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第六单元 生物的变异和进化
第30讲 生物变异在育种上的应用
复习目标 1.比较不同育种方法的原理，培养生命观念； 2.通过育种方案的选择与设计，培养实验设计及结果分析的能力以及学以致用的思想意识。
考点 生物变异在育种上的应用
A基础知识重点疑难
几种常见育种方式的不同点
类型 原理 常用方法 优点 缺点 实例
杂交 育种 基因重组 操作简单，目 标性强 育种年限长 矮秆抗病小 麦
诱变 育种 物理、化学 方法处理萌 发的种子或 幼苗 提高突变率， 加速育种进程 有利变异少，需 大量处理实验材 料 青霉素高产 菌株
杂交
基因突变
类型 原理 常用方法 优点 缺点 实例
多倍 体育 种 秋水仙素处 理萌发的种 子或幼苗 操作简单且能 在较短的时间 内获得所需品 种 所得品种发育迟 缓，结实率低； 在动物中一般无 法开展 无子西瓜、 八倍体小黑 麦
染色体变异
类型 原理 常用方法 优点 缺点 实例
单倍 体育 种 染色体变异 花药离体培 养后，再用 秋水仙素处 理 明显 育种年限 技术复杂，需要 与杂交育种配合 “京花1 号”小麦
基因 工程
育种 将一种生物 的特定基因 转移到另一 种生物细胞 中 能定向改造生 物的遗传性状 有可能引发生态 危机 转基因
抗虫棉
缩短
基因重组
笔记：2023北京卷T19：遗传图解＋酶切图＋育种流程图，创新考查基因工程技术在 油菜育种中的应用(命题新趋势)
2023广东卷T20：选取单一位点插入的植株，用于验证突变基因与表型的关系，并要 求补充电泳图(设问创新)
提醒 多倍体育种过程
(1)无子西瓜培育过程中的两次传粉
①第一次传粉：杂交获得三倍体种子。
②第二次传粉：刺激子房发育成果实。
(2)用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未 经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
(3)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊 乱，一般不能产生正常配子。
(4)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育 种；若操作对象为正常植株，则属于多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认 为是多倍体育种。
(5)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在 幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
笔记：因为单倍体一般高度不育，没有种子
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1. (必修2 P89“与社会的联系”拓展)单倍体育种能缩短育种年限，原因是 。
提示：采用花药离体培养获得的单倍体植株经人工诱导染色体数目加倍后，植株细胞 内每对染色体上成对的基因一般是纯合的，自交后代不会发生性状分离
2. [必修2 P91“拓展应用2(1)”]为什么用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼 苗的芽尖而不是处理其他部位？ 。
提示：西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝 分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株
3. [必修2 P91“拓展应用2(3)”]三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，产生这些 种子的原因是 。
提示：三倍体植株在进行减数分裂时，有可能形成正常的生殖细胞，产生正常的受精 卵，形成种子，但概率极低
A. BBM1是诱导水稻受精卵发育的重要基因，在雌配子中的表达受限
B. 野生型水稻细胞在减数分裂Ⅱ的中期和后期分别含1个和2个BBM1基因
C. BBM1蛋白诱导未受精的雌配子发育成的水稻在减数分裂时无同源染色体联会
D. 利用水稻的雄配子或雌配子获得的单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限
B
解析：分析题意可知，BBM1基因缺失突变体的受精卵无法发育，野生型或BBM1基因 缺失突变体的雌配子中导入BBM1基因并表达，则无需受精即可启动胚发育，说明 BBM1是诱导水稻受精卵发育的重要基因，在雌配子中的表达受限，A正确；野生型水 稻可能是杂合子，在减数第一次分裂后期同源染色体分离，则细胞在减数分裂Ⅱ的中 期和后期可能不含有BBM1基因，B错误；雌配子是经减数分裂得到的染色体数目减半 的细胞，BBM1蛋白诱导未受精的雌配子发育成的水稻为单倍体，不含同源染色体， 故在减数分裂时无同源染色体联会，C正确；利用水稻的雄配子或雌配子获得的单倍 体植株经秋水仙素等诱导染色体加倍后，培育的新品种都是纯合子，能明显缩短育种 年限，D正确。故选B。
实验材料 基因型
GT1(母本) Ee
PR107(父本) Ee
77－2 EEe
77－4 EEE
B
A. 两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B. 父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C. 形成“77－2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D. 形成“77－4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
解析：根据题意，“77－2”和“77－4”是三倍体橡胶树新品种，育种原理是染色体 数目变异，A正确；结合题干和表中信息可知，77－2基因型为EEe，说明母本产生雌 配子为EE或Ee，由77－4基因型为EEE，说明母本产生雌配子为EE，那么母本在形成 雌配子时可能在减数分裂Ⅰ后期时异常，也可能在减数分裂Ⅱ后期时异常，因此母本也 可能产生ee的雌配子，故父本与母本杂交可能会产生基因型为eee的橡胶树品种，B错 误；形成“77－2”EEe时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体未分 离，而减数分裂Ⅱ正常进行，C正确；形成“77－4”时的雌配子EE(2n)，是母本减数 分裂Ⅰ正常，而减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体未分离，D正确。故选B。
A. 雌花套袋的目的是防止自花传粉的干扰
B. ④处理可在有丝分裂中期抑制纺锤体的形成
C. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
D. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
D
解析：雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱头上完成受精而影响实验的结 果，A错误；据图可知，④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗。高等植物细胞有丝分裂 前期，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，秋水仙素可抑制纺锤体的形成，据此可知， 秋水仙素应对有丝分裂前期的细胞起作用，B错误；据图可知，③过程要挑选的是单 倍体幼苗，单倍体植株长得弱小，因此，③应挑选长得弱小的个体，C错误；依题 意，60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼 胚，据此可知，经②得到的幼苗有单倍体幼苗和正常受精形成的幼苗，单倍体幼苗经 秋水仙素作用后，形成的西葫芦中有些细胞染色体数加倍，有些细胞染色体数未加 倍，综合以上分析可知，经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种 相同，D正确。
解题方法
（1）不能认为花药离体培养就是单倍体育种，单倍体育种主要包括杂交、花药离体培 养、秋水仙素处理（诱导染色体数目加倍）和筛选四个过程，如图所示：
（2）单倍体和多倍体育种过程中都有染色体数目加倍的情况。
（3）单倍体育种得到的通常都是纯合体，可以大大缩短育种的年限。
（4）在培育隐性纯合子时，单倍体育种并没有年限上的优势，杂交育种和单倍体育种 都可以在第二年获得隐性纯合子，但是杂交育种过程的操作更为简便。
（5）利用多倍体育种获得无子西瓜的变异属于可遗传变异，而利用生长素促进果实发 育获得无子番茄的变异属于不可遗传变异。第30讲 生物变异在育种上的应用
复习目标 1.比较不同育种方法的原理，培养生命观念； 2.通过育种方案的选择与设计，培养实验设计及结果分析的能力以及学以致用的思想意识。
@考点 生物变异在育种上的应用
考点 生物变异在育种上的应用
A基础知识重点疑难
几种常见育种方式的不同点
类型 原理 常用方法 优点 缺点 实例
杂交育种 基因重组 杂交 操作简单，目标性强 育种年限长 矮秆抗病小麦
诱变育种 基因突变 物理、化学方法处理萌发的种子或幼苗 提高突变率，加速育种进程 有利变异少，需大量处理实验材料 青霉素高产菌株
多倍体育种 染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单且能在较短的时间内获得所需品种 所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中一般无法开展 无子西瓜、八倍体小黑麦
单倍体育种 染色体变异 花药离体培养后，再用秋水仙素处理 明显 缩短 育种年限 技术复杂，需要与杂交育种配合 “京花1号”小麦
基因工程 育种 基因重组 将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中 能定向改造生物的遗传性状 有可能引发生态危机 转基因抗虫棉
笔记：2023北京卷T19：遗传图解＋酶切图＋育种流程图，创新考查基因工程技术在油菜育种中的应用(命题新趋势)
2023广东卷T20：选取单一位点插入的植株，用于验证突变基因与表型的关系，并要求补充电泳图(设问创新)
提醒 多倍体育种过程
(1)无子西瓜培育过程中的两次传粉
①第一次传粉：杂交获得三倍体种子。
②第二次传粉：刺激子房发育成果实。
(2)用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
(3)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子。
(4)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，则属于多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
(5)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
笔记：因为单倍体一般高度不育，没有种子
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1.(必修2 P89“与社会的联系”拓展)单倍体育种能缩短育种年限，原因是 。
提示：采用花药离体培养获得的单倍体植株经人工诱导染色体数目加倍后，植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的，自交后代不会发生性状分离
2.[必修2 P91“拓展应用2(1)”]为什么用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗的芽尖而不是处理其他部位？ 。
提示：西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株
3.[必修2 P91“拓展应用2(3)”]三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，产生这些种子的原因是 。
提示：三倍体植株在进行减数分裂时，有可能形成正常的生殖细胞，产生正常的受精卵，形成种子，但概率极低
C升华思维实战演练
育种的原理及过程
1.(2025·八省联考河南卷)水稻(2n＝24)BBM1蛋白由雄配子携带进入雌配子，进而启动胚发育，而BBM1基因缺失突变体的受精卵无法发育。野生型或BBM1基因缺失突变体的雌配子中导入BBM1基因并表达，则无需受精即可启动胚发育。下列推测错误的是( B )
A.BBM1是诱导水稻受精卵发育的重要基因，在雌配子中的表达受限
B.野生型水稻细胞在减数分裂Ⅱ的中期和后期分别含1个和2个BBM1基因
C.BBM1蛋白诱导未受精的雌配子发育成的水稻在减数分裂时无同源染色体联会
D.利用水稻的雄配子或雌配子获得的单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限
解析：分析题意可知，BBM1基因缺失突变体的受精卵无法发育，野生型或BBM1基因缺失突变体的雌配子中导入BBM1基因并表达，则无需受精即可启动胚发育，说明BBM1是诱导水稻受精卵发育的重要基因，在雌配子中的表达受限，A正确；野生型水稻可能是杂合子，在减数第一次分裂后期同源染色体分离，则细胞在减数分裂Ⅱ的中期和后期可能不含有BBM1基因，B错误；雌配子是经减数分裂得到的染色体数目减半的细胞，BBM1蛋白诱导未受精的雌配子发育成的水稻为单倍体，不含同源染色体，故在减数分裂时无同源染色体联会，C正确；利用水稻的雄配子或雌配子获得的单倍体植株经秋水仙素等诱导染色体加倍后，培育的新品种都是纯合子，能明显缩短育种年限，D正确。故选B。
2.(2025·八省联考四川卷)“77－2”和“77－4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如表所示。下列叙述错误的是( B )
实验材料 基因型
GT1(母本) Ee
PR107(父本) Ee
77－2 EEe
77－4 EEE
A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B.父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C.形成“77－2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D.形成“77－4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
解析：根据题意，“77－2”和“77－4”是三倍体橡胶树新品种，育种原理是染色体数目变异，A正确；结合题干和表中信息可知，77－2基因型为EEe，说明母本产生雌配子为EE或Ee，由77－4基因型为EEE，说明母本产生雌配子为EE，那么母本在形成雌配子时可能在减数分裂Ⅰ后期时异常，也可能在减数分裂Ⅱ后期时异常，因此母本也可能产生ee的雌配子，故父本与母本杂交可能会产生基因型为eee的橡胶树品种，B错误；形成“77－2”EEe时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体未分离，而减数分裂Ⅱ正常进行，C正确；形成“77－4”时的雌配子EE(2n)，是母本减数分裂Ⅰ正常，而减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体未分离，D正确。故选B。
育种方法的选择
3.(2025·山东聊城期中)60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理，通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。下列叙述正确的是( D )
A.雌花套袋的目的是防止自花传粉的干扰
B.④处理可在有丝分裂中期抑制纺锤体的形成
C.③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
D.经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
解析：雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱头上完成受精而影响实验的结果，A错误；据图可知，④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗。高等植物细胞有丝分裂前期，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，秋水仙素可抑制纺锤体的形成，据此可知，秋水仙素应对有丝分裂前期的细胞起作用，B错误；据图可知，③过程要挑选的是单倍体幼苗，单倍体植株长得弱小，因此，③应挑选长得弱小的个体，C错误；依题意，60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚，据此可知，经②得到的幼苗有单倍体幼苗和正常受精形成的幼苗，单倍体幼苗经秋水仙素作用后，形成的西葫芦中有些细胞染色体数加倍，有些细胞染色体数未加倍，综合以上分析可知，经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同，D正确。
解题方法
（1）不能认为花药离体培养就是单倍体育种，单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理（诱导染色体数目加倍）和筛选四个过程，如图所示：
（2）单倍体和多倍体育种过程中都有染色体数目加倍的情况。
（3）单倍体育种得到的通常都是纯合体，可以大大缩短育种的年限。
（4）在培育隐性纯合子时，单倍体育种并没有年限上的优势，杂交育种和单倍体育种都可以在第二年获得隐性纯合子，但是杂交育种过程的操作更为简便。
（5）利用多倍体育种获得无子西瓜的变异属于可遗传变异，而利用生长素促进果实发育获得无子番茄的变异属于不可遗传变异。
提醒 完成限时跟踪检测(三十)
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：
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