必修2 第7单元 第1讲 第3课时 变异与细胞分裂的关系及生物变异的实验探究(Word教参)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

该高中生物学讲义聚焦生物可遗传变异与细胞分裂的关系、变异实验探究及基因定位三大高考核心考点，按“典例导析-思维建模-应用体验”逻辑架构知识体系，通过考点梳理（如变异类型与分裂阶段对应）、方法指导（如等位基因来源判断）、真题训练（2025年广东等高考题），帮助学生系统突破难点。 资料以科学思维和探究实践为核心，创新采用“三步教学法”，如通过设计杂交实验验证突变基因是否同源（探究实践），建模分析姐妹染色单体等位基因来源（科学思维）。分层练习覆盖基础到综合应用，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第三课时 变异与细胞分裂的关系及生物变异的实验探究 　　“生物可遗传变异与细胞分裂的关系”“生物变异的实验探究”“利用单体、三体或片段缺失判断特定基因是否位于特定染色体上”是综合性较强的高考命题点,是教学中的重点和难点。高考中常借助图示或新情境材料命制选择题或非选择题。 主题研习(一)　生物可遗传变异与细胞分裂的关系　　　　 [典例导析] [例1]　(2025·广东高考)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46, XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是 (　　) A.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离 B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离 C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离 D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离 [解析]　若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离,会形成XX或O(代表没有X染色体)的卵细胞,受精后可能产生“47,XXX”或“45,X”的个体,但无法同时出现“46,XX”的正常核型,A错误;若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离,可能形成XXX或XO的受精卵,但同样无法保留“46,XX”的正常核型,B错误;若胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体(含姐妹染色单体)未分离,会导致部分细胞为“45,X”(少一条X)和“47,XXX”(多一条X),而正常分裂的细胞仍为“46,XX”,形成三种核型,C正确;同理,若胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体均未分离,所出现的异常核型与题干中的核型不符,D错误。 [答案]　C 　　[例2]　(2025·安徽高考)某动物初级精母细胞中,一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是 (　　) A.2% B.4% C.8% D.16% [解析]　设发生交换的初级精母细胞的比例为X。因为一个发生交换的初级精母细胞产生的精细胞中,精细胞2(或精细胞3)占1/4,已知该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则对于精细胞2(或精细胞3)来说,可列出等式:1/4X=4%,X=16%。所以,减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是16%,故选D。 [答案]　D [思维建模]　　　 1.减数分裂与基因突变(如图) 2.减数分裂与基因重组 (1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律),如图。 (2)同源染色体非姐妹染色单体互换导致基因重组,如图。 3.姐妹染色单体上等位基因来源的判断方法 (1)一看亲子代基因型 ①如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变; ②如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变或基因重组(互换型)。 (2)二看细胞分裂方式 ①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则一般认为是基因突变; ②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或基因重组(互换型)。 (3)三看细胞分裂图 ①如果是有丝分裂后期的图像,两条子染色体上存在等位基因,则一般认为是基因突变的结果,如图1所示; ②如果是减数分裂Ⅱ后期的图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图2所示; ③如果是减数分裂Ⅱ后期的图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为互换(基因重组)的结果,如图3所示。 4.减数分裂与染色体变异(如图) 5.XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因 父方减数分裂Ⅱ异常,即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。 [应用体验] 题点(一)　基因突变、基因重组与细胞分裂的关系 1.基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法错误的是 (　　) A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换 B.乙图中基因a可能来源于基因突变 C.丙图细胞产生的子细胞发生了染色体数目变异 D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关 解析:选A　甲图是有丝分裂后期图像,基因a出现的原因最可能是基因突变,A错误;乙图中基因a出现的原因可能是染色体互换,也可能是基因突变,B正确;丙图细胞产生的2个子细胞中,一个多一条染色体,一个少一条染色体,均发生了染色体数目变异,C正确;丁图是减数分裂Ⅱ后期图像,基因a出现的原因可能是同源染色体的非姐妹染色单体的互换,也可能是基因突变,基因突变的频率很低,则最可能的原因是减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体的互换,导致基因重组,D正确。 2.(2026·信阳模拟)下图中甲和乙分别是某种哺乳动物(2n=38)精子和卵细胞产生过程中某时期的分裂示意图。相应雄性动物和雌性动物的基因型分别为AAXBY和AaXBXb。不考虑图示之外的其他变异,下列相关分析正确的是 (　　) A.图甲的形成是同源染色体之间的互换所致 B.图乙的形成是染色体结构变异的结果 C.图甲所示时期的细胞中共有38个核DNA分子 D.图乙所示细胞最终产生两种基因型的生殖细胞 解析:选C　雄性动物的基因型为AAXBY,无a基因,故图甲的形成是基因突变所致,A错误;由题图可知,图乙的形成是同源染色体非姐妹染色单体互换(基因重组)的结果,B错误;图甲细胞处于减数分裂Ⅱ中期,则核DNA数为38个,C正确;图乙细胞为初级卵母细胞,最终会产生1种基因型的卵细胞,D错误。 题点(二)　染色体变异与细胞分裂的关系 3.(2024·广东高考)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是 (　　) A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 解析:选A　根据题图可知,父亲的基因型是XXg1Y,母亲的基因型是XXg2XXg2,患儿的基因型是XXg1XXg2Y,故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y,原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离,A正确。 主题研习(二)　生物变异的实验探究 [典例导析] 　　(2025·安徽高考节选)水稻籽粒外壳(颖壳)表型有黄色、黑色、紫色和棕红色等,种植颖壳表型不同的彩色稻,既可满足国家粮食安全需要,又可形成优美画卷,用于旅游开发。回答下列问题。 (1)野生稻的颖壳为黑色,经过突变和驯化,目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由一对等位基因控制,且黑色(Bh)对黄色(bh)为显性。科研小组对多个品种进行分析,发现有两个黄色颖壳突变类型(栽培稻1、2),推测两者的突变可能是来自同一个基因。设计一个杂交实验,以验证该推测,并说明判断理由。 (2)科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,电泳结果见图1。 说明:野生稻Bh基因的部分序列为5'⁃GATTCGCTCACA⁃3',该链为非模板链,编码的肽链为天冬氨酸⁃丝氨酸⁃亮氨酸⁃苏氨酸。UAA、UAG为终止密码子。 与野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因发生了　　　　　　　,颖壳表现为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序。结果见图2(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致;A、T、G、C表示4种碱基)。比较两者DNA碱基序列。发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生　　　　　　　　　,导致　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　,颖壳表现为黄色。  [解析]　(1)假设两个突变类型的突变基因分别为b1、b2,将栽培稻1和栽培稻2杂交。如果两者的突变不是来自同一个基因,即两个突变基因是非等位基因,那么两栽培稻的基因型分别是b1b1B2B2、B1B1b2b2,杂交后代的基因型是B1b1B2b2,表型为黑色。如果两者的突变来自同一个基因,即两个突变基因是等位基因,那么两栽培稻基因型分别是b1b1、b2b2,杂交后代的基因型是b1b2,表型为黄色。 (2)根据图1可知,栽培稻2的bh基因迁移距离更远,说明其基因片段长度较野生稻的长度短,基因突变的类型是碱基的缺失。野生稻Bh基因的部分序列是5'⁃GATTCGCTCACA⁃3',分析图2可知,栽培稻1相关序列是5'⁃GATTAGCTCACA⁃3',与野生稻相比,栽培稻1的一个C碱基替换为了A碱基。又因为该链是非模板链,所以mRNA序列由5'⁃GAUUCGCUCACA⁃3'变为5'⁃GAUUAGCUCACA⁃3',提前出现了终止密码子UAG,翻译的肽链变短,蛋白质的功能发生改变,导致颖壳的表型改变。 [答案]　(1)将栽培稻1和栽培稻2杂交,观察子代表型。预期结果:子代颖壳颜色均为黄色。理由:如果两者的突变不是来自同一个基因,则子代表型为黑色;如果两者的突变来自同一个基因,则子代表型为黄色。　(2)碱基的缺失　碱基的替换　mRNA提前出现终止密码子,合成的肽链变短 [思维建模] 1.判断某一变异性状是不是可遗传变异的方法 2.判定基因突变类型——显性突变或隐性突变 (1)基因突变类型 显性突变 如a→A,该突变一旦发生即可表现出相应性状 隐性突变 如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来,该性状即可稳定遗传 (2)判定方法 杂交法 思路 选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交,根据子代性状表现判断 结论 ①若后代全表现野生型性状,则突变体由隐性突变产生; ②若后代全表现突变型性状,则突变体由显性突变产生; ③若后代既有突变型性状又有野生型性状,则突变体由显性突变产生 自交法 思路 让突变体自交(或雌雄个体相互交配),观察后代有无性状分离从而进行判断 结论 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或突变体为显性纯合个体 3.不同突变体是否为同一位点突变的判断 (1)实验设计方法 将突变株1与突变株2进行杂交,根据是否转化为野生型个体判断突变基因是否位于同一位点。 (2)实验结果分析(以隐性突变为例) ①两种突变基因位于同一位点 ②两种突变基因不位于同一位点 4.基因突变与基因重组的判断方法 [应用体验] 1.(2026·重庆一模)水稻是一种重要的农作物,研究者通过多种育种技术来提高水稻的产量。水稻稻穗的大小会影响水稻产量。研究人员获得了稻穗为大穗的单基因纯合突变体1和突变体2,其稻穗显著大于野生型(其稻穗为小穗)。将突变体1和突变体2分别与野生型水稻杂交,获得的F1的稻穗大小与野生型相同。 欲探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系,请设计一种实验方案并预期实验结果和结论(不考虑互换)。 (1)实验方案:_____________________________________________________________。 (2)预期实验结果和结论: ①若　　　　　　　　　　,则突变体1、2的突变基因为等位基因;  ②若　　　　　　　　　　,则突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因;  ③若　　　　　　　　　　,则突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因。  解析:(1)将突变体1和突变体2分别与野生型水稻杂交,获得的F1的稻穗大小与野生型相同,说明小穗为显性,大穗为隐性。探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系,可将突变体1和突变体2杂交得F1,F1自交,观察F2表型及比例。 (2)由题干条件逆向推理:①若突变体1、2的突变基因为等位基因,则F1、F2中都为大穗(突变体);②若突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因,则F1自交符合自由组合定律,F2中双显性个体为小穗(野生型),则F2中大穗∶小穗=7∶9;③若突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因,即突变体1、2的相关基因连锁,F1自交后,F2中大穗∶小穗=1∶1。 答案:(1)突变体1和突变体2杂交得F1,F1自交,观察F2表型及比例　(2)①F1、F2中都为大穗(突变体)　②F2中大穗(突变体)∶小穗(野生型)=7∶9　③F2中大穗(突变体)∶小穗(野生型)=1∶1 2.已知果蝇红眼和白眼由等位基因D、d控制,翅型包括长翅、正常翅和残翅,分别由复等位基因T1、T2、T3控制。研究小组利用一群长翅白眼雌性果蝇和残翅红眼雄性果蝇进行相互交配,得到子一代为长翅红眼雌性∶正常翅红眼雌性∶长翅白眼雄性∶正常翅白眼雄性=3∶1∶3∶1。已知控制翅型和眼色两对性状的基因均不位于X和Y染色体的同源区段。请回答下列问题: (1)根据实验结果推测,控制眼色的基因位于　　　染色体。控制翅型的基因T1(长翅)、T2(正常翅)和T3(残翅)的显隐性关系为　　　　　　　　(显性对隐性用“>”表示)。  (2)亲代长翅白眼雌性果蝇的基因型为______________________________________________________。  (3)实验小组在子一代中,偶然发现一只白眼雌性果蝇。对其产生原因,科研人员提出了以下几种假说: 假说一:该个体受环境影响改变了其表型,但其基因型未变; 假说二:该个体一条染色体上某个基因发生了突变; 假说三:该个体发生了一条染色体部分片段(含相应基因)缺失。 请设计简单的杂交实验,探究该白眼雌性果蝇产生的原因。已知该果蝇染色体片段缺失的纯合个体、XXX、XYY和YY都致死,XXY为雌性。 实验步骤: ①选择　　　　　　　雄性果蝇与该雌性果蝇杂交;  ②统计后代眼色和性别及比例。 预测实验结果及结论: ③若后代红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=　　　　　　　,则假说一正确;  ④若后代红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=　　　　,则假说二正确;  ⑤若后代红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=　　　　　　　　,则假说三正确;  ⑥有同学提出了第四种假说,认为该果蝇的染色体组成是XXY,形成该白眼雌果蝇的原因可能是果蝇的 　　　　　(填“母本”或“父本”)减数分裂过程中染色体未分离而发生异常导致的。  解析:(1)分析题意,研究小组利用一群长翅白眼雌性果蝇和残翅红眼雄性果蝇进行相互交配,得到子一代为长翅红眼雌性∶正常翅红眼雌性∶长翅白眼雄性∶正常翅白眼雄性=3∶1∶3∶1,子代雌性中都是红眼,雄性都是白眼,性状与性别相关联,说明相关基因位于X染色体;亲代是长翅(T1_)和残翅(T3_),子代雌性和雄性中都是长翅(T1_)∶正常翅(T2_)=3∶1,说明相关基因位于常染色体,且长翅是显性性状,由于长翅、正常翅和残翅分别由复等位基因T1、T2、T3控制,可推知三者的显隐性关系是T1>T2>T3。 (2)结合(1)分析可知,控制眼色的基因位于X染色体,且控制翅型的基因的显隐性关系为T1>T2>T3,子代中雄果蝇都是白眼,可推知亲代白眼雌性果蝇的基因型为XdXd,又因为亲代是长翅(T1_)和残翅(T3_),子代雌性和雄性中都是长翅(T1_)∶正常翅(T2_)=3∶1,即亲代雌性果蝇可产生3/4T1、1/4T2配子,可推知亲代雌性果蝇应是含有T1T1和T1T2两种类型,且比例是1∶1,即亲代长翅白眼雌性果蝇的基因型为1/2T1T1XdXd、1/2T1T2XdXd。 (3)①实验小组在子一代中,偶然发现一只白眼雌性果蝇,为探究该白眼雌性果蝇产生的原因,可将其与红眼雄性果蝇杂交。②统计后代眼色和性别及比例。③若假说一正确,则该个体基因型应为XDXd,与XDY的个体杂交,子代中基因型及比例是XDXD∶XDXd∶XDY∶XdY=1∶1∶1∶1,表现为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1。④若假说二正确,则该个体基因型应为XdXd,与XDY的个体杂交,子代中基因型及比例是XDXd∶XdY=1∶1,表现为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1。⑤若假说三正确,则该个体基因型应为XdXO(缺失片段的X染色体用XO表示),与XDY的个体杂交,子代中基因型及比例是XDXd∶XDXO∶XOY(致死)∶XdY=1∶1∶1∶1,则子代表现为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1。⑥有同学提出了第四种假说,认为该果蝇的染色体组成是XXY,则其基因型应是XdXdY,应是母本减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分离后形成的两条染色体均移向卵细胞所致。 答案:(1)X　T1>T2>T3　(2)T1T1XdXd、T1T2XdXd　(3)①红眼　③2∶1∶1　④1∶1　⑤2∶1　⑥母本 主题研习(三)　利用单体、三体或片段缺失判断特定基因是否位于特定染色体上 [典例导析] 　　(2025·山东高考)某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示。不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。 (1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传　　　　(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为　　　　。  (2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、　　　　　　　　　　。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。  实验方案:　　　　(填标号),统计子代表型及比例。  ①三体蓝花植株自交　②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交 预期结果:若　　　　　　　　　　　　,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。  (3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示。据图分析,该结构变异的类型是　　　　。丙的基因型可能为　　　　;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是　　　　。  [解析]　(1)根据题干信息分析可知,A_B_、aabb表现为蓝花,A_bb、aaB_表现为白花。实验一的F2的性状分离比为10∶6,是9∶3∶3∶1的变式,则F1的基因型为AaBb,A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。F2中蓝花植株纯合体为AABB、aabb,占比为1/8。 (2)诱变个体基因型是AaBb,已知F1三体仅基因A或a所在染色体多了1条。先分析A/a基因,亲本aa产生a配子,如果诱变个体减数分裂Ⅰ时同源染色体不分离,则产生基因型为Aa的配子,受精后代基因型为Aaa;如果诱变个体减数分裂Ⅱ时染色体不分离,则能产生AA或aa配子,受精后代基因型为AAa或aaa。再分析Bb×bb,后代是Bb和bb。综上,两对基因组合起来,则F1三体蓝花植株的基因型可能是AaaBb、AAaBb、aaabb。为判断被诱变亲本染色体不分离发生的时期,可以将三体蓝花植株自交。AaaBb自交时,两对基因分开讨论,Aaa产生的配子是2Aa∶1A∶2a∶1aa,即含A基因的配子∶不含A基因的配子=1∶1,自交后代中含A基因的植株∶不含A基因的植株=3∶1;Bb自交后代为B_∶bb=3∶1,综上,子代表型及比例为蓝花∶白花=5∶3。同理,AAaBb自交时,两对基因分开讨论,AAa产生的配子是1AA∶2A∶2Aa∶1a,即含A基因的配子∶不含A基因的配子=5∶1,自交后代中含A基因的植株∶不含A基因的植株=35∶1;Bb自交后代为B_∶bb=3∶1,综上,子代表型及比例为蓝花∶白花=53∶19。aaabb自交子代全部是蓝花。如果实验方案选②,AaaBb、AAaBb测交后代均表现为蓝花∶白花=1∶1,无法判断染色体不分离发生的时期。 (3)实验一中的甲和乙有一个基因型是AAbb,另一个基因型是aaBB。已知图示引物是根据基因B所在染色体的DNA序列设计的,用第①组引物F1/R1扩增时条带相同,用第②组引物F2/R1扩增时乙没有条带,说明乙的基因型为AAbb。第①②组引物的扩增结果对比,说明引物F2结合区域变异。用第③组引物F2/R2扩增时甲、乙条带相同,说明第②组引物F2结合区域并未缺失,而是方向错误,即基因b发生了染色体结构变异中的倒位,倒位的位置是F2和R2之间,如图所示: 丙是实验一F2中的白花植株,基因型可能为A_bb、aaB_,用引物F2/R1能扩增出条带且与第②组甲个体扩增条带位置相同,说明丙含有B基因,因此丙的基因型可能是aaBB或aaBb。若要通过PCR确定丙的基因型,需要确定其是否有b基因,所以应该用引物R2/R1或F2/F1,若能扩增出条带,则含有b基因,否则没有b基因。若选用另外两对引物F1/R1、F2/R2,B、b都能扩增出条带。 [答案]　(1)符合　1/8　(2)AaaBb、aaabb　①　子代表型及比例为蓝花∶白花=5∶3　(3)倒位　aaBB或aaBb　R2/R1或F2/F1 [思维建模] 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 [应用体验] 1.二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体,称为三体(2n+1,配子育性及结实率与二倍体相同)。科学家利用人工构建的一系列增加了不同染色体的野生型纯合水稻三体,分别与野生型水稻的隐性突变体(2n=24)杂交,获得F1,F1植株单独种植,自交得到F2,分别统计各自F2的表型和比例,可以判断突变基因在染色体上的位置。下列说法错误的是 (　　) A.减数分裂过程中,某对同源染色体未分离移向同一极,可能会导致子代中出现三体 B.需构建12种野生型水稻三体,分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置 C.若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为35∶1,说明突变基因位于该三体所在的染色体上 D.若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为3∶1,则突变基因不位于该三体所在的染色体上 解析:选D　减数分裂过程中某对同源染色体未分离并移向同一极或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的子染色体未分离并移向同一极都可能会导致配子中多一条染色体,从而使子代中出现三体,A正确;水稻(2n=24)有12对同源染色体,要确定突变基因的位置,需构建12种野生型水稻三体分别与隐性突变体杂交,B正确;若突变基因位于三体所在的染色体上,隐性突变体的基因型为aa,相关野生型三体的基因型为AAA,二者杂交,F1的基因型有两种,Aa和AAa,其中Aa植株自交后代野生型与突变型比例为3∶1,AAa的植株产生的配子为AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1,其中a=1/6,自交后代(即F1植株子代)中野生型与突变型的比例为35∶1,C正确;据C项分析可知,当突变基因位于该三体所在的染色体上时,F1植株子代中野生型与突变型的比例也可能为3∶1,D错误。 2.(2026·太原模拟)某严格自花传粉的二倍体植物(2n),野生型为红花,突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及在染色体上的定位,进行了以下相关实验。请分析回答问题: (1)在甲地的种群中,该植物出现一株白花突变型植株。让白花植株自交,若后代　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明该突变型植株为纯合子。将该白花植株与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比例为3∶1,出现该结果的条件是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点即可)。  (2)单体(2n-1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的单体系(红花)有n种单体。若白花由隐性基因控制,将白花突变植株与该种植物单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独种植,当子代出现表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　时,可将白花突变基因定位于该单体所缺少的染色体。  (3)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变型植株与三体系(红花纯合子)中全部三体分别杂交,留种并单独种植,当子二代出现表型及比例为　　　　　　　　　　　　 　　　　　　时,可将白花突变基因定位在该三体所增加的染色体上。  解析:(1)纯合子自交后代不发生性状分离,如果白花突变体自交后代全是白花,说明该突变体是纯合子。将该白花植株与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比例为3∶1,说明其遗传遵循基因的分离定律,出现该结果的条件是①红花和白花受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因完全显性;②不同配子的存活率相同且能随机结合;③每种基因型的受精卵都能正常发育,存活率相同。 (2)如果白花突变基因位于纯合红花单体所缺少的染色体上,且白花由隐性基因控制,则假设白花植株的基因型是aa,红花单体植株只含有一个A基因,基因型是AO(O表示缺失的染色体),将白花突变植株与纯合红花单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独种植,则二者杂交后代的基因型为Aa∶aO=1∶1,即红花植株∶白花植株为1∶1,即可将白花突变基因定位于该单体所缺少的染色体,否则二者杂交后代全为红花植株。 (3)假设相关基因用A/a表示。若白花由一对隐性突变基因控制,则白花突变型植株的基因型为aa,三体系(红花纯合子)的基因型为AAA,亲本:aa×AAA,F1:Aa(红花)∶AAa(红花)=1∶1。Aa自交后代中aa(白花)占1/4;AAa产生的配子为1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A,自交后代中aa(白花)占1/6×1/6=1/36,因此F2中白花占1/2×1/4+1/2×1/36=5/36,红花占31/36,红花植株∶白花植株=31∶5。 答案:(1)不发生性状分离(或全为白花植株)　①红花和白花受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因完全显性;②不同配子的存活率相同且能随机结合;③每种基因型的受精卵都能正常发育,存活率相同　(2)红花植株∶白花植株=1∶1　(3)红花植株∶白花植株=31∶5 $