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第七单元 变异与进化
一、单选题
1．下列关于可遗传变异的叙述，正确的是（ ）
A．可遗传变异一定能遗传给后代
B．基因突变的随机性是指A 基因可以突变成B 基因或C 基因
C．同源染色体的片段交换一定引起基因重组
D．染色体结构变异会导致DNA 分子中碱基序列的改变
2．Lepore 和反Lepore 均为血红蛋白异常病，其病因是：在减数分裂时，一条染色体
上的δ 基因和另一条染色体上的β 基因发生了错误联会和不对等交换（如图所示）。
下列说法错误的是（ ）
A．不对等交换引起染色体结构变异
B．患者体内可能只含有Lepore 蛋白或Lepore 血红蛋白
C．患者体内可能同时含有 Lepore 蛋白和反 Lepore 血红蛋白
D．若一条染色体上的δ 基因和另一条染色体上的β 基因整体互换，则属于基因重
组
3．研究人员将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体，
研究发现该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因控
制。对该抗病突变体的花药进行离体培养，获得的植株中抗病与野生型的比例为1：
3。下列叙述正确的是（ ）
A．基因突变产生的新基因，与原基因会遵循基因的自由组合定律
B．该抗病突变为隐性突变，可以通过与野生型植株杂交进行验证
C．抗病突变体产生的配子中，含抗病基因的雄配子可能部分死亡
D．花药离体培养得到的是单倍体植株，籽粒饱满，产量高
4．养蚕业中，雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但大规模鉴别雌雄是非常困难的。
研究发现，家蚕染色体上的基因B 能使蚕卵呈黑色，不含基因B 的蚕卵呈白色。科研
人员用X 射线处理雌蚕甲，最终获得突变体丁，流程如图所示，由此可实现多养雄蚕。
下列有关叙述错误的是（ ）
1
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A．X 射线处理，既可能引起基因突变，也可能引起染色体结构变异
B．使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C．让突变体丁与基因型为bbZZ 的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D．③过程中，丙与基因型为bbZZ 的雄蚕杂交，子代中有1/2 的个体基因型为
bbZWB
5．某雌雄同株的二倍体植物的株高由位于某对同源染色体的相同位点上的一系列基因
A1～A15控制，且显隐性关系为A1>A2>A3>……>A14>A15．下列叙述正确的是（ ）
A．一系列基因A1～A15的存在决定了该生物具有物种多样性
B．复等位基因的存在既可体现基因突变的多方向性，也可体现其随机性
C．若该种群的个体只能自交，则所得子代的基因频率、基因型频率不变
D．该二倍体植物有关株高的基因型、表型种类最多分别有105 种、15 种
6．PAPH1 为杂草稻中的一个易突变的基因,也是一种抗旱基因,且该基因个数不同,生物
体表现出来的抗旱性状也不同。科学家将两个PAPH1 基因移植到某栽培稻受精卵的染
色体上,欲培育具有抗旱性状的优良水稻品种。下列说法错误的是（ ）
A．基因突变前后,其碱基序列一定发生了改变
B．该栽培稻自交,子代中表现出来的性状最多有5 种
C．培育具有该抗旱性状的优良水稻的过程利用了基因重组的生物学原理
D．若两个PAPH1 基因位于非同源染色体上,则自交后代中抗旱个体:不抗旱个体
≈5：1
7．编码氨基酸的密码子经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码子，这种基
因突变称为无义突变。生物细胞内发现一些抑制性tRNA 能携带氨基酸并与提前终止
密码子识别并互补配对，从而翻译出正常功能的蛋白质。通过改造原有tRNA 制作的
抑制性tRNA 可用于治疗无义突变引起的遗传病。下列分析错误的是（ ）
A．导致终止密码子提前出现的基因突变就是无义突变
B．无义突变的发生不一定导致生物性状发生改变
C．制作抑制性tRNA 时需改造原有tRNA 的反密码子部位
D．制作的抑制性tRNA 也可能使正常基因表达出肽链延长的蛋白质
8．鹿茸（鹿的初生幼角）是一种名贵的中药材，控制鹿后代的性别、提高雄性的比例
2
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是提高鹿茸产量的重要手段。Zfx/Zfy 基因是位于X、Y 染色体上的一对等位基因，其
表达的锌指蛋白参与机体生长发育的调控，是早期胚胎发育的性别决定因子之一、下
列相关叙述错误的是（ ）
A．可以通过干预Zfx/Zfy 基因的表达来提高鹿茸的产量
B．Zfx/Zfy 基因可能出现在鹿的常染色体上
C．Zfx 基因和Zfy 基因的分离发生在减数分裂过程中
D．Zfx/Zfy 基因所控制性状的遗传无性别差异
9．某男子表现型正常，但其一条14 号和一条21 号染色体相互连接形成一条异常染色
体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意
配对的两条丢失染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述错误的
是（ ）
A．图甲所示的变异属于染色体变异
B．观察异常染色体最好应选择处于分裂中期的细胞
C．若不考虑其他染色体，则理论上该男子产生的精子类型有四种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代乙
10．X 射线可诱导生物变异的产生。现有某紫花豌豆品种，用X 射线对其种子进行辐
射处理，后代出现一株白花突变体。已知该突变体是由其一条染色体上一个基因的一
个碱基对发生替换导致，下列叙述正确的是（ ）
A．X 射线可以引起生物体遗传物质的改变，如基因突变、基因重组和染色体变异
3
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B．观察白花植株自交后代的性状，无法确定该变异是否为可遗传的变异
C．控制白花性状的基因是显性基因
D．白花突变体的出现体现了生物对环境的主动适应
11．人类（2n=46）14 号与21 号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21 平衡易
位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中
形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时若该联会复合物的染色体遵循正
常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，
错误的是（ ）
A．上述变异属于染色体数目变异
B．上述变异在光学显微镜下可见
C．男性携带者的次级精母细胞中含有23 条染色体
D．女性携带者的卵子可能有6 种类型（只考虑图中的3 种染色体）
12．家猪（2n=38）群体中发现一种染色体易位导致的变异，如图所示，易位纯合公猪
体细胞无正常13、17 号染色体，易位纯合公猪与四条染色体组成正常的母猪交配产生
的后代均为易位杂合子。相关叙述不正确的是（ ）
A．易位纯合公猪的减Ⅱ后期的细胞中含18 条染色体
B．易位杂合子减数分裂会形成17 个正常的四分体
C．易位杂合子也可能产生染色体组成正常的配子
D．该变异是染色体结构和数目均异常导致的
13．栽培稻（2n=24）相对野生稻丢失了大量优异基因，如抗病、抗虫及抗逆基因等。
研究人员发现某野生稻（甲）8 号染色体上有耐冷基因A、4 号染色体上有抗稻飞虱基
4
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因B，而栽培稻（乙）染色体的相应位置为隐性基因。将甲、乙杂交，F1自交，检测
F2群体中不同植株的基因型及相应个体的数量如下表。下列说法正确的是（ ）
F2的基因型
AA
Aa
aa
BB
Bb
bb
F2的个体数量
20
1
1009
79
8
520
1038
517
A．F2中耐冷抗稻飞虱的个体所占的比例为9/20
B．带有a 基因的雄配子或雌配子成活率可能很低
C．淘汰F2不抗飞虱的个体后自交，则F3中BB 个体所占的比例为3/5
D．对栽培稻乙的基因组测序，需测定13 条染色体上DNA 的碱基序列
14．家蝇Y 染色体由于某种影响断成两段，含s 基因的小片段移接到常染色体获得
XY′个体，不含s 基因的大片段丢失。含s 基因的家蝇发育为雄性，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。M、m 是控制家蝇体色的基因，灰色
基因M 对黑色基因m 为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机
交配获得Fn。不考虑交换和其他突变，关于F1至Fn，下列说法正确的是（ ）
A．XY′个体中只存在染色体结构变异
B．XY′个体只能产生两种雄配子
C．由于部分mm 雌蝇致死，导致m 频率逐代下降
D．F2中雄性个体所占比例与灰体所占的比例相同
15．下图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图，下列相关叙述错误的是（
）
A．由于栽培品种和野生祖先种香蕉存在生殖隔离从而使栽培品种成为新物种
B．栽培品种体细胞中每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多11 条
C．三倍体香蕉与野生祖先种相比，茎秆粗壮，早熟，营养物质含量丰富
D．若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖，则根尖分生区细胞中最多含有4 个
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染色体组
二、多选题
16．相互易位指非同源染色体互相交换部分等长的染色体片段。下图为发生相互易位
的细胞在减数分裂Ⅰ前期发生的联会现象。随着分裂的进行，互相配对的四条染色体
彼此分离后会两两随机移向两极，而形成的配子中染色体片段有重复可引起配子发育
异常，从而导致不良遗传效应，若配子中染色体无重复片段，则子代表型正常。下列
相关叙述正确的是（ ）
A．“十字形”联会现象只能发生在细胞的减数分裂过程中
B．该变异可能改变了染色体上的碱基排列顺序，但对基因的种类没有影响
C．若正常个体与发生“十字形”联会的个体生育子代，则子代中表型正常的占
1/4
D．上述变异属于染色体结构变异，是生物进化原材料的来源之一
17．稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编
码直链淀粉合成酶。若Wx 基因中第226 位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被
正常剪接，胚乳中直链淀粉含最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正
常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记做TT。为检测Wx 基因该位点
碱基是G 或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA 为材料，以Wx 基因片段设计引物，
对PCR 扩增产物经AccI 酶切后电泳。如图所示，已知引物1 为5′-
GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3′，AccⅠ酶的识别位点为5′-GTATAC-3′，两引物之间无
另外的AccI 酶的识别位点。下列叙述正确的是（ ）
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A．该实验中需设计的引物2 为5′一TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3′
B．若电泳结果只能观察到530bp 的DNA 条带，则表明该水稻品种为TT 型
C．GT 杂合型水稻品种酶切电泳结果为3 条条带
D．组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸的种类不同，数目相同
18．“单亲二体性”（UPD）是指受精卵的23 对染色体中某一对的两条染色体都来自
父亲或母亲，下图为某种UPD 的形成过程示意图。已知白化病基因位于第11 号染色
体上。下列相关叙述错误的是（ ）
A．理论上三体合子发生卵裂形成该类型UPD 的概率是
B．该类型UPD 的发生机制可以大大降低性三体（性染色体有3 条）不育人群的
概率
C．若X 染色体UPD 的男性个体患有红绿色盲，则色盲基因来自其母亲
D．某健康夫妇生出11 号染色体UPD 的白化病女孩，原因是其父亲减数分裂异常
19．某大型水库中有一种小型水生动物甲，体色有红色和橙黄色两种类型为一对相对
性状且红色是显性性状。不同体色的甲对环境中有机污染物的敏感度差异较大，常用
于水质监测。自2018 年开始连续三年的调查发现甲种群中红色个体占比分别为96%、
90%、88%，种群中杂合子占比分别为32%、20%、16%，据此分析以下说法正确的是
（ ）
A．红色个体占比逐年减小，说明该水库可能出现了有机污染
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B．橙黄色个体占比逐年增加，说明该水库更适合橙黄色个体的生存
C．2018 年显性基因的基因频率为80%
D．三年的调查初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变
20．帝王蝶是世界上唯一能进行长距离迁徙的蝴蝶。“适千里者，三月聚粮”，可帝
王蝶的幼 虫竟然仅吃一种叫作“乳草”的有毒植物（乳草产生的毒素“强心甾”有能
够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能），而且帝王蝶幼虫还能将强心甾储存在体内以
防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119 和122 位氨基酸与其他昆虫不同。利
用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122 位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能
力的同时导致果蝇“瘫痪”，119 位氨基酸改变无表型效应，但能消除因122 位氨基酸
改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是（ ）
A．通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组
B．帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果
C．帝王蝶在进化历程中119、122 位氨基酸的改变一定是同时发生的
D．强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，一般会因渗透压失衡而破裂
三、综合题
21．手术及外伤导致的较大伤口愈合较慢，需要缝合促进愈合，科学家一直设想能有
一种医用胶可以直接黏合伤口，这样可大大方便手术操作，同时也减轻病人的不适。
该医用胶应同时具有较好的生物相容性（无免疫排斥）及体内可降解能力，科研人员
发现，依靠重组贻贝黏附蛋白制作的仿生医用胶黏剂在实验阶段取得了较好的结果。
因为能够较好地封闭伤口，加入光交联修饰位点的贻贝蛋白黏合胶（LAMBA）与常规
的黏合剂相比，能够促进动物伤口更快地愈合。请分析回答下列问题：
(1)手术或创伤导致人体皮肤或者黏膜损伤会破坏人体的 （填“特
异性”或“非特异性”）免疫功能，而人体对医用胶具有较好的生物相容性则主要与
（填“细胞”或“体液”）免疫关系密切。
(2)贻贝黏附蛋白在组织修复后被完全地降解、吸收，这表明人体细胞可产生分解贻贝
黏附蛋白的 ，分解后的终产物会通过 方式进入细
胞内。
(3)贻贝黏附蛋白结构中大量的DOPA 基团可以使贻贝黏附蛋白产生强大的附着能力，
从而保证自己紧紧贴附在礁石上而不被海浪冲走，保证自身滤食性需求和防御天敌的
能力。DOPA 基团的数量与基因A1、al、A2、a2有关,显性基因数目越多，DOPA 基团
越多，存活能力越强，无相关显性基因个体幼年就会死亡，已知这两对基因位于常染
色体上且独立遗传。现有一个基因型为AlalA2a2的贻贝种群，随机交配产生的F1基因型
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有9 种,表型有 种,性成熟后，F1表型比例为 。若选取F1
中仅含一个显性基因的个体继续随机交配，F2幼年死亡个体所占比例为 。
(4)贻贝黏附蛋白结构中的DOPA 基团易被氧化而失去作用，研究发现，贻贝在进化中
解决了这一问题。通过在部分蛋白序列中掺入半胱氨酸，这些蛋白中游离的巯基能够
形成一种还原性环境，保持DOPA 的稳定，从而保证了贻贝黏附蛋白稳定的黏附能力。
基因型为AA、Aa 的野生型个体可产生正常黏附蛋白，而基因型为aa 的突变型个体产
生的黏附蛋白无半胱氨酸。某种群中，一个基因型为AA 的野生型个体突变成Aa，请
预测在正常情况下，该种群在长期进化中a 基因频率变化趋势是
。
22．白头叶猴是我国特有的濒危灵长类动物，现存约1000 多只，其中90%左右分布在
广西壮族自治区崇左市。我国于1982 年在广西建立了崇左白头叶猴自然保护区，以保
护白头叶猴及其生活的生态环境。回答下列问题：
(1)白头叶猴是国家一级重点保护动物，为准确掌握白头叶猴种群的数量，最好采用逐
个计数法对其进行调查，原因是 。研究人员在调查白头叶猴种群数量的同时，
还对种群中的幼年、成年和老年个体进行了统计，这样做的目的是 。
(2)推测影响白头叶猴种群环境容纳量（K 值）的主要因素是 ，崇左白头叶猴自
然保护区内还生活着黑叶猴等其他4 种灵长类动物，研究人员认为白头叶猴和黑叶猴
不是同一物种，判断的理由是 。
(3)经调查，该区域生产者和消费者的部分能量值（单位：106kJ/a）如表所示（净同化
量是用于生长、发育和繁殖的能量）。
营养
级
同化量
净同化量
呼吸散
失
传递给下一营养级
传给分解者
未利用
A
913
76
380
B
36
9
无
4
C
246
100
13
51
由表分析，营养级A 的净同化量为 kJ/a，生态系统中第一、二营养级的能量传递
效率为 （保留一位小数）。该生态系统中肉食性动物数量一般较植食性数量少，
从能量流动角度分析，原因是 。
23．杂交育种是提高水稻产量的重要途径，但由于水稻为两性花、花小，因此找到合
适的雄性不育系是杂交育种的关键。中国科学家首创了以光/温敏雄性不育系和可育系
为核心的两系杂交水稻，下图表示利用光/温敏雄性不育系水稻留种及获得F1杂交种的
过程。请回答下列问题：
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(1)杂交育种所涉及的原理是 。利用雄性不育系进行杂交育种的好处是 。
(2)现有温敏雄性不育植株甲、乙，其雄性不育的起点温度依次为21℃、25℃（在环境
温度高于起点温度时，植株可表现为雄性不育）。考虑到大田中环境温度会有波动，
制备水稻杂交种子时，最好选用植株 作母本进行杂交。
(3)在高温或长日照下，光/温敏雄性不育系仍有5~10%的自交结实率，导致制备的杂交
种中混有纯合子。为解决该问题，杂交制种时，选用光/温敏雄性不育系纯合紫叶稻与
雄性可育系纯合绿叶稻杂交，并在子代的秧苗期内剔除紫叶秧苗即可，分析可知紫叶
对绿叶为 （填“显性”或“隐性”）性状。
(4)若水稻的大穗杂种优势性状由两对等位基因（A1A2B1B2）控制，两对基因都纯合时
表现为衰退的小穗性状（A1、A2与B1、B2位于一对同源染色体上，且不考虑染色体互
换）。现将某雄性不育小穗稻与雄性可育小穗稻杂交，F1全表现为大穗，F1自交，F2
中杂种优势衰退率为 ，故杂交水稻需年年制种。
(5)水稻温敏雄性不育系（T）在高温下雄性不育，低温下可育。野生型（P）在高温、
低温下均可育。与P 相比，研究者在T 中发现0s 基因发生了隐性突变。为验证0s 基因
突变是导致T 温敏雄性不育的原因，现进行转基因实验，选择的基因和导入植株分别
是 （选填下列字母），预期出现的实验结果是 （选填下列字母）。
a、P 水稻来源的0s 基因
b、T 水稻来源的0s 基因
c、P 水稻
d、T 水稻
e、转基因植株育性不受温度影响
f、转基因植株高温下雄性不育
24．水稻是雌雄同花植物，花小且密集，导致杂交育种工作繁琐复杂。“杂交水稻之
父”袁隆平率先提出“三系配套法”，即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系来培
养杂交水稻，过程如下图所示。不育系的雄蕊不育，保持系的细胞质基因可育也可保
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持不育系的雄性不育。恢复系与不育系杂交产生的杂交稻F1正常可育且具有杂种优势。
由于F1的子代会发生性状分离，需每年利用不育系制备F1．已知水稻的花粉是否可育
受细胞质基因（N、S）和细胞核基因（R、r）共同控制，其中N 和R 表示可育基因，
S 和r 表示不育基因。这四种基因中，R 抑制S 的表达，仅含有S 和r 基因的水稻表现
为雄性不育，其余基因型均表现为雄性可育。
回答下列问题：
(1)上述与水稻雄性育性有关的基因中，遵循孟德尔遗传规律的是 ，原因是 。
(2)在培育杂交水稻时，选育雄性不育植株的目的是 。（答出1 点）
(3)由上图可知，若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S（rr），则保持系的基因型为
，恢复系的基因型为 ，杂交水稻基因型为 。
(4)不育系与恢复系间行种植、单行单独收获并保存的原因是 。
(5)在三系配套法杂交育种中，选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯
度高但不含R 基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个R 基因导入不同
的植株D 中来培育恢复系，为确定R 基因导入的结果，研究人员的思路是将植株D 作
为亲本与不育系混合种植，单株收获不育系植株所结种子后，再种植并统计后代的育
性情况及其数量比例，请依据上述思路完善结果分析：
①若后代雄性不育植株∶ 雄性可育植株=1：1，则说明两个R 导入到保持系D 的一条
染色体上。
②若 ，则说明两个R 导入到保持系D 的一对同源染色体上。
③若 ，则说明两个R 导入到保持系D 的非同源染色体上。
25． “中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法，为小麦染色
体工程育种开辟了新途径。
(1)单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。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。普通小麦含有42 条染色体，也可被视为二
倍体（用2N=42W 表示），在培育过程中可发生 ，从而出现单体和缺体。若不考
虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有 种缺体。
(2)研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦（图1），选育出能稳定遗传的可育缺
体小麦。
蓝粒单体小麦（E 代表携带蓝粒基因的染色体）自交以后，产生三种染色体组成的后
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代，即：40W+E、 。由于蓝粒性状具剂量效应，会出现三种表现型，即白粒、蓝
粒和深蓝粒，其中 粒小麦为缺体小麦。自交后，筛选得到了育性高的株系4D 缺
体（缺少4 号染色体）。
(3)二倍体黑麦（2N=14R）是小麦的近缘物种，耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑
麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种，研究人员进行了杂交实验，如图2。
以4D 缺体小麦为母本，经过人工 后授以黑麦花粉，所得F1代体细胞含有
条染色体。由于F1雌雄都不育，用图中① 处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细
胞学观察，选择 条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47 条染色体
的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40 条、41 条、42 条居多。其中可选择
条染色体的个体进行自交，即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，
经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。
(4)提出你的实验思路：利用各种单体小麦作为 （“母本”或“父本”）分别与该
隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中 （“出现”或“不出现”）隐性突变类
型，则此基因在相应的染色体上。
12
