19版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第一讲孟德尔的豌豆杂交实验一精选教案.docx

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19版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第一讲孟德尔的豌豆杂交实验一精选教案.docx

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19版高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第一讲孟德尔的豌豆杂交实验一精选教案

第一讲孟德尔的豌豆杂交实验

（一）

知识体系——定内容

核心素养——定能力

生命观念

通过对基因分离定律实质的分析，从细胞水平阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点

理性思维

理解利用假说—演绎法推理分离定律的过程及在解题中的应用，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力

科学探究

通过验证分离定律实验，掌握验证分离定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力

[基础知识·系统化]

知识点一　孟德尔遗传实验的科学杂交方法

1．用豌豆作遗传实验材料的优点

所具特点

相应优点

豌豆是自花传粉、闭花受粉植物

自然状态下都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析

豌豆品种间有许多易于区分的相对性状

实验结果易观察和分析

豌豆的生长周期短

短时间内获取后代，便于分析

豌豆的后代数目多

便于统计分析

2．孟德尔遗传实验的杂交方法与程序

3．与遗传实验有关的生物学知识

单性花

一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，如黄瓜的花

两性花

同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆的花

闭花受粉

花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程

父本和母本

不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本，接受花粉的植株叫作母本

知识点二　一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析

知识点三　基因的分离定律

[基本技能·问题化]

1．判断用豌豆进行遗传实验时操作的正误

（1）杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊（√）

（2）孟德尔研究豌豆花的构造，但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度（×）

（3）人工授粉后，应套袋（√）

（4）自交时，雌蕊和雄蕊都无须除去（√）

（5）孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合（×）

2．判断下列有关孟德尔假说—演绎说法的正误

（1）F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，此比例为雌、雄配子的数量之比（×）

（2）A和a、A和A、a和a均为等位基因（×）

（3）符合基因分离定律但F2并不一定出现3∶1的性状分离比（√）

（4）运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符（×）

（5）孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”（×）

（6）孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型（×）

3．在孟德尔的一对性状的杂交实验中，子一代只有高茎性状，子二代出现高茎∶矮茎≈3∶1的性状分离比，与此无关的解释是（　　）

A．子一代含有的控制矮茎的遗传因子没有表现出来

B．各个个体产生的雌雄配子数量相等

C．必须有足量的子二代个体

D．各种配子的活力和各个个体的适应环境能力相同

解析：

选B　孟德尔一对相对性状的杂交实验中，相关的解释为：

子一代中含有控制矮茎的遗传因子没有表现出来；后代必须有足够多的个体；子一代产生的各种配子的活力和各个个体的适应环境的能力相同。

4．观察下列图示，请思考：

（1）能正确表示基因分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？

其具体内涵是什么？

发生时间及细胞学基础是什么？

提示：

③可揭示分离定律实质，其内涵是：

控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离，其发生时间为减数第一次分裂后期，细胞学基础是“同源染色体分离”。

（2）图示基因分离过程适用范围如何？

提示：

该现象只发生于真核生物有性生殖时核基因的遗传。

考点一基因分离定律及其验证

1．理清遗传规律相关概念的联系

2．正确区分相同基因、等位基因与非等位基因

（1）相同基因：

同源染色体相同位置上控制相同表现型的基因。

如图中A和A。

（2）等位基因：

同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。

如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。

（3）非等位基因：

有两种情况。

一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。

3．澄清对分离定律理解及应用的两个易误点

（1）杂合子（Aa）产生雌雄配子数量不相等。

一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。

（2）符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比（针对完全显性）。

原因如下：

①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合该比例。

②某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。

[对点落实]

1．下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的有（　　）

①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状

②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子

③不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同

④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因

⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离，两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离

⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法

A．2项　　　　　　　B．3项

C．4项D．5项

解析：

选B　兔的白毛和黑毛是一对相对性状，狗的长毛和卷毛不是一对相对性状，①错误；具有一对相对性状的两纯合子杂交产生的子一代所表现的性状是显性性状，②错误；性状的表现是基因与环境相互作用的结果，基因型相同，环境不同，表现型不一定相同，③正确；同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因，如C和c，④正确；性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象，⑤错误；动物纯合子的检测，可用测交法，⑥正确。

2．（2018·邯郸模拟）孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。

下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是（　　）

A．豌豆是自花受粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦

B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离

C．解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且数量比接近1∶1

D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交

解析：

选A　豌豆是自花传粉植物，在杂交时，要严格“去雄”并“套袋”，进行人工授粉。

“四步”法理顺“假说—演绎”推理过程

[对点落实]

3．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是（　　）

A．生物的性状是由遗传因子决定的

B．由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离

C．若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1

D．若F1产生配子时遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1

解析：

选C　“假说—演绎法”中的“演绎”是根据假说进行的推理过程，孟德尔在发现分离定律时的演绎过程是设计测交实验并预测实验结果的过程。

4．（2018·衡阳六校联考）假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。

利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。

下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是（　　）

A．孟德尔提出的假说其核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”

B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程

C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验

D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质

解析：

选C　在孟德尔提出的假说的内容中，性状是由成对的遗传因子控制，而不是由位于染色体上的基因控制；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况，并据此设计和完成了测交实验；测交后代性状比为1∶1，是从个体水平证明基因的分离定律。

对分离定律的验证

[对点落实]

5．（2018·合肥检测）玉米中因含支链淀粉多而具有黏性（由基因W控制）的子粒和花粉遇碘不变蓝；含直链淀粉多不具有黏性（由基因w控制）的子粒和花粉遇碘变蓝色。

W对w完全显性。

把WW和ww杂交得到的种子播种下去，先后获取花粉和子粒，分别滴加碘液观察统计，结果应为（　　）

A．花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝

B．花粉、子粒各3/4变蓝

C．花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝

D．花粉、子粒全部变蓝

解析：

选C　WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww，该种子播种后发育成的植株产生含有W和w的花粉各占一半，所以花粉滴加碘液有1/2会变蓝，而该植株的子代，即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析，后代中WW和Ww遇碘不变蓝色，ww遇碘变蓝色。

6．若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是（　　）

A．所选实验材料是否为纯合子

B．所选相对性状的显隐性是否易于区分

C．所选相对性状是否受一对等位基因控制

D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法

解析：

选A　用于杂交的两个个体如果都是纯合子，验证孟德尔分离定律的方法是先杂交再测交或先杂交再自交，子二代出现1∶1或3∶1的性状分离比；如果不都是或者都不是纯合子，则可以用自交或者测交的方法来验证。

显隐性不容易区分容易导致统计错误，影响实验结果。

所选相对性状必须受一对等位基因控制，如果受两对或多对等位基因（位于两对或多对同源染色体上）控制，则符合自由组合定律。

如果不遵守实验操作流程和统计分析方法，实验结果的准确性就不能得到保证。

[类题通法]　“三法”验证分离定律

成立前提：

一对相对性状由一对同源染色体上的等位基因控制。

自交法

若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律

测交法

若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律

花粉

鉴定法

取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律

考点二分离定律的解题规律和方法

命题点

（一）　显隐性性状的判断方法与实验设计

1．已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。

以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是（　　）

A．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性

B．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性

C．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性

D．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性

解析：

选D　随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，由于子代牛的数量较少，不能判断显隐性关系。

[类题通法]　显隐性性状的判断方法与实验设计

（1）根据子代性状判断：

（2）合理设计杂交实验，判断性状的显隐性：

（3）根据遗传系谱图进行判断：

双亲表现正常，后代出现“患者”，则致病性状为隐性，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；双亲表现患病，后代出现“正常”，则致病性状为显性，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。

命题点

（二）　纯合子与杂合子的判断

2．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因（D、d）控制的完全显性遗传。

现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，请设计实验方案（后代数量足够多），以鉴别该紫花植株的基因型。

（1）实验程序：

第一步：

_______________________________________（填选择的亲本及杂交方式）；

第二步：

_______________________________________________________。

（2）结果预测：

①若第一步实验的子代出现性状分离，说明紫花植株为杂合子（Dd）；若

________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

根据实验结果预测中①的题干可知，第一步是让紫花植株自交，根据子代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。

如果是DD或dd，则子代全部为紫花；如果是Dd，则子代出现性状分离。

第二步是将紫花植株与红花植株杂交，如果子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；如果全为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。

答案：

（1）第一步：

紫花植株自交　第二步：

紫花植株与红花植株杂交

（2）①未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为DD或dd。

②若第二步子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；若子代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。

[类题通法]　纯合子、杂合子的判断方法

方法

实验设计

结果分析

测交法

→子代

若子代无性状分离，则待测个体为纯合子

若子代有性状分离，则待测个体为杂合子

自交法

待测个体

子代

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

花粉鉴定法

花粉

①若产生2种或2种以上的花粉，则待测个体为杂合子

②若只产生1种花粉，则待测个体为纯合子

单倍体育种法

待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株

①若得到两种类型的植株且数量基本相等，则说明亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子

②若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子

命题点（三）　基因型和表现型的判断

3．某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因（D、d）控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。

下列有关叙述错误的是（　　）

选择的亲本及杂交方式

预测子代表现型

推测亲代基因型

第一组：

紫花自交

出现性状分离

③

①

④

第二组：

紫花×红花

全为紫花

DD×dd

②

⑤

A.两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据

B．若①全为紫花，则④为DD×Dd

C．若②为紫花和红花的数量之比是1∶1，则⑤为Dd×dd

D．若③为Dd×Dd，则判定依据是子代出现性状分离

解析：

选B　紫花自交，子代出现性状分离，可以判定出现的新性状为隐性性状，亲本性状（紫花）为显性性状。

由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状；①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD；紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时，⑤为Dd×dd；子代出现性状分离，说明亲代的基因型为Dd×Dd。

[类题通法]　基因型和表现型的推导方法

（1）基因填充法：

先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。

（2）隐性纯合子突破法：

如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa），所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。

（3）分离比法：

子代表现型

亲本基因型组合

亲本基因型、表现型

全显

AA×__

亲本中至少有一个是显性纯合子

全隐

aa×aa

双亲均为隐性纯合子

显∶隐＝1∶1

Aa×aa

亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子

显∶隐＝3∶1

Aa×Aa

双亲均为杂合子

[典型图示]　图文结合突破自交与自由交配计算问题

杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况（如下表）：

杂合子

纯合子

显性纯合子

隐性纯合子

显性性状个体

隐性性状个体

所占比例

1－

－

＋

－

根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：

[问题设计]

（1）图中a、b、c依次为纯合子、显性（隐性）纯合子、杂合子所占比例曲线。

（2）在育种过程中，由该曲线得到的启示：

选育符合人们要求的显性个体时，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。

（3）杂合子（Aa）连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为（2n－1）/（2n＋1），杂合子比例为2/（2n＋1）。

[特别提醒]　自交和自由交配的不同

（1）自交：

基因型相同个体间的交配。

如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指：

2/3（AA×AA）、1/3（Aa×Aa），其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa，后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。

（2）自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况是：

：

AA、

Aa×

所求后代某基因型所占比例一般利用基因频率进行计算。

如群体中基因型情况为2/3AA、1/3Aa，不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6，根据遗传平衡定律，后代中：

AA＝

2＝

，Aa＝2×

＝

，aa＝

2＝

。

[对点落实]

4.将基因型为Aa的豌豆连续自交，将后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如图所示的曲线，据图分析，错误的说法是（　　）

A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例

B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例

C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小

D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化

解析：

选C　杂合子连续自交n代后，杂合子所占比例为（1/2）n，纯合子所占比例为1－（1/2）n，可知图中a曲线表示纯合子所占比例，b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例，c曲线表示杂合子所占比例。

5．已知牛的体色由一对等位基因（A、a）控制，其基因型为AA的个体为红褐色，aa为红色，在基因型为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。

现有一群牛，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2，且雌∶雄＝1∶1。

若让该群体的牛分别进行自交（基因型相同的雌雄个体交配）和自由交配，则子代的表现型及比例分别是（　　）

选项

自交

自由交配

红褐色∶红色＝5∶1

红褐色∶红色＝8∶1

红褐色∶红色＝3∶1

红褐色∶红色＝4∶1

红褐色∶红色＝2∶1

红褐色∶红色＝1∶1

红褐色∶红色＝4∶5

解析：

选C　先求出不同交配类型产生的后代的基因型及概率，然后再利用题意求出表现型的比例。

亲本的基因型及概率：

1/3AA、2/3Aa，雌∶雄＝1∶1，自交的子代中基因型AA占（1/3）×1＋（2/3）×（1/4）＝1/2，Aa占（2/3）×（1/2）＝1/3，aa占1/6；在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色（雄牛），1/2为红色（雌牛），因此，子代中红褐色个体占（1/2）＋（1/3）×（1/2）＝2/3，则红色占1/3，即红褐色∶红色＝2∶1。

求自由交配产生子代的基因型时，可利用配子的概率求解，亲本产生的雄（或雌）配子中：

A占2/3，a占1/3，则自由交配产生子代的基因型及概率：

AA的概率＝（2/3）×（2/3）＝4/9，Aa的概率＝2×（2/3）×（1/3）＝4/9，aa的概率＝（1/3）×（1/3）＝1/9；再根据前面的计算方法可知，子代的表现型及比例为红褐色∶红色＝2∶1。

[类题通法]　两种随机交配类型的解题技巧

（1）杂合子Aa连续随机交配n代，杂合子比例为1/2，显性纯合子比例为1/4，隐性纯合子比例为1/4。

（2）杂合子Aa连续随机交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子比例为

，杂合子比例为

。

微专题4

1．复等位基因问题

同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上的基因，称为复等位基因。

如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。

因为IA对i是显性，IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系如下表：

表现型

A型

B型

AB型

O型

基因型

IAIA、IAi

IBIB、IBi

IAIB

2．分离定律异常分离比的三大成因

（1）不完全显性：

Aa与AA表现型不同，杂合子（Aa）自交产生的子代中，性状分离比为1∶2∶1。

（2）存在致死现象：

隐性致死

隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症（红细胞异常，使人死亡）；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而因不能进行光合作用而死亡

显性致死

显性基因具有致死作用，如人的神经胶质基因（皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状）。

显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1

配子致死

指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象

合子致死

指致死基因在胚胎时期发生作用，从而不能形成活的个体的现象

（3）从性遗传：

由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，如绵羊的有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子（Hh）中，公羊表现为有角，母羊则表现为无角。

3．表型模拟问题

生物的表现型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合的现象。

如果蝇长翅（V）和残翅（v）的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：

温度

表现型

基因型　　　　　　

25℃（正常温度）

35℃

VV、Vv

长翅

残翅

[题点突破]

题点

（一）　复等位基因问题

1．（2018·西安八校联考）研究发现，豚鼠毛色由以下等位基因决定：

Cb—黑色、Cs—银色、Cc—乳白色、Cx—白化。

为确定这组基因间的关系，进行了部分杂交实验，结果如表，据此分析下列选项正确的是（　　）

组别

亲代表现型

子代表现型

黑

银

乳白

白化

黑×黑

黑×白化

乳白×乳白

银×乳白

A．两只白化的豚鼠杂交，后代不会出现银色个体

B．该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种

C．无法确定这组等位基因间的显性程度

D．两只豚鼠杂交的后代最多会出现4种毛色

解析：

选A　亲代黑×黑→子代出现黑和白化，说明黑（Cb）对白化（Cx）为显性。

亲代乳白×乳白→子代出现乳白和白化，说明乳白（Cc）对白化（Cx）为显性。

亲代黑×白化→子代出现黑和银，说明银（Cs）对白化（Cx）为显性，故两只白化的豚鼠杂交，后代不会出现银色个体。

该豚鼠群体中与毛色有关的基因型有10种。

根据四组交配亲子代的表现型关系可以确定显性程度为Cb（黑色）>Cs（银色）>Cc（乳白色）>Cx（白化）。

由于四种等位基因间存在显隐性关系，两只豚鼠杂交的后代最多会出现3种毛色。

2．（2018·潍坊检测）某植物的花色有红色、蓝色、黄色和白色4种，受一组复等位基因控制，控制情况为：

TA控制红色素的合成，TB控制黄色素的合成，TC控制蓝色素的合成，TD控制白色素的合成，含有相应色素植株开相应颜色的花。

回答下列问题：

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