第7单元 第20讲 染色体变异（word教参）-【导学教程】2025年生物新编高考大一轮总复习（人教版 多选）

第20讲　染色体变异 考点一　染色体数目变异 1．染色体数目变异的类型 (1)细胞内个别染色体的增加或减少。 (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。 2．染色体组(以果蝇染色体组成图为例) (1)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。 (2)从形态、大小看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。 (3)从功能看，一个染色体组中含有控制本物种全套的遗传信息。 3．二倍体、多倍体及单倍体 (1)二倍体：由受精卵发育而来的体细胞中含有两个染色体组的个体。 (2)多倍体 (3)单倍体 4．单倍体育种与多倍体育种 [提醒]　①单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。 ②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，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。 ③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。 5．低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (1)实验原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞。于是，植物细胞染色体数目加倍。 (2)实验步骤 (3)实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。 (1)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。(×) (2)一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。(√) (3)单倍体含有的染色体组数都是奇数。(×) (4)多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大。(√) 1．(必修2 P87“正文”)所有生物都能发生染色体变异吗？细胞分裂时都可能发生染色体变异吗？ 提示　不是，只有真核生物才有染色体，原核生物和病毒无染色体，不可能发生染色体变异。真核生物的有丝分裂和减数分裂过程中都有可能发生染色体变异，原核生物的二分裂不可能发生染色体变异。 2．(必修2 P88“正文”)单倍体一定不育吗？请说明理由。 提示　不一定。若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染色体组一般可育。 3．(必修2 P91“拓展应用2”)(1)二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？ 说明理由。 提示　不是。因为二者杂交产生的后代不可育。 (2)“三体”和“三倍体”的区别是什么？ 提示　三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”，其余染色体均为两两相同；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”。 染色体组数目的判定 (1)根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 (2)根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。 考向一　染色体组与染色体数目的变异 1．(2020·全国Ⅱ卷)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　) A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 解析：选C　二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。 2．(2023·江苏联考)二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如下图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述错误的是(　　) A．骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍 B．芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了基因重组和染色体变异 C．若油菜与黑芥进行杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体 D．若芥菜与花椰菜杂交，产生的子代体细胞中含3个染色体组，减数分裂中联会紊乱 解析：选C　低温可以抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂，而使染色体数目加倍，故骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍，A正确；芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生了基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，B正确；油菜染色体组为AACC，黑芥染色体组为BB，若油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞为ABC，不含同源染色体，C错误；芥菜AABB与花椰菜CC杂交，后代体细胞含3个染色体组ABC，减数分裂中无法正常联会，D正确。 考向二　单倍体、二倍体和多倍体的比较 3．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是(　　) A．单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体 B．多倍体植株常常是茎秆粗壮，果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体 C．三倍体因减数分裂时出现联会紊乱，故不能形成可育的配子 D．可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体 解析：选B　多倍体植株的茎秆粗壮，果实和种子较大，营养物质含量多，但含有奇数个染色体组的多倍体，由于联会紊乱，不能产生正常配子，故没有种子，B错误。 4．如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(　　) A．图a含有两个染色体组，图b含有三个染色体组 B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体 C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 D．图d代表生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体 解析：选C　图a细胞中着丝粒分裂，移向两极的8条染色体，即含有4对同源染色体，所以共含有4个染色体组，图b细胞含有3个染色体组，A错误；体细胞中含有3个染色体组的生物不一定是三倍体，也可能是单倍体；如果由受精卵发育而来，则为三倍体；如果由配子发育而来，则为单倍体，B错误；图c含有2个染色体组，如果代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C正确；图d含有1个染色体组，不是由受精卵发育而来，可能是由卵细胞或精子发育而成的单倍体，D错误。 考向三　三体和单体分析 5．某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2n＋1)绿叶纯合子植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以下叙述错误的是(　　) 母体 F2表型及数量 黄叶 绿叶 9­三体 21 110 10­三体 115 120 A.F1中三体的概率是1/2 B．可用显微观察法初步鉴定三体 C．突变株基因r位于10号染色体上 D．三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR 解析：选C　假设R/r基因位于某号染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合子(RRR)植株杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。根据表格分析可知，由于该突变株与9­三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变株与10­三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上。根据分析可知，F1中三体的概率是1/2，A正确；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B正确；突变株基因r位于9号染色体上，C错误；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RR，D正确。 6．(2022·北京卷)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是(　　) 注：O代表少一条性染色体。 A．果蝇红眼对白眼为显性 B．亲代白眼雌蝇产生两种类型的配子 C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性 D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常 解析：选B　白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，可判断果蝇红眼对白眼为显性，A正确；白眼为隐性，因此正常情况下亲代白眼雌蝇只能产生1种类型的配子，B错误；由题图可知，XXY的个体为雌性，具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性，C正确；例外子代的出现是源于母本减数分裂异常，出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞，D正确。 考点二　染色体结构变异 1．染色体结构变异的类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 人的5号染色体部分缺失导致猫叫综合征 重复 果蝇的棒状眼 倒位 人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 易位 人类慢性粒细胞白血病 2.染色体结构变异的结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 3．染色体结构变异对生物体的影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 (1)猫叫综合征是染色体变异引起的。(√) (2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异。(×) (3)染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(×) (4)易位发生在同源染色体的姐妹染色单体之间。(×) (5)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力。(×) (必修2 P90“正文”)基因突变和染色体变异中的“缺失或增加”对生物性状的影响一样吗？ 提示　DNA分子上若干个基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异，会改变基因的数量，不改变基因碱基序列，一般对生物性状影响较大；DNA分子上某个基因内部碱基的缺失或增添(增加)，会改变基因碱基序列，不改变基因的数量和位置，属于基因突变。与染色体变异相比，基因突变对生物性状的影响一般较小。 1．染色体结构变异与基因突变的区别 [提醒]　关于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。 2．易位与互换的区别 考向　染色体结构变异的类型和结果分析 1．(2020·山东卷)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点(粒)分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点(粒)间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(　　) A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构 B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变 C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段 D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞 解析：选C　着丝点(粒)分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构；进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝点(粒)间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目；姐妹染色单体连接在一起，着丝点(粒)分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段；姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝点(粒)间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞。 2．(2024·青岛调研)如图所示为某家猪(2n＝38)群体中存在的一种染色体易位类型。一头含2条易位染色体的易位纯合公猪(体细胞中13号和17号染色体易位)分别与四头体细胞中染色体均正常的母猪杂交，后代全为易位杂合子。下列相关叙述不正确的是(　　) A．易位纯合公猪的次级精母细胞不可能含有36条染色体 B．易位类型个体的出现是染色体数目与结构变异的结果 C．尽管染色体易位对个体不利，但仍可以为家猪进化提供原材料 D．易位杂合子含有的易位染色体和正常的13、17号染色体之间，不能形成正常四分体 解析：选A　易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失导致减少了两条染色体，故细胞内只有36条染色体，初级精母细胞中只存在36条染色体，则次级精母细胞中含18或36条染色体，A错误；图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异，故易位类型个体的出现是染色体数目与结构变异的结果，B正确；染色体变异、基因突变及基因重组都是进化的原材料，染色体易位能为家猪进化提供原材料，C正确；易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体之间，它们不能形成正常四分体，其他正常染色体可以形成17个正常的四分体，D正确。 3．(2024·济宁模拟)费城染色体指人类异常的22号染色体，因其首先在美国费城一例9号白血病患者中发现而被命名。如图为费城染色体形成过程，BCR­ABL融合基因能编码一种蛋白质(BCR­ABL蛋白)，这种蛋白质能增强酪氨酸激酶的活性，活化了许多调控细胞周期的蛋白和酶，细胞分裂加速，进而致癌。下列相关叙述正确的是(　　) A．费城染色体的形成是染色体易位和基因重组的结果 B．在光学显微镜下可观察到图示变异及BCR­ABL融合基因的位置 C．细胞内酪氨酸激酶直接调控细胞周期，若其活性升高，可能致癌 D．图示变异会同时导致9号和22号两条染色体上基因的数目、排列顺序改变 解析：选D　据分析可知，费城染色体的形成是染色体易位的结果，A错误；在光学显微镜下不能观察到BCR­ABL融合基因的位置，B错误；细胞内酪氨酸激酶通过活化许多调控细胞周期的蛋白和酶来间接调控细胞周期，若其活性升高，可能致癌，C错误；图示变异发生了染色体片段交换，因而会同时导致9号和22号染色体上基因数目、排列顺序的改变，D正确。 命题热点·提素养(十)　染色体变异与遗传 1．几种常考变异类型产生配子的分析方法 [提醒]　分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如 AAa，可以记为 A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a、1A1、1A2a、1A2、1A1a，最后把 A合并即可得到各种配子的比例。 2．染色体变异产生的原因(染色体数目变异) (1)个别染色体数目增加或减少：细胞分裂后期染色体分配不均。 (2)以染色体组为单位增加或减少：细胞分裂前期纺锤体形成受到抑制。 3．XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY：①X＋XY：父方减数分裂Ⅰ异常，产生了含有XY的精细胞。 ②XX＋Y：母方减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常，产生了含有XX的卵细胞。 (2)XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，产生了两条Y染色体的精细胞。 [典例]　(2024·青岛模拟)某二倍体植物(2n＝20)开两性花，可自花传粉。育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一条带易位片段的染色体相应基因与染色体的关系如图所示。 雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性，种子茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性。该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极，且含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力。下列说法错误的是(　　) A．该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体 B．该三体植株通过减数分裂能产生2种基因型的雌配子 C．理论上，该三体植株产生含有 11 条染色体的雄配子占全部雄配子的50% D．该三体植株自交产生的 F1中茶褐色种子种植后更方便用于杂交育种 [思维建模] 题干信息 信息1 体细胞中增加一条带易位片段的染色体 信息2 该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极，且含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力 素养 指引 生命 观念 染色体结构变异，减数分裂的过程 科学 思维 依据图形分析，灰色种子的基因型为mmrr，表现出雄性不育，只有含MR染色体且不含易位片段的雄性配子才表现可育 [解析]　该二倍体植物正常体细胞中含有10对20条染色体，而带有易位片段的染色体不能参与联会，因此该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体，A正确；根据题意，该植株的基因型为MmmRrr，在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极，则雌配子的基因型为mr和MmRr，共2种，B正确；减数分裂Ⅰ后期，联会的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极，故理论上，产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的50%，C正确；该三体植株自交产生的F1中灰色种子由于无M基因，雄性不育，杂交时不用去雄，更方便用于杂交育种，D错误。 [答案]　D 1．(2023·滨州期末)大麦(2n＝14)是雌雄同花、闭花传粉植物，其杂种在产量和品质上具有明显的优势。雄性可育和雄性不育分别由M和m基因控制，种子长形和圆形分别由R和r基因控制，两对基因位于一对同源染色体上且距离很近。育种工作者培育出一个大麦新品系(部分染色体及基因组成如图所示)，该品系产生的配子中，同时含有两个育性基因的花粉败育。下列分析错误的是(　　) A．该品系的获得是利用了染色体结构变异的原理 B．该品系细胞减数分裂时形成7个四分体，可产生4种可育配子 C．利用该品系自交收获的圆形种子培育优势杂种时可免除去雄步骤 D．该品系自交收获的长形种子可保持亲本的特性 解析：选B　由题图分析可知，该品系出现了染色体结构变异中的易位，A正确；该品系减数分裂时，如果形成的是卵细胞，可以形成两种(mr、MmRr)，如果是花粉，由于同时含有两个育性相关基因的花粉(MmRr)败育，只能形成一种类型(mr)，故可以形成3种可育配子，B错误；该品系获得的圆形种子，是基因型为mr的卵细胞与基因型为mr的精子结合产生的是mmrr纯合体，表现为雄性不育，如果将其作为母本，可以免去去雄步骤，C正确；该品系自交产生的长形种子，是基因型为MmRr卵细胞与基因型为mr的精子结合产生的MmmRrr，与亲本基因型一致，可保留亲本的特征，D正确。 2．(2023·宁德质检)一对外表和智力均正常的夫妇，母亲怀了一个异常的胎儿，对染色体检查发现，丈夫染色体正常，妻子和胎儿的18号染色体组成分别如下图1和图2。下列相关叙述正确的是(　　) A．妻子与胎儿均发生了染色体结构变异，且胎儿细胞中染色体数目也改变 B．妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的数目和排列顺序发生改变 C．胎儿异常染色体是减数分裂过程同源染色体非姐妹染色单体互换的结果 D．胎儿的18号染色体部分基因可能会出现过量表达，导致相关疾病的产生 解析：选D　由题图可知，妻子的一条18号染色体发生了倒位(BC片段颠倒为CB)，胎儿的一条18号染色体发生了缺失和重复(缺失D、重复A)，胎儿细胞中染色体只是发生结构变异，数目并未改变，A错误；妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的排列顺序发生改变，基因的数目不变，B错误；胎儿异常染色体是D变成了A，而减数分裂过程同源染色体非姐妹染色单体互换只会交换等位基因，C错误；胎儿的18号染色体A基因多了一个，可能会出现过量表达，导致相关疾病的产生，D正确。 3．(2023·长郡调研)果蝇作为典型的实验动物，具有易饲养、繁殖快，后代数量多、相对性状明显、染色体组成较简单、突变体种类多等优点。请回答下列问题： (1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为________个，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是________条。 (2)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。引起这4种果蝇变异的原因都属于________，已知控制红眼的基因位于X染色体上，若红眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配产生了图一所示变异红眼后代，________(填“能”或“不能”)判断出该变异是由母本还是父本减数分裂异常引起的，基因型为XRXrY的个体会产生________种比例相等的卵子。 (3)果蝇有突变型和野生型，纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅、红眼。现有甲(黑体雌果蝇)、乙(残翅)，丙(白眼雄果蝇)三种单基因隐性突变体，这3种隐性突变基因在染色体上的位置如下图所示。某小组让白眼雄果蝇与野生型纯合雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2，F2的表型及其比例是________。 解析　(1)正常二倍体果蝇在减数第一次分裂中期时，还没有发生同源染色体分离，因此其染色体数目和染色体组数都与正常体细胞的染色体数和染色体组数目相同，即含有染色体组数为2个；在减数第二次分裂后期的细胞中同源染色体已经发生了分离，姐妹染色单体也已经分离但是仍然在同一个细胞内，因此染色体数为8条。(2)图一和图三细胞多一条性染色体，图二和图四细胞少一条性染色体，因此这几种变异类型都属于染色体数目变异；已知红眼基因位于X染色体上，则红眼雌果蝇(XRX－)和红眼雄果蝇(XRY)交配产生了图一所示变异红眼后代(XRX－Y)，可能是父本产生的基因型为XRY的异常精子和母本产生的基因型为X－的正常卵细胞结合引起的，也可能是母本产生的基因型为XRX－的异常卵细胞和父本产生的基因型为Y的正常精子结合引起的，所以不能判断出是母本还是父本减数分裂异常所致；基因型为XRXrY的个体减数第一次分裂后期，两条性染色体各自移向一极，第三条染色体随机移向其中一极，因此最多能产生基因型为XR、XrY、XRXr、Y、XRY、Xr六种比例相等的卵子。(3)根据题意可知，控制眼色的基因位于X染色体上，仅考虑眼色性状，某小组让白眼雄果蝇(XwY)与野生型纯合雌果蝇(XWXW)进行杂交得到F1(XWXw、XWY)，F1相互交配得F2(基因型分别为XWXW、XWXw、XWY、XwY)，表型及其比例为红眼雌性∶红眼雄性∶白眼雄性＝2∶1∶1。 答案　(1)2　 8　 (2)染色体数目变异　不能　6 (3)红眼雌性∶红眼雄性∶白眼雄性＝2∶1∶1 1．(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　) 解析：选C　分析题意可知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表现型，但题干中某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。 2．(2023·湖北卷)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“－”表示杂交信号)，结果正确的是(　　) 解析：选B　DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在着丝粒附近，倒位发生后，基因位置颠倒，但DNA探针依然可以识别，故B正确。 3．(2020·江苏卷)下列叙述中与染色体变异无关的是(　　) A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率 B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米 C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜—甘蓝 D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦 解析：选B　21三体综合征属于染色体数目的变异中的非整倍性变异，A错误；连续自交可获得纯合基因品系玉米，原理为基因重组，子代染色体结构和数目均未改变，与染色体变异无关，B正确；植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异，C错误；普通小麦与黑麦杂交后，需用秋水仙素处理使染色体数目加倍，才能培育出稳定遗传的小黑麦，利用了染色体数目的变异原理，D错误。 4．(2022·河北卷)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换。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。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。 P雄性不育小麦(HH)×小麦(hh) ↓ F1中的不育株×蓝粒小麦(HH) ↓ F2中的蓝粒不育株×小麦(hh) ↓ F3中的蓝粒不育株×小麦(HH) ↓ F4中的蓝粒不育株×小麦(HH) 回答下列问题： (1)亲本不育小麦的基因型是________，F1中可育株和不育株的比例是________。 (2)F2与小麦(hh)杂交的目的是________。 (3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成________个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生________种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是________。 (4)F3蓝粒不育株体细胞中有________条染色体，属于染色体变异中的________变异。 (5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现： ①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明________； ②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明______。符合育种要求的是________(填“①”或“②”)。 解析　(1)分析题意，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(TtHh)∶不育株(ttHh) ＝ 1∶1。 (2)F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换，使得T和E基因位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。 (3)分析题意，蓝粒小麦的染色体条数是42，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体(42－1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和O(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F3中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。 (4)由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n ＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。 (5)F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh 和TEthh，含 hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；而F3中关于h的基因型为Hh 的个体与小麦(ttHH)杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦(ttHH)杂交，母本在减数第一次分裂前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，与小麦(ttHH)杂交，子代表现型及比例为蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。 答案　(1)TtHH　1∶1　(2)获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦　(3)20　4　1/16　(4)43　染色体数目　(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上　F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上　② 一、单项选择题 1．下列关于染色体组的叙述，正确的是(　　) A．染色体组内不存在同源染色体 B．体细胞中的一半染色体是一个染色体组 C．配子中的全部染色体是一个染色体组 D．染色体组在减数分裂过程中消失 解析：选A　染色体组内的染色体在形态和功能上各不相同，不存在同源染色体，A正确；四倍体生物的体细胞中的一半染色体是两个染色体组，B错误；一般情况下，配子中的全部染色体是体细胞中染色体数目的一半，但不一定是一个染色体组，C错误；染色体组在有丝分裂和减数分裂过程中都不会消失，D错误。 2．(2024·洛阳模拟)猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。该病患者哭声轻，音调高，生长发育迟缓。关于染色体变异，下列说法正确的是(　　) A．猫叫综合征患者体内染色体比正常人少一条 B．染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异 C．染色体结构变异都会导致基因数目和种类的改变 D．调查遗传病的遗传方式需要在患者家系中进行 解析：选D　猫叫综合征患者是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，A错误；同源染色体非姐妹染色单体的交换属于基因重组，B错误；染色体结构变异不一定都会导致基因数目和种类的改变，如染色体倒位，基因的数目和种类不变，C错误；遗传病的遗传方式需要在患者家系中进行调查，D正确。 3．研究表明，植物的染色体多倍化与环境密切相关。在北极地区，多倍体的出现频率随着纬度的增加而增加；在适应干旱胁迫时，基因组加倍已被证明会导致植物的蒸腾作用速率、水分利用效率、光合作用速率、抗氧化反应等发生变化。下列说法正确的是(　　) A．低温可诱导多倍体的产生，作用机理是抑制有丝分裂中着丝粒的分裂 B．二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种，二者杂交后可获得三倍体西瓜 C．染色体多倍化可能是植物应对极端干旱或寒冷环境的一种适应机制 D．染色体的多倍化不产生新的基因，不能为生物的进化提供原材料 解析：选C　低温可诱导多倍体的产生，作用机理是抑制有丝分裂中纺锤体的形成，而不影响染色体着丝粒的分裂，A错误；二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交后可得到三倍体西瓜，三倍体西瓜是不可育的，因此二者不是同一物种，B错误；染色体的多倍化属于染色体数目变异，是一种可遗传的变异，可以为生物的进化提供原材料，D错误。 4．(2023·浙江联考)关于某女性 21三体综合征患者体内细胞有丝分裂的叙述，正确的是(　　) A．其体细胞有丝分裂后期含有 6 个染色体组 B．若该女性同时又是红绿色盲患者，则其基因型为 XbXbXb C．这种患者可以通过显微镜观察有丝分裂中期的细胞直接确诊 D．其体细胞有丝分裂前期染色单体数目为偶数 解析：选D　21三体综合征患者只是21号染色体多了一条，其体内仍有2个染色体组，在有丝分裂后期染色体和染色体组数目加倍，有4个染色体组，A错误； 21三体综合征患者是21号染色体多了一条，X染色体仍有两条，若该女性同时又是红绿色盲患者，则其基因型为 XbXb，B错误；有丝分裂中期染色体着丝粒排列在赤道板上，数目、形态清晰可见，可通过观察有丝分裂中期染色体形态、数目来鉴别染色体数目是否正常，但不能确定是否为21三体综合征，C错误；在间期DNA分子复制，每条染色体有2条姐妹染色单体，即体细胞有丝分裂前期染色单体数目为偶数，D正确。 5．(2023·济南一模)下图M、N为果蝇某精原细胞中的一对同源染色体，其中M为正常染色体，N中发生了结构变异，A、B、C，D、E表示基因。该对同源染色体联会后非姐妹染色单体之间发生缠绕并交换相应的片段，导致在减数第一次分裂时形成了如图所示的染色体桥，染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂，其他的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是(　　) A．M、N联会时发生交换的位点在基因B/B和C/C之间 B．该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少 C．仅考虑B基因，该精原细胞减数分裂后可形成基因型为BB的精子 D．该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占1/2 解析：选A　根据图中染色体桥的结构，AB是白色，CDA是黑色的，所以可以推测发生交换的位置在基因B/B和C/C之间，A正确；该精原细胞减数分裂过程中，染色体桥会发生断裂，所以形成的精子中染色体发生缺失，但染色体数目不会减少，B错误；如果仅考虑B基因，该精原细胞减数分裂过程中，初级精母细胞只有1个B基因，所以形成的精子中不会出现BB的精子，会出现一个精子中缺少B基因的现象，C错误；该精原细胞经减数分裂形成4个精子，其中只有一个含与M染色体相同的正常染色体，即ABCDE，其余三个均为含异常染色体的精子，即含异常染色体的精子占3/4，D错误。 6．(2023·郑州二模)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。下列说法正确的是(　　) 　×　 　 　　　↓ 杂种一 　 　　 ↓ 　 　×　 　　　　　　　 ↓ 　　　　　　 杂种二 　　　　　　　 ↓ 　　　　　 A．观察一粒小麦花药中的细胞分裂图像，只能观察到含有14条或28条染色体的细胞 B．杂种一是单倍体，高度不育 C．杂种一经过秋水仙素处理得到的拟二粒小麦可育，观察其减数分裂图像时可看到28个四分体 D．杂种二为三倍体，含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，很难产生正常配子 解析：选D　由题图知，一粒小麦(AA)含两个染色体组，共14条染色体，花药中的细胞可以进行有丝分裂和减数分裂，因此观察一粒小麦花药中的细胞分裂图像，能观察到含有7条、14条或28条染色体的细胞，A错误；杂种一(AB)是一粒小麦(AA)和斯氏麦草(BB)杂交形成的二倍体，但因没有同源染色体高度不育，B错误；杂种一(AB)经过秋水仙素处理得到的拟二粒小麦(AABB)可育，拟二粒小麦减数分裂时，同源染色体联会形成四分体，观察其减数分裂图像时可看到14个四分体，C错误；杂种二(ABD)是拟二粒小麦(AABB)和滔氏麦草(DD)杂交获得，为三倍体，含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，很难产生正常配子，D正确。 7．(2023·河北调研)果蝇(2N＝8)的两条X染色体有时可融合成一条X染色体，称为并联X(记作“”)，其形成过程如图所示。现有一只含有并联X染色体的果蝇(Y)表现为雌性可育，让该果蝇与一只正常雄果蝇杂交，已知带有一条并联X染色体、一条正常X染色体的果蝇和没有X染色体的果蝇致死。若不考虑其他变异，下列推测正确的是(　　) A．并联X的形成，仅发生了染色体数目变异 B．果蝇的雌雄性别决定取决于有无Y染色体 C．该果蝇体内细胞中染色体组数是1、2、3或4 D．子代雌果蝇都带有并联X染色体，雄果蝇的X染色体来自亲代雄果蝇 解析：选D　分析题图知，两条X染色体融合成一条X染色体，此过程发生了染色体数目变异；在这个过程中又有染色体的片段消失，说明此过程中也发生了染色体结构变异，A错误；题干中含有并联染色体的果蝇(含有Y染色体)表现为雌性可育，说明含有Y染色体也未必表现为雄性，B错误；果蝇为二倍体生物，正常体细胞中含有2个染色体组，处于有丝分裂后期的细胞含有4个染色体组，处于减数分裂Ⅱ前期和中期的次级卵母细胞、卵细胞中含有1个染色体组，但不会出现细胞中有3个染色体组的状态，C错误；已知带有一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇及没有X染色体的果蝇致死，因此子代雌果蝇都带有并联X染色体，子代雄果蝇的染色体组成为XY、YY(死亡)，其中X染色体来自亲代雄果蝇，Y染色体来自亲代雌果蝇，D正确。 8．(2024·邯郸模拟)无融合生殖是指不发生雌、雄配子结合而产生种子的一种无性繁殖过程。下图为我国科研人员对杂交水稻无融合结籽品系的研究：含基因A的植株形成雌配子时，减数分裂Ⅰ过程中所有染色体移向同一极，导致雌配子染色体数目加倍；含基因B的植株产生的雌配子不经受精作用，直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、B的影响。研究人员采用如图所示的杂交方案，获得了无融合结籽个体。下列叙述不正确的是(　　) A．子代Ⅰ自交后代全部是无融合结籽个体 B．子代Ⅱ自交后代会产生染色体数目变异 C．子代Ⅲ自交可得到3种基因型的植株 D．无融合生殖可使水稻的杂种优势稳定遗传 解析：选C　子代Ⅰ的基因型为AaBb，其含有A和B基因，产生的雌配子的基因型为AaBb，该雌配子不经过受精即可直接发育成个体，且基因型均为AaBb(无融合结籽)，即自交后代全部是无融合结籽个体，A正确；子代Ⅱ的基因型为Aabb，其产生的雌配子的基因型为Aabb，产生的雄配子的基因型为Ab和ab，经过雌雄配子的结合后产生的后代的基因型为AAabbb和Aaabbb，即自交后代产生染色体数目变异，B正确；子代Ⅲ的基因型为aaBb，根据题意可知，该个体产生的雌配子可直接发育成新个体，即产生子代的基因型为aB、ab两种基因型，C错误；无融合生殖个体的基因型为AaBb，其产生后代的基因型不变，即无融合生殖可使水稻的杂种优势稳定遗传，D正确。 二、不定项选择题 9．有一玉米植株，它的一条9号染色体有缺失，另一条9号染色体正常，该植株9号染色体上决定糊粉层颜色的基因是杂合的，缺失的染色体带有产生色素的显性基因C，而正常的染色体带有无色隐性等位基因c，已知含有缺失染色体的花粉不能成活。如以这样一株杂合子玉米植株作为父本，以cc植株作为母本，在杂交后代中，有10%的有色籽粒出现。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是(　　) A．发生了染色体易位 B．缺失染色体上的基因C突变为基因c C．非同源染色体之间自由组合的结果 D．同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换 答案　D 10．(2023·苏州一模)正常普通小麦(2n＝42)缺失一条染色体形成单体小麦。将单体小麦与正常小麦杂交，结果如下表。下列相关叙述正确的是(　　) 实验编号 父本 母本 F1植株百分比 正常 小麦 单体 小麦 实验一 正常小麦 单体小麦 25% 75% 实验二 单体小麦 正常小麦 96% 4% A.由实验一可知，减数分裂时不成对的染色体易丢失 B．由实验二可知，染色体数目为n－1的花粉可育性较低 C．单体小麦自交后代中，正常小麦与单体小麦的比例约为1∶2 D．若要获得更多的单体小麦，杂交时最好选单体小麦作母本 解析：选ABD　由题意知，正常普通小麦(2n＝42)小麦减数分裂产生的配子为n；单体比正常个体少一条染色体，用(2n－1)表示，减数分裂产生的配子为n和n－1两种；配子n与n结合形成个体正常，n－1与n结合形成个体为单体。所以正常小麦作父本，产生配子为n，单体小麦作母本时，产生配子为n∶(n－1)＝1∶1，后代正常小麦∶单体小麦应该是1∶1，但实验一的后代中单体比例75%，说明产生n－1的配子比例更高，说明减数分裂时不成对的染色体更容易丢失，A正确；实验二中母本只产生n这种配子，父本产生n和n－1两种配子，后代正常小麦比例更高，说明n－1花粉可育性更低，B正确；若将单体小麦自交，缺失一条染色体的卵细胞参与受精的概率为3/4，正常卵细胞参与受精的概率为1/4，(n－1)花粉参与受精的概率为4%，正常花粉参与受精的概率为96/100，雌雄配子随机结合，子代中正常小麦比例为96/400，单体小麦的比例为96/100×3/4＋4/100×1/4＝292/400，子代中正常小麦∶单体小麦＝96/400∶292/400≈1∶3，C错误；由实验一可知，单体小麦作母本时后代单体比例更高，所以杂交时最好选单体小麦作母本，D正确。 三、非选择题 11．(2023·扬州月考)“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代，即：40W＋E、____________________________。由于蓝粒性状具有剂量效应，会出现三种表型，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。 ♀4D缺体×黑麦 ↓ 　　 F1 ↓①　　　　 F1　×　4D 　　　 　 ↓ 　　　 　 F2　×　4D 　　　　 　　 ↓ 　　　　　　 F3(38至46条) 　　　 　　 ↓⊗ 　小黑麦异种染色体代换 图2　育种过程 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________(填“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________(填“出现”或“不出现”)隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。 解析　(1)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，都属于染色体数目变异，故在培育过程中可发生染色体变异导致单体和缺体的出现。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，即有21对同源染色体，若不考虑同源染色体之间的差异，即共有21种缺体。(2)蓝粒单体小麦缺少一条染色体，染色体组成可表示为40W＋E，由于E染色体不能配对，只考虑该染色体，可产生E和O型(不含E)两种配子，故后代包括40W＋E、40W＋EE,40W三种后代。缺体小麦缺少一对染色体，40W的小麦为缺体，表现为白色。(3)杂交实验中应对母本进行人工去雄后授以父本花粉；4D缺体小麦含有40条染色体，黑麦含有14条染色体，F1含有27条染色体。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，达到染色体加倍的目的，用秋水仙素加倍处理后，原来27条染色体的F1正常应加倍成含54条染色体的植株，选择含54条染色体的植株与4D缺体进行回交，加倍后含有54条染色体的植株减数分裂形成的配子有27条染色体，其中20条来自普通小麦，7条来自黑麦，4D缺体配子有20条染色体，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，40和42的染色体成对存在，41条染色体的个体中不成对的染色体来自黑麦，所以可选择41条染色体的个体进行自交，自交后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)小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置可利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。 答案　(1)染色体变异　21　 (2)40W、40W＋EE　白　(3)去雄　27　秋水仙素　54　41　 (4)母本　出现 12．(2024·湖南雅礼中学模拟)蝴蝶的性别决定方式为ZW型，野生型的某种蝴蝶(二倍体)翅膀均为橙色底黑条纹，人工培养的该种蝴蝶多了三种表型，白色底黑条纹、橙色底白条纹、全白，均可遗传。经研究发现，翅膀的底色和花纹分别受两对等位基因A/a、B/b控制，白色底黑条纹蝴蝶和橙色底白条纹蝴蝶均仅含有一对纯合隐性基因，而全白则是不含显性基因。回答下列相关问题。 (1)蝴蝶翅膀的底色和花纹是通过色素(非蛋白质)表现的，说明基因对生物性状的控制是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)研究人员在对某橙色底黑条纹蝴蝶种群进行基因检测时，发现该种群中存在如图所示两种变异类型(假设两对等位基因都位于常染色体上)。若各基因型的蝴蝶产生的配子数相同且各类型配子的活力相同，欲确定该种群中某橙色底黑条纹突变体属于图示哪种变异类型，不考虑互换，请利用四种表型的纯合蝴蝶设计简便的杂交实验并预期实验结果和结论。 杂交方案：__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 预期实验结果和结论：________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)假设控制蝴蝶翅膀底色的基因A/a位于常染色体上，控制花纹的基因B/b位于Z染色体上，一白色底黑条纹雄性蝴蝶与一橙色底白条纹雌性蝴蝶杂交，后代雌雄蝴蝶均出现两种表型，则亲本可能的基因型杂交组合有________，请以遗传图解的方式写出其中一种组合的杂交情况。 解析　(1)据题中信息可知，翅膀的底色和花纹涉及的色素不属于蛋白质类物质，因此可推出基因对这两个性状的控制方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)分析题干信息可知，橙色底黑条纹蝴蝶的基因型为A_B_，橙色底白条纹蝴蝶的基因型为A_bb，白色底黑条纹蝴蝶的基因型为aaB_，全白蝴蝶的基因型为aabb。图甲变异类型的蝴蝶可产生的配子及比例为AB∶AaB∶AAB∶aB∶Ab∶Aab∶AAb∶ab＝2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1，图乙变异类型的蝴蝶可产生的配子及比例为AB∶Aab∶B∶ab＝1∶1∶1∶1。欲利用四种表型的纯合蝴蝶与该橙色底黑条纹蝴蝶进行杂交来判断其变异类型，可逐个分析。图甲变异类型的蝴蝶产生的配子中同时含A和B的占5/12，同时含A和b的占5/12，aB以及ab均占1/12，四种表型的纯合蝴蝶分别产生的配子类型为AB、Ab、aB、ab，进一步列表分析杂交结果如下： 图甲变异类型 图乙变异类型 5/12 含A、B 5/12 含A、b 1/12aB 1/12ab 1/4AB 1/4Aab 1/4B 1/4ab AB 均含A、B，表现为橙色底黑条纹 Ab 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹＝1∶1 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹＝1∶1 aB 橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝5∶1 橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝1∶1 ab 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝5∶5∶1∶1 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝1∶1∶1∶1 据表分析可知，表型为白色底黑条纹和全白的纯合蝴蝶与该橙色底黑条纹突变体蝴蝶杂交，后代表型会出现差异。(3)白色底黑条纹雄性蝴蝶的基因型有aaZBZB、aaZBZb两种情况，橙色底白条纹雌性蝴蝶的基因型有AAZbW、AaZbW两种情况，可组成的杂交组合有四种，aaZBZB×AAZbW、aaZBZB×AaZbW、aaZBZb×AAZbW、aaZBZb×AaZbW，其中只有aaZBZB×AaZbW、aaZBZb×AAZbW产生的子代雌雄个体中均具有两种表型，遗传图解见答案。 答案　(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 (2)让该橙色底黑条纹蝴蝶与全白的蝴蝶(或纯合白色底黑条纹蝴蝶)进行多次交配，观察后代的表型及比例　若后代橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝5∶5∶1∶1(或橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝5∶1)，则属于图甲变异类型；若后代橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝1∶1∶1∶1(或橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝1∶1)，则属于图乙变异类型 (3)AAZbW×aaZBZb、AaZbW×aaZBZB　如图(写出一种即可) 或 学科网（北京）股份有限公司 $$