第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
导学 聚焦 1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2.说出DNA分子的多样性和特异性
知识点（一） 说明基因与DNA关系的实例
1.说明基因与DNA关系的实例
小提醒：基因与DNA的关系
（1）基因与DNA不是一对一的关系，一个DNA分子有多个基因。
（2）并不是DNA分子任意一段序列都能构成基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.判断下列说法是否正确
（1）每个基因都是DNA上的一个片段，DNA的每个片段都是一个基因。（ ）
（2）真核生物的基因均在染色体上呈线性排列。（ ）
（3）基因一定是有遗传效应的DNA片段。（ ）
（4）不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数。（ ）
探讨 分析基因和DNA的关系，提高理解能力
图甲表示果蝇某一条染色体上的几个基因，图乙表示物质或结构的从属关系，请分析回答：
（1）由图甲分析：
①图甲体现了基因与染色体有什么关系？基因都在染色体上吗？
②一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？
（2）图乙表示染色体、基因、DNA、脱氧核苷酸之间的关系，则a、b、c、d分别是什么？
1.全方位理解基因
（1）本质上，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
（2）结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
（3）功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
（4）位置上，基因在染色体上呈线性排列。
2.图解基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系
1.（2024·安徽师范大学附属中学高一月考）下列关于染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的叙述，错误的是（ ）
A.基因通常是有遗传效应的DNA片段，也可以是RNA片段
B.基因是决定生物性状的基本单位，通常由核苷酸构成
C.1条染色体上有1个或2个DNA分子，DNA都在染色体上
D.DNA是主要的遗传物质，每条染色体上有多个基因
2.如图表示脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体间的关系。下列有关叙述错误的是（ ）
A.d是脱氧核苷酸，其种类取决于c的种类
B.基因通常是具有遗传效应的f片段
C.e含有的碱基总数等于f
D.基因的主要载体是染色体
3.如图所示为某雄果蝇一条X染色体的DNA上部分基因的位置分布。下列说法正确的是（ ）
A.由图可知染色体是基因的主要载体
B.该染色体上的基因存在于该果蝇的各个体细胞中
C.朱红眼基因和暗红眼基因在减数分裂过程中遵循分离定律
D.该染色体所有基因所含有的碱基数等于该染色体DNA所含有的碱基数
知识点（二） DNA片段中的遗传信息
1.DNA片段中的遗传信息
小提醒：（1）DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
（2）对RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
2.判断下列说法是否正确
（1）基因通常是有遗传效应的DNA片段。（ ）
（2）基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。（ ）
（3）基因A和基因a的根本区别是这两种基因所含的脱氧核苷酸的种类不同。（ ）
（4）因为DNA的组成成分相同，因此不同基因携带的遗传信息相同。（ ）
（5）基因具有多样性的原因是构成基因的碱基种类、数目和排列顺序不同。（ ）
（6）烟草花叶病毒中有遗传效应的RNA片段也叫作基因。（ ）
探讨 分析基因的多样性和特异性，提高理解能力
分析教材P58～59相关内容，回答下列有关问题：
（1）为什么一个含有2n个碱基的DNA分子有4n种碱基排列顺序，而不是42n种？
（2）假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么这17个碱基对可以排列出大约多少种基因？这说明了基因的什么特性？
（3）假设人类基因组中第1号染色体上第1个基因由17个碱基对随机排列构成，那么你与你同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性为多少？这说明基因的什么特点？
（4）基因是碱基随机排列成的DNA片段吗？为什么？
1.（2024·江西丰城中学高二月考）基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列理解正确的是（ ）
A.基因具有特异性和多样性，这与基因的核苷酸连接方式有关
B.DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础
C.人和豌豆等真核生物的基因指的是有遗传效应的DNA、RNA片段
D.烟草花叶病毒、丙型肝炎病毒的RNA片段就是控制性状的基因
2.下列叙述从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是（ ）
A.碱基的排列顺序千变万化，构成了DNA的多样性
B.碱基特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性
C.一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式有41 000种
D.人体内合成β-珠蛋白的基因长度为1 700个碱基对，其碱基对可能的排列方式有41 700种
3.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是（ ）
A.无论是原核生物还是真核生物，其基因在染色体上一般呈线性排列
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.一个基因通常含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D.染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
（1）基因的本质是 。
（2）基因和染色体的关系是 。
（3）遗传信息是 。
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106 bp（碱基对），在该DNA分子上分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000 bp。根据题中信息，不能得出的结论是（ ）
A.基因位于DNA分子上
B.1个DNA分子上有多个基因
C.DNA分子上有非基因片段
D.DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等
2.科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明（ ）
A.基因在DNA上 B.基因在染色体上
C.基因具有遗传效应 D.DNA具有遗传效应
3.（2024·四川成都高二月考）下列关于基因的说法，正确的是（ ）
A.基因一词是由美国生物学家摩尔根提出的
B.真核生物的基因均在染色体上
C.基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸
D.基因可以是一段DNA，但一段DNA不一定是基因
4.（2024·辽宁铁岭高一月考）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述，错误的是（ ）
A.染色体是遗传物质DNA的主要载体
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段
C.每个生物的脱氧核苷酸序列具有多样性和特异性
D.真核生物基因的遗传都遵循孟德尔遗传规律
5.根据下图，回答相关问题：
（1）若图中A为糖类，则A是 ，C是 ，G是 。
（2）E的基本组成单位是图中的 （填图中字母）。
（3）F和H的关系是 。
（4）在D构成的长链中，与1分子A相连接的有 分子的B。
（5）生物的性状遗传主要通过H上的 （填图中字母）传递给后代。
提示：完成课后作业 第3章 第4节
5 / 5微专题五 DNA复制与细胞分裂中的染色体标记问题
题型一 有丝分裂中子染色体标记分析
1.研究1条染色体，母链标记，培养液不含标记同位素。
（1）过程图解
①培养一个细胞周期
②再培养一个细胞周期
（2）规律总结
若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
2.研究1个含有1对同源染色体的细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养液中培养，让其连续进行2次有丝分裂，形成4个细胞。
如上图所示，最后形成的4个子细胞有三种情况：第一种情况是第一次分裂形成的2个子细胞都以第一种可能进行第二次分裂，即形成的2个细胞是，另外2个细胞是；第二种情况是第一次分裂形成的2个子细胞都以第二种可能进行第二次分裂，即形成的4个细胞都是；第三种情况是第一次分裂形成的2个子细胞分别以第一种可能和第二种可能进行第二次分裂，即形成的2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是。
【典例1】 1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞在含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期，如图能正确表示该细胞分裂中期的是（只考虑其中一条染色体上的DNA分子）（ ）
【典例2】 （2024·河南焦作高一期末）蚕豆细胞含有12条染色体，将蚕豆根尖细胞染色体DNA的双链均用3H标记，在不含放射性标记的培养液中培养根尖细胞使其进行两次分裂。下列相关叙述错误的是（ ）
A.第一次分裂中期，细胞被3H标记的染色单体共有24条
B.第一次分裂后期，细胞两极染色体的放射性情况相同
C.第二次分裂中期，细胞内被3H标记的染色体共有12条
D.第二次分裂后期，细胞一极被3H标记的染色体共有12条
题型二 减数分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示：
由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂2次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N，子细胞的所有染色体都含15N。
综上分析可知：只要亲代细胞所有的DNA均被标记且只复制1次，产生的子代DNA分子全带15N标记，一次有丝分裂产生的2个子细胞和一次减数分裂产生的4个子细胞，均带15N标记。
小提醒：①一个DNA分子含两条DNA链，只要有一条DNA链带标记，该DNA分子便带标记。
②每条染色体含一个或两个DNA分子，只要有一条DNA链带标记，该染色体便带标记。
③每个细胞含多条染色体，每条染色体的情况是一样的，只需分析一条染色体（减数分裂时只需分析一对同源染色体）即可。
【典例3】 （2024·山东菏泽高一月考）马蛔虫的体细胞中只含有两对同源染色体。研究小组将马蛔虫的一个精原细胞置于含放射性同位素32P的培养基中进行一次有丝分裂，再将其转移至普通培养基中进行减数分裂，获得8个精细胞。这8个精细胞中不含放射性同位素32P标记的细胞数目不可能是（不考虑染色体变异和互换）（ ）
A.0个 B.2个
C.4个 D.6个
【典例4】 将某二倍体动物精原细胞（2n＝38）全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑互换和染色体变异，下列叙述错误的是（ ）
A.最终可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况
B.最终可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况
C.减数分裂Ⅰ得到的2个子细胞均含有32P
D.减数分裂Ⅱ后期细胞中全部染色体均含32P
1.（2024·江苏扬州高一期中）将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）
A.若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B.若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1
C.若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行的是有丝分裂
D.若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行的是减数分裂
2.将DNA分子双链用3H标记的蚕豆（2n＝12）根尖移入普通培养液（不含放射性元素）中，让细胞连续进行有丝分裂。根据如图所示判断，在普通培养液中的第二次有丝分裂中期，一个细胞中染色体标记情况是（ ）
A.6个a，6个c B.12个b
C.6个b，6个c D.12个c
3.（2024·河南濮阳高一期中）若将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A.若子细胞中有的DNA不含3H，则该细胞的分裂方式为有丝分裂
B.若子细胞中染色体都含3H，则该细胞的分裂方式为减数分裂
C.若子细胞中染色体数为2N，则其中含3H的染色体数一定为N
D.若子细胞中染色体数为N，则每个子细胞的DNA中都含有3H
4.（2024·山东青岛高一期中）用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA双链，然后置于31P的培养液中培养。关于该果蝇的精原细胞的一次有丝分裂与减数分裂的叙述，正确的是（ ）
A.有丝分裂与减数分裂Ⅰ后期细胞中，32P的DNA的含量，前者是后者的两倍
B.有丝分裂与减数分裂Ⅱ后期细胞中，32P的DNA的含量，前者是后者的两倍
C.有丝分裂与减数分裂Ⅰ前期细胞中，32P的DNA的含量相同，染色体数不同
D.有丝分裂与减数分裂Ⅰ中期细胞中，32P的DNA的含量不同，染色体数相同
5.（2024·江西抚州高一期末）将两个双链均被3H标记的M基因导入某动物（2n＝40）精原细胞的染色体中，然后置于不含3H的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生4个子细胞，测定子细胞的染色体被标记情况。不考虑染色体片段的交换和染色体变异，下列叙述错误的是（ ）
A.若4个子细胞中只有2个含有3H，则一定进行了有丝分裂
B.可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况
C.每个子细胞中含有的基因M的数量是0个或1个或2个
D.4个子细胞中3H标记的染色体总数最多为4条，最少为2条
6.（2024·河北邢台南宫中学高一月考）若将某一雄性动物（2n＝4）的一个精原细胞中的DNA用32P充分标记，置于含31P的培养液中培养，经一次正常的有丝分裂后形成两个子细胞，其中一个子细胞继续在含31P的培养液中培养产生了四个精细胞。下列说法错误的是（ ）
A.正常情况下上述细胞中染色体数最多时为8条
B.有丝分裂产生的两个子细胞中所有染色体都含32P
C.每个精细胞中含32P标记的染色体数为0～2
D.四个精细胞中含32P标记的细胞数为0～4
4 / 4第1节 DNA是主要的遗传物质
导学 聚焦 1.阐述格里菲思、艾弗里的肺炎链球菌转化实验的过程。 2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法和过程。 3.理解DNA是主要遗传物质的结论
知识点（一） 肺炎链球菌的转化实验
1.对遗传物质的早期推测
2.肺炎链球菌的类型（连线）
3.肺炎链球菌转化实验
（1）格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
（2）艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
4.判断下列说法是否正确
（1）R型细菌的菌体无荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。（ ）
（2）将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的肺炎链球菌全部是S型活细菌。（ ）
（3）格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。（ ）
（4）艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上，最后生存的细菌绝大多数是S型细菌。（ ）
（5）艾弗里实验中自变量的控制采取了减法原理。（ ）
（6）艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。（ ）
（7）艾弗里的实验证明转化因子是DNA。（ ）
探讨一 分析肺炎链球菌体内转化实验过程，提高理解能力
1.结合教材，分析格里菲思的体内转化实验，回答下列问题：
（1）实验①②对比说明什么？
（2）实验②③对比说明什么？
（3）实验②③④对比说明什么？
（4）综合以上实验得出的结论是什么？
探讨二 分析肺炎链球菌体外转化实验结果，提高实验分析能力
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
（1）概述该实验的设计思路。
（2）第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？
（3）实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？
（4）第一至第四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？
（5）第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型活细菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？
（6）据此分析艾弗里的体外转化实验的结论是什么？
3.研究表明，在肺炎链球菌转化实验中，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：
（1）S型活细菌是怎样产生的？
（2）S型细菌是有毒性的，据此推测曲线BC段上升的原因是什么？
（3）后期出现的大量S型细菌是怎样产生的？
1.肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
2.肺炎链球菌转化实验中的注意事项
（1）在加热致死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
（2）R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入了R型细菌体内，与R型细菌的DNA发生了重组。
（3）肺炎链球菌的体内转化实验仅说明加热致死的S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNA。
（4）在肺炎链球菌的转化实验中，当同时含有R型活细菌和S型细菌的DNA时，只有一部分R型细菌转化成S型细菌，因为转化率不能达到100％，所以会同时出现R型细菌和S型细菌。
1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.S型细菌的菌落是粗糙的，R型细菌的菌落是光滑的
B.S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D.该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
2.（2024·山东淄博高一期中）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、R型细菌和加热杀死的S型细菌。培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A.Ⅰ中菌落表面粗糙，Ⅱ中菌落表面光滑
B.对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅲ组的实验现象为参照
C.Ⅳ组结果说明了加热杀死的S型细菌的DNA会使R型细菌发生转化
D.若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低
知识点（二） 噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者： 。
2.实验方法： 。
3.实验材料：T2噬菌体和 。
（1）噬菌体的结构及生活方式
（2）T2噬菌体的增殖
①合成T2噬菌体的DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的 。
②合成T2噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的 。
③合成T2噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸；场所：大肠杆菌的 。
4.实验过程
5.实验结果及结论
亲代噬菌体 寄主细胞内有无放射性 子代噬菌体有无放射性 实验结论
32P标记DNA 是噬菌体的遗传物质
35S标记蛋白质
6.实验分析
（1）T2噬菌体侵染细菌时， 进入细菌的细胞中，而 留在外面。
（2）子代T2噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。
7.判断下列说法是否正确
（1）T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。（ ）
（2）为获得放射性标记的T2噬菌体，可分别用含35S和32P的人工培养基培养噬菌体。（ ）
（3）T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P存在于DNA中，S几乎全部存在于蛋白质中。（ ）
（4）用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质。（ ）
探讨 分析噬菌体侵染细菌实验过程，提高实验探究能力
1.如图为T2噬菌体的结构示意图，请分析回答下列问题：
（1）选取T2噬菌体作为实验材料，有何优点？
（2）怎样才能让T2噬菌体的蛋白质和DNA被相应的同位素标记？
2.如图为赫尔希和蔡斯进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程，请分析回答下列问题：
（1）能否用32P和35S同时标记T2噬菌体？能否用14C替代32P和35S标记T2噬菌体？
（2）实验中搅拌和离心的目的是什么？
（3）用32P标记的噬菌体侵染细菌，上清液中有少量放射性的原因是什么？
（4）用35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中有少量放射性的原因是什么？
1.归纳概括噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2.大肠杆菌的三次应用
1.噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是（ ）
A.外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P
B.外壳中只有32S，DNA内只含有32P
C.外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P
D.外壳中只有32S，DNA内都含有31P
2.（2024·辽宁葫芦岛高一期末）如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。相关叙述错误的是（ ）
A.该过程获得的子代噬菌体中大多数具有放射性
B.步骤①的目的是获得含32P的大肠杆菌，32P主要分布在细菌拟核DNA中
C.步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体，其中只有其DNA有标记
D.步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌程度不影响该实验结果
3.某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A.理论上，b和c中不应具有放射性
B.实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关
C.实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关
D.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
规律方法
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
知识点（三） DNA是主要的遗传物质
1.RNA是遗传物质的证据
（1）实验材料
烟草花叶病毒（由 组成）和烟草。
（2）实验过程及结果
（3）实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的 控制其遗传性状， 是它的遗传物质。
2.DNA是主要的遗传物质
（1）生物类型与遗传物质的种类（连线）
（2）因为 ，所以说DNA是主要的遗传物质。
3.判断下列说法是否正确
（1）真核生物细胞内含有的核酸有DNA和RNA，它们都是遗传物质。（ ）
（2）烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。（ ）
（3）病毒的遗传物质是DNA或RNA。（ ）
（4）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。（ ）
（5）DNA是酵母菌的主要遗传物质。（ ）
探讨 分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验，提升实验分析能力
烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别单独感染健康烟叶，结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如图丙。回答相关问题：
（1）图甲能否说明病毒的RNA能感染烟叶？为什么？
（2）图乙实验结果说明了什么？
（3）推测图丙实验结果是什么？从烟叶中分离出来的子代病毒是哪种类型？
不同生物的遗传物质
生物类型 细胞生物 非细胞生物
真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒
核酸种类 DNA和RNA DNA RNA
遗传物质 DNA DNA RNA
结果 绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论 DNA是主要的遗传物质
但一种生物的遗传物质是唯一的，对某种生物不能说“主要遗传物质”。
1.如图表示科研人员探究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程，由此可以判断（ ）
A.水和苯酚的作用是水解病毒的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C.接种RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同
D.RNA是TMV的主要遗传物质
2.（2024·江西上饶高一期末）科学家通过实验分析，提出“DNA是主要的遗传物质”。对此认识正确的是（ ）
A.细胞核内的遗传物质是DNA，而细胞质中的遗传物质是RNA
B.只有极少数RNA病毒才以RNA为遗传物质
C.真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质
D.人类绝大多数情况下以DNA为遗传物质，极少数情况下以RNA为遗传物质
（1）格里菲思实验的结论是 。
（2）艾弗里实验的结论是 。
（3）噬菌体侵染细菌的实验的结论是 。
（4）DNA是主要的遗传物质的理由是 。
1.（2024·河北沧州高一月考）微生物学家格里菲思和艾弗里研究的肺炎链球菌转化实验作为实验证据，向遗传物质是蛋白质的观点首次提出挑战。下列相关叙述正确的是（ ）
A.对比R型细菌，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.格里菲思通过分析四组实验得出将R型活细菌转化为S型活细菌的物质是DNA
C.将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型活细菌混合培养，会出现R型、S型活细菌
D.艾弗里实验过程中利用了自变量控制中的“加法原理”
2.艾弗里和他的同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表，从表可知（ ）
实验组 接种菌型 加入S型细菌的物质 培养基长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA（经DNA酶处理） R型
A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型细菌的荚膜多糖有转化活性
C.①～④说明DNA是主要的遗传物质
D.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
3.（2024·四川德阳高一月考）下列有关遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A.生物圈所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒等少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
4.（2024·江苏淮安高一期中）1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果。请回答下列问题：
（1）要获得DNA被标记的T2噬菌体，其培养方法是先用含32P的 培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记的 。
（2）实验中搅拌的目的是 ，搅拌时间应大于 min，否则上清液中的放射性会比较 。
（3）上清液中32P的放射性仍达到30％，其原因可能是 。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照，如果明显低于100％，则上清液放射性物质32P的含量会 ，原因是
。
（4）上述实验中不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质，原因是
。
（5）T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了 。
提示：完成课后作业 第3章 第1节
11 / 11第3节 DNA的复制
导学 聚焦 1.掌握DNA复制的过程。 2.理解DNA的复制方式及特点。 3.分析DNA半保留复制的实验，认同在探究过程中开展合作的必要性
知识点（一） 对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据
1.对DNA复制的推测
（1）半保留复制
（2）全保留复制：DNA复制以 为模板，子代DNA的双链都是 的。
2.DNA半保留复制的实验证据
（1）实验材料： 。
（2）实验方法： 技术和离心技术。
（3）实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度 。
（4）实验过程
（5）实验预期
两条链被标记情况 密度大小 离心位置
都是15N 最大 靠近试管的 部
一条15N，一条14N 居中 位置
都是14N 最小 靠近试管的 部
（6）实验结果
①提取亲代DNA→离心→位置靠近试管 。
②繁殖一代后，提取DNA→离心→位置 。
③繁殖两代后，提取DNA→离心→1/2位置 ，1/2位置 。
（7）实验结论：DNA的复制是以 进行的。
小提醒：①该实验也可以用P、C等元素进行标记。②15N没有放射性，是一种稳定性同位素，不能通过检测放射性的方法对实验结果进行分析。
3.判断下列说法是否正确
（1）沃森和克里克证明了DNA分子的复制方式是半保留复制。（ ）
（2）全保留复制的子代DNA的双链都是新合成的。（ ）
（3）子代DNA分子中都含有一条母链和一条子链，称为半保留复制。（ ）
（4）DNA半保留复制的证明过程使用了假说—演绎法。（ ）
（5）在证明DNA半保留复制的实验中，从第一代开始细菌DNA分子中至少有一条链含14N。（ ）
探讨 分析实验过程和结果，提高实验分析能力
科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（复制完成后，亲代DNA双链被切成片段后，分散进入子代复制品的每条链中），如图所示。
请据图回答下列问题：
（1）用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？
（2）如何测定子代DNA带有同位素的情况？
（3）若DNA复制的方式是全保留复制，请你预期实验结果并完善表格：
大肠杆菌 DNA在离心管中的位置及比例 DNA分子所含N的类型
亲代 下部，100％ 15N/15N－DNA
第一代 下部 ，上部
第二代 下部 ，上部
（4）若DNA复制的方式是分散复制，则第一代和第二代出现条带的数量及位置如何？
（5）科学家的实验结果显示第一代只出现一条中带，这个结果排除了哪种复制方式？
（6）科学家的实验结果显示第二代出现了一条中带和一条轻带，这个结果可以进一步将哪种复制方式排除掉？
1.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并提取DNA进行离心。下列相关说法中，不正确的是（ ）
A.细胞经过一次分裂和离心后，DNA位于试管的中层
B.细胞经过两次分裂和离心后，一半DNA位于试管的中层，另一半DNA位于上层
C.细胞经过三次分裂和离心后，3/4的DNA位于试管的中层，1/4的DNA位于试管的上层
D.该实验可以证明DNA的复制方式是半保留复制
2.（2024·湖南邵东高二月考）细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再将其移入含14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（ ）
A.该实验运用了离心技术和同位素标记技术
B.子一代结果若为②，可以排除全保留复制的学说
C.根据半保留复制学说，推测子二代结果应为①
D.若加入解旋酶后离心，推测子一代结果应为①
规律方法
离心后，DNA分子在试管中的分布
（1）两条链都被15N标记的DNA分子密度最大，离心后应位于试管的底部；
（2）两条链都被14N标记的DNA分子密度最小，密度梯度离心后应位于试管的顶部；
（3）两条链中一条链被14N标记，另一条链被15N标记的DNA分子，密度梯度离心后应位于试管的中部。
知识点（二） DNA复制的过程
1.DNA复制的概念：以 为模板合成 的过程。
2.发生时期：在真核生物中，这一过程是在 期，随着染色体的复制而完成的。
3.DNA复制的过程
4.结果：一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。
5.DNA复制的特点
（1）过程： ，多起点复制。
（2）方式：半保留复制。
6.准确复制的原因
（1）DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。
（2）通过 ，保证了复制能够准确地进行。
7.DNA复制的意义
将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了 的连续性。
8.判断下列说法是否正确
（1）DNA复制时，双螺旋的两条链全部解开后，才开始子链的合成。（ ）
（2）在DNA复制过程中，解旋酶破坏的是氢键，不能将DNA水解为脱氧核苷酸。（ ）
（3）DNA复制只以亲代DNA分子的一条链为模板。（ ）
（4）DNA分子复制时，两条子链的合成方向是相反的。（ ）
（5）DNA复制时新合成的两条链碱基排列顺序相同。（ ）
（6）真核细胞的DNA复制只发生在细胞核中。（ ）
探讨 分析DNA复制过程和特点，提高推理能力
1.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图回答相关问题：
（1）说出图中酶①和酶②的名称。
（2）图示过程主要发生在什么时期？
（3）据图可知，酶②使两条子链从5'端到3'端，还是从3'端到5'端进行合成？
（4）合成的两条子链间碱基排列顺序相同还是互补？
（5）DNA分子的复制具有哪些特点？
2.如果用15N标记某一DNA分子的两条链，让其在含有14N的环境中复制n次，结合DNA分子半保留复制的特点，回答下列问题：
（1）复制n次后，DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？
（2）复制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？
（3）复制n次后，DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？
1.DNA复制的起点和方向
（1）原核生物：单起点双向复制
（2）真核生物：多起点双向复制
多起点复制提高了复制的效率。在复制速率相同的前提下，真核生物细胞的复制泡大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后，上图中DNA是从其最右边开始复制的。
2.“图解法”分析DNA复制相关计算
（1）将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次（如上图），则：
①子代DNA
共2n个
②脱氧核苷酸
链共2n＋1条
（2）DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·（2n－1）个。
②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n－1个。
1.如图为真核细胞DNA复制过程模式图，相关分析错误的是（ ）
A.酶①为解旋酶，酶②为DNA聚合酶
B.图示体现了边解旋边复制及半保留复制的特点
C.在复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开
D.复制结束后形成的两个DNA分子是完全相同的
2.（2024·山西运城高一期末）一个用15N标记的细菌DNA分子，含100个碱基对，腺嘌呤有40个，其中一条链上含胞嘧啶30个，将它们放入含14N的培养基中连续繁殖3代。下列叙述错误的是（ ）
A.子代只含14N的DNA分子数为6个
B.第3次复制需游离的胞嘧啶160个
C.子代DNA分子两条链中的鸟嘌呤含量相等
D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是1∶1
易错提醒
DNA复制相关计算的3个易错点
（1）“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括最后一次复制。
（2）在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。
（3）看清碱基的数目单位是“对”还是“个”，是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词。
（1）DNA复制是 的过程。
（2）DNA复制的特点是 。
（3）DNA准确复制的原因是
。
（4）DNA复制的意义是DNA通过复制，
。
1.（2024·四川遂宁射洪中学高一月考）科研工作者用大肠杆菌提取液（不含大肠杆菌DNA）构建细胞外DNA人工合成体系，向提取液中加入4种带放射性同位素标记的脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP…）、微量的T2噬菌体DNA，静置一段时间，经检测生成了放射性DNA分子。关于上述实验叙述错误的是（ ）
A.脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料，也能提供能量
B.新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5'端向3'端延伸
C.新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列相同
D.新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同
2.如图为科学家利用大肠杆菌探究DNA的复制过程，下列叙述正确的是（ ）
A.实验中采用了放射性同位素标记和密度梯度离心的研究方法
B.通过比较试管②和①的结果，无法证明DNA复制为半保留复制
C.可用T2噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代，细胞只有DNA含15N
3.如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析错误的是（ ）
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链是a、b链
C.该过程可发生在细胞有丝分裂前的间期
D.DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制
4.（2024·湖北宜昌高一期末）一个被15N标记的、含1 000个碱基对的DNA分子片段，其中T＋A占30％，若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，相关叙述错误的是（ ）
A.用放射性同位素标记法证明DNA分子是半保留复制
B.DNA分子边解旋边复制
C.3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为100％
D.第3次复制需消耗1 200个A
5.如图1为大肠杆菌的DNA分子结构示意图（片段），图2为DNA分子复制图解。请据图回答问题：
（1）图1中1、2、3结合在一起的结构叫 。
（2）图1中若3是鸟嘌呤，4的中文名字应该是 。
（3）含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个，则该DNA片段中共有腺嘌呤 个，C和G共有 对。
（4）图2中的DNA复制完成后，A'链与 链相同、B'链与 链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同。每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这与复制过程中的 有关，这种复制方式称为 。
提示：完成课后作业 第3章 第3节
8 / 8学习讲义部分
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第1课时 一对相对性状的杂交实验过程和解释
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 自花且闭花 易于区分的相对 短 既可靠又容易分析 容易观察和分析
2. 去雄 人工授粉 母本 外来花粉 雌蕊
3.（1）自花传粉 （2）父本 母本 （3）一种 同一种
4.（1）× （2）√ （3）√ （4）√
（5）× 提示：狗和兔不是一种生物。
互动探究
（1）去雄 传粉
（2）提示：父本是矮茎豌豆、母本是高茎豌豆。判断依据：去雄的植株作母本，接受父本的花粉。
（3）提示：在花蕾期（或未成熟期）对豌豆进行去雄操作。因为豌豆为自花传粉植物，如果花成熟，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。
（4）有外来花粉干扰人工杂交过程 外来花粉干扰
学以致用
1.B 玉米是雌雄同株、异花传粉植物，玉米花为单性花（雌、雄不同花），杂交实验中不需要对花进行去雄操作，而豌豆花为两性花，进行杂交实验时需要进行去雄这一步骤，A正确；玉米花为单性花（雌、雄不同花），杂交实验中不需要对花进行去雄操作，这也是优势之一，B错误；在用玉米进行人工杂交实验时，也需要进行套袋处理，避免外来花粉的干扰，C正确；玉米的子代数量较多，相对性状差异明显，便于区分与统计，因此是遗传学的良好实验材料，D正确。
2.B 自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，①正确；异花传粉是指两朵花之间的传粉过程，②正确；相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型，而玉米的黄粒和皱粒是不同性状，因此不是一对相对性状，③错误，④正确。
知识点（二）
自主学习
1.（1）高茎 高茎 矮茎 ①相对性状 ②高茎 矮茎 ③显性 ④性状分离 3∶1 （2）亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
2.（1）遗传因子组成不同 （2）反交 （3）显现 （4）未显现 （5）杂种 显性性状和隐性性状
3.（1）× 提示：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1没有表现出来的亲本性状是隐性性状，表现出来的性状是显性性状。
（2）× 提示：性状分离是杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
（3）√
互动探究
（1）提示：判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。
（2）提示：不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中获得的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
（3）提示：F2出现接近3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合。
学以致用
1.B ①高茎（AA）×矮茎（aa）→高茎（Aa），不符合性状分离的概念，①错误；②高茎（Aa）×矮茎（aa）→高茎（Aa）∶矮茎（aa）＝1∶1，不符合性状分离的概念，②错误；③圆粒（Rr）×圆粒（Rr）→圆粒（RR、Rr）∶皱粒（rr）＝3∶1，符合性状分离的概念，③正确；④粉色（Bb）×粉色（Bb）→红色（BB）∶粉色（Bb）∶白色（bb）＝1∶2∶1，符合性状分离的概念，④正确。
2.B ①甜×非甜→非甜，可以判断非甜为显性性状，①符合题意；②甜×非甜→100甜＋98非甜，子代表现类型为1∶1，无法判断显隐性，②不符合题意；③甜×甜→甜，甜可能为显性性状，也可能是隐性性状，③不符合题意；④非甜×非甜→312非甜＋106甜，子代表现类型为3∶1，非甜为显性性状，④符合题意。
知识点（三）
自主学习
1. 遗传因子 成对 分离 一 随机
2.（1）4 （2）3 DD、Dd、dd 1∶2∶1 （3）2 高茎、矮茎 3∶1
3.（1）显性性状 （2）隐性性状 （3）相同 （4）不同
4.（1）× 提示：杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现却可能相同，如DD和Dd都为高茎碗豆。
（2）× 提示：Dd的碗豆能产生含D或d的两种雄配子或雌配子，但雄配子D与雌配子d的数目不相等。
（3）× 提示：纯合子与杂合子杂交，后代不一定是杂合子，如Aa与aa杂交。
（4）√
互动探究
（1）提示：D、d两种雄配子的数目是相等的。但是由于雄配子的数目要远多于雌配子，所以雄配子D的数目要远多于雌配子D。
（2）提示：①和②的遗传因子组成均为Dd，性状表现为高茎；③的遗传因子组成为dd，性状表现为矮茎。
（3）提示：F2中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2；F2的高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。
（4）提示：F1产生配子时D、d相互分离，雌雄个体中配子均为D∶d＝1∶1，受精时雌雄配子随机结合，F2中有1/4DD、1/2Dd表现为显性性状，1/4dd表现为隐性性状。
（5）提示：F2出现3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合，可以在后代中分离出来。
学以致用
1.B 孟德尔认为生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的，A正确；体细胞中遗传因子是成对存在的，属于假说内容，B错误；孟德尔认为生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，C正确；孟德尔认为受精时雌雄配子的结合是随机的，D正确。
2.A F1的紫花（Aa）豌豆自交时，假设由于某种因素的影响，含遗传因子A的雌配子失去了活性，说明只有含遗传因子a的雌配子能与雄配子结合，而F1的紫花产生的雄配子中A∶a＝1∶1，所以根据孟德尔对分离现象的解释进行推理，F2的性状表现及比例是紫花（Aa）∶白花（aa）＝1∶1，A正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）一种生物的同一种性状的不同表现类型
（2）具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状
（3）杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
课堂演练
1.C 豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，所以在自然状态下一般为纯种，C正确。
2.A 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。
3.A 自交是指植物中自花受粉和同株异花受粉，玉米雄花的花粉落在同一植株雌花的柱头上属于自交，A正确；兔的白毛和黑毛属于相对性状，但狗的长毛和卷毛不符合“同一性状”一词，不属于相对性状，B错误；去雄是指去除母本花朵上的全部雄蕊，C错误；红花和白花杂交后代同时出现红花和白花，不能判断性状的显隐性，故无法说明红花为杂合子，D错误。
4.B 观察的子代样本数目要足够多，这样可以避免偶然性，①正确；F1形成的D、d两种配子比例为1∶1且生活力相同，雌雄配子分别有两种且出现的概率为1/2，后代才会出现3∶1的性状分离比，②正确；雌、雄配子数量可以不相等，只要满足雌雄配子均有两种，每种概率均为1/2即可，③错误；F2不同遗传因子组成的个体存活率相等，这样三种不同遗传因子组成才能出现1∶2∶1的比例，后代才会出现3∶1的性状分离比，④正确。
5.（1）非糯性 （2）性状分离 （3）Aa aa （4）3∶1 80
解析：（1）非糯性水稻自交，产生糯性和非糯性两种后代，说明非糯性是显性性状，糯性是隐性性状。非糯性亲本遗传因子组成为Aa，糯性亲本遗传因子组成为aa。（2）F1非糯性水稻自交产生的后代中，出现糯性和非糯性水稻，这种现象在遗传学上称为性状分离。（3）亲本（P）的遗传因子组成（用A、a表示）为：非糯性Aa；糯性aa。（4）纯种非糯性水稻AA与糯性水稻aa杂交，子一代植株Aa抽穗时，套上纸袋，让其自花传粉，所结籽粒中，非糯性和糯性的比例应为3∶1，子二代中非糯性水稻中不能稳定遗传的占2/3，若子二代糯性水稻有120株，从理论上推断，非糯性水稻中不能稳定遗传的植株约2/3×120＝80株。
第2课时 性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证和分离定律的内容
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.遗传因子 配子的随机结合与性状之间
2.雌、雄生殖器官 雌、雄配子 雌、雄配子
4.（1）1∶2∶1 （2）3∶1
5.（1）× 提示：因甲、乙两个小桶内的小球分别代表雌、雄配子，它们的数量可以不相等。
（2）√ （3）√ （4）× （5）√
互动探究
（1）提示：杂种F1（Dd）产生比例相等的两种配子。
（2）提示：模拟了雌、雄配子形成和随机结合的过程。
（3）提示：为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
（4）提示：不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
学以致用
1.D 根据题图分析可知，①中只有A，②中只有a，③中A∶a＝6∶4，④中B∶b＝7∶3，⑤中A∶a＝5∶5。故模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为雌⑤和雄⑤，即小桶中含有两种配子，且两种配子的比例为1∶1。
2.D 两个信封上分别写好“雄”“雌”，即两个信封分布模拟雌、雄生殖器官；每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，黄Y、绿y模拟配子，故两个信封模拟雌、雄个体的遗传因子组成都为Yy，A正确；黄Y、绿y模拟配子，需要保证雌性生殖器官产生的两种配子数量相等，雄性生殖器官产生的两种类型的配子数量相等，故每个信封中“黄Y”和“绿y”的卡片数必须相等，B正确；卡片每次取出后需要再放回信封，保证每种卡片被抽取的概率相同，C正确；分别从雄、雌信封内各取一张模拟的是遗传因子的分离，将抽取的两张卡片结合到一起模拟的才是雌雄配子的结合，题干未体现这一过程，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.测交 2.D d Dd dd 3.1∶1 4.正确
5.（1）√
（2）× 提示：孟德尔通过测交实验的结果不能推测出F1产生配子的个数。
（3）√
（4）× 提示：孟德尔设计的测交实验能用于检测F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类和比例。
（5）√
互动探究
1.提示：测交时隐性个体（纯合子）产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子，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。
2.（1）种类和比例 （2）遗传因子组成 （3）行为
3.（1）提示：用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交，子一代显现出来的性状是显性性状。
（2）提示：让该高茎豌豆自交：若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子；若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。
（3）提示：让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配：子代如果出现黑毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为杂合；若子代全为白毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成很大可能为纯合。
学以致用
1.A 通过测交实验可以验证F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类及比例，但不能验证F1相关遗传因子的化学结构。
2.D 由于黑斑蛇是显性性状，所以所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇，A正确；黑斑对黄斑为显性，即黄斑是隐性性状，B正确；甲实验中，F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同，都是杂合体，C正确；乙实验中，F2黑斑蛇遗传因子组成（AA和Aa）与亲本黑斑蛇遗传因子组成（Aa）不完全相同，D错误。
知识点（三）
自主学习
1. 有性生殖的生物 配子 遗传因子 遗传因子
2.（1）提出假说 演绎推理 （2）正确 错误
3.（1）× 提示：分离定律的适用范围：①真核生物有性生殖的细胞核遗传；②由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
（2）√ （3）√
（4）× 提示：孟德尔所作假说的核心内容是“在形成配子时成对的遗传因子分离”。
（5）× 提示：孟德尔进行测交实验属于实验验证。
互动探究
1.②
2.提示：验证分离定律的方法有两种，即自交和测交，具体实验思路是：①将两种玉米分别自交，若遵循基因的分离定律，则某些玉米子代会出现3∶1的性状分离比；②让饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒杂交，如果子一代表现出两种性状，且比例为1∶1，说明遵循分离定律。
3.提示：在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中。含支链淀粉遗传因子的配子，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子，遇碘变蓝黑色，其比例为1∶1。
4.③ ①② ⑤ ④
学以致用
1.D 孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：杂交实验和观察到的实验现象（发现问题）→对实验现象进行分析（提出解释问题的假说）→设计测交实验（演绎推理）→对实验现象解释的验证（验证假说）→分离定律（得出结论），A错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，B错误；分离定律的实质是在形成配子时，控制同一性状的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，C错误，D正确。
2.C “体细胞中遗传因子是成对存在的”，是孟德尔所作假说内容之一，A正确；F1高茎豌豆测交时，会出现1∶1的实验结果，是孟德尔对所设计的测交实验的预测，属于“演绎推理”的内容，B正确；受精时雌雄配子的结合如果不是随机的，会影响对实验现象的解释，C错误；运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符，若子代数目较少，实验结果不一定与预期结果相符，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）让F1与隐性纯合子杂交
（2）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
（3）提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论
课堂演练
1.D 测交时，与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子。
2.A 杂合子也可验证分离定律，所选实验材料是否为纯合子对实验结论的影响是最小的。对分离定律进行验证的实验，要求所选相对性状的显隐性易于区分，否则会严重影响实验结果；验证实验中所选的相对性状受一对遗传因子控制，这样才符合分离定律的适用范围；实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法，否则会导致实验误差。
3.C “让F1测交，结果产生了两种性状的子代，比例接近1∶1”这属于验证内容，A不符合题意；由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离，这属于假说内容，B不符合题意；演绎推理内容是若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1，C符合题意；若F1产生配子时成对遗传因子分离，雌雄配子随机组合，则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1，这属于假说内容，D不符合题意。
4.D 甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官，其中的小球代表的雌雄配子，把两个小球放在一起模拟雌雄配子随机结合的过程，D、d小球的组合代表遗传因子组成，A正确；每只小桶内两种小球的数量必须相等，表示成对的遗传因子彼此分离，因而两种配子的比例是1∶1，但生物的雌雄配子数量一般不相同，因此每只小桶内小球的总数不一定要相等，C正确；每只小桶内两种小球的数量必须相等，表示成对的遗传因子彼此分离，因而两种配子的比例是1∶1，C正确；在做性状分离比的模拟实验时，重复多次抓取后，理论上Dd的比例为1/2，但未必与事实相符，D错误。
5.（1）3 残翅 测交 （2）1/3 （3）残翅雌 ①AA ②Aa
解析：（1）在组合3中，亲本为长翅×长翅，子代中有残翅的出现，说明残翅是隐性性状，长翅是显性性状。测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，组合2亲代性状为长翅×残翅，子一代性状为长翅和残翅，杂交方式称为测交，可验证分离定律。（2）残翅是隐性性状，由遗传因子a控制，长翅是显性性状，由遗传因子A控制。在组合3中，亲本为长翅（A_）×长翅（A_），子代中出现了残翅（aa），说明亲本的遗传因子组成是Aa×Aa，则子一代长翅果蝇（A_）中，AA果蝇个体所占的比例是1/3。（3）为判断某长翅（A_）雄果蝇的遗传因子组成，某同学将该长翅（A_）雄果蝇与残翅（aa）雌果蝇进行杂交，观察后代的表现类型，①若杂交后代全为长翅Aa，则其遗传因子组成为AA。②若杂交后代出现残翅（aa），则其遗传因子组成为Aa。
微专题一 分离定律的解题方法和拓展应用
【典例1】 B 实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
【典例2】 B 由杂交组合一（相对性状的亲本杂交，子代只有一种表现类型）可判断红花为显性性状，只由杂交组合三（测交实验）无法判断显隐性关系，A错误；由杂交组合一红花①×白花②子代全为红花可知，红花①遗传因子组成为RR，由杂交组合二红花③×红花④，子代红花与白花数量比约为3∶1，可知红花③遗传因子组成为Rr，故红花①与红花③的遗传因子组成不同，B正确；白花为隐性性状，遗传因子组成都为rr，C错误；由杂交组合二红花③×红花④，子代红花与白花数量比约为3∶1，可得亲本红花全为杂合子，即红花③与红花④的遗传因子组成相同，均为Rr，D错误。
【典例3】 B 白化病是常染色体隐性遗传病，设相关遗传因子为A/a，女儿有病，则这对夫妇均为杂合子Aa，则正常儿子的遗传因子组成是1/3AA或2/3Aa，与白化病患者aa结婚，婚后生育出患有白化病孩子的几率为2/3×1/2＝1/3，B正确。
【典例4】 C 若亲代宽叶植株是纯合体，则与窄叶植株杂交，子一代都是宽叶植株；若亲代宽叶植株是杂合体，则与窄叶植株杂交，子一代中宽叶植株∶窄叶植株的比值为1∶1，由于子一代中宽叶植株和窄叶植株的比值为7∶1，可以拆分成6∶0与1∶1，所以亲代宽叶植株中，纯合子∶杂合子＝3∶1，C正确。
【典例5】 C Aa个体自交，子一代遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，纯合子的比例由0变成了0.5，若再次自交还会提高纯合子的比例，所以自交代数越多，纯合子占的比例越高。其中AA与aa的比例是相同的，所以曲线b也可以表示隐性纯合子所占的比例变化。
【典例6】 A 幼苗期去掉隐性个体后F1遗传因子组成及比例为AA∶Aa＝1∶2，1/3AA自交结果为1/3AA，2/3Aa自交即2/3×{1/4AA∶1/2Aa∶1/4aa}，2/3Aa自交结果为1/6AA、1/3Aa、1/6aa，则①自交得到F2为AA∶Aa∶aa＝{1/3AA＋1/6AA}∶1/3Aa∶1/6aa＝3∶2∶1，F2性状分离比为5∶1；幼苗期去掉隐性个体后F1遗传因子组成及比例为AA∶Aa＝1∶2，其自由交配，即母本AA∶Aa＝1∶2，父本AA∶Aa＝1∶2，则F1雌配子及比例为A∶a＝2∶1，雄配子及比例A∶a＝2∶1，自由交配后F2遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝{2/3×2/3}∶{2×2/3×1/3}∶{1/3×1/3}＝4∶4∶1，②自由交配F2性状分离比为8∶1，A正确。
【典例7】 B 紫花和粉花植株自交不会出现性状分离，红花植株自交后代总会出现性状分离且比例为紫花∶红花∶粉花＝1∶2∶1，说明杂合子表现为红花，紫花、粉花是纯合子，控制花瓣颜色的一对遗传因子遵循分离定律，A正确；紫花植株是纯合子，红花植株是杂合子，因此杂交后代紫花植株∶红花植株＝1∶1，B错误；杂合子表现为红花，紫花、粉花是纯合子，紫花植株与粉花植株杂交后代全是红花植株，C正确；粉花植株是纯合子，红花植株是杂合子，红花与粉花植株杂交后代既有红花也有粉花植株，D正确。
【典例8】 C 由于含遗传因子A的花粉不育，则亲本单瓣凤仙花的遗传因子组成为Aa，花粉为a，卵细胞为A∶a＝1∶1，自交得F1，F1的遗传因子组成及比例为Aa∶aa＝1∶1，单瓣与重瓣的比例为1∶1，A、B错误；F1中有Aa、aa，花粉为a，卵细胞为A∶a＝1∶3，因此F2的遗传因子组成及比例为Aa∶aa＝1∶3，单瓣与重瓣的比例为1∶3，C正确；F2的单瓣中遗传因子组成全为Aa，无纯合子，D错误。
【典例9】 C APAS与ASa杂交，产生的配子随机组合，共产生4种基因型，分别是APAS、APa、ASAS和ASa。根据基因的显隐性关系可知，它们的表型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花，比例为1∶1∶1∶1。因此，APAS与ASa杂交，子代表型的种类及比例是红斑白花∶红条白花＝1∶1。
【典例10】 B 根据题表可知，有斑为显性性状；无斑雌蝇（_a）与有斑雄蝇（A_）进行杂交，产生的子代有①有斑雌蝇（AA）、②无斑雄蝇（aa）、③无斑雌蝇（_a）、④有斑雄蝇（A_），则亲本无斑雌蝇和有斑雄蝇的遗传因子组成均为Aa，①有斑雌蝇的遗传因子组成为AA，与有斑雄蝇（A_）杂交，后代可能出现无斑雌蝇（Aa）；③无斑雌蝇（_a）的遗传因子组成为2/3Aa、1/3aa，②无斑雄蝇（aa）与③无斑雌蝇（_a）杂交，后代产生有斑雄蝇的概率为2/3×1/2×1/2＝1/6，不产生有斑雌蝇。
针对练习
1.C 根据实验2中红果×黄果→F1中只有红果，可知红果相对于黄果是显性性状（或根据实验3中红果×黄果→F1中红果∶黄果＝3∶1，可知红果相对于黄果是显性性状），A错误；实验1后代分离比为1∶1，则亲本的遗传因子组成是红果（Aa）×黄果（aa），B错误；实验2亲本的遗传因子组成为红果（AA）×黄果（aa），后代都是杂合子Aa，C正确；实验3后代出现3∶1的性状分离比，则亲本的遗传因子组成均为Aa，后代中红果的遗传因子组成可能是Aa或AA，黄果的遗传因子组成为aa，D错误。
2.C 根据分离定律可知，第一种情况，自交第一代：1/4AA、2/4Aa、1/4aa；自交第二代：AA＝aa＝（1/4＋2/4×1/4）＝3/8，Aa＝2/4×1/2＝2/8；自交第三代：Aa＝2/8×1/2＝1/8。第二种情况，自交第一代：1/4AA、2/4Aa、1/4aa（除去），变成1/3AA、2/3Aa；自交第二代：AA＝1/3＋2/3×1/4＝3/6，Aa＝2/3×1/2＝2/6，aa＝2/3×1/4＝1/6（除去），变成3/5AA、2/5Aa；自交第三代：AA＝3/5＋2/5×1/4＝7/10，Aa＝2/5×1/2＝2/10，aa＝2/5×1/4＝1/10（除去），变成AA＝7/9、Aa＝2/9，即子三代中除去不抗病水稻再自交后纯合抗病水稻的概率为7/9。
3.C 豌豆自然状态下只能进行自交，故子代高茎植株占的比例为1/4＋1/4×3/4＝7/16，矮茎植株占的比例为1－7/16＝9/16；玉米自然状态下，可以进行自交，也可以进行杂交，故用配子法计算，即亲本产生的配子中W的比例为1/4＋1/4×1/2＝3/8，w的比例为2/4＋1/4×1/2＝5/8，子代ww的比例为5/8×5/8＝25/64，W_的比例为1－25/64＝39/64，即子代高茎∶矮茎、非甜∶甜的性状分离比分别为7∶9、39∶25，C正确。
4.B 图③所示，F1中红花∶白花∶紫花＝1∶1∶2，说明紫花萝卜为杂合子，红花和白花萝卜均为纯合子，因此红花萝卜与红花萝卜杂交，后代均为红花萝卜；白花萝卜与白花萝卜杂交，后代均为白花萝卜；红花萝卜与白花萝卜杂交，后代为杂合子，均为紫花萝卜，A、C正确，B错误；萝卜的花由一对遗传因子控制，紫花萝卜为杂合子，因此紫花萝卜与紫花萝卜杂交，可验证分离定律，D正确。
5.C 单瓣紫罗兰自交后代出现性状分离，说明B、b遗传因子组成的遗传遵循分离定律，且单瓣对重瓣为显性，A正确；若B遗传因子纯合致死，则单瓣个体均为杂合子，其自交每代性状分离比为单瓣∶重瓣＝2∶1，B正确；若杂合单瓣致死，则单瓣个体均为纯合子，自交后代不会出现性状分离，C错误；若含B遗传因子的雄配子不育，则不存在遗传因子组成为BB的个体，即单瓣个体均为杂合子，单瓣个体自交，由于含B遗传因子的雄配子不育，故每代的性状分离比均为单瓣∶重瓣＝1∶1，D正确。
6.D A1、A2、A3中两个遗传因子构成的遗传因子组成共有6种，三种纯合子A1A1、A2A2、A3A3，三种杂合子A1A2、A1A3、A2A3，但由于A2A2致死，因此，与该动物体色有关的遗传因子组成一共有5种，A正确；由题意可知，白色个体的遗传因子组成只能为A2A3，所以两个白色个体交配，后代基因型及比例为A2A2∶A2A3∶A3A3＝1∶2∶1，由于A2A2致死，故后代中白色个体（A2A3）占2/3，B正确；黄色个体（A1_）与黑色个体（A3A3）杂交的后代中有白色个体（A2A3），说明亲本黄色个体的遗传因子组成为A1A2，C正确；遗传因子组成为A1A3的个体与遗传因子组成为A2A3的个体杂交，后代的遗传因子组成有A1A2、A1A3、A2A3、A3A3，毛色分别为黄色、黄色、白色、黑色，共三种体色，D错误。
7.A 若双亲无角，则父本遗传因子组成为hh，母本遗传因子组成可能为Hh或hh，则子代中可能出现遗传因子组成为Hh的个体，若其为公羊则表现为有角，A正确；若双亲有角，则母本遗传因子组成为HH，父本遗传因子组成可能为Hh或HH，子代就可能出现遗传因子组成为Hh的个体，若其为母羊则表现为无角，B错误；若双亲遗传因子组成为Hh，则子代HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，公羊中有角∶无角＝3∶1，母羊中有角∶无角＝1∶3，当公羊母羊数量一致时，子代有角与无角的数量比为1∶1，C错误；绵羊的有角和无角是受一对遗传因子控制的相对性状，遵循分离定律，D错误。
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
第1课时 两对相对性状的杂交实验过程、解释及验证
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9∶3∶3∶1
2. 黄色 圆粒 分离 分离
3.（1）√ （2）√ （3）√
（4）× 提示：在孟德尔杂交实验中，F2中出现的重组性状指的是与P（亲本）性状不同的类型。
互动探究
1.（1）提示：F1仍然全部都是黄色圆粒，F2仍然是四种性状组合，即黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。
（2）提示：F2中与亲本表现类型相同的是黄色皱粒和绿色圆粒，分别占3/16、3/16；与亲本性状表现类型不同的是黄色圆粒和绿色皱粒，分别占9/16、1/16。
2.提示：9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果（3∶1）的乘积。
3.提示：黄色圆粒。黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。5/8。
学以致用
D 当亲本性状表现为双显性和双隐性时，F2中性状表现与亲本相同，所占的比例为5/8。
知识点（二）
自主学习
1. 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 彼此分离
自由组合
2.（1）YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1 （2）16 9 4
（3）①YYRR、YyRR、YYRr、YyRr ②YYrr Yyrr yyRR yyRr ③yyrr
3.（1）× 提示：在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，受精时F1雌雄配子的结合方式有16种。
（2）√ （3）×
互动探究
（1）①3 3 9 ②2 2 4 ③3/4 3/4 9/16
（2）提示：YYrr、yyRR；1/3。
（3）提示：1/16；2/3。
（4）提示：F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1；控制两对相对性状的遗传因子的遗传互不干扰；F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的；F1的16种配子组合方式都能发育成新个体；必须有足量的F2个体。
学以致用
1.B F1产生雌雄配子各4种，数量比接近1∶1∶1∶1，A正确；雌配子和雄配子的数量不相等，其中雄配子的数量远远多于雌配子的数量，B错误；F1的四种雌、雄配子随机结合，C正确；必须有足量的F2个体，子代比例才能接近9∶3∶3∶1，D正确。
2.（1）5/8 （2）9/16 3/16 1/3 （3）200
解析：（1）重组性状为高茎红果（T_R_）和矮茎黄果（ttrr），占F2的比例为9/16＋1/16＝5/8。（2）亲本杂交获得的F1基因型为TtRr，F1自交，F2中高茎红果番茄（T_R_）占9/16，矮茎红果番茄（ttR_）占3/16，高茎黄果番茄（T_rr）占3/16，高茎黄果番茄中纯合子（TTrr）占1/16÷3/16＝1/3。（3）F2中黄果占1/4，故F2中黄果番茄的个数约为1/4×800＝200（个）。
知识点（三）
自主学习
1. 测交 隐性纯合子 YR Yr yR yr
yyrr yr 1 ⑩1 1 1 相符 4
相等 双杂合子 分离 自由组合
2. 分离 组合 彼此分离 自由组合 自由组合
3.（1）√ （2）√
（3）× 提示：双杂合子测交，后代会出现4种遗传因子组成。
（4）√ （5）×
（6）× 提示：遗传因子的自由组合发生于配子形成时。
（7）×
互动探究
1.（1）提示：取决于杂种子一代，因为隐性纯合子只产生一种配子。
（2）提示：F1是杂合子。能产生4种比例相等的配子，而隐性纯合子只产生1种类型的配子。
（3）提示：不能。当双亲的遗传因子组成为Aabb和aaBb时，其后代性状表现类型的比例也为1∶1∶1∶1。
（4）提示：①F1产生了比例为1∶1∶1∶1的4种配子。②F1的遗传因子组成为YyRr。③F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
2.（1）提示：分离定律发生在①②过程。
（2）提示：自由组合定律发生在④⑤过程。
（3）提示：同时进行。
学以致用
1.B 孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F1遗传因子组成为YyRr，性状表现类型只有一种，F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr，比例为1∶1∶1∶1；F1测交后代遗传因子组成为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4种，性状表现类型也为4种，比例为1∶1∶1∶1；F1自交得F2，其性状表现类型为4种，比例为9∶3∶3∶1，遗传因子组成为9种，比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1。
2.C 基因的自由组合定律发生在两对及以上遗传因子之间，且发生在形成配子时，因此自由组合定律的实质表现在图中的④⑤，A错误；分离定律的实质表现在形成配子时，即图中的①②④⑤，B错误；图甲中③受精作用过程中，雌雄配子是随机结合的，所以后代AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，其中Aa占1/2，C正确；图乙中子代aaBB的个体在子代所有个体中占1/16，aaB_个体在子代所有个体中占3/16，所以图乙中子代aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/3，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）遗传因子组成 性状表现类型 9∶3∶3∶1
（2）1∶1∶1∶1
课堂演练
1.D 验证自由组合定律时应该进行测交：CcRr（黑色粗糙）个体与ccrr（白色光滑）个体杂交，后代性状表现及比例为黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑＝1∶1∶1∶1，说明在F1产生配子时，在成对的遗传因子分离的同时，不同对的遗传因子自由组合，能验证自由组合定律。
2.D 在孟德尔所做的测交实验中，F1无论是作母本还是父本，结果都与预测相符，A错误；F1产生的雌雄配子各4种，但一般雄配子数量多于雌配子数量，B错误；Yyrr×yyRr的后代也会出现1∶1∶1∶1的比例，但该杂交不属于测交，C错误。
3.A 亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆，A错误；F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1，且雌雄配子是随机结合的，不同遗传因子组成的配子成活率相同，是F2中出现9∶3∶3∶1的基础，B、C正确；F2中9种遗传因子组成的个体存活率相同也是出现9∶3∶3∶1的条件之一，D正确。
4.D 由F1产生的配子类型可知，F1的遗传因子组成为YyRr，但亲本类型不能确定。假如亲本是YYRR和yyrr，则重组类型为：Y_rr（1/16YYrr、2/16Yyrr）＋yyR_（1/16yyRR、2/16yyRr），则占总数的3/8；假如亲本是YYrr和yyRR，则重组类型为：Y_R_（1/16YYRR、2/16YYRr、2/16YyRR、4/16YyRr）＋1/16yyrr，占总数的5/8。所以F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8或5/8。
5.（1）去雄是在花蕾期进行的，此时雌蕊的发育还不成熟，需等雌蕊成熟后再授以成熟的花粉（答案合理即可） （2）①亲本圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交，F1均为圆粒豌豆，故圆粒为显性性状 ②F1圆粒豌豆自交，F2的性状类型及比例为圆粒∶皱粒＝3∶1，所占比例小的为隐性性状（或F1圆粒豌豆自交，F2中出现了皱粒豌豆，故皱粒为隐性性状） （3）6/16（或3/8） 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1 （4）416 YyRr
解析：（1）进行豌豆杂交实验时，去雄是在花蕾期进行的，此时雌蕊的发育还不成熟，需等雌蕊成熟后再授以成熟的花粉，因此去雄和人工授粉不能同时进行。（2）根据图示，亲本圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交，F1均为圆粒豌豆，则圆粒为显性性状；F1的圆粒豌豆自交，F2的性状类型及比例为圆粒∶皱粒＝3∶1，出现性状分离，比例小的为隐性性状（或F1圆粒豌豆自交，F2中出现了皱粒豌豆，故皱粒为隐性性状。据此，可判断豌豆种子形状的显隐性）。（3）F2中新出现的性状组合为绿色圆粒和黄色皱粒，所占的比例是6/16（或3/8），其中的纯合子为YYrr、yyRR，二者杂交，F1的遗传因子组成为YyRr，自交后代的性状类型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。（4）F2中杂合的黄色皱粒豌豆（Yyrr）所占比例为2/16，杂合的黄色圆粒豌豆所占的比例为8/16，若杂合的黄色皱粒豌豆有104粒，则杂合的黄色圆粒豌豆约有104÷2×8＝416粒，其中数量最多的是遗传因子组成为YyRr的豌豆。
第2课时 孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现和应用
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.豌豆 一 多
2. 表型 性状 基因组成 Dd dd 相对性状
3.（1）√ （2）√
（3）× 提示：约翰逊提出基因型和表型的概念。
（4）× 提示：控制相对性状的基因，叫作等位基因，如D和d。
（5）× 提示：表型相同，基因型不一定相同，如基因型为DD、Dd的豌豆植株都表现为高茎。
互动探究
（1）提示：不相同。甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。
（2）提示：不是。是受环境的影响。
（3）提示：表型是基因型和环境共同作用的结果。
学以致用
1.A 孟德尔虽然选择了山柳菊、豌豆等多种植物作为实验材料，但最终取得成功的是豌豆，A符合题意；孟德尔先研究一对相对性状，再研究多对相对性状的科学思路是孟德尔获得成功的原因之一，B不符合题意；孟德尔创造性地应用科学符号体系，使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，准确地反映抽象的遗传过程，使其逻辑推理更顺畅，C不符合题意；孟德尔遗传实验获得成功的原因之一是应用统计学方法对实验结果进行分析，D不符合题意。
2.C 黄色皱粒豌豆的基因型有2种。
知识点（二）
自主学习
1. 杂交 优良性状 抗倒伏抗条锈病纯种
2.（1）分离定律和自由组合定律
3.（1）√
（2）× 提示：利用杂交育种不能培育出具有新基因的品种。
（3）√
互动探究
1.（1）提示：通过杂交育种。
（2）提示：不能。因为这时得到的种子不一定是纯合子。
（3）提示：如图所示
（4）提示：因为从F2开始发生性状分离。
（5）提示：不需要，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。
（6）提示：不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。
2.（1）提示：父亲是TtAa，母亲是ttAa。
（2）提示：只考虑白化病，父母的基因型为Aa，生出aa的概率是1/4。
（3）提示：只考虑多指，父亲的基因型为Tt，母亲的基因型为tt，生出多指Tt的概率是1/2。
（4）提示：运用乘法原理，患白化病的概率是1/4，患多指的概率是1/2，因此两种病均患的概率是1/4×1/2＝1/8。
（5）提示：患多指的概率是1/2，不患白化病的概率是3/4，因此只患多指的概率是1/2×3/4＝3/8。
学以致用
1.C 听力正常为D_E_，耳聋为D_ee、ddE_、ddee。夫妇中有一个耳聋，有可能生下听觉正常的孩子，A错误；一方只有耳蜗管正常，其基因型为DDee或Ddee；另一方只有听神经正常，其基因型为ddEE或ddEe。该对夫妇，可能生下基因型为DdEe的正常孩子，B错误；基因型为DdEe的双亲所生的子女中，D_E_∶D_ee∶ddE_∶ddee＝9∶3∶3∶1。可见，生下耳聋的孩子的概率为7/16，C正确；若耳聋夫妇的基因型分别为D_ee和ddE_，则可以生下基因型为DdEe的孩子，D错误。
2.（1）杂交 杂交 自交 （2）筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离 （3）DdTt 高秆抗锈病 ddTT
解析：题述过程为杂交育种。a是杂交，产生的F1的基因型为DdTt，表型为高秆抗锈病。b是自交，目的是获取表型为矮秆抗锈病的小麦（ddT_），而要想得到能稳定遗传的矮秆抗锈病植株（ddTT），必须经过c，即筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）生物个体表现出来的性状 与表型有关的基因组成
（2）控制相对性状的基因
（3）将具有不同优良性状的两个亲本通过杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种
课堂演练
1.D 正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要条件：豌豆为自花传粉、闭花受粉，该特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一，A正确；孟德尔先研究了一对相对性状，然后又研究了两对及其以上的相对性状，B正确；测交实验可用于验证遗传定律的正确性，同时也是为了对提出的假说进行验证，C正确；基因自由组合定律的实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合，假说中雌雄配子随机结合，是分离定律和自由组合定律相关比例出现的前提，不是自由组合的实质，D错误。
2.B 假设软骨发育不全由B、b基因控制，白化病由A、a基因控制，两个患有软骨发育不全遗传病的人结婚，第一个孩子患有白化病和软骨发育不全，第二个孩子表现正常，则这对夫妇的基因型为AaBb、AaBb，他们再生一个孩子同时患两种病的概率是1/4×3/4＝3/16。
3.C 有芒抗病植株和无芒不抗病植株进行杂交产生的子一代中虽然没有出现无芒抗病植株，但已经将控制优良性状的基因a和R集中到了子一代中，然后通过子一代自交，子二代中出现了符合要求的植株，但其中有2/3是杂合子，纯合子只占1/3，所以要将子二代中无芒抗病植株自交，目的是鉴定哪些是纯合子。因为小麦一年只播种一次，要杂交一次、自交两次才能获得纯合的无芒抗病种子，所以至少需要三年才能获得无芒抗病种子。
4.（1）3/16 两 杂交育种 （2）1/3 1/8
（3）褐色长毛 全部为黑色长毛兔（或不出现褐色长毛兔）
解析：（1）纯种的黑色短毛兔与褐色长毛兔杂交，F1的基因型为BbEe，F1雌雄个体相互交配，理论上F2的基因型（表型）及比例为B_E_（黑色短毛）∶B_ee（黑色长毛）∶bbE_（褐色短毛）∶bbee（褐色长毛）＝9∶3∶3∶1，F2中黑色长毛兔出现的概率为3/16，基因型有BBee、Bbee两种。题中培育新品种的方法称为杂交育种。（2）F2中出现的黑色长毛兔（BBee、Bbee）中，纯合子所占比例为1/3，杂合子占F2总数的2/16，即1/8。（3）为了检验F2中出现的黑色长毛兔是否能稳定遗传，可利用测交的方法，即让F2中的黑色长毛兔与褐色长毛兔（bbee）进行测交，若后代全部为黑色长毛兔（或不出现褐色长毛兔），则该黑色长毛兔能稳定遗传。
微专题二 自由组合定律的解题方法和拓展应用
【典例1】 B 每一种性状的表型是2种，因此杂交后代的表型是2×2×2＝8（种），AaBbCc个体的比例是1/2×1/2×1/2＝1/8，Aabbcc个体的比例是1/2×1/2×1/4＝1/16，A、C错误；杂交后代基因型种类是3×2×3＝18（种），aaBbCc个体的比例是1/4×1/2×1/2＝1/16，aaBbcc个体的比例是1/4×1/2×1/4＝1/32，B正确，D错误。
【典例2】 D 若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则子一代基因型为AaBb，所以两亲本的基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB，A错误；若子一代出现1∶1∶1∶1的性状比，则两亲本的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb，B错误；若子一代出现3∶1∶3∶1的性状比，则两亲本的基因型为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb，C错误；若子二代出现3∶1的性状分离比，说明子一代只有一对等位基因，则两亲本可能的杂交组合有4种情况，分别是AABB×aaBB、AABB×AAbb、AAbb×aabb、aaBB×aabb，D正确。
【典例3】 D 实验一显示，F2中白茧∶黄茧＝13∶3（是9∶3∶3∶1的变式），因此两对等位基因遵循自由组合定律，A正确；Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧，Y_ii表现为黄茧，因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii，白茧基因型是yyII，实验二中，白茧与白茧杂交，F1中白茧∶黄茧＝3∶1，因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi，也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi，B正确；实验一的F2中，结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii，产生的配子为2/3Yi、1/3yi，这些结黄茧个体自由交配，后代中纯合子占2/3Yi×2/3Yi＋1/3yi×1/3yi＝5/9，C正确；实验一的F1基因型为YyIi，F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii，二者杂交后代中结黄茧家蚕（Y_ii）的概率为3/4×1/2＝3/8，则结白茧家蚕的概率为5/8，后代结白茧家蚕纯合子（yyii）的概率为1/4×1/2＝1/8，因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5，D错误。
【典例4】 A 根据一对杂合体Aa×Aa的子代基因型为AA、Aa和aa三种，而Bb×bb的子代基因型为Bb和bb两种，而EE×ee的子代基因型为Ee一种，所以双亲基因型为AabbEE×AaBbee的个体婚配，子代肤色的基因型有3×2×1＝6种，又子代肤色深浅与显性基因个数有关，由于有三对等位基因控制，所以显性基因个数有4个、3个、2个、1个4种情况，共4种表型，A正确。
【典例5】 D F1中有芒∶无芒＝2∶1，是3∶1的变式，说明B纯合致死，A正确；由题意分析可知，亲本的基因型为BbRr，其测交，子代有四种表型，即有芒非糯性、有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性，B正确；由于B纯合致死，因此F1的有芒非糯性（BbR_）水稻均为杂合子，C正确；F1的重组类型（有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性＝2∶3∶1）中每一种表型都有一份纯合子，因此纯合子占＝，D错误。
【典例6】 C 当A和B基因同时存在时，表现出红色，因此红花植株的基因型为A_B_，共有4种，A正确；由于含基因a的花粉50％可育，则在亲本产生的雄配子中各基因型及比例为：AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以雄配子中AB∶aB＝2∶1，B正确；无显性基因时表现为白色，所以aabb表现为白花。则基因型为AaBb的亲本自交时，由于含基因a的花粉50％可育，母本产生ab卵细胞占比为1/4，父本产生ab精子占比为1/6，故F1中白花所占的比例为1/6×1/4＝1/24，C错误；基因型为AaBb的亲本自交时，由于含基因a的花粉50％可育，母本产生Ab卵细胞占比为1/4，父本产生Ab精子占比为2/6，故F1中AAbb所占的比例为2/6×1/4＝1/12，D正确。
针对练习
1.C 基因型AaBb的个体自交产生的基因型为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，考虑含有AB的花粉由于活力不足不能参与受精作用，根据“棋盘法”可知A_B_个体会减少4份，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb变为5∶3∶3∶1，再根据题目信息可知A_B_表现为红色，A_bb表现为粉色，aaB_和aabb表现为白色，即白色∶粉色∶红色＝4∶3∶5，C正确。
2.C 后代中无花瓣∶有花瓣＝1∶1，亲本的基因型为Aa、aa；红∶黄色＝1∶1，亲本的基因型为Rr、rr；则亲本的基因型为：AaRr、aarr或者Aarr、aaRr，A错误；若基因型为AaRr的亲本自交，子代有9种基因型：AARR、AaRR、AARr、AaRr、aaRR、aaRr、AArr、Aarr、aarr，因为aa无花瓣，所以表型有5种，B错误；若基因型为AaRr的亲本自交，子代基因型及其比例为：AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶aaRR∶aaRr∶AArr∶Aarr∶aarr＝1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1，可见，其中有花瓣的基因型及其比例为：AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶AArr∶Aarr＝1∶2∶2∶4∶1∶2，AaRr所占的比例为4/12＝1/3，C正确；若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交，子代中红色花瓣的植株占的比例应该是3/4×1/2＝3/8，D错误。
3.D 由题干信息可知，某植物的花色由两对等位基因控制，A_BB、aa_ _为白花，A_bb为红花，A_Bb为粉红花，纯种白花与纯种红花进行杂交，F1均为粉红花，F1自交，F2表现为红花∶粉红花∶白花＝3∶6∶7，其分离比是9∶3∶3∶1的变式，因此这两对等位基因遵循自由组合定律，所以F1的基因型是AaBb，亲本白花的基因型是aaBB，红花的基因型是AAbb。白花植株的基因型有A_BB（2种）、aa_ _（3种），共5种，A正确；亲本中白花植株基因型为aaBB，B正确；F1基因型为AaBb，测交后代基因型及比例为1/4AaBb（粉红花）∶1/4aaBb（白花）∶1/4Aabb（红花）∶1/4aabb（白花），故表型及其比例为红花∶粉红花∶白花＝1∶1∶2，C正确；F2中红花植株（1/3AAbb、2/3Aabb）自交，后代只出现白花和红花，其中白花aabb占2/3×1/4＝1/6，D错误。
4.C 由于三对等位基因A、a，B、b和C、c独立遗传，所以这三对等位基因的遗传符合自由组合定律，A正确；由题意可知，F1的基因型为AaBbCc，且三对等位基因分别位于不同对的染色体上，所以F1产生的雌雄配子种类各有23＝8（种），雌雄配子结合方式有8×8＝64（种），B正确；由题干信息可知，基因型中有1个显性基因，体长较隐性纯合子增加1 cm，故体长为13 cm的个体中含有5个显性基因，所以F2中体长为13 cm的个体基因型有AABBCc、AABbCC、AaBBCC，共3种，C错误；F1的基因型为AaBbCc，F1自交产生的F2的基因型中含显性基因最多的个体（基因型为AABBCC）体长最长，为14 cm，D正确。
5.B 分析题意，可推导出该鹦鹉羽毛颜色的4种表型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb这些基因型控制。F1中的红色鹦鹉相互交配能产生4种表型的个体，可推导出F1中的红色鹦鹉的基因型为AaBb。绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交，能得到基因型为AaBb的红色鹦鹉，先考虑B和b这对基因，亲本的基因型为Bb和bb，而亲本黄色鹦鹉为纯合子，故bb为亲本黄色鹦鹉的基因型，Bb为绿色鹦鹉的基因型；再考虑A和a这对基因，由于绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交后代只有两种表型，且比例为1∶1，结合以上分析，亲本的基因型为AA和aa。这样基因组合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb两种，第一种组合中基因型为AABb的个体表现为红色，故选B。
6.（1）乙 乔化 （2）DdHh、ddhh （3）4 1∶1∶1∶1 （4）表型为蟠桃和圆桃，且其比例为2∶1 表型为蟠桃和圆桃，且其比例为3∶1
解析：（1）甲组乔化与矮化杂交，后代有乔化和矮化，无法确定显、隐性；乙组两亲本都是乔化，后代出现性状分离现象，新出现了矮化，可判断矮化为隐性，乔化为显性。（2）蟠桃对圆桃为显性，乔化对矮化为显性，则甲组中亲本乔化蟠桃×矮化圆桃的基因型可表示为D_H_×ddhh，又由于后代中乔化∶矮化＝1∶1，蟠桃∶圆桃＝1∶1，均属于测交，因此亲本的基因型为DdHh×ddhh。（3）若甲组遵循自由组合定律，则其杂交后代应出现乔化蟠桃、矮化蟠桃、乔化圆桃、矮化圆桃四种表型，并且四种表型的比例为1∶1∶1∶1。（4）本实验目的是探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象（即HH个体无法存活），可通过观察杂合子的自交后代进行分析，故实验方案为：让杂合蟠桃与杂合蟠桃杂交，分析比较子代的表型及比例。预期实验结果及结论：①如果子代表型为蟠桃和圆桃，比例为2∶1，则蟠桃存在显性纯合致死现象，即Hh×Hh→1HH（致死）、2Hh、1hh。②如果子代表型为蟠桃和圆桃，比例为3∶1，则蟠桃不存在显性纯合致死现象，即Hh×Hh→1HH、2Hh、1hh。
章末整合提升
综合归纳
1.A 因为两亲本均为纯种，故F1的基因型只有一种，且F2中每对基因均出现了显性和隐性的组合，因此，F1的基因型为CcAaBb，两个纯种雌雄鼠杂交能产生基因型为CcAaBb的组合有CCAABB×ccaabb、CCAAbb×ccaaBB、CCaaBB×ccAAbb、CCaabb×ccAABB四种，所以两亲本的表型除栗色与白色，还可以是黄棕色与白色、黑色与白色、棕色与白色，A错误，B正确；F2中白色个体的基因型有3×3＝9种，C正确；F2中棕色雌鼠占3/4×1/4×1/4×1/2＝3/128，D正确。
2.A 这对夫妇所生的孩子只患其中一种病有2种可能，只患甲病的概率为ad，只患乙病的概率为bc，所以只患其中一种病的概率为ad＋bc。这对夫妇所生的孩子两病均患的概率为ac，两病均不患的概率为bd，所以只患一种病的概率为1－ac－bd。患甲病的概率是a，患乙病的概率是c，两病均患的概率为ac，所以只患一种病的概率为a＋c－2ac。
3.（1）3/8 （2）1/8 （3）1/16 （4）1/2 （5）5/8
解析：由题意可知，第1个孩子的基因型应为aabb（与白化病相关的基因用A/a表示），则该夫妇基因型应分别为妇：Aabb；夫：AaBb。依据该夫妇基因型可知，孩子中并指的概率应为1/2（非并指概率为1/2），白化病的概率应为1/4（非白化病概率应为3/4），则：（1）再生一个只患并指孩子的概率为并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×1/4＝3/8。（2）只患白化病孩子的概率为白化病概率－白化又并指的概率＝1/4－1/2×1/4＝1/8。（3）生一个既患白化病又患并指的男孩的概率为男孩出生率×白化病概率×并指概率＝1/2×1/4×1/2＝1/16。（4）后代只患一种病的概率为并指概率×非白化病概率＋白化病概率×非并指概率＝1/2×3/4＋1/4×1/2＝1/2。（5）后代中患病的概率为1－全正常（非并指、非白化）＝1－1/2×3/4＝5/8。
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂的相关概念、精子的形成过程
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.（1）减少 （2）恢复正常
2.（1）都相同 父方 母方 配对 （2）不相同 减数 配对
3.（1）同源染色体 （2）四条染色单体
4.（1）× 提示：减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，没有周期性。
（2）× 提示：对于雄性哺乳动物来说，同源染色体也存在于体细胞中。
（3）× 提示：在减数分裂过程中，细胞内的同源染色体会形成四分体，有丝分裂过程中不形成四分体。
（4）× 提示：形态和大小都相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂、姐妹染色单体分离后形成的两条子染色体。
互动探究
（1）提示：A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A、C，A、D，B、C，B、D。
（2）姐妹染色单体 同源染色体中的非姐妹染色单体 非同源染色体之间的非姐妹染色单体 四分体
（3）提示：1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
（4）②非姐妹染色单体
学以致用
1.D 四分体是在减数分裂过程中联会的两条同源染色体，可出现在减数分裂Ⅰ的前期和中期，A、C正确；一条来自父方，一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体，如来自父本的2号染色体和来自母本的3号染色体，D错误。
2.D 联会发生在减数分裂Ⅰ前期，而染色体在间期已完成了复制，A错误；联会发生在减数分裂Ⅰ的前期，一个四分体含一对同源染色体、2条染色体、4条染色单体、4个DNA分子，B错误，D正确；四分体时期位于同源染色体上的非姐妹染色单体间可能交换相应片段，C错误。
3.D 细胞中有4条染色体，两对同源染色体，A正确；该细胞中有4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子，B正确；④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，两条染色单体由一个着丝粒②相连，C正确；在分裂后期，移向同一极的染色体是该生物全部的染色体，含有同源染色体，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.有性生殖器官内
2. 2 同源染色体 四分体 四分体中的非姐妹染色单体 同源染色体 非同源染色体 着丝粒
姐妹染色单体
3.（1）√
（2）× 提示：减数分裂Ⅱ后期，大小、形状相同的两条染色体来源于同一条染色体，它们不是同源染色体。
（3）× 提示：同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
（4）√ （5）√
（6）× 提示：玉米的花粉中不含同源染色体。
互动探究
（1）提示：A为初级精母细胞，C为次级精母细胞，G为精细胞。
（2）提示：均发生在减数分裂Ⅰ的后期。
（3）提示：染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，即甲过程；染色单体消失发生在减数分裂Ⅱ，即乙过程。
（4）提示：细胞B、C中没有同源染色体，但有染色单体。
（5）提示：细胞B与C的染色体组成不同，而细胞D与E的染色体组成相同。
（6）提示：相同。不一定相同。
学以致用
1.A 减数分裂Ⅱ后期，着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离形成子染色体，使染色体数目暂时加倍，故减数分裂Ⅰ末期结束之前和减数分裂Ⅱ后期的染色体数目相同，均为46条，A正确；减数分裂Ⅰ过程中核DNA数目为46×2＝92（个），减数分裂Ⅰ结束后核DNA平均分配到2个次级精母细胞（或极体和次级卵母细胞）中，核DNA数目减半为46个，故减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量不相同，B错误；减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合移向细胞两极，末期结束后，细胞中的同源染色体均被分配到2个不同的次级精母细胞（或极体和次级卵母细胞）中，故进入减数分裂Ⅱ的细胞中没有同源染色体，C错误；减数分裂Ⅱ后期，着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离成为子染色体，D错误。
2.A A图示细胞不含同源染色体，着丝粒已经分裂，为减数分裂Ⅱ后期，细胞中染色体、核DNA数目均与体细胞相同，A正确；B图示同源染色体正在分离，为减数分裂Ⅰ后期，此时细胞内的核DNA是体细胞的2倍，B错误；C图示细胞中同源染色体排列在赤道板两侧，为减数分裂Ⅰ中期，此时细胞内的核DNA是体细胞的2倍，C错误；D图示不含同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，为减数分裂Ⅱ中期，染色体数是体细胞的一半，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方
（2）在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象
（3）染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半
（4）①同源染色体配对——联会，形成四分体；②四分体中的非姐妹染色单体之间可以发生互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合
课堂演练
1.A 一个四分体就是一对联会的同源染色体，因此细胞中有几个四分体，就有几对同源染色体，A正确；四分体只在减数分裂过程中存在，有丝分裂过程含有同源染色体，其复制后不联会，不形成四分体，B错误；四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换，C错误；四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期、中期，D错误。
2.B 减数分裂时，姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ后期分开，而同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分开，A错误；姐妹染色单体形状、大小一般都是相同的，B正确；姐妹染色单体上若没有发生基因突变或互换，则所含的基因是相同的，而同源染色体上不一定，C错误；一对同源染色体所包含的DNA分子数为2或4，而一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数是2，D错误。
3.B ①同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期；②四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会后形成的；③减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分配到两个细胞中；④同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期。因此，在减数分裂Ⅰ过程中，染色体的变化顺序为④②①③。
4.B 甲细胞为精原细胞，乙细胞为次级精母细胞（处于减数第二次分裂前期），丙细胞为初级精母细胞（处于减数第一次分裂前期），丁细胞为精细胞，故精细胞形成过程的顺序为甲→丙→乙→丁，A正确；图甲细胞中含有两对同源染色体，B错误；图乙细胞中，每条染色体上含有2个DNA分子，此时染色体数与核DNA分子数之比为1∶2，C正确；1个四分体是由1对同源染色体两两配对形成的，因此图丙细胞中含有两个四分体，D正确。
5.（1）减数分裂Ⅰ前 2 （2）3或4 （3）0 1、3和2、4或1、4和2、3 （4）DNA 蛋白质 甲紫溶液
解析：（1）图示细胞正在进行同源染色体的联会，因此处于减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）；四分体是同源染色体两两配对形成的，即一个四分体就是一对联会的同源染色体，因此该细胞含有2个四分体。（2）减数分裂过程中，非同源染色体可以自由组合，故1可以与3自由组合，也可以与4自由组合。（3）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，因此该细胞分裂形成的子细胞中不含同源染色体。根据自由组合定律，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，则子细胞的染色体组合为1、3和2、4或1、4和2、3。（4）染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。染色体可以被碱性染料染成深色，如甲紫溶液，染色之后可以在光学显微镜下观察到。
第2课时 卵细胞的形成过程、配子中染色体组合的多样性以及受精作用
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.（1）卵巢 （2） 卵原 初级卵母 极体 次级卵母
卵 （3）一个 退化消失
2. 有性生殖 原始生殖细胞 成熟生殖细胞 一次
两次 一半
3.（1）× 提示：初级卵母细胞、次级卵母细胞的分裂都是不均等的，而第一极体的分裂是均等的。
（2）× 提示：姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ过程中，初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ。
（3）× 提示：染色体的行为变化相同。
（4）× 提示：卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂，第一极体的分裂是均等分裂的。
（5）× 提示：一个精原细胞可以产生四个精子，而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。
互动探究
1.（1）提示：D和E。分别叫次级卵母细胞和初级卵母细胞。
（2）提示：B和G。分别叫初级精母细胞和精子。
（3）提示：A中同源染色体发生联会。C处于减数分裂Ⅱ中期，细胞中无同源染色体。
（4）提示：不能，雌性和雄性个体在减数分裂Ⅱ中均可出现该图所示现象。
（5）提示：形成的卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。
2.2c→4c 0→4n 2n 2n 4c 2n→n 4c→2c 4n→2n 2c 2n 2c 0
3.提示：如图
4.精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
5.（1）提示：染色体数目增加发生在减数分裂Ⅱ后期，原因是着丝粒的分裂，核DNA数目增加发生在减数分裂前的间期，原因是DNA的复制。
（2）提示：减数分裂Ⅱ的后期和末期。
（3）提示：减数分裂Ⅰ，减数分裂Ⅱ的前期和中期。
学以致用
1.B 据题图分析可知，图甲处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或极体，A错误；图丙处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错误；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误。
2.D 卵细胞是通过减数分裂形成的，其形成过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，A正确；一个卵原细胞减数分裂形成1个卵细胞和3个极体，B正确；次级卵母细胞的细胞质分配不均等，形成一个卵细胞和一个极体，C正确；卵原细胞可以通过有丝分裂进行增殖，故卵巢中的细胞经分裂不一定生成卵细胞，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.形态、位置和数目
2. 初级精母 次级精母 形态、位置和数目 观察结果
3.（1）同源染色体 （2）着丝粒 一半 同源染色体
4.（1）×
（2）× 提示：制作装片时，细胞已经死亡，故不能观察到某一细胞减数分裂的连续过程。
（3）√ （4）√
互动探究
（1）雄性 多于
（2）提示：因为蝗虫的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
（3）提示：不能，在制作减数分裂临时装片的过程中，细胞已经被杀死，固定在某个分裂时期，所以不能观察到连续的细胞分裂过程。
学以致用
1.D 雄性生殖器官中精子的形成过程是连续的，能统计到各个时期的细胞且细胞数目多，而卵巢中卵细胞的形成过程是不连续的，不能统计各个时期的细胞且数量少。因此，选择雄性动物的生殖器官，更易观察到减数分裂，A正确；减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中每条染色体上均含有两个染色单体，因此，含有染色单体的细胞也可能处于减数分裂Ⅱ，B正确；减数分裂Ⅰ后期的细胞中每条染色体含有两个染色单体，而减数分裂Ⅱ后期的细胞中着丝粒分裂，染色单体分开成为两条子染色体，因此这两个时期的染色体数目相同，且都与体细胞中染色体数目相同，C正确；在高倍镜下观察减数分裂Ⅰ中期装片，发现同源染色体排列在细胞中央赤道板的两侧，细胞板是植物细胞分裂末期出现的结构，D错误。
2.B 细胞③为减数分裂Ⅱ中期，染色体数为n＝10条，DNA数为2n＝20条；细胞⑤处于减数分裂Ⅱ后期，染色体数目和DNA数目相同，均为2n＝20，细胞③和细胞⑤中染色体数目不同，A错误；细胞②为减数分裂Ⅱ中期，为次级精母细胞，B正确；细胞④和细胞⑤处于减数分裂Ⅱ后期，其染色体数目与细胞①中相同，都为2n，C错误；如果①细胞的分裂过程中，有一对同源染色体没有分离，移向了同一极，那么形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条，4个花粉粒中染色体数目都异常，D错误。
知识点（三）
自主学习
1.（1）非姐妹染色单体 自由组合 （2）遗传物质 多样性
3.（1）× 提示：非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
（2）√ （3）√ （4）√
互动探究
（1）提示：情况1最终产生的精子有2种类型：AB、ab。情况2最终产生的精子有2种类型：Ab、aB。一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，故两种情况下最终产生的卵细胞均各有一种。
（2）提示：2n种。
（3）提示：可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
（4）提示：①1个精原细胞减数分裂和变形后产生4个精子，在不发生互换的情况下，4个精子两两相同，即有2种类型；若四分体时期发生互换，则4个精子各不相同，即4种类型。②无论是否发生互换，1个卵原细胞经减数分裂后，只能产生1个卵细胞，即1种类型。
学以致用
1.C 在减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换和非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的两个主要原因，A、B正确；受精时，雌雄配子间的随机结合导致合子多种多样，从而导致了生物的多样性，C错误；减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，D正确。
2.B 减数分裂Ⅰ的特点是同源染色体分离；减数分裂Ⅱ的特点是次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分离，分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，①与③、②与④的染色体组成基本相同，B正确。
知识点（四）
自主学习
1. 受精卵 头部 尾部 细胞膜 细胞核 细胞核 染色体 染色体 染色体 ⑩适应 自然选择 染色体数目 遗传和变异
2.（1）√ （2）√
（3）× 提示：受精时精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
（4）× 提示：可以说受精卵中的染色体一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方），但不能说受精卵中的遗传物质（或DNA）一半来自父方，一半来自母方。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
（5）√
（6）× 提示：自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中，受精时不会发生自由组合。
互动探究
1.（1）提示：精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞相互融合体现了膜的流动性。
（2）提示：不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
（3）提示：在受精时，一个精子进入卵细胞中后，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，从而阻止其他精子进入。在结合时精子只是头部进入，而尾部留在外面。
2.（1）提示：AB段表示减数分裂。CD段表示受精作用。
（2）提示：受精卵的有丝分裂。
（3）提示：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此染色体汇合在一起。
学以致用
1.B 受精时，精子识别卵细胞后，精核入卵体现了细胞膜的流动性，A正确；受精卵中细胞核遗传物质来自父母双方的各占一半，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，B错误；经过减数分裂，精子和卵细胞中染色体数目减半，受精卵后的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，因此受精卵中染色体数与本物种体细胞中染色体数相同，C正确；受精卵中的染色体有一半来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方），D正确。
2.C 体细胞中有4对染色体，在减数分裂过程中同源染色体分离导致配子中染色体数目减半，因此配子中有4条染色体，不含同源染色体，A错误；由于减数分裂使得配子中染色体数目减半，因此卵细胞获得了初级卵母细胞中一半的染色体，或者一半的核遗传物质，除此之外细胞质中也有遗传物质，而卵细胞形成过程中存在细胞质的不均等分裂，因此卵细胞中含有大部分初级卵母细胞的细胞质，B错误；精子和卵细胞的受精过程中，二者要相互融合为受精卵，该过程与膜的流动性有关，C正确；受精作用时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；同源染色体上非姐妹染色单体间发生互换
（2）卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程
（3）一半来自父方，一半来自母方 几乎全部来自母方
（4）减数分裂和受精作用
课堂演练
1.B 赤道板不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到，B错误。
2.B 一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体，而一个精原细胞最终形成4个精子，A正确；卵细胞形成过程中发生细胞质不均等分裂的细胞为初级卵母细胞和次级卵母细胞，B错误；精子和卵细胞形成过程中，染色体都要经过复制，都要经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，C正确；减数分裂形成精细胞后还需要经过复杂的变形才能成为蝌蚪状的精子，而卵细胞的形成不需要经过变形过程，D正确。
3.A 1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞，1种类型；1个精原细胞能产生4个精子，这4个精子两两相同，有2种类型；1个体细胞中具有3对同源染色体的生物体，由于非同源染色体自由组合，可能产生23种类型的精子，即8种。
4.D 该动物为二倍体动物，图示细胞甲同源染色体联会形成四分体，处于减数分裂Ⅰ的前期，此时细胞中的同源染色体对数即正常体细胞中的染色体对数，有2对，A正确；甲细胞同源染色体联会，处于减数分裂Ⅰ前期，含2个四分体，B正确；乙同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，细胞分裂结束后同源染色体分离最终导致染色体数目减半，C正确；丙细胞细胞质不均等分裂，通过分裂产生较大的卵细胞和较小的第二极体，若不考虑变异，两者遗传物质相同，D错误。
5.（1）碱性染料（如甲紫溶液或醋酸洋红液） 染色体 （2）四分体 同源染色体的非姐妹染色单体 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 （3）C→E→D→B （4）0
微专题三 有丝分裂与减数分裂的辨析
【典例1】 B 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，A正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都整齐排列在赤道板上，D正确。
【典例2】 D 同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，即发生在②细胞中，A错误；细胞①处于有丝分裂后期，细胞②处于减数分裂Ⅰ后期，细胞③处于有丝分裂中期，细胞④处于减数分裂Ⅱ后期，故正在进行有丝分裂的细胞有①③，B错误；非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ，即发生在细胞②中，C错误；着丝粒分裂导致染色体加倍，故染色体刚加倍的细胞有①④，D正确。
【典例3】 D ③处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，因此为初级卵母细胞，故此动物为雌性，该器官为卵巢；②中有同源染色体，着丝粒已分裂，处于有丝分裂后期，有8条染色体；由题图分析可知，该动物正常体细胞有4条染色体；④处于减数分裂Ⅱ中期，由于该动物为雌性，因此④为次级卵母细胞或极体。
【典例4】 A 乙细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，细胞质均等分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，为次级精母细胞或极体，A正确；甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，只能表示体细胞的分裂，不能表示初级精母细胞的分裂过程，B错误；图中含有同源染色体的细胞是甲和丁，乙、丙细胞中不含有同源染色体，其中乙细胞中核DNA∶染色体＝1∶1，C错误；丁细胞处于有丝分裂中期，其分裂产生的子细胞的基因型为AaBb，D错误。
【典例5】 B ①时期属于有丝分裂前的间期，④时期属于减数分裂前的间期，均能进行DNA复制，A正确；⑤时期表示减数分裂Ⅰ，此时期的细胞内有同源染色体，B错误；姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，即图中的②和⑥时期，C正确；a过程分裂前后核DNA含量不变，为有丝分裂，b过程分裂前后核DNA含量减半，为减数分裂，D正确。
【典例6】 C 甲图中染色体∶DNA∶染色单体＝1∶2∶2，且染色体数目与体细胞相等，由此可知，甲可能处于减数分裂Ⅰ或有丝分裂前期和中期，A正确；乙图中染色体∶DNA∶染色单体＝1∶2∶2，且染色体数目是体细胞的一半，由此可见，乙可能处于减数分裂Ⅱ前期或中期，B正确；丙图中无染色单体，且染色体∶DNA＝1∶1，染色体数目与体细胞相等，由此可知，丙处于有丝分裂间期的开始阶段或减数分裂Ⅰ间期的开始阶段或有丝分裂末期或减数分裂Ⅱ的后期，不是有丝分裂后期，C错误；丁图中无染色单体，且染色体∶DNA＝1∶1，染色体数目是体细胞的一半，说明丁处于减数分裂Ⅱ末期，可以表示精细胞，D正确。
针对练习
1.C 一次有丝分裂染色体在间期复制一次，一次减数分裂只在减数分裂Ⅰ前的间期进行染色体复制，所以染色体复制次数相同，A错误；减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体联会，有丝分裂前期染色体散乱地排列在细胞中，没有出现联会，B错误；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都排列在赤道板上，C正确；有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生姐妹染色单体分离，而同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。
2.D 细胞中染色体与DNA分子数目的比例为1∶2的图形中，应有染色单体，据图可知①中无染色单体，只有②③符合，A错误；有丝分裂是产生体细胞的分裂方式，分裂过程中同源染色体没有分离，因此细胞①③产生的子细胞有同源染色体，②产生的子细胞无同源染色体，B错误；①细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；②细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；③细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；④细胞不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，因此上图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→①，C错误；④细胞分裂前即减数分裂Ⅱ中期，着丝粒未断裂，该细胞有2个染色体，每条染色体2个DNA，共4个DNA，所以染色体与DNA分子数目比例为1∶2，D正确。
3.C 由甲细胞可知，该哺乳动物为雄性，因此丙细胞应为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞，其子细胞的名称是精细胞，C错误。
4.B AE段精原细胞进行有丝分裂，不存在四分体；虚线之后FI段表示减数分裂，其中FG段表示减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ，HI段表示减数分裂Ⅱ，四分体存在于FG段（减数分裂Ⅰ前期），B正确。
5.C 染色体数目最多的是有丝分裂后期，包含在CD、OP段，A正确；GH为减数分裂Ⅱ前、中期，此时染色单体数∶染色体数∶核DNA＝2∶1∶2，B正确；代表着丝粒分裂的线段有BC、HI、OP，C错误；LM段表示受精作用，核DNA恢复到体细胞的含量，D正确。
6.C 由题图分析可知，图1可以表示有丝分裂过程，也可表示减数分裂过程，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂，此时细胞中染色体数目加倍，核DNA含量不变，B正确；图2中，a时期中染色体和核DNA数目均为体细胞的2倍，只能表示有丝分裂后期，对应于图1中的EF段，C错误；图2中，b时期可表示有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ，若是减数分裂Ⅰ则可能是初级精母细胞，对应图1的CD段，D正确。
7.B 若a等于92，则纵坐标可代表有丝分裂的染色体数或核DNA数，也可代表减数分裂Ⅰ时的核DNA数，则b时期内一定有同源染色体，A、D正确；若a等于46，有丝分裂过程中核DNA数不会低于46，B错误；若a等于46，则b时期可能为减数分裂Ⅱ后期和末期，细胞中无同源染色体，C正确。
8.B 图1细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，染色体数目加倍，为4n，A正确；图1细胞处于有丝分裂后期，图2中a时染色体数为体细胞的2倍，处于有丝分裂后期，c可以是体细胞也可以是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞，故图1细胞可对应图2中的a，但不能与c对应，B错误；b→d是同源染色体分离，均分到两个子细胞中；而d→c是因为着丝粒断裂，姐妹染色单体分离变为染色体，两者变化的原因不同，C正确；b细胞处于减数分裂Ⅰ，d处于减数分裂Ⅱ的前期或中期，e处于减数分裂Ⅱ末期，故其出现的先后顺序是b→d→e，D正确。
9.（1）极体 （2）AB ③④ （3）c ①② BC （4）CD 设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成装片观察并比较染色体数目的变化
解析：（1）图甲中细胞①处于有丝分裂中期；细胞②处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，所以该细胞是初级卵母细胞，该个体为雌性动物；细胞③处于减数分裂Ⅱ中期；细胞④处于减数分裂Ⅱ后期，由于细胞质均等分裂且个体为雌性，所以该细胞是极体。（2）图乙中，纵坐标是细胞内同源染色体对数，结合题中所给的二倍体生物可知，图中CD段同源染色体有4对，是有丝分裂后期的细胞；图甲中细胞①处于有丝分裂中期，含有2对同源染色体，对应图乙的AB段；图乙HI段同源染色体对数为0，是减数分裂Ⅱ过程，对应图甲中的③和④。（3）图丙Ⅱ中a∶b∶c＝4∶8∶8，Ⅰ中a∶c＝8∶8，但没有b，结合细胞分裂过程可知，染色体的着丝粒分裂导致染色单体消失，所以b表示染色单体，进而可知a表示染色体，c表示核DNA分子；图丙Ⅱ时期a∶b∶c＝4∶8∶8，可能处于有丝分裂的前期和中期或减数分裂Ⅰ过程，可对应图甲中的①和②；图丙中Ⅱ→Ⅰ过程染色单体消失，但染色体数目加倍，由4条变为8条，说明是有丝分裂后期的变化，对应图乙中BC段的变化。（4）有丝分裂前期细胞内出现纺锤丝形成纺锤体，细胞分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体在纺锤丝的牵引下才能分别向细胞两极移动。若该药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则使用此药物后，细胞分裂后期，没有动力牵引染色体向细胞两极移动，则细胞的分裂将停留在细胞分裂的后期，即图乙中的CD段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度，可设计思路如下：设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成临时装片观察并比较染色体数目的变化，显微镜下处于后期的细胞数目最多时的药物浓度就是抑制纺锤体形成的最适浓度。
第2节 基因在染色体上
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.染色体 染色体
2.基因和染色体的行为 完整 一 父方 母方 自由组合 成对 自由组合
3.（1）√ （2）√
（3）× 提示：基因的主要载体是染色体，还有少数基因位于线粒体和叶绿体中。
（4）√ （5）√
互动探究
1.提示：D d D d D d d d
2.提示：不一定；这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。
学以致用
1.D 减数分裂时，成对的等位基因随同源染色体的彼此分离而分别进入不同的配子中，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合，故非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数分裂过程中，而不是雌雄配子结合形成合子时。
2.D 基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构，这说明基因和染色体行为存在平行关系，A不符合题意；基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个，这说明基因和染色体行为存在平行关系，B不符合题意；杂合子Aa中，当A所在的染色体片段缺失后，就会表现出a基因控制的性状，能说明基因和染色体行为存在平行关系，C不符合题意；基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化，不能说明基因和染色体行为存在平行关系，D符合题意。
知识点（二）
自主学习
1.摩尔根
2.假说—演绎
3. 红眼 红眼 X染色体 XWXW Xw Y 测交法 基因在染色体上
4.许多 线性
5.（1）√ （2）× （3）√
（4）× 提示：染色体和基因不是一一对应的关系，一条染色体上含有多个基因。
（5）√
互动探究
1.提示：①果蝇易饲养，成本低；②繁殖快，产生的后代多；③相对性状多且明显；④染色体少（4对），易观察。
2.（1）常染色体 性染色体
（2）提示：不是。常染色体和性染色体既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。
3.（1）提示：遵循。因为F1全部为红眼，F2中红眼和白眼的个体数量比为3∶1。
（2）提示：不能，若控制白眼的基因位于Y染色体上，则遗传图解为：
与实验现象不符。
（3）提示：如图
4.（1）不属于 （2）不连续
（3）提示：基因的线性排列指的是基因一个接着一个，它们之间没有重复、倒退、分支等现象。但随着现代生物学的发展，重叠基因、跳跃基因等被发现，也使人们认识到基因的线性排列是相对的。
学以致用
1.A 根据F1的表型，可知红眼为显性性状，A正确；F2表现出伴性遗传，根据结果只能推断眼色基因不在常染色体和Y染色体上，“控制眼色的基因位于X染色体非同源区段，Y染色体没有其等位基因”还需要其他证据，还有可能位于X、Y的同源区段，B错误；若控制眼色基因在常染色体或X、Y同源区段上也会出现上述实验结果，C错误；摩尔根实验结果只证实了果蝇的白眼基因在X染色体上，不能证明基因在染色体上呈线性排列，D错误。
2.A 摩尔根假设白眼基因只位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因，则可以合理的解释题述遗传实验现象，所以题述实验现象与基因位于染色体上可相互解释印证，A正确；该实验过程不能直接证明红眼基因和白眼基因都位于X染色体上，由题干可知，此为摩尔根的设想，还需要其他实验的验证，才能说明控制眼色的基因位于X染色体上，B错误；如果假设基因在Y染色体上，则F2雄性果蝇的表型应相同，与实验结果不符，C错误；基因和染色体的行为存在平行关系，从理论上支持基因位于染色体上的假说，D错误。
知识点（三）
自主学习
1. 等位基因 独立性 减数分裂形成配子 同源染色体
2.等位基因 非同源染色体
3.（1）× 提示：一对同源染色体上的两个A基因属于相同基因。
（2）√ （3）× （4）√ （5）√
互动探究
（1）提示：等位基因有A与a、B与b、C与c，非等位基因有A（或a）和C（或c）、B（或b）和C（或c）、A（或a）和B（或b）。
（2）提示：非同源染色体上的非等位基因能自由组合，即A（或a）和C（或c）、B（或b）和C（或c）。
（3）提示：ABC∶ABc∶abC∶abc＝1∶1∶1∶1。
（4）提示：减数分裂Ⅰ后期。同源染色体分离的同时等位基因分离，非同源染色体自由组合的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
学以致用
1.D 基因自由组合定律发生在减数分裂产生配子的过程中，A错误；减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离属于基因的分离定律，B错误；减数分裂过程中，同源染色体上的非等位基因存在连锁现象，不能自由组合，C错误；基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数分裂产生配子的过程中，D正确。
2.A A、a与D、d位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A符合题意；A、a与B、B位于两对同源染色体上，A、a与C、c位于两对同源染色体上，C、c与D、d位于两对同源染色体上，在遗传过程中都遵循自由组合定律，B、C、D不符合题意。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多基因
（2）等位基因随同源染色体的分开而分离
（3）等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
课堂演练
1.C 果蝇的精子中含有成对基因中的一个基因，A错误；果蝇的体细胞中含有成对的基因，B错误；基因和染色体，在体细胞中都是成对存在，在配子中都只有成对中的一个，这说明基因和染色体之间有平行关系，C正确；同源染色体一条来自父方，一条来自母方，因此果蝇的4对同源染色体上含有的基因一半来自父方，一半来自母方，D错误。
2.C 非同源染色体上的非等位基因自由组合，眼色与性别基因均位于性染色体上，不表现自由组合。
3.B 两对基因分别位于两对同源染色体上才按自由组合定律遗传，A错误；分离定律是自由组合定律的基础，故两对基因之间按自由组合定律遗传时，每对基因按分离定律遗传，B正确；基因的分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂Ⅰ后期，C、D错误。
4.D 图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从性染色体情况看，该果蝇能形成X、Y两种配子，A错误；基因e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，因此e基因控制的性状在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率，B错误；基因A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，基因A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，二者为非同源染色体，其上的非等位基因可自由组合，故能产生四种配子，D正确。
5.（1）4 1 （2）灰身 两只灰身雌雄果蝇交配，F1中出现了黑身果蝇（答案合理即可） 不能 （3）灰身雌性∶黑身雌性∶灰身雄性∶黑身雄性＝3∶1∶3∶1
解析：（1）果蝇的体细胞中有4对染色体，3对是常染色体，1对是性染色体。减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会形成四分体，故处于减数分裂Ⅰ前期的果蝇的初级精母细胞中，含有4个四分体。初级精母细胞的性染色体组成为XY，含1条X染色体。（2）一对灰身雌雄果蝇交配，F1中出现了黑身果蝇，说明灰身对黑身为显性。仅根据该杂交实验结果不能判断基因B、b是位于常染色体上还是位于X染色体上，因为无论基因B、b是位于常染色体上还是位于X染色体上，一对灰身雌雄果蝇交配，F2均可能出现灰身∶黑身＝3∶1的分离比。（3）由“F1中雌果蝇均为灰身，雄果蝇中灰身∶黑身＝1∶1”可知，基因B、b位于X染色体上，亲本雌雄果蝇的基因型分别为XBXb和XBY，F1中灰身雌果蝇的基因型及比例为XBXB∶XBXb＝1∶1，黑身雄果蝇的基因型为XbY，二者杂交，子代的表型及比例为灰身雌性∶黑身雌性∶灰身雄性∶黑身雄性＝3∶1∶3∶1。
第3节 伴性遗传
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.（1）性染色体 性别
2.（1）等位基因 （2）X染色体 Y染色体 （3）XBXB XBXb XbXb XBY XbY （4）①女性携带者 ②女性携带者 男性色盲 ③男性色盲 ④女性色盲 男性色盲
（5）①男 ②母亲 女儿
3.（1）× 提示：雌雄同株植物没有性别之分，不存在性染色体。
（2）× 提示：在果蝇中，X、Y这两条性染色体相比较，X染色体比Y染色体短，但在人体中，X染色体比Y染色体长。
（3）× 提示：性染色体上的基因，并不一定都与性别的决定有关，如控制果蝇眼色的基因并不决定果蝇的性别。
（4）× 提示：男性只要含有红绿色盲基因一定患病，女性红绿色盲基因的携带者不患病。
（5）× 提示：伴X染色体隐性遗传病具有交叉遗传的特点。
（6）× 提示：某红绿色盲男性患者的致病基因可能来自其外祖父，也可能来自其外祖母。
互动探究
（1）提示：隐性遗传病；Ⅱ3、Ⅱ4和Ⅲ6（或Ⅱ5、Ⅱ6和Ⅲ7、Ⅲ12）。
（2）提示：红绿色盲基因位于X染色体上，若其位于Y染色体上，则Ⅰ1的儿子Ⅱ2也应该是患者。
（3）①提示：由于常染色体上基因的遗传与性别无关，因此预期结果为人群中男性患者≈女性患者。
②提示：男性只有一条X染色体，只要X染色体上有致病基因就患病，女性有两条X染色体，只有两条X染色体上都有致病基因才患病，因此预期结果是男性患者＞女性患者。
学以致用
1.A 红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者，A正确；红绿色盲男性患者的色盲基因来自其母亲，母亲可能是红绿色盲患者或是红绿色盲基因携带者，B错误；如果外祖父患红绿色盲，该致病基因会传递给其女儿，其女儿可能患红绿色盲或不患红绿色盲但携带致病基因，其外孙可能患红绿色盲，C错误；色觉表现正常的夫妇，妻子有可能是致病基因携带者，可能导致儿子患病，子女色觉不一定表现正常，D错误。
2.B 2号患病，假设其基因型为XbXb，其父亲基因型应该为XbY，为患者，但题图的2号的父亲正常，故2号很可能不是她父母的亲生孩子，A正确；5号的父亲基因型为XbY，5号正常，其基因型为XBXb，5号是杂合子的概率为1，B错误；2号患病，其基因型为XbXb，4号正常，其基因型为XBY，如果2号第2节 DNA的结构
导学 聚焦 1.概述DNA结构的主要特点。 2.制作DNA双螺旋结构模型。 3.理解碱基互补配对原则，掌握DNA结构的相关计算
知识点（一） DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。
2.构建历程
3.新模型的特点及意义
4.判断下列说法是否正确
（1）威尔金斯和富兰克林提供了DNA的电子显微照片。（ ）
（2）查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系。（ ）
（3）威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析，得出DNA分子呈螺旋结构。（ ）
（4）沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中，脱氧核糖—磷酸骨架排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部。（ ）
（5）沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。（ ）
探讨 依据事实分析资料，提高模型构建能力
1.DNA的两条单链由位于内侧的碱基连接而成还是由“脱氧核糖—磷酸”的基本骨架连接而成？请结合资料一判断。（在科学的模型下画“√”，反之画“×”）
资料一 嘌呤和嘧啶碱基具有疏水性，脱氧核糖和磷酸具有亲水性。
2.两条链中的碱基排列在内侧，是相同的碱基两两相连吗？请结合资料二、三分析：
资料二 DNA螺旋的直径是固定的，均为2 nm。
资料三 嘌呤和嘧啶的分子结构图。
结论：
。
3.请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？
来源 碱基的相对含量
腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T
人 30.9 19.9 19.8 29.4
牛 27.9 22.7 22.1 27.3
酵母菌 31.3 18.7 17.1 32.9
结核分 枝杆菌 15.1 34.9 35.4 14.6
结论： 。
（2024·陕西西安高一期中）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型的构建提供主要依据的是（ ）
①查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
②克里克提出的DNA半保留复制机制
③艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质
④富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
知识点（二） DNA的结构和特点
1.DNA的结构
小提醒：RNA一般为单链，RNA中特有碱基是U，特有五碳糖是核糖。
（1）平面结构
（2）空间结构
小提醒：“反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5'端，另一端有一个羟基（—OH），称作3'端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端开始，一条单链是从5'端到3'端的，另一条单链则是从3'端到5'端的。
2.判断下列说法是否正确
（1）DNA中A与T碱基对所占的比例越高，该DNA稳定性越强。（ ）
（2）DNA两条链上的碱基通过氢键相连。（ ）
（3）每个DNA分子中，脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数。（ ）
（4）DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等。（ ）
探讨一 分析DNA双螺旋结构模型，提高理解能力
1.如图是DNA片段的结构图，甲图为平面结构，乙图为双螺旋结构。
（1）该DNA分子中一个磷酸与几个脱氧核糖相连？一个脱氧核糖与几个磷酸相连？一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过什么相连？
（2）该DNA分子中两条链的碱基通过什么相连？该片段中有几个游离的磷酸基团？
（3）为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高，DNA分子结构的稳定性越强？
探讨二 分析DNA分子中碱基的数量关系，提高演绎推理能力
2.如图DNA分子中一条链为1链，另一条链为2链。
根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
请据此完成以下推论：
（1）A1＋A2＝ ；G1＋G2＝ 。
即：双链中A＝ ，G＝ ，A＋G＝ ＝ ＝ ＝（A＋G＋T＋C）。
规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
（2）A1＋T1＝ ；G1＋C1＝ 。
＝＝（N为相应的碱基总数），＝＝。
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。
（3）与的关系是 。
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
（4）若＝a，＝b，则＝ 。
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。
准确辨析DNA结构中的数量关系、位置关系及连接方式
1.（2024·河北衡水高一月考）下列有关DNA的结构的叙述，正确的是（ ）
A.链状DNA分子中每一个脱氧核糖均与两个磷酸相连
B.环状DNA分子中嘌呤数与嘧啶数不相等
C.一般DNA的两条链按同向平行方式盘旋成螺旋结构
D.DNA的两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
2.如图为DNA分子片段的结构模式图，有关叙述错误的是（ ）
A.分子的两条链呈反向平行
B.配对的碱基间以氢键连接
C.④是鸟嘌呤脱氧核苷酸
D.RNA分子中不存在②
3.（2024·四川南充高一月考）下列有关DNA分子结构的说法，错误的是（ ）
A.若DNA的一条链中（A＋G）/（T＋C）＝0.5，则其互补链中（A＋G）/（T＋C）＝2
B.在一个双链DNA分子中，嘌呤数与嘧啶数相等
C.某些DNA中，每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖
D.在DNA中，碱基的比例总是（A＋G）/（T＋C）＝1
4.下列关于 DNA 的分子结构与特点的叙述，错误的是（ ）
A.脱氧核苷酸是脱氧核苷和磷酸连接起来的结构单元
B.A与 T、G与C都通过两个氢键相连，这就是碱基互补配对原则
C.每个 DNA 分子中，碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D.双链 DNA 分子中，若一条脱氧核苷酸链中 G＋C＝28％，则 DNA 分子中A占36％
知识点（三） 制作DNA双螺旋结构模型
1.制作DNA双螺旋结构模型
2.判断下列说法是否正确
（1）磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。（ ）
（2）双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。（ ）
（3）DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的。（ ）
探讨 制作DNA双螺旋结构模型，提高模型构建能力
1.在制作的DNA模型中，每个脱氧核糖均连接一个磷酸和一个碱基吗？
2.某双链DNA模型中A有20个，C有30个，推测该DNA模型中一共有多少个碱基？
3.以下为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，请找出图中的错误有几处，分别是什么？
1.（2024·江苏镇江高一期末）活动小组为制作DNA双螺旋结构模型，选取实验材料代表相应的基团或化学键，材料的种类和数量如表所示。下列叙述正确的有（ ）
材料 种类 脱氧 核糖 磷酸 基团 代表化学 键的小棒 碱基
A T C G
数量 （个） 45 45 足量 15 10 25 15
A.制成的双螺旋模型最多能含25个碱基对
B.制成的双螺旋模型最多能含59个氢键
C.制成的双螺旋模型最多能有422种碱基排列方式
D.单链中相邻两个碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
2.下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（其中“○”代表磷酸），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（ ）
A.甲说：“该图没有什么物质和结构上的错误”
B.乙说：“该图有一处错误，就是U应改为T”
C.丙说：“该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”
D.丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的”
（1）DNA双螺旋结构的主要特点是①两条脱氧核苷酸链 ；② 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；③碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。
（2）双链DNA分子中 ，即A＋G＝T＋C。
（3）互补碱基之和的比例在 都相等。
1.（2022·浙江6月选考13题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
2.如图所示为DNA分子的某一片段，下列相关叙述正确的是（ ）
A.构成DNA分子的基本单位是⑦
B.DNA分子中⑤的相对含量越多结构越稳定
C.图中④的种类由③决定，共有5种
D.DNA分子彻底水解的产物是4种脱氧核苷酸
3.（2024·江苏镇江句容市第三中学高一月考）酵母菌的DNA中碱基A约占32％，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（ ）
A.DNA复制后形成的子代DNA中的A约占32％
B.DNA中C约占18％
C.DNA中（A＋G）∶（C＋T）＝1
D.DNA一条单链中A占32％
4.下图为DNA的分子结构模式图，据图回答以下问题：
（1）DNA基本结构
①由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为 。
②磷酸：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 个。
（2）水解产物
DNA的初步水解产物是 ，彻底水解产物是 。
（3）脱氧核糖和磷酸的连接关系
一个脱氧核糖连接 磷酸，一个磷酸连接 脱氧核糖。
（4）DNA分子中的氢键
A与T之间有 个氢键，G与C之间有 个氢键。
提示：完成课后作业 第3章 第2节
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