【考前冲刺】专题四 第12练 遗传实验的设计与分析 专项集训（含解析）

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专题四 第12练 遗传实验的设计与分析 专项集训
一、非选择题
1．（2023·北京）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。
（1）我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是　 　。
（2）科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图乙）。据此，检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→　 　→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为　 　条。
（3）油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。
在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为　 　。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用　 　。
2．（2023高三上·福田模拟）“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员开展了大量的研究。
杂交组合 F1表型 F2表型
甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜
甲×丙 甜 3/4甜、1/4不甜
乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜
材料一：二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表所示。通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析，发现基因S与作物M的甜度相关，再通过基因重组技术，以Ti质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培育出转S基因的新品系。
根据研究组的实验研究，回答下列问题：
（1）假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交组合的F2中表型为甜的植株基因型有　 　种。若用乙、丙杂交组合的F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为 　 　。
（2）据题意，将S基因导入品系甲子房中采用的是　 　法。
（3）材料二：大豆原产中国，通称黄豆，现广泛栽培于世界各地，是重要的粮食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。
科学家用射线对大豆种群进行诱变处理，并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和乙，均为单基因隐性突变体。
①诱变可以使同一基因朝着不同的方向突变，也可使不同的基因突变，这体现了基因突变具有　 　的特点。
②某研究小组为探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致，进行了如下实验：将突变体甲与野生型大豆杂交获得F1，再将F1与突变体乙杂交得F2，观察并统计F2雄性可育与雄性不育的比例。
Ⅰ.本实验不能直接将突变体甲与乙进行杂交的原因是　 　。
II.按本实验方案实施，预测其实验结果及结论：若　 　，说明这两种突变体是由不同基因突变所致。若　 　，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
3．（2023高三上·潮州模拟）“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员开展了大量的研究。
材料一：二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表所示。通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析，发现基因S与作物M的甜度相关，再通过基因重组技术，以Ti质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培育出转S基因的新品系。
杂交组合 F1表型 F2表型
甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜
甲×丙 甜 3/4甜、1/4不甜
乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜
根据研究组的实验研究，回答下列问题：
（1）假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交组合的F2中表型为甜的植株基因型有　 　种。若用乙、丙杂交组合的F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为 　 　。
（2）据题意，将S基因导入品系甲子房中采用的是　 　法。
（3）材料二：大豆原产中国，通称黄豆，现广泛栽培于世界各地，是重要的粮食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。
科学家用射线对大豆种群进行诱变处理，并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和乙，均为单基因隐性突变体。
①诱变可以使同一基因朝着不同的方向突变，也可使不同的基因突变，这体现了基因突变具有　 　的特点。
②某研究小组为探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致，进行了如下实验：将突变体甲与野生型大豆杂交获得F1，再将F1与突变体乙杂交得F2，观察并统计F2雄性可育与雄性不育的比例。
Ⅰ.本实验不能直接将突变体甲与乙进行杂交的原因是　 　。
II.按本实验方案实施，预测其实验结果及结论：若　 　，说明这两种突变体是由不同基因突变所致。若　 　，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
4．（2022高三上·南宁模拟）白车轴草富含多种营养物质，具有很高的遗传育种和药用价值。研究者发现白车轴草有两个稳定遗传的品种：叶片内含氰（HCN）的品种和不含氰的品种。为了研究白车轴草叶片含氰量的遗传方式，研究者将两个不含氰的品种（甲、乙）进行杂交，如图1所示。回答下列问题：
（1）根据上述实验可判断白车轴草叶片内含氰量的遗传遵循自由组合定律，依据是　 　。
（2）与白车轴草叶片内含氰量遗传相关的两对等位基因分别是D/d和H/h，其作用机理如图2所示。则上述实验F2中不含氰的植株基因型有　 　种。
（3）现有一株不含氰的白车轴草，在其叶片提取液中可检测到含氰葡萄糖苷，向其中加入氰酸酶，可检测到氰的生成。提供各种基因型的纯合植株（DDHH、DDhh、ddHH、ddhh），请设计杂交实验以确定其基因型，完善下列实验思路：
①让该植株与基因型为　 　的植株杂交得到F1，再让F1自交得到F2。
②观察并统计子代的表现型及比例。
③写出预期结果和结论：　 　；　 　。
5．（2023·广西模拟）某植物的花色性状由两对等位基因A/a、B/b控制，且基因A和B是红花（深红花或浅红花）出现的必需基因。种植中发现，深红花和白花性状均可稳定遗传，而浅红花性状总是不能稳定遗传。深红花品系（甲）和白花品系（乙）植株杂交，F1均为浅红花，F1自交，所得子代F2的表现型及比例见下表所示，回答下列问题：
表现型 深红花 浅红花 白花
对应的比例 1/16 8/16 7/16
（1）该植物的花是两性花，若以甲为父本，乙为母本进行人工授粉，在花未成熟前需要对乙采取的操作有　 　和套袋，甲与乙杂交获得F1的育种原理是　 　。
（2）深红花品系甲的基因型为　 　，F1浅红花植株的基因型为　 　，白花植株能稳定遗传的原因是　 　。
（3）甲品系与乙品系杂交产生的F1中，偶然出现一株白花品系，若该白花植株是由于红花基因（A/a，B/b）或色素合成抑制基因（D/d）中的一个基因发生突变所致，现要设计一个最简便的实验，探究是哪种基因发生了突变，请回答下列问题：
实验思路：让该白花植株自交，观察并统计其子代的表现型及比例。
预期实验结果：若子代中　 　，则说明是红花基因突变所致；若子代中　 　则说明是色素合成抑制基因突变所致。
6．（2023·浙江模拟）番茄营养丰富、风味特殊，可美容护肤，为自花授粉植物，番茄在梅雨季节的高温高湿条件下易发生真菌感染而得叶霉病。选择Vc含量为0.12mg/g、抗叶霉病植株为母本，Vc含量0.13mg/g、易感叶霉病植株为父本，子一代(F )Vc含量为0.37mg/g、抗叶霉病。回答下列问题：
（1）要获得杂种F1，需对母本进行套袋一　 　—套袋一人工授粉一　 　操作，F 的Vc含量高于其亲本，可见F1番茄具有　 　现象。
（2）　 　(能/不能)确定Vc含量高是隐性性状，原因是　 　。
（3）为了确定番茄的抗叶霉病与易感叶霉病是否由一对等位基因控制，最简便的杂交实验是　 　，若　 　，则可确定抗叶霉病与易感叶霉病是为一对等位基因控制，且抗叶霉病为显性性状。
（4）研究表明番茄Vc含量与抗叶霉病有关，为更好的防治番茄叶霉病，请提出合理方法　 　。(答2点即可)
7．（2023·浙江模拟）蓝粒小麦是小麦（核型2n＝42）与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其与小麦的染色体差异为细胞中的一对4号染色体被来自长穗偃麦草的一对4号染色体（均带有蓝色素基因E）代换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。减数分裂过程中同源染色体正常配对和分离，而来自小麦的和来自长穗偃麦草的两条4号染色体会随机分配到子细胞中，小麦5号染色体上的h基因纯合则可诱导这两条4号染色体配对并发生交叉互换。为培育蓝粒和不育两种性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。回答下列问题：
（1）根据蓝粒小麦的染色体组成判断，其在减数分裂中可形成　 　个正常的四分体。该实验中，亲本选用不育小麦作　 　，可免去除去未成熟花的特定花蕊的操作，从而节约人力，便于杂交制种。亲本中母本的基因型应为　 　（仅考虑T/t、H/h基因）。
（2）F1中的不育株与蓝粒小麦（HH）杂交得到F2代蓝粒不育株，该蓝粒不育株经减数分裂产生的配子类型为　 　（仅考虑T/t、E基因，若不含上述基因可用“O”表示）。让F2中的蓝粒不育株与小麦（hh）杂交，其目的是　 　。
（3）杂交得到的F3蓝粒不育株发生了染色体数目变异，其核型为　 　。F3中的蓝粒不育株与小麦（HH）杂交，可在F4中得到符合育种要求的具有正常核型的蓝粒不育株（EHhTt），请用遗传图解表示该蓝粒不育株与小麦（HHtt）的杂交过程　 　。
8．（2023·浙江模拟）果蝇的翅形有长翅、小翅、残翅三种表型，受两对等位基因A/a和B/b控制，已知A/a基因在常染色体上，B/b基因不在Y染色体上。为研究果蝇翅形的遗传方式，研究人员利用残翅和小翅两种纯合果蝇品系进行了杂交实验，结果见下表。
杂交组合 P F1 F2
正交 残翅♀×小翅♂ 长翅♀、长翅♂ 长翅♀∶长翅♂∶小翅♂∶残翅♀∶残翅♂=6∶3∶3∶2∶2
反交 小翅♀×残翅♂ 长翅♀、小翅♂ ？
注：F2由F1个体随机交配所得
回答下列问题：
（1）根据杂交结果判断，两对基因遵循　 　定律，理由是　 　。残翅雄果蝇的基因型是　 　。
（2）反交实验中F2的表型及比例是　 　。
（3）若让正交实验F2中小翅雄和残翅雌果蝇全部个体混合，让其自由交配，理论上后代有　 　种表型，其中小翅雌果蝇所占比例是　 　。
（4）对正交实验F1雌果蝇进行诱变育种，得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇（野生型均为纯合子），该果蝇与纯合小翅雄果蝇杂交后，后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1，说明该突变存在　 　现象。欲进一步确定基因突变的位置及类型，统计子代的表型及比例。
①若子代表型及比例为　 　，则突变位于B基因所在的染色体上；
②若子代表型及比例为　 　，则突变位于b基因所在的染色体上。
③只根据翅形无法判断突变类型，应观察子代雌性中　 　，若　 　，则该突变为显性突变
9．（2023高三·浙江模拟）某植株花色受两对基因A、a和B、b共同决定，基因A控制黄花，a控制蓝花，且当b基因纯合时遮盖基因A和a的表达，表现为红花。现用纯系植株进行杂交实验，得到如下实验结果。分析回答：
实验组别 亲本 F1表型 F2表型
一 黄花×蓝花 黄花 3/4黄花1/4蓝花
二 黄花×红花 黄花 3/4黄花1/4红花
三 红花×蓝花 黄花 9/16黄花3/16蓝花1/4红花
（1）基因A、a和B、b的遗传遵循　 　定律，实验一中F1自交出现3/4黄花和1/4蓝花的原因是　 　。
（2）实验二中红花亲本的基因型是　 　，F2黄花个体中杂合子占　 　。
（3）实验三中F2红花个体基因型有　 　种，F2黄花个体间随机交配，后代表型及比例为　 　。
（4）现有上述实验一中F1黄花植株经遗传改造得到的AaDH的黄花抗虫植株，已知A、a分别位于1号和2号染色体。D和H为外源导入的两个基因，已知这两个基因位于图示染色体上，且D基因位于3号染色体，同时具有D和H这两个基因的植株才表现为抗虫，现欲探究H基因的位置：
请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（注：每个植株的生殖力相同，且子代的存活率相同；D和H基因的插入不破坏其他基因：实验的具体操作不作要求）
实验思路：
第一步：选择　 　植株自交获得子代：
第二步：观察记录子代表型及数量，并统计分析。
预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计子代的表型及其比例为黄花抗虫∶黄花不抗虫∶蓝花不抗虫=9∶3∶4，则H基因位于　 　染色体；
Ⅱ：若统计子代的表型及其比例为　 　，则H基因位于2号染色体；
Ⅲ：若统计子代的表型及其比例为　 　，则H基因位于4号染色体；
Ⅳ：若统计子代的表型及其比例为黄花抗虫∶黄花不抗虫∶蓝花抗虫∶蓝花不抗虫=9∶3∶3∶1，则H基因位于　 　染色体。
10．（2023·广东模拟）芥蓝（2n=18）为我国华南地区的著名特产蔬菜，有几对典型的相对性状：花色（白花和黄花），受3号染色体上的等位基因A和a控制；叶片有蜡质对无蜡质为显性，受等位基因B和b控制，但基因位置不明；菜薹颜色（紫色和绿色）受6号染色体上的等位基因C（显性，表现为紫色）和c（隐性，表现为绿色）控制。
回答下列问题：
（1）要研究芥蓝的基因组，应研究　 　条染色体上的基因；控制花色和菜臺颜色这两对相对性状的基因符合自由组合定律，其机理是减数分裂I过程中的　 　。
（2）某农科所开展芥蓝花色育种研究，得到如下结果：
组别 实验过程 子代植株数量及表型
甲 白花自交 白花46株
乙 黄花自交 黄花41株
丙 白花×黄花→F1，F1 (♀)与白花回交 白花209株，黄花18株
丁 白花×黄花→F1 ，F1 (♀)与黄花回交 白花120株，黄花92株
在有关花色的4组实验中，能确定白花是显性性状的实验有　 　（填实验组别）。实验丙子代的表型在理论上应全为白花，却出现了18株黄花，最可能的原因是　 　。
（3）分析表明：黄花比白花含有更多的胡萝卜素，无蜡质芥蓝具有高维生素C、低粗纤维的优点，紫臺芥蓝含有更多的维生素C和花青素（具有抗氧化、抗疲劳、抗炎、抗肿瘤和増强视力等功效）。育种工作者拟培育高营养品质的黄花无蜡质紫臺芥蓝，他们以纯种白花有蜡质紫臺和纯种黄花无蜡质绿臺为亲本进行杂交，得到F1，再让F1自交，观察与统计F2的表型及比例，结果发现，F2中黄花无蜡质紫臺芥蓝所占的比例约为　 　，由此得出控制有蜡质和无蜡质的等位基因不在3号或6号染色体上的结论。F2中黄花无蜡质紫臺芥蓝的基因型为　 　，为鉴别黄花无蜡质紫臺芥蓝的种子是否为纯种，请写出简便的操作思路：　 　。
答案解析部分
1．【答案】（1）黄化叶
（2）用限制酶B处理；3
（3）50%；在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【解析】【解答】（1）亲本野生型与黄花叶杂交后代都是野生型，且野生型油菜进行自交，后代中既有野生型又有叶黄化，因此黄化叶是隐性性状。
故填： 黄化叶。
（2）F2中野生型个体既有纯合子（用AA表示）又有杂合子（用Aa表示），故检测F2基因型的实验主要是检测是否含有导致新生叶黄化的基因a。因与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点，所以在PCR并回收扩增产物后要用限制酶B处理并用电泳分离。野生型基因无限制酶B切点，电泳结果为一条带，导致新生叶黄化的基因a含有限制酶B切点，电泳结果为两条带，故F2中杂合子电泳条带数目应为3条。
故填：用限制酶B处理；3。
（3）①因黄化叶是隐性性状，基因型为aa，与A植株杂交得到绿叶雄性不育植株，基因型为Aa。A植株的绿叶雄性不育子代（Aa）与黄化A1（aa）杂交，则子代表现性及比例为绿叶：黄花叶=1：1，因此筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为50%。②在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致油菜籽减产。因此为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，应在开花前除去田间的绿叶植株。
故填：50%；在开花前把田间出现的绿叶植株除去。
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变；如果发生在编码区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。基因突变会产生新基因，新产生的基因与原基因为等位基因。基因突变有以下特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少益性。
2．【答案】（1）7；1：5
（2）花粉管通道法
（3）不定向性和随机性；突变体甲与突变体乙都是雄性不育个体，无法产生正常雄配子；若F2中均为雄性可育；若F2中雄性可育∶雄性不育=1∶1
【解析】【解答】（1）假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则基因型A_B_、aaB_ 、aabb为甜，乙、丙杂交，F1为甜，F2甜：不甜=13：3，是9：3：3：1的变形，故F1基因型为AaBb，F2中甜的基因型有4+2+1=7种，F2中不甜的基因型及其比例为AAbb：Aabb=1：2，让其进行自交，F3中甜占2/3x1/4=1/6，故甜：不甜=1：5。
（2）将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
（3）①基因突变具有不定向性，可以使同一基因朝着不同的方向突变，基因突变具有随机性，可使不同的基因突变。
② Ⅰ. 根据题意分析，由于突变体甲与突变体乙都是雄性不育个体，无法产生正常的雄配子，因此本实验不能直接将突变体甲与乙进行杂交。II. 将突变体与野生型大豆杂交获得F1，再将F1与突变体杂交得F2，F2中均为雄性可育，则说明这两种突变体是由不同基因突变所致，F2中雄性可育：雄性不育=1：1，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
【分析】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。
3．【答案】（1）7；1∶5
（2）花粉管通道
（3）不定向性和随机性；突变体甲与突变体乙都是雄性不育个体，无法产生正常雄配子；若F2中均为雄性可育；若F2中雄性可育∶雄性不育=1∶1
【解析】【解答】（1）假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，甜植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb，乙、丙杂交，F1全部为高茎，F2甜与不甜的比例为13：3，是9：3：3：1的变形，故F1基因型为AaBb，F2A_B_（甜）：A_bb（不甜）：aaB_ （不甜）：aabb（甜）=9：3：3：1，因此F2甜的基因型有7种；F2中不甜的基因型及其比例为AAbb：Aabb=1：2，让其进行自交，F3中甜占2/3x1/4=1/6，因此甜与不甜比例为1：5。
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
（3）①诱变可以使同一基因朝着不同的方向突变，说明基因突变具有不定向性，也可使不同的基因突变，说明基因突变具有随机性。
②Ⅰ根据题意分析，由于突变体甲与突变体乙都是雄性不育个体，无法产生正常雄配，因此本实验不能直接将突变体甲与乙进行杂交。
Ⅱ将突变体甲与野生型大豆杂交获得F1，再将F1与突变体杂交得F2，F2中均为雄性可育，则说明这两种突变体是由不同基因突变所致，F2中雄性可育：雄性不育=1：1，说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
【分析】1、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。
2、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4．【答案】（1）F2中含氰：不含氰＝9：7，是9：3：3：1的变式
（2）5
（3）ddHH；若F2中含氰：不含氰＝9：7，则该植株的基因型为DDhh；若F2中含氰：不含氰不为9：7，则该植株的基因型为Ddhh
【解析】【解答】（1）根据上述实验可判断白车轴草叶片内含氰量的遗传遵循自由组合定律，依据是F2中含氰：不含氰＝9：7，是9：3：3：1的变式，故填：F2中含氰：不含氰＝9：7，是9：3：3：1的变式。
（2）由图2分析可知，有D基因，由前驱物变成含氰葡萄糖苷，有D、H基因才变成氰，所以不含氰的基因型为DDhh，Ddhh，ddHH，ddHh，ddhh共五种，故填：5。
（3）现有一株不含氰的白车轴草，在其叶片提取液中可检测到含氰葡萄糖苷，向其中加入氰酸酶，可检测到氰的生，有D基因没有H基因，所以该株基因型为DDhh或Ddhh，故用该株与ddHH杂交，若F2中含氰：不含氰＝9：7，则该植株的基因型为DDhh，若F2中含氰：不含氰不为9：7，则该植株的基因型为Ddhh。故填：ddHH；若F2中含氰：不含氰＝9：7，则该植株的基因型为DDhh；若F2中含氰：不含氰不为9：7，则该植株的基因型为Ddhh。
【分析】根据图1亲代甲乙不含氰，杂交后，子代自交，含氰：不含氰=9：7，是9：3：3：1的变形，和图2有D基因，由前驱物变成含氰葡萄糖苷，有D、H基因才变成氰，所以推出D—H—为含氰的基因型，D—hh，ddH—，ddhh为不含氰的基因型，进行解题。
5．【答案】（1）去雄；基因重组
（2）AABB；AaBb；白花植株的基因型中至少有一对花色基因隐性纯合，没有同时具有基因A和B，所以其自交后不能产生同时有A和B的红色或浅红色后代。
（3）均为白花；有白花、深红花和浅红花(或不都为白花)
【解析】【解答】（1）由题意可知，由于该植物的花是两性花，所以若以甲为父本，乙为母本进行人工授粉，需要在花未成熟前需要对乙采取的操作有去雄和套袋，防止自花传粉和外来花粉的干扰；甲与乙杂交获得F1的过程是控制不同表现型的基因重新组合的结果，即基因重组。
故填：去雄；基因重组。
（2）由题意可知，深红色花性状和白花性状可稳定遗传，且红花同时含有A和B基因，再根据子二代表型可知，子一代浅红花基因型为AaBb，可推知甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb，白花基因型为aaB_或A_bb或aabb，则白花植株能稳定遗传的原因是白花植株的基因型中至少有一对花色基因隐性纯合，没有同时具有基因A和B，所以其自交后不能产生同时有A和B的红色或浅红色后代。
故填：AABB；AaBb；白花植株的基因型中至少有一对花色基因隐性纯合，没有同时具有基因A和B，所以其自交后不能产生同时有A和B的红色或浅红色后代。
（3）根据题意，若该白花品系是由于红花基因突变所致，则该白花基因型为Aabb或aaBb，那么自交后代全部表现为白花；若是由于色素合成抑制基因突变所致，则该白花基因型为AaBbDd，那么自交后代中会出现白花、深红花和浅红花（(或不都为白花)）。
故填：均为白花；有白花、深红花和浅红花(或不都为白花)。
【分析】1、由题意可推知，甲基因型为AABB，乙基因型为aabb，子一代浅红花基因型为AaBb，则子二代中深红花基因型为AABB，浅红花基因型为AaBb或AABb或AaBB，白花基因型为aabb或Aabb或AAbb或aaBB或aaBb。
2、在解决类似本题的遗传题时，需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例，推出亲代的基因型，计算出每种雌雄配子所占比例，再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时，通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析，然后用乘法原理解答。
6．【答案】（1）去雄；套袋；杂种优势
（2）不能；题目没有提供F 代的分离比
（3）让F 自交；F 抗叶霉病：易感叶霉病=3：1
（4）培育Vc含量高的新种、种子消毒
【解析】【解答】（1）由题意可知，番茄是自花授粉植物，因此为实现两亲本杂交，需对母本进行套袋—去雄—套袋—人工授粉—套袋操作，F 的Vc含量高于其亲本，可见F1番茄具有杂种优势现象。
故填：去雄；套袋；杂种优势。
（2）题目中只进行了一次亲本的杂交，没有提供F 代的分离比，因此不能确定Vc含量高是隐性性状。
故填：不能；题目没有提供F 代的分离比。
（3）由一对等位基因组成的杂合子自交后代表现型及其分离比为3：1或是其变形，所以若想要确定番茄的抗叶霉病与易感叶霉病是否由一对等位基因控制，最简便的杂交实验是让F 自交，若F 抗叶霉病：易感叶霉病=3：1，则可确定抗叶霉病与易感叶霉病是为一对等位基因控制，且抗叶霉病为显性性状。
故填：让F 自交；F 抗叶霉病：易感叶霉病=3：1。
（4）由题意可知，Vc含量与抗叶霉病有关，F 的Vc含量高于其亲本，表现为抗叶霉病，并且叶霉病是由于真菌感染引起的，所以可以通过培育Vc含量高的新种、种子消毒等方法进行防治。
故填：培育Vc含量高的新种、种子消毒。
【分析】1、做杂交实验时，自花授粉的植株需要通过去雄，防止其发生自交，而不能实现杂交，并且去雄后还要进行套袋，防止外来花粉的干扰，影响实验结果。
2、由一对等位基因组成的杂合子自交后代表现型及其分离比为3：1或是其变形；由两对等位基因组成的双杂合子自交后代表现型及其分离比为9：3：3：1或是其变形。
7．【答案】（1）20；母本；TtHH
（2）TE、O、T、E；使T和E基因能够位于同一条姐妹染色单体上
（3）2n+1=43；
【解析】【解答】（1）由题意可知，蓝粒小麦与小麦的染色体差异为细胞中的一对4号染色体被来自长穗偃麦草的一对4号染色体代换，说明蓝粒小麦中有20对同源染色体来自小麦，一对4号同源染色体来自长穗偃麦草，共21对同源染色体，则其在减数分裂过程中可形成21个正常的四分体；亲本选用雄性不育小麦作母本，避免其自交，可免去去雄操作，有利于杂交；由于T基因是不育基因，则基因型为TT的小麦不存在，所以亲本中母本的基因型为TtHH。
故填：21；母本；TtHH。
（2）由（1）得，雄性不育小麦基因型为TtHH，小麦基因型为ttHH，再结合题图，可知，F1中的不育株基因型为TtHh，蓝粒小麦基因型为EEHH，则F2中的蓝粒不育株基因型为TEHH或TEHh，减数分裂过程中同源染色体正常配对和分离，而来自小麦的和来自长穗偃麦草的两条4号染色体会随机分配到子细胞中，所以该蓝粒不育株经减数分裂产生的配子类型为TE、O、T、E；小麦5号染色体上的h基因纯合则可诱导这两条4号染色体配对并发生交叉互换，小麦基因型为tthh，则让F2中的蓝粒不育株（TEHH或TEHh）与小麦（tthh）杂交得到的F3中可能得到基因型为TtEhh蓝粒不育株，能使T、E所在的两条非姐妹染色单体在减数分裂过程中发生交叉互换，使T和E基因能够位于同一条姐妹染色单体上，进而使后代中的小麦蓝粒和不育两种性状不分离。
故填：TE、O、T、E；使T和E基因能够位于同一条姐妹染色单体上。
（3）由（2）分析可知，F3蓝粒不育株的基因型为TtEhh，则该不育株的核型为2n+1=43；F4中得到符合育种要求的具有正常核型的蓝粒不育株（EHhTt），则该蓝粒不育株产生的配子有EhT、EHT、Ht和ht，小麦（HHtt）产生的配子为Ht，则杂交过程遗传图谱如下：
故填：2n+1=43；
【分析】1、在解决类似本题的遗传题时，需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例，推出亲代的基因型，计算出每种雌雄配子所占比例，再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
2、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时，通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析，然后用乘法原理解答。若遇到基因连锁时，最好以染色体的形式展示配子类型，再进行求解。
3、染色体数目变异：①细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征等；②细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，如三倍体无子西瓜的培育等。
8．【答案】（1）自由组合；A/a基因位于常染色体上，F2中雌性和雄性的表现型有差异，则说明B/b基因位于X染色体上，则两对基因遵循自由组合定律；aaXBY、aaXbY
（2）长翅♀：小翅♀：残翅♀：长翅♂：小翅♂：残翅♂=3：3：2：3：3：2
（3）6；1/12
（4）纯合致死；长翅♀：小翅♀：小翅♂=1：1：1；长翅♀：小翅♀：长翅♂=1：1：1；该基因控制的性状的表型种类；子代雌果蝇中有相应性状的两种表型
【解析】【解答】（1）已知A/a基因在常染色体上，F2中雌性和雄性的表现型及其比例有差异，说明B/b基因位于X染色体上，则两对基因的遗传遵循自由组合定律。反交F1雌性为长翅，雄性是小翅，说明长翅为双显性，则亲本基因型为AAXbXb、aaXBY，则残翅雄果蝇的基因型是aaXBY、aaXbY。
故填：自由组合；A/a基因位于常染色体上，F2中雌性和雄性的表现型有差异，则说明B/b基因位于X染色体上，则两对基因遵循自由组合定律；aaXBY、aaXbY。
（2）由反交实验可知长翅为双显性，则亲本基因型为AAXbXb、aaXBY，F1为AaXBXb，AaXbY。因此F2的表型及比例为长翅♀：小翅♀：残翅♀：长翅♂；小翅♂：残翅♂=3：3：2：3：3：2。
故填：长翅♀：小翅♀：残翅♀：长翅♂：小翅♂：残翅♂=3：3：2：3：3：2。
（3）据（2）分析正交亲本基因型为aaXBXB、AAXbY。F1基因型为AaXBXb，AaXBY，F2小翅雄（1/16AAXbY、2/16AaXbY）和残翅雌（1/16aaXBXB、1/16aaXBXb）果蝇杂交，后代雌性和雄性都会出现长翅、小翅、残翅，有6种表现型，小翅雌果蝇A-XbXb所占比例=2/3×1/4×1/2=1/12。
故填：6；1/12。
（4）对正交实验F1雌果蝇（AaXBXb）进行诱变育种，得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇，野生型均为纯合子，设野生型基因为XE，则突变基因为Xe，该果蝇（AaXBEXbe或AaXBeXbE）与纯合小翅雄（AAXbEY）果蝇杂交后，后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1，因此该突变存在纯合致死现象，否则雌果蝇∶雄果蝇=1∶1。
①若该果蝇基因型为AaXBeXbE，子代表现型为长翅♀：小翅♀：小翅♂=1：1：1，即则突变位于B基因所在的染色体上；
②若该果蝇基因型为AaXBEXbe，子代表现型为长翅♀：小翅♀：长翅♂=1：1：1，即突变位于b基因所在的染色体上。
③只根据翅形无法判断突变类型，应观察子代雌性中该基因控制的性状的表型种类，若子代雌果蝇中有相应性状的两种表型，则该突变为显性突变，即显性纯合致死，雌性表现型分别为长翅野生型：小翅突变型=1：1或长翅突变型：小翅野生型1：1。
故填：纯合致死；长翅♀：小翅♀：小翅♂=1：1：1 ；长翅♀：小翅♀：长翅♂=1：1：1 ； 该基因控制的性状的表型种类；子代雌果蝇中有相应性状的两种表型。
【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。
9．【答案】（1）自由组合；等位基因的分离
（2）AAbb；2/3
（3）3；黄花：蓝花：红花=64：8：9
（4）AaDH的黄花抗虫；1号；黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=6：6：3：1；黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=3：3：1：1；3号
【解析】【解答】题中指出基因A控制黄花，a控制蓝花，且当b基因纯合时遮盖基因A和a的表达，表现为红花 ，由此确定黄花基因型为A_B_，蓝花基因型为aaB_，红花基因型为_ _bb。
（1）实验三中F2的表型比例为9：3：4，该比例是9：3：3：1的变式，所以可判断基因A、a和B、b的遗传遵循自由组合定律。由于用的是纯系植株进行杂交，可判断实验一中亲本黄花为AABB，蓝花为aaBB。其中黄花F1基因型为AaBB，只有一对等位基因杂合，自交出现3：1的性状分离比，由此可判断实验一中F1自交出现3/4黄花和1/4蓝花是等位基因的分离造成的。
故答案为：自由组合；等位基因的分离。
（2）由于选用的是纯系植株杂交，首先确定实验二中黄花亲本的基因型是AABB，红花亲本基因型可能为aabb或AAbb。由于F2中性状分离比是3：1，可以确定F1基因型只有一对杂合，进而确定红花亲本基因型是AAbb，F1基因型是AABb。F1（AABb）自交产生F2，所以F2黄花的基因型为AABB：AABb=1：2，故黄花个体中杂合子占2/3。
故答案为：AAbb；2/3。
（3）由于实验三中F2的表型比例为9：3：4，该比例是9：3：3：1的变式，可以判断实验三中F1基因型为AaBb。F1自交得到F2，所以F2红花（_ _bb）个体基因型有3种，即AAbb、Aabb、aabb。F2黄花基因型为AABB：AABb：AaBB：AaBb=1：2：2：4，产生的配子为AB：Ab：aB：ab=4：2：2：1，绘制棋盘法可得后代的表型及比例为黄花：蓝花：红花=64：8：9。
故答案为：3；黄花：蓝花：红花=64：8：9。
（4）探究H基因的位置需要借助已知的三条染色体上的基因进行，因此要选用AaDH的植株进行自交；
若H基因导入到1号染色体，则AaDH植株产生雌雄配子均为ADH、AH、aD、a，比例为1：1：1：1，雌雄配子相互结合后形成的植株黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花不抗虫=9：3：4；
若H基因导入到2号染色体，则AaDH植株产生雌雄配子均为AD、A、aDH、aH，比例为1：1：1：1，雌雄配子相互结合后形成的植株黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=6：6：3：1 ；
若H基因导入到3号染色体，则AaDH植株产生雌雄配子均为ADH、A、aDH、a，比例为1：1：1：1，雌雄配子相互结合后形成的植株黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=9：3：3：1；
若H基因导入到4号染色体，则AaDH植株产生雌雄配子均为AD、AH、aD、aH，比例为1：1：1：1，雌雄配子相互结合后形成的植株黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=3：3：1：1。
故答案为：AaDH的黄花抗虫；1号；黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=6：6：3：1；黄花抗虫：黄花不抗虫：蓝花抗虫：蓝花不抗虫=3：3：1：1；3号。
【分析】判断控制两对相对性状的两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验设计：
1、实验设计：选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得F1，再将F1中的雌雄个体相互交配产生F2，统计F2的表现型及比例。
2、结果预测及结论：
（1）若子代的表现型的比例为9：3：3：1（或相应变式比例），则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。
（2）若子代的表现型的比例未出现9：3：3：1（或相应变式比例），则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。
10．【答案】（1）9；非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合
（2）丙和丁；白花发生了基因突变
（3）3/64；aabbCC或aabbCc；将种子收获后种植，筛选出黄花无蜡质紫薹芥蓝并严格控制其自交，收获后代种子并种植观察性状，若子代出现性状分离则为杂合，若子代不出现性状分离则为纯种。
【解析】【解答】（1）芥蓝为为雌雄同株植物，不存在性染色体，所以研究芥蓝的基因组，要研究一个染色体组内的所有染色体上的基因，即9条染色体；自由组合定律的实质是，减数分裂Ⅰ时非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合；
故填：9；非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
（2）实验丙中F1与白花杂交后代几乎全为白花，可以判断白花为显性性状，且亲本白花为AA；实验丁中F1与黄花杂交后代白花：黄花≈1：1，可以判断白花为显性性状，亲本白花为AA；丙组子代出现异常的黄花（aa），说明白花AA中产生了a配子，最可能的原因是发生基因突变；
故填：丙和丁；白花发生了基因突变。
（3）纯种白花有蜡质紫臺和纯种黄花无蜡质绿臺基因型分别为AABBCC和aabbcc，两者杂交得到的F1基因型为AaBbCc；若控制有蜡质和无蜡质的等位基因不在3号或6号染色体上，则三对等位基因独立遗传，则F2中黄花无蜡质紫薹芥蓝（aabbC_）的比例约为1/4×1/4×3/4=3/64；F2中黄花无蜡质紫薹芥蓝的基因型为aabbCC或aabbCc；根据纯合子自交不会发生性状分离的原理，设计实验鉴别种子是否为纯种，可以将种子收获后种植，筛选出黄花无蜡质紫薹芥蓝并严格控制其自交，收获后代种子并种植观察性状，若子代出现性状分离则为杂合，若子代不出现性状分离则为纯种。
故填：3/64；aabbCC或aabbCc；将种子收获后种植，筛选出黄花无蜡质紫薹芥蓝并严格控制其自交，收获后代种子并种植观察性状，若子代出现性状分离则为杂合，若子代不出现性状分离则为纯种。
【分析】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。
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