考点通关卷13 减数分裂和受精作用-备战2024年高考生物一轮复习精品高效导与练

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地 城
知识填空
考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟
1．减数分裂Ⅰ的主要特征：
（1）同源染色体配对——联会；
（2）四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；
（3）同源染色体分离，分别移向细胞的两极。
结果是：一个初级精母细胞形成2个次级精母细胞，一个初级卵母细胞形成1个次级卵母细胞和1个极体细胞。该过程染色体数目减半。（P18图示）
2．在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。（P19）
3．减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。结果是：2个次级精母细胞形成4个精细胞；1个次级卵母细胞形成1个卵细胞和1个极体细胞，第一极体形成2个极体细胞。（P19“图示”）
4．产生精原细胞（或卵原细胞）的细胞分裂方式是有丝分裂；产生精细胞（或卵细胞）的细胞分裂方式是减数分裂。（P19）
5．同源染色体是指形态大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂中能够配对的两条染色体。
6．在减数分裂过程中：染色体数目减半时期是减数第一次分裂末期（减数第一次分裂结束），四分体存在时期是减数第一次分裂前期和中期，存在同源染色体的时期是减数第一次分裂前、中、后和末期 。
7．精子和卵细胞形成的不同点有细胞质是否均等分裂、是否变形、成熟的生殖细胞数目不同、各种细胞名称不同、形成场所不同。
8．有丝分裂与减数分裂在特征上的主要区别在于有丝分裂没有联会、四分体、同源染色体分离（非同源染色体自由组合）、同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换等（注：减数第一次分裂的特征有丝分裂都没有）。（P22）
9．受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起；受精过程体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能。（P27）
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．（2023·北京·统考高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有24条染色体的细胞B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞D．含有48个四分体的细胞
【答案】D
【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C不符合题意；
D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。
故选D。
2．（2023·湖南·统考高考真题）某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（ ）
A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换
B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
【答案】B
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱的排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患病男孩，B符合题意；
C、因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。
故选B。
3．（2023·天津·统考高考真题）如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（ ）

A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B．乙中染色体组是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
【答案】B
【分析】据图分析，甲为减数分裂Ⅱ末期，乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期。
【详解】A、甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色随机排列，为减数分裂Ⅱ末期，A错误；
B、乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙是丙染色体数目的2倍，B正确；
C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；
D、丙是从平行于赤道板方向观察的，D错误。
故选B。
4．（2022·福建·统考高考真题）某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（ ）

A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
【答案】B
【分析】题图分析，细胞中的同源染色体上的非姐妹染色单体正在进行交换，发生于减数第一次分裂前期。
【详解】A、该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过交叉互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一，A正确；
B、图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b，基因a和B发生了重组，B错误；
C、由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C正确；
D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞，且比例均等，D正确。
故选B。
5．（2021·江苏·高考真题）A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是（ ）
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂I的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．有丝分裂的子细胞都是AaBb，减数分裂形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
【答案】C
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细胞只进行有丝分裂，A错误；
B、减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；
C、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生交叉互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；
D、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞；因A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑交叉互换，则减数分裂能得到两种类型（AB、ab或Ab、aB）的子细胞，D错误。
故选C。
6．（2023·浙江·统考高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（ ）

A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
【答案】B
【分析】分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，处于有丝分裂的中期；图乙细胞不含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A正确；
B、甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子 ，B错误；
C、甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；
D、形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。
故选B。
7．（2023·浙江·统考高考真题）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【分析】1、分析题图：图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体，着丝点分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，无染色单体数，C错误；
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。
故选D。
8．（2022·河北·统考高考真题）某兴趣小组的实验设计中，存在错误的是（ ）
A．采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B．利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色，观察减数分裂特征
C．利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D．利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
【答案】B
【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法；活动能力大的动物常用标记重捕法。
【详解】A、土壤中蚯蚓、鼠妇的活动范围小，活动能力弱，可用样方法调查种群数量，A正确；
B、观察减数分裂特征即是观察染色体的行为，醋酸洋红能使染色体着色，故应利用醋酸洋红对蝗虫的精巢中的细胞染色，而非对精巢染色，B错误；
C、麦芽中的麦芽糖和雪梨中的果糖都属于还原糖，能与斐林试剂在热水浴条件下产生砖红色沉淀，C正确；
D、健那绿可以给线粒体着色后呈蓝绿色，可用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体，D正确。
故选B。
二、综合题
9．（2020·江苏·统考高考真题）已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下：
请回答下列问题：
（1）设计实验①与实验②的主要目的是验证 。
（2）理论上预期实验①的F2基因型共有 种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ，雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。
（3）实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
Ⅰ．若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为 。
Ⅱ．若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为 。
Ⅲ．检验该蝇产生的原因可用表现型为 的果蝇与其杂交。
【答案】 眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关 12 0 3/8 XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
【分析】据题图分析可知，实验①和②互为正交和反交，实验①中F1分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），实验②中正常情况下F1分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），据此分析。
【详解】（1）据图可知，无论正交还是反交，长翅性状在雌雄中都无差别，而眼色在雄性中结果不同，故通过实验①和②，主要是验证眼色性状的遗传与性别有关，而翅形性状的遗传与性别无关。
（2）据分析可知，实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb，雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体，故表现甲性状即残翅白眼的概率是0；雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
据分析可知，只考虑眼色，实验②中F1分别为XBXb（长红♀）、XbY（长白♂），因此：
I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的，则其基因型应为XbXb；
II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则其基因型应为XbXbY，该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY，则应选择某一雄性果蝇与之杂交；若选择XbY，则子代无论雌雄都表现为白色，因此，应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
【点睛】本题考查了基因自由组合定律在伴性遗传中的应用、减数分裂过程中可遗传变异的类型等内容，意在考查考生分析图表的能力，要求考生具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
10．（2023·重庆·重庆市育才中学校考模拟预测）水稻（2n＝24）是我国重要的粮食作物，两性花，花小。请回答下列水稻的有关问题。
(1)水稻不育系的产生是基因突变的结果，细胞核和细胞质都含有决定雄蕊是否可育的基因，其中细胞核的可育基因用R表示，不育基因用r表示，细胞质中的可育基因用N表示，不育基因用S表示，则水稻细胞中与育性相关的基因型有 种，S（rr）的表现型为 。
(2)若要测定水稻的基因组，则应测 条染色体中的DNA序列，水稻的花粉母细胞进行减数分裂Ⅱ时，细胞中染色体组的数量为 组。
(3)水稻的大穗和小穗，受一对等位基因A、a控制，将大穗水稻与小穗水稻进行杂交，F1全为大穗。研究人员将某抗病基因M导入F1中，获得了大穗且抗病植株D，植株D自交，F2的表型及比例为大穗抗病∶小穗不抗病＝3∶1，已知植株D只插入了一个M基因，由此推测M基因插入了A基因所在的同一条染色体上，而不是a基因所在的染色体，也不是插入了另一条非同源染色体上，做出这种推测的依据是 （不考虑交叉互换和突变）。
【答案】(1) 6 雄性不育
(2) 12 1或2
(3)若M基因插入了a所在的同一条染色体上，子代会出现大穗不抗病：大穗抗病∶小穗抗病＝1∶2∶1（或子代不会出现小穗不抗病个体）；若插入了另一条非同源染色体，子代会出现大穗抗病∶大穗不抗病∶小穗抗病∶小穗不抗病＝9∶3∶3∶1（或子代会出现大穗抗病∶小穗不抗病＝9∶1）；只有M基因插入了A基因所在的同一条染色体上，子代才会出现大穗抗病∶小穗不抗病＝3∶1 。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）细胞核中的可育基因用R表示，不育基因用r表示，细胞质中的可育基因用N表示，不育基因用S表示。则水稻细胞中与育性相关的基因型有3×2=6种，即N（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）、S（rr）。其中R和N为可育基因，r和S为不育基因；只有当核、质中均为不育基因时才表现为不育，故只有S（rr）表现雄性不育，其它均为可育，即只要存在可育基因，就表现为可育。
（2）水稻体细胞中有24条染色体，没有性染色体之分，因此水稻基因组计划应测其12条染色体上的DNA序列。水稻的花粉母细胞进行减数第二次分裂前期、中期，细胞中染色体的数量为12条，有1个染色体组，水稻的花粉母细胞进行减数第二次分裂后期，染色体的着丝粒分裂，染色体数目加倍，由12条变成24条，有2个染色体组，水稻的花粉母细胞进行减数分裂Ⅱ时，细胞中染色体组的数量为1或2组。
（3）若M基因插入了a所在的同一条染色体上，子代会出现大穗不抗病：大穗抗病∶小穗抗病＝1∶2∶1（或子代不会出现小穗不抗病个体）；若插入了另一条非同源染色体，子代会出现大穗抗病∶大穗不抗病∶小穗抗病∶小穗不抗病＝9∶3∶3∶1（或子代会出现大穗抗病∶小穗不抗病＝9∶1）；只有M基因插入了A基因所在的同一条染色体上，子代才会出现大穗抗病∶小穗不抗病＝3∶1 ，故可判断M基因插入了A基因所在的同一条染色体上，而不是a基因所在的染色体，也不是插入了另一条非同源染色体上。
11．（2023·广东汕头·统考三模）某种家鸡（2n=78）是一种适宜散养的优良品种，体型匀称，肉蛋鲜美，营养价值高。该种家鸡的正常眼对豁眼是显性性状，由Z染色体上的一对等位基因B/b控制；黄羽对白羽是显性性状。由常染色体上的一对等位基因E/e控制。回答下列问题：
(1)要研究该家鸡的基因组序列，需要测定该家鸡的 条染色体的DNA序列。
(2)现有纯合正常眼雄鸡与纯合的豁眼雌鸡若干，豁眼雌鸡正常减数分裂时某个细胞中W染色体的数目是 。若让纯合正常眼雄鸡与纯合的豁眼雌鸡杂交，子代出现一只豁眼雄鸡，从可遗传变异的角度分析，其出现的原因可能是 。
(3)若用白羽正常眼雌鸡与纯合黄羽豁眼雄鸡作为亲本，采用孟德尔豌豆杂交实验模式，则F2中的白羽正常眼产蛋鸡出现的概率是 。若F2的黄羽个体自由交配，则后代中基因e的频率为 。
(4)请用遗传图解写出F1正常眼黄羽测交产生子代公鸡情况（要求：写出配子及基因型、表型） 。
【答案】(1)40
(2) 0、1或者2条 正常眼雄鸡在减数分裂产生配子的过程中发生了基因突变，使ZB突变为Zb， 与Zb的雌配子结合产生基因型为ZbZb的个体，表现为豁眼雄性(或含基因B的Z染色体发生部分缺失）
(3) 1/16 1/3
(4)
【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；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。
【详解】（1）家鸡（2n=78）为二倍体生物，ZW为异型同源染色体，所以测基因组序列至少要取n+1，即39+1=40条染色体进行测序。
（2）据题意可知，该种家鸡的正常眼对豁眼是显性性状，由Z染色体上的一对等位基因B/b控制，纯合豁眼雌鸡基因型为ZbW，正常减数分裂时，卵原细胞和初级卵母细胞含有1条W染色体，减数第一次分裂结束，次级卵母细胞和第一极体含有1或者2条W染色体、0条染色体，因此豁眼雌鸡正常减数分裂时某个细胞中W染色体的数目是0、1或者2条。让纯合正常眼雄鸡（ZBZB）与纯合的豁眼雌鸡（ZbW）杂交，子代基因型为ZBZb（正常眼雄鸡）、ZBW（正常眼雄鸡），若出现一只豁眼雄鸡，可能是正常眼雄鸡在减数分裂产生配子的过程中发生了基因突变，使ZB突变为Zb， 与Zb的雌配子结合产生基因型为ZbZb的个体，表现为豁眼雄性(或含基因B的Z染色体发生部分缺失）。
（3）黄羽对白羽是显性性状。由常染色体上的一对等位基因E/e控制，若用白羽正常眼雌鸡（eeZBW）与纯合黄羽豁眼雄鸡（EEZbZb）作为亲本，F1中基因型为EeZBZb、EeZbW，F2中的白羽正常眼产蛋鸡（eeZBZ-）出现的概率是1/4×1/4=1/16。只考虑羽毛颜色，F2的黄羽个体基因型及比例为1/3EE、2/3Ee，E=2/3，e=1/3，自由交配，则后代中基因型及比例为EE=2/3×2/3=4/9，Ee=2×1/3×2/3=4/9，ee=1/3×1/3=1/9，e的频率为ee的基因型频率+1/2×Ee的基因型频率=1/9+1/2×4/9=3/9=1/3。
（4）F1中正常眼黄羽基因型为EeZBZb，测交时与eeZbW交配，遗传图解为：