2023届高考生物二轮复习破译新情境——通过“DNA鉴定技术”，破解遗传类题目的应用问题学案

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破译新情境——通过“DNA鉴定技术”，破解遗传类题目的应用问题

“核心价值”命题“金线”(为什么考)
“知能素养”命题“银线”(考什么)
(1)DNA指纹技术在教材必修1、必修2中都有所提及，可用于亲子鉴定、侦查犯罪等方面。
(2)通过构建思维模型浸润“生命观念”“社会责任”等学科核心素养。培养学生知识迁移、发散思维和解答实际新情境问题的能力。
　　在高考中，DNA指纹技术常与人类遗传病、电泳图谱等知识结合考查。由于该技术涉及DNA的结构和复制、基因、遗传信息、限制酶、PCR技术、电泳等知识，逐渐成为了高考命题的热点。
(1)熟知DNA指纹技术的概念、原理、特点和应用。
(2)学会分析DNA指纹图谱。
(3)构建“破解DNA指纹技术类题目”的思维模型。

探究路径(一)　DNA指纹技术的应用

[见识新情境]
DNA指纹技术最早应用在一桩移民案中。
1985年，一个从加纳移民到英国的家庭中最小的儿子返回加纳探亲，当他回到英国后，海关发现他的护照被涂改了，因此认定这个孩子是“冒牌货”。警方邀请英国某大学的生物学家对这个孩子进行DNA指纹鉴别，结果证实，从遗传特征看，这个孩子是这家儿子的可能性是99.997%。这一结果促成了这一家人的团聚。
由于DNA指纹的高度特异性和稳定性，世界各国目前已经在罪犯确认、血缘鉴定、确定遇难者身份等方面广泛使用这项技术。
[追根于教材]
1．DNA分子的结构
(1)DNA分子由两条长链按____________方式盘旋成______结构。
(2)DNA分子外侧________________交替连接，构成基本骨架。
(3)DNA分子两条链中的碱基通过______连接成碱基对，遵循______________原则。
提示：(1)反向平行　双螺旋　(2)脱氧核糖和磷酸　(3)氢键　碱基互补配对
2．DNA分子的特性
(1)特定的空间结构及特殊的碱基配对原则，构成了DNA分子的_______性。
(2)_________________的千变万化，构成了DNA分子中遗传信息的多样性。
(3)碱基的_____________________，构成了DNA分子中遗传信息的特异性。
提示：(1)稳定　(2)碱基排列顺序　(3)特定排列顺序
3．为什么用DNA作亲子鉴定，而不用RNA?
提示：对于细胞生物来说，基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA分子具有特异性。
4．现在已知除了同卵双生的双胞胎外，每个人的DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，为什么？
提示：DNA分子具有多样性和特异性。
5．查阅资料回答，除了上述资料中提到的DNA指纹技术的应用以外，该项技术还有什么应用？
提示：除法学应用外，还有医学如病毒检测、疾病诊断、性别鉴定等，农业如遗传育种、食品检测等，只要是与生物有关的方面，都可以应用DNA指纹技术。

探究路径(二)　DNA指纹技术的工作原理
[见识新情境]
DNA指纹技术的工作原理如下：
(1)提取DNA：将送检的各种生物学检样(如毛发、血痕、人体组织等)所含的DNA提取出来。
(2)切割DNA：将提取出来的分子量较大的长链DNA，用特定的限制酶切割成许多长度不同的小片段。
(3)电泳分离：用凝胶电泳仪，对完全酶切后的DNA片段进行电泳，各酶切片段就会按其长度大小在电场中进行分离。
(4)变性：先用碱性溶液使凝胶板中分离开的双链DNA片段变性为单链片段，然后将凝胶板夹在尼龙膜中，使这些单链DNA片段印溃、转移并永久性地固定在尼龙膜上。
(5)DNA分子杂交：让放射性DNA探针与尼龙膜上的单链DNA片段进行分子杂交。
(6)放射显影：用放射性胶片与尼龙膜叠放，尼龙膜上的放射性探针便会发出X射线使胶片曝光，从而使杂交有探针的长度不同的DNA片段位置显影在胶片上。
这样的特征DNA片段条状图谱，便是DNA指纹(如图)。

[追根于教材]
1．“DNA指纹”是指什么？
提示：DNA中的碱基序列。
2．DNA探针实际是一种已知碱基序列的DNA片段。用DNA探针寻找基因所依据的原理是什么？
提示：碱基互补配对原则。
3．用DNA指纹技术作亲子鉴定时，孩子的DNA指纹图谱中的条带，一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，原因是什么？
提示：孩子的每一对同源染色体中的两条染色体，必定一条来自母方，一条来自父方。
4．提取某小孩和其母亲以及三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示，则该小孩的生物学父亲是_______(填字母)。

提示：B
5．分析如图1所示家族遗传系谱图，回答下列有关问题：
Ⅱ-7再次怀孕并生育一胎儿。对该家族部分成员的有关DNA用_______酶进行切割，分离结果如图2所示，由此DNA指纹图谱分析，该胎儿_____(填“患有”或“不患有”)甲病，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

提示：限制　患有　由图可知，Ⅰ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-7都患甲病，特有片段是C、Ⅰ片段，而胎儿也有，所以胎儿也患甲病


归纳建模
1．DNA指纹概念的理解
(1)人类基因组DNA中贮存着可供正常生存和遗传的信息。
(2)DNA中核苷酸的排列方式叫作序列，DNA序列中存在三种类型：单拷贝序列、中等程度重复序列和高度重复序列。
(3)在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心序列”，把核心序列串联起来作为分子探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有专一性和特征性，因人而异，被称为“DNA指纹”。
2．DNA指纹技术的特点
(1)特异性：不同的个体或群体有不同的DNA指纹图谱。同卵双胞胎的DNA指纹图谱完全相同。
(2)稳定性：同一个体无病变的不同组织，产生的DNA指纹图谱完全一致。
(3)多位点性：DNA指纹区中绝大多数区带是独立遗传的，因此一个DNA指纹能同时检测基因组中数十个位点的变异性。
(4)遗传性：DNA指纹图谱中的区带是可以遗传的，DNA指纹区带遵循孟德尔遗传方式，DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲的图谱中找到，若不能找到则是基因突变的结果。
3．DNA指纹图谱中条带的识别
图谱中位置、宽度、长短相同的条带，代表相同的遗传信息。

类题训练
1．下列关于DNA指纹技术的叙述正确的是(　 )
A．应用DNA指纹技术首先需用合适的DNA酶将待检测的样品DNA切成片段
B．切除的DNA片段可以用差速离心法进行分离
C．该技术利用了DNA分子的特异性
D．通过检测线粒体DNA可以鉴定父子关系
解析：选C　应用DNA指纹技术首先需用合适的限制酶将待检测的样品DNA切成片段，A错误；切除的DNA片段可以用电泳法进行分离，B错误；该技术利用了DNA分子的特异性，C正确；因为线粒体来自母方，所以通过检测线粒体DNA可以鉴定母子关系，D错误。
2．如图是一对夫妇和三个子女的部分DNA指纹图谱，下列分析错误的是(　 )

A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于一条染色体上
B．基因Ⅱ与基因Ⅳ可能位于一条染色体上
C．基因Ⅲ可能位于X染色体上
D．基因Ⅴ不可能位于Y染色体上
解析：选A　基因Ⅰ和基因Ⅱ，在三个子女体内并不同时存在，所以基因Ⅰ和基因Ⅱ不可能位于同一条染色体上，A错误。
3．STR是DNA分子上以2～6个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元，重复7～17次；X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元，重复11～15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是(　 )

A．筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B．为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进行检测
C．有丝分裂时，图中(GATA)8和(GATA)14分别分配到两个子细胞
D．该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2
解析：选C　由于单元的重复次数在不同个体间存在差异，即具有特异性，因此可用于亲子鉴定。筛选出的用于亲子鉴定的STR一定要具有特异性和稳定性，A正确；选择足够数量不同位点的STR进行检测，可提高个体的特异性，进而保证亲子鉴定的准确性，B正确；有丝分裂形成的子细胞的遗传物质和亲代细胞完全相同，所以每个子细胞均含有(GATA)8和(GATA)14，C错误；该女性只能遗传一条X染色体给其儿子，所以该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2，D正确。
4．依据如图所示的信息，回答下列问题。

(1)若在活细胞内发生图中“加热变性”的结果，必需有_________酶的参与。
(2)假设一模板链中含N个腺嘌呤脱氧核苷酸，通过上述操作能得到______种长度不同的脱氧核苷酸链。
(3)所得到的各种长度不同的脱氧核苷酸链之所以能通过电泳而发生分离，主要是依据它们的________差异。
(4)若用上述测序方法读出碱基G的位置，则必须加入带标记的____________________类似物。
(5)采用上述链终止法测定某一双链DNA中的全部碱基排序，你认为至少要按图中所示模式操作______次。
答案：(1)解旋　(2)N　(3)分子量　(4)鸟嘌呤脱氧核苷酸　(5)3[应用、创新考法增分训练](对应配套卷P196)

题组一　纵览探索历程，培养科学思维
1．科学家建立了一个蛋白质体外合成体系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液)。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是(　 )
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
解析：选C　翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，所以在人工合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，A正确；翻译需要核糖体的参与，所以人工合成体系中的细胞提取液含有核糖体，才能进行翻译过程，B正确；该实验以多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，则密码子为UUU……，在加入苯丙氨酸的试管中出现多肽链，证明反密码子为AAA的tRNA可携带苯丙氨酸，C错误；只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链，因此，该实验说明以多聚尿嘧啶核苷酸序列为模板合成的多肽链为多聚苯丙氨酸，D正确。
2．(2022·成都二模)自然选择有3种类型：①稳定选择，把种群中极端变异个体淘汰，保留中间类型；②分裂选择，把种群中极端变异个体按照不同方向保留，淘汰中间个体；③单向选择，在群体中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体。3种自然选择类型建模如图Ⅰ～Ⅲ，下列相关说法错误的是(　 )

A．进化过程中生存环境最稳定的可能是Ⅰ
B．Ⅱ中的自然选择是不定向的，可能形成两个物种
C．三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变
D．镰刀型细胞贫血症杂合个体对疟疾的感染率比正常人低属于单向选择
解析：选B　Ⅰ属于稳定选择，因此进化过程中生存环境最稳定的可能是Ⅰ，A正确；根据图Ⅱ可知，自然选择是定向的，B错误；自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变，C正确；根据题干“单向选择，在群体中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体”可知，镰刀型细胞贫血症杂合个体对疟疾的感染率比正常人低属于单向选择，D正确。
3．(2022·乐山一模)关于合成DNA的原料——脱氧核糖核苷酸的来源，科学家曾提出三种假说：①细胞内自主合成、②从培养基中摄取、③二者都有。为验证三种假说，设计如下实验：将大肠杆菌在15N标记的脱氧核糖核苷酸培养基中培养一代的时间，然后利用密度梯度离心分离提取的DNA，记录离心后试管中DNA的位置。图1～3表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确的是(　 )

A．若支持观点①，则实验结果为图3
B．若支持观点②，则实验结果为图2
C．若支持观点③，则实验结果为图1
D．大肠杆菌的DNA复制不遵循半保留复制原则
解析：选A　将大肠杆菌在15N标记的脱氧核糖核苷酸培养基中培养一代的时间，然后利用密度梯度离心分离提取的DNA，若合成DNA的原料是细胞内自主合成，则合成的DNA没有15N标记，离心后DNA均为14N，位于顶部，对应图3；若合成DNA的原料是从培养基中摄取，则得到的两个子代DNA分子是一条含15N，一条含14N，离心后位于中部，对应图1；若合成DNA的原料既可以细胞内自主合成，也可以从培养基中摄取，则合成的DNA的两条链一条含14N，另一条含14N和15N，离心后位于中部和顶部之间，对应图2，A正确，B、C错误。无论原核生物还是真核生物，DNA复制的方式都是半保留复制，D错误。

题组二　关注人体健康，体现责任担当
4．(2022·南昌模拟)如图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制，下列相关叙述错误的是(　 )

A．过程②中的mRNA乙酰化修饰，可以提高mRNA的稳定性
B．过程③发生在游离的核糖体上且需要相关酶和ATP的参与
C．发生转移的胃癌患者体内，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均较高
D．靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，可抑制癌细胞扩散
解析：选B　据题图分析可知，图中过程②中COL5A1基因转录形成的mRNA被乙酰化修饰，修饰的mRNA不易被降解，可以提高mRNA的稳定性，A正确；图中过程③为COL5A1蛋白的合成过程，该蛋白合成后需要分泌出细胞，分泌蛋白的合成场所是内质网上的核糖体，B错误；由图可知，在NAT10蛋白介导下，被乙酰化修饰的COL5A1基因转录形成的mRNA可以指导COL5A1蛋白的合成，而未被修饰的COL5A1基因转录形成的mRNA会被降解，而且COL5A1蛋白促进了胃癌细胞的转移，因此发生转移的胃癌患者体内，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均较高，C正确；靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，将会减少COL5A1蛋白的合成，同时利于COL5A1基因转录形成的mRNA的降解，可抑制癌细胞扩散，D正确。
5.(2022·南宁模拟)α-地中海贫血(简称α-地贫)是由血红蛋白中的α-珠蛋白合成异常引起的溶血性疾病。研究显示每条16号染色体上有2个α-珠蛋白基因(如图)，α-珠蛋白基因的个数与表现型的关系如下表。下列叙述正确的是(　 )
α-珠蛋白基因数量/个
4
3
2
1
0
表现型
正常
轻型α-地贫
中型α-地贫
重型α-
地贫
胎儿期死亡

A．α-珠蛋白基因缺失属于基因突变
B．一对轻型α-地贫的夫妇所生子女为重型α-地贫的概率是1/4
C．若一对夫妇均为中型α-地贫患者则其后代表现型可能有2种
D．一对中型α-地贫夫妇后代有重型患者，则该夫妇基因在染色体上的分布相同
解析：选C　α-珠蛋白基因缺失属于染色体上的基因片段丢失，属于染色体变异，A错误；轻型α-地贫有3个α-珠蛋白基因，因此其16号染色体其中一条正常，另一条上只有1个α-珠蛋白基因，这对夫妇产生的配子都有两种类型：只含1个α-珠蛋白基因和含2个α-珠蛋白基因，且比例是1∶1，他们的子女的α-珠蛋白基因数量是2个、3个、4个，因此为重型α-地贫的概率为0，B错误；若一对夫妇均为中型α-地贫患者，当这对夫妇的α-珠蛋白基因都只位于1条染色体上时，他们的子女的α-珠蛋白基因数量是2个(表现为中型α-地贫)、4个(正常)、0个(胎儿期死亡)，这样产生的后代表现型可能为2种，C正确；当该对中型α-地贫夫妇中的一方的2个α-珠蛋白基因只位于1条染色体上，另一方的2个α-珠蛋白基因分别位于2条染色体上时，后代可存在重型患者，这种情况下该夫妇基因在染色体上的分布不同，D错误。
题组三　引入科普情境，增长知识见识
6．(2022·伊犁一模)科学家在研究和鉴定一些动物谷胱甘肽过氧化酶的作用时发现了硒代半胱氨酸(非必需氨基酸)，并提出硒代半胱氨酸由密码子UGA编码，其结构和半胱氨酸类似，只是其中的硫原子被硒取代。最初，人们仅把UGA视为多肽合成的终止密码子，现在发现它在某些情况下也可以编码硒代半胱氨酸。下列叙述正确的是(　 )
A．硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA种类发生改变，tRNA的密码子中含有ACU碱基序列
B．正常情况下每个基因均含有终止密码子
C．多肽链中若含有1个硒代半胱氨酸，则其直接模板中可能含有两个UGA序列
D．反密码子与密码子的配对方式由tRNA上结合的氨基酸决定
解析：选C　正常情况下，三种终止密码子不编码氨基酸，tRNA的种类是61种，现在有一种终止密码子(UGA)编码硒代半胱氨酸，则tRNA的种类变为62种。根据密码子与反密码子碱基互补配对，编码硒代半胱氨酸的密码子是UGA，则tRNA中的反密码子是ACU，A错误；密码子位于mRNA上，正常情况下每个基因转录出的mRNA均含有终止密码子，B错误；翻译的直接模板为mRNA，编码硒代半胱氨酸需要UGA序列，若该mRNA的终止密码子为UGA，则该多肽链的直接模板中可能含有两个UGA序列，C正确；反密码子与密码子按碱基互补配对原则进行配对，与tRNA上结合的氨基酸无关，D错误。
7．(2022·包头模拟)微小核糖核酸(microRNA)是一类长约22个核苷酸的非编码RNA，广泛存在于各种生物中。microRNA通过与靶基因的mRNA结合阻断蛋白编码基因的表达，且microRNA与结直肠癌等肠道疾病关系密切。下列叙述正确的是(　 )
A．microRNA能与mRNA结合，前者上有反密码子，后者上有密码子
B．microRNA 可能会抑制肠道细胞内原癌基因或抑癌基因的表达
C．microRNA可在转录水平上对蛋白编码基因的表达进行调节
D．microRNA和靶基因mRNA通过磷酸二酯键结合形成局部双链
解析：选B　反密码子只存在于tRNA上，A错误；microRNA通过与靶基因的mRNA结合阻断蛋白编码基因的表达，且与结直肠癌等肠道疾病关系密切，说明microRNA可能会抑制肠道细胞内原癌基因或抑癌基因的表达，B正确；microRNA能与靶mRNA结合，而mRNA是翻译的模板，因此其可在翻译水平上对蛋白编码基因的表达进行调节，C错误；microRNA和靶基因mRNA通过氢键结合形成局部双链，D错误。
题组四　关注生产生活，分析解决问题
8．中国首创的人造麦类新作物八倍体小黑麦，由于具有品质佳、抗逆性强和抗病害等特点，在生产上有广阔的应用前景。其培育过程如图所示(其中A、B、D、R分别代表不同物种的一个染色体组)。下列有关叙述正确的是(　 )

A．将小黑麦的花粉粒进行花药离体培养得到的四倍体高度不育
B．图中秋水仙素抑制了杂种一细胞分裂过程中着丝点的分裂
C．普通小麦与黑麦杂交产生了后代，说明二者间不存在生殖隔离
D．杂种一的部分细胞染色体组数与小黑麦部分细胞染色体组数相同
解析：选D　将小黑麦的花粉粒进行花药离体培养得到的是单倍体，A错误。图中秋水仙素作用于杂种一的细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成，B错误。普通小麦与黑麦杂交产生的杂种一为ABDR，由于不存在同源染色体，减数分裂过程中不能正常的联会，无法产生正常的配子，故杂种一不育，说明普通小麦与黑麦存在生殖隔离，C错误。杂种一中处于有丝分裂后期的细胞中染色体组数为8个，其余细胞染色体组数为4个；小黑麦处于减数第二次分裂前期、中期和末期的细胞中染色体组数为4个，处于有丝分裂前期、中期和末期及减数第一次分裂及减数第二次分裂后期的细胞中染色体组数为8个，故杂种一的部分细胞染色体组数与小黑麦部分细胞染色体组数相同，D正确。
9．家蚕中雄蚕比雌蚕出丝率高且生丝质量好。蚕的受精卵颜色由10号常染色体上两对等位基因(A/a，B/b)控制，基因型为aaB_的受精卵为杏黄色；A_bb的受精卵为淡黄褐色；aabb的受精卵为白色；AaBb、AABb、AABB和AaBB等受精卵均为黑色。育种工作者用如图方法选择出雌蚕甲，以便根据受精卵颜色筛选雄蚕用于生产(减数分裂中具有同源区段的染色体联会后分离并移向细胞两极)。下列叙述错误的是(　 )

A．相对于原种雌蚕，雌蚕甲发生了染色体结构变异和数目变异
B．雌蚕甲产生含W染色体的配子比含Z染色体的配子少一条染色体
C．育种时雌蚕甲与基因型为aaBB的雄蚕杂交，需选择杏黄色受精卵用于生产
D．该育种过程通过人工选择获得优良品种，但该家蚕种群未发生进化
解析：选D　相对于原种雌蚕，雌蚕甲少了一条10号染色体，且10号染色体含基因A的片段易位到W染色体上，所以发生了染色体结构变异和数目变异，A正确；雌蚕甲少了一条10号染色体，且具有同源区段的染色体联会后分离并移向细胞两极，所以产生含W染色体的配子比含Z染色体的配子少一条染色体，B正确；育种时雌蚕甲(基因型为aBZWA)与基因型为aaBB的雄蚕杂交，后代为aaBBZZ和aBZWA，需选择杏黄色受精卵用于生产，C正确；该育种过程通过人工选择获得优良品种，会导致基因频率发生改变，所以该家蚕种群发生了进化，D错误。
10．(2022·南昌模拟)某学校实验小组在某种株高正常的野生型水稻(2n＝24)中获得了一株矮生型突变体(为某对基因发生突变引起)。将该植株与野生型纯合子杂交后，F1全为野生型，F1自交，F2中野生型∶矮生型＝3∶1。请回答下列问题：
(1)该矮生型突变体植株喷施赤霉素(二萜类酸物质)后株高恢复正常，可推测野生型正常株高的基因是通过________________________，从而控制植株的高度。该矮生植株的形成是野生型基因发生了________(填“显性”或“隐性”)突变的结果。
(2)当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体(能存活并可育，染色体数为2n－1)，这种变异属于________________变异，可用于基因的染色体定位。人工构建该种水稻的单体系(正常株高)应有________种单体。现有纯合正常株高的各种单体系，请利用题干中F2植株进一步探究矮生基因是否位于1号染色体上，写出实验方案及预期结果与结论。
实验方案：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期结果与结论：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若矮生基因位于1号染色体上，让矮生1号染色体单体与正常株高1号染色体单体杂交，F1野生型∶矮生型＝2∶1，出现这种性状分离比的原因是__________________________；若让F1自由交配，F2的表现型及比例为______________。
解析：(1)该矮生型突变体植株喷施赤霉素后株高恢复正常，赤霉素化学成分为二萜类酸物质，不是蛋白质，因此野生型正常株高的基因是通过控制与赤霉素合成有关酶的合成来控制赤霉素的合成，从而控制植株的高度。矮生型突变体植株与野生型纯合子杂交，F1全为野生型，说明矮生型属于隐性性状，因此该矮生植株的形成是野生型基因发生了隐性突变的结果。(2)当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体(染色体数目减少)时，该变异为染色体数目变异。当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体，该水稻有12对同源染色体，因此有12种单体。要利用题干中F2植株进一步探究矮生基因(隐性基因)是否位于1号染色体上，可以利用F2中矮生植株与正常株1号单体进行杂交(假设相关基因为A和a)，观察子代的表现型及比例。若矮生基因不位于1号染色体上，F2中矮生植株(aa)与正常株1号单体(AA)进行杂交，后代基因型为Aa，则子代全为正常株高。若矮生基因位于1号染色体上，F2中矮生植株(aa)与正常株1号单体(AO)进行杂交，后代基因型为Aa∶aO＝1∶1，则子代为野生型∶矮生型＝1∶1。(3)若矮生基因位于1号染色体上，矮生1号染色体单体的基因型为aO，正常株高1号染色体单体的基因型为AO，两者杂交，理论上，其后代的基因型以及比例为AO∶Aa∶aO∶OO＝1∶1∶1∶1，但后代野生型∶矮生型＝2∶1，说明不含1号染色体的个体(OO)不能存活。F1产生的配子种类以及比例为A∶a∶O＝1∶1∶1，让F1自由交配，F2中野生型的基因型为AA、Aa和AO，矮生型的基因型为aa和aO，因此野生型∶矮生型＝(1/3×1/3＋2×1/3×1/3＋2×1/3×1/3)∶(1/3×1/3＋2×1/3×1/3)＝5∶3。
答案：(1)控制与赤霉素合成有关酶的合成来控制赤霉素的合成　隐性　(2)染色体数目　12　将F2中矮生植株与正常株1号单体进行杂交，观察子代的表现型及比例　若子代全为正常株高，则矮生基因不位于1号染色体上；若子代为野生型∶矮生型＝1∶1，则矮生基因位于1号染色体上　(3)不含1号染色体的个体不能存活　野生型∶矮生型＝5∶3