专题研究6 与生物变异有关的实验探究
类型一 探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法
1.两类变异的本质区别：新性状能否遗传。
2.实验设计方法
(1)将变异个体置于与原来类型相同的特定环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。
(2)某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。
[应用1](2025·重庆诊断)研究者用X射线照射紫株玉米(AA)后，用该玉米花粉给绿株玉米(aa)授粉，F1幼苗中出现少量绿苗。下列叙述错误的是( A )
A.可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传
B.推测X射线照射可导致A基因突变为a
C.推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失
D.可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因
解析：观察绿苗的长势，无法判断该性状是否可遗传，A错误；亲本中紫株的基因型为AA，绿株的基因型为aa，F1幼苗中出现少量绿苗，说明X射线照射可能导致A基因突变为a，B正确；带有A基因的染色体片段缺失也可能会导致后代出现绿苗，C正确；如果是染色体片段缺失，可以用光学显微镜观察到，基因突变无法用光学显微镜直接观察，因此可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因，D正确。
类型二 基因突变的类型与判断方法
1.类型
2.常用判断方法
(1)选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。
①若后代全表现野生型性状，则突变性状为隐性性状。
②若后代全表现突变型性状，则突变性状为显性性状。
③若后代既有突变型又有野生型性状，则突变性状为显性性状。
(2)让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。
①若后代出现性状分离，则突变性状为显性性状。
②若后代没有出现性状分离，则突变性状为隐性性状。
[应用2]某植物为严格自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。回答下列问题：
(1)判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是 待该阔叶幼苗长大成熟后，让其自交，观察后代是否出现阔叶性状 。
(2)有人对阔叶幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶幼苗出现的原因。 取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区细胞制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变 。
(3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变是显性突变还是隐性突变，应选择的实验方案是 让阔叶植株与窄叶植株杂交 。
①若后代 全为窄叶 ，说明该突变为隐性突变；
②若后代 出现阔叶 ，说明该突变为显性突变。
类型三 不同突变体是否为同一位点突变的判断
若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种位置，可通过杂交实验进行判断。
项目 野生型 白花1 白花2
互为等位基因 AA a1a1 a2a2
非同源染色体上的非等位基因
同源染色体上的非等位基因
实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据子代是否为野生型个体判断突变基因对应的位置。两突变体杂交，若后代均为突变型，则两突变基因为等位基因；若后代均为野生型，则两突变基因为非等位基因，然后根据F1自交后代的表型来判断两突变基因的位置关系(若F1自交后代野生型∶突变型＝1∶1)，则两突变基因位于同源染色体上；若F1自交后代野生型∶突变型＝9∶7，则两突变基因位于非同源染色体上。
笔记：则为同一位点的基因突变
[应用3](2025·八省联考河南卷)玉米(2n＝20)是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株，表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙，两者的不育性状均由单基因突变所致(不考虑基因间的相互作用；当植株可育时花粉均可育)。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝3∶1。回答下列问题。
(1)甲的雄性不育突变为 隐性 (填“显性”或“隐性”)突变。丙自交的子代之间随机交配，后代中正常育性∶雄性不育＝ 5∶1 。
解析：(1)甲表现为雄性不育，其形成是单基因突变所致，仅考虑这对等位基因，甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙，丙为杂合子，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝3∶1，说明甲的雄性不育突变为隐性突变。假定控制该性状的基因为M1、M2，甲基因型为M2M2，纯合野生型玉米基因型为M1M1，丙的基因型为M1M2，丙自交子代基因型种类及比例为M1M1∶M1M2∶M2M2＝1∶2∶1，丙自交的子代之间随机交配，利用配子法求解，三种基因型的自交子代都能产生雌配子，雌配子种类及比例为M1∶M2＝1∶1，由于M2M2表现为雄性不育，不能产生雄配子，因此雄配子种类及比例为M1∶M2＝2∶1，雌雄配子随机结合，子代中雄性不育M2M2的概率为1/2×1/3＝1/6，正常育性的概率为1－1/6＝5/6，即正常育性∶雄性不育＝5∶1。
(2)甲的雄性不育由M2基因(由M1基因突变而来)控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对，结果如图。M2编码的多肽链长度为 97 个氨基酸。
解析：(2)已知UAA为终止密码子，M2基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1 386个核苷酸，由图可知在插入的第59个核苷酸后的3个核苷酸组成终止密码子，使得翻译提前终止，因此M2编码的多肽链长度为(232＋59)/3＝97个氨基酸。
(3)若甲、乙的雄性不育基因为同一基因，乙与丙杂交，后代的表型及比例是 正常育性∶雄性不育＝1∶1 。
解析：(3)结合小问1分析，已知纯合野生型玉米基因型为M1M1，丙的基因型为M1M2，若甲、乙的雄性不育基因为同一基因，则乙的基因型为M2M2，乙和丙杂交，后代基因型及比例为M1M2∶M2M2＝1∶1，后代的表型及比例是正常育性∶雄性不育＝1∶1。
(4)若甲、乙的雄性不育基因为不同基因，且位于非同源染色体上，将乙与丙杂交：
①若F1均为正常育性，据此推测乙的雄性不育突变为 隐性 (填“显性”或“隐性”)突变。仅考虑M1/M2这对等位基因，乙表达的多肽链长度为 525 个氨基酸。F1自交所得F2的表型及比例是 正常育性∶雄性不育＝21∶11 。
②若F1中正常育性∶雄性不育＝1∶1，利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育的纯合子，原因是 若F1中正常育性∶雄性不育＝1∶1，说明乙的雄性不育为显性突变，现有材料基因型为M1M1Bb不育∶M1M1bb可育∶M1M2Bb不育∶M1M2bb可育＝1∶1∶1∶1，利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育(M1M1BB、M2M2BB)的纯合子，原因是F1中不育植株只能作为母本，与可育植株进行杂交，可育植株可自交或杂交，均不能获得上述不育纯合子 。
解析：(4)①已知甲的雄性不育基因为隐性突变，假定控制该性状的两对基因分别为M1、M2和B、b，若乙的雄性不育基因也为隐性突变，则野生型玉米的基因型为M1M1BB，甲的基因型为M2M2BB，乙的基因型为M1M1bb，丙的基因型为M1M2BB，乙和丙杂交，子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1，只要一种基因为隐性纯合子就表现为雄性不育，F1均为正常育性；若乙的雄性不育基因为显性突变，则野生型玉米的基因型为M1M1bb，甲的基因型为M2M2bb，乙的基因型为M1M1BB或M1M1Bb，丙的基因型为M1M2bb，乙和丙杂交，子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1或M1M1Bb∶M1M1bb：M1M2Bb∶M1M2bb＝1∶1∶1∶1，基因型为M2M2_和_B_表现为雄性不育，F1均为雄性不育或正常育性∶雄性不育＝1∶1。综上分析，若F1均为正常育性，则乙的雄性不育突变为隐性突变。仅考虑M1/M2这对等位基因，甲的基因型为M2M2，乙的基因型为M1M1，因此乙转录出的mRNA长度为1 578个碱基，去除UAA后，还有1 575个碱基参与编码多肽链，其表达的多肽链长度为1 575/3＝525个氨基酸。F1基因型种类及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1，M1M2Bb自交子代雄性不育(M2M2B_、M1_bb、M2M2bb)概率＝1/4×3/4＋1/4×3/4＋1/4×1/4＝7/16，M1M1Bb自交子代雄性不育M1M1bb的概率为1×1/4＝1/4，因此F1自交所得F2中雄性不育的植株的概率为7/16×1/2＋1/4×1/2＝11/32，因此正常育性的比例为1－11/32＝21/32，F1自交所得F2的表型及比例是正常育性∶雄性不育＝21∶11。②由①可知，若F1中正常育性∶雄性不育＝1∶1，说明乙的雄性不育为显性突变，现有材料基因型为M1M1Bb不育∶M1M1bb可育∶M1M2Bb不育∶M1M2bb可育＝1∶1∶1∶1，利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育(若只考虑B/b的情况下，M1M1BB、M2M2BB)的纯合子，原因是F1中不育植株只能作为母本，与可育植株进行杂交，可育植株可自交或杂交，均不能获得上述不育纯合子。
类型四 染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断
染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(注意：若基因突变引起细胞结构改变也可用显微镜判断，例如光学显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。
[应用4](2025·四川成都校联考模拟)研究表明豌豆深色种子的发芽率、种子活力以及幼苗生长量显著高于浅色种子。科研人员将纯种麻豌1号(种皮麻色、紫花)和纯种中豌6号(种皮无麻点，白花)进行杂交实验，对后代F1和F2的种皮特征(A、a)和花的颜色(B、b)进行统计，结果如下表(备注：种子的种皮来自母本珠被，故F1的种皮特征从F1植株上所结的种子统计得来；两对基因均为核基因，完全显性，无致死情况)。
亲本 F1的特征 F2的特征
麻豌1号×中豌6号 麻色紫花 麻色紫花144无麻点白花46
(1)种皮特征这对相对性状中，显性性状是 麻色 ，判断依据是： 亲本为麻色和无麻点，但F1中全为麻色 。
解析：(1)纯种麻豌1号(种皮麻色、紫花)和纯种中豌6号(种皮无麻点，白花)进行杂交实验，F1全为麻色紫花，可判断在种皮特征这对相对性状中，麻色为显性性状，无麻点为隐性性状。在花色这对相对性状中，紫色为显性性状，白色为隐性性状。
(2)F2中只出现了麻色紫花和无麻点白花两种表型且比例约为3∶1，则这两对等位基因的位置关系为 两对基因位于一对同源染色体上，且A和B位于同一条染色体上，a和b位于同一条染色体上 。
解析：(2)F2中麻色∶无麻点＝3∶1，说明种皮性状的遗传遵循基因的分离定律；紫花∶白花＝3∶1，说明花色性状的遗传遵循基因的分离定律，但在F2中只出现了麻色紫花和无麻点白花两种表型且比例约为3∶1，说明不遵循基因的自由组合定律，则这两对基因位于同一对染色体上。亲本中纯种麻豌1号(种皮麻色、紫花)基因型为AABB，纯种中豌6号(种皮无麻点，白花)基因型为aabb，因此A和B在同一条染色体上，a和b在同一条染色体上。
(3)将F1麻色紫花与F2中无麻点白花杂交，后代出现了四种表型，麻色紫花58株，麻色白花9株，无麻点紫花9株，无麻点白花59株，请分析出现此种现象的原因： F1麻色紫花植株在减数第一次分裂前期，同源染色体上非姐妹染色单体发生了互换，产生了4种配子 。
解析：(3)F1麻色紫花基因型为AaBb，正常情况下产生AB和ab的配子，F2中无麻点白花基因型为aabb，产生ab的配子，后代比例应为麻色紫花∶无麻点白花＝1∶1，但F1麻色紫花与F2中无麻点白花杂交，后代出现了四种表型，麻色紫花58株，麻色白花9株，无麻点紫花9株，无麻点白花59株，即麻色紫花∶麻色白花∶无麻点紫花∶无麻点白花≈6∶1∶1∶6，说明F1 AaBb在减数分裂过程中发生了互换，产生了4种类型的配子，种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab≈6∶1∶1∶6。
(4)将亲本的纯种紫花豌豆与F2中的白花豌豆杂交，子代中出现了一株白花豌豆，有同学认为是发生了基因突变；有同学认为是紫花基因所在染色体片段缺失，请设计一个简单的实验鉴定这株白花豌豆出现的原因 取该白花豌豆植株的根尖分生区制成装片，放在显微镜下观察有丝分裂中期染色体形态，若染色体形态正常，则发生了基因突变，若不正常，则发生了染色体片段缺失 。
解析：(4)染色体变异在光学显微镜下可见，而基因突变看不见。取该白花豌豆植株的根尖分生区制成装片，放在显微镜下观察有丝分裂中期染色体形态，若染色体形态正常，则发生了基因突变，若不正常，则发生了染色体片段缺失。
类型五 利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上
1.利用单体定位
2.利用三体定位
3.利用染色体片段缺失定位
[应用5]已知果蝇的体色有灰身和棕身(由基因H/h控制)，翅形有长翅和残翅(由基因C/c控制)。现利用纯种果蝇进行如下杂交实验，若不考虑基因位于X、Y染色体同源区段的情况，请分析并回答下列问题：
(1)果蝇的体色中 灰身 为显性性状。
解析：(1)由题干所述杂交实验“灰身×棕身→灰身”，可知灰身为显性性状；“长翅×残翅→残翅”，则残翅为显性性状。
(2)据图可判断控制果蝇体色的等位基因H/h位于 常 染色体上，依据是 灰身为显性，若控制体色的基因位于X染色体，则F1雄果蝇均为棕身，雌果蝇均为灰身 ；
若F2中出现 雌性全为残翅 ，则可推断控制翅形的C/c基因位于X染色体上。
解析：(2)已知灰身为显性性状，仅考虑体色，利用假设法分析控制体色基因的位置：
假设基因H/h位于X染色体上，分析如下：
当C/c基因位于X染色体上时，通过遗传图解分析如下：
(3)已知果蝇的Ⅲ号常染色体缺失一条(即Ⅲ号单体)仍能存活并能正常繁殖后代，单条染色体在减数分裂时随机移向一极；两条都缺失则无法存活。现有纯种灰身、棕身的雌雄Ⅲ号单体和染色体组成正常的纯种棕身雌雄果蝇，请选择合适材料设计一代杂交实验，探究H/h基因是否位于Ⅲ号染色体上，并预期实验结果及结论。
实验思路： 选取纯种灰身的Ⅲ号单体果蝇与Ⅲ号单体的纯种棕身果蝇杂交，观察并统计F1表型及比例(或选取纯种灰身的Ⅲ号单体果蝇与正常棕身纯种果蝇杂交，观察并统计F1表型及比例) 。
预期结果及结论：①若F1 灰身∶棕身＝2∶1(或灰身∶棕身＝1∶1) ，
则H/h基因位于Ⅲ号染色体上。
②若F1 不出现棕身果蝇(或均为灰身果蝇) ，
则H/h基因不位于Ⅲ号染色体上。
解析：(3)实验分析如下：
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共30张PPT)
第六单元 生物的变异和进化
专题研究6 与生物变异有关的实验探究
类型一 探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法
1. 两类变异的本质区别：新性状能否遗传。
2. 实验设计方法
(1)将变异个体置于与原来类型相同的特定环境下种植，观察变异性状是否消失，若不 消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。
(2)某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。
A. 可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传
B. 推测X射线照射可导致A基因突变为a
C. 推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失
D. 可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因
A
解析：观察绿苗的长势，无法判断该性状是否可遗传，A错误；亲本中紫株的基因型 为AA，绿株的基因型为aa，F1幼苗中出现少量绿苗，说明X射线照射可能导致A基因 突变为a，B正确；带有A基因的染色体片段缺失也可能会导致后代出现绿苗，C正确； 如果是染色体片段缺失，可以用光学显微镜观察到，基因突变无法用光学显微镜直接 观察，因此可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因，D正确。
类型二 基因突变的类型与判断方法
2. 常用判断方法
(1)选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。
①若后代全表现野生型性状，则突变性状为隐性性状。
②若后代全表现突变型性状，则突变性状为显性性状。
③若后代既有突变型又有野生型性状，则突变性状为显性性状。
(2)让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。
①若后代出现性状分离，则突变性状为显性性状。
②若后代没有出现性状分离，则突变性状为隐性性状。
待该阔叶幼苗长大成熟后，让
其自交，观察后代是否出现阔叶性状
取野生型植
株和阔叶植株的根尖分生区细胞制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色
体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因
突变
让阔叶植株与窄叶植株杂交
全为窄叶
出现阔叶
类型三 不同突变体是否为同一位点突变的判断
若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关 系可能存在以下三种位置，可通过杂交实验进行判断。
项目 野生型 白花1 白花2
互为等位基因 AA a1a1 a2a2
非同源染色体上的非等位基因
同源染色体上的非等位基因
实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据子代是否为野生型个体判断突变 基因对应的位置。两突变体杂交，若后代均为突变型，则两突变基因为等位基因；若 后代均为野生型，则两突变基因为非等位基因，然后根据F1自交后代的表型来判断两 突变基因的位置关系(若F1自交后代野生型∶突变型＝1∶1)，则两突变基因位于同源染 色体上；若F1自交后代野生型∶突变型＝9∶7，则两突变基因位于非同源染色体上。
笔记：则为同一位点的基因突变
[应用3](2025·八省联考河南卷)玉米(2n＝20)是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育 株，表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙，两者的不育性状 均由单基因突变所致(不考虑基因间的相互作用；当植株可育时花粉均可育)。甲与纯 合野生型玉米杂交得到子代丙，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝3∶1。回答下列 问题。
(1)甲的雄性不育突变为 (填“显性”或“隐性”)突变。丙自交的子代之间随 机交配，后代中正常育性∶雄性不育＝ 。
隐性
5∶1
解析：(1)甲表现为雄性不育，其形成是单基因突变所致，仅考虑这对等位基因，甲与 纯合野生型玉米杂交得到子代丙，丙为杂合子，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝ 3∶1，说明甲的雄性不育突变为隐性突变。假定控制该性状的基因为M1、M2，甲基 因型为M2M2，纯合野生型玉米基因型为M1M1，丙的基因型为M1M2，丙自交子代 基因型种类及比例为M1M1∶M1M2∶M2M2＝1∶2∶1，丙自交的子代之间随机交 配，利用配子法求解，三种基因型的自交子代都能产生雌配子，雌配子种类及比例为 M1∶M2＝1∶1，由于M2M2表现为雄性不育，不能产生雄配子，因此雄配子种类及 比例为M1∶M2＝2∶1，雌雄配子随机结合，子代中雄性不育M2M2的概率为1/2×1/3 ＝1/6，正常育性的概率为1－1/6＝5/6，即正常育性∶雄性不育＝5∶1。
(2)甲的雄性不育由M2基因(由M1基因突变而来)控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行 序列比对，结果如图。M2编码的多肽链长度为 个氨基酸。
解析：(2)已知UAA为终止密码子，M2基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和 233个核苷酸之间插入了1 386个核苷酸，由图可知在插入的第59个核苷酸后的3个核苷 酸组成终止密码子，使得翻译提前终止，因此M2编码的多肽链长度为(232＋59)/3＝97 个氨基酸。
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解析：(3)结合小问1分析，已知纯合野生型玉米基因型为M1M1，丙的基因型为 M1M2，若甲、乙的雄性不育基因为同一基因，则乙的基因型为M2M2，乙和丙杂 交，后代基因型及比例为M1M2∶M2M2＝1∶1，后代的表型及比例是正常育性∶雄 性不育＝1∶1。
正常育
性∶雄性不育＝1∶1
(4)若甲、乙的雄性不育基因为不同基因，且位于非同源染色体上，将乙与丙杂交：
①若F1均为正常育性，据此推测乙的雄性不育突变为 (填“显性”或“隐性”) 突变。仅考虑M1/M2这对等位基因，乙表达的多肽链长度为 个氨基酸。F1自交 所得F2的表型及比例是 。
隐性
525
正常育性∶雄性不育＝21∶11
若F1中正常育性∶雄性不育＝1∶1，说明乙的雄性不育为显性突变，
现有材料基因型为M1M1Bb不育∶M1M1bb可育∶M1M2Bb不育∶M1M2bb可育＝
1∶1∶1∶1，利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育(M1M1BB、M2M2BB)的纯合
子，原因是F1中不育植株只能作为母本，与可育植株进行杂交，可育植株可自交或杂
交，均不能获得上述不育纯合子
解析：(4)①已知甲的雄性不育基因为隐性突变，假定控制该性状的两对基因分别为 M1、M2和B、b，若乙的雄性不育基因也为隐性突变，则野生型玉米的基因型为 M1M1BB，甲的基因型为M2M2BB，乙的基因型为M1M1bb，丙的基因型为 M1M2BB，乙和丙杂交，子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1，只要一种 基因为隐性纯合子就表现为雄性不育，F1均为正常育性；若乙的雄性不育基因为显性 突变，则野生型玉米的基因型为M1M1bb，甲的基因型为M2M2bb，乙的基因型为 M1M1BB或M1M1Bb，丙的基因型为M1M2bb，乙和丙杂交，子代基因型及比例为 M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1或M1M1Bb∶M1M1bb：M1M2Bb∶M1M2bb＝ 1∶1∶1∶1，基因型为M2M2_和_B_表现为雄性不育，F1均为雄性不育或正常育性∶ 雄性不育＝1∶1。综上分析，若F1均为正常育性，则乙的雄性不育突变为隐性突变。
仅考虑M1/M2这对等位基因，甲的基因型为M2M2，乙的基因型为M1M1，因此乙转 录出的mRNA长度为1 578个碱基，去除UAA后，还有1 575个碱基参与编码多肽链， 其表达的多肽链长度为1 575/3＝525个氨基酸。F1基因型种类及比例为 M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1，M1M2Bb自交子代雄性不育(M2M2B_、M1_bb、 M2M2bb)概率＝1/4×3/4＋1/4×3/4＋1/4×1/4＝7/16，M1M1Bb自交子代雄性不育 M1M1bb的概率为1×1/4＝1/4，因此F1自交所得F2中雄性不育的植株的概率为 7/16×1/2＋1/4×1/2＝11/32，因此正常育性的比例为1－11/32＝21/32，F1自交所得F2 的表型及比例是正常育性∶雄性不育＝21∶11。②由①可知，若F1中正常育性∶雄性 不育＝1∶1，说明乙的雄性不育为显性突变，现有材料基因型为M1M1Bb不 育∶M1M1bb可育∶M1M2Bb不育∶M1M2bb可育＝1∶1∶1∶1，利用现有材料进行 杂交无法获得雄性不育(若只考虑B/b的情况下，M1M1BB、M2M2BB)的纯合子，原因 是F1中不育植株只能作为母本，与可育植株进行杂交，可育植株可自交或杂交，均不 能获得上述不育纯合子。
类型四 染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断
染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微 观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异， 若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(注意：若基因突变引起细胞结构 改变也可用显微镜判断，例如光学显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞， 可判断发生了基因突变)。
[应用4](2025·四川成都校联考模拟)研究表明豌豆深色种子的发芽率、种子活力以及幼 苗生长量显著高于浅色种子。科研人员将纯种麻豌1号(种皮麻色、紫花)和纯种中豌6 号(种皮无麻点，白花)进行杂交实验，对后代F1和F2的种皮特征(A、a)和花的颜色(B、 b)进行统计，结果如下表(备注：种子的种皮来自母本珠被，故F1的种皮特征从F1植株 上所结的种子统计得来；两对基因均为核基因，完全显性，无致死情况)。
亲本 F1的特征 F2的特征
麻豌1号×中豌6号 麻色紫花 麻色紫花144无麻点白花46
解析：(1)纯种麻豌1号(种皮麻色、紫花)和纯种中豌6号(种皮无麻点，白花)进行杂交实 验，F1全为麻色紫花，可判断在种皮特征这对相对性状中，麻色为显性性状，无麻点 为隐性性状。在花色这对相对性状中，紫色为显性性状，白色为隐性性状。
麻色
亲本为麻色和无
麻点，但F1中全为麻色
解析：(2)F2中麻色∶无麻点＝3∶1，说明种皮性状的遗传遵循基因的分离定律；紫 花∶白花＝3∶1，说明花色性状的遗传遵循基因的分离定律，但在F2中只出现了麻色 紫花和无麻点白花两种表型且比例约为3∶1，说明不遵循基因的自由组合定律，则这 两对基因位于同一对染色体上。亲本中纯种麻豌1号(种皮麻色、紫花)基因型为 AABB，纯种中豌6号(种皮无麻点，白花)基因型为aabb，因此A和B在同一条染色体 上，a和b在同一条染色体上。
两对基因位于一对同源染色体上，且A和B位于同一条染色体上，a和b
位于同一条染色体上
F1麻色
紫花植株在减数第一次分裂前期，同源染色体上非姐妹染色单体发生了互换，产生了4
种配子
解析：(3)F1麻色紫花基因型为AaBb，正常情况下产生AB和ab的配子，F2中无麻点白 花基因型为aabb，产生ab的配子，后代比例应为麻色紫花∶无麻点白花＝1∶1，但F1 麻色紫花与F2中无麻点白花杂交，后代出现了四种表型，麻色紫花58株，麻色白花9 株，无麻点紫花9株，无麻点白花59株，即麻色紫花∶麻色白花∶无麻点紫花∶无麻点 白花≈6∶1∶1∶6，说明F1 AaBb在减数分裂过程中发生了互换，产生了4种类型的配 子，种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab≈6∶1∶1∶6。
解析：(4)染色体变异在光学显微镜下可见，而基因突变看不见。取该白花豌豆植株的 根尖分生区制成装片，放在显微镜下观察有丝分裂中期染色体形态，若染色体形态正 常，则发生了基因突变，若不正常，则发生了染色体片段缺失。
取该白花豌豆植株的根尖分生区制成装
片，放在显微镜下观察有丝分裂中期染色体形态，若染色体形态正常，则发生了基因
突变，若不正常，则发生了染色体片段缺失
类型五 利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上
1. 利用单体定位
2. 利用三体定位
3. 利用染色体片段缺失定位
[应用5]已知果蝇的体色有灰身和棕身(由基因H/h控制)，翅形有长翅和残翅(由基因C/c 控制)。现利用纯种果蝇进行如下杂交实验，若不考虑基因位于X、Y染色体同源区段 的情况，请分析并回答下列问题：
(1)果蝇的体色中 为显性性状。
解析：(1)由题干所述杂交实验“灰身×棕身→灰身”，可知灰身为显性性状；“长翅 ×残翅→残翅”，则残翅为显性性状。
灰身
若F2中出现 ，则可推断控制翅形的C/c基因位于X染色体上。
常
灰身为显
性，若控制体色的基因位于X染色体，则F1雄果蝇均为棕身，雌果蝇均为灰身
雌性全为残翅
解析：(2)已知灰身为显性性状，仅考虑体色，利用假设法分析控制体色基因的位置：
假设基因H/h位于X染色体上，分析如下：
当C/c基因位于X染色体上时，通过遗传图解分析如下：
(3)已知果蝇的Ⅲ号常染色体缺失一条(即Ⅲ号单体)仍能存活并能正常繁殖后代，单条 染色体在减数分裂时随机移向一极；两条都缺失则无法存活。现有纯种灰身、棕身的 雌雄Ⅲ号单体和染色体组成正常的纯种棕身雌雄果蝇，请选择合适材料设计一代杂交 实验，探究H/h基因是否位于Ⅲ号染色体上，并预期实验结果及结论。
预期结果及结论：①若F1 ，
则H/h基因位于Ⅲ号染色体上。
②若F1 ，
则H/h基因不位于Ⅲ号染色体上。
选取纯种灰身的Ⅲ号单体果蝇与Ⅲ号单体的纯种棕身果蝇杂交，观察并
统计F1表型及比例(或选取纯种灰身的Ⅲ号单体果蝇与正常棕身纯种果蝇杂交，观察并
统计F1表型及比例)
灰身∶棕身＝2∶1(或灰身∶棕身＝1∶1)
不出现棕身果蝇(或均为灰身果蝇)
解析：(3)实验分析如下：
