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【备考2024】生物高考一轮复习
第15讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
[课标要求] 阐明有性生殖中自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状
[核心素养](教师用书独具) 1.通过分析自由组合定律的实质，阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点。(生命观念)2.基于两对相对性状的杂交实验，归纳与概括自由组合定律的本质。(科学思维)3.通过对个体基因型的探究和自由组合定律的验证实验分析，掌握实验操作的方法，培养实验设计及结果分析的能力。(科学探究)4.利用自由组合定律解释、解决生产与生活中的遗传问题。(社会责任)
考点1　两对相对性状的豌豆杂交实验和自由组合定律
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
1．观察现象，提出问题
2．分析问题，提出假说
(1)提出假说
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解
(3)结果分析
3．演绎推理，检验假说
4．分析结果，得出结论
实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。
二、自由组合定律
1．细胞学基础
2．实质、发生时间及适用范围
(1)实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)时间：减数分裂Ⅰ后期。
(3)范围：①真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)遗传。
②独立遗传的两对及两对以上的等位基因。
三、孟德尔获得成功的原因和遗传规律的再发现
1．孟德尔获得成功的原因
(1)材料：正确选用豌豆作为实验材料。
(2)对象：对性状分析是由一对到多对，遵循由单因素到多因素的研究方法。
(3)结果处理：对实验结果进行统计学分析。
(4)方法：运用假说—演绎法这一科学方法。
2．遗传规律再发现
(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
四、自由组合定律的应用
1．指导杂交育种，把优良性状组合在一起。
F1纯合子
2．为遗传病的推断提供理论依据。分析两种或两种以上遗传病的传递规律，推测基因型和表型的比例及群体发病率。
1．若F2中基因型为Yyrr的个体有120株，则基因型为yyrr的个体约为60株。 (√)
2．F2的9∶3∶3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。 (√)
3．自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。 (×)
提示：自由组合定律是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4．自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合。
(×)
提示：自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5．若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。 (×)
提示：亲本的基因型也可能是Yyrr×yyRr。
1．孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验？从数学角度看，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立联系？(必修2　P10“旁栏思考”)
提示：用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)。(黄色∶绿色)×(圆粒∶皱粒)＝(3∶1)(3∶1)＝黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。
2．在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有哪些？(必修2　P12“思考·讨论”)
提示：①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
1．若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型，但比例为42%∶8%∶8%∶42%，出现这一结果的原因可能是__________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示：A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分初级性母细胞同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生四种类型的配子，其比例为42%∶8%∶8%∶42%
2．利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路是_________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示：选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1或其变式，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上
两对杂合基因位置与遗传分析
(1)位于两对同源染色体和一对同源染色体的杂交实验结果比较。
图一
图二
图三
(2)两对基因一对杂合一对隐性纯合位于两对同源染色体和一对同源染色体的杂交实验结果比较。
图四
图五
果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。
(1)该实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，请说明理由。
(2)利用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。请写出两个实验的杂交组合及子代表型的比例。
提示：(1)不能，因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上，都会出现这一结果。
(2)实验1：灰身长翅×灰身长翅，子代表型的比例为9∶3∶3∶1；实验2：灰身长翅×黑身残翅，子代表型的比例为1∶1∶1∶1。
考查两对相对性状的遗传实验
1．下列有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析，正确的是(　　)
A．孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计，发现4种表型的数量比接近9∶3∶3∶1
B．基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1
C．基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
D．黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律，故这两对性状的遗传遵循自由组合定律
A　[基因型为YyRr的豌豆将产生雌雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，但雄配子的数量远远多于雌配子的数量，B错误；自由组合定律的实质是减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合不能体现自由组合定律，C错误；控制这两对相对性状的两对基因位于一对同源染色体上或位于两对同源染色体上时，单独研究每一对均遵循分离定律，而只有当两对基因位于两对同源染色体上时才遵循自由组合定律，D错误。]
2．有两个纯种的小麦品种：一个抗倒伏(d)但易感锈病(r)，另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1，F1再进行自交，F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是 (　　)
A．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传
B．F1产生的雌雄配子数量相等，结合的概率相同
C．F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16
D．F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1，抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
D　[F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR或ddRr，杂合子不能稳定遗传，A项错误；F1产生的雌雄配子数量不相等，B项错误；F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16，C项错误；F1的基因型为DdRr，每一对基因的遗传仍遵循分离定律，D项正确。]
考查对自由组合定律的理解
3．(不定项)(2021·山东等级考押题)已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法不正确的是(　　)
A．三对基因的遗传遵循自由组合定律
B．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1
C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生4种配子
D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例不一定为9∶3∶3∶1
ACD　[由图可知：基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，A错误；基因A、a和D、d位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，由自由组合定律可知，基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交，先分析一对基因Aa×aa，其子代有两种表型，比例为1∶1；再分析另一对基因Dd×Dd，其子代有2种表型，比例为3∶1，故AaDd×aaDd的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则只产生AB和ab两种配子，C错误；基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，因此自交后代出现2种表型，D错误。]
4．(2021·百校联盟联考)果蝇有4对染色体，其中Ⅱ～Ⅳ号为常染色体。纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅，从野生型群体中得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合果蝇。下列叙述正确的是(　　)
表型 相关基因型 基因所在染色体
甲 黑檀体 ee Ⅲ
乙 黑体 bb Ⅱ
丙 残翅 ff Ⅱ
A．B/b与F/f两对等位基因的遗传符合自由组合定律
B．甲与乙杂交得F1，F1自由交配产生F2，F2的灰体长翅果蝇中纯合子所占比例为1/16
C．甲与丙杂交得F1，F1自由交配产生F2，F2灰体残翅果蝇中雌、雄比例为1∶1
D．乙与丙杂交得F1，F1自由交配产生F2，F2中四种表型的比例为9∶3∶3∶1
C　[B/b与F/f两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A项错误；甲(BBeeFF)与乙(bbEEFF)杂交，所得F1(BbEeFF)自由交配产生F2，F2中灰体长翅果蝇的基因型为9/16B_E_FF，F2灰体长翅果蝇中纯合子(BBEEFF)所占比例为1/9，B项错误；Ⅱ、Ⅲ号染色体为常染色体，因此甲与丙杂交所得F1自由交配产生的F2中，灰体残翅个体的雌、雄比例为1∶1，C项正确；乙与丙(BBEEff)杂交，所得F1的基因型为BbEEFf，但由于B/b与F/f位于同一对同源染色体上(基因b与F在一条染色体上，基因B与f在一条染色体上)，F1自由交配产生的F2的基因型及比例为bbEEFF∶BBEEff∶BbEEFf＝1∶1∶2，表型及比例为黑体长翅∶灰体残翅∶灰体长翅＝1∶1∶2，D项错误。]
考查自由组合定律的验证
5．(2021·廊坊调研)香豌豆具有紫花(A)与红花(a)、长花粉(E)与圆花粉(e)两对相对性状，紫花长花粉香豌豆与红花圆花粉香豌豆杂交，所得F1植株均表现为紫花长花粉，F1植株自交，所得F2植株中有紫花长花粉植株583株，紫花圆花粉植株25株，红花长花粉植株24株，红花圆花粉植株170株，请回答下列问题：
(1)分析F1自交结果可知，这两对相对性状的遗传遵循________定律，原因是__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)F1个体产生的配子有________种基因型，推测其可能的原因是
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)为了验证上述推测，请用以上植株为材料设计一代杂交实验，写出实验思路并预期实验结果。
实验思路：________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
预期实验结果：__________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)根据题干分析已知，子二代中紫花∶红花≈3∶1，长花粉∶圆花粉≈3∶1，但紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式，因此这两对相对性状的遗传遵循分离定律但不遵循自由组合定律。(2)根据以上分析已知，控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，但是自交后代出现了4种表型，说明子一代(AaEe)在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，产生了4种类型的配子。(3)为了验证子一代确实产生了4种配子，可以让其与亲本(或F2)中的红花圆花粉植株(aaee)杂交，即进行测交实验，观察并统计子代的表型及比例。若子代出现4种表型，但子代中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合1∶1∶1∶1的比例或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量，说明以上推测是正确的。
[答案]　(1)分离　F2植株中紫花∶红花≈3∶1，长花粉∶圆花粉≈3∶1，但紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合9∶3∶3∶1的比例及其变式
(2)4　这两对等位基因位于一对同源染色体上，在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换　(3)选择F1中的紫花长花粉植株与亲本(或F2)中的红花圆花粉植株杂交，观察并统计子代的表型及比例　子代出现四种表型，但子代中紫花长花粉∶紫花圆花粉∶红花长花粉∶红花圆花粉不符合1∶1∶1∶1的比例(或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量)
　自由组合定律的验证方法
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1(或其变式)，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1(或其变式)，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法 若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍体育种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
考点2　自由组合定律的常规解题规律和方法
题型1　由亲本基因型推断配子和子代相关种类及比例(拆分组合法)
1．思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。
2．方法
题型分类 解题规律 示例
种类问题 配子类型(配子种类数) 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8(种)
配子间结合方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式种类数＝1×4×2＝8(种)
子代基因型(或表型)种类 双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表型)种类等于各性状按分离定律所求基因型(或表型)种类的乘积 AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12(种)，表型为2×2×2＝8(种)
概率问题 基因型(或表型)的比例 按分离定律求出相应基因型(或表型)的比例，然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占比例为1××＝
纯合子或杂合子出现的比例 按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率 AABbDd×AaBBdd，F1中AABBdd所占比例为××＝
1．(2021·佛山质检)某植物花瓣的大小由复等位基因a1、a2、a3控制，其显隐性关系为a1对a2为显性，a2对a3为显性；有a1基因的植株表现为大花瓣，有a2基因且无a1基因的植株表现为小花，只含a3基因植株无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因B、b控制，基因型为BB和Bb的花瓣是红色，bb的为黄色。两对基因独立遗传，基因型为a1a3Bb和a2a3Bb的个体杂交产生的子代 (　　)
A．全为杂合子
B．共有6种表型
C．红花所占的比例为3/4
D．与亲本基因型相同的个体占1/4
D　[后代中a3a3BB、a3a3bb为纯合子，A错误；后代有红色大花瓣、黄色大花瓣、红色小花瓣、黄色小花瓣和无花瓣共5种表型，B错误；后代16种组合中，红花有9种，占9/16，C错误；后代16种组合中，基因型为a1a3Bb有2种，基因型为a2a3Bb有2种，共有4种，占比为4/16，即1/4，D正确。]
2．(2021·湖南六校联考)下图是甘蓝型油菜一些基因在亲本染色体上的排列情况，多次实验结果表明，E基因存在显性纯合胚胎致死现象。如果让F1自交，得到的F2个体中纯合子所占比例为(　　)
A．1/6 B．3/14　　　
C．4/21　 D．5/28
D　[由题干信息可知三对等位基因分别位于三对同源染色体上，F1的基因型为BbFfEe/ BbFfee各占1/2。F1自交，F2中纯合子不可能有EE，F2中纯合子占1/2 ×1/2 ×5/7＝5/28。]
题型2　根据子代表型及比例推断亲本基因型(逆向组合法)
1．基因填充法
根据亲代表型可大概写出其基因型，如A_B_、aaB_等，再根据子代表型将所缺处补充完整，特别要学会利用后代中的隐性性状，因为后代中一旦存在双隐性个体，那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
2．分解组合法
根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：
(1)9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
3．(2021·山师附属模拟)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如下图所示(两对基因位于两对同源染色体上)，请问F1的基因型为(　　)
A．DdRR和ddRr B．DdRr和ddRr
C．DdRr和Ddrr D．ddRr和ddRr
C　[单独分析高秆和矮秆这一对相对性状，测交后代高秆∶矮秆＝1∶1，说明F1的基因型为Dd；单独分析抗病与感病这一对相对性状，测交后代抗病∶易染病＝1∶3，说明F1中有两种基因型，即Rr和rr，且比例为1∶1。综合以上可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。故选C。]
4．(2020·全国卷Ⅱ)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株：板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交，子代表型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题：
(1)根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是______________。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为________、________、__________和________。
(3)若丙和丁杂交，则子代的表型为______________________________。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为________。
[解析]　(1)甲(板叶紫叶抗病)与丙(花叶绿叶感病)杂交，子代表型都是板叶紫叶抗病，说明板叶对花叶为显性、紫叶对绿叶为显性、抗病对感病为显性。(2)丙的表型为花叶绿叶感病，说明丙的基因型为aabbdd。根据甲与丙杂交子代都是板叶紫叶抗病推断，甲的基因型为AABBDD。乙(板叶绿叶抗病)与丁(花叶紫叶感病)杂交，子代出现个体数相近的8(即2×2×2)种不同表型，可以确定乙的基因型为AabbDd，丁的基因型为aaBbdd。(3)若丙(基因型为aabbdd)与丁(基因型为aaBbdd)杂交，子代的基因型为aabbdd和aaBbdd，表型为花叶绿叶感病、花叶紫叶感病。(4)植株X与乙(基因型为AabbDd)杂交，统计子代个体性状。根据叶形的分离比为3∶1，确定是Aa×Aa的结果；根据叶色的分离比为1∶1，确定是Bb×bb的结果；根据能否抗病性状的分离比为1∶1，确定是dd×Dd的结果，因此植株X的基因型为AaBbdd。
[答案]　(1)板叶、紫叶、抗病　(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd　(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病　(4)AaBbdd
题型3　多对基因自由组合
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2(1∶1)1 22(1∶1)2 2n (1∶1)n
F2表型种类和比例 2(3∶1)1 22(3∶1)2 2n (3∶1)n
F2基因型种类和比例 3(1∶2∶1)1 32(1∶2∶1)2 3n (1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
F2中隐性个体比例 (1/4)1 (1/4)2 (1/4)n
F1测交后代表型种类及比例 2(1∶1)1 22(1∶1)2 2n(1∶1)n
F1测交后代全显性个体比例 (1/2)1 (1/2)2 (1/2)n
【逆向思维】　(1)某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
5．(2021·全国乙卷)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是(　　)
A．植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
B　[若n＝1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表型，若n＝2，则植株A测交会出现4(22)种不同的表型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2×2×2×2×…＝2n种不同的表型，A说法正确；n越大，植株A测交子代中表型的种类数目越多，但各表型的比例相等，与n的大小无关，B说法错误；植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等，占子代个体总数的比例均为()n，C说法正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为()n，杂合子的个体数所占比例为1－()n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D说法正确。]
6．某二倍体(2n＝14)植物的红花和白花是一对相对性状，该性状同时受多对独立遗传的等位基因控制，每对等位基因中至少有一个显性基因时才开红花。利用甲、乙、丙三种纯合品系进行了如下杂交实验。
实验一：甲×乙→F1(红花)→F2红花∶白花＝2 709∶3689
实验二：甲×丙→F1(红花)→F2红花∶白花＝907∶699
实验三：乙×丙→F1(白花)→F2白花
有关说法正确的是(　　)
A．控制该相对性状的基因数量至少为3对，最多是7对
B．这三个品系中至少有一种是红花纯合子
C．上述杂交组合中F2白花纯合子比例最低是实验三
D．实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为7/37
A　[由实验一数据可知，红花在F2中所占比例为27/64＝(3/4)3，可推得植物的花色性状至少受三对等位基因控制，实验一F1红花基因有三对杂合子；实验二中F1红花基因中有两对等位基因为杂合子；实验三中F1白花基因中有一对等位基因为杂合子。据实验一数据可知，植物花色性状受至少3对等位基因控制，而植物细胞共7对染色体，且控制该性状的基因独立遗传，故最多受7对等位基因控制，A正确；乙、丙杂交为白花，故乙、丙两个品系必为白花，而甲与乙、丙杂交获得F1的自交后代满足杂合子的自由组合分离比，故甲也不为红花，B错误；实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为(3＋3＋1)/64÷37/64＝7/37，实验二的F2白花植株中的纯合子的比例为3/7，实验三的F2白花植株中的纯合子比例为1/2，故F2白花纯合子比例最低的是实验一，比例最高的是实验三，C错误；实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为7/37，但白花植株中决定花色的基因至少存在一对隐性纯合子，故白花的自交后代均为白花，不发生性状分离，所以实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为100%，D错误。]
题型4　基因在染色体上位置的判断与探究
1．判断基因是否位于一对同源染色体上
以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表型，测交会出现两种表型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑同源染色体非姐妹染色单体的交换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
2．判断基因是否位于不同对同源染色体上
以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
3．判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
7．(不定项)(2021·唐山二模)某雌雄同体植物基因型为AaBb(A、a控制叶形，B、b控制花色)，研究人员通过测交或自交的方式来确定两对基因在染色体上的位置，相关叙述正确的是(　　)
A．若自交后代有2种表型，可确定基因在染色体上的位置
B．若测交后代有2种表型，可确定基因在染色体上的位置
C．若自交后代有3种表型，说明两对基因没有发生基因重组
D．若测交后代有4种表型，说明两对基因的遗传遵循自由组合定律
AC　[若自交后代有2种表型，则AB连锁，ab连锁，两对等位基因位于同一对染色体上，若Ab连锁，aB连锁，两对等位基因位于一对同源染色体上，自交后代的表型有3种，两对等位基因若位于2对同源染色体上时，自交后代的表型有4种，则若自交后代有2种表型，可确定基因在染色体上的位置，A正确；若测交后代有2种表型，则AaBb只能产生两种配子，可以确定两对基因完全连锁，但AaBb在染色体上的位置不能确定，可能是AB连锁，也可能是Ab基因连锁，B错误；若自交后代有3种表型，说明A和b基因连锁，AaBb能产生Ab和aB两种配子，说明两对基因位于同一对染色体上，故没有发生基因重组，C正确；若测交后代有4种表型，因不清楚表型比例，可能是AaBb两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，也有可能是AaBb两对等位基因位于一对同源染色体上，只是部分细胞在进行减数分裂时发生了互换，后代也产生了四种表型，D错误。]
8．(2021·曹县一中月考)科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入到了小麦体内，结果发现第一批植物自交后代耐盐∶不耐盐＝3∶1；第二批植物自交后代耐盐∶不耐盐＝15∶1。有关两批转基因植物基因导入的位置的判断正确的是(　　)
A．第一批小麦耐盐基因导入到了一对同源染色体上；第二批小麦基因导入到了两对同源染色体上
B．第一批小麦耐盐基因导入到了一条染色体上；第二批小麦基因导入到了两条非同源染色体上
C．第一批小麦耐盐基因导入到了一对同源染色体上；第二小麦基因导入到了两条非同源染色体上
D．第一批小麦基因导入到了一条染色体上；第二批小麦基因导入到了两对同源染色体上
B　[自交后代耐盐∶不耐盐＝3∶1，说明导入的基因遵循分离定律遗传，基因导入到了一条染色体上；自交后代耐盐∶不耐盐＝15∶1，说明导入的基因遵循自由组合定律遗传，基因导入到了两条非同源染色体上。]
9．(2021·福建选择考适应性测试)下列是关于果蝇眼色和翅型的相关研究。
(一)探究控制紫眼基因的位置
实验 P　纯合正常翅红眼×卷翅紫眼♀↓F1卷翅红眼　 229(117，♀112)正常翅红眼 236(120，♀116)
已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因(A/a)控制，卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，红眼和紫眼由等位基因(B/b)控制。
回答下列问题：
(1)红眼对紫眼为________(填“显性”或“隐性”)。
(2)控制眼色的基因不在X染色体上(不考虑XY同源区段)，判断依据是___________________________________________________。
(3)亲本卷翅紫眼雌蝇的基因型为________。
(4)从F1中选取合适的材料，设计一个实验证明控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上。
杂交组合为：______________________________________________。
预期结果为：_______________________________________________。
(二)研究性状与温度的关系
正常翅对残翅为显性。残翅果蝇相互交配后，将孵化出的幼虫一部分置于25 ℃的环境中培养，得到的果蝇全为残翅；另一部分在31 ℃的环境中培养，得到一些正常翅的果蝇(M果蝇)。
回答下列问题：
(5)用M果蝇与残翅果蝇杂交，后代在25 ℃下培养仍为残翅。可推测，M果蝇的基因型与残翅果蝇的基因型__________(填“相同”或“不同”)。
综合分析，说明环境、基因与性状的关系是__________________________。
[解析]　(1)亲本红眼与紫眼杂交，子代全为红眼，说明红眼是显性相状，紫眼是隐性性状。(2)如果控制眼色的基因在X染色体上(不考虑XY同源区段)，由于红眼对紫眼是显性，亲本控制眼色的基因组成为XBY×XbXb，则F1雄蝇基因型为XbY，全部为紫眼，雌蝇基因型XBXb，全部为红眼，与实验实际结果不吻合，所以果蝇控制眼色的基因位于常染色体上。(3)根据(2)分析，果蝇控制眼色的基因位于常染色体上，亲本基因型为BB×bb；根据分析，果蝇亲本关于翅型的基因型为aa×Aa，故亲本卷翅紫眼雌蝇基因型为Aabb，纯合正常翅红眼雄果蝇为aaBB。(4)已知“控制卷翅和正常翅的一对等位基因位于Ⅱ号染色体”，如果控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上，则两对基因的遗传遵循自由组合定律，因此可从F1中选择卷翅红眼雄果蝇(AaBb)×卷翅红眼(AaBb)雌果蝇，由于AA纯合致死，故后代卷翅红眼(AaB_)∶卷翅紫眼(Aabb)∶正常翅红眼(aaB_)∶正常翅紫眼(aabb)＝6∶2∶3∶1。如果该对基因在Ⅱ号染色体上，则两对基因连锁，则后代表型有2种，比例为2∶1。(5)M果蝇的正常翅性状若是由环境温度引起的，果蝇的基因型不变，仍为vv(设控制翅型的由V/v控制)；若是由遗传物质改变引起的，果蝇的基因型为Vv。为探究M果蝇产生的原因，让M果蝇与残翅果蝇杂交，后代在25 ℃下培养，若仍为残翅，则说明M果蝇的正常翅性状是不正常的孵化温度引起的，而不是遗传物质的改变造成的，M果蝇的基因型与残翅果蝇的基因型相同。由此可知，生物的性状表现是由基因和环境因素共同作用的结果。
[答案]　(1)显性
(2)如果在X染色体上，F1雄蝇都为紫眼(或F1雌雄蝇都为红眼，且雌性红眼∶雄性红眼比例为1∶1，与性别无关)
(3)Aabb
(4)杂交组合一：卷翅红眼雄果蝇×卷翅红眼雌果蝇
卷翅红眼∶卷翅紫眼∶正常翅红眼∶正常翅紫眼＝6∶2∶3∶1
杂交组合二：卷翅红眼果蝇×正常翅红眼果蝇
卷翅红眼∶卷翅紫眼∶正常翅红眼∶正常翅紫眼＝3∶1∶3∶1(写出其中一个杂交组合即可)
(5)相同　生物性状是基因与环境共同作用的结果
　
1．核心概念
(1)(必修2 P13)表型：生物个体表现出来的性状。
(2)(必修2 P13)基因型：与表型有关的基因组成。
(3)(必修2 P13)等位基因：控制相对性状的基因。
2．结论语句
(1)(必修2 P15)基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。
(2)(必修2 P32)自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
1．(2020·浙江7月选考)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是(　　)
A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表型
B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表型
C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表型
D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表型
B　[若De对Df共显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h完全显性，则Hh×Hh子代有2种表型；两对相对性状组合，则F1有8种表型，A错误。若De对Df共显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h不完全显性，则Hh×Hh子代有3种表型；两对相对性状组合，则F1有12种表型，B正确。若De对Df不完全显性，则Ded×Dfd子代有4种表型；若H对h完全显性，则Hh×Hh子代有2种表型；两对相对性状组合，则F1有8种表型，C错误。若De对Df完全显性，则Ded×Dfd子代有3种表型；若H对h不完全显性，则Hh×Hh子代有3种表型；两对相对性状组合，则F1有9种表型，D错误。]
2．(2020·浙江7月选考)某植物的野生型(AABBcc)有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：
杂交编号 杂交组合 子代表型(株数)
Ⅰ F1×甲 有(199)，无(602)
Ⅱ F1×乙 有(101)，无(699)
Ⅲ F1×丙 无(795)
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R。
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为(　　)
A．21/32　　　　　 B．9/16
C．3/8 D．3/4
A　[甲、乙、丙为稳定遗传突变体，即为纯合子，由杂交Ⅰ：AaBbCc×甲→无∶有≈3∶1，可知甲的基因型为AAbbcc或aaBBcc，由杂交Ⅱ：AaBbCc×乙→无∶有≈7∶1，可知乙的基因型为aabbcc，由杂交Ⅲ：AaBbCc×丙→无，可知丙中一定有CC，甲、乙、丙之间互相杂交，F1均无成分R，符合题意。假设甲的基因型为AAbbcc，取杂交Ⅰ子代中有成分R植株(1/2AABbcc和1/2AaBbcc)与杂交Ⅱ子代中有成分R植株(AaBbcc)杂交，其后代中有成分R植株(A_B_cc)所占比例为(1－1/2×1/4)×3/4＝21/32；假设甲的基因型为aaBBcc，取杂交Ⅰ子代中有成分R植株(1/2AaBBcc和1/2AaBbcc)与杂交Ⅱ子代中有成分R植株(AaBbcc)杂交，其后代中有成分R植株(A_B_cc)所占比例为3/4×(1－1/2×1/4)＝21/32，A正确。]
3．(2020·山东等级考)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因__________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是__________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为________________________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是________________________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。
[解析]　(1)据题干信息可知，品系M为雌雄同株，甲为雌株突变品系，因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts，Ts对ts为显性，因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株＝2∶1∶1，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，其产生的配子为Ats，抗螟雌雄同株的基因型为ATsts，其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts，二者杂交，子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts＝1∶1，表型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株＝1∶1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株＝3∶1∶3∶1，是(1∶1)(3∶1)的组合，说明两对基因独立遗传，因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知，抗螟∶非抗螟＝1∶1，雌雄同株∶雌株＝3∶1，由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育，再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、1/2ATsts、1/4Atsts，ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts，抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts，又含A基因的雄配子不育，因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts，因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
[答案]　(1)甲　雌雄同株
(2)是　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1
(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6
4．(2021·湖南选择性考试)油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当地降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。
回答下列问题：
(1)根据F2表型及数据分析，油菜半矮秆突变体S的遗传机制是
______________________________________________________________，
杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有________种结合方式，且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表型及比例，分为三种类型，全为高秆的记为F3 Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①②的F2基本一致的记为F3 Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3 Ⅲ。产生F3 Ⅰ、F3 Ⅱ、F3 Ⅲ的高秆植株数量比为 ________。产生F3 Ⅲ的高秆植株基因型为__________(用A、a；B、b；C、c……表示基因)。用产生F3 Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证自由组合定律？________。
[解析]　(1)根据杂交组合①②正反交的F2结果高秆∶半矮秆都约为15∶1，所以半矮秆为隐性遗传，且该性状是由非同源染色体上的两对隐性基因控制的，即只有基因型为aabb时表现为半矮秆，其他基因型均表现为高秆。杂交组合①中F1的基因型为AaBb，F1自交时雌雄配子有4×4＝16种组合方式。其细胞遗传学基础是减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)杂交组合①中F1的基因型为AaBb，产生的F2的基因型为AA_ _和_ _BB占F2中所有高秆植株的，它们自交后代都表现为高秆，所以属于F3 Ⅰ；F2中基因型为AaBb的植株自交，产生的后代高秆∶半矮秆＝15∶1，与杂交组合①②的F2基本一致，记为F3 Ⅱ，基因型为AaBb的植株占F2中所有高秆植株的；F2中基因型为Aabb和aaBb的高秆植株自交，产生的后代高秆∶半矮秆＝3∶1，与杂交组合③的F2基本一致，记为F3 Ⅲ，基因型为Aabb和aaBb的植株占F2中所有高秆植株的，故产生F3 Ⅰ、F3 Ⅱ、F3 Ⅲ的高秆植株的数量比为7∶4∶4。基因型为Aabb和aaBb的高秆植株相互杂交的子一代再自交才能验证自由组合定律，否则只能验证一对分离定律。
[答案]　(1)非同源染色体上的两对隐性基因控制的遗传　16　减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体的非等位基因自由组合　(2)7∶4∶4　Aabb、aaBb　不能
5．(2021·山东等级考改编)番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上，基因型为mm的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上，基因型为RR、Rr、rr的植株表型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成，导入H基因的转基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表达，喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代，F2中雄性不育植株所占的比例为____________。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为____________，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，则F2中可育晚熟红果植株所占比例为____________。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙，植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交，在形成配子时喷施NAM，F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因，则以上所得F1的体细胞中含有____________个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因，则H基因插入了______________所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因，则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是________________________________________________
___________________________________________________________________，
植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM，则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为____________。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个H基因，在不喷施NAM的情况下，利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案__________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)基因型为Mm的植株自交，F1中MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1，其中MM、Mm的植株表现为大花、可育，mm的植株只产生可育雌配子，故只有1/3MM和2/3Mm能够自交，则F2中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4＝1/6。雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育(Mm)晚熟红果(Rr)杂交种的基因型为MmRr，以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，即自由交配，两对等位基因自由组合，产生的配子有MR、Mr、mR、mr，比例为1∶1∶1∶1，则F1中有9种基因型，分别为：1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr，雌配子种类及比例为：MR∶Mr∶mR∶mr＝1∶1∶1∶1，雄配子种类及比例为：MR∶Mr∶mR∶mr＝2∶2∶1∶1，则F2中可育晚熟红果植株(基因型为M_Rr)所占比例为1/4×3/6＋1/4×3/6＋1/4×2/6＋1/4×2/6＝10/24，即5/12。
(2)已知细菌中的H基因控制某种酶的合成，导入H基因的转基因番茄植株中，H基因只在雄配子中表达，喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞，并获得转基因植株甲和乙，则H基因的可能位置有：插入了M基因所在的染色体上、插入了m基因所在的染色体上、插入了2号染色体以外的染色体上，植株甲和乙分别与雄性不育植株mm杂交，在形成配子时喷施NAM，则含H基因的雄配子死亡，F1均表现为雄性不育mm，说明含有M基因的雄配子死亡，即有H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因，以上所得F1均表现为雄性不育，说明F1的体细胞中含有0个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因，则H基因插入了M基因所在的染色体上，即H与M基因连锁。若植株乙的体细胞中含n个H基因，则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因，植株乙与雄性不育植株杂交，若不喷施NAM，则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个H基因，且H基因插入了M基因所在的染色体上，在不喷施NAM的情况下，以雄性不育植株mm为母本、植株甲HMm为父本进行杂交，雌配子种类为m，雄配子为HM、m，则子代中大花植株(基因型为HMm)即为与植株甲基因型相同的植株(或：利用雄性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)。
[答案]　(1)1/6　MmRr　5/12　(2)0　M基因　必须有1个H基因位于M所在染色体上，且2条同源染色体上不能同时存在H基因　1/2n　(3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交，子代中大花植株即为所需植株(或：利用雄性不育植株与植株甲杂交，子代中大花植株即为所需植株)
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