第七單元專題突破9聚焦變異熱點題型

1.觀察發現某閉花受粉的二倍體植物(2〃)，野生型開紅花，突變型開白花。為了確定花色性

狀的顯隱性關系和花色控制基因及其在染色體上的定位，研究人員進行實驗如下。請分析回

答下列問題：

(1)在甲種群中，該植物出現一株白花突變株A。將該白花突變株A與野生型雜交，子一代為

紅花植株，子二代紅花植株和白花植株比為3：1,據此可推測：該紅花和白花受

等位基因控制，且基因完全顯性。

⑵在乙種群中，該植物也出現了一株白花突變株B,且與白花突變株A同為隱性突變。為確

定白花突變株A、B是否由相同的等位基因控制，可將雜交，當子一代表現為

時，可確定兩株白花突變體是由不同的等位基因控制；若子一代自然繁殖獲得

的子二代中表型及比例為時，可確定白花突變由獨立遺傳的兩對等位基因控制。

(3)缺體(2〃一1)可用于基因的染色體定位。人工構建該種植物的缺體系(紅花)應有種

缺體。將白花突變株A與該種植物缺體系中的全部缺體分別雜交，留種并單獨種植，當子二

代出現表型及比例為時，可將白花突變基因定位于

染色體上。

(4)三體(2w+l)也可用于基因的染色體定位。若白花由一對隱性突變基因控制，將白花突變植

株與三體系(紅花純合)中全部三體分別雜交，留種并單獨種植，當子二代出現表型及比例為

時，可對此白花突變基因進行定位。

2.野生型紅眼果蠅群體中出現了朱紅眼(基因a)、亮紅眼(基因b)和朱砂眼(基因d)三種單基

因隱性突變果蠅。現有朱紅眼、亮紅眼、朱砂眼三個純合品系，各品系果蠅不含其他品系的

突變基因。讓朱紅眼品系果蠅和亮紅眼品系果蠅正反交，Fi均為野生型，讓Fi的雌果蠅和朱

砂眼品系的雄果蠅雜交，F2也均為野生型。實驗小組準備了若干支試管，從F2中隨機選擇雌

雄果蠅各1只放入每支試管并用紗布密封，讓各試管的果蠅繼續繁殖一代產生F3,發現F3

的各試管中突變型果蠅所占比例不同，其中突變型果蠅所占比例最大的試管中，雌性群體中

野生型：突變型=9：7,雄性群體中野生型：突變型=9:230回答下列問題：

(1)分析題意可知，a、b、d基因位于對同源染色體上。某同學認為這3個基因中僅

有一個基因位于X染色體上，你認為位于X染色體上的基因是,判斷的理由是

(2)根據題意分析，突變型果蠅所占比例最大的試管中，最初加入的雌雄果蠅的基因型分別為

;各試管中突變型果蠅所占比例最小的試管中，突變型果蠅所占

比例為,且均為(填“雌性”或“雄性”)。

(3)某實驗小組在亮紅眼品系果蠅群體中偶然發現了一只猩紅眼雄果蠅，經檢測該猩紅眼突變

體是野生型紅眼果蠅單基因隱性突變產生bi的結果，請你設計一次雜交實驗判斷bi和b基因

是否為等位基因，寫出雜交實驗方案及實驗結果和結論：

3.某二倍體雌雄同株植物的莖色紫色對綠色為顯性，受等位基因A/a的控制。科學家用X

射線處理某純合紫株的花藥后，將獲得的花粉對綠株進行授粉，得到的Fi中出現了1株綠株

(M)o請回答下列問題：

(1)等位基因是通過產生的，等位基因A、a的根本區別是

(2)若M是由基因突變造成的，則發生突變的基因是(填"A”或"a”)；若M的出

現是由染色體變異引起的，而且變異的配子活力不受影響(兩條染色體異常的受精卵不能發

育)，則對M出現的合理解釋是____________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)為了確定M是由基因突變導致的還是由染色體變異引起的，請利用雜交實驗進行探究，

寫出實驗的設計思路和預測結果及結論。

實驗設計思路：__________________________________________________________________

預測結果及結論：________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

4.科研工作者利用某二倍體植物(2〃=20)進行實驗。該植物的紅花和白花由5號染色體上的

一對等位基因(D、d)控制。正常情況下純合紅花植株與白花植株雜交，子代均為紅花植株。

育種工作者用X射線照射紅花植株A后，再使其與白花植株雜交，發現子代有紅花植株932

株，白花植株1株(白花植株B)。請分析回答下列問題：

(1)若對該植物基因組進行測序，發現一個DNA分子有3個堿基對發生了改變，但該DNA

控制合成的蛋白質均正常，試說出兩種可能的原因：,

____________________________________________________________________________________________________O

(2)關于白花植株B產生的原因，科研人員提出了以下三種假設：

假設一：X射線照射紅花植株A導致其發生了基因突變。

假設二：X射線照射紅花植株A導致其5號染色體斷裂，含有基因D的片段缺失。

假設三：X射線照射紅花植株A導致其5號染色體丟失一條。

①經顯微鏡觀察，白花植株B減數分裂I前期四分體為個，則可以否定假設三。

P白花Bx純合紅花C

F.

|自交

F2

②若假設二成立，則如圖所示雜交實驗中，白花植株B能產生一種配子，R自交得到的

F2中，紅花植株所占的比例應為o(注：一條染色體片段缺失不影響個體生存，兩條

同源染色體缺失相同的片段則個體死亡)

③若假設一成立，有人認為：白花植株A一定發生了D-d的隱性突變，請判斷該說法是否

正確并說明原因:O

5.玉米為雌雄同株異花二倍體植物，常作為遺傳學研究的實驗材料。植物三體、單體是遺傳

學研究中非常重要的非整倍體材料，具有潛在的育種價值，與正常二倍體生物相比，三體是

指某對同源染色體多了一條染色體的生物，單體是指某對同源染色體少了一條染色體的生物。

三體植株在減數分裂時，配對的三條染色體任意兩條移向細胞一極，另外一條移向另一極。

回答下列問題：

(1)與豌豆相比，玉米人工雜交無需去雄，其授粉前后的操作流程是

___________________________________________________________________________(寫明關

鍵階段處理時間)。

(2)現有一種6號三體玉米植株，如圖所示，該玉米體細胞的抗病基因A和感病基因a位于6

號染色體上，已知染色體數異常的雄配子不能參與受精，雌配子能參與受精。三體植株的變

異類型是-現以該三體抗病植株為父本、以染色體正常感病植株為母本,

后代的表型及比例是。

(3)少一條4號染色體的單體玉米植株可以正常生活且能正常減數分裂，可用于遺傳學研究，

無4號染色體的玉米植株不能存活。玉米的紫株(H)對綠株(h)是顯性，這對基因位于某對常

染色體上，現有綠株染色體正常植株、純合紫株染色體正常植株和純合紫株4號染色體單體

植株作為實驗材料，探究基因H和h是否位于4號染色體上。請簡要寫出實驗思路、預期結

果與結論。

實驗思路：______________________________________________________________________

預期結果與結論:

6.某二倍體作物(2"=24)的品系甲有抗蟲、高產等多種優良性狀，但甜度不高。為了改良品

系甲，增加其甜度，育種工作者在種質資源庫中選取乙、丙兩個高甜度的品系，用三個純合

品系進行雜交實驗，結果如下表。若甜與不甜受一對等位基因控制，則相關基因用A/a表示;

若受兩對等位基因控制，則相關基因用A/a、B/b表示，依此類推。回答下列問題：

雜交組合Fi表型F2表型

甲X乙不甜1/4甜、3/4不甜

甲義丙甜3/4甜、1/4不甜

乙X丙甜13/16甜、3/16不甜

(1)分析實驗結果，確定甜味性狀的遺傳遵循定律，該定律的實質是

(2)據表分析，品系甲、乙、丙的基因型可能分別為=乙、丙雜

交的F2中甜植株的基因型有一種，其中自交后代不會發生性狀分離的個體所占比例為

(3)已知作物甲的抗病和不抗病分別受位于6號染色體上的D和d基因控制，現發現一株抗病

純合三體植株，該植株的變異類型屬于o為了確定該三體植株是否

為6號染色體三體，請設計實驗并寫出實驗思路，預測實驗結果(已知染色體數異常的雄配子

不能參與受精作用，雌配子均能參與受精作用)。

實驗思路：____________________________________________________________________

實驗結果及結論：

①若F2表型及比例為,則說明該三體植株不是6號染色體三體；

②若F2表型及比例為,則說明該三體植株是6號染色體三體。

7.二倍體(染色體組成為2")生物中，某一對同源染色體少一條，染色體表示為2力-1的個體

稱為單體；缺失一對同源染色體，染色體表示為2〃-2的個體稱為缺體。請回答下列問題：

(1)單體、缺體這些植株的變異類型為o單體形成的原因之一可能是親代在

減數分裂I過程中所致。理想情況下，某單體(2〃-1)植株自交后代中，

染色體組成和比例為_____________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)小麥的染色體數為2〃=42,無芒(A)對有芒(a)是顯性。現有21種無芒的純合單體品系(1?

21號單體品系分別對應缺失相應的染色體，例如1號單體缺失1號染色體)，可利用雜交實

驗把A基因定位在具體染色體上。現想了解A基因是否在6號染色體上，選擇

與無芒的6號單體品系進行雜交，觀察并統計后代的表型及比例。

預期結果并得出結論：

①如果________________________

則表明A基因不在6號染色體上。

②如果________________________

則表明A基因在6號染色體上。

專題突破9聚焦變異熱點題型

1.⑴一對（2）白花突變株A、B紅花紅花：白花=9：7

⑶〃紅花：白花=1：1該缺體所缺少的（4）紅花：白花=31：5

2.（1）3d朱紅眼品系果蠅和亮紅眼品系果蠅正反交，Fi均為野生型，因此a和b基因均

位于常染色體上，而F3的雌雄群體中突變型果蠅所占的比例不同，因此必然有一對基因位于

X染色體上，即d基因位于X染色體上（答案合理即可）

（2）AaBbXDX\AaBbXDY1/4雄性（3）讓該猩紅眼雄果蠅與若干只亮紅眼雌果蠅雜交，若

雜交后代為猩紅眼或亮紅眼，則bi和b基因是等位基因，若雜交后代全部為野生型，則bi

和b基因不是等位基因（答案合理即可）

解析（1）根據題意可知，F3的各試管中突變型果蠅所占比例不同，突變型果蠅所占比例最大

的試管中親本的雌雄果蠅均含3對等位基因，雜交后代雌性群體中野生型占9/16,雄性群體

中野生型占9/32,由于雌雄個體各占一半，因此整體中野生型所占比例為1/2X9/16+

1/2X9/32=27/64=（3/4）3,因此3對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，即3對基因位于3

對同源染色體上。由于朱紅眼品系果蠅和亮紅眼品系果蠅正反交，Fi均為野生型，因此a和

b基因均位于常染色體上，而F3的雌雄群體中突變型所占比例不同，因此必然有一對基因位

于X染色體上，即d基因位于X染色體上。（2）根據題意，讓朱紅眼品系果蠅和亮紅眼品系

果蠅進行正反交，Fi均為野生型，Fi雌果蠅的基因型為AaBbXDxD,朱砂眼品系的雄果蠅的

基因型為AABBXdY,雜交后代的基因型為A_B_XDxd和A_B_XDY,其中雜交后代中突變型

果蠅所占比例最大的試管中，親本的基因型組合為AaBbXDxLAaBbXDY;突變型果蠅所占

比例最小的試管中，親本的基因型組合為AABBXDX%AABBXDY,雜交后代的突變型全部

為朱砂眼，其基因型為AABBXdY,所占比例為1/4,且全部為雄性。（3）若要判斷bi和b基

因是否為等位基因，可以讓該猩紅眼雄果蠅與若干只亮紅眼雌果蠅雜交，若bi和b基因是等

位基因，則雜交組合為bibi和bb,雜交后代基因型為bib,可能表現為猩紅眼或亮紅眼；若

bi和b基因不是等位基因，則雜交組合為bibiBB（或BBXbiY）和BiBibb（或bbXBiXBi）,雜交

后代基因型為BibiBb（或BbXBiXbi、BbXBiY）,全部表現為野生型。

3.（1）基因突變脫氧核糖核甘酸的排列順序不同（2）A在減數分裂過程中發生了A基因

的缺失或A基因所在的染色體整條缺失（3）用綠株M與紫株純合親本雜交得到Fi，R自交,

統計后代莖色的性狀分離比若后代紫色：綠色=3：1,則為基因突變導致的;若后代紫色：

綠色=6:1,則為染色體變異引起的

4.（1）該3個堿基對改變引起了密碼子改變，但對應的氨基酸未改變該3個堿基對改變發

生于DNA的非基因序列（該3個堿基對改變發生于基因的非編碼區）（2）①10②26/7③

不正確，也可能是另一對基因發生了突變，抑制了D基因的功能

解析（1）若對該植物基因組進行測序，發現一個DNA分子有3個堿基對發生了改變，該DNA

控制合成的蛋白質均正常，則可能的原因為：發生改變的部位沒有發生在基因序列中，而是

發生在非基因序列中；發生改變的部位發生在基因內部，但由于改變后轉錄出的密碼子和原

來的密碼子決定的氨基酸種類相同，另外還可能發生改變的部位在該基因的非編碼區，上述

現象的發生都不會引起相關蛋白質的改變。（2）①染色體變異可用顯微鏡觀察到，因此，若X

射線照射紅花植株A導致其5號染色體丟失一條，進而產生了不含5號染色體的配子參與受

精形成了白花植株B,即該白花植株中含有的染色體條數為19條，則白花植株B減數分裂

I前期四分體為9個，若觀察到10個，則可以否定假設三。②若假設二成立，即X射線照

射紅花植株A導致其5號染色體斷裂，含有基因D的片段缺失，即產生了不含D基因的配

子并參與受精形成了該白花植株，即白花植株中5號染色體丟失了一段。則圖中所示雜交實

驗中，白花植株B能產生2種配子，即Fi的基因型可表示為Dd、DO,各占1/2（其中O代表

的是D基因缺失的5號染色體），則Fi自交得到的F2的基因型為1DD、2Dd、Idd、1DD、

2DO、100（致死），可見存活的7份個體中有6份表現為紅花，即紅花所占比例為6/7。③若

假設一成立，則白花植株A未必一定發生了D-d的隱性突變，若是另一對基因發生了突變，

抑制了D基因的功能，則同樣會產生白花植株B。

5.（1）花蕾期套袋隔離一開花期人工傳粉一套袋隔離（2）染色體數目變異抗病：感病=

1：2（3）純合的紫株4號單體植株與綠株染色體正常植株作為親本雜交獲得Fi，觀察并統計

B中紫株與綠株的比例若Fi中紫株：綠株=1：0,則說明相關基因不在4號染色體上；若

Fi中紫株：綠株=1：1,則說明相關基因在4號染色體上

6.（1）自由組合減數分裂過程中同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體

上的非等位基因自由組合（2）aaBB（或AAbb）、aabb、AABB77/13（3）染色體數目變異

讓該抗病三體植株作母本、不抗病正常植株作父本進行雜交，選擇Fi中的三體植株，與正常

植株雜交，觀察并統計F2的表型及比例①抗病：不抗病=1：1②抗病：不抗病=5：1

解析（1）乙和丙雜交組合的F2中性狀分離比為13：3,是9：3：3：1的變形，故可確定該

對性狀受2對等位基因的控制，且遵循自由組合定律。自由組合定律的實質是減數分裂過程

中同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。（2）據

表分析，品系甲、乙、丙的基因型分別為aaBB（或AAbb）、aabb、AABB;乙、丙雜交的F?

中甜植株的基因型有AAB