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第五单元　遗传的基本规律
第18讲　一对相对性状的杂交实验
【课标要求】 1．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；2．实验：模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
考点　一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念
考 点 剖 析
知识1　孟德尔实验的选材和杂交实验操作
1．选材——豌豆作为遗传实验材料的优点
2．杂交实验操作
? 概 念 辨 析
两性花和单性花
两性花：一朵花中，既有雄蕊又有雌蕊的花，如豌豆的花。单性花：一朵花中，只有雄蕊或只有雌蕊的花，如玉米的花。只有雌蕊的花称雌花，只有雄蕊的花称雄花。两性花和单性花的植物，在杂交实验操作上略有不同。
知识2　一对相对性状的杂交实验过程、思路
孟德尔的豌豆杂交实验，运用的科学方法为__假说—演绎__法。
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↓
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? 概 念 辨 析
(1)性状类
相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型(两同一不同)，如豌豆的高茎和矮茎
显性性状 具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的那个亲本的性状
隐性性状 具有相对性状的两纯种亲本杂交，__F1未表现出来的那个亲本的性状__
性状分离 杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象
(2)交配类
杂交 基因型不同的个体间的交配。如：植物的异株异花传粉；基因型不同的动物个体间的交配
自交 同一个体或基因型相同的个体间的交配。如：植物的自花传粉、同株异花传粉、基因型相同的异株传粉；基因型相同的动物个体间的交配
测交 F1与__隐性纯合子__相交，如Dd×dd、XBXb×XbY
正交与 反交 这是一对相对概念，基因型不同的两种个体，若将甲性状为父本、乙性状为母本定为正交，则以__乙__性状为父本、__甲__性状为母本间的交配称为反交，如(DD×dd)与(dd×DD)、(DDXbXb×ddXBY)与(ddXBXB×DDXbY)
自由交配 (随机交配) 种群中不同个体之间随机交配，即遗传因子组成(基因型)相同或不同的个体之间都有交配的机会，且机会相等
注：区分“测交”“自交”和“自由交配”，遗传学实验设计时，优先考虑“测交”和“自交”。
(3)基因类
等位基因、 非等位基因、 相同基因 等位基因一般是指位于__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。 注：图中A和C(或c)、A和B(或b)是__非等位基因__，A和A是相同基因。而A和B(或b)一般不发生自由组合，其遗传遵循分离定律。
纯合子 每对遗传因子(基因)组成都相同的个体，如DD、dd、AAbb、XbXb、XBY
杂合子 成对遗传因子(基因)组成__不同__的个体，如Dd、AABb、AAXBXb
? 归 纳 总 结
F2中出现 3∶1的性状分离比需要满足的条件
(1)F1个体形成的含不同遗传因子的配子的数目相等且生活力相同。
(2)雌雄配子结合的机会相等。
(3)F2中不同基因型的个体的存活率相当。
(4)遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
(5)统计的F2个体足够多时，性状分离比才符合3∶1。
思辨小练
1．判断下列说法的正误：
(1)用豌豆进行遗传杂交实验，杂交时，父本无需去除雌蕊。(　√　)
(2)杂种后代不表现的性状叫隐性性状。(　×　)
(3)受精时，不同配子随机结合，属于孟德尔“假说”中的内容。(　√　)
(4)测交实验就是演绎推理过程。(　×　)
提示：演绎推理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。
(5)杂合子(Aa)产生相等数量的雌雄配子。(　×　)
(6)A与a、A与A、a与a均为等位基因。(　×　)
提示：A与A、a与a为相同基因。
(7)显性杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现一定相同。(　×　)
提示：注意完全显性与不完全显性的差异，以及表观遗传、环境可能的影响。
(8)正常情况下，纯合子细胞内不存在等位基因。(　√　)
2．孟德尔一对相对性状的杂交实验现象__能__(填“能”或“不能”)否定融合遗传，原因是：①亲本杂交后，按照融合遗传的观点，F1的高度应__介于高茎和矮茎之间__，但实际上__F1全为高茎__；②按照融合遗传的观点，F1自交子代应与F1__相同__，但实际是结果出现__性状分离__，更加彻底地否定了融合遗传。
3．人工授粉后要套袋，是为了__防止其他花粉的干扰__。
典 题 精 析
考向1　一对相对性状的杂交实验
(2025·南通中学)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(　D　)
　　
图1　　　　　　　图2
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．玉米和豌豆的雌雄由性染色体决定
解析：豌豆自花传粉，并且是闭花受粉，避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然条件下一般是纯种，A正确；玉米是单性花，所以用玉米做杂交实验，不需要操作①去雄，但是仍需要在开花前给雌花套袋，B正确；图1中的操作①是去雄，被去雄的红花是母本，提供花粉的白花是父本，C正确；玉米和豌豆都是雌雄同株植物，二者没有性染色体，D错误。
考向2　遗传学的基本概念
(2025·南师附中)下列对遗传学基本概念的叙述，正确的是(　D　)
A．棉花的粗纤维和细纤维，狗的长毛和卷毛都是相对性状
B．高茎和矮茎豌豆杂交，后代有高茎和矮茎的现象属于性状分离
C．自交后代不发生性状分离的一定是纯合子，发生性状分离的一定是杂合子
D．具有相对性状的两个纯合子杂交，后代未出现的性状是隐性性状
解析：狗的长毛和卷毛不是相对性状，A错误；性状分离是指在杂种自交后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象，具有一对相对性状的亲本杂交，后代出现两种表型，这种现象不属于性状分离，B错误；自交后代不发生性状分离的不一定是纯合子，如果AaBb自交后代性状分离比为9∶7，那么类似Aabb(杂合子)自交后代不会发生性状分离，C错误。
考向3　假说—演绎法
(2025·苏州期末)关于孟德尔一对相对性状的杂交实验和假说—演绎法，下列叙述正确的是(　B　)
A．由于豌豆是自花传粉植物，实验过程中可免去人工授粉的操作
B．“F2中出现3∶1的性状分离比”属于杂交实验的实验现象
C．孟德尔假说的核心内容是“受精时，雌雄配子的结合是随机的”
D．孟德尔进行测交实验并得到实验结果属于演绎推理过程
解析：豌豆是自花传粉植物，但在杂交实验中需对母本去雄并人工授粉，以避免自交干扰实验结果，A错误；孟德尔所做假说的核心内容是“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”，C错误；测交实验的实际操作及结果验证属于实验检验阶段，D错误。
实验10　模拟性状分离比
实 验 基 础
1．实验原理
用两个小桶表示__雌、雄生殖器官__，小桶内的两种彩球各代表两种__雌、雄配子__。用不同彩球的随机组合模拟__雌、雄配子__的随机结合。
2．实验装置
小桶两个，分别标记甲、乙；两种大小相同、不同颜色的彩球各20个，一种彩球标记__D__，另一种彩球标记__d__。
3．实验过程
(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
(2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
(3)分别从两个桶内__随机__抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的__字母组合__。
(4)将抓取的彩球__放回原来的小桶内__，摇匀。
(5)按步骤(3)和(4)重复做__30次以上__。
4．实验结果
彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近__1∶2∶1__。
? 解 疑 释 惑
(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。
(3)为模拟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。两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内__两种彩球的数量__必须相等。
(4)每次抓取时不能从一个小桶内同时抓取两个彩球。
(5)记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要__多次__抓取并进行统计，这样才能接近理论值，否则偏差太大。
题 组 运 用
1．下图表示性状分离比的模拟实验，甲、乙小桶内的彩球数量D∶d＝1∶1，下列说法错误的是(　B　)
　　
甲　　　　乙
A．甲、乙小桶分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官
B．小桶中彩球被抓取模拟的是非等位基因的自由组合
C．最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1
D．小桶中彩球每次被抓取后要放回原小桶再进行下一次抓取
解析：小桶中彩球被抓取模拟的是等位基因的分离。
2．(2025·泰州期末)在“性状分离比”的模拟实验中，下列相关叙述错误的是(　A　)
A．甲、乙两桶分别代表雌雄生殖器官，两桶中的小球数必须相同
B．从两桶中各随机取一个小球组合在一起，模拟雌雄配子随机结合
C．每次抓取后小球都须放回小桶，并且放回后小桶都要摇匀
D．将全班各小组模拟实验的结果汇总，所得结果更接近理论值
解析：甲、乙两桶分别代表雌雄生殖器官，但雄性产生的配子数量远多于雌性，因此两桶中的小球数无需相同，只需保证每个桶内两种小球的数目相等，A错误；从两桶中各随机取一个小球组合，模拟雌雄配子的随机结合，符合实验设计原理，B正确；每次抓取后放回小球并摇匀，是为了保证每次抓取各小球的概率相同，避免人为误差，C正确；汇总全班数据可增加样本量，减少偶然性，使结果更接近理论值，D正确。
一、 单项选择题
1．孟德尔设计巧妙的实验否定了融合遗传的观点。现用纯合的红色牵牛花和白色牵牛花进行相关实验，下列预期结果中，否定融合遗传且支持孟德尔遗传规律的是(　D　)
A．红色亲本自交，子代全为红色
B．白色亲本自交，子代全为白色
C．亲本杂交产生的F1全为粉红色
D．F1自交产生的F2中按照一定比例出现花色分离
解析：融合遗传主张两亲代的相对性状在杂种后代中融合成为新的性状而出现，即子代的性状是亲代性状的平均结果，且杂合子后代中没有一定的分离比例。F1自交产生F2，F2按照一定比例出现花色分离，既能否定融合遗传，也能说明双亲的遗传物质没有在子代体内发生混合，不会在传递中消失，而是各自保持独立。
2．(2025·淮安期末)下列关于性状的叙述，正确的是(　A　)
A．相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型
B．隐性性状是子一代没表现出来的性状
C．性状分离是指后代同时出现两种性状的现象
D．杂合子与纯合子的基因组成不同，性状也不同
解析：隐性性状在子一代中未表现的前提是亲本为显性纯合子与隐性纯合子杂交(如AA×aa)，若亲本为杂合子与隐性纯合子(如Aa×aa)，子一代可能直接表现出隐性性状，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，C错误；在完全显性情况下，杂合子(Aa)与显性纯合子(AA)的性状相同，D错误。
3．(2025·连云港期中)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是用豌豆作为材料。下列相关说法正确的是(　B　)
A．豌豆的性状大多数是隐性性状
B．豌豆一般是自花传粉且闭花受粉植物
C．豌豆连续自交，纯合子比例逐渐减小
D．豌豆杂交实验过程中可免去人工授粉的麻烦
解析：豌豆的性状大多数由显性和隐性相对性状构成，A错误；连续自交会提高纯合子比例，如杂合子Aa连续自交，n代后纯合子比例为1－(1/2)n，纯合子比例会逐代增加，C错误；豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，杂交需人工去雄和授粉，D错误。
4．(2025·盐城五校联盟)下列各对性状中，属于相对性状的是(　D　)
A．人的身高和体重
B．玉米叶梢的紫色和叶片的绿色
C．山羊的白毛和狗的黑毛
D．豌豆的高茎和矮茎
5．(2025·扬州树人学校)下列有关豌豆的遗传特性和人工杂交实验的叙述，错误的是(　D　)
A．进行人工杂交实验时，需先除去母本未成熟花的全部雄蕊
B．豌豆具有易于区分的相对性状，有利于对杂交实验的结果进行统计
C．豌豆杂交实验中需要进行两次套袋，目的是避免外来花粉的干扰
D．高茎植株作母本与矮茎植株作母本所得的实验结果不同
解析：豌豆无性染色体，矮茎豌豆作母本或高茎豌豆作母本进行杂交，所得的实验结果相同。
6．(2025·常州期中)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(　D　)
A．显性基因相对于隐性基因为完全显性
B．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
C．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
D．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
解析：子一代产生的雄配子活力不同会影响受精过程中配子的结合比例，导致后代不符合3∶1的性状分离比，D符合题意。
7．(2025·扬州邗江区期中)在下列遗传实例中，属于性状分离现象的是(　B　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近于1∶1
③圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4
A．②③　 B．③
C．①③　 D．②
解析：高茎(AA)×矮茎(aa)→高茎(Aa)，后代只有一种表型，不符合性状分离的概念，①错误；高茎(Aa)×矮茎(aa)→高茎(Aa)∶矮茎(aa)＝1∶1，亲本为相对性状，子代有两种表型，也不符合性状分离的概念，②错误；圆粒(Rr)×圆粒(Rr)→圆粒(RR、Rr)∶皱粒(rr)＝3∶1，即在杂种后代中，同时表现出显性性状和隐性性状，符合性状分离的概念，③正确。
8．(2025·江阴长泾中学)采用A、B两株玉米进行下图所示的遗传实验，下列有关叙述正确的是(　D　)
A．图中杂交实验流程为：去雄→套袋→授粉→套袋
B．实验一属于自花传粉、闭花受粉形成的自交实验
C．实验二属于同株异花传粉形成的杂交实验
D．实验三和实验四两个杂交互为正反交实验
解析：玉米杂交时无需经过去雄过程，其杂交实验的基本流程为：套袋→人工授粉→套袋，A错误；玉米属于雌雄同株异花的植物，实验一是植株A的雄花给自身雌花授粉，不属于闭花受粉，B错误；实验二是植株B的雄花给自身雌花授粉，属于同株异花传粉形成的自交实验，C错误；实验三是植株A的雄花给植株B的雌花授粉，实验四是植株B的雄花给植株A的雌花授粉，它们均是异花传粉，两个实验互为正反交实验，D正确。
9．(2025·泰州期末)下列关于“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”的说法，正确的是(　A　)
A．“一对相对性状的杂交实验过程及结果”不属于假说的内容
B．“受精时，雌雄配子的结合是随机的”是假说的核心内容
C．进行测交实验验证的过程就是“演绎推理”的过程
D．采用正反交实验的目的是排除豌豆株高的遗传是伴性遗传
解析：“一对相对性状的杂交实验过程及结果”是通过做实验观察实验现象从而提出问题，不属于假说的内容，A正确；“F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，产生了数量相等的两种雌、雄配子”，是假说的核心内容，B错误；进行测交实验验证的过程是验证“演绎推理”，而不是“演绎推理”的过程，C错误；孟德尔进行正反交实验的主要目的是验证遗传规律是否受母本影响，D错误。
10．(2025·南京、徐州、镇江联盟)下列关于测交实验的说法，正确的是(　B　)
A．通过测交可以测定被测个体产生配子的数量
B．通过测交可以测定被测个体遗传因子的组成
C．通过测交可以判断相对性状的显隐性
D．通过测交得到的后代表型一定相同
解析：通过测交可以测定被测个体产生的配子的遗传因子组成及比例，但不能测定其产生的配子的数量，A错误，B正确；F1与隐性纯合子的交配即测交，因此测交实验的前提是已知性状的显隐性，C错误；通过测交得到的后代表型不一定相同，如Aa×aa→1Aa(显性)∶1aa(隐性)，D错误。
11．(2025·江苏联考)下列关于遗传学上几种交配类型及作用的叙述，错误的是(　C　)
A．自交：可用于植物纯合子和杂合子的鉴定
B．杂交：可用于判定一对相对性状的显隐性
C．测交：可用于提高杂合子后代中显性纯合子的比例
D．正交与反交：可用于检验某性状属于常染色体遗传还是伴性遗传
解析：如果是纯合子自交，后代不会发生性状分离；如果是杂合子自交，后代会出现性状分离。所以自交可用于植物纯合子和杂合子的鉴定，A正确。具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状为显性性状，未显现出来的性状为隐性性状，所以杂交可用于判定一对相对性状的显隐性，B正确。测交主要是测定待测个体的基因型，也可用来判断待测个体产生配子的类型及比例等，而不能提高杂合子后代中显性纯合子的比例，C错误。如果是常染色体遗传，正交和反交的结果相同；如果是伴性遗传，正交和反交的结果不同，所以正反交可用于检验某性状属于常染色体遗传还是伴性遗传，D正确。
二、 多项选择题
12．(2025·苏州期中)如下图所示的豌豆和玉米是遗传学研究中常用的实验材料。下列叙述正确的有(　ABC　)
　
A．豌豆和玉米的生长周期较短，繁殖速度快
B．豌豆和玉米具有易于区分的相对性状，有利于观察分析
C．豌豆和玉米产生的后代数量多，能降低数据统计的偶然性
D．豌豆和玉米进行杂交实验时都需要经历“去雄→套袋→授粉→套袋”
解析：豌豆雌雄同株，是自花传粉、闭花受粉植物，杂交过程包括：去雄→套袋→授粉→套袋等步骤；玉米雌雄同株，但是单性花，属于雌雄异花，杂交过程不需要对母本去雄，可以直接对雌花进行“套袋→授粉→套袋”处理。
13．(2025·常州期中)关于孟德尔的一对相对性状杂交实验，下列叙述正确的有(　ABC　)
A．孟德尔提出性状由遗传因子决定，属于假说—演绎法中“假说”的内容
B．推断测交后代会出现两种性状且比例为1∶1，属于“演绎”的结果
C．测交实验的结果与演绎预测结果相符，说明假说成立
D．F2的性状分离比为3∶1，这是基因分离定律的实质
解析：杂合子(Aa)个体产生配子时，A与a彼此分离，形成配子A与配子a的比例为1∶1，是基因分离定律的实质。
14．某种长毛兔群体中，雌兔的基因型及比例为EE∶Ee＝1∶2，雄兔均为Ee。用A、B小桶中两种颜色小球的随机组合模拟该群体中雌、雄配子的随机结合。下列有关叙述错误的有(　AD　)
A．小桶A中两种颜色小球的比例为4∶1
B．小桶B中两种颜色小球的比例为1∶1
C．从A、B两个小桶中抓取小球模拟的是产生配子的过程
D．最终统计小球组合中含有黑球的组合所占比例约为3/4
解析：雌兔的基因型及比例为EE∶Ee＝1∶2，则雌性产生的配子种类及比例为E∶e＝2∶1，小桶A中两种颜色小球的比例为2∶1，A错误；雄兔均为Ee，则产生的配子种类及比例为E∶e＝1∶1，小桶B中两种颜色小球的比例为1∶1，B正确；从A、B两个小桶中抓取小球模拟的是雌雄兔产生配子的过程，C正确；雌性产生的配子种类及比例为E∶e＝2∶1，雄性产生的配子种类及比例为E∶e＝1∶1，雌雄配子随机结合，后代基因型及比例为EE∶Ee∶ee＝2∶3∶1，最终统计小球组合中含有黑球的组合所占比例约为2/3，D错误。
15．下列关于遗传规律研究的叙述，错误的有(　BCD　)
A． 自然状态下豌豆自花传粉进行自交，玉米等异花传粉植物可进行自由交配
B．两种玉米杂交产生的F1出现两种性状且分离比为3∶1，则可验证分离定律
C．基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现自由组合定律的实质
D．性状分离比的模拟实验中两桶内小球总数可不同，抓取小球统计后需放入新桶
解析：豌豆花是两性花，自花传粉植物，自然状态下只能自交；玉米是雌雄同株，但其花属于单性花，可以进行自花传粉，也可以进行异花传粉，所以自然状态下可进行自由交配，A正确。两种玉米杂交产生的F1只有一种性状，F1再进行测交，出现两种性状且分离比为1∶1，则可验证分离定律，B错误。自由组合定律的实质是在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，由此可知，自由组合定律的实质体现在形成配子时，而非雌、雄配子结合时，C错误。性状分离比的模拟实验中，两桶内小球总数可不同，但要保证每个桶内的不同小球数相等，抓取小球统计后需放入原桶，D错误。

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