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尖子生突破01 突变体的利用
应用一：利用三体定位基因在染色体的位置
应用二：利用单体定位基因在染色体的位置
应用三：利用染色体缺失片段定位基因在染色体的位置
一、单选题
1．已知玉米非糯性（A）对糯性（a）为完全显性，控制该性状的基因位于9 号染色体上。玉米非
糯性子粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性子粒及花粉遇碘液变棕色。9 号染色体某片段缺失不影响减
数分裂，但染色体缺失区段的雄配子不育而雌配子可育。下列选项正确的是（ ）
1
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A．用碘液处理Aa 自交后代的全部花粉，蓝色：棕色=3：1
B．9 号染色体某片段缺失只影响染色体上基因的排列顺序
C．可用正常糯性玉米作母本，一条9 号染色体区段缺失的非糯性玉米（不含a）作父本进行杂交，
可判断A 基因是否在缺失区段上
D．预期测交实验结果属于假说—演绎法中演绎推理的内容
【答案】D
【详解】A、若一个正常植株Aa 自交，收获的全部子粒为 AA: Aa: aa=1: 2: 1，产生的花粉为：
1/2A 和1/2a，用碘液处理Aa 自交后代的全部花粉，则理论上自交后代的颜色及其比例为蓝色:棕
色 =1: 1，A 错误；
B、若9 号染色体某一中间区段缺失，即染色体结构变异，该变异会使排列在9 号染色体上的基因
的数目、排列顺序性状改变，B 错误；
C、染色体正常的糯性玉米和一条9 号染色体区 段缺失的非糯性玉米(该玉米不含a 基因) ，由于
染色体区段缺失的雄配子不育而雌配子可育，用所给糯性玉米作父本，非糯性玉米作母本进行杂
交，获得F1 并统计表现型及比例，若控制非糯性的基因在缺失区段上，即aa×A0→Aa: a0=1: 1，
则F1 中非糯性:糯性 =1: 1；若控制非糯性的基因不在缺失区段上，即aa×AA→Aa，则F1 中全为
非糯性，C 错误；
D、假说—演绎法是在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，
根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，即预期测交实验结果属于假说—演绎
法中演绎推理的内容，D 正确。
2．某雌雄同株的植物的花色由位于2 号染色体上的一对等位基因控制，A 控制红色，a 控制白色。
某杂合的红花植株，经射线处理后2 号染色体缺失了一个片段，含有片段缺失染色体的雄配子不
能正常发育，雌配子正常。该植株自交，后代中红花：白花=1：1。下列有关叙述正确的是（
）
A．a 基因所在染色体发生了片段缺失，且a 基因不位于缺失的片段上
B．A 基因所在染色体发生了片段缺失，且A 基因位于缺失的片段上
C．a 基因所在染色体发生了片段缺失，且a 基因位于缺失的片段上
D．A 基因所在染色体发生了片段缺失，且A 基因不位于缺失的片段上
【答案】D
【详解】A、若a 基因所在染色体发生了片段缺失，且a 基因不位于缺失的片段上，则经减数分裂
只能产生一种能正常发育的雄配子A，与雌配子A 和a 结合后，子代中只有红花，没有白花，A 错；
B、若A 基因所在染色体发生了片段缺失，且A 基因位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一
2
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种配子a，后代不会出现红花，B 错误；
C、若a 基因所在染色体发生了片段缺失，且a 基因位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一
种配子A，后代不会出现白花，C 错误；
D、若A 基因所在染色体发生了片段缺失，且A 基因不位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产
生一种能正常发育的雄配子a，与雌配子A 和a 结合后，子代中红花∶白花=1∶1，D 正确。
3．某自花传粉的二倍体植物的宽叶和窄叶由3 号常染色体上一对等位基因控制，宽叶对窄叶为完
全显性。用X 射线照射宽叶植株甲后，再与窄叶植株杂交，发现子代只有1 株窄叶(窄叶乙),其余
全为宽叶。为研究窄叶乙出现的原因，将窄叶乙与纯合宽叶丙杂交获得F1, 自交产生F2, (一条染
色体片段缺失不影响配子的受精能力和个体生存，两条同源染色体缺失相同的片段会导致个体死
亡)。下列叙述错误的是( )
A．若窄叶乙是基因突变导致的，则F1 一定是杂合子
B．若窄叶乙是基因突变导致的，则F2 中宽叶所占的比例为3/4
C．若窄叶乙是染色体片段缺失导致的，则窄叶乙能产生2 种配子
D．若窄叶乙是染色体片段缺失导致的，则F2 中宽叶所占的比例为5/6
【答案】D
【详解】A、若宽叶甲是基因突变导致的，则其基因型为Hh，窄叶乙的基因型为hh，与纯合宽叶
丙HH 杂交获得F1 的基因型为Hh，是杂合子，A 正确；
B、若宽叶甲是基因突变导致的，则其基因型为Hh，窄叶乙的基因型为hh，与纯合宽叶丙HH 杂
交获得F1 基因型为Hh，自交产生F2 中宽叶所占的比例为3/4，B 正确；
C、若宽叶甲是染色体片段缺失导致的，则其基因型为HO，绿株乙的基因型为hO，能产生h 和O
两种配子，C 正确；
D、若宽叶甲是染色体片段缺失导致的，则其基因型为HO，窄叶乙的基因型为hO，与纯合宽叶丙
（HH）杂交获得F1 的基因型为1/2Hh、1/2HO，自交可分为2 种情况：①1/2Hh 自交F2 为
1/2×3/4H_、1/2×1/4hh；②1/2HO 自交F2 为1/2×3/4H_、1/2×1/4OO（死亡），故F2 中宽叶所占
的比例为6/7，D 错误。
4．14 号染色体往往由于细胞分裂后期染色体不分离而出现三体。完全型14 号染色体三体指所有
有核细胞均含有3 条14 号染色体；嵌合型14 号染色体三体通常是部分细胞形成三体，而另一部
分细胞维持正常二倍体，从而形成嵌合体，其原因之一是形成的三体细胞部分发生三体自救，将
多余的染色体丢弃而产生了正常细胞系。下列分析正确的是（ ）
A．三体是因双亲之一进行减数分裂时14 号同源染色体异常分离所致
B．完全型14 号染色体三体可能是由于三体受精卵有丝分裂异常所致
3
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C．嵌合型14 号染色体三体可能是由于正常受精卵有丝分裂异常所致
D．在三体自救过程中可能出现两条14 号染色体来自同一亲本的情况
【答案】D
【详解】A、父母中一方减数分裂过程中14 号染色体不分离会产生含有两条14 号染色体的配子，
这种配子与正常异性配子受精后，出现三体子代，但可能双亲减数分裂正常，受精卵分裂异常或
胚胎发育过程中部分细胞分裂异常导致的，A 错误；
B、完全型14 号染色体三体可能是受精卵有丝分裂后期有两条14 号染色体未分离而形成一个三体
细胞和一个单体细胞，然后单体细胞退化不再分裂导致的，B 错误；
C、嵌合型染色体三体可能是由于胚胎发育过程中有些细胞有丝分裂异常、有些正常导致的，C 错；
D、在细胞发生三体自救的过程中，14 号染色体随机丢失可能会把来自父方（或母方）的14 号染
色体丢失，只剩下来自母方（或父方）的两条14 号染色体，D 正确。
5．某两年生植株（2n＝24）的正常株高品系（AA）中由于发生了基因突变而出现矮秆植株
（aa），为了给矮化植株育种提供依据，科研工作者利用三体分析法进行了矮秆基因染色体定位
的研究。其主要过程如下：以正常株高品系中的三体为母本，以矮秆植株（aa）为父本进行杂交，
再选出F1 中三体进行回交，依据F2 代中高秆和矮秆植株的分离比可确定矮秆基因所处的染色体。
（实验过程中不考虑基因突变，各种配子均能存活且受精机会均等；三体在减数分裂时，配对的
两条染色体彼此分离，另一条染色体随机移向细胞一极；三体和二倍体存活机会相等）下列相关
说法正确的是（ ）
A．就株高基因而言，用于杂交的三体母本种类有24 种
B．F2 代中出现的分离比为1∶1 或3∶1
C．F2 中三体正常株高水稻的全部基因型为AAa 或Aaa
D．可用光学显微镜观察法初步鉴定三体水稻
【答案】D
【详解】A、该植株有12 对同源染色体，就株高基因而言，基因的位置可以在12 对染色体上，因
此用于杂交的三体母本种类有12 种，A 错误；
B、若a 基因在三体对应的染色体上，选出F1（Aa、AAa）中三体（AAa）进行回交（与aa 进行杂
交），AAa 产生的配子及比例为A∶Aa∶AA∶a=2∶2∶1∶1，F2 代中高秆和矮秆植株的分离比为
5∶1，若a 基因不在三体对应的染色体上，选出F1（Aa）中三体（Aa）进行回交（与aa 进行杂
交），F2 代中高秆和矮秆植株的分离比为1∶1，B 错误；
C、a 不在三体对应的染色体上时，F2 中三体正常株高水稻的全部基因型为Aa，C 错误；
D、光学显微镜下可以看到染色体，因此可用光学显微镜观察法初步鉴定三体水稻，D 正确。
4
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6．21 三体综合征是人类第一个被确认的染色体病，研究发现有的21 三体综合征与细胞内一种对
细胞分裂有调控作用的SGO 蛋白数量异常有关，SGO 蛋白主要集中在染色体的着丝点附近，作用
是保护粘连蛋白不被水解酶破坏，如图甲所示。女性21 三体综合征患者往往会获得生育的机会，
图乙为某女性患者体细胞部分染色体示意图，其父母的基因型分别为MM 和Mm。以下说法正确
的是（ ）
A．人类21 三体综合征患者体细胞中有三个染色体组
B．该女性患者与正常男性婚配，理论上后代患21 三体综合征的概率为2/3
C．推测患者染色体异常的原因是其母亲卵原细胞减数第一次分裂异常造成的
D．若SGO 蛋白数量增加，可能导致姐妹染色单体的分离发生异常
【答案】D
【详解】A、人类21 三体综合征患者体细胞中多了一条21 号染色体，但依然含有两个染色体组，
A 错误；
B、理论上该女性患者产生染色体数量正常的配子:染色体数量异常的配子＝1:1，与正常男性婚配，
后代患21 三体综合征的概率为1/2，B 错误；
C、患者基因型为Mmm，患者父母基因型分别为MM 和Mm，患者的m 基因只能来自母亲，母亲
的Mm 基因位于一对同源染色体上，患者的mm 基因是由于母亲减数第二次分裂后期含有mm 的
姐妹染色单体未发生分离导致的，C 错误；
D、由题可知，SGO 蛋白的作用为保护粘连蛋白不被水解酶水解，若SGO 蛋白数量增加，对粘连
蛋白的保护作用更强，粘连蛋白不容易被水解酶水解，则着丝点的断裂过程将推迟，可能导致姐
妹染色单体的分离发生异常，D 正确。
7．果蝇的长翅对残翅为显性，控制该相对性状的基因位于常染色体上。一只纯合长翅雄果蝇与一
只残翅雌果蝇杂交，F1 中出现了一只三体长翅雄果蝇（Ⅲ号染色体有三条）。已知该三体果蝇在
减数分裂过程中，Ⅲ号染色体任意两条配对，第三条染色体随机移向细胞一极。现让该三体雄果
蝇与残翅雌果蝇杂交获得子代，下列有关说法错误的是（ ）
A．三体长翅果蝇的产生可能是亲本雄果蝇减数分裂I 异常导致的
B．三体长翅果蝇的产生可能是亲本雌果蝇减数分裂I 异常导致的
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C．若子代中长翅：残翅=1：1，说明控制长翅和残翅的基因不在Ⅲ号染色体上
D．若子代中长翅：残翅=5：1，说明控制长翅和残翅的基因在Ⅲ号染色体上
【答案】C
【详解】AB、假设控制该相对性状的等位基因是A、a，则亲本雄雌果蝇的基因型分别是AA、
aa。F1 中的三体长翅雄果蝇产生的原因可能是精子异常，也可能是卵细胞异常。若是前者，可能
是亲本雄果蝇减数分裂I 中同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离导致的；若是
后者，可能是亲本雌果蝇减数分裂I 中同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未分离导
致的，A、B 正确；
C、让该三体雄果蝇与残翅果蝇（aa）杂交，若子代中长翅：残翅=1：1，说明该长翅雄果蝇的基
因型是Aaa 或Aa，因此无法确定控制该相对性状的基因是否在Ⅲ号染色体上，C 错误；
D、若子代中长翅：残翅=5：1，说明该长翅雄果蝇的基因型是AAa，能确定控制该相对性状的基
因在Ⅲ号染色体上，D 正确。
8．某二倍体植物花的颜色与显性基因A 的数量相关，含有3、2、1、0 个A 基因的植株的花色分
别为深红色、红色、浅红色、白色。该植物种群有6 号染色体缺失1 条的单体植株和增添1 条的
三体植株，单体植株不含6 号染色体的花粉败育。用浅红色的单体植株作父本，红色三体植株作
母本进行杂交，观察F1 的表现型。下列判断正确的是（ ）
A．上述单体植株的成因可能是其父本减数分裂异常
B．三体植株与正常植株相比，染色体组的数目增加
C．若A 基因位于6 号染色体，则F1 不会出现白色花植株
D．若A 基因不位于6 号染色体，则F1 会出现深红色花植株
【答案】C
【详解】A、单体植株不含6 号染色体的花粉败育，单体植株少1 条染色体，不可能是其父本减数
分裂异常产生少1 条染色体的雄配子，A 错误；
B、染色体组是二倍体配子中的染色体组成，三体植株只是多一条染色体，染色体组的数量没有
增加，B 错误；
C、若A 基因位于6 号染色体，用浅红色的单体植株（A）作父本，只能产生A 的雄配子，与红色
三体植株（AAa）作母本进行杂交，不会产生aa 即白花的后代，C 正确；
D、若A 基因不位于6 号染色体，用浅红色的单体植株（A）作父本，红色三体植株（AA）作母本
进行杂交，母本产生的雌配子为A，则F1 不会出现深红色花植株（AAA），D 错误。
9．水稻（2n=24）单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，假设单体
和缺体均可育。正常籽粒的颜色为白色，下图表示带有蓝粒基因标记的单体，可用其选育能稳定
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遗传的可育缺体。下列说法错误的是（ ）
A．单体或缺体来源于染色体变异
B．理论上可分别产生12 种染色体组成不同的单体和缺体
C．蓝粒单体自交可产生4 种染色体组成不同的后代
D．单体水稻可用于判断隐性突变基因位于哪一条染色体上
【答案】C
【详解】A、单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，都属于染色体
数目变异，A 正确；
B、缺体比正常个体少一对同源染色体，水稻含有24 条染色体，即有12 对同源染色体，单体比正
常个体少一条染色体，可以少一个染色体组中任何一条染色体，故水稻共有12 种单体；缺体比正
常个体少一对同源染色体，可以少12 对同源染色体中的任何一对，故水稻共有12 种缺体，B 正
确；
C、蓝粒单体水稻4 号染色体缺少一条染色体，染色体组成可表示为22W+E，由于E 染色体不能配
对，只考虑该染色体，可产生E 和0 型（不含）两种配子，故后代包括22W+E、22W+EE，22W 三
种后代，C 错误；
D、让隐性突变个体和各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应
的染色体上，D 正确。
10．老虎燕尾蝶有着不同于果蝇的XY 型性别决定方式，有两条或多条X 染色体的是雄性，只有一
条X 染色体的是雌性。下图中的老虎燕尾蝶是一半雌性一半雄性的罕见阴阳蝶。关于这种变异蝶
的形成原因，下列推测最合理的是（ ）
A．初级卵母细胞性染色体为XY，减数分裂I 时性染色体没有正常分离
B．初级精母细胞性染色体为XX，减数分裂Ⅱ时性染色体没有正常分离
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C．受精卵性染色体为X，第一次有丝分裂时姐妹染色单体没有正常分离
D．受精卵性染色体为XX，第一次有丝分裂时姐妹染色单体没有正常分离
【答案】D
【详解】A、雌性只含有1 条X 染色体，卵母细胞不可能为XY，A 错误；
B、初级精母细胞性染色体为XX，减数分裂Ⅱ时性染色体没有正常分离，一半无X 染色体，一半2
条X 染色体，B 错误；
C、受精卵性染色体为X，有丝分裂后期有2 条X 染色体，若没有正常分离，则一半无X 染色体，
一半2 条X 染色体，C 错误；
D、受精卵性染色体为XX，若有丝分裂后期未正常分离，则一半X，为雌性，一半XXX，雄性，D
正确。
二、多选题
11．正常普通小麦(2n＝42)缺失一条染色体形成单体小麦。将单体小麦与正常小麦杂交，结果如
下表。下列相关叙述正确的是（ ）
实验编号
父本
母本
F1 植株百分比
正常小麦
单体小麦
实验一
正常小麦
单体小麦
25%
75%
实验二
单体小麦
正常小麦
96%
4%
A．由实验一可知，减数分裂时不成对的染色体易丢失
B．由实验二可知，染色体数目为n－1 的花粉可育性较低
C．单体小麦自交后代中，正常小麦与单体小麦的比例约为1∶2
D．若要获得更多的单体小麦，杂交时最好选单体小麦作母本
【答案】ABD
【详解】A、正常小麦做父本，产生配子为n，单体小麦做母本时，产生配子为n：（n-1）=1：
1，后代正常和单体应该是1：1，但实验一的后代中单体比例75%，说明产生n-1 的配子比例更高，
说明减数分裂时不成对的染色体更容易丢失，A 正确；
B、实验二中母本只产生n 这种配子，父本产生n 和n-1 两种配子，后代正常小麦比例更高，说明
n-1 花粉可育性更低，B 正确；
C、单体小麦自交，产生配子为n：（n-1）=1：1，按照正常情况后代的各种小麦比例为：正常小
麦：单体小麦：缺失两条染色体的小麦约为1：2：1，正常小麦与单体小麦的比例约为1：2，但
由实验一的结果可知，后代单体小麦可能较多，可能为1:3，C 错误；
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D、由实验一可知，单体小麦做母本时后代单体比例更高，所以杂交时最好选单体小麦做母本，D
正确。
12．果蝇E（有眼）和e（无眼）基因位于Ⅳ号点状染色体上，因Ⅳ号染色体的信息量在基因组中
占比少，三体和单体都能存活并繁衍后代。假设三体分离都遵循“一极2 条，另一极1 条”的原
则，现用ee 二倍体无眼雌果蝇来测有眼三体雄果蝇的基因型，下列叙述错误的有（ ）
A．该种变异类型与猫叫综合征一致，都是染色体数目变异
B．Ⅳ号染色体增加可提高基因表达水平，是有利变异
C．如果后代果蝇有眼∶无眼=3∶1，则三体基因型是EEe
D．如果后代果蝇有眼∶无眼=1∶1，则三体基因型是Eee
【答案】ABC
【详解】A、猫叫综合征是人体5 号染色体片段缺失导致的，属于染色体结构变异，A 错误；
B、Ⅳ号染色体增加可提高基因表达水平，是不利的变异，有的甚至会导致生物死亡，B 错误；
C、三体基因型是EEe，则会产生E：Ee：EE:e=2：2：1：1 的配子，与基因型ee 的雌蝇交配，子
代果蝇有眼∶无眼=5∶1，C 错误；
D、三体基因型是Eee，则会产生e：Ee：ee:E=2：2：1：1 的配子，与基因型ee 的雌蝇交配，子
代果蝇有眼∶无眼=1∶1，D 正确。
三、综合题
13．某植物花的白色和红色是一对相对性状，由两对等位基因 (A 和a，B 和b) 共同控制，花色
产生的机理如图甲所示。为探究该植物花色的遗传规律，进行了杂交实验，结果如图乙所示。请
据图分析回答：
(1)图乙的F2 中，红花植株的基因型为_____________ 。
(2)图乙中F2 白花植株中，部分个体无论自交多少代，其后代表型仍为白花，这样的个体在F2 代
白花植株中的比例为_____________，还有部分个体自交后代会发生性状分离，它们的基因型是
______。
(3)植物三体、单体是遗传学研究中非常重要的非整倍体材料，与正常二倍体生物相比，三体是指
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某对同源染色体多了一条染色体的生物，单体是指某对同源染色体少了一条染色体的生物。该植
物染色体缺失1 条或多1 条都可以存活，且能繁殖后代，但一对同源染色体都缺失，则不能存活。
三体植株在减数分裂时，配对的三条染色体任意两条移向细胞一极，另外一条移向另一极。
该植物的宽叶(E)对窄叶(e)是显性，这对基因位于某对常染色体上。现有窄叶染色体正常植株、窄
叶3 号染色体单体植株、纯合宽叶染色体正常植株和纯合宽叶3 号染色体单体植株作为实验材料，
欲通过一次简单的杂交实验探究基因E 和e 是否位于3 号染色体上。请简要写出实验思路、预期
结果与结论。
实验思路：____________。
预期结果与结论：_____________________。
【答案】(1)AAbb 、Aabb
(2) 7/13 AaBb 、AABb
(3) ①方法一：
实验思路：纯合宽叶3 号染色体单体植株与窄叶染色体正常植株作为亲本杂交获得F1 观察并统计
F1 中宽叶植株与窄叶植株的比例
方法二：
实验思路：纯合宽叶3 号染色体单体植株与窄叶3 号染色体单体植株作为亲本杂交获得F1 观察并
统计F1 中宽叶植株与窄叶植株的比例 预期结果和结论：若F1 中宽叶植株：窄叶植株=1:0,则
说明相关基因不在3 号染色体上 ；若F1 中宽叶植株：窄叶植株=1:1,则说明相关基因在3 号染色
体上
预期结果和结论：若F1 中宽叶植株：窄叶植株=1:0,则说明相关基因不在3 号染色体上 ；若F1 中
宽叶植株：窄叶植株=2:1,则说明相关基因在3 号染色体上
【详解】（1）图乙中F2 白色：红色=13:3，是9:3:3:1 的变式，可知F1 是AaBb，同时根据图甲，
F2 红花是AAbb、Aabb。
（2）F2 白花植株的基因型是AABB:AABb:AaBB:AaBb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:2:4:1:2:1，其中AABB、
AaBB、aaBB、aaBb、aabb 自交后代仍是白花，在F2 白花植株中比例是7/13。自交后代发生性状
分离的是AaBb 、AABb。
（3）用假说—演绎法分析：若基因E 和e 位于3 号染色体上，则纯合宽叶3 号染色体单体植株
（EO）与窄叶染色体正常植株（ee）作为亲本杂交获得F1，F1 是Ee（宽叶）：eO（窄叶）
=1:1。若若基因E 和e 不是位于3 号染色体上，则纯合宽叶3 号染色体单体植株（EE）与窄叶染色
体正常植株（ee）作为亲本杂交获得F1，F1 是Ee（宽叶）。故方法一：实验思路：纯合宽叶3 号
染色体单体植株与窄叶染色体正常植株作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1 中宽叶植株与窄叶植
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株的比例。预期结果和结论：若F1 中宽叶植株：窄叶植株=1:0,则说明相关基因不在3 号染色体上
；若F1 中宽叶植株：窄叶植株=1:1，则说明相关基因在3 号染色体上。方法二：实验思路：纯合
宽叶3 号染色体单体植株与窄叶3 号染色体单体植株作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1 中宽叶
植株与窄叶植株的比例。预期结果和结论：若F1 中宽叶植株：窄叶植株=1:0，则说明相关基因不
在3 号染色体上 ；若F1 中宽叶植株：窄叶植株=2:1，则说明相关基因在3 号染色体上。
14．水稻（2n=24）是人类重要的粮食作物之一，水稻的栽培起源于中国。某些水稻品种存在着
彩色基因，彩色水稻的叶色和穗色，除了野生型绿叶和绿穗以外，还具有其他颜色：彩色水稻除
能观赏外，产出的稻米还可以食用，具有很高的研究价值和利用价值。让两种纯合的彩色水稻杂
交得F1，F1 自交得F2，F2 植株的性状表现及数量如表所示。请回答下列问题：
性状
绿叶绿
穗
绿叶白穗
黄叶绿穗
株数
221
80
19
(1)叶色由_________对等位基因控制，穗色中的显性性状是_________。
(2)控制叶色和穗色的基因之间_________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断的依
据是_________。
(3)科研人员在研究中获得了紫穗植株突变体，已知紫穗性状由一对隐性突变的等位基因控制。研
究人员利用相关技术，对彩色水稻的穗色进行基因定位。（减数分裂后期，未配对的染色体随机
分配）
①单体（2n-1）可用于对基因的染色体定位。以野生型绿穗植株为材料，人工构建水稻的单体系
（绿穗）中应有_________种单体。将紫穗突变体与该水稻单体系中的全部单体分别杂交，留种并
单独隔离种植，当子代的表型及比例为_________时，可将紫穗基因定位于_________上。
②三体（2n+1）也可以用于基因定位。请设计实验，利用该水稻穗色纯合的野生型三体系植株对
紫穗基因进行定位。
实验思路：将_________分别杂交，留种并种植F1，使其随机受粉，收集种子并单独隔离种植
F2，观察F2 的表型及比例。
结果分析：当_________时，可对紫穗基因进行染色体定位。
【答案】(1) 两 绿穗
(2) 不遵循 F2 中绿叶∶黄叶为15∶1，绿穗∶白穗为3∶1，如果控制两种性状的基因之
间遵循自由组合定律，F2 性状分离比应为绿叶绿穗∶绿叶白穗∶黄叶绿穗∶黄叶白穗
=45∶15∶3∶1，与实际不符
(3) 12/n 绿穗：紫穗约为1：1 该单体所缺少的染色体上 紫穗突变体与三体系
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中的全部三体植株 F2 出现绿穗：紫穗约为8：1
【详解】（1）分析表格数据可知，让两种纯合的彩色水稻杂交得F1，F1 自交得F2，单独分析F2
每一对性状，绿叶∶黄叶≈15∶1，可知控制水稻叶色的基因有2 对，遵循自由组合定律，且绿叶
是显性。
（2）F2 中绿叶∶黄叶约为15∶1，绿穗∶白穗为3∶1，如果控制两种性状的基因之间遵循自由
组合定律，F2 性状分离比应为绿叶绿穗∶绿叶白穗∶黄叶绿穗∶黄叶白穗=45∶15∶3∶1，与实
际结果不相符，因此控制叶色和穗色的基因之间不遵循自由组合定律。
（3）①假设控制穗色的相关基因用R、r 表示，水稻是二倍体，共有24 条染色体，12 对同源染色
体，单体是某对同源染色体少一条的个体，因此单体的核型为2n-1=23；构建单体时每次只需缺
一对同源染色体中的任意一条，因此共需构建12 种单体；若单体缺少的染色体上含有相应的基因，
则其基因型为R0（0 表示缺少相应的基因），那么紫穗（rr）与野生型绿穗单体（R0）杂交，F1
的表现型及比例为绿穗（Rr）∶紫穗（r0)约为1∶1。
②利用该水稻穗色纯合的野生型三体系植株对紫穗基因进行定位时，可将紫穗突变体与三体系中
的全部三体植株分别杂交，留种并单独隔离种植F1，使其随机受粉，收集种子F2 并单独隔离种植，
观察F2 的表现型及比例；若基因在三体上，则紫穗基因型为rr，三体绿穗纯合植株基因型为
RRR，F1 的基因型为1/2Rr、1/2RRr；1/2Rr 产生的配子为1/2×1/2R、1/2×1/2r，1/2RRr 产生的配子
为1/2×1/6RR、1/2×1/6r、1/2×2/6Rr、1/2×2/6R；因此F1 产生的配子种类和比例为5/12R、4/12r、
1/12RR、2/12Rr，后代表现为紫穗rr 的概率为4/12×4/12=1/9，其余个体全部表现为绿穗，占
8/9，因此F2 出现绿穗∶紫穗约为8∶1。
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