2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版 第四单元　专题突破4　减数分裂与可遗传变异的关系含答案

2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版第四单元专题突破4减数分裂与可遗传变异的关系含答案专题突破4减数分裂与可遗传变异的关系课标要求1.阐明减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。考情分析减数分裂与可遗传变异2023·湖南·T92023·山东·T62022·重庆·T202022·山东·T82021·河北·T7题型一减数分裂与基因突变基本模型可导致一条染色体的姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代。典例突破1．(2023·湖南，9)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是()A．父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变答案B解析假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患该病的男孩，B符合题意；因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。2．(2024·徐州高三检测)如图表示基因型为Aa的某哺乳动物体内一个细胞中部分染色体及基因组成示意图(未发生染色体变异)。据图分析，下列有关叙述正确的是()A．图中共有7条染色单体B．等位基因的分离只能发生在图示所处时期C．该细胞发生了基因突变，2号染色体上的基因A突变为aD．该细胞分裂完成直接产生的精子基因型是aY、aY、aX和AX答案C解析题图为哺乳动物体内一个细胞处于减数分裂Ⅰ后期的图像，此时每条染色体均含有两条染色单体，因此图中共有8条染色单体，A错误；图中的基因发生了基因突变，导致同一条染色体上带有两个不同的等位基因，此时等位基因的分离也可以发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；该细胞分裂完成直接产生的是次级精母细胞，D错误。题型二减数分裂与基因重组基本模型1.非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组。在减数分裂Ⅰ后期，可因同源染色体分离、非同源染色体自由组合而出现基因重组如A与B或A与b组合。2．同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换导致基因重组。例如原本A与B组合、a与b组合，经重组可导致A与b组合、a与B组合。典例突破3．一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂。下列说法错误的是()A．若某细胞中无染色单体，且基因组成为AAXBXB，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期B．若产生的精子AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则是减数分裂Ⅰ后期基因自由组合的结果C．处于减数分裂Ⅰ后期和处于减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体组数相同，但核DNA数不同D．若产生了一个AaXB的精子，与该精子同时产生的另三个精子为AaXB、Y、Y答案B解析减数分裂过程中，若某细胞无染色单体，且基因组成为AAXBXB，说明该细胞着丝粒已经分裂，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，A正确；正常情况下，一个精原细胞减数分裂只能产生4个共2种类型的精子，若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能是减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，B错误；在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体组数都与体细胞中的染色体组数相同，但减数分裂Ⅱ后期的核DNA数是减数分裂Ⅰ后期核DNA数的一半，C正确；若产生了一个AaXB的精子，说明减数分裂Ⅰ后期A、a基因所在的同源染色体未分离，故与该精子同时产生的另三个精子为AaXB、Y、Y，D正确。4.(2024·盐城高三模拟)如图为某细胞进行减数分裂时发生的染色体行为。下列有关叙述错误的是()A．发生的时期是减数分裂Ⅰ前期B．雌果蝇体内可能发生这种变化C．等位基因A与a的分离发生在减数分裂ⅡD．该细胞分裂完成后可产生4种基因型的子细胞答案C解析据题图可知，该细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，该行为发生在减数分裂Ⅰ前期，A正确；雌雄果蝇都能进行减数分裂，图示染色体行为可发生在雄果蝇体内，也可发生在雌果蝇体内，B正确；等位基因A与a的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，C错误；发生图示染色体行为的细胞可产生AB、Ab、aB、ab共4种基因型的子细胞，D正确。题型三减数分裂与染色体变异的有关分析基本模型1．减数分裂异常导致配子种类变化的规律(1)如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常。如图所示：从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅰ异常，则染色体数目增多的细胞内会存在等位或相同基因。(2)如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。如图所示：从基因型的角度分析：若减数分裂Ⅱ异常，则染色体数目增多的细胞内会存在相同基因。2．XXY与XYY异常个体的成因分析(1)XBXb×XBY→形成XbXbY的原因可能为：次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时含有b的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体进入同一子细胞，最终产生了含有XbXb的卵细胞。(2)XBXb×XBY→形成XBXBY的原因可能为：①初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期时，X、Y同源染色体未分离，最终产生了含有XBY的精细胞，最终与XB的卵细胞结合。②次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期时，含有B的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极，最终产生了含有XBXB的卵细胞。(3)XBXb×XBY→形成XBYY的原因可能为：次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时，Y染色体着丝粒分裂形成的两条Y染色体未移向细胞两极，最终产生了含有YY的精细胞，最终与XB的卵细胞结合。典例突破5．(2021·河北，7)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是()A．①细胞减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会B．②细胞经减数分裂形成的配子有一半正常C．③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子D．①细胞和②细胞的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到答案C解析①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞中多了一条含a的染色体，经减数分裂形成的配子有一半正常，一半异常，B正确；③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，配子基因型为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①细胞发生了染色体结构变异中的易位，②细胞发生了染色体数目变异，理论上通过光学显微镜观察细胞中染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以，D正确。6．(2023·山东，6)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是()A．卵细胞基因组成最多有5种可能B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或eeC．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能答案C解析正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、__(表示没有相应的基因)、E、e，若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为__，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、__，B错误；若卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e或ee、__，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee，第一极体为EE或Ee，第一极体产生的第二极体为E或e，D错误。课时精练1.某二倍体高等动物的一个卵原细胞中，两对等位基因位于一对同源染色体上(如图)。若在减数分裂过程中，这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次互换(不考虑发生突变)，形成的次级卵母细胞分裂得到一个基因型为mn的卵细胞和一个极体，则该极体的基因型不可能是()A．MNB．MnC．mND．mn答案A解析若发生互换的位点为N，则产生mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmNn，卵细胞为mn，则极体为mN；若发生互换的位点为M，则产生mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为Mmnn，卵细胞为mn，则极体为Mn；若发生互换的位点不是M和N，则产生mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmnn，卵细胞为mn，则极体为mn。综上所述，A符合题意。2．(2024·江苏海安高级中学高三月考)果蝇(2n＝8)的某一个精原细胞进行减数分裂时发生了一次异常，现分别检测了其分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量，结果如图。下列叙述正确的是()A．图中①②③分别表示染色体、核DNA、染色单体B．该精原细胞在减数分裂Ⅰ后期发生了异常C．该精原细胞最终形成正常精细胞与异常精细胞之比为1∶1D．该精原细胞最终形成的精细胞中均不存在同源染色体答案B解析分析题图可知，根据T3时期②的数量为0，故可判断出②表示染色单体，结合T1时期①∶②∶③＝1∶2∶2，可知①表示染色体，②表示染色单体，③表示核DNA，A错误；T1时期可表示减数分裂Ⅰ，由于T2时期①②③的数量分别是5、10、10，说明减数分裂Ⅰ后期出现了异常，一对同源染色体移向了一个次级精母细胞中，产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞，它们进行正常的减数分裂Ⅱ，最终形成的4个精子中染色体数目分别是3、3、5、5，没有一个精子的染色体数目是正常的，B正确，C错误；由于一对同源染色体未分离，故该精原细胞最终形成的精细胞中有的存在同源染色体，D错误。3．(2024·长春高三期末)某哺乳动物(2n＝8)的基因型为HhXBY，图1是该动物体内某细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞①～⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是()A．图1细胞中同时存在X、Y染色体B．图1细胞中的基因h和H位于一条染色体上是基因重组的结果C．图2中含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥D．图2中正在进行核DNA复制的细胞有④⑤⑥答案C解析图1中有4条染色体，8条姐妹染色单体，没有同源染色体，处于减数分裂Ⅱ时期，不能同时存在X、Y染色体，A错误；哺乳动物的基因型为HhXBY，图1所示细胞中染色体含有H也有h，说明h可能来自基因突变或者在减数分裂Ⅰ时发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，B错误；图2中，细胞①②染色体数目为n，只含有一个染色体组，细胞③染色体数和核DNA分子数都是2n，可能处于减数分裂Ⅱ后期，或者为精原细胞，细胞中有两个染色体组，细胞④⑤染色体数为2n，核DNA分子数在2n～4n，处于分裂间期，细胞中有两个染色体组，细胞⑥染色体数为2n，核DNA分子数为4n，处于减数分裂Ⅰ或有丝分裂前、中期，细胞中有两个染色体组，细胞⑦染色体数和核DNA分子数都为4n，处于有丝分裂后期、末期，细胞中有四个染色体组，所以含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥，C正确；正在进行核DNA复制的细胞核DNA数目处在2n和4n之间即细胞④⑤，D错误。4.如图为基因型为AaBB的某二倍体生物体(2n＝4)的一个正在分裂的细胞局部示意图。据图分析，下列相关叙述正确的是()A．图示细胞产生的次级卵母细胞中一定存在A、a基因B．该时期细胞内有6条染色单体和6个核DNA分子C．若不考虑其他变异，该细胞能得到2种或4种成熟的生殖细胞D．若含B基因的染色体DNA在复制前被3H完全标记，则产生的子细胞都含3H答案D解析若发生的是基因突变，图示未绘出的一极只存在A、a两种基因中的一种，A错误；该时期细胞内染色单体数和核DNA分子数均为8，B错误；该细胞完成减数分裂能得到1种成熟的生殖细胞(形成1个卵细胞)，C错误；若B基因所在的染色体在DNA复制前全被3H标记，则此细胞产生的子细胞均含有3H，D正确。5.如图为某高等动物(基因型为AaBb)细胞减数分裂不同时期的模式图，①和②是相互交换的染色体片段。下列叙述错误的是()A．图甲所示细胞继续分裂过程中可能发生等位基因分离B．两图所示细胞，可能来自于同一个精原细胞C．图甲细胞的基因组成可能为AABbbD．在产生乙细胞的整个过程中，中心体要进行2次复制答案C解析图中细胞在形成的过程中，发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，姐妹染色单体上可能含有等位基因，故甲所示细胞继续分裂可能发生等位基因的分离，A正确；根据图甲、乙中染色体的形态(互为同源染色体)可知，甲、乙细胞可能来自同一个精原细胞，B正确；甲细胞中B(b)的总数不可能为3个，C错误。6．如图是某动物的部分细胞分裂示意图及细胞增殖过程中染色体数、染色单体数、核DNA数的变化情况。据图分析，下列叙述正确的是()A．甲、乙、丙可发生在同一个细胞分裂过程中B．图丁中a、b、c分别表示核DNA、染色单体、染色体C．甲、乙、丙所处时期分别对应图丁中Ⅱ、Ⅳ、ⅠD．与乙同时产生的细胞分裂示意图为答案D解析甲、乙、丙分别处于减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期、有丝分裂后期，它们不可能发生在同一个细胞分裂过程中，A错误；根据图丁中a、b、c的数目变化可知，a、b、c分别表示染色体、染色单体、核DNA，B错误；图丁中，Ⅰ可表示有丝分裂前的分裂间期(G1期)或减数分裂前的间期(DNA复制前)或减数分裂Ⅱ后期，Ⅱ可表示减数分裂Ⅰ或有丝分裂前、中期，Ⅲ可表示减数分裂Ⅱ前、中期，Ⅳ可表示减数分裂Ⅱ完成形成的子细胞，C错误；根据甲和乙中的染色体形态，可以确定与乙同时产生的细胞中染色体与乙细胞互补，D正确。7.人体中一个基因型为AAXBXb的卵原细胞，在完成一次减数分裂后，产生了基因型分别为AaXb(卵细胞)、AXB、AXB和Xb的子细胞，此过程中染色体数量与核DNA数量比值的变化如图所示。下列相关叙述正确的是()A．细胞在bc段发生了基因突变，染色体数目加倍B．处于cd段的细胞中无四分体，有92条染色体C．细胞在de段发生同源染色体分离，细胞内染色体数目加倍D．次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生了染色体数目变异答案D解析分析曲线图可知，该曲线表示卵原细胞染色体数与核DNA分子数的比值随细胞减数分裂各时期的变化曲线。DNA复制前，染色体数/核DNA数＝1；DNA复制后，染色体数/核DNA数＝1/2；着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开，染色体数/核DNA数＝1。由此可见，bc段完成核DNA分子的复制，发生了基因A突变成基因a，但染色体数目并没有加倍，A错误；cd段细胞表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期、中期，减数分裂过程中会出现四分体，不会出现92条染色体，B错误；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，即(cd段)，de段发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，导致细胞中染色体数目暂时加倍，C错误；分析子细胞的基因型可知，两个极体均含基因A，卵细胞含Aa，一个极体不含A和a，说明次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中Aa所在的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体未移向细胞两极，发生了染色体数目变异，D正确。8.(2022·重庆，20)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa)，需进行遗传筛查。不考虑基因突变，下列推断正确的是()A．若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定是24B．若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定是23C．若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病D．若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病答案D解析若减数分裂Ⅰ异常，减数分裂Ⅱ正常，可形成染色体数目为24条的第一极体和染色体数目为22条的次级卵母细胞，次级卵母细胞形成的第二极体和卵细胞染色体数目都是22条，A错误；若减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ异常，次级卵母细胞分裂异常可形成染色体数目为22条或24条的卵细胞，B错误；若减数分裂正常，由于之前的互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因，故第二极体X染色体有1个a基因，卵细胞中可能携带A基因，则所生男孩可能不患病，C错误；若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，不考虑基因突变，则次级卵母细胞中有两个a基因，卵细胞中也会携带a基因，则所生男孩一定患病，D正确。9．(2022·山东，8)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为()A．6；9B．6；12C．4；7D．5；9答案A解析基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A、a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。10．(2024·无锡高三模拟)某二倍体高等哺乳动物(2n＝6)雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图所示。下列叙述错误的是()A．图中所示分裂过程只发生在该动物某种器官内B．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBXA、AbY、aBX、bYC．图示细胞中有四分体，含6条染色体，核DNA分子数为12D．该细胞由图示状态继续完成分裂过程，会出现均等分裂现象答案C解析图中所示分裂过程为减数分裂，只发生在该动物某种器官内，即精巢内，A正确；该细胞发生了易位，分裂形成的配子的基因型为aBXA、AbY、aBX、bY，B正确；图示细胞中同源染色体正在分离，没有四分体，有6条染色体，核DNA分子数为12，C错误；该二倍体高等动物为雄性个体，所以该细胞由图示状态继续完成分裂过程，会出现均等分裂现象，D正确。11．如图中甲、乙为一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个细胞，下列叙述正确的是()A．图甲细胞中存在A、a基因可能是因为同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换或基因突变B．图甲细胞分裂结束形成的每个子细胞中各含有两个染色体组C．图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞或极体D．图乙细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同答案D解析该生物的基因型为AaBb，而图甲次级精母细胞含有A和a基因，图乙次级精母细胞含有a和a基因，可见，图甲次级精母细胞中a基因是A基因突变形成的，A错误；图甲细胞分裂形成的子细胞只含有一个染色体组，B错误；精原细胞减数分裂不能形成极体，图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞，C错误。12．(2024·广州高三调研)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为如图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因。下列叙述错误的是()A．细胞②和③含有的DNA分子数相等B．该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或HhrrC．细胞①形成过程中发生了基因突变和基因重组D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别有2、1、2、0答案A解析细胞②和③含有的核DNA分子数相等，但细胞质中也有DNA，故两者的DNA分子数不一定相等，A错误；据题图可知，细胞①发生了H和h的互换(基因重组)，且发生了R、r的基因突变，该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr，B、C正确；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不移向细胞同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，如果含有32P的2条染色体移向细胞同一极，则形成的细胞⑥和⑦中含32P的核DNA分子数为2、0，即细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、2、0，D正确。13．(2024·大同高三联考)小鼠的性别决定方式为XY型。当小鼠细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有1条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如图所示，雌鼠在形成卵细胞的时候，使已经形成的巴氏小体再次展开，转变回原始的形态，而常染色体无此现象。下列说法错误的是()A．利用显微镜观察巴氏小体可用甲紫溶液或醋酸洋红液进行染色后观察B．若一只小鼠的性染色体组成为XO，不会形成巴氏小体C．巴氏小体能用来区分正常小鼠的性别，若在体细胞观察到巴氏小体，则可判断该小鼠为雌性D．两只小鼠交配生出了一只含巴氏小体的雄鼠，则这只雄鼠出现的原因是父方形成了异常的精子答案D解析含巴氏小体的雄鼠性染色体组成为XXY，可能是正常卵细胞与异常XY型精子受精，也可能是XX型异常卵细胞与正常Y型精子结合，D错误。14．(2024·重庆巴蜀中学高三校考)某作物的F1自交形成自交胚的过程如图中途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因，获得N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程如图中途径2。下列相关叙述错误的是()A．与途径1相比，途径2形成精子过程中，不会发生基因重组B．途径1和途径2形成精子过程中，细胞内染色单体数最多分别为8、8C．若考虑n对独立遗传的等位基因，则理论上，克隆胚与N植株基因型相同的概率是1/2nD．克隆胚的形成过程中，不会出现同源染色体的配对和分离答案C解析该克隆属于无性繁殖，不改变遗传物质，则理论上，克隆胚与N植株基因型相同的概率是100%，C错误。15.某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb，如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是()A．出现图示现象的原因是发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间发生互换，导致了A和a基因重组B．若发生的是显性突变，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和AbC．若发生的是同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和abD．图示细胞的每个核DNA中脱氧核苷酸数目和磷酸二酯键数目相等答案C解析姐妹染色单体上出现的应该是相同的基因，现在出现A、a，可能是基因突变，也可能是同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换，导致了A或a与染色体上其他非等位基因的重组，A错误；若发生的是显性突变，则说明该细胞的基因型为AAAaBBbb，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和Ab，也可能是AB、AB、Ab和ab，B错误；若发生的是同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则说明该细胞的基因型为AAaaBBbb，则该初级精母细胞产生的配子基因型可能为AB、aB、Ab和ab，C正确；核DNA是双链结构，脱氧核苷酸数目比磷酸二酯键数目多，D错误。第24课时一对相对性状的杂交实验课标要求阐明有性生殖中基因的分离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。考情分析1.孟德尔一对相对性状的杂交实验2022·全国甲·T322.孟德尔遗传实验的科学方法2022·广东·T52021·海南·T43.性状分离比的模拟实验2021·浙江6月选考·T18考点一豌豆用作遗传实验材料的优点1．豌豆用作遗传实验材料的特点及优势豌豆的特点优势自花传粉，闭花受粉，自然状态下一般都是纯种用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代实验结果易于观察和分析花较大易于做人工杂交实验子代个体数量较多用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小2.孟德尔遗传实验的杂交操作3．相关概念(1)去雄：除去未成熟花的全部雄蕊。(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。(3)性状是指生物的形态结构、生理特征、行为习惯等具有的各种特征。有的是形态特征(如豌豆种子的颜色、形状)，有的是生理特征(如人的ABO血型，植物的抗病性、耐寒性)，有的是行为方式(如狗的攻击性、服从性)，等等。判断正误(1)豌豆是自花传粉植物，杂交实验过程中免去了人工授粉的麻烦(×)提示豌豆是两性花、自花传粉植物，因此在杂交实验过程中需要进行人工授粉。(2)豌豆在杂交时，父本需要人工剪除雌蕊(×)提示利用豌豆进行杂交实验时，需要对母本进行去雄处理，而父本不需要处理。(3)去雄是指在父本的花成熟后将全部雄蕊去除(×)提示去雄是指在母本花蕾期将全部雄蕊去除。(4)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(×)提示豌豆自花传粉、闭花受粉，要在花粉成熟前去雄，花粉成熟后人工授粉。所以在人工授粉时需要研究豌豆花的构造，考虑雌蕊、雄蕊的发育程度。(5)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交(×)提示豌豆在开花时就已经完成传粉，达不到实验的目的，故孟德尔实验应该在花蕾期就进行去雄，等花粉成熟后人工授粉，以实现亲本的杂交。除豌豆外，玉米也可以作为遗传实验的材料，图1为豌豆花的结构及相关授粉过程，图2为玉米花序与受粉方式模式图：(1)豌豆为雌雄同株且为两性(填“单性”或“两性”)花。玉米为雌雄同株且为单性(填“单性”或“两性”)花。(2)图1中豌豆母本去雄要在花蕾期(花粉成熟前)进行的原因是豌豆为自花传粉植物，如果花成熟了，花瓣开放了，此时已经完成了自花传粉(自交)过程，达不到杂交的目的。(3)图2两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于杂交(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。(4)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为套袋→人工授粉→套袋。(5)除了豌豆之外，果蝇、玉米和拟南芥也常作为遗传的实验材料，它们都有哪些共同优点？提示①相对性状明显，有利于观察；②繁殖周期短，节省研究时间；③子代数目多，便于统计分析；另外拟南芥、果蝇还有染色体少的优点；玉米是雌雄同株且为单性花，便于人工授粉。考向一豌豆用作遗传实验材料的优点1．(2024·连云港高三模拟)如图一为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图，图二是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是()A．豌豆的传粉方式是自花传粉，豌豆在自然条件下一般都是纯种B．若用玉米做杂交实验，不需要操作①C．图一中红花是母本，白花是父本D．玉米和豌豆都是雌雄同株植物，它们的性别由性染色体决定答案D解析玉米和豌豆都是雌雄同株植物，没有性染色体，D错误。2．有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物人工杂交的说法，错误的是()A．对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄B．对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→人工授粉→套袋C．无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋D．提供花粉的植株称为父本答案B解析对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄，防止其自交影响实验结果，A正确；对单性花的植物进行杂交时，不需要进行去雄操作，B错误；无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋，以防止外来花粉干扰，C正确；提供花粉的植株称为父本，D正确。考点二一对相对性状的杂交实验1．一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析2．分离定律的实质(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围(2)分离定律实质与各种比例的关系3．分离定律的应用(1)农业生产：指导杂交育种①优良性状为显性性状：利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种。(2)医学实践：分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。判断正误(1)“具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1自交得F2，其表型之比接近3∶1”属于观察到的现象(√)(2)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”(×)提示孟德尔所作假设的核心内容是“生物体形成配子时成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中”。(3)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状，且性状比例接近1∶1”属于演绎推理内容(√)(4)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(×)提示孟德尔巧妙设计的测交方法既能用于检测F1的基因型，也能用于检测F1产生配子的种类及比例。(5)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质(×)提示F2的表型比为3∶1的结果是由F1等位基因分离导致的，因此最能说明基因分离定律实质的是F1产生两种比例相等的配子。(6)基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ时染色单体分开(×)提示基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ时同源染色体分离，而不是染色单体在减数分裂Ⅱ后期分开。(7)基因分离定律发生在下图的过程①②中(√)如图为豌豆杂交实验中部分遗传图解，请结合相关信息思考下列问题：F1高茎(Dd)F2 ↓雄配子雌配子1/2D1/2d1/2D1/4DD高茎1/4Dd高茎1/2d1/4Dd高茎1/4dd矮茎(1)上述杂交实验结果是否能否定融合遗传？提示能，因为F2出现了性状分离现象。(2)若F1所产生的雄配子D∶d＝2∶1，雌配子D∶d＝2∶1,则F2中高茎∶矮茎＝8∶1。(3)若D对d为不完全显性，杂合子表现为中等高度茎，则F2中的表型及比例为高茎∶中等茎∶矮茎＝1∶2∶1。(4)若F2中只得到4株豌豆，则高茎与矮茎的数量比例一定为3∶1吗？不一定。(5)结合上述问题分析，孟德尔一对相对性状的杂交实验中，实现3∶1的分离比必须同时满足的条件包括②③④⑤⑥(填序号)。①F1体细胞中各基因表达的机会相等②F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同③雌、雄配子结合的机会相等④F2不同基因型的个体的存活率相等⑤等位基因间的显隐性关系是完全的⑥观察的子代样本数目足够多(6)在基因分离定律的现代解释中决定分离比3∶1出现的最核心的内容是等位基因随着同源染色体的分开而分离。(7)测交实验过程是假说—演绎法中的“演绎”过程吗？测交必须让F1与隐性纯合子杂交的原因是什么？测交实验能否用来判断显隐性关系？提示不是，演绎不等同于测交实验，前者只是推理过程，后者则是进行实验结果的验证。测交时隐性个体产生的配子只含有控制性状的隐性基因，故后代的性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类和比例。测交实验不能用来判断显隐性关系。(8)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①。①所选实验材料是否为纯合子②所选相对性状的显隐性是否易于区分③所选相对性状是否受一对等位基因控制④是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法归纳总结1．性状类概念辨析(1)性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。(2)相对性状的理解要点：“两个同”：同种生物、同一种性状；“一个不同”：不同表型。(3)显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，子一代表现出的亲本性状。(4)隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，子一代未表现出的亲本性状。(5)性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。2．基因类概念辨析(1)显性基因：决定显性性状的基因，如图中A、B、C和D。(2)隐性基因：决定隐性性状的基因，如图中b、c和d。(3)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。(4)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。(5)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．个体类概念辨析(1)基因型与表型①基因型：与表型有关的基因组成。②表型：生物个体表现出来的性状。③二者的关系：在相同的环境条件下，基因型相同，表型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表型也未必相同。表型是基因型与环境共同作用的结果。(2)纯合子与杂合子①纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。②杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。4．交配类型的辨析及应用考向二孟德尔的豌豆杂交实验过程分析3．(2024·开封高三联考)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基因分离定律时的“演绎”过程的是()A．生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是成对存在的B．形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中C．由F1产生配子时，成对的遗传因子分离，推测测交后代会出现两种性状数量比接近1∶1D．受精时，雌雄配子的结合是随机的，F2会出现3∶1的性状分离比答案C解析生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是成对存在的，属于假说的内容，A不符合题意；形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，属于假说的内容，B不符合题意；由F1产生配子时，成对的遗传因子分离，推测测交后代会出现两种性状数量比接近1∶1，属于演绎推理的内容，C符合题意；受精时，雌雄配子的结合是随机的，F2会出现3∶1的性状分离比，属于假说的内容，D不符合题意。4．(2024·江苏灌南高级中学高三月考)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本，杂交得到F1，F1自交获得F2(如图所示)。下列有关分析正确的是()A．图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等B．③的子叶颜色与F1子叶颜色相同C．①和②都是黄色子叶，③是绿色子叶D．产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)答案C解析豌豆产生雌配子的数量远少于雄配子的数量，A错误；③的基因型为yy，子叶表现为绿色，而F1的基因型为Yy，子叶表现为黄色，B错误；①和②的基因型均为Yy，子叶表现为黄色，③的基因型为yy，子叶表现为绿色，C正确；产生Yy的亲本可能为YY(♀)、yy(♂)或YY(♂)、yy(♀)，D错误。考向三分离定律的实质与验证5．(2024·宜昌高三月考)孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中，最能体现分离定律实质的是()A．高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎B．F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离C．F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1D．F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1答案B解析高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎，说明高茎为显性性状，不能体现分离定律实质，A不符合题意；F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子随同源染色体的分开而分离，最能体现分离定律实质，B符合题意；F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1，体现了性状分离现象，能间接体现分离定律实质，C不符合题意；F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1，说明F1是杂合子，能间接体现分离定律实质，D不符合题意。6．(2019·全国Ⅲ，32节选)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。答案验证思路及预期结果：①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状比，则可验证分离定律。考向四分离定律的实践应用7．人的褐眼对蓝眼为显性，某家庭的双亲皆为褐眼(B_)，其甲、乙、丙三个孩子中，有一人是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼(bb)，乙为褐眼。下列说法正确的是()A．控制双亲眼睛颜色的基因是杂合的B．控制孩子乙眼睛颜色的基因是杂合的C．该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4D．孩子乙是亲生的，孩子甲或孩子丙是收养的答案A解析已知人的褐眼对蓝眼为显性(相关基因用B、b表示)，某家庭的双亲皆为褐眼(B_×B_)，他们有甲(bb)、乙(B_)和丙(bb)三个孩子，其中有一人是收养的，但仍可根据甲或丙推断出双亲的基因型均为Bb，依题意：B_(褐眼)×B_(褐眼)→F1中一定有bb(蓝眼)，因此双亲一定是杂合的，A正确；根据以上分析可知，孩子乙褐眼可能是杂合子也可能是纯合子，该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4×1/2＝1/8，B、C错误；三个孩子只有一个非亲生，甲、丙为蓝眼，其中至少一个为亲生，但不能确定甲、乙、丙哪一个为非亲生的，D错误。8．如图是某种单基因遗传病的系谱图，图中8号个体是杂合子的概率是()A．1/2B．1/3C．3/5D．5/6答案C解析根据系谱图，5号为患病女性，其父母都正常，所以该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)。6号个体的基因型为1/3AA或2/3Aa，7号个体的基因型为Aa,8号个体的基因型为AA的概率是1/3×1/2＋2/3×1/4＝1/3，基因型为Aa的概率是1/3×1/2＋2/3×1/2＝1/2，由于8号个体正常，因此，8号个体是杂合子的概率是1/2÷(1/3＋1/2)＝3/5。考向五遗传定律的相关概念判断9．下列有关遗传性状的说法，正确的是()A．豌豆豆荚的饱满与种子的皱缩是一对相对性状B．两个亲本杂交，子一代中显现的性状是显性性状C．一株苹果树中，绝大多数花的花瓣呈粉色、少数呈红色的现象称为性状分离D．开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象称为性状分离答案D解析相对性状是指同种生物的同一种性状的不同表现类型，豌豆豆荚的饱满与种子的皱缩不是一对相对性状，A错误；两个具有相对性状的亲本杂交，若子一代全部表现某一性状，则该性状为显性性状。两个亲本杂交，子一代中显现的那个性状可能是显性性状也可能是隐性性状，B错误；性状分离是指具有一对相对性状的亲本杂交，F1全部个体表现显性性状，F1自交，F2个体大部分表现显性性状，小部分表现隐性性状的现象，苹果园中的一株苹果树，绝大多数花瓣呈粉色，少数呈红色的现象不一定是性状分离现象，C错误；根据性状分离的定义，开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象称为性状分离，D正确。10．下列关于一对基因的纯合子和杂合子的杂交实验的叙述，正确的是()A．纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代都是杂合子B．杂合子自交遵循分离定律，纯合子自交不遵循C．纯合子和杂合子杂交，后代既有纯合子也有杂合子D．鉴定一个显性个体是否为纯合子只能利用测交法答案C解析因为纯合子产生的配子只有一种，所以纯合子自交产生的后代都是纯合子，杂合子自交产生的后代中既有纯合子也有杂合子，A错误；无论是纯合子还是杂合子，都是真核生物有性生殖中的一对等位基因，相关基因都遵循分离定律，B错误；纯合子与杂合子杂交产生的后代中，后代既有纯合子也有杂合子，如Aa×aa，子代既有杂合子Aa，也有纯合子aa，C正确；鉴定一个显性个体是否为纯合子也可以用杂交法和自交法，D错误。考点三性状分离比的模拟实验归纳总结模拟实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验，模拟实验也是科学研究中常用的一种方法。将模拟实验与遗传实验相结合，要明确每一实验步骤的真正意义，体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。判断正误(1)性状分离比的模拟实验中，每个桶内两种颜色的彩球的数量必须相同(√)(2)性状分离比的模拟实验中，两个小桶内彩球的数量必须相同(×)提示在性状分离比的模拟实验中，由于雌雄配子的数量不同，因此两个小桶内的彩球数量可以不相同，但每只小桶中两种彩球的数量必须相同。(3)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合(√)(4)模拟实验的结果显示杂合子所占的比例约为50%(√)(5)做性状分离比模拟实验时，若前3次都从小桶中摸出A球，则第4次摸出a球的概率大(×)提示做性状分离比模拟实验时，由于每个小桶内A球的数量与a球的数量相等，故每次从小桶中摸出A球或a球的概率都为1/2。(6)每次抓出两个球记录好组合情况后，桶内剩余球应摇匀后再继续实验(×)提示为了保证每种配子被抓取的概率相等，每次抓出两个球记录好组合情况后，应将彩球放回原来的小桶内，摇匀后再继续实验。考向六性状分离比的模拟实验11．在性状分离比的模拟实验中，某同学在2个小桶内各装入20个等大、质地相同的小球(红色、蓝色各10个，分别代表“配子”D、d)。分别从两桶内随机抓取1个小球并记录，直至抓完桶内小球。结果DD∶Dd∶dd＝10∶5∶5，该同学感到很失望。你给他的建议和理由是()A．把小球改换为质地、大小相同的围棋，更有利于充分混合，避免人为误差B．每次抓取后，应将抓取的小球放回原桶，保证每种配子被抓取的概率相等C．将某桶内的2种小球各减少到1个，因为卵细胞的数量比精子少得多D．改变桶内配子的比例，继续重复抓取，保证基因的随机分配和足够大的样本数答案B解析等大、质地相同的小球能混合均匀，把小球改换为质地、大小相同的围棋，不利于充分混合，A错误；如果每次抓取后没有将抓取的小球放回原桶，会使每种配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，应将抓取的小球放回原桶，以保证每种配子被抓取的概率相等，B正确；若将某桶内的2种小球各减少到1个，使小桶中两种小球的数目只有1个，会导致误差变大，C错误；桶内配子的比例必须保持1∶1，不能改变桶内配子的比例，D错误。12．(2021·浙江6月选考，18)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是()A．该实验模拟基因自由组合的过程B．重复100次实验后，Bb组合约为16%C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数答案C解析该实验模拟的是生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合，A错误；重复100次实验后，Bb的组合约为20%×80%×2＝32%，B错误；若甲容器模拟的是该病(B_)占36%的男性群体，则该群体中正常人(bb)占64%，即b＝80%、B＝20%，与题意相符，C正确；乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，D错误。1．自然状态下的豌豆一般都是纯种，原因是豌豆的自花传粉避免了外来花粉的干扰，对豌豆进行人工异花传粉时需先对母本(填“父本”或“母本”)进行去雄处理，授粉后还需套上纸袋以防止其他花粉的干扰。2．(必修2P4)人们将杂种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。3．(必修2P32)基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。4．孟德尔发现遗传定律用的研究方法是假说—演绎法，其中孟德尔通过分析豌豆的杂交和自交实验结果提出了问题；演绎推理的做法是设计测交实验并预测结果；孟德尔用测交实验验证了“分离假设”是正确的。分离定律的适用范围：一对相对性状的遗传；细胞核内染色体上的基因；进行有性生殖的真核生物。5．判断基因的遗传是否遵循分离定律时，应选择F1(填“P”“F1”或“F2”)进行实验，方法有测交、自交、花粉鉴定法、单倍体育种法。6．测交实验结果能说明F1的配子种类及比例、F1的基因型等。7．某小鼠种群毛色有灰毛和黑毛两种，由常染色体上一对等位基因(A/a)控制。某兴趣小组设计两只灰毛鼠交配，产下的5只小鼠中，除两只灰毛鼠和两只黑毛鼠外，还出现一只白毛个体。小组成员对该白毛小鼠进行研究，经检测该白毛个体的出现为基因突变所致(只有一个基因发生突变)。若该白毛鼠为雄性，请设计实验以该白毛鼠和同种群黑毛鼠为实验材料验证基因的分离定律：实验步骤：(1)让该白毛雄鼠与多只黑毛雌鼠交配；(2)统计子一代小鼠的表型和比例。实验结果预测：若后代表型及比例为_白毛∶灰毛＝1∶1或白毛∶黑毛＝1∶1，即可验证基因的分离定律。8．水稻的非糯性和糯性由一对等位基因A、a控制，据图分析，F1的非糯性水稻自交后代同时出现糯性和非糯性，这种现象在遗传学上称为性状分离，其根本原因是等位基因A和a在减数分裂Ⅰ后期发生分离。推断图中X的表型为糯性。若F1中非糯性和糯性各占1/2，则F2中糯性∶非糯性＝5∶3。课时精练一、选择题1．如图表示孟德尔杂交实验过程操作及理论解释，下列叙述错误的是()A．图1中①和②的操作不能同时进行，②操作后要对雌蕊进行套袋处理B．图2揭示了基因分离定律的实质，是孟德尔假说—演绎的核心内容C．图3为测交实验遗传图谱D．图2揭示了减数分裂过程中，伴随同源染色体1、2的分离，等位基因D、d也随之分离，进入不同的配子答案B解析图1中过程①要在花粉成熟前进行，过程②要在花粉成熟后进行，因此这两个操作不能同时进行，②操作后要对母本(雌蕊)进行套袋处理，防止外来花粉干扰，A正确；图2中D、d是位于同源染色体上的等位基因，孟德尔所处的时代还没有此观点，B错误；测交实验的目的是利用隐性纯合子与待测亲本杂交，图3为测交实验遗传图谱，C正确；图2揭示了减数分裂过程中，等位基因D和d随着同源染色体1、2的分开而分离，进入不同的配子，D正确。2．(2018·江苏，6)在一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是()A．显性基因相对于隐性基因为完全显性B．子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异D．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等答案C解析子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，会使2种类型配子比例偏离1∶1，从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。3．遗传学之父孟德尔通过豌豆一对相对性状的杂交实验发现了遗传的分离定律，下列有关说法正确的是()A．因豌豆植株的特性，对豌豆进行人工杂交实验时需要对父、母本未成熟的花去雄B．F1高茎豌豆自交或测交，后代同时出现高茎和矮茎两种植株的现象称为性状分离C．预期测交后代高茎与矮茎两种豌豆的比例为1∶1是对假说的验证D．F1高茎豌豆自交所得F2的高茎植株中纯合子占1/3答案D解析豌豆人工杂交实验中，母本需要去雄、套袋，父本不能去雄，A错误；杂种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，B错误；预期测交后代表型比例为1∶1属于演绎推理，实施测交实验则是对假说的验证，C错误；假设相关基因用A、a表示，F1高茎豌豆(Aa)自交所得F2的高茎植株基因型为AA和Aa，比例为1∶2，其中纯合子占1/3，D正确。4．(2023·北京西城区高三期中)将豌豆一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植，另将玉米(雌雄异花)一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植。通常情况下，具有隐性性状的一行植株上所产生的F1具有的特点是()A．豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体B．玉米都为隐性个体，豌豆既有显性个体又有隐性个体C．豌豆和玉米的显性和隐性个体的比例都是3∶1D．豌豆都为隐性个体，玉米既有显性个体又有隐性个体答案D解析豌豆是自花传粉植株，F1中只有隐性个体；玉米可进行异株间的异花传粉，F1中有显性个体和隐性个体，A、B错误，D正确；豌豆F1中都为隐性个体，玉米既可进行同株的异花传粉，又可进行异株间的异花传粉，故F1中显隐性个体的比例不能确定，C错误。5．在“性状分离比的模拟实验”中，某小组将两色的围棋子放到不透明的箱子中，通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述错误的是()A．每做完一次模拟实验必须摇匀围棋子，然后再做下一次实验B．每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量一定相等C．从每个箱子抓取围棋子并统计后，为了符合实际的受精情况，抓取后不必放回D．多次抓取后，同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例均约为1/2答案C解析从每个箱子抓取围棋子并统计后，要将抓取的围棋子放回容器中，摇匀后才能进行下一次抓取实验，这样可以保证每次抓取每种围棋子的概率均为50%，A正确，C错误；每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量要相等，模拟亲本产生两种配子的比例为1∶1，B正确；多次抓取后，同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等，即杂合子与纯合子出现的概率相等，约为50%，D正确。6．(2024·厦门高三检测)某生物兴趣小组用豌豆作实验材料验证孟德尔的遗传定律时，出现了非正常分离比现象，下列原因分析相关度最小的是()A．选作亲本的个体中混入了杂合子B．收集和分析的样本数量不够多C．做了正交实验而未做反交实验D．不同基因型的个体存活率有差异答案C解析孟德尔豌豆杂交实验中，无论正交还是反交，结果是相同的，若只做了正交实验而未做反交实验，不会导致非正常分离比现象的出现，C符合题意。7．水稻有香味和无香味为一对相对性状，由一对等位基因控制。某科研小组利用有香味和无香味的纯合亲本进行了如图所示的实验。下列叙述错误的是()P无香味×有香味↓F1无香味↓F2无香味有香味(190株)(63株)A．让F2无香味植株自交，后代性状分离比为6∶1B．F2无香味的190株植株中，杂合植株约有127株C．控制水稻无香味和有香味的基因的遗传遵循分离定律D．F1无香味，而F2中无香味∶有香味≈3∶1的现象称为性状分离答案A解析假设相关基因用A、a表示。F2中无香味植株(基因型及比例为1/3AA、2/3Aa)自交，后代性状分离比为无香味∶有香味＝(1/3＋2/3×3/4)∶(2/3×1/4)＝5∶1，A错误；F2无香味的190株植株中，杂合植株约有190×2/3≈127(株)，B正确；F1无香味植株自交产生的F2中同时出现无香味和有香味的现象称为性状分离，D正确。8．某种雌雄同株异花的二倍体植物，其子叶的绿色与黄色是一对相对性状，受一对等位基因控制。科研人员将纯种的子叶绿色植株与纯种的子叶黄色植株实行间行种植，收获时发现，子叶黄色植株所结种子的子叶均为黄色，收集这些种子并种植，获得F1植株。下列有关这对相对性状的分析不正确的是()A．F1植株中存在2种基因型B．子叶黄色对绿色为显性性状C．F1植株产生2种花粉时遵循基因分离定律D．纯种绿色植株上所结种子均为子叶黄色种子答案D解析假设控制相对性状的基因为B、b，由题意分析可知，子叶黄色植株所结的种子可能是自交得到的，也可能是杂交得到的，故F1基因型为BB或Bb，共2种基因型，A正确；亲本绿色×黄色→F1黄色，说明子叶黄色对绿色为显性性状，B正确；子叶的绿色与黄色是一对相对性状，受一对等位基因控制，F1植株(Bb)产生2种花粉时，遵循基因分离定律，C正确；绿色是隐性性状，纯种绿色植株上所结种子若是自交得到的，则为子叶绿色种子，若是杂交得到的，则为子叶黄色种子，D错误。9．如图为与某单基因遗传病有关的某家族遗传系谱图，相关基因用A、a表示。下列说法错误的是()A．该遗传病由隐性基因控制B．Ⅰ2的基因型是Aa，Ⅱ4的基因型为aaC．Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病孩子的概率是1/4D．Ⅱ3与一个患者婚配，生育患病孩子的概率是1/2答案D解析根据遗传系谱图中“无中生有”可以判断该遗传病由隐性基因控制，A正确；由以上分析可知，Ⅱ4的基因型为aa，则不患病的Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa，B正确；Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa，所以再生一个患病孩子(aa)的概率是1/4，C正确；Ⅱ3的基因型为1/3AA、2/3Aa，Ⅱ3与一个患者(aa)婚配，生育患病孩子的概率＝2/3×1/2＝1/3，D错误。二、非选择题10．孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验，发现当只考虑一对相对性状时，F2总会出现3∶1的性状分离比，于是孟德尔提出假说，作出了4点解释，最终总结出了相关的遗传定律。请以高茎(D)和矮茎(d)这一对相对性状为例，回答下列问题：(1)孟德尔研究遗传规律时所用的方法是______________。(2)如果基因不是独立遗传而是融合遗传，则F2将不会出现严格的______________现象。(3)如果雌、雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合，则F2中高茎∶矮茎＝________。如果雌、雄配子存活率不同，含d的花粉有1/2不育，则F2中高茎∶矮茎＝________。答案(1)假说—演绎法(2)性状分离(3)1∶15∶1解析(3)如果雌、雄配子不是随机结合的，而是相同种类的配子才能结合(其他假说内容不变)，F1配子比例为D∶d＝1∶1，则F2的基因型及比例为DD∶dd＝1∶1，表型及比例为高茎∶矮茎＝1∶1；如果雌、雄配子存活率不同，含d的花粉有1/2不育，F1产生的雌配子类型及比例为D∶