設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究變異的類型
雄性不育與三系法雜交水稻
創(chuàng)設(shè)情境　突破高考長句
突破1　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究變異的類型
1.一對基因突變和兩對基因突變的判斷(1)兩種突變來自一對基因突變(隱性突變)
(2)兩種突變來自兩對基因突變(隱性突變)
[例1] (2023·豫南九校聯(lián)考)果蠅的眼色有一種隱性突變體——猩紅眼(r1r1)。研究者獲得了兩個新的朱砂眼隱性突變體——朱砂眼a(r2r2)和朱砂眼b(r3r3)，做了如下雜交實(shí)驗(yàn)。據(jù)此分析不合理的是(　　)
A.r1和r2不是等位基因B.r2和r3是等位基因C.r1和r3一定位于非同源染色體上D. Ⅲ 組F1的自交后代一定出現(xiàn)性狀分離
解析　根據(jù)第Ⅰ組親本朱砂眼a和猩紅眼雜交，子代全為野生型，說明朱砂眼a和猩紅眼是由不同的基因控制的，第Ⅰ組朱砂眼a基因型為R1R1r2r2，第Ⅰ組猩紅眼基因型為r1r1R2R2，子代全為R1r1R2r2，表現(xiàn)為野生型，因此r1和r2不是等位基因，A正確；根據(jù)第 Ⅱ 組親本，朱砂眼a和朱砂眼b雜交，子代全為朱砂眼，說明朱砂眼a、b實(shí)際上是一種性狀，因此r2和r3是等位基因，B正確；根據(jù)第Ⅲ 組雜交朱砂眼b和猩紅眼雜交，子代全為野生型，說明了r1和r3是非等位基因，但由于一條染色體上有多個基因，所以r1和r3可能在一對同源染色體上，C錯誤；根據(jù)C項(xiàng)的分析，親代 Ⅲ 組雜交朱砂眼b的基因型為R1R1r3r3，猩紅眼的基因型為r1r1R3R3，所以子代全為R1r1R3r3，自交后代一定出現(xiàn)性狀分離，D正確。
[練1] (2023·廣東中山市調(diào)研)某野生型二倍體植物(雌雄同株)花的花瓣數(shù)目均為4瓣，研究人員用一定劑量的某種化學(xué)試劑處理該植物的種子后，播種得到了兩個不同突變型的植株(突變型1和突變型2)，均表現(xiàn)為花瓣數(shù)目明顯多于4瓣。回答下列問題：(1)若上述兩個突變型植株均為基因突變所致，請?jiān)O(shè)計(jì)一個簡便的實(shí)驗(yàn)判斷其發(fā)生的基因突變屬于顯性突變還是隱性突變。_______________________________________________________________________(簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路即可)。
分別用突變型1、突變型2進(jìn)行自交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表型
(2)若已證實(shí)上述兩個突變型植株均發(fā)生的是隱性突變，但不知道突變型1和突變型2是否是同一對基因發(fā)生的突變所致。為此，某同學(xué)將突變型1與突變型2進(jìn)行雜交得到F1，發(fā)現(xiàn)F1均表現(xiàn)為野生型。由此可推測_________________________________________________________________。
突變型1和突變型2所對應(yīng)的不是同一對基因發(fā)生的突變
(3)若上述推測成立，為進(jìn)一步確定突變型1和突變型2發(fā)生突變的基因是否位于一對同源染色體上，該同學(xué)將F1繼續(xù)進(jìn)行自交得到F2。請預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：①若F2的表型及比例為野生型∶突變型＝9∶7，則_______________________________________________________________________________________________；②若______________________________________________________________，則________________________________________________________________。
突變型1和突變型2發(fā)生突變的基因不位于一對同源染色體上(位于非同源染色體上)
F2的表型及比例為野生型∶突變型＝1∶1
突變型1和突變型2發(fā)生突變的基因位于一對同源染色體上
解析　(1)要通過實(shí)驗(yàn)判斷發(fā)生的基因突變屬于顯性突變還是隱性突變，對于雌雄同株的植物而言最簡便的方式就是自交，因此實(shí)驗(yàn)思路為分別用突變型1、突變型2進(jìn)行自交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表型，若自交后代既有野生型植株又有突變型植株，說明發(fā)生的基因突變是顯性突變，若自交后代只有突變型植株，說明發(fā)生的基因突變是隱性突變。(2)將突變型1與突變型2進(jìn)行雜交得到F1，若F1均表現(xiàn)為野生型，說明突變型1和突變型2不是同一對基因發(fā)生的突變所致，若F1均表現(xiàn)為突變型，說明突變型1和突變型2是同一對基因發(fā)生的突變所致。(3)假設(shè)控制突變型1的基因?yàn)閍，控制突變型2的基因?yàn)閎。根據(jù)F2的表型及比例為野生型∶突變型＝9∶7，說明F1的基因型為AaBb，并且這兩對等位基因位于非同源染色體上，符合自由組合定律。若這兩對等位基因位于一對同源染色體上，即突變型1和突變型2所對應(yīng)的基因是連鎖遺傳的，則將F1繼續(xù)進(jìn)行自交得到F2的表型及比例為野生型∶突變型＝1∶1。
2.不同變異類型實(shí)驗(yàn)常用的探究方法
[例2] (2023·河北衡水金卷)幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。回答下列相關(guān)問題：
(1)圖示果蠅發(fā)生的變異類型是________________________________________。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、________和________四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為_________________。
(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F1雌雄果蠅雜交，F(xiàn)2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為________，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為________。(4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為M)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體未分離。請?jiān)O(shè)計(jì)簡便的雜交實(shí)驗(yàn)，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。
實(shí)驗(yàn)步驟：_______________________________________________________。結(jié)果預(yù)測： Ⅰ .若_________________________________________________________，則是環(huán)境改變引起表型變化； Ⅱ .若____________________________________________________________，則是親本果蠅發(fā)生基因突變； Ⅲ .若_______________________________________________________，則是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體未分離。
M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表型
子代雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼
解析　(1)正常果蠅體細(xì)胞中染色體數(shù)為8條，有2個染色體組，圖示果蠅均發(fā)生個別染色體數(shù)目的增加或減少，屬于染色體數(shù)目變異。(2)基因型為XrXrY的白眼雌果蠅最多能產(chǎn)生Xr、XrY、XrXr、Y四種類型的配子，該果蠅與基因型為XRY的紅眼雄果蠅雜交，紅眼雄果蠅(XRY)產(chǎn)生的精子有XR、Y兩種，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，后代中紅眼雌果蠅的基因型分別為XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1的基因型為AaXRXr、AaXrY，F(xiàn)2中灰身紅眼果蠅所占比例為3/4(A_)×1/2(XRXr、XRY)＝3/8，黑身白眼果蠅所占比例為1/4(aa)×1/2(XrXr、XrY)＝1/8，故兩者的比例為3∶1。從F2灰身紅眼雌
果蠅(A_XRXr)和灰身白眼雄果蠅(A_XrY)中各隨機(jī)選取一只進(jìn)行雜交，子代中出現(xiàn)黑身果蠅(aa)的概率為2/3(Aa)×2/3(Aa)×1/4＝1/9，出現(xiàn)白眼的概率為1/2(XrXr、XrY)，因此子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為1/9×1/2＝1/18。(4)由題干信息可知，三種可能原因下，M果蠅的基因型分別為XRY、XrY、XrO。因此，本實(shí)驗(yàn)可以用M果蠅與正常白眼雌果蠅(XrXr)雜交，統(tǒng)計(jì)子代果蠅的眼色。第一種原因下，基因型為XRY與XrXr的果蠅雜交，子代雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼；第二種原因下，基因型為XrY與XrXr的果蠅雜交，子代全部是白眼；第三種原因下，由題圖可知，基因型為XrO的個體不育，因此其與基因型為XrXr的果蠅雜交，沒有子代產(chǎn)生。
題后歸納1.利用“假說—演繹法”探究變異類型的答題模型
2.“觀察法”判斷基因突變和染色體變異(1)判斷依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。(2)具體操作：制作正常個體與待測變異個體的有絲分裂臨時裝片，找到分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較，可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。
[練2] (2023·武漢市模擬)果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，缺刻翅和正常翅是另一對相對性狀，分別受一對等位基因控制。現(xiàn)用一些純合親本果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表，請回答下列問題：
(1)缺刻翅和正常翅這對相對性狀中顯性性狀是________。(2)這兩對相對性狀的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律，理由是______________________________________________________。(3)研究者在組別2的F1中偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅。出現(xiàn)該果蠅的原因可能是親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失。請你選擇合適的材料，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)方案來判斷出現(xiàn)該缺刻翅果蠅的原因。(注：各型配子活力相同；雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死。)
控制這兩對相對性狀的兩對等位基因位于一對同源染色體上
實(shí)驗(yàn)方案：_________________________________________________________。結(jié)果預(yù)測： Ⅰ .若__________________________________________________________，則為基因突變； Ⅱ .若__________________________________________________________，則為染色體片段缺失。
讓這只缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，觀察子代表型及比例
正常翅∶缺刻翅＝1∶1(或雌性∶雄性＝1∶1)
正常翅∶缺刻翅＝2∶1(或雌性∶雄性＝2∶1)
解析　(1)由題表可知，親本為缺刻翅♀×正常翅♂，后代中雌性個體只有正常翅，雄性個體只有缺刻翅，說明正常翅對缺刻翅為顯性且基因位于X染色體上。假設(shè)控制果蠅缺刻翅和正常翅的相關(guān)基因?yàn)锽/b，親本的基因型為XbXb和XBY，F(xiàn)1的基因型為XBXb和XbY。(2)由組別1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷，控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，由于控制這兩對相對性狀的兩對等位基因都位于X染色體上，即位于一對同源染色體上，所以這兩對相對性狀的遺傳不遵循基因的自由組合定律。(3)由于組別2的F1中雌果蠅應(yīng)該都是正常翅，現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅，可能是親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失，而雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死。因此，可讓這只缺刻翅雌果蠅(基因型為XbXb或XbO，XbO表示染色體片段缺失的個體)與正常翅雄果蠅(XBY)雜交，觀察子代表型及比例。 Ⅰ .如果子代中正常翅(XBXb)∶缺刻翅(XbY)＝1∶1，即雌性∶雄性＝1∶1，說明親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變； Ⅱ .由于雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XBO)∶缺刻翅[XbY，OY(胚胎致死)]＝2∶1，即雌性∶雄性＝2∶1，說明親本果蠅在形成配子時發(fā)生了染色體片段缺失。
突破2　雄性不育與三系法雜交水稻
(1)三系法雄性不育系。雌蕊發(fā)育正常，而雄蕊的發(fā)育退化或敗育，不能自花受粉結(jié)實(shí)。其遺傳基礎(chǔ)：S(rr)，只供作雜交的母本使用。(2)雄性不育保持系。雌蕊、雄蕊發(fā)育正常，其本身是雄性可育的，將其花粉授予雄性不育系的雌蕊上，不僅可結(jié)出種子，而且播種后仍可獲得雄性不育植株。其遺傳基礎(chǔ)：N(rr)，只供作雜交的父本使用。
(3)恢復(fù)系。其花粉授予不育系的雌蕊，所產(chǎn)生的種子播種后，長成的植株又恢復(fù)了可育性。其遺傳基礎(chǔ)：N(RR)或S(RR)，只供作雜交的父本使用。不育系自身不能自交結(jié)實(shí)(花粉敗育)，控制育性的是細(xì)胞質(zhì)基因N、S，每一植株只具有其中一種基因，不能自交傳代，不育特性隨母系遺傳。保持系有正?？捎ǚ?，但是不含有育性恢復(fù)基因，不能恢復(fù)母系遺傳下來的不育特性；保持系和不育系雜交能夠保持后代的不育特性；恢復(fù)系正常可育并且含有育性恢復(fù)基因即核基因R、r，能夠恢復(fù)細(xì)胞質(zhì)基因突變產(chǎn)生的不育特性，不育系和恢復(fù)系雜交出來的種子是正?？捎?。綜上所述，基因型為S(rr)的花粉不育，其他基因型的花粉都為可育。
如圖其中基因S/N為細(xì)胞質(zhì)基因，基因R/r為細(xì)胞核基因。
注：S表示不育因子，N表示可育因子；R表示雄性育性恢復(fù)顯性基因，r表示雄性育性恢復(fù)隱性基因。
(2022·河北卷，20)藍(lán)粒小麥?zhǔn)切←?2n＝42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的。其細(xì)胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍(lán)色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后，可誘導(dǎo)來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥，研究人員設(shè)計(jì)了如下圖所示的雜交實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)親本不育小麥的基因型是________，F(xiàn)1中可育株和不育株的比例是________。(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
獲得h基因純合(hh)的藍(lán)粒不育株，誘導(dǎo)小麥和長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換，從而使T基因與E基因交換到一條姐妹染色單體上，以獲得藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥
(3)F2藍(lán)粒不育株在減數(shù)分裂時理論上能形成________個正常的四分體。如果減數(shù)分裂過程中同源染色體正常分離，來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機(jī)分配，最終能產(chǎn)生________種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍(lán)粒不育株占比是________。(4)F3藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中有________條染色體，屬于染色體變異中的________變異。
(5)F4藍(lán)粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現(xiàn)：①藍(lán)?？捎盟{(lán)粒不育∶非藍(lán)?？捎梅撬{(lán)粒不育＝1∶1∶1∶1。說明：___________________________________________________________________；②藍(lán)粒不育∶非藍(lán)?？捎?∶1。說明_______________________________________________________________。符合育種要求的是________(填“①”或“②”)。
F4藍(lán)色不育株體細(xì)胞中T基因和E基因位于不同染色體上
F4藍(lán)色不育株體細(xì)胞中T基因和E基因位于同一條染色體上
解析　(1)分析題意，親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上，所以其基因型為TtHH，親本小麥(hh)的基因型為tthh，故F1中不育株(TtHh)∶可育株(ttHh)＝1∶1。(2)F2中的藍(lán)粒不育株的基因型及比例為1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分別來自小麥的和長穗偃麥草的4號染色體，而h基因純合后，可誘導(dǎo)來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換，使得T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上，從而獲得藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的個體。(3)分析題意，藍(lán)粒小麥的染色體條數(shù)是42，而F2中的藍(lán)粒不育株的4號染色體一條來自小麥，一條來自長穗偃麥草，其余染色體(42－1－1＝40)均來自小麥，為同源染色體，故其減數(shù)分裂時理論上能形成20個正常的四分體；不同來源的4號染色體在減數(shù)分裂中隨機(jī)分配，僅考慮T/t、E基因，若兩條4號染色體移向一極，則同時產(chǎn)生基因型為TE和O(兩基因均沒有)的兩種配子，若兩條4號染色體移向兩極，則產(chǎn)生基因型為T和E的兩種配子，則F2中的藍(lán)粒不育株共產(chǎn)生4種配子；F2中的藍(lán)粒不育株產(chǎn)生TE配子的概率為1/4，產(chǎn)生h配子的概率是1/4，則F3中基因型為hh的藍(lán)粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。
(4)由F2中的藍(lán)粒不育株產(chǎn)生的配子種類，可以確定形成F3中的藍(lán)粒不育株的卵細(xì)胞中應(yīng)含有兩條4號染色體，且小麥染色體組成為2n＝42，故F3藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中有43條染色體，多了一條4號染色體，屬于染色體數(shù)目變異。(5)F3中的藍(lán)粒不育株基因型為TEtHh和TEthh，含hh基因的個體可形成T和E交換到同一條染色體上的卵細(xì)胞，與小麥(ttHH)雜交，F(xiàn)4中的藍(lán)粒不育株基因型為TEtHh，其中T基因和E基因連鎖，位于同一條染色體上，t基因位于另一條染色體上，與小麥(ttHH)雜交，后代表型及比例為藍(lán)粒不育∶非藍(lán)粒可育＝1∶1，即F4藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中的T基因和E基因位于同一條染色體上；而F3中關(guān)于h的基因型為Hh的個體與小麥(ttHH)雜交產(chǎn)生的F4中的藍(lán)粒不育株含3個4號染色體，分別攜帶T基因、E基因及t基因，與小麥(ttHH)雜交，母本在減數(shù)第一次分裂前期聯(lián)會時，攜帶T基因的染色體和攜帶t基因的染色體聯(lián)會，攜帶E基因的染色體隨機(jī)分配到細(xì)胞的一極，產(chǎn)生的配子基因型及比例為T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，與小麥(ttHH)雜交，子代表型及比例為藍(lán)粒可育∶藍(lán)粒不育∶非藍(lán)?？捎梅撬{(lán)粒不育＝1∶1∶1∶1，即F4藍(lán)粒不育植株體細(xì)胞中的T基因和E基因位于不同染色體上；本實(shí)驗(yàn)要培育藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥，故②符合育種要求。
(2023·河北石家莊調(diào)研)玉米(單性花，雌花序在葉腋，雄花序在頂端)是異花傳粉的植物。玉米的雄性不育是由細(xì)胞質(zhì)基因和細(xì)胞核基因互作控制的，雄性不育只有在細(xì)胞質(zhì)不育基因和核不育基因同時存在時才能表現(xiàn)，現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)中正?；蛴肗表示，不育基因用S表示，而細(xì)胞核中育性由等位基因A/a控制。已知子代細(xì)胞質(zhì)基因與母本相同，基因型表示可按“(細(xì)胞質(zhì)基因)細(xì)胞核基因”方式組合，如(N)aa?；卮鹣铝袉栴}：
(1)在細(xì)胞核育性基因研究中發(fā)現(xiàn)，純合雄性不育植株與純合雄性正常植株雜交，子代都為雄性可育，玉米細(xì)胞核育性的相關(guān)性狀中，隱性性狀為________。從產(chǎn)生配子的角度考慮，玉米的雄性不育植株與三倍體西瓜植株，二者的區(qū)別是_____________________________________________________________________________________________。(2)玉米雄性不育植株的基因型為________，玉米可育的基因型有(N)AA、(N)Aa、(N)aa、____________________，共5種。
玉米的雄性不育植株只能產(chǎn)生正常的雌配子，而三倍體西瓜植株幾乎不能產(chǎn)生可育的雌雄配子
(S)AA、(S)Aa
(3)現(xiàn)讓一雄性不育植株與雄性正常植株雜交，得到的F1都能產(chǎn)生正?；ǚ?，則親本雄性正常植株的基因型為________________，讓F1自交，得到的F2的表型及比例為___________________________________________。
(N)AA或(S)AA
雄性可育∶雄性不育＝3∶1
(4)現(xiàn)有雄性不育系、保持系(N)aa、恢復(fù)系(S)AA植株若干，欲通過選擇合適材料來保存雄性不育系和保持系，請寫出合理的種植方案及說明：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在一個隔離區(qū)內(nèi)間行種植雄性不育系植株和保持系植株。雄性不育系植株只能產(chǎn)生正常的雌配子，花粉可由保持系植株提供，從雄性不育系植株收獲的種子仍舊是雄性不育系；保持系植株依靠本系植株的花粉結(jié)實(shí)，所以從保持系植株收獲的種子仍舊是保持系，這樣在這一隔離區(qū)內(nèi)同時繁殖了雄性不育系和保持系
解析　(1)根據(jù)題干可知，在細(xì)胞核育性基因研究中發(fā)現(xiàn)，純合雄性不育植株與純合雄性正常植株雜交，子代都表現(xiàn)為雄性可育，因此玉米細(xì)胞核育性的相關(guān)性狀中，隱性性狀為雄性不育。玉米和西瓜都是雌雄同株植物，從產(chǎn)生配子的角度考慮，玉米雄性不育植株只能產(chǎn)生正常的雌配子，而三倍體西瓜植株由于染色體聯(lián)會紊亂，幾乎不能產(chǎn)生可育的雌雄配子。(2)玉米雄性不育植株的基因型為(S)aa，玉米可育系植物的基因型有(N)AA、(N)Aa、(N)aa、(S)AA、(S)Aa，共5種。
(3)現(xiàn)讓一雄性不育植株與雄性正常植株雜交，得到的F1都能正常產(chǎn)生花粉，則親本雄性正常植株的基因型為(N)AA或(S)AA，不論哪種基因型，F(xiàn)1的基因型都為(S)Aa，讓F1自交，得到的F2的表型及比例為雄性可育∶雄性不育＝3∶1。(4)為保存雄性不育系和保持系，可在一個隔離區(qū)內(nèi)間行種植雄性不育系植株和保持系植株。雄性不育系植株缺乏花粉，花粉可由保持系植株提供，從雄性不育系植株收獲的種子仍舊是雄性不育系；保持系植株依靠本系植株的花粉結(jié)實(shí)，所以從保持系植株收獲的種子仍舊是保持系，這樣在這一隔離區(qū)內(nèi)同時繁殖了雄性不育系和保持系。
突破3　創(chuàng)設(shè)情境　突破高考長句
【事實(shí)概述類】1.在肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于可遺傳變異的什么類型？這體現(xiàn)了基因控制性狀的哪一種途徑？______________________________________________________________________________________________。提示　基因重組；基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，間接控制生物的性狀
2.生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過程中，在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下，產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條，分別是______________________________________________________________________________________________。提示　在減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合；同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組
3.下面為某種細(xì)菌體內(nèi)氨基酸R的生物合成途徑。已知野生型細(xì)菌能在基本培養(yǎng)基上生長，而甲、乙兩種突變型細(xì)菌都不能在基本培養(yǎng)基上生長。在基本培養(yǎng)基上若添加中間產(chǎn)物Q，則甲、乙都能生長；若添加中間產(chǎn)物P，則甲能生長而乙不能生長。在基本培養(yǎng)基上添加少量R，乙能積累中間產(chǎn)物P，而甲不能積累。據(jù)此判斷甲、乙兩種突變型分別是由于控制哪一種酶的基因發(fā)生了突變。________________________________________________________。
提示　甲是由于控制酶a的基因發(fā)生了突變，乙是由于控制酶b的基因發(fā)生了突變
【原因分析類】4.起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，蛋白質(zhì)的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。提示　翻譯形成的多肽鏈往往需要進(jìn)行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中被剪切掉
5.已知某植物的寬葉對窄葉為顯性，純種寬葉植株與窄葉植株雜交的后代中，偶然發(fā)現(xiàn)一株窄葉個體，你如何解釋這一現(xiàn)象？________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　可能是純種寬葉個體在產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因突變，也可能是純種寬葉個體產(chǎn)生的配子中含寬葉基因的染色體片段缺失
6.新冠病毒和艾滋病病毒(HIV)侵入人體細(xì)胞后到繁殖后代的整個過程所利用的核苷酸有什么異同？請簡要說明理由。_______________________________________________________________。提示　新冠病毒(2019－nCV)和艾滋病病毒(HIV)都利用4種核糖核苷酸，但后者還利用4種脫氧核苷酸；原因是HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒，侵入細(xì)胞后先逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，增殖時再轉(zhuǎn)錄出病毒RNA，2019－nCV不是逆轉(zhuǎn)錄病毒
【科學(xué)探究類】7.若某研究小組計(jì)劃利用放射性同位素標(biāo)記法探究奧密克戎(新冠病毒變異株)的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，請簡述該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路：___________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　用含同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸為原料分別培養(yǎng)活細(xì)胞，再用上述標(biāo)記的兩種細(xì)胞培養(yǎng)該病毒，一段時間后分別檢測子代病毒中是否出現(xiàn)放射性

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