片，进行镜检观察染色体数目确定。
（2）由于正常体细胞（2N=12）中含有12 条染色体，由于该三体新品种的体细胞中较短的染色体不能正
常配对，在分裂过程中随机移向细胞一极，因此在减数分裂联会时能形成6 个正常的四分体。由题干分析
可知，该三体新品种只能产生msr（含6 条染色体）和MsmsRr（含7 条染色体）两种雄配子，因此含有7
条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为1/2。
（3）该二倍体植物（2N＝12）是闭花受粉植物，在杂交育种中，选择雄性不育植株作为母本的优势是不
必进行人工去雄。若以F1 为实验材料，欲继续获得雄性不育植株，实验思路为：选择茶褐色
（MsmsmsRrr）的种子种植（茶褐色可育）后进行自交，可以获得雄性不育系（msmsrr）。
（4）根据题意，该植株的基因型为MsmsmsRrr（Ms 与R 在同一条染色体上，且染色体较短），较短的染
色体不能正常配对，在分裂过程中随机移向细胞一极，故产生的配子为msr 和MsmsRr，其中，msr 的配子
是正常的配子，MsmsRr 的配子是异常的，不能和雌配子结合，则雄性个体产生的配子只有msr 能与雌配
子结合，两种雌配子的种类为msr 和MsmsRr，则受精卵为msmsrr 和MsmsmsRrr，表现型为黄色雄性不育
和茶褐色可育。由于80%为黄色雄性不育，其余为茶褐色可育，因此，说明母本产生的配子msr 占80%
（含正常染色体数目，即6 条），配子MsmsRr 占20%（含7 条染色体），故含有6 条染色体和含有7 条
染色体的可育雌配子的比例4：1。
3．研究人员在水稻杂交育种过程中发现，水稻籼、粳亚种间的杂交子代会出现花粉不育的现象。
(1)研究人员用粳稻品系D（基因型为AA，花粉100%可育）与籼稻品系M（基因型为BB，花粉100%可
育）进行杂交，得到水稻品系N，品系N 的表现型为花粉50%可育。品系N 自交，子代AB：AA=1：1。
实验结果说明品系N 产生的含有 的花粉是不育的。据此推测水稻品系N（♂）与水稻品种D（♀）杂
交，子代的基因型为 ，表现型为 。
(2)通过基因工程向品系N（AB）的体细胞中导入R 基因，经植物组织培养后获得转基因杂合植株甲（基
因型为ABR，R 表示导入了一个R 基因）。植株甲自交，子代结果如下表所示。
子代基因型
AA
AAR、AARR
AB
ABR
ABRR
BBR、BBRR
4
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比例
1/12
1/4
1/12
1/4
1/6
1/6
表现型（可育花粉占
比）
100%
100%
50%
75%
100%
100%
注：RR 表示含两个R 基因，R 表示含一个R 基因。
①据上表分析，导入的R 基因与A/B 基因位于 （填“同源”或“非同源”）染色体上。
②子代基因型AAR：AARR：BBR：BBRR﹦ 。
③根据子代基因型中含AB 的个体存在不同表现型的情况，推测R 基因的功能是 。
(3)经选育出的花粉不育的水稻，能为杂交制种过程提供便利，原因是 。
【答案】(1) B AA 花粉100%可育
(2) 非同源 恢复含B 花粉的可育 2∶1∶1∶1
(3)节省了人工去雄步骤，防止了水稻的自花传粉
【分析】基因分离定律的是指是杂合子的细胞在减数分裂形成配子的过程中位于同源染色体上的等位基因
随着同源染色体的分开而分离。
题意分析，品种D 基因型为AA，与品系M（BB）杂交，水稻N 的基因型是AB。
【详解】（1）水稻品系N（AB）产生的配子种类及比例为A：B=1：1，但自交后代分离比也为AB：
AA=1：1，说明品系N（♂）只产生了一种可育花粉A，即含B 的花粉是不育的。品系N（♂）与品种D
（AA♀）杂交，N（♂）只产生可育花粉A，后代均为AA，表现为花粉100%可育。
（2）①如果R 基因位于A 或B 所在染色体上，不会出现如表所示的表现型分离比，R 基因与A/B 基因应
位于非同源染色体上。
②由于表格中含有基因型为BBR 和BBRR 的个体说明，R 基因使含有B 的花粉表现为可育，据此可推测，
基因型为ABR 的个体产生的卵细胞的基因型及其比例为AR∶BR∶A∶B=1∶1∶1∶1，产生的精子的基因
型为AR∶BR∶A=1∶1∶1，列出棋盘可以看出，子代基因型为AAR、AARR、BBR 和BBRR 的比例为
2∶1∶1∶1。
③表格所示的子代个体中，不含R 基因的AB 个体，花粉50%可育；含1 个R 基因的AB 个体，花粉75%
可育；含2 个R 基因的AB 个体，花粉100%可育。说明R 基因的功能是恢复含B 花粉的可育性。
（3）经选育出的花粉不育的水稻，能为杂交制种过程提供便利，因为雄性不育个体不能产生可育的花粉，
因而可以省去人工去雄步骤、防止了水稻的自花传粉。
4．亨廷顿症（HD）的一种发病机制是由编码亨廷顿蛋白的基因外显子序列中的三个核苷酸（CAG）发生
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多次重复所致。下图 1 是某亨廷顿症（HD）患者家系的遗传系谱图（方框和圆圈中的数字代表患者发病
时的年龄），图 2 是图 1 每个个体 CAG 重复序列扩增后的电泳结果。请回答下列问题：
(1)亨廷顿蛋白基因中 CAG 多次重复属于 （变异方式）。据图 1、2 分析，该病是 染色体
性遗传病。
(2)由图2 中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ2 的电泳结果可推测，当该基因中CAG 重复次数
（选填“大于”、“等于”、“小于”）25 次时才可能患病。从患者发病时的年龄和 CAG 的重复次数
角度分析， 与Ⅲ1、Ⅲ2 相比，Ⅲ3 尚未发病的原因可能有 、 。
(3)下图3 是亨廷顿症致病机理图，其中前体 RNA 中被剪切下来的重复序列 RNA 异常聚集（也称 RNA
团簇）使剪接因子失去功能。过程①、③所需的原料分别是 、 ，RNA 团簇募集剪接因子后，
最终导致 缺失，从而发病。
(4)Ⅲ3（亨廷顿蛋白基因中 CAG 重复 62 次）色觉正常，其成年后和一正常女性（其父亲是红绿色盲患
者）婚配，生一患病男孩的概率是 ，若该男孩患亨廷顿症，其致病基因中 CAG 重复次数最可能为
（①大于 62 ②等于 62 ③小于 62）。
【答案】(1) 基因突变 常 显
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(2) 大于 年龄小 CAG 重复次数少
(3) 核糖核苷酸 氨基酸 Htt 蛋白
(4) 3/8 ①
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
(1)伴X 染色体隐性遗传病：发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿
传给他的外孙。
(2)伴X 染色体显性遗传病：发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
(3)常染色体显性遗传病：发病特点：患者多，多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病：发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
(5)伴Y 染色体遗传：其特点是：传男不传女。
【详解】（1）亨廷顿症发病机制是由编码亨廷顿蛋白的基因(H 基因)内含子序列中的三个核苷酸发生多次
重复所致，该变异类型属于基因突变。据图1 分析，患病的Ⅰ1 有一个正常的女儿Ⅱ1，可排除伴X 显性
遗传病，患病的Ⅱ2 有一正常的儿子Ⅲ3，可排除伴X 隐性遗传病，因此，该病的致病基因H 只能位于常
染色体上。分析图2，患病的Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅲ1 和Ⅲ2 的CAG 重复次数都有两种，由此可知，该病属于常染
色体上显性遗传病。
（2）由图2 中Ⅰ1、I2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ2 的电泳结果可推测，患者CAG 重复次数均超过25，
因此当H 基因中CAG 重复次数均大于25 次才可患病。与Ⅲ1、Ⅲ2 比Ⅲ3 未发病，结合图示，从患者发
病时的年龄和CAG 的重复次数角度分析，Ⅲ3 年龄小，未到发病年龄，且CAG 重复次数少。
（3）由图3 可知，过程①是转录、⑧是翻译，因此所需的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸，RNA 团簇募
集剪接因子后，使前体RNA 的加工过程受阻，最终导致过程③不能翻译出Htt 蛋白，从而发病。
（4）假设HD 由A/a 控制，红绿色盲由B/b 控制，则Ⅲ3(基因型为AaXBY)，其成年后和一正常女性
(aaXBXb)婚配，要求二者婚配后生一患病男孩(包括仅患HD、仅患红绿色盲、两病皆患)的概率，可以逐
对分析，患亨廷顿症的概率为1/2，生出色盲男孩的概率为1/4，正常男孩的概率也是1/4，因此二者婚后生
成患病孩子的概率为1/2×1/4+1/2×1/4+1/2×1/4=3/8，由于Ⅲ3 在减数分裂产生配子的过程DNA 复制时CAG
重复次数可能会增加，再结合图2 得出患亨廷顿症男孩H 基因中CAG 重复次数应该大于62。
5．玉米常用作遗传学的实验材料，某品种玉米体内含有A 和B 基因，A 基因决定花粉的育性，B 基因决
定植株是否存活。科研人员利用基因工程技术将抗病基因随机导入AABB（甲）植株的受精卵，获得改造
后的AaBB（乙）和AABb（丙）两种抗病植株（a 和b 分别指抗病基因插入A 和B 基因）。请回答下列问
题：
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(1)玉米可作为遗传学实验材料的原因是 （答出两点即可）。
(2)从A 和B 基因的角度分析，插入抗病基因，引起其发生的变异为 。
(3)研究发现，A 基因失活为a 基因使“花粉”的育性减少了1/3。①请从甲、乙、丙中选择实验材料，设计
杂交实验进行验证。请写出相关的遗传图解 。
(4)为进一步研究这两对基因在同源染色体上的位置关系（不考虑基因突变和交叉互换），
科研人员提出了两种假设：
假设1：两对基因分别位于两对同源染色体上；
假设2：两对基因位于一对同源染色体上。
利用上述实验中的个体设计实验，探究两对基因在同源染色体上的位置关系。（写出简要思路、预期结果
和结论） 。
【答案】(1)易培养，后代籽粒多便于统计分析；有易于区分的相对性状；易于自交、杂交
(2)基因突变
(3)
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(4)实验思路：将AaBB 和AABb 杂交获得F1，在F1 中选择基因型为AaBb 的植株自交，观察F2 的植株中
抗病与不抗病性状的比例。
预期结果：
①若F2 中抗病植株与不抗病植株的比例为9：1，则两对基因分别位于两对同源染色体上
②若F2 中抗病植株与不抗病植株的比例为1：0，则两对基因位于一对同源染色体上
【分析】 自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；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。
实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合时互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上
的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
适用条件：有性生殖的真核生物；细胞核内染色体上的基因；两对或两对以上位于非同源染色体上的非等
位基因。
【详解】（1）由于玉米易培养，后代籽粒多便于统计分析；有易于区分的相对性状；单性花，易于自交、
杂交，所以玉米常用作遗传学的实验材料；
（2）根据题干信息：a 和b 分别指抗病基因插入A 和B 基因，由此判断从A 和B 基因的角度分析，插入抗
病基因，引起其发生的变异为基因突变；
（3）研究发现，A 基因失活为a 基因使“花粉”的育性减少了1/3。杂交实验的话，需要让带a 基因的个
体做父本，进行杂交，可以让甲和乙进行杂交或者让乙自交。若让甲和乙进行杂交，甲做母本，产生AB
配子，乙做父本，产生AB 和aB 两种配子，其比例为3：2，雌雄配子随机结合，获得子代AABB（不抗
病）：AaBB（抗病）=3:2；让乙自交，则母本产生AB 和aB 两种比例为1：1 的配子，父本产生AB 和aB
两种比例为3：2 的配子，雌雄配子随机结合，获得子代AABB（不抗病）：AaBB（抗病）：aaBB（抗
病）=3:5:2。遗传图解如图所示：
9
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；
（4）科研人员提出了两种假设：假设1：两对基因分别位于两对同源染色体上；假设2：两对基因位于一
对同源染色体上。可以利用双杂合子进行自交，或者双杂合子测交的实验来进行探究；
实验思路：将AaBB 和AABb 杂交获得F1，在F1 中选择基因型为AaBb 的植株自交，观察F2 的植株中抗
病与不抗病性状的比例。预期结果：①两对基因分别位于两对同源染色体上，则母本AaBb 可以产生AB、
Ab、aB、ab 四种比例为1：1：1：1 的配子，父本AaBb 可以产生AB、Ab、aB、ab 四种比例为3：3：2：
2 的配子，B 基因决定植株是否存活，含有bb 基因的个体（比例为1/4）不能存活，AABB 的个体（比例为
1/4×3/10=3/40）为不抗病的，剩余的为抗病的（比例为27/40），即F2 中抗病植株与不抗病植株的比例为
9：1；
若两对基因位于一对同源染色体上，则A 和b 基因连锁，a 和B 基因连锁，则母本AaBb 可以产生Ab、aB
两种比例为1：1 的配子，父本AaBb 可以产生Ab、aB 两种比例为3：2 的配子，B 基因决定植株是否存活，
含有bb 基因的个体不能存活，没有AABB 不抗病的个体，能存活的全部为抗病的，即F2 中抗病植株与不
抗病植株的比例为1：0。
6．玉米（2n=20）是一年生雌雄同株异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂合子，杂
交种（F1）的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂合子表现出的某些性状优于其纯合亲本(纯系)。现阶
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段，我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种，均为杂合子。
(1)玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1B2C1C2)共同控制，两对等位基因都纯合时表现为衰退的
小穗性状。若大穗杂交种(B1B2C1C2)自交后代出现衰退的小穗性状的概率为1/2，则说明 。如
果玉米的某杂种优势性状由n 对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传。若某杂种优势品种n 对基因
都杂合(亲本)，其后代n 对基因都纯合时才表现衰退，该品种自然状态授粉留种，F2表现衰退的概率为
。
白粉病是一种造成玉米严重减产的病害。 科研人员利用基因工程技术将抗白粉病基因随机转入玉米中，
获得抗病株。为进一步研究抗病株的遗传特性，让抗病株与原种进行杂交，结果如表所示：
组别
亲本
F1
F2表型及比例
1
♀抗病株x ♂原
种
自
交
原种:抗病株
≈4.93:1
2
♂抗病株x♀原种
自
交
原种:抗病株
≈4.85:1
(2)由此可知，相对于原种的感病性状，抗病性状为 性。根据F2的表型及比例能否判断控制这对性
状的基因的遗传遵循分离定律还是自由组合定律?请说明理由 。
(3)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。
已知胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳
是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色RR（♀）×黄色rr
（♂）
紫色
二
紫色RR（♂）×黄色rr
（♀）
杂色
11
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研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测：
推测一：可能与胚乳中R 基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R 基因的来源有关。
为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型rr（♀）×甲Rr
（♂）
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr（♂）×甲Rr
（♀）
RRr
紫色
研究发现，甲在产生配子时，10 号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2 中F1出现少量基
因型为RRrr 的胚乳的原因是 。 表2 中杂交结果仅支持推测 ，理由是 。
【答案】(1) 这两对等位基因位于一对同源染色体上且不发生互换 1/2n
(2) 隐 不能 杂合子F1 自交得到的F2 表型比例既不符合分离定律又不符合自由组合定律
(3) 突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R 基因的10 号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产
生RR 型精子，与两个r 型极核结合，产生了RRrr 型胚乳 二 基因型为Rrr 与RRrr 的胚乳R 基因
数量不同，但来源均相同，表型一致都为杂色，说明子代胚乳颜色与R 基因的数量无关；基因型为RRr 和
RRrr 的胚乳中R 基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R 基
因的来源有关
【分析】基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独
立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随着同源染色体的分离而分离，分别进入两个配子中，独
立地随配子遗传给后代。
自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂形成
配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）如果两对基因位于两对同源染色体上，则会遵循基因的自由组合定律，在后代中就会出现
1/4 的衰退率；而大穗杂交种（B1B2C1C2）自交，后代出现衰退的小穗性状的概率为1/2，则说明这两对
等位基因位于一对同源染色体上，且不发生互换。先考虑一对等位基因，A1A2 自交后代有1/4A1A1、
1/2A1A2、1/4A2A2，即衰退率为1/2，后代n 对基因都纯合时才表现衰退，因此F2 表现衰退的概率为
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1/2n。
（2）由表格可知，F1 自交后代出现性状分离，且抗病株较少，可推知相对于原种的感病性状，抗病性状
为隐性。若符合分离定律， F2 的表型及比例应为3：1，若符合自由组合定律，F2 的表型及比例应为9：
3：3：1 或其变式，题中给出的F2 的表型及比例约为5：1，既不符合分离定律又不符合自由组合定律，因
此无法判断控制这对性状的基因的遗传遵循分离定律还是自由组合定律。
（3）组合三是野生型rr（♀）×甲Rr（♂），极核的基因型是r，F1 出现少量基因型为RRrr 的胚乳，则甲
产生的雄配子的基因型是RR，则可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R 基因的10 号染色体的
姐妹染色单体未分开，导致产生RR 型精子，与两个r 型极核结合，产生了RRr 型胚乳。据表2 可知，基因
型为Rrr 与RRrr 的胚乳中R 基因数量不同，但来源均相同，表型一致都为杂色，说明子代胚乳颜色与R 基
因的数量无关；基因型为RRr 和RRrr 的胚乳中R 基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色
和杂色，说明子代胚乳颜色与R 基因的来源有关，故表2 中杂交结果仅支持推测二。
7．野生型豌豆为高茎，一高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，子代的表型及比例如图1。
(1)豌豆中控制茎高的基因有A、a1和a2，已知亲本高茎豌豆的基因型为Aa1，且A 对a1、a2为显性。根据图
中的杂交结果分析，a1和a2的显隐性关系为 ，判断依据是 。
(2)图1 中，F1高茎豌豆的基因型为 。F2中，自交不发生性状分离的豌豆植株占 。
(3)对基因A、a1和a2编码的蛋白质进行检测，结果如图2。与基因A 相比，a1和a2在基因突变时均发生了
。a1和a2所控制的豌豆茎高有差异，合理的解释是 。
(4)某同学用一株纯合高茎豌豆作母本，与一株矮茎豌豆杂交。在F1高茎自交得到的F2中，高茎：矮茎约
为13:3。已知实验过程中没有发生基因突变和染色体变异，出现异常比例的原因是授粉失误，这些失误可
能为 。
【答案】(1) a1 对a2 为显性 F1 中茎豌豆自交，F2 为中茎:矮茎=3:1，说明F1 中茎的基因型为
a1a2，且a1 来自亲本高茎Aa1，a2 来自亲本矮茎，则矮茎基因型为a2a2，说明中茎(a1)对矮茎(a2)为显性
(2) Aa2 1/2
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(3) 碱基的替换 与PA 相比，Pa1 只有1 个氨基酸的差别，Pa2 除1 个氨基酸差别外，还缺失了部
分氨基酸序列，因此，Pa1 蛋白结构改变较小，具有部分活性，控制中茎，而Pa2 的蛋白结构改变较大，
失去活性，控制矮茎
(4)母本去雄不完全或授粉时间过晚，致母本上的部分花已经完成自花授粉
【分析】分析图1，高茎与矮茎杂交，后代出现新性状中茎，中茎自交，后代中茎:矮茎=3:1，由此可以推
算出中茎的基因型。分析图2，Pa1 和Pa2 均在229 易位点发生了氨基酸的改变，且Pa2 肽链缩短。
【详解】（1）已知亲本高茎豌豆的基因型为Aa1，且A 对a1、a2 为显性，对图中的杂交进行基因型分析，
如图：
由于亲本高茎与矮茎杂交，后代出现新性状中茎，F1 中茎豌豆自交，F2 为中茎:矮茎=3:1，说明F1 中茎的
基因型为a1a2，且a1 来自亲本高茎Aa1，a2 来自亲本矮茎，则矮茎基因型为a2a2，说明中茎(a1)对矮茎
(a2)为显性。
（2）已知亲本高茎豌豆的基因型为Aa1，矮茎基因型为a2a2，则F1 高茎豌豆的基因型为Aa2。F2 中，自
交不发生性状分离的基因型有AA、a2a2、a1a1，故自交不发生性状分离的豌豆植株占
（1AA+2a2a2+1a1a1）/(1AA+2a2a2+1a1a1+2Aa2+2a1a2)=1/2。
（3）与基因A 相比，a1 和a2 基因表达产物均在229 易位点发生了氨基酸的改变，由丙氨酸替换为组氨酸，
故a1 和a2 在基因突变时均发生了碱基的替换。a1 和a2 所控制的豌豆茎高有差异，是因为与PA 相比，Pa1
只有1 个氨基酸的差别，Pa2 除1 个氨基酸差别外，还缺失了部分氨基酸序列，肽链缩短，因此，Pa1 蛋白
结构改变较小，具有部分活性，控制中茎，而Pa2 的蛋白结构改变较大，失去活性，控制矮茎。
（4）豌豆是自花传粉、闭花授粉植物，在高茎豌豆与矮茎豌豆杂交时，若母本去雄不完全或授粉时间过
晚，就会导致母本上的部分花已经完成自花授粉，即高茎豌豆自交。
8．果蝇Y 染色体上的SRY 基因决定雄性性别的发生，在X 染色体上无相应等位基因。为实现基于体色持
续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，研究人员设计了相关的诱变育种方案。据此回答下列问题：
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(1)哺乳动物性别鉴定最有效的方法是SRY-PCR，该方法需从被测囊胚中取出 (填部位)细胞并提取
DNA，根据 设计引物进行PCR 扩增。
(2)果蝇的灰色(B)对黑色(b)为显性。研究人员用射线照射果蝇M(图)，已知射线照射后Y 染色体携带SRY
基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，Y 染色体不含SRY 基因的剩余染色体片段丢失。
该过程涉及的变异类型是 。
(3)研究人员将射线照射后的果蝇M 与多只正常的黑色雌果蝇杂交，分别统计后代雄果蝇的性状及比例，
得到的部分结果如下表所示。已知只含一条X 染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。
Ⅰ组
Ⅱ组
Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例
灰色：黑色=1:1
灰色：黑色=1:0
灰色：黑色=0:1
①I 组结果说明果蝇携带SRY 基因的染色体片段转移到 染色体(填“X”、“B 所在的”、“b 所在
的”，一不考虑除这三条染色体以外的情况)，其子代黑色雄果蝇的基因型是
②第 组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
【答案】(1) 滋养层 SRY 基因（前后两端）的核苷酸序列（或碱基序列）
(2)染色体结构和数目变异
(3) X 染色体 bbXSRYX II
【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。其中染色体变异是指染色体结构
和数目的改变。
【详解】（1）目前，对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY-PCR 法，操作的基本程序是：
从被测的囊胚中取出滋养层细胞，提取DNA；然后用位于Y 染色体上的性别决定基因（即SRY 基因）的
一段碱基作引物，以滋养层细胞的DNA 为模板进行PCR 扩增，与SRY 特异性探针出现阳性反应者，说明
其含有Y 染色体，为雄性。
（2）分析题图可知，射线照射后Y 染色体携带SRY 基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表
达，不含SRY 基因的染色体片段丢失，则该过程中会有染色体数目的缺失和染色体的易位，即发生了染色
体结构和数目变异。
（3）①结合图中的三组结果分析，I 组中雄果蝇灰色：黑色比例接近1：1，说明携带SRY 基因的染色体
片段转移到了X 染色体上，亲代基因型可表示为BbXSRYY×bbXX，由于只含一条X 染色体的雌蝇胚胎致
死，子代基因型有BbXSRYX、BbXO（致死）、bbXSRYX、bbXO（致死），其中黑色雄果蝇的基因型是
bbXSRYX。
②该方案的目的是为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，分析图表可知，第II 组
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子代果蝇自由交配后，种群的基因型没有改变，且能够基于体色持续分离雌雄，故可持续应用于生产实践。
9．科研人员研究玉米籽粒性状时发现，其饱满程度由大到小有饱满、中度饱满、干瘪等性状，为 探究这
些性状出现的原因，进行系列研究。
(1)玉米籽粒的饱满程度由位于同源染色体相同位置的3 个基因（S、S1、S2）决定，以上等位基因的出现是
的结果，同时也体现了该变异具有 特点。
(2)科研人员分别利用野生型、突变体1、突变体2 进行研究，实验步骤及结果如图1 所示。
①突变体1 基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，根据杂交1、杂交2 的结果，判断S、S1、 S2之间的显
隐性关系是 。
②上述杂交实验说明控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律，证据是： 。
③进一步研究发现，杂交2 的子二代中方框内的“中等饱满”籽粒中约有三分之一饱满程度略 高，从基因
型差异的角度，解释出现该现象的原因 。
(3)科研人员推测突变体1 籽粒中等饱满是由于基因S 中插入一段DNA 序列（BTA）导致。如图2。
检测野生型和突变体1 的相关基因表达情况。已知S 基因编码某种糖类转运蛋白，推测突变体 1 籽粒饱满
程度降低的原因是 。
(4)根据籽粒饱满程度的研究结果，阐释你对“基因控制生物性状”的理解 。
【答案】(1) 基因突变 不定向性
(2) S 对S1 为显性，S1 对S2 为显性 饱满杂交2 中饱满籽粒自交后代出现饱满：中等饱满=3：
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1，中等饱满自交后代出现中等饱满：干瘪=3：1 S 基因的作用存在剂量效应（S1、S2 基因表现为不
完全性，S1S1 表现为中等满，S1S2 表现为低等饱满)
(3)BTA 插入基因S 中导致S 基因突变，糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，籽粒饱满程度降低
(4)基因结构的改变、基因数量的不同均影响基因编码的蛋白质，进而影响生物的性状
【分析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，当
细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗
传给后代。
【详解】（1）等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上控制同一性状不同形态的基因，等位基因的
出现是基因突变的结果。基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，体现了基因突变的
不定向性，因此同源染色体相同位置的3 个基因 体现了基因突变的不定向性。
（2）①突变体1 为中等饱满，基因型为S1S1，干瘪个体基因型为S2S2，据此可知，S1 决定中等饱满，S2
决定干瘪，因此S 决定饱满，根据杂交2 可知，饱满的后代出现中等饱满，说明S 对S1 显性，中等饱满的
后代出现干瘪，说明S1 对S2 显性，因此S、S1、S2 之间的显隐性关系是S 对S1 为显性，S1 对S2 为显性。
②杂交2 中饱满籽粒自交后代出现饱满: 中等饱满=3:1，中等饱满自交后代出现中等饱满:干瘪=3:1，说明
控制籽粒饱满程度的基因遵循分离定律。
③杂交2 中中等饱满自交后代出现中等饱满: 干瘪=3:1，说明就中等饱满基因型为S1S1，后代中等饱满基
因型为S1S1 和S1S2，由于S1 基因的作用存在剂量效应或者S1S2 基因表现为不完全显性，S1S2 表现为中
等饱满，S1S2 表现为低等饱满，因此杂交2 的子二代中方框内的“中等饱满”籽粒中约有1/3 饱满程度略
高。
（3）据题意可知，突变体1 籽粒中等饱满是由于基因S 中插入一段DNA 序列(BTA)导致，导致S 基因突
变，S 基因编码某种糖类转运蛋白，S 基因突变，糖类转运蛋白异常，糖类转运到籽粒中受限，该糖类可
能是亲水性较强的糖类，籽粒中该糖类较少，吸水能力较弱，籽粒饱满程度降低。
（4）据突变体1 可知，基因S 中插入一段DNA 序列(BTA)，导致S 基因结构改变，糖类转运蛋白异常，
籽粒有饱满变为中等饱满，基因结构的改变、基因数量的不同均影响基因编码的蛋白质，进而影响生物的
性状，体现了基因控制生物性状。
【点睛】本题考查基因的分离定律的应用，意在考查考生对所学知识要点的理解，把握知识间内在联系，
运用所学知识，进行推理分析和计算的能力。
10．果蝇易饲养、繁殖快，并且其染色体数目少，常作为遗传学研究材料。请回答下列问题：
(1)摩尔根等利用眼色基因突变体开展研究，把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来，
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证明了 学说。
(2)现有一个果蝇自然种群，体色有灰身和黑身两种，由常染色体上的一对等位基因控制。为了探究体色性
状的显隐性关系，常采用的方法是： ，并观察后代是否发生性状分离。
(3)现已证明灰身（E）对黑身（e）为显性。短刚毛和长刚毛是另一对相对性状，由另一对等位基因（Bb）
控制。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合，F1表型及比例如下：
根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙果蝇的基因型可能为 或 。仅通过实验一的
杂交结果 （填“能”或“不能”）验证两对基因E、e 和B、b 的遗传遵循自由组合定律，判
断理由是 。
(4)实验一的F1群体中灰身基因（E）的基因频率为 ；将实验二F1的灰身短刚毛果蝇和黑身长
刚毛果蝇混合饲养，让其随机交配，产生的子代中灰身长刚毛的比例为 。
(5)研究人员偶然发现一只4 号染色体三体的纯合短刚毛雌果蝇，该变异果蝇能正常繁殖，且产生的配子均
可育。请以该三体果蝇、纯合的短刚毛果蝇、长刚毛果蝇为材料，设计简单的杂交实验，鉴定B、b 是否
位于4 号染色体上。
实验设计思路：
①用 与 杂交，得到F1；
②F1与长刚毛果蝇杂交，统计F2中短刚毛与长刚毛果蝇的比例。
预期结果及结论（要求写出每种结果对应的准确的表型比）：
若 ，则说明B、b 位于4 号染色体上；
若 ，则说明B、b 不位于4 号染色体上。
【答案】(1)遗传的染色体
(2)将灰身果蝇和黑身果蝇分开培养
(3) EeBb eeBb 不能 当甲基因型为Eebb，乙基因型为eeBb 时，无论两对基因是否
位于非同源染色体上，均可得到实验一结果
(4) 25% 7/64
(5) 三体短刚毛雌果蝇 长刚毛雄果蝇 F2 中短刚毛：长刚毛=2：1 F2 中短刚毛：长刚
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毛=1：1
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分
离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定
律。
【详解】（1）摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究，把基因传递模式与染色体在减数分裂中
的分配行为联系起来，利用假说—演绎法，证明了基因位于染色体上，证明了遗传的染色体学说。
（2）显隐关系的判断方法：①定义法(杂交法)：不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→具有这一性状
的亲本为显性纯合子，F1 为显性杂合子。②自交法：相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→新出现的性
状为隐性性状→亲本都为杂合子。为了探究体色性状的显隐性关系，常采用的方法是将灰身果蝇和黑身果
蝇分开培养，即相同体色的雌雄个体相互交配，并观察后代是否发生性状分离，如果出现性状分离，分离
出的性状是即为隐性性状。
（3）根据实验一的F1 中灰身：黑身=1：1，短刚毛：长刚毛=1：1，得知甲乙的基因型可能为EeBb×eebb
或者eeBb×Eebb，同理根据实验二的杂交结果，推断乙和丙的基因型应为eeBb×EeBb，所以乙果蝇的基因
型可能为EeBb 或eeBb。若实验一中当甲基因型为Eebb，乙基因型为eeBb 时，无论两对基因是否位于非
同源染色体上，均可得到实验一结果，因此仅通过实验一的杂交结果不能验证两对基因E、e 和B、b 的遗
传遵循自由组合定律。
（4）只考虑体色性状，实验一中F1 中灰身：黑身=1：1，说明亲代基因型为Ee 和ee，因此F1 中为1/2Ee
和1/2ee，E 基因频率为1/2×1/2=1/4。根据实验二的结果，F1 中四种表现型的比例为1：3：1：3，说明两
对等位基因遵循自由组合定律，亲代基因型为eeBb×EeBb，F1 中的灰身短刚毛果蝇基因型及比例为
1/8EeBB、2/8EeBb，黑身长刚毛果蝇基因型及比例为1/8eebb，产生的雌雄配子基因型及比例为1/4EB、
1/8Eb、1/4eB、3/8eb，雌雄配子随机结合，因此子代中灰身长刚毛（E_bb）的比例为
1/8×1/4+1/8×1/4+3/8×1/4=7/64。
（5）设计简单的杂交实验，鉴定B、b 是否位于4 号染色体上，实验材料为三体果蝇、纯合的短刚毛果蝇、
长刚毛果蝇，最简便方法是测交，因此实验思路为：用三体短刚毛雌果蝇与长刚毛雄果蝇杂交，得到F1，
F1 与长刚毛果蝇杂交，统计F2 中短刚毛与长刚毛果蝇的比例，假定B、b 位于4 号染色体上，，亲代基因
型为BBB 和bb，F1 基因型及比例为1/2BBb 和1/2Bb，能产生的配子为B：BB：Bb：b=5：1：2：4，与长
刚毛果蝇bb 杂交，统计F2 中短刚毛（B_）与长刚毛果蝇（bb）的比例为（5+1+2）：4=2：1。假定B、b
不位于4 号染色体上，，亲代基因型为BB 和bb，F1 基因型及比例为Bb，与长刚毛果蝇bb 杂交，统计F2
中短刚毛（B_）与长刚毛果蝇（bb）的比例为1：1。
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11．某二倍体雌雄同株异花植物，其花色由等位基因B、b 控制，茎高由等位基因D、d 控制。该植物中常
出现4 号染色体三体现象，三体植株产生的异常雌配子正常参与受精，异常雄配子不能参与受精。现有两
株红花高茎三体植株甲和乙，欲探究其基因组成，科研人员进行了正反交实验，统计结果如下表。
亲本杂交方式
子代表型及比例
正交：甲（♂）×乙
（♀）
红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=15:5:3:1
反交：甲（♀）×乙
（♂）
红花高茎：红花矮茎：白花高茎：白花矮茎=24:8:3:1
(1)该植物中出现三体现象的原因是参与受精的 异常所致，这种变异类型属于 。
(2)根据杂交结果分析，控制 的基因位于4 号染色体上，判断的依据是 。
(3)反交实验中子代红花植株有 种基因型。在自然状态下，正交实验中子代的三体红花植株随机传
粉，后代中白花植株占 。
(4)该植物叶形为宽叶，科研人员在野外偶然发现一株显性突变窄叶三体植株，请用最简单的方法来判断控
制叶形的基因是否位于4 号染色体上，写出简要的实验思路并预期实验结果。 。
【答案】(1) 雌配子 染色体（数目）变异
(2) 花色 正交子代红花：白花=5：1，反交子代红花：白花=8：1，说明控制花色的基因所在的染
色体存在三体现象，即花色基因位于4 号染色体上
(3) 5 1/6
(4)让该三体窄叶植株自交，统计分析F1 的表型及比例。若宽叶：窄叶=1：2，则控制叶形的基因位于4 号
染色体上；若宽叶：窄叶=1：3，则控制叶形的基因位于其他染色体上。
【分析】三体细胞减数分裂时，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。三体
减数分裂一般产生两种类型的配子，一类是 n +1 型，即配子中含有两条同源染色体；一类是 n 型，即配
子中含有一条该染色体。
【详解】（1）根据题意，三体植株产生的异常雌配子正常参与受精，异常雄配子不能参与受精可知，该
植物中出现三体现象的原因是参与受精的雌配子异常所致，雌配子中4 号染色体多了一条，属于染色体
（数目）变异。
（2）根据杂交结果分析，正交实验中子代红花：白花=5:1，反交实验中子代红花：白花=8:1，说明控制花
色性状的基因存在三体现象，即花色基因位于4 号染色体上（若花色性状的基因不存在三体现象，则正反
交实验中子代比例应为红花：白花=3:1)。
（3）由正交实验中子代红花：白花=5:1，反交实验中子代红花：白花=8:1，可以推测植株甲和乙的基因型
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分别是 BBb 和 Bbb 。甲作为父本产生的可育雄配子分别为 b : B =1:2，乙作为母本产生的可育雌配子分
别为 B : bb : Bb : b =1:1:2:2，满足正交实验中子代红花：白花=5:1。甲作为母本产生的可育雌配子分别为
BB : b : Bb : B =1:1:2:2，乙作为父本产生的可育雄配子分别为 B : b =1:2，满足反交实验子代红花：白花
=8:1。正反交实验中高茎和矮茎之比皆为3:1，可以推测植株甲和乙的基因型分别是 Dd 和 Dd ，故植株
甲和乙的基因型分别是 BBbDd 和 BbbDd 。反交实验中甲（BBb ♀ ）×乙（Bbb ♂）杂交，子代基因型
及比例为：1/18BBB 、4/18BBb 、4/18Bbb 、2/18BB 、5/18Bb、2/18bb ，故表现为红花的基因型共5 种。
正交实验中的子代的三体红花植株基因型及比例为 BBb : Bbb =l :1，在自然状态下随机传粉，雌配子为
B : bb : Bb : b : BB =3:1:4:3:1，雄配子为 B : b =1:1，子代 中白花植株占（4/12) × (1/2)=1/6。
（4）该植物叶形为宽叶，科研人员在野外偶然发现一株显性突变窄叶三体植株，由于三体植物的雌雄配
子的类型和比例不同，所以让该三体窄叶植株自交，统计分析F1 的表型及比例。若宽叶：窄叶=1：2，则
控制叶形的基因位于4 号染色体上；若宽叶：窄叶=1：3，则控制叶形的基因位于其他染色体上。
12．农业八字宪法指的是土、肥、水、种、密、保、工、管。袁隆平院士及其团队从1964 年开始研究杂交
水稻稻种，时至今日，“亩产千斤”“禾下乘凉”都已不是梦。水稻是二倍体雌雄同株植物，三系杂交水
稻是水稻育种和推广的一个巨大成就。三系杂交涉及细胞质基因N、S，以及核基因R、r，只有基因型为S
（rr）的植株表现为花粉不育，其余基因型的植株的花粉均可育。回答下列问题：
(1)一株基因型为S（rr）的雄性不育系水稻，与基因型为N（RR）的水稻杂交，产生的F1的基因型为
，表现型为 ，F1自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是 。
(2)2017 年，我国成立了青岛海水稻研究发展中心，着力培育“海水稻”，并取得了一定的成果。目前培育
的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的，但该过程育种年限长，为了明显缩
短育种年限，可以采用 的方法，该方法的原理是 。
(3)有研究表明：水稻叶片披垂度随叶片卷曲程度的增加而减少，叶片一定程度的卷曲可以增加水稻产量。
已知水稻正常叶（A）对卷曲叶（a）为不完全显性，显性纯合子表现为正常叶，隐性纯合子表现为卷曲叶，
杂合子表现为半卷曲叶。下图为某半卷曲叶水稻种子（Aa）经射线照射后出现半卷曲叶（Aaa）突变体的
三种可能情况，为探究该突变体属于图中哪种情况，进行了如下实验：（假设实验过程中不存在突变，各
基因型配子及合子活力相同）
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①实验步骤：
让该突变体自交，收集种子并种下，观察并统计子代表现型及比例。
②预期结果及结论：
A．若 ，则为突变体①。
B．若 ，则为突变体②。
C．若 ，则为突变体③。
【答案】(1) S（Rr） 花粉（雄性）可育 3∶1
(2) 单倍体育种 染色体（数目）变异
(3) 子代正常叶植株∶半卷曲叶植株∶卷曲叶植株的比例为1∶11∶4 子代正常叶植株∶半卷曲叶
植株∶卷曲叶植株的比例为1∶26∶9 子代正常叶植株∶半卷曲叶植株∶卷曲叶植株的比例为1∶2∶1
【分析】诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法 。
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株
的育种方法。
【详解】（1）N、S 为细胞质基因，由母本（水稻为花粉不育的植株）传递给子代，一株基因型为S（rr）
的雄性不育系水稻与基因型为N（RR）的水稻杂交后产生的F1 的基因型为S（Rr），表现型为雄性可育，
基因型为S（Rr）的F1 自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是3∶1。
（2）由于单倍体育种获得的是纯合体，自交后代不发生性状分离，所以能明显缩短育种年限，单倍体育
种的原理是染色体（数目）变异。
（3）基因型为Aaa 的植株中多了一个a 基因，由于显性纯合子表现为正常叶，隐性纯合子表现为卷曲叶，
杂合子表现为半卷曲叶，因此用该突变体自交，观察并统计子代的表现型与比例，即可判断属于哪一种突
变类型。突变体①产生的配子类型及比例为Aa∶A∶aa∶a=1∶1∶1∶1，自交后代的表现型及比例为正常
叶∶半卷曲叶∶卷曲叶=1∶11∶4。
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突变体②产生的配子类型及比例为A∶aa∶Aa∶a=1∶1∶2∶2，自交后代的表现型及比例为正常叶∶半卷
曲叶∶卷曲叶=1∶26∶9。
突变体③产生的配子类型及比例为A∶aa=1∶1，自交后代的表现型及比例为正常叶∶半卷曲叶∶卷曲叶
=1∶2∶1。所以实验预期结果及结论：
A.若子代的表现型及比例为正常叶∶半卷曲叶∶卷曲叶=1∶11∶4，则为突变体①。
B.若子代的表现型及比例为正常叶∶半卷曲叶∶卷曲叶=1∶26∶9，则为突变体②。
C.若子代的表现型及比例为正常叶∶半卷曲叶∶卷曲叶=1∶2∶1，则为突变体③。
【点睛】本题结合三系法杂交水稻，考查细胞质遗传特点，需要考生掌握诱变育种和单倍体育种原理，能
够解决实际问题。
13．普通六倍体小麦（6n=42）是由一粒小麦、节节草和山羊草等不同种的二倍体野生植物杂交后，逐渐
进化而来的。进化历程如下图所示：
(1)杂交种甲是 倍体，其体细胞中的染色体具有 种形态。
(2)杂交种乙是不育的，原因是 ，这说明二粒小麦和山羊草之间存在 。
(3)从图示过程看，自然界形成普通小麦的变异类型主要是 ，导致该变异形成的外界环境因素及
作用机理是 。
(4)根据普通小麦的进化历程，我国育种工作者利用野生黑麦（2n=14）与普通小麦培育出了既高产又适应
高原环境的八倍体小黑麦（8n=56）。简要写出该八倍体小黑麦的培育思路 。
【答案】(1) 二 14
(2) 无同源染色体，染色体联会紊乱，不能产生正常配子 生殖隔离
(3) 染色体（数目）变异 低温抑制纺锤体的形成，染色体不能分配到两个子细胞
(4)将普通小麦与野生黑麦杂交获得杂交种，用秋水仙素（或低温）处理杂交种萌发的种子或幼苗，诱导染
色体加倍
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【分析】图示过程说明普通六倍体小麦是经过了杂交、染色体加倍等过程，因此该育种过程属于染色体变
异。
【详解】（1）杂交种甲是二倍体，其中含有的两组染色体组来源不同，因此甲是异源二倍体，其体细胞
中的染色体具有14 种形态。
（2）杂交种乙是不育的，原因是其细胞中含有3 个染色体组，且来源不同，因而细胞中没有同源染色体，
因此在减数分裂产生配子的过程中会发生染色体联会紊乱，因而不能产生正常配子，表现为不可育，这说
明二粒小麦和山羊草之之间存在生殖隔离。
（3）从图示过程看，自然界形成普通小麦的变异类型主要是染色体数目变异，导致该变异形成的外界环
境因素有低温诱导，因为低温条件下能抑制纺锤体的形成，进而使染色体不能分配到两个子细胞产生了染
色体数目加倍的细胞。
（4）根据普通小麦的进化历程，我国育种工作者利用野生黑麦（2n=14）与普通小麦培育出了既高产又适
应高原环境的八倍体小黑麦（8n=56）。结合图示可以看出八倍体小黑麦的培育思路应该为：将普通小麦
与野生黑麦杂交获得杂交种（表现为不可育），而后用秋水仙素（或低温）处理该杂交种萌发的种子或幼
苗，诱导染色体加倍，从而可以获得八倍体小黑麦。
14．某昆虫具有X、Y 染色体，其性别决定和性染色体组成有关，如下表，其中XXY 个体在减数分裂产生
配子时，三条同源染色体可任意两条联会后分别移向细胞两极，剩余一条染色体随机移向细胞一极。
染色体组成
XY
XYY
XX
XXY
XXX
YY
性别
雄性
雌性
不发育
该昆虫的平行翅脉对网状翅脉为显性，由位于常染色体上的基因A、a 控制；红眼对白眼为显性，由位于
X 染色体上的基因B、b 控制，眼色基因位于如图所示的C 区域中。该区域缺失的X 染色体记为X-，其中
XX-为可育雌性个体，X-Y 因缺少相应基因而死亡。用该昆虫的平行翅脉红眼雄性个体（AaXBY）与网状
翅脉白眼雌性个体（aaXbXb）杂交得到F1，发现网状翅脉个体中有一只例外白眼雌性（记为S）。现将S
与正常红眼雄性个体杂交产生F2，只考虑眼色的性状。
(1)根据F2性状表现判断产生S 的原因。
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①若子代 ，则是由于亲代配子基因突变所致；
②若子代 ，则是由X 染色体C 区段缺失所致；
③若子代 ，则是由性染色体数目变异所致。
(2)如果结论③成立，则S 的基因型是 ，其产生的配子类型及比例为 ，F2中的个体有
种基因型。
【答案】(1) 雄性个体全为白眼，雌性个体全为红眼，雌雄个体比值为1：1 雄性个体全为白眼，
雌性个体全为红眼，雌雄个体比值为2：1 雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状或红眼雌：白眼雌：
红眼雄：白眼雄=4：1：1：4
(2) XbXbY Xb：Y：XbXb：XbY=2：1：1：2 6
【分析】若是由性染色体数目变异所致，S 基因型为XbXbY，可产生Xb、XbY、XbXb、Y 的比例为
2:2:1:1，与正常红眼雄性个体XBY 杂交，子代中YY 和XXX 的个体致死，根据表格分析出，F2 雌雄个体
中均有红眼和白眼两种性状或红眼雌：白眼雌：红眼雄：白眼雄=4：1：1：4。
【详解】（1）只考虑眼色基因，亲本是XBY 和XbXb，若由于亲代配子基因突变，则S 基因型为XbXb，
与正常红眼雄性个体XBY 杂交，F2 雄性个体全为白眼，雌性个体全为红眼，雌雄个体比值为1：1；若由
X 染色体C 区段缺失所致，则S 基因型为XbX-，与正常红眼雄性个体XBY 杂交，后代X-Y 致死，F2 雄性
个体全为白眼，雌性个体全为红眼，雌雄个体比值为2：1；若是由性染色体数目变异所致，S 基因型为
XbXbY，可产生Xb、XbY、XbXb、Y 的比例为2:2:1:1，与正常红眼雄性个体XBY 杂交，F2 雌雄个体中
均有红眼和白眼两种性状或红眼雌：白眼雌：红眼雄：白眼雄=4：1：1：4。
（2）如果结论③成立，则S 的基因型是XbXbY，可产生Xb、XbY、XbXb、Y 的比例为2:2:1:1，与正常
红眼雄性个体XBY 杂交，子代中YY 和XXX 的个体致死，故有6 种基因型。
15．雄性不育植株在育种上可以避免去雄的麻烦，但实际生产中很难筛选并获得大量的雄性不育植株。现
有某水稻品种，其育性由一对等位基因M、m 控制，含M 基因的植株可产生正常的雌、雄配子，基因型
mm 的植株表现为雄性不育。基因M 可使雄性不育个体恢复育性，基因D 可使种子呈现蓝色，无基因D 的
种子呈现白色，基因型为DD 的个体纯合致死，且基因M、D 不影响其他基因的表达。
(1)基因型为Mm 的植株连续自交两代，F2中雄性不育植株所占的比例为 。
(2)若将一个M 与一个D 基因导入基因型为mm 细胞的同一条染色体上并获得转基因植株甲，甲自交获得
F1，F1的基因型及比例为 ，其中雄性可育的种子颜色为 ；F1个体之间随机授粉，
得到的种子中雄性不育种子所占比例为 ，快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方
法是 。
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(3)若将M 与D 基因融合后，将n 个融合基因导入基因型为mm 的细胞并获得转基因植株乙（每对同源染色
体上最多插入一次），植株乙与雄性不育植株杂交，子代中雄性不育植株所占比例为 。
(4)若用单倍体育种获得更多的雄性不育植株，请利用上述材料写出具体的过程； 。
【答案】(1)1/6
(2) mm∶DMmm=1∶2 蓝色 2/5 白色种子为雄性不育种子，蓝色种子为转基因雄性可
育种子
(3)1/2n
(4)将转基因植株甲的花药离体培养成单倍体幼苗，秋水仙素处理单倍体幼苗，存活的个体均为雄性不育植
株
【分析】单倍体育种是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍
体植株，再通过某种手段使染色体组加倍（如用秋水仙素处理），从而使植物恢复正常染色体数。
【详解】（1）Mm 的植株自交一代，后代为1MM、2Mm、1mm，由于mm 表现为雄性不育，无法自交，
因此F1 自交的群体为1/3MM、2/3Mm，1/3MM 自交后代为1/3MM，2/3Mm 自交后代为2/3（1/4MM、
2/4Mm、1/4mm），因此后代为（1/3+2/3×1/4）MM、（2/3×2/4）Mm、（2/3×1/4）mm，mm 为雄性不育
株，占2/3×1/4=1/6。
（2）将一个M 与一个D 基因导入基因型为mm 细胞的同一条染色体上并获得转基因植株甲，植株甲的基
因型为DMmm，甲产生的配子为1/2DMm、1/2m，甲自交获得F1，F1 为1/4DDMMmm、1/2DMmm、
1/4mm，基因型为DD 的个体纯合致死，因此F1 的基因型及比例为mm∶DMmm=1∶2；mm 的植株表现为
雄性不育，基因M 可使雄性不育个体恢复育性，基因D 可使种子呈现蓝色，无基因D 的种子呈现白色，
因此雄性可育（DMmm）的种子颜色为蓝色；F1 中可作为母本的为1/3mm、2/3DMmm，雌配子为2/3m、
1/3DMm，可作为父本的为DMmm，雄配子为1/2DMm、1/2m，F1 个体之间随机授粉为雌雄配子结合，得
到的F2 为2/6DMmm、1/6DDMMmm、2/6mm、1/6DMmm，DD 致死，mm 为雄性不育，因此雄性不育占
比为2/6÷（1-1/6）=2/5；白色种子（不含D 基因）为雄性不育种子，蓝色种子（含D 基因）为转基因雄性
可育种子。
（3）植株乙（每对同源染色体上最多插入一次）基因型为（MD）nmm，产生的配子中不含M 的比例为
（1/2）n，因此植株乙与雄性不育植株（mm）杂交，子代中雄性不育植株（mm）所占比例为1/2n。
（4）将转基因植株甲（DMmm）的花药离体培养成单倍体幼苗（DMm、m），单倍体高度不育，秋水仙
素处理单倍体幼苗可使其染色体数目加倍，产生DDMMmm、mm 的后代，DD 的个体致死，因此，存活的
个体均为雄性不育植株。
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16．稻瘟病是由稻瘟病菌（MP）侵染水稻（2n=24）引起的病害，严重影响水稻产量与品质。现有三个抗
稻瘟病品种：甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）和丙（r1r1r2r2R3R3）。抗稻瘟病基因（R）对感病基因
（r）为显性，且三对抗病基因位于非同源染色体上。基因R1由基因r1中间缺失一段较大的DNA 片段所致。
不考虑染色体变异和染色体互换。
(1)让品种甲与感病植株杂交获得F1，F1自交获得F2，F2抗病植株中纯合子所占的比例为 。为判
断F2中某抗病植株是否为纯合子，可以通过观察其自交子代 进行确定，也可通过设计特异性引
物扩增该植株中抗病基因的完整序列，利用电泳技术检测PCR 产物来确定，依据是 。
(2)研究发现，水稻的抗病表现需要自身抗病基因（R1、R2、R3等）编码的蛋白，也需要Mp 基因（M1、
M2、M3等）编码的蛋白。只有R 蛋白与相应的M 蛋白结合，抗病反应才能被激活。若品系乙和品系丙分
别被基因型为M1M1m2m2M3M3的Mp 侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为 、 。
(3)水稻种植区的Mp 是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因R 的水稻品种，将
会引起Mp 种群基因频率的改变，使该品种抗病性逐渐减弱甚至丧失，无法继续留种。为避免水稻品种抗
病性丧失过快，结合PCR 和电泳技术，尝试在最短时间内将甲、乙和丙品种中的抗病基因整合，设计杂交
实验选育出新的纯合抗病植株（简要写出育种步骤） 。
【答案】(1) 1/3 是否发生性状分离 纯合子PCR 扩增产物电泳后仅出现一条带，而杂合子
PCR 扩增产物电泳出现两条带
(2) 感病 抗病
(3)甲、乙杂交获得F1,F1 与丙杂交获得F2；利用PCR 和电泳技术从F2 中筛选出R1r1R2r2R3r3 植株；再让
R1r1R2r2R3r3 植株自交，利用PCR 和电泳技术筛选出R1R1R2R2R3R3 植株
【分析】 1、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一
定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子
中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数
分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）抗稻瘟病基因（R）对感病基因（r）为显性，三对抗病基因位于非同源染色体上，由甲、
乙、丙的基因型可知，有一个抗稻瘟病基因（R）的出现，即表现为抗性，品种甲的基因型为
R1R1r2r2r3r3，感病植株的基因型为r1r1r2r2r3r3，由于亲本的r2r2r3r3 均为相同，因此可简化为R1R1、
r1r1 进行杂交，F1 的基因型为R1r1，F1 自交获得F2，F2 的基因型及比例为：R1R1：R1r1：r1r1=1：2：
1，F2 抗病植株中纯合子所占的比例为1/3，F2 抗病植株的基因型R1R1r2r2r3r3、R1r1r2r2r3r3，预判断是
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否为纯合子，可使其子代自交，如果为不发生性状分离，则为纯合子，反之，为杂合子。也可通过设计特
异性引物扩增该植株中抗病基因的完整序列，纯合子PCR 扩增产物电泳后仅出现一条带，而杂合子PCR
扩增产物电泳出现两条带。
（2）乙的基因型为r1r1R2R2r3r3，被基因型为M1M1m2m2M3M3 的Mp 侵染，R2 蛋白无法与相应的M2
蛋白结合 ，因此乙品种的水稻表现为感病；
丙的基因型为r1r1r2r2R3R3，被基因型为M1M1m2m2M3M3 的Mp 侵染，R3 蛋白可以与相应的M3 蛋白结
合，因此丙品种的水稻表现为抗病。
（3）在最短时间内将甲、乙和丙品种中的抗病基因整合，可通过杂交使不同亲本的优良基因集中到同一
个体上，通过PCR 和电泳技术检测子代是否含有纯合的R1、R2、R3 抗病基因。设计的杂交实验为：甲、
乙杂交获得F1，F1 与丙杂交获得F2；利用PCR 和电泳技术从F2 中筛选出R1r1R2r2R3r3 植株；再让
R1r1R2r2R3r3 植株自交，利用PCR 和电泳技术筛选出R1R1R2R2R3R3 植株。
17．拟南芥是目前世界上研究最为透彻的物种，大量的拟南芥基因功能得到阐明，这为利用模式物种信息
进行栽培作物的改良奠定了良好的基础，科研工作者利用拟南芥展开了相关研究。
(1)冷驯化指植物经过不致死低温短时间处理后，可以获得更强的抗冷能力。在冷驯化过程中，植物感受低
温信号后会启动相关冷响应基因（COR 基因）的表达以提高冷冻耐受性。CBF 蛋白可以结合在COR 基因
的启动子上，调控COR 基因的 过程从而影响基因的表达。研究结果显示，CBF 过表达导致冷冻耐
受性增强，而CBF 缺失突变体表现为对冷冻敏感，以上信息表明CBF 蛋白通过 进而提高植物的冷
冻耐受性。
(2)染色体主要由DNA 和组蛋白组成。组蛋白乙酰化使染色质区域结构变松散，利于相关蛋白与某些基因
的启动子结合，增强基因的表达水平。组蛋白去乙酰化酶（D）可以去除乙酰基团。已有实验证实，S 蛋
白能够直接与D 相互作用。为阐明植物对低温响应的分子机制，科学家进行如下相关实验并检测野生型、
D 缺失突变体和S 缺失突变体在低温下的生长状况（如表），实验结果表明蛋白D 和S 分别能够
冷冻耐受性。
22℃
-4℃
-6℃
-8℃
-10℃
野生型
++++
++++
+++
++
S 缺失突变体
++++
++++
+
D 缺失突变体
++++
++++
+++
+++
++
注：“+”的数量表示植株中绿叶的数量
(3)已知拟南芥花的颜色是因为有花青素，进一步研究发现B 基因是花青素合成所需的调控蛋白基因，E 基
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因是花青素合成所需的酶基因，对转录的模板A 链进行序列分析，结果如图所示。
请据图分析产生e 基因的机制，并解释由该基因改变而产生的拟南芥花颜色改变的原因 。
【答案】(1) 转录 促进COR 基因的表达
(2)减弱、增强
(3)E 基因发生碱基对的替换，导致RNA 上由编码丝氨酸的密码子变为终止密码子，蛋白质合成提前终止，
造成花青素合成所需酶缺失
【分析】 基因表达载体的结构：启动子：是RNA 聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA 转录；终止
子：使转录停止的“信号灯”；标记基因：便于重组DNA 分子的筛选；目的基因；复制原点。
基因突变：DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构改变。基因突变不改变基因的数
量和排列顺序。
【详解】（1）启动子是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，因此CBF 蛋白可以结
合在COR 基因的启动子上，调控COR 基因的转录过程从而影响基因的表达。CBF 过表达导致冷冻耐受性
增强，而CBF 缺失突变体表现为对冷冻敏感，表明CBF 蛋白通过促进COR 基因的表达进而提高植物的冷
冻耐受性。
（2）S 缺失突变体冷冻耐受性降低，D 缺失突变体冷冻耐受性升高，说明蛋白D 和S 分别能够减弱、增强
冷冻耐受性。
（3）由图可知，E 基因与e 基因之间出现一个位点的碱基种类的差异，E 基因发生碱基对的替换，导致
RNA 上由编码丝氨酸的密码子变为终止密码子，蛋白质合成提前终止，造成花青素合成所需酶缺失，最终
导致拟南芥花颜色改变。
18．已知果蝇的体色和翅型分别由Ⅱ号染色体上的两对等位基因A/a 和B/b 控制，表现出连锁遗传的现象。
用纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇交配，F1果蝇全部表现为灰身长翅。以F1果蝇和双隐性类型果蝇
为实验材料进行正反交实验，当F1果蝇作父本时，后代只出现灰身长翅和黑身残翅类型，且比例为1∶1；
当F1果蝇作母本时，后代出现了灰身长翅、黑身残翅、灰身残翅和黑身长翅四种类型。多次重复上述杂交
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实验后统计结果不变。
(1)长翅基因可以突变成残翅基因，却不能突变成灰身基因，原因是 。
(2)F1与双隐性类型杂交时，正反交结果不一致，对此的合理解释是 。
(3)研究发现，雌果蝇体内一条染色体上相邻基因位点间发生交换的概率与二者间的距离呈正相关。位于一
对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因，与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例
很接近而难以区分。现有一个自然状态下的果蝇种群，研究小组尝试运用假说——演绎法来证明A/a 与
B/b 两对基因在染色体上距离非常远。
①提出假说：假设控制体色和翅型的基因在染色体上距离非常远。
请在答题卡方框中画出基因型为AaBb 的正常体细胞中控制体色和翅型基因可能的位置情况 （注：
用“圆圈”代表细胞，细胞中用“竖线”代表染色体，“黑点”代表染色体上的基因）。
②演绎推理：若假说成立，则基因型为AaBb 的雌果蝇产生的配子种类及比例为 ；该雌
果蝇与同种基因型的雄果蝇杂交，后代的性状分离比为 。
③实验验证，得出结论：让基因型为AaBb 的雌雄个体杂交，结果符合预期，证明A/a 与B/b 两对等位基因
在染色体上距离非常远。
【答案】(1)基因突变只能产生控制相对性状的等位基因，而长翅与灰身不属于相对性状(A 与B 不属于等
位基因)
(2)控制体色和翅型的基因位于同一条染色体上，F1 的基因型为AaBb，F1 雄性个体减数分裂时染色体不发
生互换，只产生两种配子，F1 雌性个体减数分裂时染色体发生互换产生了四种配子
(3)
AB: Ab: aB: ab=l: 1:1: 1 2: 1: 1 或5:1: 1: 1
【分析】分析题意，纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇交配，F1 果蝇全部表现为灰身长翅，说明灰身
和长翅性状为显性性状，由于果蝇的体色和翅型基因均位于Ⅱ号染色体上，即常染色体上，故亲本的杂交
组合是AABBXaabb，F1 的基因型为AaBb，其中AB 在同一条染色体上，ab 也在同一条染色体上。
【详解】（1）基因突变只能产生控制相对性状的等位基因，而长翅与灰身不属于相对性状，故控制长翅
性状的基因无法通过基因突变成灰身基因。
（2）据分析可知，F1 果蝇的基因型为AaBb，与aabb 果蝇正反交，当F1 果蝇作父本时，后代只出现灰身
长翅和黑身残翅类型，且比例为1∶1，说明F1 果蝇父本只产生了AB 和ab 这两种类型的配子，并未发生
交叉互换；再根据F1 果蝇作母本时，后代出现了灰身长翅、黑身残翅、灰身残翅和黑身长翅四种类型，
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说明F1 果蝇作母本产生了4 种配子，不只是AB 和ab 这两种类型的配子，说明F1 果蝇母本在形成配子的
时候，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，形成了Ab 和aB 的重组型配子，进而出现灰身残翅
和黑身长翅这两种新的表现型。
（3）①由于A/a 与B/b 两对基因在同一对同源染色体上，则基因型为AaBb 的正常体细胞中控制体色和翅
型基因可能的位置情况有两种可能，可能是AB 在同一条染色体上，也可能是Ab 在同一条染色体上，则可
以用两种不同的图像表示：
。②若假说成立，即A/a 与B/b 两对基因在染色体上距离最远，
由于距离最远的两对基因产生不同配子的概率，与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时产生不同
类型配子的比例几乎相同，则可以把A/a 与B/b 两对基因看作是两对同源染色体上的基因，结合第(2)问，
可知雌果蝇在形成配子的过程中会发生交叉互换，则基因型为AaBb 的雌果蝇产生的配子应有4 种，且概
率相同，即雌配子的种类及比例为AB: Ab: aB: ab=l: 1: 1:1。该雌果蝇与同种基因型的雄果蝇杂交，由于雄
果蝇形成配子时，不发生交叉互换，若AB 在同一条染色体上，则产生的雄配子为AB: ab=1:1，后代的分
离比为5:1: 1:1，若Ab 在同一条染色体上，则产生的雄配子为Ab: aB==1: 1，后代的分离比为2:1:1。
19．由CSS 基因突变所致的克里斯蒂安森综合征是一种罕见的遗传病，以全身性发育迟缓、智力 障碍为
特征。学者在调查中获得一个如图所示的家系。
(1)据上图可知，克里斯蒂安森综合征可能的遗传方式是 。
(2)对该家族中 5－10 号成员相关基因进行测序，发现 6、8、9 号个体均只有一种碱基序列， 据此确定
克里斯蒂安森综合征的遗传方式是 。
(3)测序结果显示， CSS 基因的突变形式是第 391 位核苷酸由 G 变成了T。试根据图判断，上述突变使
相应 密码子由 变成了 （填序号） 。
① AGU （丝氨酸）② CGU （精氨酸） ③ GAG （谷氨酸）④ GUG （缬氨酸） ⑤ UAA （终止密
码） ⑥ UAG （终止密码）
(4)翻译时，能特异性识别 mRNA 上密码子的分子是 ，该分子中 （填“存在”或“不
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存 在”）氢键；一条 mRNA 上串联有多个核糖体， 其生物学意义为 。
(5)根据克里斯蒂安森综合征的遗传方式， 判断下列表述正确的是_____________。
A．机体只要含有异常 CSS 蛋白就会导致疾病
B．机体只需单个 CSS 正常基因便能维持健康
C．异常 CSS 蛋白对正常 CSS 蛋白具有抑制效应
D．正常 CSS 蛋白对异常 CSS 蛋白具有激活
效应
【答案】(1)伴X 染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传
(2)伴X 染色体隐性遗传
(3) ③ ⑥
(4) tRNA 存在 少量mRNA 分子可以迅速合成大量的蛋白质
(5)B
【分析】分析左图：根据“无中生有为隐性”判断为隐性遗传病，可能是伴X 染色体隐性遗传或常染色体
隐性遗传。分析右图：突变基因表达合成的多肽链变短了，可能CSS 突变基因的突变位点转录出的mRNA
出现终止密码子，使翻译提前终止。
【详解】（1）分析左图：根据“无中生有为隐性”判断为隐性遗传病，可能是伴X 染色体隐性遗传或常
染色体隐性遗传。
（2）对该家族中6、8、9 号成员的CSS 基因及其突变基因进行测序，发现不同个体中均只有一种碱基序
列，说明CSS 基因和突变基因位于X 染色体上，据此确定克里斯蒂安森综合征等遗传方式为伴X 染色体隐
性遗传。
（3）根据正常基因和突变基因表达产物可知，基因突变后，终止密码子提前出现。测序结果显示，CSS
基因的突变形式是第391 位核苷酸由G 变成了T，即DNA 上由G-C 碱基对变为T-A 碱基对，由于终止密
码子的首位碱基一定是U，故突变后该部位对应的终止密码子可能是UAA 或UAG，由于该突变是碱基对
的替换，只改变该部位密码子的首位碱基（基因中第391 位核苷酸对应mRNA 中第391 位碱基，对应第
131 个密码子的首个碱基），即G 被U 替代，故原始的密码子为GAA 或GAG，结合题意可知，该部位的
密码子由③GAG（谷氨酸）变成了⑥UAG（终止密码）。
（4）翻译时，tRNA 上的反密码子能特异性识别mRNA 上密码子，tRNA 分子中局部存在氢键。一条
mRNA 上串联有多个核糖体， 可利用少量mRNA 分子迅速合成大量的蛋白质。
（5）根据系谱图可知，该病是隐性遗传病，故隐性纯合子才会患病，据此分析：
A、杂合子同时含有正常CSS 蛋白和异常蛋白，机体不患病，A 错误；
B、杂合子只含有1 个正常CSS 基因，不患病，B 正确；
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C、杂合子同时含有正常CSS 蛋白和异常蛋白，机体不患病，无法判断异常CSS 蛋白对正常CSS 蛋白具有
抑制效应，C 错误；
D、无法判断正常CSS 蛋白对异常CSS 蛋白具有激活效应，D 错误。
故选B。
20．我国在20 世纪70 年代培育成的八倍体小黑麦（8n=56），既表现出了小麦的丰产性和种子的优良品质，
又保持了黑麦抗逆性强和赖氨酸含量高的特点，在生产上具有广阔的应用前景。它是由普通小麦和黑麦经
杂交和杂种染色体数加倍而成的新物种（如图1）。
(1)科学家用黑麦和普通小麦进行杂交。杂交的目的是 ，杂种不育的原因是 。
(2)小黑麦的培育过程涉及到可遗传变异类型中的 。
(3)若小黑麦高产和低产是一对相对性状，将高产小黑麦和低产小黑麦杂交，F1均为高产小黑麦，F1自交，
F2中高产小黑麦∶低产小黑麦＝9∶7。
①杂交实验说明，小黑麦高产和低产的性状至少受到 对等位基因的控制，F2高产小黑麦中纯合子的
基因型有 种。
②利用染色体消失法诱导单倍体技术可用于纯合小黑麦高产品种的选育，其过程如图2，此育种方式的优
点是 ，单倍体幼苗的染色体数为 ，用秋水仙素人工诱导单倍体可获得纯合小黑麦，秋水仙素作
用的机理是 。
【答案】(1) 让两个亲本的优良性状通过交配集中在同一个后代身上 杂种体细胞中无同源染色体，
减数分裂时无法联会，不能产生正常配子
(2)基因重组、染色体变异
(3) 2 1 明显缩短育种年限 28 抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，
从而引起细胞内染色体数目加倍
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【分析】分析题文描述和图示可知：图1 所示的八倍体小黑麦的培育，采用了多倍体育种技术，过程A 为
杂交，过程B 为人工诱导染色体加倍。图2 纯合小黑麦高产品种的选育，采用了染色体消失法诱导单倍体
技术，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
（1）
科学家用黑麦和普通小麦进行杂交获得不育的杂种，其目的是让两个亲本的优良性状通过交配集中在同一
个后代身上，进而获得具有两个亲本优良性状的新品种。普通小麦和黑麦为两个不同的物种。黑麦配子中
含有的一个染色体组与普通小麦配子中含有的三个染色体组不同源，所以杂种体细胞中减数分裂时无法联
会，不能产生正常配子，因此该杂种植株不可育。
（2）
在小黑麦的培育过程中，过程A 为杂交，利用了基因重组的原理；过程B 为人工诱导染色体加倍，利用了
染色体数目变异的原理。
（3）
①将高产小黑麦和低产小黑麦杂交，F1 均为高产小黑麦，F1 自交，F2 中高产小黑麦∶低产小黑麦＝
9∶7。F2 中的9∶7 为9∶3∶3∶1 的变式，说明小黑麦高产和低产的性状至少受到2 对独立遗传的等位基
因的控制，遵循基因的自由组合定律，而且只有当2 种显性基因同时存在时小黑麦才表现出高产性状，进
而推知F2 高产小黑麦中纯合子的基因型有1 种。
②在图2 中，纯合小黑麦高产品种的选育，利用了染色体消失法诱导单倍体技术，单倍体育种的优点是明
显缩短育种年限。八倍体小黑麦的体细胞中含有56 条染色体，八倍体小黑麦产生的配子中含有28 条染色
体。让高产小黑麦（母本）与玉米（父本）杂交，在所形成的受精卵发育为胚的过程中，来源于玉米的染
色体全部丢失，所以单倍体胚的细胞中含有28 条染色体，由单倍体胚发育成的单倍体幼苗的染色体数也为
28 条。秋水仙素作用的机理是：秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体
不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
21．杂交水稻具有产量高，抗病性强等优势，但水稻花少且为两性花，大量生产杂交水稻非常困难。袁隆
平团队在海南发现了一株花粉败育雌性可育的野生水稻，并将这一品系的水稻命名为野败。经研究发现，
野败的花粉败育性状由细胞质基因S 和细胞核中隐性基因rf 共同决定，即基因型（S）rfrf 的植株表现为雄
性不育，相应的细胞质基因N 和细胞核中基因Rf 都会使水稻恢复育性。
(1)杂交水稻的培育工作中雄性不育品系至关重要，因为其可免去育种时 操作，
节省成本。雄性不育水稻在自然界很难找到，原因是 。若某
植株与雄性不育植株杂交，后代中雄性可育∶雄性不育＝1∶1，则该植株的基因型是
。
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(2)现有水稻品种甲和乙，两者均具有众多优良性状。经预实验发现，甲与乙中与雄性育性有关的基因型分
别是（N）rfrf 和（N）RfRf，且两者杂交产生的新品种具有较高的经济价值。为大规模生产这种杂交稻，
科研人员设计了生产流程如下图。该流程中Fn植株应具有的特性是
；获得Fn后，将其与乙间行种植， 上所结种子即为杂交稻。
(3)研究人员利用转基因技术将两个Rf 基因导入甲中，为确定Rf 基因在染色体上的位置，研究人员将甲与
野败杂交，统计后代的育性情况及数量比例。请依据上述思路完善结果分析：
①若后代中雄性不育植株∶雄性可育植株＝ ，则说明两个Rf 导入到甲
的一条染色体上。
②若后代全部雄性可育，则说明 。
③若后代雄性不育植株∶雄性可育植株＝ ，则说明两个Rf 导入到甲
的非同源染色体上。
【答案】(1) 人工去雄 自然界水稻的花少，且为两性花的自交作物，雄性不育水稻需要通过杂交
产生雄性不育的杂交水稻后代非常困难。 （S）Rfrf
(2) 雄性不育 Fn
(3) 1：1 两个Rf 导入到甲的一对同源染色体上。 1：3
【分析】1、水稻的野败就是雄性不育，即花粉败育雌性可育的野生稻，在杂交过程中只能作母本。
2、野败的花粉败育性状由细胞质基因S 和细胞核中隐性基因rf 共同决定，即基因型（S）rfrf 的植株表现
为雄性不育，相应的细胞质基因N 和细胞核中基因Rf 都会使水稻恢复育性。
【详解】（1）水稻是两性花，雄性不育系是花粉败育雌性可育，在杂交中无需人工去雄就可以直接作母
本；
自然界水稻的花少，且为两性花的自交作物，雄性不育水稻需要通过杂交产生雄性不育的杂交水稻后代非
常困难；
当正常可育（S）Rfrf 和雄性不育（S）rfrf 杂交，后代基因型为（S）Rfrf 雄性可育∶（S）rfrf 雄性不育＝
1∶1。
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（2）野败（S）rfrf 与甲（N）rfrf 多代杂交，野败作母本，得到的Fn 的基因型为（N）rfrf，Fn 的特性即
为雄性不育；
获得Fn 后，将其与乙间行种植，因为Fn 是雄性不育株，其上所结种子一定是杂交稻，乙（N）RfRf 是正
常可育株，就产生自交后代种子，也可产生少量杂交后代种子。
（3）将甲与野败杂交，统计野败后代的育性情况及数量比例，可以确定Rf 基因在染色体上的位置：如果
两个Rf 导入到甲的一条染色体上，野败的后代基因型及比例是（S）RfRfrfrf 雄性可育∶（S）rfrf 雄性不
育＝1∶1；如果两个Rf 导入到甲的一对同源染色体上，野败的后代基因型全是（S）Rfrfrf 雄性可育；如
果两个Rf 导入到甲的非同源染色体上，野败的后代基因型及比例为（S）RfRfrfrf 雄性可育∶（S）Rfrfrfrf
雄性可育∶（S）rfrfrfrf 雄性不育＝1∶2∶1，即野败后代雄性不育植株∶雄性可育植株＝1∶3。
【点睛】本题理解雄性不育植株特点是关键，掌握利用杂交后代的性状比，结合遗传学两大基本规律确定
基因型和基因所在的染色体关系。
22．某种豚鼠毛色性状受位于9 号常染色体上的等位基因A（黄色）、a（白色）控制，已知9 号染色体存
在如图所示的异常情况，会影响配子的受精能力。毛的光滑与粗糙性状由位于另一对常染色体上的等位基
因B（粗糙）、b（光滑）控制。
(1)下列变异产生的原因与上图所示染色体异常情况相同的是（ ）
A．猫叫综合征
B．唐氏综合征
C．镰状细胞贫血
D．苯丙酮尿症
(2)现有如图1 所示的异常雄豚鼠（甲）和如图2 所示的异常雌豚鼠（乙），研究小组要探究含异常9 号染
色体的雌、雄配子有无受精能力，请用上述材料设计杂交实验方案，并分析实验结果： 。
(3)实验证明，含异常9 号染色体的雄配子没有受精能力，雌配子不受影响。研究小组用如图1 所示的异常
雌豚鼠（丙）和如图2 所示的异常雄豚鼠（丁）为亲本杂交，已知丙、丁均为粗糙毛杂合子，则杂交后代
（F1）的表型及其比例为 ，其中纯合子占 ，杂合个体中含有异常9 号染色体
的占 。
(4)研究小组以上述F1为材料，通过杂交实验等方法获得与某一亲本染色体组成和基因组成完全相同的个体，
请完善方案：选择F1中黄色粗糙毛和白色光滑毛个体为亲本，其中作为母本的是 个体，杂
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交后从子代中选择表型为 的 （填“雌”或“雄”）性个体，再通过显微镜对
这些个体中处于分裂状态的部分细胞染色后进行观察确认。
【答案】(1)A
(2)让甲与乙杂交，观察统计F1 个体的表型及比例。若F1 中黄色：白色=1：1，则含异常9 号染色体的雌
配子没有受精能力；若F1 全部为黄色，让F1 雌雄个体自由交配，观察统计F2 个体的表型及比例，若F2
中黄色：白色=3：1，则含异常9 号染色体的雌、雄配子均没有受精能力，若F2 中黄色：白色=11：1，则
含异常9 号染色体的雄配子没有受精能力。
(3) 黄色粗糙毛：黄色光滑毛：白色粗糙毛：白色光滑毛=3：1：3：1 1/4 1/3
(4) 白色光滑毛 黄色粗糙毛 雌
【分析】 根据题意和图示分析可知：9 号染色体中的一条染色体缺失了某一片段，属于染色体结构变异中
的缺失。
【详解】（1）依照题意可知， 9 号染色体中的一条染色体缺失了某一片段，属于染色体结构变异中的缺
失，猫叫综合征患者第5 号染色体短臂缺失，属于染色体结构异常遗传病，故选A。
（2）让异常雄性甲（Aa＇）与异常雌性乙（A＇a）杂交，观察统计F1 个体的表型及比例。
F1 的基因型为AA＇、Aa、A＇a＇、aa＇。
①若F1 中黄色：白色=1：1，即AA＇、A＇a＇的基因型个体死亡，则含异常9 号染色体A＇的雌配子没
有受精能力；
②若F1 全部为黄色，让F1 雌雄个体自由交配，观察统计F2 个体的表型及比例。
若F2 中黄色（AA、2Aa）：白色（aa）=3：1，即F1 中AA＇、A＇a＇、aa＇基因型个体都死亡，只有
Aa 基因型的个体存活，可得出含异常9 号染色体A＇、a＇的雌、雄配子均没有受精能力；
若F2 中黄色（3AA、3Aa、3AA＇、A＇A＇、A＇a）：白色（aa）=11：1，即F1 中A＇a＇、aa＇基因
型个体死亡，存活的基因型是AA＇、Aa，则含异常9 号染色体a＇的雄配子没有受精能力。
（3）图1 所示的异常雌豚鼠（丙）和图2 所示的异常雄豚鼠（丁）为亲本杂交，丙、丁均为粗糙毛杂合子，
丙、丁基因型设为Aa＇Bb、A＇aBb，由于含异常9 号染色体的雄配子没有受精能力，因此丙产生的配子
类型有AB、Ab、a＇B、a＇b，丁产生的配子类型有aB、ab，则杂交后代黄色粗糙毛（AaBB、2AaBb）：
黄色光滑毛（Aabb）：白色粗糙毛（aa＇BB、2aa＇Bb）：白色光滑毛（aa＇bb）=3：1：3：1，其中纯合
子（aa＇BB、aa＇bb）占2/8=1/4，杂合个体中含有异常9 号染色体（aa＇Bb、aa＇Bb）的占2/6=1/3。
（4）选择F1 中黄色粗糙毛（AaBB、AaBb）和白色光滑毛（aa＇bb）个体为亲本，由于含异常9 号染色
体的雄配子没有受精能力，雌配子不受影响，所以其中作为母本的为白色光滑毛个体，由于要获得与某一
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亲本染色体组成和基因组成完全相同的个体，可知基因型为Aa＇Bb，与丙的相同，即杂交后从子代中选
择表型为黄色粗糙毛的雌性个体，再通过显微镜对这些个体中处于分裂状态的部分细胞染色后进行观察确
认。
23．家蚕的性别决定方式为ZW 型，W 染色体除雌性决定作用外未发现其他基因。蚕卵的圆形和椭圆形由
常染色体上一对等位基因控制，并且该性状的遗传存在母性效应，即子代总是表现母本基因型决定的性状。
正常蚕幼虫体表不透明，由显性基因Os 控制，油蚕幼虫体表透明，由隐性基因os 控制。请回答问题：
(1)图1 杂交实验中，
的基因型有 种，对
中的雌性个体进行测交实验，测交后代的表型及比例为
。图2 杂交实验中，
的基因型为 。
(2)雄蚕由于食桑量少、出丝率高、丝质优更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段雌雄不易区分。为了在幼蚕阶段就
能区分蚕的性别，实现蚕农只饲养雄蚕的愿望，研究人员进行了系列研究。
①家蚕有斑纹和无斑纹由2 号染色体上的等位基因A、a 控制。研究人员利用变异家蚕培育出限性斑纹雌
蚕，具体过程如图3。
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上述过程中发生的变异类型有 ，
中染色体异常的有斑纹个体所占的比例为 。生产中可利用限
性斑纹雌蚕和图中的 杂交，留下体色表现为 的子代幼蚕饲养。
②M、N 是位于家蚕Z 染色体上不同位点的两个基因，其突变基因m、n 为致死基因，m 和n 纯合时均表
现为胚胎期致死。研究人员利用普通无斑纹雄蚕培育出雄蚕甲，用甲与普通无斑纹雌蚕杂交，后代中只有
雄蚕幼虫能存活。请在答题卡的相应位置标注出M、m、N、n 基因的相对位置。 。
③研究表明，os 基因能遮蔽m 基因的致死效应。研究人员将基因os 和基因A 移接到W 染色体上，培育出
基因型为
的有斑纹雌蚕乙，甲和乙共同组成了家蚕平衡致死体系。甲和乙杂交可以实现该体系
自稳，请在答题卡的相应位置用遗传图解进行作答（写到
即可）。 。
【答案】(1) 3 圆形：椭圆形=3：1 ZOsZos、ZosW
(2) 易位 1/2 普通无斑纹的雄蚕 无斑纹
【分析】1、发生在非同源染色体之间的染色体的交叉互换属于染色体结构变异，发生在同源染色体之间
的染色体的交叉互换属于基因重组；
2、染色体组是细胞中的一组非同源染色体，大小、形态、功能各不相同，但相互协调，共同控制生物的
生长发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫一个染色体组；
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3、杂交育种是通过杂交，将生物的不同优良性状集中到一个个体上，并通过选育进一步培育新品种的方
法。
【详解】（1）根据图示1 杂交实验可知，亲代圆形雌性与椭圆形雄性的后代均为圆形，且圆形和椭圆形由
常染色体上一对等位基因控制，并且该性状的遗传存在母性效应。由此推测亲代为纯和亲本，F1 均为杂合
体，F1 相互交配，其F2 基因型有三种。由于母性效应，子代总是表现母本基因型决定的性状，对F2 中的
雌性个体进行测交实验，测交后代的表型及比例为圆形：椭圆形=3：1。根据图2 杂交实验分析可知，F1
的基因型为亲代雌性为正常蚕，雄性为油蚕，F1 油蚕均为雌性，正常蚕均为雄性，由此可知亲代为
ZosZos、ZOsW，F1 的基因型为ZOsZos、ZosW。
（2）①分析题图可知，变异家蚕是由于常染色体上的一个片段移接到W 染色体上，因此属于染色体结构
变异中的易位。变异家蚕和普通家蚕杂交获得的F1 中染色体异常的有斑纹个体基因型及比例为
1/4AaZWA、1/4aOZWA，占1/2。限性斑纹雌蚕(aaZWA )和无斑纹雄蚕(aaZZ)培育后代，后代中有斑纹的均
为雌蚕，无斑纹的为雄蚕。
②根据题干信息可知，M、N 是位于家蚕Z 染色体上不同位点的两个基因，其突变基因m、n 为致死基因，
m 和n 纯合时均表现为胚胎期致死。研究人员利用普通无斑纹雄蚕培育出雄蚕甲，用甲与普通无斑纹雌蚕
杂交，后代中只有雄蚕幼虫能存活，由此可知在雄蚕甲中mn 两个突变基因不能在同一条染色体中。M、
m、N、n 基因的相对位置如图所示：
③根据题意可知，os 基因能遮蔽m 基因的致死效应。研究人员将基因os 和基因A 移接到W 染色体上，培
育出基因型为aaZmNWosA 的有斑纹雌蚕乙，甲和乙共同组成了家蚕平衡致死体系。由此遗传图解为：
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24．棉花白色（B）和棕色（b）是一对相对性状，控制该性状的一对等位基因位于2 号染色体上。为了提
高棉花的产量，使棉花具有抗虫特性，某科研小组将抗虫基因K 导入某杂合的白色棉花细胞内，导入的抗
虫基因K 与2 号染色体可能存在如图所示的三种位置关系，请回答下列有关问题。
(1)若b 基因是由B 基因突变形成，则基因B 与基因b 的碱基数目 （填“一定”、“一定不”或“不一
定”）相同，原因是 。
(2)请设计实验探究抗虫基因K 与2 号染色体的位置关系。
实验设计思路：让该白色抗虫棉花自交，观察子代的 。
预期结果与结论：
①若子代中白色抗虫：棕色不抗虫＝3：1，说明基因K 与2 号染色体的位置关系如图 所示。
②若子代中 ，说明基因K 与2 号染色体的位置关系如图2 所示。
③若子代中有 ，说明基因X 与2 号染色体的位置关系如图3 所示。
(3)若已知基因K 与2 号染色体的位置关系如图1 所示，棉花另有一对长绒（A）与短绒（a）性状，让白色
抗虫长绒棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交，子代表型及比例为白色抗虫长绒：白色抗虫短绒：棕色不抗虫
长绒：棕色不抗虫短绒＝1：1：1：1，则长绒基因（A）与短绒基因（a）是否位于2 号染色体上？
（填“是”或“否”），原因是 。
【答案】(1) 不一定 基因突变时可能发生了碱基对的增添、缺失或替换
(2) 表型及比例 1 白色不抗虫：白色抗虫：棕色抗虫＝1：2：1 白色抗虫：白色不抗虫：
棕色抗虫：棕色不抗虫＝9：3：3：1
(3) 否 子代表型及比例说明A/a 基因与B/b 基因的遗传遵循自由组合定律，因此A/a 基因不2 号
染色体上
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【分析】题干分析，白色和棕色是一对相对形状，受一对等位基因控制，杂合子表现为白色，则白色对棕
色为显性，导入的抗虫K 基因与B/b 基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上，据此答题。
【详解】（1）B 和b 是一对等位基因，由基因突变产生，可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，所以碱
基的数目不一定相同。
（2）基因K 与2 号染色体的位置关系存在三种：位于同源染色体时与B 基因连锁；位于同源染色体上时
与b 基因连锁；与B/b 分别位于非同源染色体上。为探究基因K 与2 号染色体的位置关系，可直接将该杂
合的白色抗虫棉花自交，观察子代的表型及比例。
①若基因K 与2 号染色体的位置关系如图1 所示，则雌雄配子都是BK：b=1：1，后代的表现型及比例是
白色抗虫：棕色不抗虫＝3：1。
②若基因K 与2 号染色体的位置关系如图2 所示，则雌雄配子都是B：bK=1：1，后代的表现型及比例是
白色不抗虫：白色抗虫：棕色抗虫＝1：2：1。
③若基因K 与2 号染色体的位置关系如图3 所示，则两对基因遵循自由组合定律，BbKO 自交后代中白色
（B_）：棕色（bb）=3：1，抗虫（K_）：不抗虫（OO）=3：1，组合起来就是白色抗虫：白色不抗虫：
棕色抗虫：棕色不抗虫=9：3：3：1。
（3）若已知基因K 与2 号染色体的位置关系如图1 所示，即抗虫基因K 位于2 号染色体上。白色抗虫长绒
棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交，子代表型及比例为白色抗虫长绒：白色抗虫短绒：棕色不抗虫长绒：棕
色不抗虫短绒＝1：1：1：1，将涉及的性状分开来考虑，白色抗虫：棕色不抗虫=1：1，长绒：短绒=1：
1，由此可见，棕色、白色与长绒和短绒这两对等位基因遵循自由组合定律，因此长绒基因（A）与短绒基
因不位于2 号染色体上。
25．家蚕为ZW 型性别决定，蚕茧颜色黄色和白色为一对相对性状用A、a 表示，幼蚕体色正常和体色透
明为一对相对性状用B、b 表示，两对性状独立遗传，相关基因不位于性染色体的同源区段。研究人员进
行两组杂交实验，结果如下：
实验一：一对黄茧雌雄蚕杂交，F1表现型及比例为黄茧雌性：黄茧雄性：白茧雌性：白茧雄性=3：3：1：
1
实验二：多对正常体色雌雄蚕杂交，F1表现型及比例为正常色雄性：正常色雌性：透明色雌性=4：3：1
(1)实验一中，蚕茧颜色中 为显性性状，控制其性状的基因位于 （填“常”、“乙”或
“W”）染色体上。实验二中，雄性亲本基因型及比例为 ，子代雄蚕中纯合子的比例为 。
(2)在生产实践中发现，雄蚕具有食桑量低，蚕茧率高的特点，科研人员利用辐射诱变技术，处理常染色体
上控制卵色的基因（E 控制黑卵，e 控制白卵），得到变异家蚕（如下图所示），进而利用变异家蚕培育
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限性黑卵雌蚕。
图示产生变异黑卵家蚕过程中发生的变异类型属于 ，利用限性黑卵雌蚕与基因型为 的家
蚕杂交，可在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕，进而实现多养雄蚕的目的。若位于W 染色体上的E 基因会
导致常染色体上含有E 的卵细胞50%死亡，用限性黑卵家蚕与纯合的正常黑卵家蚕杂交，F1随机交配，则
F1雌性家蚕产生的可育配子的类型及比例为 ，F2中白卵个体的比例为 。
【答案】(1) 黄色 常 ZBZB：ZBZb=1：1 3/4
(2) 染色体（结构）变异（或易位） eeZZ EZ：EWE：eZ：eWE=2：1：2：2 1/7
【分析】组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数
分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）实验一中，无论雌雄均为黄茧∶白茧=3∶1，说明蚕茧的颜色遗传与性别无关，基因应位于
常染色体上，且黄茧为显性性状。实验二中，亲本均为正常色，子代出现了透明色，说明正常色为显性性
状，雄性都是正常色，雌性中正常色∶透明色=3∶1，说明体色的遗传与性别有关，可推测基因位于Z 染
色体上。根据子代中透明色雌性ZbW 占1/8，1/8 可拆解成1/2×1/4，可推知雄性亲本基因型为ZBZB 和
ZBZb，且各占1/2；雌性亲本基因型为ZBW，子代雄性中纯合子ZBZB 的比例为1/2+1/2×1/2=3/4。
（2）图示变异类型为常染色体上的E 基因所在片段易位到了W 染色体上，属于染色体结构变异中的易位；
利用限性黑卵雌蚕eeZWE 与基因型为eeZZ 的家蚕杂交，子代基因型为eeZZ、eeZWE，即白卵的为雄性，
黑卵的为雌性，故可在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕，进而实现多养雄蚕的目的；用限性黑卵家蚕
eeZWE 与纯合的正常黑卵家蚕EEZZ 杂交，F1 的基因型为EeZZ、EeZWE，由于位于W 染色体上的E 基因
会导致常染色体上含有E 的卵细胞50%死亡，所以EeZWE 产生雌配子的类型和比例为
EZ∶eZ∶EWE∶eWE=2∶2∶1∶2；EeZZ 产生雄配子种类和比例为EZ∶eZ=1∶1，所以F1 随机交配，F2
中白卵个体eeZZ 的比例为2/7×1/2=1/7。
26．某植物性别决定为XY 型，控制该植物宽叶（B）和窄叶（b）的基因位于X 染色体上，含窄叶基因
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（b）的花粉不育。基因D 和d 位于常染色体上，基因型为DD、Dd 和dd 的植株分别表现为大花瓣、小花
瓣和无花瓣，无花瓣植物不能吸引昆虫传粉，无法产生后代。回答下列问题：
(1)两对基因的遗传遵循 定律。实际种植中不存在 植株，原因是 。
(2)宽叶小花瓣雌株与宽叶小花瓣雄株杂交，F1中窄叶无花瓣植株占1/16，则亲本基因型组合为
；F1随机交配，则F2中小花瓣植株占比为 ，无花瓣宽叶植株占 。
(3)研究发现该植株的红花（R）和白花（r）的基因位于常染色体上。某纯合红花种子经辐射处理后从中筛
选出甲植株，甲产生的各种配子活性相同且无致死，且基因均能正常表达。将甲与正常白花植株杂交并筛
选（如下图所示），请回答：
①辐射处理获得植株中发生的变异类型是 ，甲减数分裂产生配子的基因型为
，
②筛选2 不用光学显微镜就能选出“含异常染色体的个体”，因为只有表现型为 的
植株染色体形态正常，其余表现型均含异常染色体。
【答案】(1) 自由组合 窄叶雌株 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
(2) DdXBXb、DdXBY 4/9 5/54
(3) 染色体结构变异 RXR、XR、RX、Y 红花雄性
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）由题意可知，控制该植物宽叶（B）和窄叶（b）的基因位于X 染色体上，基因D 和d 位于
常染色体上，故两对基因的遗传遵循自由组合（自由组合和分离）定律。窄叶性状个体的基因型为XbXb
或XbY，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。
（2）宽叶小花瓣雌株基因型为DdXBX_，宽叶小花瓣雄株基因型为DdXBY ，F1 中窄叶无花瓣植株，即
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ddXbY 占 1/16，子代出现窄叶，亲本必然有Xb 基因，推断出亲本的基因型组合为DdXBXb×DdXBY，则
F1 中两对基因概率分别为1/4DD、1/2Dd、 1/4dd 和 1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，其中含窄
叶基因（b）的花粉不育，即XbY 不能产生Xb 的配子，无花瓣植物不能吸引昆虫传粉，无法产生后代，
即dd 不产生配子，则F1 中两对基因的配子概率分别为：2/3D、1/3d 和3/4XB、1/4Xb 的雌配子、1/3XB、
2/3Y 的雄配子，故F2 的表现型为小花瓣Dd=2×2/3×1/3=4/9，两对基因自由组合之后，F2 的表现型为无花
瓣宽叶雌株：无花瓣宽叶雄株=1/9×1/3：1/9×3/4×2/3=2/54：3/54，故F2 的表现型为无花瓣宽叶植株
=2/54+3/54=5/54。
（3）①由图示可知，经过辐射处理后，R 基因所在染色体与X 染色体发生了易位，属于染色体结构变异。
变异后甲的基因型为RXRY，减数分裂过程发生同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合，因此产生
的配子的基因型为RXR、XR、RY、Y。
②白花正常植株基因型为rrXX，其产生的配子基因型是rX，则F1 个体基因型是RrXRX、 RrXY、
rXRX、rXY，其中XR 与只含一个R／r 基因的均是不正常染色体，可以看出上述F1 个体只有RrXY（红
花雄性）是正常的，其余均含有不正常染色体。因此筛选2 可不用光学显微镜就能选出“含异常染色体的
个体”，因为只有表现型为红花雄性植株染色体形态正常，其余表现型均含异常染色体。
27．棉花白色（B）和棕色（b）是一对相对性状，控制该性状的一对等位基因位于2 号染色体上。为了提
高棉花的产量，使棉花具有抗虫特性，某科研小组将抗虫基因K 导入某杂合的白色棉花细胞内，导入的抗
虫基因K 与2 号染色体可能存在如图所示的三种位置关系，请回答下列有关问题。
(1)基因B 与基因b 的碱基数目相同吗？ ，原因是 。
(2)请设计实验探究基因K 与2 号染色体的位置关系。
实验设计思路： 。
预期结果与结论：
①若子代中白色抗虫：棕色不抗虫＝3：1，说明基因K 与2 号染色体的位置关系如图 所示；
②若子代中 ，说明基因K 与2 号染色体的位置关系如图 所示；
③若子代中有 种表型，且比例为 ，说明基因X 与2 号染色体的位置关系如图3 所
示。
(3)若已知基因K 与2 号染色体的位置关系如图1 所示，棉花另有一对长绒（A）与短绒（a）性状，让白色
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抗虫长绒棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交，子代表型及比例为白色抗虫长绒：白色抗虫短绒：棕色不抗虫
长绒：棕色不抗虫短绒＝1：1：1：1，则长绒基因（A）与短绒基因（a）是否位于2 号染色体上？
（填“是”或“否”），原因是 。
【答案】(1) 不一定 基因突变时可能发生了碱基对的增添、缺失或替换
(2) 让该白色抗虫棉花自交，观察子代的表型及比例 1 白色不抗虫：白色抗虫：棕色抗虫＝
1：2：1 2 4 9：3：3：1
(3) 否 子代表型及比例说明A/a 基因与B/b 基因的遗传遵循自由组合定律，因此A/a 基因不2 号
染色体上
【分析】题干分析，白色和棕色是一对相对形状，受一对等位基因控制，杂合子表现为白色，则白色对棕
色为显性，导入的抗虫K 基因与B/b 基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上，据此答题。
【详解】（1）B 和b 是一对等位基因，由基因突变产生，可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，所以碱
基的数目不一定相同。
（2）基因K 与2 号染色体的位置关系存在三种：位于同源染色体时与B 基因连锁；位于同源染色体上时
与b 基因连锁；与B/b 分别位于非同源染色体上。为探究基因K 与2 号染色体的位置关系，可直接将该杂
合的白色抗虫棉花自交，观察子代的表型及比例。
①若基因K 与2 号染色体的位置关系如图1 所示，则雌雄配子都是BK：b=1：1，后代的表现型及比例是
白色抗虫：棕色不抗虫＝3：1。
②若基因K 与2 号染色体的位置关系如图2 所示，则雌雄配子都是B：bK=1：1，后代的表现型及比例是
白色不抗虫：白色抗虫：棕色抗虫＝1：2：1。
③若基因K 与2 号染色体的位置关系如图3 所示，则两对基因遵循自由组合定律，及BbKO 自交后代中白
色（B_）：棕色（bb）=3：1，抗虫（K_）：不抗虫（OO）=3：1，合并起来就是白色抗虫：白色不抗虫：
棕色抗虫：棕色不抗虫=9：3：3：1。
（3）白色抗虫长绒棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交，子代表型及比例为白色抗虫长绒：白色抗虫短绒：
棕色不抗虫长绒：棕色不抗虫短绒＝1：1：1：1，将涉及的性状分开来考虑，白色抗虫：棕色不抗虫=1：
1，长绒：短绒=1：1，由此可见，棕色、白色与长绒和短绒这两对等位基因遵循自由组合定律，因此长绒
基因（A）与短绒基因不位于2 号染色体上。
28．女娄菜（2N=46）为一年生或两年生的XY 型性别决定的草本植物，其叶型有阔叶和窄叶两种类型，
花的位置分为顶生和腋生，分别由位于两对同源染色体上的R、r 和D、d 两对等位基因控制，且存在某种
配子致死现象（不考虑基因突变和互换及性染色体同源区段）。选择两株两年生阔叶腋生花雌雄植株杂交，
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得到F1的表现型及数目如下表。回答下列问题:
阔叶腋生花
窄叶腋生花
阔叶顶生
花
窄叶顶生花
雌性植株
（株）
125
0
42
0
雄性植株
（株）
21
20
22
21
(1)若要对该植物进行基因组测序，需要检测 条染色体上的脱氧核苷酸排序。
(2)女娄菜花的顶生是 性状，基因r 所控制的窄叶性状遗传方式是 ，判断的依据是 。
(3)亲本雌雄株的基因型分别为 、 。亲本产生的致死配子的基因型为 。
(4)科研人员用X 射线处理该种植物，发生如图所示的变异。
过程①X 射线处理可能使B 基因内部发生了 ，引起基因结构的改变。
过程②发生的染色体结构变异称为 ，会导致基因在染色体上的 发生改变。
【答案】(1)24
(2) 隐性 伴X 隐性遗传 F1 女娄菜雌株只有阔叶，雄株有阔叶和窄叶，说明这对性状与性别
相关联
(3) DdXRXr DdXRY DY
(4) 碱基的替换、增添或缺失 易位 数目或排列顺序
【分析】分析表格：雌性植株中全为阔叶，腋生花：顶生花=3：1；雄性植株中阔叶：窄叶=1：1，腋生花：
顶生花=1：1。由于F1 雌性个体无窄叶，而雄性个体有窄叶，叶形的遗传与性别相关联，控制其基因位于
X 染色体上；基因D、d 位于常染色体上，且阔叶与腋生花为显性性状，亲本基因型为DdXRXr、
DdXRY，由于阔叶腋生花雄株减少了，根据题意，存在某种基因型的配子致死，可推测为DY 配子致死。
【详解】（1）分析题意可知，女娄菜（2N＝46）为XY 型性别决定的草本植物，若要对女娄菜进行基因
组测序，需要检测22 条常染色体＋2 条性染色体（X+Y）=24 条染色体上的脱氧核苷酸排序。
（2）分析表格：雌性植株中全为阔叶，腋生花：顶生花=3：1，说明顶生是隐性性状；F1 女娄菜雌株只有
阔叶，雄株有阔叶和窄叶，说明这对性状与性别相关联，所以基因r 是伴X 染色体隐性遗传。
（3）分析表格：雌性植株中全为阔叶，腋生花：顶生花=3：1；雄性植株中：阔叶：窄叶=1：1，腋生花：
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顶生花=1：1，由于F1 雌性个体无窄叶，而雄性个体有窄叶，叶形的遗传与性别相关联，控制其基因位于
X 染色体上，基因D、d 位于常染色体上，且阔叶与腋生花为显性性状，则亲本基因型为DdXRXr、
DdXRY；由于阔叶腋生花雄株和窄叶腋生花雄株减少，根据题意，存在某种基因型的配子致死，可推测为
DY 配子致死。
（4）由图可知，经过程①X 射线处理后，B 基因变为b 基因，即发生了基因突变，故过程①X 射线处理
可能使B 基因内部发生了碱基的替换、增添或缺失，引起基因结构的改变；经过程②X 射线处理后B 基因
所在的部分染色体片段移接到了另一条非同源染色体上，即发生了易位；易位（染色体结构变异）会导致
基因在染色体上的数目或排列顺序发生改变。
29．控制家蚕卵色的基因（W+控制黑色、W 控制白色）位于10 号染色体上，、
和
、
是位于Z 染色
体上的两对等位基因，且、
纯合致死。雄蚕食量小、产丝量大，为培育平衡致死系用于繁育雄蚕以提
高经济效益，研究人员进行了如下实验。请回答下列问题。
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(1)雌蚕A 细胞中W 染色体上易位片段来自于 ；与正常蚕相比，雌蚕A 的染色体数目 。
(2)雌蚕A 与雄蚕B 杂交产生的后代只有一种，这说明含 染色体的配子是不育的；C 与D 杂交，选择
色的受精卵培养才能获得平衡致死系雌蚕E；E 与F 杂交，后代出现平衡致死系雄蚕G 的概率是 。
(3)在生产实践中，利用平衡致死系雄蚕与正常雌蚕杂交无需进行筛选就可获得雄蚕，其原因是 ，偶
尔也可能会产生少量雌蚕，出现这一现象最可能的原因是 ，该雌蚕的基因型（不考虑常染色体上的
基因）是 ，若将该雄蚕与F 杂交，后代中出现
雄蚕的概率是 。
(4)为了持续产生雄蚕G 用于生产，应选择图中 与G 进行杂交。
【答案】(1) 10 号染色体和Z 染色体 相同
(2) 缺失的 黑 1/3
(3) 平衡致死系雄蚕与正常雄蚕杂交产生的后代基本都是雄蚕 后代中两致死基因发生重组
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1/3
(4)E
【分析】分析图形：雌家蚕经辐射诱变使ZW 易位，该变异属于染色体结构的变异。解题关键是明确隐性
基因纯合致死。
【详解】（1）由图可得，W 染色体上部分属于同源染色体交叉互换，下部分易位片段来自10 号染色体；
非同源染色体易位，染色体数目不变。
（2）如图产生后代(C)中不含A 的10 号缺失的染色体，说明缺失染色体配子不育；要获得雌蚕，w 染色体
需来自于(C)，而 w+控制黑色，则选择黑色的受精卵培养才能获得平衡致死系雌蚕E；由于纯合致死，E
与F 杂交，后代出现平衡致死系雄蚕G 的概率是1/3。
（3）平衡致死系雄蚕与正常雌蚕杂交，由于l1 、 l2 纯合致死，产生的后代基本都是雄蚕，因此利用平
衡致死系雄蚕与正常雌蚕杂交无需进行筛选就可获得雄蚕，偶尔也可能会产生少量雌蚕，出现这一现象最
可能的原因是后代中两致死基因发生重组，该雌蚕的基因型是=
，若将该雌蚕与F 杂交，后代雌蚕
致死，后代出现
雄蚕概率为1/3。
（4）E 与G 杂交，后代选白色雄蚕与 E 杂交可持续产生雄蚕G。
30．香味是水稻（2n）稻米品质的一个重要性状，某品种水稻稻米有香味（A）对无香味（a）为显性。杂
合子水稻（类型甲植株）体细胞中部分染色体及基因位置如图甲所示，对其进行诱变处理得到图乙、图丙
所示的变异类型。已知类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半；丙类型植株
产生的不同配子活力相同，个体中如果同时不存在有香味基因和无香味基因，则不能存活。请回答:
(1)甲植株水稻的根尖细胞中含有的染色体组数为 。类型甲植株自花传粉后，取一棵植株
上的所有稻粒种植，发现后代全部是有香味的，最可能的原因是 。
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(2)经诱变处理获得乙、丙类型的变异是 。
(3)让类型乙植株自交，所得子代中具有隐性性状的植株约占 。让类型丙植株自交，所得子
代中具有隐性性状的植株约占 。
(4)若以甲为母本，丙为父本进行杂交，后代中有香味和无香味的比例为 ；若以乙为父本，
丙为母本进行杂交，后代中有香味和无香味的比例为 。
【答案】(1) 2 或4 后代数量少
(2)染色体结构变异
(3) 1/6 1/5
(4) 3:1 5:1
【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的
独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个
配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减
数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）分析题图可知：类型甲植株有2 对同源染色体，即含有2 个非同源染色体组成的染色体组，
甲植株水稻的根尖细胞在有丝分裂后期会有4 个染色体组；类型甲植株自花传粉后，取一棵植株上的所有
稻粒种植，发现后代全部是有香味的，最可能的原因是后代数量少，若子代样本数目足够多，会出现无香
味后代，且比值越接近3：1。
（2）分析题图可知：经诱变处理获得乙类型的变异是染色体缺失，属于染色体结构变异；而经诱变处理，
丙类型的变异是染色体移接，属于染色体结构变异。
（3）分析题意可知：类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半，所以类型乙
植株能产生的雄配子为A：a＝2：1，雌配子为A：a＝1：1，故自交后代隐性性状的植株，即基因型为aa
的植株，约占1/3×1/2＝1/6；类型丙植株如果同时不存在有香味基因和无香味基因，则不能存活，类型丙
能产生的雌雄配子种类和比例皆为Aa：A：a：O＝1：1：1：1，其中O 表示配子中不存在任何基因，所得
子代中有1/16 个体无有关香味的基因，故剩余15 份，隐性纯合占3 份，故所得子代中产生具有隐性性状
的植株占比为3/15，即所得子代中具有隐性性状的植株约占1/5。
（4）分析题意可知：若以甲为母本，丙为父本进行杂交，植株甲产生的雌配子为A：a＝1：1，植株丙产
生的雄配子为Aa：A：a：O＝1：1：1：1，后代中无香味的基因型为aa 和aO，所占比例为1/2×1/4＋
1/2×1/4＝1/4，有香味的所占比例为3/4，故后代中有香味和无香味的比例为3：1；若以乙为父本，丙为母
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本进行杂交，类型乙植株能产生的雄配子为A：a＝2：1，植株丙产生的雌配子为Aa：A：a：O＝1：1：
1：1，后代中无香味的基因型为aa 和aO，所占比例为1/3×1/4＋1/3×1/4＝1/6，有香味所占比例为5/6，故
后代中有香味和无香味的比例为5：1。
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