2027届高中生物一轮复习讲义 第16讲　一对相对性状的杂交实验

该高中生物学高考复习讲义聚焦一对相对性状的杂交实验，涵盖豌豆作为遗传实验材料的优点、杂交操作流程、假说—演绎分析、分离定律实质与应用及性状分离比模拟实验等核心考点，按“实验基础—规律探究—实践应用”逻辑架构知识点，通过考点梳理、考向分类（科学思维、概念辨析等）、真题精讲及限时分层训练，帮助学生构建遗传学知识体系，突破分离定律理解与应用难点。 讲义突出科学思维与探究实践素养培养，如通过“杂交实验现象→提出假说→演绎推理→测交验证”流程解析孟德尔实验，设计性状分离比模拟实验理解配子随机结合，配合考向题与限时练即时反馈。分层练习覆盖基础到综合提升，助力学生高效掌握解题方法，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统支持。

第16讲　一对相对性状的杂交实验 考点一　一对相对性状的杂交实验 1.豌豆作为遗传实验材料的优点 2.孟德尔遗传实验的杂交操作 3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 提醒　①提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的，不包括测交实验。 ②演绎过程不等于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行测交实验对演绎推理的结果进行验证。 4.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 5.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。 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。 考向1　孟德尔豌豆杂交实验分析[科学思维] 1.(2026·广东珠海一中质检)如图1为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图，图2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① C.图1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.(2026·西工大附中模拟)下列有关孟德尔一对相对性状的杂交实验的叙述，正确的是(　　) A.“F2中既有高茎又有矮茎，且性状分离比接近3∶1”属于假说内容 B.F1测交产生了两种性状的子代且比例接近1∶1，是对演绎的检验 C.孟德尔提出“配子中只含有每对遗传因子中的一个”属于演绎推理 D.F1产生含显性遗传因子的雌配子与含隐性遗传因子的雄配子的数量比为1∶1 答案　B 解析　“F2中既有高茎又有矮茎，且性状分离比接近3∶1”属于实验现象，A错误；孟德尔进行测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交，产生了两种性状的子代且比例接近1∶1，这是对他之前演绎推理过程的检验，通过实验验证了他的演绎推理是正确的，B正确；孟德尔提出“配子中只含有每对遗传因子中的一个”属于假说内容，C错误；F1产生的雄配子数量远远多于雌配子数量，D错误。 考向2　遗传学中的相关概念辨析[科学思维] 3.(2026·四川绵阳中学诊断)下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的是(　　) A.隐性性状是生物体不能表现出来的性状，而显性性状是杂合子表现出来的性状 B.孟德尔揭示的两条遗传基本规律的精髓是：生物体遗传的不是性状的本身，而是控制性状的遗传因子 C.桃园中一株桃树的绝大多数花瓣呈粉色，少数花瓣呈红色，这种现象叫作性状分离 D.表型是生物体表现出来的性状，与之相关的基因组成即是基因型，它们之间是一一对应关系 答案　B 解析　一对有相对性状的纯合亲本杂交，隐性性状是F1未表现出来的性状，A错误；性状分离是指在杂种后代中，同时表现出显性性状和隐性性状的现象，桃园中的一株桃树，绝大多数花瓣呈粉色，少数呈红色，这种现象不属于性状分离，C错误；表型与基因型的关系并不是简单的一一对应关系，如纯合子AA和杂合子Aa均表现为显性性状，D错误。 4.(2026·黑龙江嫩江联考)下列关于杂交、自交和测交的叙述，错误的是(　　) A.用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代都表现为高茎 B.杂合子水稻逐代自交，则后代中的纯合子比例不断提高 C.测交是指用隐性纯合子与未知基因型个体杂交，以推知其基因型的方法 D.一株番茄自交后代出现性状分离，则可判断该个体为显性个体 答案　A 解析　假设控制豌豆高茎和矮茎的相关基因用D/d表示，用高茎豌豆(DD或Dd)和矮茎豌豆(dd)杂交，后代可能表现为矮茎(dd)，A错误。 与交配方式相关的概念及其作用 　　　 考向3　分离定律的应用[科学思维] 5.(2026·广东佛山质检)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(　　) A.让F2无香味植株自交，后代性状分离比为6∶1 B.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　假设与水稻有香味和无香味相关的基因用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。 考点二　性状分离比的模拟实验 1.实验原理 2.实验过程 3.实验结果及结论 (1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 (2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。 [深度思考] 每个小桶内的两种彩球数量必须相等的原因是什么？ 提示　说明雌性或雄性生殖器官在产生配子时，产生了两种类型的配子，且数量相等。 考向　性状分离比的模拟实验[实验探究] 1.(2026·黑龙江鸡西联考)某小组用大小相同、标有D或d的小球和甲、乙两个布袋，开展性状分离比的模拟实验。下列叙述错误的是(　　) A.每次抓取小球前，需摇匀布袋，每次抓取小球后，不需要将小球放回布袋中 B.从甲、乙中各抓取一个小球并组合，可模拟雌、雄配子的随机结合 C.统计次数越多，结果越接近DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1 D.甲、乙布袋分别代表雌、雄生殖器官，两个布袋中的小球分别代表雌、雄配子 答案　A 解析　为了保证模拟出雌、雄配子中不同基因的配子出现的概率相同，每次抓取小球前，需摇匀布袋，每次抓取小球后，需要将小球放回布袋中，A错误；两个布袋中的小球分别代表雌、雄配子，从甲、乙中各抓取一个小球并组合，可模拟雌、雄配子的随机结合，B正确；样本数据越多，实际值越接近理论值，故统计次数越多，结果越接近DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，C正确；杂合子形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离，分别进入不同的配子中，当杂合子自交时，雌、雄配子随机结合，后代出现性状分离，在模拟性状分离比的实验中，甲、乙布袋分别代表雌、雄生殖器官，两个布袋中的小球分别代表雌、雄配子，D正确。 2.(2026·浙江宁波调研)某同学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。下列叙述正确的是(　　) A.甲、乙两个箱子代表雌、雄生殖器官，两个箱子内的围棋子的数量必须相等 B.每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量可以不相等 C.从每个箱子抓取围棋子并统计后，围棋子不必放回 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大致相等，即杂合子与纯合子出现的频率相等 答案　D 解析　甲、乙箱子分别代表雌、雄生殖器官，两个箱子内的围棋子分别代表雌、雄配子，数量可以不相等，A错误；每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量必须相等，B错误；从每个箱子抓取围棋子并统计后，围棋子都需要放回箱子，保证每次抓取各个围棋子的概率相等，C错误。 限时练16　一对相对性状的杂交实验 (时间：30分钟　分值：50分) 【对点强化】 考点一　一对相对性状的杂交实验 1.(2026·湖北十堰模拟)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，若二者均为纯合子，则子一代全部表现为某一性状，该性状为显性性状；若其中一个亲本为杂合子，则子一代中显现的既有显性性状也有隐性性状，B错误；性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，一株苹果树的花中，绝大多数花瓣呈粉色，少数呈红色的现象不属于性状分离现象，而开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象是性状分离，C错误，D正确。 2.(2026·广东深圳检测)某生物兴趣小组用豌豆作实验材料验证孟德尔的遗传规律时，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。 3.(2026·江西部分学校联考)育种工作者让纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植，进行了如图所示的传粉试验，图中序号代表不同的传粉方式。下列相关分析错误的是(　　) A.遗传学上①③称为杂交，②④称为自交 B.相对豌豆而言，玉米杂交过程中无需去雄 C.通过①和③能判断甜和非甜性状的显隐性关系 D.经过③处理后，在非甜玉米的果穗上一定能找到甜玉米的籽粒 答案　D 解析　①③属于不同表型的植株之间相互传粉，这种传粉方式叫作异株异花传粉，属于杂交，②④是同一个植株传粉，这种传粉方式叫作同株异花传粉，属于自交，A正确；相对豌豆而言，玉米是雌雄同株异花植株，杂交实验过程中无需去雄，B正确；①和③是纯种植株杂交，根据后代表型可判断甜和非甜性状的显隐性关系，C正确；若非甜为显性性状，则经过③处理后，在纯种非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒，D错误。 4.(2026·福建福州联考)关于一对相对性状杂交实验及分析，叙述错误的是(　　) A.选用豌豆进行杂交时需要考虑雌蕊和雄蕊的发育程度 B.F2中出现3∶1性状分离比的原因是F1形成配子时等位基因分离 C.验证分离定律时所选相对性状不一定受1对等位基因控制 D.F2出现3∶1的性状分离比与雌雄配子的随机结合有关 答案　C 解析　豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，也就是豌豆花在未开放时就已经完成受粉，因此在选用豌豆进行杂交时需要考虑雌蕊和雄蕊的发育程度，A正确；F2中出现3∶1性状分离比的原因是F1形成配子时等位基因分离，产生的配子的种类有两种且比例为1∶1，B正确；验证分离定律时所选相对性状一定受1对等位基因控制，C错误。 5.(2026·山东德州模拟)测交是一种特殊形式的杂交，是指显性个体与隐性纯合个体之间的交配。下列有关说法正确的是(　　) A.通过测交可以判断是否是细胞质遗传 B.通过测交可以纯化显性优良性状品种 C.测交不能用于性染色体上基因组成的测定 D.测交后代表型种类反映了待测个体产生配子的种类 答案　D 解析　细胞质遗传又称为母系遗传，常用正反交来检验，A错误；通过自交可以纯化显性优良性状品种，B错误；测交也能用于性染色体上基因组成的测定，C错误。 考点二　性状分离比的模拟实验 6.(2026·辽宁大连双基测试)下列各项是“性状分离比的模拟实验”中的操作，其中模拟等位基因分离的是(　　) A.每个容器中放入等量的2种颜色的小球 B.摇动容器，使容器内的小球充分混合 C.将从容器中随机抓取的小球记录 D.将抓取的小球分别放回原来的容器中 答案　C 解析　每个容器中放入等量的2种颜色的小球，2种颜色的小球代表一对等位基因，不是模拟等位基因的分离，A错误；从容器中抓取小球之前应充分混匀，以保证每种配子被抓取的概率相等，不是模拟等位基因的分离，B错误；取出的小球要放回原来的容器中，以保证每种配子被抓取的概率相等，不是模拟等位基因的分离，D错误。 7.(2026·湖北荆州联考)用甲、乙两个桶及两种不同颜色的小球进行“性状分离比的模拟实验”，下列叙述正确的是(　　) A.甲、乙两桶中都有两种不同颜色的小球，一种颜色代表来自父方或母方 B.此实验需要重复多次，预期得到的结果为AA∶Aa∶aa＝2∶1∶1 C.甲、乙两桶中的小球数量可以不相等 D.从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合，该过程代表雌、雄配子的形成 答案　C 解析　该实验中，甲、乙两桶中都有两种不同颜色的小球，一种颜色的小球表示一种配子，两个桶分别代表雌、雄生殖器官，A错误；此实验需要重复多次以减小实验误差，预期得到的结果为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，B错误；由于雌、雄配子数量一般不相等，因此甲、乙两桶中的小球数量可以不相等，但每个桶中A与a小球的数量一定要相等，C正确；从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合，该过程代表雌、雄配子的随机结合，D错误。 【综合提升】 8.(2026·广东佛山质检)二倍体水稻的粳性与糯性是一对相对性状，已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色，糯性花粉遇碘呈红褐色。高茎粳稻与矮茎糯稻杂交，F1均为高茎粳稻。若用F1验证基因的分离定律，下列方法错误的是(　　) A.将F1的花粉粒用碘液处理，统计蓝紫色与红褐色花粉粒的比例 B.让F1与矮茎糯稻杂交，统计后代植株高茎与矮茎的比例 C.让F1自交，统计自交后代植株中高茎与矮茎的比例 D.让F1自交，统计自交后代中蓝紫色植株与红褐色植株的比例 答案　D 解析　蓝紫色、红褐色是粳性、糯性花粉遇碘时呈现的颜色，在植株上不表现，D错误。 9.(2026·山西运城调研)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，遗传时都遵循分离定律，B错误；纯合子与杂合子杂交产生的后代中，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还可以用杂交法和自交法，D错误。 10.(2026·湖南雅礼月考)豌豆和玉米是遗传学实验常用的植物材料，如图1、2分别表示豌豆和玉米的雌雄花分布情况，下列说法错误的是(　　) A.自然条件下豌豆只能进行自交，导致自然状态下豌豆植株一般都是纯合子 B.自然条件下玉米只能进行杂交，导致自然状态下玉米植株都是杂合子 C.豌豆植株进行杂交实验，对作母本的植株一定要去雄，剩下的雌花一定要套袋 D.玉米植株进行杂交实验，对作母本的植株不一定要去雄，但雌花一定要套袋 答案　B 解析　豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，即自然条件下只能自交，即使有杂合子，通过多代自交后，杂合子的比例会趋近于0，所以自然状态下豌豆一般都是纯合子，A正确；玉米是雌雄同株异花植物，在自然状态下既能发生同株雄花给雌花传粉(相当于自交)，又能发生异株雄花给雌花传粉(相当于杂交)，即自然条件下发生的是自由交配，所以自然状态下繁殖的玉米既有纯合子，也有杂合子，B错误；豌豆是两性花植物，在进行杂交实验时要防止自花传粉，所以母本必须先去雄再对母本套袋，但玉米是单性花，在进行杂交实验时对雌花直接套袋即可防止同株雄花传粉，C、D正确。 11.(2026·湖北黄冈模拟)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1/4 D.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，说明该夫妇至少有一个蓝眼的亲生孩子，即可推断出双亲的基因型均为Bb，A正确；孩子乙(褐眼)可能是杂合子也可能是纯合子，B错误；该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4×1/2＝1/8，C错误；三个孩子中只有一个是收养的，甲、丙为蓝眼，其中至少有一个为亲生的，但不能确定甲、乙、丙哪一个是收养的，D错误。 12.(2026·广东实验中学质检)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.1/2 B.1/3 C.3/5 D.5/6 答案　C 解析　根据系谱图，5号个体为患病女性，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，假设相关基因用A、a表示，6号个体的基因型为1/3AA或2/3Aa；3号个体正常，4号个体患病，则7号个体的基因型为Aa。那么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，C符合题意。 13.(2026·河南洛阳一高质检)Ⅰ.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，受B、b这对等位基因控制。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘液变蓝黑色，而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘液变橙红色。请回答下列问题： (1)用非糯性水稻与隐性个体测交，子代中非糯性∶糯性＝1∶1，且该株水稻的基因型为________。 (2)为进一步验证B、b这对等位基因控制的性状遗传遵循分离定律，可用该株非糯性水稻作为材料进行________实验，实验结果为____________________________________；还可以取该植株的花粉，滴加碘液，染色结果为____________________________________，也可证明该对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律。 Ⅱ.某种扇贝具有不同的壳色(相关基因用D/d表示)，科研人员采用杂交的方法对壳色的遗传规律进行了研究，实验过程如下： 实验1：桔黄色与枣褐色个体杂交，F1全部为桔黄色； 实验2：实验1的F1与枣褐色个体杂交，后代桔黄色∶枣褐色＝1∶1； 实验3：桔黄色与桔黄色个体杂交，后代桔黄色∶枣褐色＝3∶1。 (3)上述实验中能够判断壳色性状的显隐性关系的是____________，显性性状是________。 (4)实验2为________实验，根据孟德尔遗传规律，后代桔黄色∶枣褐色＝1∶1的主要原因是__________________________________________________ __________________________________________________________。 (5)桔黄色壳的扇贝深受人们青睐。实验3的桔黄色后代中，能稳定遗传的个体占________。若某种药物能够导致含有基因D的精细胞失活，请用遗传图解的方式表示该药物对实验3结果的影响。 答案　(1)Bb　(2)自交　子代中的非糯性水稻∶糯性水稻＝3∶1　蓝黑色花粉∶橙红色花粉＝1∶1　(3)实验1和3　桔黄色　(4)测交　F1个体产生配子时成对的遗传因子(D、d)分离，产生比例为1∶1的两种配子　(5)1/3 解析　(1)非糯性个体与隐性纯合子(bb)杂交，杂交后代表现为非糯性∶糯性＝1∶1，说明亲本非糯性个体是杂合子，其基因型是Bb。(2)如果B、b这对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律，则基因型为Bb的水稻产生的配子的类型及比例是B∶b＝1∶1，基因型为Bb的植株自交后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，其中BB、Bb表现为非糯性，bb表现为糯性，非糯性∶糯性＝3∶1；由题意可知，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘液变蓝黑色，而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘液变橙红色，因此也可以用花粉鉴定法进行验证，取该植株的花粉，滴加碘液，蓝黑色花粉∶橙红色花粉＝1∶1，也可证明该对等位基因控制的性状的遗传遵循基因的分离定律。(3)实验1中桔黄色与枣褐色个体杂交，F1全部为桔黄色，说明显性性状是桔黄色；实验3中桔黄色与桔黄色个体杂交，后代桔黄色∶枣褐色＝3∶1，说明显性性状是桔黄色，故题述实验中能够判断壳色性状的显隐性关系的是实验1和3。(4)实验2后代中桔黄色∶枣褐色＝1∶1，为测交实验，后代桔黄色∶枣褐色＝1∶1的主要原因是实验1中F1个体的基因型为Dd，F1个体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，则产生的配子种类及比例为D∶d＝1∶1。(5)实验3中，桔黄色和桔黄色个体杂交，后代桔黄色∶枣褐色＝3∶1，说明亲本均为杂合子(Dd)，子代基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，桔黄色后代中，能稳定遗传的个体占1/3。若某种药物能够导致含有基因D的精细胞失活，则父本只产生含有基因d的配子，母本产生两种配子，比例为1∶1，遗传图解见答案。 学科网（北京）股份有限公司 $