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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)。
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
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(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。
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
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 。
2
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(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 。
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
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
3
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（①大于 62 ②等于 62 ③小于 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：
(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） 。
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
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
4
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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
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 。
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。
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(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 。
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：
(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。
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
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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 。
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，
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
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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。
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 。
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(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。 。
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）
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。
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B．若 ，则为突变体②。
C．若 ，则为突变体③。
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 。
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。
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(1)根据F2性状表现判断产生S 的原因。
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。
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 。
(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； 。
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
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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） 。
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
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。
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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 。
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
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。
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。
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(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
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
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）。
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(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 。
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
。
(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。
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(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。
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，
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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
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。
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）。 。
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。
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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 。
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
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 。
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
（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
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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。
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
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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 。
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，
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。
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。
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
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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 。
(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 。
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