“性状分离比”模拟实验—高考生物一轮实验专题复习
一、选择题
1．（2024高一下·广州期末）某同学用甲、乙两个箱子开展性状分离比的模拟实验。甲、乙两个箱子中分别放置了黑球和白球。下列叙述错误的是（ ）
A．两个箱子分别代表雌雄生殖器官
B．每次抓取后应将小球放回原箱并摇匀
C．甲乙两个箱子中的小球总数一定相等
D．小球的组合模拟雌雄配子的随机结合
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
2．（2024高一下·绵阳期末）高一某同学用扑克牌做性状分离比的模拟实验，红桃代表D，黑桃代表d。他将20张红桃和20张黑桃装入信封甲，再将 10张红桃和10张黑桃装入信封乙，随后进行了一系列操作。下列有关模拟实验的叙述，错误的是（ ）
A．信封甲更可能在模拟雄性生殖器官，信封乙更可能在模拟雌性生殖器官
B．从信封甲中任意抽取一张牌，模拟的是形成配子时成对的基因发生分离
C．分别从两个信封中抽出一张牌，组合在一起，还可模拟基因的自由组合
D．将抽出的两张牌用完后放回原信封，应重洗一下牌，再进行下一次抽取
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
3．（2024高一下·浙江模拟）利用甲、乙装置进行一对相对性状的模拟杂交实验，装置如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．甲、乙箱子表示雌雄生殖器官
B．甲中黑色和灰色小球的形状大小可不同
C．乙中黑色和灰色的小球数量必须相等
D．模拟等位基因分离可只用其中一个箱子
【答案】B
【知识点】“性状分离比”模拟实验
4．（2024高一下·温州期末）某同学欲通过实验模拟孟德尔一对相对性状杂交实验中F1产生F2的过程，可选择的小桶组合是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
5．（2024高一下·城中期中） 性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，棋子上标记的D、d代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母。此操作模拟了（ ）
A．等位基因的分离和雌雄配子的随机结合
B．等位基因的分离和非等位基因的自由组合
C．同源染色体的联会和雌雄配子的随机结合
D．同源染色体的联会和非等位基因的自由组合
【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
6．（2024高一下·深圳期中）如图甲、乙两个桶中放置了黑色和白色两种颜色的小球，且每个桶中黑色小球和白色小球的数量相同。若用此装置做性状分离比的模拟实验，下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲桶中去掉一个黑球和一个白球不影响实验结果
B．实验中两个小桶内两种颜色的小球总数可以不同
C．从甲桶和乙桶中各去掉一个黑球不影响实验结果
D．记录抓取的小球的颜色组合模拟配子的随机结合
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、甲、乙两个桶模拟的是雌、雄生殖器官，两个桶中两种颜色的小球(模拟配子)数目之比均为1：1，两个桶中小球总数不一定要相等；从甲、乙小桶中各抓取小球模拟的是遗传因子的分离，记录字母组合模拟的是配子随机结合的过程。甲桶中去掉一个黑球和一个白球，桶内黑球和白球的数量仍相等，该操作不影响实验结果，A正确；
B、甲，乙两个小桶中两种颜色的小球数目之比均为1：1，但两个小桶中小球总数不一定要相等，B正确；
C、甲桶中去掉一个黑球，乙桶中去掉一个黑球后，甲、乙两桶内黑球和白球的数量均不相等，该操作会影响实验结果，C错误；
D、从甲、乙小桶中个抓取小球模拟的是遗传因子的分离，记录颜色组合模拟的是配子随机结合的过程，D正确。
故答案为：C。
【分析】性状分离比模拟实验是遗传学中的一个重要实验，它旨在通过模拟杂合子自交过程中配子的随机结合，来观察和理解性状分离的现象及其比例。
实验的原理基于有性生殖的生物在形成配子时，成对的遗传因子会发生分离，杂合子会产生两种不同类型的配子，且比例为1：1。在受精时，雌雄配子随机结合成合子，因此杂合子自交后发育成的个体会发生性状分离。理论上，显性性状与隐性性状的分离比应为3：1。
具体的实验步骤如下：
1. 准备材料：准备两个容器（如小桶），分别代表雌雄生殖器官。同时准备两种颜色的小球，分别代表不同的遗传因子或配子。
2. 分装与标记小球：在每个容器内放入相同数量的两种颜色的小球，并分别标记为D和d，代表显性遗传因子和隐性遗传因子。
3. 混合小球：分别摇动两个容器，使容器内的小球充分混合，模拟配子的随机分布。
4. 随机取球：从每个容器中随机抓取一个小球，表示雌雄配子的随机结合。记录下两个小球的组合（如DD、Dd、dd）。
5. 重复与记录：将抓取的小球放回原容器，并重复上述步骤多次（如50-100次）。记录每次抓取的小球组合，并统计每种组合的数量。
6. 分析结果：根据统计结果，计算不同小球组合的数量之比，特别是DD、Dd和dd之间的数量之比，以及含有D和dd组合的数量之比。
通过这个实验，我们可以观察到性状分离的现象，并验证其比例是否接近理论上的3：1。这有助于我们更深入地理解遗传学中的分离定律和自由组合定律，以及它们在有性生殖生物遗传中的应用。
需要注意的是，实际模拟实验中统计的个体数量越多，结果越接近理论比例。因此，在实验过程中，应确保重复足够的次数以获得准确的结果。
总之，性状分离比模拟实验是一个生动而有效的遗传学教学方法，它有助于学生直观地理解遗传因子的分离和随机组合过程，以及由此产生的性状分离现象。
7．（2024高一下·金东期中）甲、乙两位同学分别用小球做孟德尔定律模拟实验。甲同学每次分别从I、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。下列叙述正确的是（ ）
A．甲同学模拟等位基因的分离和雌雄配子的随机结合，发生在过程②中
B．乙同学模拟非等位基因的自由组合和雌雄配子的随机结合，发生在过程③中
C．上述每个小桶内不同类型小球的数量一定相同，且抓取记录组合后放回原处
D．甲、乙同学经过多次抓取小球实验后，统计得到的Dd、ab组合概率分别约为1/4、1/2
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
8．（2024高一下·从江期中）在学习孟德尔遗传规律时，同学们做了遗传规律的模拟实验。每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，将抓取的小球分别放回原来小桶后，再多次重复。分析下列叙述，正确的是( )
A．重复100次实验后，Dd组合的概率约为1/2
B．实验中Ⅰ和Ⅱ小桶中小球的数量必须相等
C．本实验可以用来模拟孟德尔的自由组合规律
D．本实验只是模拟了配子随机结合的过程
【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、在重复实验中，Dd的组合是随机出现的，其概率为1/4+1/4=1/2，A正确；
B、为了使实验接近实际，两小桶中两种球的比例应相同，这才能模拟杂合子产生配子比例为1：1，但是两桶小球数量可以不同，B错误；
C、I、II小桶中放的是相同的小球，仅涉及一对遗传因子，模拟的孟德尔的分离规律，C错误；
D、I、II小桶中均是一对等位基因，分别随机抓取一个小球并记录字母组合，实际上就是模拟等位基因分离和配子随机结合过程，D错误。
故答案为：A。
【分析】图中I、II可分别代表雌雄生殖器官，其中D、d可代表控制相对性状的遗传因子。
分离定律是决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开，随机分别进入一个配子中。
自由组合定律是指当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交时，在子一代产生配子时，等位基因。分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。
9．（2024高二上·射洪开学考）下图表示对孟德尔一对相对性状的遗传实验的模拟实验过程，对该实验过程的叙述错误的是（ ）
A．甲乙两个箱子里棋子的数量必须相等，否则实验不严谨
B．该实验模拟的是杂合子F1的自交
C．实验所用棋子的大小、质地和手感必须相同，这样可以避免人为误差
D．实验结束前，将全班每一小组的计算结果综合统计，得到的结果更准确
【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
10．（2024高一下·江油期中）遗传定律的模拟实验中，如图准备了实验装置，甲、乙装置中棋子上分别标记的A（a）、B（b）代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母组合。此操作模拟了（ ）
A．同源染色体联会，等位基因的分离
B．等位基因的分离，非等位基因自由组合
C．等位基因的分离，雌雄配子的随机结合
D．同源染色体分离，等位基因的自由组合
【答案】B
【知识点】“性状分离比”模拟实验
11．（2024高一下·东莞月考）某同学把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后，放入罐①、②、③中模拟自由组合定律，如图所示。以下是其他同学对该做法的评价，其中正确的是（ ）
A．同学甲认为从罐子①里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
B．同学乙认为从罐子①里摸出四个球并记录才能模拟自由组合定律
C．同学丙认为把罐子②标记为雄、罐子③标记为雌，分别摸一球并记录就能模拟自由组合定律
D．同学丁认为把罐子①里的白球换成大球，摇匀后，每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
12．（2024高一下·十堰期末）某同学利用小桶和小球做相关模拟实验，小桶代表生殖器官，小球代表染色体，A/a、B/b和C/c代表基因，小桶和小球的放置情况如表所示。下列叙述错误的是（ ）
1号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球
2号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球
3号小桶 10个标注为A的小球，10个标注为a的小球
4号小桶 200个标注为B的小球，200个标注为b的小球
5号小桶 200个标注为AC的小球，200个标注为ac的小球
6号小桶 200个标注为AC的小球，200个标注为ac的小球
A．抓取的小球要放回且摇匀，确保抓到桶中某种小球的概率一直为50%
B．若进行性状分离比的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶2、3、5或6
C．若进行自由组合定律的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶4、5或6
D．若用5、6号小桶模拟雌、雄配子随机结合，多次实验后，基因型AACC：AaCc：aacc接近1：2：1
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、实验时抓取出来的小球要放回且摇匀，是为了保证桶内显隐性配子数量相等，确保抓到桶中某种小球的概率一直为50%，A正确；
B、若进行性状分离比模拟实验，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶2、3、5或6，表示雌雄配子的随机结合，B正确；
C、若进行自由组合定律的模拟实验，已选择1号小桶进行实验，还需选择小桶4，可以模拟减数分裂过程中同源染色体上等位基因分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，C错误；
D、若用5、6号小桶模拟雌、雄配子随机结合，多次实验后，统计结果，基因型AACC：AaCc：aacc接近1：2：1，D正确。
故答案为：C。
【分析】性状分离比的模拟实验可以帮助理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。实验步骤如下：
1. 取两个小桶，编号为甲、乙，分别模拟雌、雄生殖器官。
2. 在甲、乙两小桶内均放入两种彩球各10个，分别模拟雌性个体产生的两种配子数量相等、雄性个体产生的两种配子数量相等。
3. 摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混匀。
4. 用左手、右手分别从甲、乙两个桶中随机抓取一个彩球，组合在一起，模拟雌、雄配子的随机结合，并记录字母组合。
5. 将抓取的彩球放回原桶，摇匀，按步骤4重复做30次以上（重复次数越多，模拟效果越好）。
6. 统计DD、Dd、dd出现的次数，并计算出现的概率。
13．（2023高一下·蚌埠月考）某实验小组为了模拟性状分离比，在两个小桶内均放入四种颜色的彩球，且每个桶内的各颜色的彩球数量相等(彩球颜色为红、黄、蓝、绿，分别代表YR、Yr、yR和yr四种配子)，然后在两个小桶内分别随机选择一个彩球，进行组合。下列相关叙述错误的是（ ）
A．两个小桶中的彩球的总数不一定要相等
B．每次抓取彩球后要将彩球重新放回再摇匀
C．抓取次数足够多时，抓取两个红球的概率是1/16
D．该实验小组模拟的是非等位基因自由组合的过程
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、由于雌、雄配子数量不相等，故两个小桶中小球的数量不一定要相等，A正确；
B、每次抓取的彩球要放回原桶中，摇匀后再进行下一次抓取，保证每个小球被抓的概率相等，B正确；
C、抓取次数足够多时，每一种颜色的球被抓取得概率相同，红色小球在每一个小桶中被抓取的概率都是1/4，那么抓取两个红球的概率为1/4×1/4= 1/16，C正确；
D、该小组模拟的是配子的随机结合，两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同的彩球随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、性状分离比的模拟实验的实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙内的彩球分别代表雌、雄配子，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。
2、实验过程注意事项：
（1）实验开始时应将小桶内的小球混合均匀。
（2）抓球时应该双手同时进行，而且要闭眼，以避免人为误差。每次抓取后，应记录下两个小球的字母组合。
（3）每次抓取的小球要放回桶内，目的是保证桶内显隐性配子数量相等。
（4）每做完一次模拟实验，必须要摇匀小球，然后再做下一次模拟实验。实验需要重复50～100次。
14．（2024高一下·射洪月考）在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①～⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验” F1雌雄的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合分别为
A．甲：⑤③；乙：④⑤ B．甲：①②；乙：③⑤
C．甲：⑤⑤；乙：④⑤ D．甲：②⑤；乙：③④
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
15．（2024高一下·丹寨期中）某同学选用三个搪瓷盆A、B、C进行模拟实验，A装入100个绿球，B装入100个红球，C装入50个绿球和50个红球（绿球和红球大小相同），欲用这三个搪瓷盆模拟孟德尔杂交实验中配子的产生和结合，下列相关叙述错误的是( )
A．搪瓷盆可代表雌雄生殖器官，盆内小球可代表雌雄配子
B．每次从C盆中抓取一个球，模拟的是产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．从A、C中抓取可模拟纯合子和杂合子的杂交情况，且抓取后需放回原盆
D．该实验可模拟自交或者杂交过程中雌雄产生配子的种类和数量情况
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、用三个搪瓷盆模拟孟德尔杂交实验中配子的产生和结合，搪瓷盆可代表雌雄生殖器官，盆内小球可代表雌雄配子，A正确；
B、C盆中两种小球代表一对遗传因子， 故每次从C盆中抓取一个球，模拟的是产生配子时成对遗传因子彼此分离，B正确。
C、搪瓷盆代表雌雄生殖器官，红球和绿球分别代表不同遗传因子的配子；A盆和B盆中均为颜色单一的小球，判断A盆和B盆模拟的是纯合子的生殖器官；C盆中绿球和红球各占一半，判断C盆模拟的是杂合子的生殖器官；从A、C中抓取可模拟纯合子和杂合子的杂交情况，且抓取后需放回原盆，以保证每种小球代表的配子被抓取的概率相等，C正确；
D、C盆模拟的是杂合子的生殖器官，小球代表遗传因子的配子，模拟的是自交或杂交过程中雌雄产生配子的种类，不能模拟产生配子的数量，D错误。
故答案为：B
【分析】性状分离比模拟实验注意事项：①选择小球大小要一致、质地要统一、抓摸时手感要相同， 以避免人为误差；②选择盛放小球的容器最好采用小桶或圆柱形容器，而不要采用方形容器，以便摇动小球时能充分混匀；③桶内小球的数量必须相等，D、 d基因的小球必须1：1且每次抓出的两个小球必须统计后各自放回各自的小桶，以保证机率的准确；④随机摸球且时时搅拌，以增大其随机性；⑤每做完以次模拟实验，小球放回后要摇匀小球再做下次模拟。
二、非选择题
16．模拟实验在科学研究中是常用方法之一，下面是“性状分离比的模拟实验”的方法步骤．阅读后回答有关问题．
实验用具：小罐、彩球等．
方法步骤：
①在甲、乙小罐中分别放入两种颜色的小彩球，每种颜色各50个（在这两种颜色的小球上分别标上字母D和d）．摇动，使罐内小球充分混合．
②分别从两个小罐内各抓取一个球，记录这两个小球的字母．
③将抓取的小球放回原处，重复做50次，记录结果．
（1）甲、乙两个小罐分别代表 ，小罐内的彩球D和d代表配子．
（2）如果某同学按照正常方法取球，但是实验结果与理论推测差异较大，造成误差的原因可能是 ．
（3）甲、乙两小罐的彩球数可以不相同吗？答： ，因为 ．
（4）每个小罐中两种颜色的小球可以不相同吗？答： ，因为 ．
（5）实验时需分别从甲、乙小罐中各随机抓取一个彩球，并记录字母．此操作模拟了
①等位基因的分离 ②同源染色体的联会 ③雌雄配子的随机结合 ④非等位基因的自由组合
A．①③B．①④C．②③D．②④
【答案】雌、雄生殖器官；实验重复的次数少；可以；雌、雄配子的数量可以不相同，一般雄配子多于雌配子；不可以；产生D和d两种配子的比例是1：1；A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】解：（1）甲、乙两个小罐分别代表雌、雄生殖器官，小罐内的彩球D和d代表雌、雄配子．
（2）如果某同学按照正常方法取球，但是实验结果与理论推测差异较大，造成误差的原因可能是实验重复的次数少或桶内小球没有充分混合或抓取后的小球未放回桶内．
（3）由于雌、雄配子的数量不相同，一般雄配子多于雌配子，所以甲、乙两小罐的彩球数可以不相同．
（4）由于减数分裂产生D和d两种配子的比例是1：1，所以每个小罐中两种颜色的小球必须相同．
（5）①由于甲、乙中都有D、d，所以分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，只能获得D或d中的一个，说明等位基因的分离，①正确；
②同源染色体的联会是指在减数第一次分裂前期，同源染色体之间的配对，所以随机抓取一枚棋子没有体现同源染色体的联会，②错误；
③分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，不同字母的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合，③正确；
④实验中只有一对基因，不可能发生非等位基因的自由组合，④错误．
所以正确的有①③．故选：A．
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如：D），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如：d），而且基因成对存在．遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子．生物形成生殖细胞（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，性状分离比为显性：隐性=3：1．用两个小桶分别代表雌雄生殖器官，两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合．
17．（2021高一下·安徽竞赛）完成下面“性状分离比模拟实验”的设计方案。
（ 1 ）材料用具
市售原装扑克牌两副（每副牌中红、黑花色数量相等）；记录纸和笔。
（ 2 ）方法步骤
①将两副原装扑克牌（代表配子）从牌盒（代表生殖器官）内取出，单独放置，不要相混。
②分别洗每副牌，使每副牌中不同花色和点数的牌被充分打乱排列次序。
③两副牌分别洗好后，在桌上单独放置，随机从每副牌的任一位置端开，亮出各自底牌（如图），并记下两张底牌的颜色组合。红桃、方块和老王都记红色Ｒ，黑桃、梅花和小王都记黑色r。
④端开后的每副牌再合在一起 。
⑤记录并统计 。
（ 3 ）实验分析
①以上各步中，两副牌自始至终不能混入对方，这是因为两副牌分别代表雌、雄配子，如果相混，就有可能出现 （答出2点）。
②每副牌随机亮出的底牌颜色是红或是黑的机会相等，模拟的是 产生不同 类型的配子机会相等。
【答案】多次重复步骤②和③；不同颜色组合（RR、Rr、rr）的数量及比例；每副牌中红、黑花色的纸牌数量不等，以及同性别配子错误组合；杂合子；遗传因子（基因）
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】①“3∶1”的性状分离比是概率上的统计值，需要多次重复步骤②和③。
②牌盒代表生殖器官，纸牌代表配子，纸牌的红、黑花色代表不同的配子（R、r），所以不同颜色的纸牌组合（RR、Rr、rr）就代表着子代基因型组合，因而需要记录并统计纸牌不同颜色组合（RR、Rr、rr）的数量及比例。
③牌盒代表生殖器官，纸牌代表配子。两副牌分别代表雌、雄配子，如果相混，就有可能出现每副牌中红、黑花色的纸牌数量不等，以及同性别配子的错误组合。
④每副牌中红、黑花色数量相等，代表遗传因子类型不同的两种配子数量相等，只有杂合子（Rr）才能产生数量相等的两种配子。
⑤随机亮出底牌并记录底牌的颜色组合，模拟雌雄配子的形成和随机结合过程。每副牌随机亮出的底牌颜色是红或是黑的机会相等，模拟的是杂合子产生不同遗传因子（注意：不是性别）类型的配子机会相等。
【分析】一对相对性状的模拟杂交实验：
（1）准备一对相对性状杂交的F1：在两个大信封上分别写好“雄1”、“雌1”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy，表现型都为黄色。
（2）模拟F1产生配子：从“雄1”信封内随机取出1张卡片，同时从“雌1”信封内随机取出1张卡片，表示F1雌、雄个体产生的配子。
（3）模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用：将分别从“雄1”、“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起。用YY、Yy和yy记录2张卡片的组合类型，这样的组合类型就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内。
（4）重复步骤（2）～（3）10次以上，计算F2中3种基因型的比例是多少，表现型的比例是多少。
（5）统计全班出现各种组合的数目，计算F2基因型的比例是多少，表现型的比例是多少。
18．回答下列问题：
（1）在性状分离比的模拟实验中，四个实验小组从甲乙两个小桶中抓取小球次数、每次组合情况统计等结果如下表：（甲乙每个小桶放有两色球各10个，不同色球分别标有D和d）
甲（或乙）小桶中的小球代表 ．不能用来解释白化病性状分离现象的小组有第 组，其原因是 ．
总次数 DD Dd dd DD：Dd：dd（近似比） 性状比（近似比）
第1组 10 2 3 5 2：3：5 1：1
第2组 30 10 11 9 1：1：1 2：1
第3组 50 13 25 12 1：2：1 3：1
第4组 80 21 39 20 1：2：1 3：1
（2）随着工业的发展和科学技术的进步，许多国家的农业都走上了高投入、高产出的道路，也就是投入大量的能源、机械、化肥和农药等，已获得农业的高产，有人称之为“石油农业”；根据我国的国情，科学家提出了发展生态农业的设想．
生态农业是运用 原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系．在设计生态农业时，根据生态系统中生物种群间 的原理，可以设计农业生态系统的结构，提高生态系统的 （“抵抗力”或“恢复力”）稳定性．请你谈谈“生态农业”与“石油农业”相比有哪些优点？ ．
【答案】配子（或雌配子或雄配子）；1、2；抓取次数太少，带有偶然性；生态学（或物质循环和能量流动）；相互联系、相互制约；抵抗力；节约能源和资源，实现物质和能量多极利用，避免或减少环境污染等
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】解：（1）甲乙两个小桶中的小球代表配子，由于第1、2组抓取的总次数较少，带有偶然性，不能准确反映实际比例．
（2）生态农业是运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系．在设计生态农业时，根据生态系统中生物种群间相互联系、相互制约的原理，可以设计农业生态系统的结构，提高生态系统的抵抗力稳定性．
由于生态农业能节约能源和资源，实现物质和能量多极利用，避免或减少环境污染等，因而比石油农业具有明显的优点．
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如：D），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如：d），而且基因成对存在．遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子．生物形成生殖细胞（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，性状分离比为显性：隐性=3：1．用两个小桶分别代表雌雄生殖器官，两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合．
1 / 1“性状分离比”模拟实验—高考生物一轮实验专题复习
一、选择题
1．（2024高一下·广州期末）某同学用甲、乙两个箱子开展性状分离比的模拟实验。甲、乙两个箱子中分别放置了黑球和白球。下列叙述错误的是（ ）
A．两个箱子分别代表雌雄生殖器官
B．每次抓取后应将小球放回原箱并摇匀
C．甲乙两个箱子中的小球总数一定相等
D．小球的组合模拟雌雄配子的随机结合
2．（2024高一下·绵阳期末）高一某同学用扑克牌做性状分离比的模拟实验，红桃代表D，黑桃代表d。他将20张红桃和20张黑桃装入信封甲，再将 10张红桃和10张黑桃装入信封乙，随后进行了一系列操作。下列有关模拟实验的叙述，错误的是（ ）
A．信封甲更可能在模拟雄性生殖器官，信封乙更可能在模拟雌性生殖器官
B．从信封甲中任意抽取一张牌，模拟的是形成配子时成对的基因发生分离
C．分别从两个信封中抽出一张牌，组合在一起，还可模拟基因的自由组合
D．将抽出的两张牌用完后放回原信封，应重洗一下牌，再进行下一次抽取
3．（2024高一下·浙江模拟）利用甲、乙装置进行一对相对性状的模拟杂交实验，装置如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．甲、乙箱子表示雌雄生殖器官
B．甲中黑色和灰色小球的形状大小可不同
C．乙中黑色和灰色的小球数量必须相等
D．模拟等位基因分离可只用其中一个箱子
4．（2024高一下·温州期末）某同学欲通过实验模拟孟德尔一对相对性状杂交实验中F1产生F2的过程，可选择的小桶组合是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
5．（2024高一下·城中期中） 性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，棋子上标记的D、d代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母。此操作模拟了（ ）
A．等位基因的分离和雌雄配子的随机结合
B．等位基因的分离和非等位基因的自由组合
C．同源染色体的联会和雌雄配子的随机结合
D．同源染色体的联会和非等位基因的自由组合
6．（2024高一下·深圳期中）如图甲、乙两个桶中放置了黑色和白色两种颜色的小球，且每个桶中黑色小球和白色小球的数量相同。若用此装置做性状分离比的模拟实验，下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲桶中去掉一个黑球和一个白球不影响实验结果
B．实验中两个小桶内两种颜色的小球总数可以不同
C．从甲桶和乙桶中各去掉一个黑球不影响实验结果
D．记录抓取的小球的颜色组合模拟配子的随机结合
7．（2024高一下·金东期中）甲、乙两位同学分别用小球做孟德尔定律模拟实验。甲同学每次分别从I、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。下列叙述正确的是（ ）
A．甲同学模拟等位基因的分离和雌雄配子的随机结合，发生在过程②中
B．乙同学模拟非等位基因的自由组合和雌雄配子的随机结合，发生在过程③中
C．上述每个小桶内不同类型小球的数量一定相同，且抓取记录组合后放回原处
D．甲、乙同学经过多次抓取小球实验后，统计得到的Dd、ab组合概率分别约为1/4、1/2
8．（2024高一下·从江期中）在学习孟德尔遗传规律时，同学们做了遗传规律的模拟实验。每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，将抓取的小球分别放回原来小桶后，再多次重复。分析下列叙述，正确的是( )
A．重复100次实验后，Dd组合的概率约为1/2
B．实验中Ⅰ和Ⅱ小桶中小球的数量必须相等
C．本实验可以用来模拟孟德尔的自由组合规律
D．本实验只是模拟了配子随机结合的过程
9．（2024高二上·射洪开学考）下图表示对孟德尔一对相对性状的遗传实验的模拟实验过程，对该实验过程的叙述错误的是（ ）
A．甲乙两个箱子里棋子的数量必须相等，否则实验不严谨
B．该实验模拟的是杂合子F1的自交
C．实验所用棋子的大小、质地和手感必须相同，这样可以避免人为误差
D．实验结束前，将全班每一小组的计算结果综合统计，得到的结果更准确
10．（2024高一下·江油期中）遗传定律的模拟实验中，如图准备了实验装置，甲、乙装置中棋子上分别标记的A（a）、B（b）代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母组合。此操作模拟了（ ）
A．同源染色体联会，等位基因的分离
B．等位基因的分离，非等位基因自由组合
C．等位基因的分离，雌雄配子的随机结合
D．同源染色体分离，等位基因的自由组合
11．（2024高一下·东莞月考）某同学把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后，放入罐①、②、③中模拟自由组合定律，如图所示。以下是其他同学对该做法的评价，其中正确的是（ ）
A．同学甲认为从罐子①里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
B．同学乙认为从罐子①里摸出四个球并记录才能模拟自由组合定律
C．同学丙认为把罐子②标记为雄、罐子③标记为雌，分别摸一球并记录就能模拟自由组合定律
D．同学丁认为把罐子①里的白球换成大球，摇匀后，每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
12．（2024高一下·十堰期末）某同学利用小桶和小球做相关模拟实验，小桶代表生殖器官，小球代表染色体，A/a、B/b和C/c代表基因，小桶和小球的放置情况如表所示。下列叙述错误的是（ ）
1号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球
2号小桶 200个标注为A的小球，200个标注为a的小球
3号小桶 10个标注为A的小球，10个标注为a的小球
4号小桶 200个标注为B的小球，200个标注为b的小球
5号小桶 200个标注为AC的小球，200个标注为ac的小球
6号小桶 200个标注为AC的小球，200个标注为ac的小球
A．抓取的小球要放回且摇匀，确保抓到桶中某种小球的概率一直为50%
B．若进行性状分离比的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶2、3、5或6
C．若进行自由组合定律的模拟，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶4、5或6
D．若用5、6号小桶模拟雌、雄配子随机结合，多次实验后，基因型AACC：AaCc：aacc接近1：2：1
13．（2023高一下·蚌埠月考）某实验小组为了模拟性状分离比，在两个小桶内均放入四种颜色的彩球，且每个桶内的各颜色的彩球数量相等(彩球颜色为红、黄、蓝、绿，分别代表YR、Yr、yR和yr四种配子)，然后在两个小桶内分别随机选择一个彩球，进行组合。下列相关叙述错误的是（ ）
A．两个小桶中的彩球的总数不一定要相等
B．每次抓取彩球后要将彩球重新放回再摇匀
C．抓取次数足够多时，抓取两个红球的概率是1/16
D．该实验小组模拟的是非等位基因自由组合的过程
14．（2024高一下·射洪月考）在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①～⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验” F1雌雄的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合分别为
A．甲：⑤③；乙：④⑤ B．甲：①②；乙：③⑤
C．甲：⑤⑤；乙：④⑤ D．甲：②⑤；乙：③④
15．（2024高一下·丹寨期中）某同学选用三个搪瓷盆A、B、C进行模拟实验，A装入100个绿球，B装入100个红球，C装入50个绿球和50个红球（绿球和红球大小相同），欲用这三个搪瓷盆模拟孟德尔杂交实验中配子的产生和结合，下列相关叙述错误的是( )
A．搪瓷盆可代表雌雄生殖器官，盆内小球可代表雌雄配子
B．每次从C盆中抓取一个球，模拟的是产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．从A、C中抓取可模拟纯合子和杂合子的杂交情况，且抓取后需放回原盆
D．该实验可模拟自交或者杂交过程中雌雄产生配子的种类和数量情况
二、非选择题
16．模拟实验在科学研究中是常用方法之一，下面是“性状分离比的模拟实验”的方法步骤．阅读后回答有关问题．
实验用具：小罐、彩球等．
方法步骤：
①在甲、乙小罐中分别放入两种颜色的小彩球，每种颜色各50个（在这两种颜色的小球上分别标上字母D和d）．摇动，使罐内小球充分混合．
②分别从两个小罐内各抓取一个球，记录这两个小球的字母．
③将抓取的小球放回原处，重复做50次，记录结果．
（1）甲、乙两个小罐分别代表 ，小罐内的彩球D和d代表配子．
（2）如果某同学按照正常方法取球，但是实验结果与理论推测差异较大，造成误差的原因可能是 ．
（3）甲、乙两小罐的彩球数可以不相同吗？答： ，因为 ．
（4）每个小罐中两种颜色的小球可以不相同吗？答： ，因为 ．
（5）实验时需分别从甲、乙小罐中各随机抓取一个彩球，并记录字母．此操作模拟了
①等位基因的分离 ②同源染色体的联会 ③雌雄配子的随机结合 ④非等位基因的自由组合
A．①③B．①④C．②③D．②④
17．（2021高一下·安徽竞赛）完成下面“性状分离比模拟实验”的设计方案。
（ 1 ）材料用具
市售原装扑克牌两副（每副牌中红、黑花色数量相等）；记录纸和笔。
（ 2 ）方法步骤
①将两副原装扑克牌（代表配子）从牌盒（代表生殖器官）内取出，单独放置，不要相混。
②分别洗每副牌，使每副牌中不同花色和点数的牌被充分打乱排列次序。
③两副牌分别洗好后，在桌上单独放置，随机从每副牌的任一位置端开，亮出各自底牌（如图），并记下两张底牌的颜色组合。红桃、方块和老王都记红色Ｒ，黑桃、梅花和小王都记黑色r。
④端开后的每副牌再合在一起 。
⑤记录并统计 。
（ 3 ）实验分析
①以上各步中，两副牌自始至终不能混入对方，这是因为两副牌分别代表雌、雄配子，如果相混，就有可能出现 （答出2点）。
②每副牌随机亮出的底牌颜色是红或是黑的机会相等，模拟的是 产生不同 类型的配子机会相等。
18．回答下列问题：
（1）在性状分离比的模拟实验中，四个实验小组从甲乙两个小桶中抓取小球次数、每次组合情况统计等结果如下表：（甲乙每个小桶放有两色球各10个，不同色球分别标有D和d）
甲（或乙）小桶中的小球代表 ．不能用来解释白化病性状分离现象的小组有第 组，其原因是 ．
总次数 DD Dd dd DD：Dd：dd（近似比） 性状比（近似比）
第1组 10 2 3 5 2：3：5 1：1
第2组 30 10 11 9 1：1：1 2：1
第3组 50 13 25 12 1：2：1 3：1
第4组 80 21 39 20 1：2：1 3：1
（2）随着工业的发展和科学技术的进步，许多国家的农业都走上了高投入、高产出的道路，也就是投入大量的能源、机械、化肥和农药等，已获得农业的高产，有人称之为“石油农业”；根据我国的国情，科学家提出了发展生态农业的设想．
生态农业是运用 原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系．在设计生态农业时，根据生态系统中生物种群间 的原理，可以设计农业生态系统的结构，提高生态系统的 （“抵抗力”或“恢复力”）稳定性．请你谈谈“生态农业”与“石油农业”相比有哪些优点？ ．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
2．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
3．【答案】B
【知识点】“性状分离比”模拟实验
4．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
5．【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
6．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、甲、乙两个桶模拟的是雌、雄生殖器官，两个桶中两种颜色的小球(模拟配子)数目之比均为1：1，两个桶中小球总数不一定要相等；从甲、乙小桶中各抓取小球模拟的是遗传因子的分离，记录字母组合模拟的是配子随机结合的过程。甲桶中去掉一个黑球和一个白球，桶内黑球和白球的数量仍相等，该操作不影响实验结果，A正确；
B、甲，乙两个小桶中两种颜色的小球数目之比均为1：1，但两个小桶中小球总数不一定要相等，B正确；
C、甲桶中去掉一个黑球，乙桶中去掉一个黑球后，甲、乙两桶内黑球和白球的数量均不相等，该操作会影响实验结果，C错误；
D、从甲、乙小桶中个抓取小球模拟的是遗传因子的分离，记录颜色组合模拟的是配子随机结合的过程，D正确。
故答案为：C。
【分析】性状分离比模拟实验是遗传学中的一个重要实验，它旨在通过模拟杂合子自交过程中配子的随机结合，来观察和理解性状分离的现象及其比例。
实验的原理基于有性生殖的生物在形成配子时，成对的遗传因子会发生分离，杂合子会产生两种不同类型的配子，且比例为1：1。在受精时，雌雄配子随机结合成合子，因此杂合子自交后发育成的个体会发生性状分离。理论上，显性性状与隐性性状的分离比应为3：1。
具体的实验步骤如下：
1. 准备材料：准备两个容器（如小桶），分别代表雌雄生殖器官。同时准备两种颜色的小球，分别代表不同的遗传因子或配子。
2. 分装与标记小球：在每个容器内放入相同数量的两种颜色的小球，并分别标记为D和d，代表显性遗传因子和隐性遗传因子。
3. 混合小球：分别摇动两个容器，使容器内的小球充分混合，模拟配子的随机分布。
4. 随机取球：从每个容器中随机抓取一个小球，表示雌雄配子的随机结合。记录下两个小球的组合（如DD、Dd、dd）。
5. 重复与记录：将抓取的小球放回原容器，并重复上述步骤多次（如50-100次）。记录每次抓取的小球组合，并统计每种组合的数量。
6. 分析结果：根据统计结果，计算不同小球组合的数量之比，特别是DD、Dd和dd之间的数量之比，以及含有D和dd组合的数量之比。
通过这个实验，我们可以观察到性状分离的现象，并验证其比例是否接近理论上的3：1。这有助于我们更深入地理解遗传学中的分离定律和自由组合定律，以及它们在有性生殖生物遗传中的应用。
需要注意的是，实际模拟实验中统计的个体数量越多，结果越接近理论比例。因此，在实验过程中，应确保重复足够的次数以获得准确的结果。
总之，性状分离比模拟实验是一个生动而有效的遗传学教学方法，它有助于学生直观地理解遗传因子的分离和随机组合过程，以及由此产生的性状分离现象。
7．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
8．【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、在重复实验中，Dd的组合是随机出现的，其概率为1/4+1/4=1/2，A正确；
B、为了使实验接近实际，两小桶中两种球的比例应相同，这才能模拟杂合子产生配子比例为1：1，但是两桶小球数量可以不同，B错误；
C、I、II小桶中放的是相同的小球，仅涉及一对遗传因子，模拟的孟德尔的分离规律，C错误；
D、I、II小桶中均是一对等位基因，分别随机抓取一个小球并记录字母组合，实际上就是模拟等位基因分离和配子随机结合过程，D错误。
故答案为：A。
【分析】图中I、II可分别代表雌雄生殖器官，其中D、d可代表控制相对性状的遗传因子。
分离定律是决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开，随机分别进入一个配子中。
自由组合定律是指当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交时，在子一代产生配子时，等位基因。分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。
9．【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
10．【答案】B
【知识点】“性状分离比”模拟实验
11．【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
12．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、实验时抓取出来的小球要放回且摇匀，是为了保证桶内显隐性配子数量相等，确保抓到桶中某种小球的概率一直为50%，A正确；
B、若进行性状分离比模拟实验，已选择1号小桶进行实验，则还需选择小桶2、3、5或6，表示雌雄配子的随机结合，B正确；
C、若进行自由组合定律的模拟实验，已选择1号小桶进行实验，还需选择小桶4，可以模拟减数分裂过程中同源染色体上等位基因分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，C错误；
D、若用5、6号小桶模拟雌、雄配子随机结合，多次实验后，统计结果，基因型AACC：AaCc：aacc接近1：2：1，D正确。
故答案为：C。
【分析】性状分离比的模拟实验可以帮助理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。实验步骤如下：
1. 取两个小桶，编号为甲、乙，分别模拟雌、雄生殖器官。
2. 在甲、乙两小桶内均放入两种彩球各10个，分别模拟雌性个体产生的两种配子数量相等、雄性个体产生的两种配子数量相等。
3. 摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混匀。
4. 用左手、右手分别从甲、乙两个桶中随机抓取一个彩球，组合在一起，模拟雌、雄配子的随机结合，并记录字母组合。
5. 将抓取的彩球放回原桶，摇匀，按步骤4重复做30次以上（重复次数越多，模拟效果越好）。
6. 统计DD、Dd、dd出现的次数，并计算出现的概率。
13．【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、由于雌、雄配子数量不相等，故两个小桶中小球的数量不一定要相等，A正确；
B、每次抓取的彩球要放回原桶中，摇匀后再进行下一次抓取，保证每个小球被抓的概率相等，B正确；
C、抓取次数足够多时，每一种颜色的球被抓取得概率相同，红色小球在每一个小桶中被抓取的概率都是1/4，那么抓取两个红球的概率为1/4×1/4= 1/16，C正确；
D、该小组模拟的是配子的随机结合，两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同的彩球随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、性状分离比的模拟实验的实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙内的彩球分别代表雌、雄配子，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。
2、实验过程注意事项：
（1）实验开始时应将小桶内的小球混合均匀。
（2）抓球时应该双手同时进行，而且要闭眼，以避免人为误差。每次抓取后，应记录下两个小球的字母组合。
（3）每次抓取的小球要放回桶内，目的是保证桶内显隐性配子数量相等。
（4）每做完一次模拟实验，必须要摇匀小球，然后再做下一次模拟实验。实验需要重复50～100次。
14．【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
15．【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、用三个搪瓷盆模拟孟德尔杂交实验中配子的产生和结合，搪瓷盆可代表雌雄生殖器官，盆内小球可代表雌雄配子，A正确；
B、C盆中两种小球代表一对遗传因子， 故每次从C盆中抓取一个球，模拟的是产生配子时成对遗传因子彼此分离，B正确。
C、搪瓷盆代表雌雄生殖器官，红球和绿球分别代表不同遗传因子的配子；A盆和B盆中均为颜色单一的小球，判断A盆和B盆模拟的是纯合子的生殖器官；C盆中绿球和红球各占一半，判断C盆模拟的是杂合子的生殖器官；从A、C中抓取可模拟纯合子和杂合子的杂交情况，且抓取后需放回原盆，以保证每种小球代表的配子被抓取的概率相等，C正确；
D、C盆模拟的是杂合子的生殖器官，小球代表遗传因子的配子，模拟的是自交或杂交过程中雌雄产生配子的种类，不能模拟产生配子的数量，D错误。
故答案为：B
【分析】性状分离比模拟实验注意事项：①选择小球大小要一致、质地要统一、抓摸时手感要相同， 以避免人为误差；②选择盛放小球的容器最好采用小桶或圆柱形容器，而不要采用方形容器，以便摇动小球时能充分混匀；③桶内小球的数量必须相等，D、 d基因的小球必须1：1且每次抓出的两个小球必须统计后各自放回各自的小桶，以保证机率的准确；④随机摸球且时时搅拌，以增大其随机性；⑤每做完以次模拟实验，小球放回后要摇匀小球再做下次模拟。
16．【答案】雌、雄生殖器官；实验重复的次数少；可以；雌、雄配子的数量可以不相同，一般雄配子多于雌配子；不可以；产生D和d两种配子的比例是1：1；A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】解：（1）甲、乙两个小罐分别代表雌、雄生殖器官，小罐内的彩球D和d代表雌、雄配子．
（2）如果某同学按照正常方法取球，但是实验结果与理论推测差异较大，造成误差的原因可能是实验重复的次数少或桶内小球没有充分混合或抓取后的小球未放回桶内．
（3）由于雌、雄配子的数量不相同，一般雄配子多于雌配子，所以甲、乙两小罐的彩球数可以不相同．
（4）由于减数分裂产生D和d两种配子的比例是1：1，所以每个小罐中两种颜色的小球必须相同．
（5）①由于甲、乙中都有D、d，所以分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，只能获得D或d中的一个，说明等位基因的分离，①正确；
②同源染色体的联会是指在减数第一次分裂前期，同源染色体之间的配对，所以随机抓取一枚棋子没有体现同源染色体的联会，②错误；
③分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，不同字母的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合，③正确；
④实验中只有一对基因，不可能发生非等位基因的自由组合，④错误．
所以正确的有①③．故选：A．
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如：D），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如：d），而且基因成对存在．遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子．生物形成生殖细胞（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，性状分离比为显性：隐性=3：1．用两个小桶分别代表雌雄生殖器官，两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合．
17．【答案】多次重复步骤②和③；不同颜色组合（RR、Rr、rr）的数量及比例；每副牌中红、黑花色的纸牌数量不等，以及同性别配子错误组合；杂合子；遗传因子（基因）
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】①“3∶1”的性状分离比是概率上的统计值，需要多次重复步骤②和③。
②牌盒代表生殖器官，纸牌代表配子，纸牌的红、黑花色代表不同的配子（R、r），所以不同颜色的纸牌组合（RR、Rr、rr）就代表着子代基因型组合，因而需要记录并统计纸牌不同颜色组合（RR、Rr、rr）的数量及比例。
③牌盒代表生殖器官，纸牌代表配子。两副牌分别代表雌、雄配子，如果相混，就有可能出现每副牌中红、黑花色的纸牌数量不等，以及同性别配子的错误组合。
④每副牌中红、黑花色数量相等，代表遗传因子类型不同的两种配子数量相等，只有杂合子（Rr）才能产生数量相等的两种配子。
⑤随机亮出底牌并记录底牌的颜色组合，模拟雌雄配子的形成和随机结合过程。每副牌随机亮出的底牌颜色是红或是黑的机会相等，模拟的是杂合子产生不同遗传因子（注意：不是性别）类型的配子机会相等。
【分析】一对相对性状的模拟杂交实验：
（1）准备一对相对性状杂交的F1：在两个大信封上分别写好“雄1”、“雌1”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy，表现型都为黄色。
（2）模拟F1产生配子：从“雄1”信封内随机取出1张卡片，同时从“雌1”信封内随机取出1张卡片，表示F1雌、雄个体产生的配子。
（3）模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用：将分别从“雄1”、“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起。用YY、Yy和yy记录2张卡片的组合类型，这样的组合类型就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内。
（4）重复步骤（2）～（3）10次以上，计算F2中3种基因型的比例是多少，表现型的比例是多少。
（5）统计全班出现各种组合的数目，计算F2基因型的比例是多少，表现型的比例是多少。
18．【答案】配子（或雌配子或雄配子）；1、2；抓取次数太少，带有偶然性；生态学（或物质循环和能量流动）；相互联系、相互制约；抵抗力；节约能源和资源，实现物质和能量多极利用，避免或减少环境污染等
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】解：（1）甲乙两个小桶中的小球代表配子，由于第1、2组抓取的总次数较少，带有偶然性，不能准确反映实际比例．
（2）生态农业是运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系．在设计生态农业时，根据生态系统中生物种群间相互联系、相互制约的原理，可以设计农业生态系统的结构，提高生态系统的抵抗力稳定性．
由于生态农业能节约能源和资源，实现物质和能量多极利用，避免或减少环境污染等，因而比石油农业具有明显的优点．
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如：D），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如：d），而且基因成对存在．遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子．生物形成生殖细胞（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，性状分离比为显性：隐性=3：1．用两个小桶分别代表雌雄生殖器官，两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合．
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