2027届高三生物人教版一轮复习讲义第五单元　第20课时　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，覆盖孟德尔杂交实验过程、科学方法、分离定律实质与应用、性状分离比模拟实验等核心考点，依据课标要求构建“实验材料→杂交实验→实质验证→模拟实验”的逻辑体系，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生突破概念辨析、假说-演绎法理解等难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义突出高考真题导向，融入2022全国甲卷等考情分析，采用假说-演绎法解析杂交实验、设计模拟实验操作训练等科学思维与探究实践活动，配合基础排查与分层精练，保障复习效果，助力学生提升逻辑推理与实验分析能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第20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 T32 2.孟德尔遗传实验的科学方法:2022 广东 T5 2021 海南 T4 3.性状分离比的模拟实验:2021 浙江6月选考 T18 4.分离定律的应用:2025 云南 T18 2025 河南 T20 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 生长快,世代周期相对较短(相对于动物) 易于进行多代实验 2.孟德尔遗传实验的杂交操作 分析孟德尔遗传实验的杂交操作 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。 提示 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 属于自交(填“自交”或“杂交”),方式 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、果蝇还有染色体数目少的优点;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.孟德尔说:“任何实验的价值和效用,都决定于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列有关遗传学实验材料选择的叙述,错误的是( ) A.豌豆花是两性花,在未开放时自花传粉,自然状态下一般是纯种 B.玉米作为杂交实验材料的优势之一是作为母本的玉米雌花需要去雄和套袋 C.玉米属于雌雄同株单性花植物,雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,该传粉过程属于自交 D.豌豆与玉米都具有易于区分的相对性状,且后代数量都较多,便于统计分析 答案 B 解析 玉米为单性花,雌雄同株,作为母本时无需去雄,在授粉前仅需套袋隔离,避免自然受粉,B错误。 2.(2022 浙江1月选考,10)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( ) A.杂合子豌豆的繁殖能力低 B.豌豆的基因突变具有可逆性 C.豌豆的性状大多数是隐性性状 D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小 答案 D 解析 豌豆在自然状态下只能进行自交,而连续自交可以提高纯合子的纯合度。因此,野生豌豆经过连续数代严格自花受粉后,纯合子比例增大,杂合子比例逐渐减小,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 点拨 (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。 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 分析孟德尔一对相对性状的杂交实验 1.分析孟德尔一对相对性状的杂交实验,回答下列问题: (1)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。 (2)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 (3)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 (4)在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。 2.利用分离定律指导杂交育种 (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。 考向二 孟德尔的豌豆杂交实验过程分析 3.如图表示孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验操作过程及结果。下列叙述正确的是( ) A.进行实验时,只能用红花豌豆作母本,白花豌豆作父本 B.可以根据图中F1和F2的性状表现判断出红花为显性性状 C.F1自交时要进行去雄 套袋 传粉 套袋 D.根据题图结果不能确定F1基因型 答案 B 解析 豌豆是两性花,进行实验时红花豌豆和白花豌豆既可以作母本也可以作父本,A错误;亲本红花和白花杂交,F1均为红花,以及F1自交,F2中红花与白花的比例约为3∶1,都可以判断出红花为显性性状,B正确;由于豌豆是自花传粉植物,F1自交时不需要进行去雄等操作,若要对豌豆进行杂交操作时才需要对母本进行去雄 套袋 传粉 套袋等一系列操作,C错误;假设相关基因为A和a,亲本红花基因型为AA,白花基因型为aa,F1基因型为Aa,D错误。 4.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测交产生了两种表型的子代且比例接近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产生显性遗传因子的雌配子与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,结果产生了两种表型的子代且比例接近1∶1,这是对他之前演绎推理过程的检验,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,而不是显性遗传因子的雌配子与隐性遗传因子的雄配子的数量比为1∶1,D错误。 考向三 分离定律的实质与验证 5.水稻的非糯性对糯性是显性,用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交,取F1的花粉经碘液染色,半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色,自交后代非糯性水稻和糯性水稻之比为3∶1。下列不可以体现分离定律实质的是( ) A.F2性状表现的比例为3∶1 B.测交后代的性状表现比例为1∶1 C.F1全为非糯性水稻 D.F1的花粉经碘液染色,两种颜色花粉的比例约为1∶1 答案 C 解析 分离定律的实质是减数分裂(产生配子)时,等位基因随着同源染色体的分开而分离。F2性状表现的比例为3∶1,测交后代的性状表现比例为1∶1,是因为F1产生了两种比例相等的配子,体现了分离定律实质,A、B不符合题意; F1全为非糯性水稻,只能说明非糯性是显性性状,不能体现分离定律实质,C符合题意;F1的花粉经碘液染色,两种颜色花粉的比例约为1∶1,直接证明了F1产生了两种比例相等的配子,体现了分离定律实质,D不符合题意。 6.二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、红褐色是花粉遇碘时呈现的颜色,在植株上不表现,D错误。 考向四 遗传定律的相关概念判断 7.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了杂交、自交和测交。下列叙述正确的是( ) A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型 B.培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交 C.测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性 D.杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律 答案 A 解析 测交通过显性个体与隐性纯合子杂交,若后代出现隐性个体,说明显性个体为杂合子,若后代只有显性个体,说明显性个体为纯合子;自交时,若显性个体自交后代出现性状分离,则其基因型为杂合子,否则为纯合子。两者均可用于判断显性个体的基因型,A正确。培育显性性状的优良品种(纯合子)需通过连续自交淘汰杂合子,而非测交,B错误。判断一对相对性状显隐性需通过杂交(如显性性状在子一代出现)或自交(如性状分离),而测交需已知隐性性状,无法直接判断显隐性,C错误。验证分离定律和自由组合定律通常用测交或自交(观察性状分离比),而杂交可能无法直接验证,例如,显性纯合子和隐性个体杂交,后代无性状分离,无法体现分离现象,D错误。 8.(2025 广州期中)下列有关遗传学基本概念的理解,正确的是( ) A.某种宠物狗的长毛与卷毛属于一对相对性状 B.控制小麦的抗倒伏和抗条锈病性状的基因被称为等位基因 C.两个纯合子杂交,子一代表现出的性状为显性性状 D.在相同环境下,表型相同的生物,其基因型不一定相同 答案 D 解析 长毛是毛的长度性状,卷毛是毛的形状性状,不是同一性状,所以长毛与卷毛不属于一对相对性状,A错误;等位基因是指控制相对性状的基因,抗倒伏和抗条锈病不是相对性状,控制它们的基因不是等位基因,B错误;具有相对性状的两个纯合子杂交,子一代表现出的性状才为显性性状,C错误;在相同环境下,表型=基因型+环境,表型相同,基因型不一定相同,比如高茎豌豆基因型可能是 DD(纯合子),也可能是 Dd(杂合子),D正确。 归纳总结 1.相同基因、等位基因、非等位基因概念辨析 (1)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。 (2)等位基因:同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因,如图中B和b、C和c、D和d。 (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。 2.交配类型的辨析及应用 考点三 性状分离比的模拟实验 训练 (1)每个小桶内的彩球数量必须相等的原因是杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。 (2)两个小桶内彩球的总数不一定(填“一定”或“不一定”)相等,原因是两个小桶内的彩球分别代表雌配子、雄配子,它们的数量可以不相等。 (3)抓取彩球的要求有随即抓取;应将抓取的小球放回原桶;重复多次。 考向五 性状分离比的模拟实验 9.某班级同学利用蓝球(表示A)和红球(表示a)进行“性状分离比的模拟实验”,准备了甲、乙两个小桶,分别代表雌性、雄性生殖器官。下列相关操作的叙述,正确的是( ) A.从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合,模拟雌雄配子的形成 B.此实验需要重复多次进行,次数越多,真实值就越接近理论值。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,但每桶中的A与a小球数量一定相等 D.每次抓取前要摇动小桶,目的是使抓取小球具有随机性。每次抓取完的球不用再放回原桶 答案 C 解析 从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合模拟的是雌雄配子的随机结合(受精作用),而非配子的形成过程(减数分裂),A错误;Aa自交后代的基因型理论比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,而非2∶1∶1,B错误;甲(雌)、乙(雄)两桶小球总数可不相等(雄性配子数量通常更多),但每桶内A与a小球的数量必须相等(模拟等位基因分离形成配子的比例为1∶1),C正确;每次抓取后需将小球放回原桶,以保证每次抓取时A和a的比例恒定,否则会影响实验结果,D错误。 10.(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。 一、基础排查 1.判断下列关于遗传学的基本概念的叙述 (1)兔的白毛和黑毛、狗的短毛和卷毛都是相对性状( ) 提示 兔的白毛与黑毛是相对性状,狗的长毛与短毛是相对性状。 (2)基因型不同的亲本杂交,子一代表现的性状为显性性状( ) 提示 基因型不同的个体杂交,子代表现的性状不一定为显性性状,如Aa aa杂交后代既有显性性状,又有隐性性状。 (3)性状相同的个体之间进行交配,后代中与亲本性状不同的为隐性性状( ) 提示 性状相同的个体之间进行交配,在完全显性的情况下,与亲本性状不同的为隐性性状;在不完全显性的情况下,后代中与亲本性状不同的个体不一定为隐性性状。 (4)亲代有性生殖产生的后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离( ) 提示 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)位于同源染色体的相同位置上的基因一定是等位基因( ) 提示 等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。 (6)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同( ) 提示 杂合子与纯合子基因组成不同,但性状表现可能相同,如DD与Dd均表现为显性性状。 (7)玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,所完成的传粉过程属于自交( √ ) (8)孟德尔做正反交实验的目的是判断豌豆性状是由核基因还是由质基因控制的( ) 提示 正反交实验可用于判断生物性状是由核基因还是由质基因控制的,但孟德尔做正反交实验时,人们还没有认识到核基因和质基因的存在。 2.判断下列关于一对相对性状的杂交实验的叙述 (1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和人工授粉,实现亲本的杂交( ) 提示 由于豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,因此,应在开花前(花粉成熟前)进行去雄,雌蕊成熟后进行人工授粉操作才能保证杂交。 (2)玉米杂交时的操作程序为去雄 套袋 人工授粉 套袋( ) 提示 玉米为单性花植物,不需要去雄。 (3)在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上提出问题( √ ) (4)高茎豌豆与矮茎豌豆杂交的F1全为高茎的现象,能否定融合遗传方式( √ ) (5)“产生配子过程中,同源染色体分离使成对遗传因子彼此分离”属于假说内容( ) 提示 孟德尔没有提到染色体的概念。 (6)孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”( ) 提示 孟德尔对分离现象所作假说的核心内容是“在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离”。 (7)通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因( ) 提示 通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有成对基因中的一个,而不是只含一个基因。 (8)进行测交实验是“假说—演绎法”的演绎推理阶段( ) 提示 进行测交实验是“假说—演绎法”的实验验证阶段。 (9)测交的实验结果为1∶1能够说明基因分离定律的实质( √ ) 二、要语必背 1.(必修2 P3~P4)性状类概念 (1)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。 (2)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。 (3)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。 (4)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.(必修2 P5、P13)个体类概念 (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:表型相同,基因型不一定相同(如DD和Dd);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)。 3.(必修2 P7)假说—演绎法的一般步骤: 观察现象,提出问题 分析问题,提出假说 演绎推理,实验验证 分析结果,得出结论。 4.(必修2 P5)对分离现象的解释:(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。 5.(必修2 P7)分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。 课时精练 [分值:100分] [1~6题,每题5分;7~13题,每题6分。共72分] 一、选择题 1.(2025 江门一模)在某款遗传学虚拟游戏中,玩家选择了某著名科学家的展馆(展馆部分介绍见图)进行参观学习,并进行虚拟经典实验后答题闯关。玩家所选的科学家是( ) 这位科学家在论文中提到,他的实验目的是“观察每对有区别的性状的变异,并推导出它们在连续世代中出现的规律”。所以,实验植物的选择必须是“具有稳定的可区分的性状”,并且“这种植物的杂种在开花期能防止外来花粉的影响”。 A.沃森 B.孟德尔 C.摩尔根 D.克里克 答案 B 解析 沃森和克里克是DNA双螺旋结构的发现者,并没有进行遗传实验,来观察性状传递规律,A、D不符合题意;孟德尔发现了遗传学的分离定律和自由组合定律,孟德尔实验成功的关键是实验材料选择豌豆,因为它具有稳定的、容易区分的性状,且豌豆是自花传粉,闭花授粉,可以防止外来花粉的影响,通过观察这些性状的遗传规律,从而提出了分离定律和自由组合定律,与题目中的描述相符,B符合题意;摩尔根选用果蝇做杂交实验,发现了伴性遗传和连锁交换定律,果蝇虽然也有容易区分的性状,但题目里提到的是植物,而摩尔根用的是动物,C不符合题意。 2.下列有关遗传性状的叙述,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,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。 3.《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛,故得豌名”。豌豆营养价值高,具有抗氧化、降血压等功能,在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列叙述正确的是( ) A.同一株豌豆上的自花传粉和同一株玉米上的异花传粉,都属于自交 B.豌豆体细胞中成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中 C.孟德尔在实施测交实验来验证性状分离的解释时,隐性纯合亲本均要去雄 D.纯种黄豆荚豌豆与纯种绿豆荚豌豆杂交,结的豆荚全是黄色的,可判断豆荚颜色中黄色对绿色为显性 答案 A 解析 豌豆花是两性花,无性染色体,B错误;孟德尔的测交实验是用F1植株分别作父本和母本与隐性纯合子杂交,当F1植株作母本,隐性纯合子为父本时,隐性纯合亲本不可以去雄,C错误;豌豆的豆荚属于果皮,果皮是由母本的子房壁直接发育而来,与母本的豆荚颜色一致,上述现象只能说明母本的豆荚颜色是黄色,无法判断豆荚颜色的显隐性,D错误。 4.(2025 揭阳普宁二中期中)下列事例能用分离定律解释的是( ) A.人类ABO血型的遗传规律 B.线粒体疾病的遗传规律 C.21三体综合征的遗传规律 D.R型和S型肺炎链球菌的转化 答案 A 解析 控制人类ABO血型的基因位于常染色体上,其遗传遵循基因的分离定律,A符合题意;线粒体遗传具有母系遗传的特点,属于细胞质遗传,21三体综合征的遗传规律属于染色体数目变异,R型和S型肺炎链球菌属于原核生物,其遗传不遵循分离定律,B、C、D不符合题意。 5.(2026 清远模拟)育种工作者欲将荷兰某优质奶牛品种引进国内,但直接引种奶牛不仅价格昂贵,而且产仔数量少,同时还发现直接引进的品种到达国内后出现了适应性差、产奶量低等问题。为尽快培育出成本低、适应性强,并保留自身优良性状的新品种,设计了以下引种育种方案,其中最合理的是( ) A.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交 B.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代逐代与本地牛进行杂交 C.引入一头母牛作为种牛与本地公牛杂交,后代公牛逐代与亲本母牛回交 D.引入一头公牛作为种牛与本地母牛杂交,后代母牛逐代与亲本公牛回交 答案 D 解析 引入公牛更为经济高效,可在一个繁殖周期内,将引种公牛与多头本地母牛进行交配,产下后代母牛通过不断与亲本种牛回交,可逐代提高后代中来自种牛的染色体占比,并从中选出既有种牛优良性状又有本地牛适应性特征的优良后代,D合理。 6.(2025 深圳高级中学诊断)水稻是雌雄同花植物,开花后传粉,花小且密集,导致水稻杂交育种工作比雌雄异花的玉米杂交育种工作难得多。袁隆平院士团队攻坚克难,利用雄性不育植株(即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉的植株)进行杂交育种,解决了这一难题。下列叙述正确的是( ) A.雄性不育植株即在该株植物上不能结实的植株 B.玉米杂交育种的过程是去雄 套袋 授粉 套袋 C.实际生产中可以通过人工去雄授粉的方法大面积推广种植杂交水稻 D.在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的母本 答案 D 解析 雄性不育植株不能产生有功能的花粉,不能作父本,但可以接受花粉而结实,A错误;玉米是雌雄同株但雌雄异花且异位的植物,因此杂交时不需要对母本进行去雄,其杂交时的操作流程可表示为套袋 采集花粉 授粉 套袋,B错误;由于水稻是雌雄同花植物,花小且密集,实际生产中如果通过人工去雄授粉的方法获得杂交水稻,操作起来非常困难且获得的种子数量有限,因此需要利用雄性不育植株完成杂交水稻的推广,C错误;在杂交育种中,雄性不育植株由于不能产生正常的花粉,因此只能作为亲本中的母本,D正确。 7.(2025 华南师大附中三模)玉米籽粒的饱满和皱缩分别受等位基因R和r控制。现有一批基因型及比例为RR∶Rr=1∶2的玉米种子,种植后随机交配产生F1。某同学准备利用如图所示的材料进行上述玉米植株随机交配产生F1的模拟实验,下列叙述错误的是( ) A.甲、乙两个容器分别模拟雄、雌生殖器官,容器中的小球模拟雄、雌配子 B.甲、乙两个容器中两种颜色球数量比均为2∶1,但两个容器中小球总数可以不同 C.从两个容器中取出小球并组合模拟的是等位基因分离及雌雄配子随机结合的过程 D.重复“抓取、组合、放回”30次以上,预期结果为RR∶Rr∶rr=4∶4∶1 答案 C 解析 该群体基因型及比例为RR∶Rr=1∶2,则产生的雌雄配子类型及比例均为R∶r=2∶1,所以甲、乙两个容器中两种颜色球数量比均为2∶1,但由于雄配子数量远多于雌配子,两个容器中小球总数可以不同,B正确;等位基因分离发生在产生配子的过程(减数分裂)中,即产生R∶r=2∶1过程中,而从两个容器中取出小球并组合模拟的是雌雄配子随机结合的过程,即受精过程,C错误;亲本产生配子比例为R∶r=2∶1,子代基因型及比例为RR∶Rr∶rr=4∶4∶1,D正确。 8.(2025 茂名联考)德弗里斯是重新发现孟德尔定律的第一人,他将麦瓶草(花为两性花)的有毛变种与光滑变种杂交,获得F1后再自交得到536株F2植株,其中392株有毛、144株光滑。下列叙述正确的是( ) A.杂交实验中需要对母本麦瓶草在雄蕊发育成熟后进行去雄处理 B.F2的392株有毛麦瓶草中自交后代不发生性状分离的约有261株 C.F2出现性状分离是因为F1的雌、雄配子进行了自由组合 D.为验证分离定律,可用F1和光滑麦瓶草进行测交实验 答案 D 解析 去雄处理应在雄蕊发育成熟前进行,A错误;据题意可知,F2麦瓶草中有毛(392株)∶光滑(144株)≈3∶1,可推测392株有毛麦瓶草中纯合子约占1/3(131株),纯合子自交后代不发生性状分离,B错误;F2出现性状分离是因为F1分别产生两种类型且比例为1∶1的雌、雄配子,雌、雄配子进行了随机结合(受精),C错误;据题意可知,F2麦瓶草中有毛(392株)∶光滑(144株)≈3∶1,说明光滑麦瓶草为隐性个体,且测交后代的表型及比例可以反映F1产生的配子类型及比例,故为验证分离定律,可用F1和光滑麦瓶草进行测交实验,D正确。 9.(2026 湛江八校联考)研究人员将一个抗虫基因M转入普通水稻的染色体上,获得抗虫水稻甲,水稻甲自交得F1。下列叙述错误的是( ) A.水稻的抗虫和不抗虫为一对相对性状 B.F1中抗虫∶不抗虫=3∶1,则抗虫为显性性状 C.水稻甲产生的花粉中含基因M的占1/4 D.观察染色体形态无法确定基因M的位置 答案 C 解析 水稻的抗虫与不抗虫是同一性状的不同表现形式,属于相对性状,A正确;根据题意可知,将一个抗虫基因M转入普通水稻的染色体上,获得抗虫水稻甲,水稻甲为杂合子(基因型为MO),减数分裂时等位基因分离,产生的配子中含M的占1/2,水稻甲自交得F1,F1中抗虫∶不抗虫=3∶1,说明抗虫为显性性状,B正确,C错误;基因属于分子水平研究的问题,基因在染色体上的具体位置需通过分子标记或遗传实验确定,仅观察染色体形态无法判断,D正确。 10.(2025 惠州模拟)蛇皮的颜色是由一对等位基因控制的相对性状,利用黑斑蛇和黄斑蛇各一条进行以下杂交实验: 根据上述实验结果,下列结论中错误的是( ) A.根据图乙可判断黄斑是隐性性状 B.甲实验中,F1黑斑蛇的基因型与亲本黑斑蛇相同 C.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇 D.乙实验中,F2黑斑蛇的基因型与亲本黑斑蛇相同 答案 D 解析 根据乙实验中黑斑蛇与黑斑蛇杂交子代中有黑斑蛇和黄斑蛇可知,黄斑是隐性性状,A正确;甲实验中黑斑蛇和黄斑蛇杂交,子代有黑斑蛇和黄斑蛇,类似于测交,若相关基因用A/a表示,则亲代黑斑蛇的基因型为Aa,黄斑蛇的基因型为aa,甲实验中F1的黑斑蛇是杂合子,与亲本黑斑蛇基因型相同,均为Aa,B正确;黑斑对黄斑为显性,因此黑斑蛇的基因型可表示为A_,若要子代中出现黑斑蛇,则亲本中一定含有黑斑蛇,C正确;乙实验中亲本的基因型可表示为Aa,则F2的黑斑蛇中有纯合子(AA)和杂合子(Aa),而乙实验的亲本黑斑蛇是杂合子,即乙实验中,F2黑斑蛇的基因型与亲本黑斑蛇不完全相同,D错误。 11.在性状分离比的模拟实验中,某同学在两个小桶内各装入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不符合题意;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符合题意;若将某桶内的2种小球各减少到1个,会导致误差变大,C不符合题意;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不符合题意。 12.菜心起源于中国,享有“蔬菜之冠”的美誉。菜心的花是两性花,花色是菜心的重要性状,对提高种子纯度方面有重要作用。研究人员用乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花。F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花=491∶501,F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花。下列叙述正确的是( ) A.控制花色的基因遵循自由组合定律 B.菜心花色不同是因为叶绿体中色素含量不同 C.黄花为隐性性状,乳白花为显性性状 D.出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底导致的 答案 D 解析 F1与亲本乳白花杂交,后代乳白花∶黄花=1∶1,可知控制花色的基因遵循分离定律,A错误;菜心花色不同是因为液泡中的色素含量不同,而不是叶绿体中的色素含量不同,B错误;乳白花菜心和黄花菜心杂交,F1均为黄花,则黄花为显性性状,乳白花为隐性性状,C错误;F1与亲本黄花杂交,后代绝大多数是黄花,但出现极少量的乳白花,出现极少量乳白花可能是F1去雄不彻底发生了自交导致的,D正确。 13.(2025 汕头冲刺)某种玉米存在单向异交不亲和现象,可为不同品种的其他玉米授粉使之结实,却不能接受不同品种的其他玉米的花粉而结出果实,该性状由一对等位基因H、h控制。科研人员利用甲(HH)、乙(Hh)、丙(hh)三种植株进行了如下四组实验:①hh( ) HH( ) 不结实;②HH( ) hh( ) 结实;③HH( ) Hh( ) 结实;④Hh( ) HH( ) 结实。下列分析正确的是( ) A.表现为单向异交不亲和植株的基因型为hh B.①②组结果表明H的精子无法参与受精作用 C.①②组实验中,雌配子h不能与雄配子H结合 D.③④组实验中,第③组的授粉成功率更高 答案 D 解析 ①②组属于正反交实验,若hh作父本,则雌穗均不能结实,若hh作母本,则可以结实,说明h的精子无法参与受精作用;若HH作父本,可为植株丙授粉结实,即雌配子h能与雄配子H结合,若HH作母本,其不能接受植株丙的花粉而结实,因此表现为单向异交不亲和植株的基因型为HH,A、B、C错误。③④组属于正反交实验,Hh无论作父本还是作母本,雌穗均可结实,由于雌配子H不能与雄配子h结合,因此第③组的授粉成功率更高,D正确。 二、非选择题 14.(16分)(2025 云南,18)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如表。回答下列问题: 群体 植株总数/株 果面有蜡粉株数/株 果面无蜡粉株数/株 P1 30 30 0 P2 30 0 30 F1 523 523 0 F2 574 430 144 注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。 (1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的_定律,依据是_。 (2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为:提取基因组DNA _目的DNA片段 限制酶H切割扩增产物 电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为_条条带,限制酶H的切割位点位于_(填“A”“a”或“A和a”)上。 (3)(6分)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。 答案 (1)分离 F1自交所得F2中,果面有蜡粉与果面无蜡粉的株数比约为3∶1 (2)PCR扩增 1或3 a (3)选用材料:F1植株和P2植株 遗传图解(如图) 解析 (1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律,因为F1自交得到的F2中,果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3∶1(430∶144≈3∶1),遵循基因分离定律中杂合子自交后代性状分离比为3∶1的比值。(2)要进行植株基因型鉴定,在提取基因组DNA后,需要通过PCR扩增目的DNA片段。P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割(P1基因型为AA),P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割(P2基因型为aa),限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。(3)验证分离定律,采用测交的方法,所选材料:F1(Aa)与P2(aa),具体遗传图解如答案所示。 15.(12分)(2026 广州阶段考)近日,我国科学家从分子水平全面解析了控制孟德尔豌豆(2n=14)杂交实验中七种性状的八对基因,首次成功揭示了决定果荚形态、果荚颜色和花的位置这三种性状的基因。回答下列问题: (1)如图为孟德尔一对相对性状的杂交实验有关的遗传图解,性状分离现象发生在实验_中。在进行演绎推理时,孟德尔设计了实验_。 (2)先前研究发现,矮茎性状的出现是因为高茎基因中碱基的替换,导致植物不能编码GA3-氧化酶,推测该酶是_(填“赤霉素”“脱落酸”或“乙烯”)生物合成所需的。请选出与该变异类型相同的实例:_。 A.皱粒豌豆的形成 B.无子西瓜的形成 C.一株水毛茛两种形态叶的形成 (3)豌豆子叶颜色的突变型,是编码叶绿素降解通路中的起始酶基因发生了突变而使该酶失活;而果荚颜色的突变型,则是由于果荚中叶绿素合成通路的叶绿素合酶基因的转录无法正常进行。根据上述信息可知,野生型豌豆这两种性状的表型是_。 (4)有同学认为豌豆这八对基因中至少有两对基因的遗传不遵循自由组合定律。该同学作出该判断的依据是_。 答案 (1)B C (2)赤霉素 A (3)黄色子叶、绿色果荚 (4)因豌豆只有七对染色体却存在八对基因控制,所以至少有两对基因位于同一条染色体上不能独立分离,因而不遵循自由组合定律 解析 (2)GA3-氧化酶作用于赤霉素的合成,如果GA3-氧化酶不能合成,植物体内赤霉素含量减少,从而导致茎的伸长受阻,表现为矮茎;高茎基因的碱基替换属于基因突变,皱粒豌豆的形成属于基因突变,无子西瓜的形成属于染色体变异,一株水毛茛两种形态叶的形成属于基因与环境的相互作用。(3)由题可知,豌豆子叶颜色的突变型,是编码叶绿素降解通路中的起始酶基因发生了突变而使该酶失活,则野生型植株能进行叶绿素的降解,表现为黄色子叶;果荚颜色的突变型,是由于果荚中叶绿素合成通路的叶绿素合酶基因的转录无法正常进行,则野生型植株能在果荚中合成叶绿素,表现为绿色果荚。 学科网(北京)股份有限公司 $