遗传和变异的重点知识

1、有关遗传和变异的重点知识如下：第一节：遗传的物质基础一 DNA是主要的遗传物质关于“DNA是主要的遗传物质”的教材分析DNA是主要的遗传物质主要讲述 DN A是遗传物质的直接证据“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。教材首先交代了科学家们对实验的设计思想，即把组成染色体的主要成分DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用，然后再讲述实验过程，这样有利于学生科学思维方法的培养。为了使学生更全面地理解DNA是遗传物质这一结论，教材在教学内容上增加了“肺炎双球菌的转化实验”的内容；在讲述“噬菌体侵染细菌的实验”时，利用“同位素标记”的研究方法来进行说明。这样既符合科学的研究过

2、程，又可以很自然地使学生导出DNA是遗传物质的结论，并且能使学生受到科学方法的教育。DNA是主要的遗传物质这一小节在第六章中占有重要位置，学生只有真正理解这部分内容才能在生物性状遗传和变异的复杂现象中，从根本上懂得生物遗传和变异的实质和规律。而证明DNA是遗传物质的直接证据，则是“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌”这两个经典实验，因此这两个实验的原理和过程是本小节的重点。“探究科学发现过程来学习科学研究方法”是本节内容的难点。生物教学大纲中规定，通过生物学基础知识的学习，初步掌握基本的生物科学研究方法。因此在生物教学过程中对学生进行科学方法教育的渗透，成为当前生物教学改革的一个重点，而

3、学生科学素养的形成是一个渐进的过程。在本节的教学过程中，要注重实验过程的探究与科学方法的学习相结合，充分发挥学生主体作用，使学生在探索学习中，得到科学研究方法的训练。20世纪中期关于遗传研究的两个经典实验细胞亚显微结构的研究和分子生物学的分析表明，染色体主要由DNA和蛋白质组成。为了确定DNA和蛋白质对遗传的决定作用，人们首先把DNA和蛋白质从生物体内分离并提纯出来，并证明把DNA放入另一生物体内时，第一个生物体的性状在第二个生物体中出现，且这种性状还能遗传给第二个生物体的后代，蛋白质则没有这种作用。目前为止，从高等动植物体内分离提纯DNA进行这种实验的例子还很少，但有关某些细菌 (1928年

4、格里菲思和l944年艾弗里的肺炎双球菌转化实验)和病毒 (1952年赫尔希的噬菌体侵染细菌)的实验足以证明DNA和蛋白质在遗传中的作用了，这些实验被称为20世纪中期的经典实验。下面对这两个实验作简单介绍：（附对实验进行总结的表格）1噬菌体侵染细菌的实验噬菌体又叫细菌病毒。我们知道病毒有三种：植物病毒、动物病毒、细菌病毒。病毒寄生的对象具有专一性，细菌病毒只能寄生在细菌体内，并可导致细菌解体死亡，故称噬菌体。1952年美国科学家赫尔希和蔡斯做了著名的噬菌体侵染细菌 (大肠杆菌)实验。他们根据DNA结构中含有P但不含有S，组成蛋白质的氨基酸含有S而不含有P的事实，先用放射性 标记DNA， 标记蛋白

5、质，然后再让这种作了标记的噬菌体去感染细菌。噬菌体侵染细菌的过程是：吸附注入合成组装释放。整个过程约需40分钟，最终就可释放出100300个子代噬菌体。实验证明了只有噬菌体的DNA进入了寄主细胞，蛋白质的外壳则留在外边，从而证明了DNA在前后代中具有连续性，蛋白质不具备连续性；又因为实验结果，释放出与亲代保持相同的子代噬菌体（包括DNA和蛋白质外壳），说明了DNA能指导蛋白质合成。所以该实验是经典实验，是证明DNA是遗传物质的直接证据，由此得出结论：DNA是遗传物质。2肺炎双球菌转化实验1928年，英国细菌学家格里菲思用一种双球菌对小鼠做实验。这种双球菌能够使多种哺乳动物患肺炎，因此也称肺炎双

6、球菌。肺炎双球菌有一种有荚膜，在培养基上能形成光滑的菌落，感染这种细菌的小鼠最终会因败血症而死亡。因此这种细菌被称为有毒型(S)；另有一种没有荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙，小鼠的正常防御系统能够识别并杀死这种细菌，而使小鼠不患病。这种细菌因此被称为无毒型(R)。格里菲思把有毒的双球菌加热杀死后，给小鼠注射，小鼠不会死亡。可是当他把加热杀死的有毒菌(S)和活的无毒型菌(R)混合、给小鼠注射后，小鼠在24小时内全都死掉了。而且在死亡小鼠的心脏血液中找到了活的有毒型细菌(S)。这些活的有毒型细菌是从哪里来的？格里菲思提出，在死去的有毒型细菌中可能有一种转化因子，是它们使原本对小鼠无毒的细菌(R

7、)变成了有毒的细菌(S)。1944年，美国细菌学家艾弗里和他的同事们决心要找到这种转化因子。他们把有毒的肺炎双球菌加热杀死后，想办法分离出它的各种大分子物质。他们用蛋白酶处理这些大分子，把其中的蛋白质分解去除，然后用剩余物质与无毒的肺炎双球菌混合培养。结果无毒的双球菌变成了有毒的双球菌，并且他们分裂产生的后代也都能致病。而如果用DNA酶处理分离得到的大分子，把其中的DNA分解去除，然后用剩余物质与无毒的双球菌混合培养，结果无毒的双球菌不变成有毒的双球菌。这些实验结果表明DNA就是要找的转化因子，它是遗传信息的携带者，表明DNA是遗传物质。实验名称实验过程及现象结论细菌的转化1注射活的无毒菌，小

8、鼠正常。2注射活的有毒菌，小鼠死亡。3注射杀死的有毒菌，小鼠正常。4注射“活的无毒菌+杀死的有毒菌”，小鼠死亡。DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。5杀死的有毒菌与活的无毒菌混合培养，无毒菌全变为有毒菌。6杀死的有毒菌滤液与活的无毒菌混合培养，无毒菌全变为有毒菌。7从杀死的有毒菌滤液中提纯出：DNA蛋白质糖类无机物。分别与无毒菌混合培养，能使无毒菌变为有毒菌；与无毒菌一起混合培养，没有发现有毒菌。噬菌体侵染细菌用放射性元素 和 分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素 DNA是遗传物质习题精选一、选择题1肺炎链球菌的转化实验，

9、不能证明的是（  ）ADNA是遗传物质BDNA控制蛋白质的合成C蛋白质不是遗传物质D染色体是遗传物质的主要载体2DNA在 溶液中的溶解度随 的浓度变化而变化，在（  ）浓度的 溶液中溶解度最低A B CD 3下列说法正确的是（  ）A一切生物的遗传物质都是DNAB一切生物的遗传物质都是RNAC一切生物的遗传物质是核酸D一切生物的遗传物质是蛋白质4噬菌体侵染细菌的实验能证明的是（  ）ADNA是主要的遗传物质B蛋白质是遗传物质CDNA是遗传物质DDNA能产生可遗传的变异5注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（  ）AR型肺炎双球菌B加热杀死后的R

10、型肺炎双球菌C加热杀死后的S型肺炎双球菌D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合6 噬菌体的结构组成为（  ）A蛋白质、脂类    B糖类、蛋白质C蛋白质、DNA    D蛋白质、RNA7DNA遇二苯胺会在（  ）条件下，被染成蓝色A0  B10  C50  D1008下列生物中只含一种核酸的是（  ）A玉米  B草履虫  C金鱼  D病毒二、简答题1在生物的遗传中染色体具有_，其主要是由_和_组成的，其中_是一切生命活动的_，但是作为遗传物质

11、存在的则是_。2将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R型细菌_，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则_，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的_，经实验证明这种物质是_。3生物体中的DNA大部分存在于_上，还有少部分存在于细胞质中的_和_中，因此说_是遗传物质的_。4在做DNA的粗提取与鉴定的实验中，利用_的原理，可将DNA析出，而利_的原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。参考答案一、选择题lD  2C  3C  4C  5D  6C  

12、7D   8D二、简答题1重要的作用  蛋白质 DNA蛋白质  体现者 DNA2败血病  不能使小白鼠致死  会导致其患病死亡  转化因子  DNA3染色体  叶绿体  线粒体  染色体  主要载体4当 的物质的量浓度为0. 14molL时DNA的溶解度最低；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中某些物质则可以溶于酒精溶液第一节：遗传的物质基础二 DNA分子的结构和复制关于“DNA分子的结构”的分析1化学组成：DNA分子是由很多个脱氧核苷酸聚合而成的长链，脱氧核苷酸共分4种，见下图

13、。2结构特点DNA的空间结构即双螺旋结构有三个特点：从总体上看，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，成为规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架排列在外侧，碱基在内侧。内部：连接两条链的碱基通过氢键形成碱基对，配对遵循碱基互补配对规律：A一定与T配对，C一定与G配对。关于“DNA分子的特性”的分析DNA分子具有三个特性：多样性、特异性及稳定性。多样性：DNA分子结构的多样性是指组成的DNA的碱基对的排列方式是多种多样的，可总结为 种碱基对的排列方式，例如，一个具有1000个碱基对的DNA所携带的遗传信息是 种。而且不同的DNA分子其碱基对的数量也不尽相同，这样就构成了DNA分子

14、的多样性。特异性不同的DNA分子由于碱基对的排列顺序存在着差异，因此，每一个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序，这种特定的排列顺序包含着特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。假设一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个4种不同的碱基，它们的可能排列方式就是一个非常巨大的数字”。那么这个“非常巨大的数字”是多少？如下面的示意图，表示DNA分子的一条链由l00个脱氧核苷酸通过一定的化学健相互连接而成。图中每一方框表示一个脱氧核苷酸。已知组成DNA的脱氧核苷酸有4种，分别含有A、G、T、C四种碱基。链中每一方框处都有可能是四种脱氧核苷酸中的任意一种，取其所含碱基代替，即有可能为A或G或T

15、或C等四种排列方式。根据乘法原理，由于方框均可重复选择4种碱基中的任何一种，因而100个方框中碱基的排列方式有：种即由100个核苷酸组成的单链DNA分子中，碱基的排列顺序就有 种。令 ，两边同时取对数，则： 查反对数表可知：    ，该数为61位数。在这个DNA分子的一条链中，脱氧核苷酸的排列顺序可以有 种。也就是说这个DNA分子蕴藏了 种遗传信息。稳定性：DNA分子结构的稳定性体现在：一是分子骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变；二是每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的含氮碱基排列在内侧；三是两条链间碱基互补配对原则严格不变。DNA分子的双螺旋结

16、构能保持相对稳定，原因有以下三点：其一，是DNA分子双螺旋结构的内侧，通过氢键形成的碱基对，使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。其二，是碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆积力，它是芳香族碱基电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆积力是稳定DNA结构的最重要的因素。其三，双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键，可以减少双链间的静电斥力，因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。关于“RNA的种类及分子结构”的分析RNA分子是由A、G、C、U 4种核苷酸连接而成的多核苷酸单链。在细胞里，RNA由于部位

17、和功能的不同，分为3种类型，它们的结构也有所不同。信使RNA（mRNA）：是单链结构，它是以DNA双链中的一条链为模板，在细胞核内合成，然后进入细胞质。由于它传达了DNA上的遗传信息，所以叫做信使RNA。转运（或转移）RNA（tRNA）：这是分子量较小的RNA，它基本上也是单链，但是常常部分地扭曲成双链螺旋状，它的平面形状如三叶草（一种豆科植物）的叶。（如上图），tRNA也是以DNA分子中的某些部分作为模板，按照碱基互补原则合成的。在蛋白质合成的过程，tRNA起着搬运各种氨基酸的作用。核糖体RNA（rRNA）：也是单链结构，它也是以DNA分子中某些部分作为模板会成的。rRNA与蛋白质结合在一起

18、，形成核糖体，是核糖体结构的一部分。关于“DNA分子的复制”的几个关键问题1概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期3条件： 4过程：边解旋边复制5特点：半保留复制，即新形成的DNA分子的两条脱氧核苷酸链中，一条单链为原DNA分子的，一条为新形成的子链。6原则：碱基互补配对原则，即A与T，G与C配对。7结果：一个DNA分子经复制形成两个DNA分子。8意义：实现遗传信息的传递。DNA分子中各种碱基互补配对规律计算的总结1规律计算法规律一：互补碱基两两相等，即AT，CG规律二：两不互补的碱基之和比值相等，即（A+G）/（T+C）（A+C）/（T+

19、G）=1规律三：任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50，即：（A+C）=（T+G）%=50%规律四：DNA分子的一条链上（A+ T）（C+ G）= a，（A+ C）/（T+ G）b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1b。规律五：双链DNA中互补的碱基之和相等，即A+T（或C+G）A+T（或 C+G）。2图示直观法：例：若DNA分子的一条链中（AT）（C+G）=a，则其互补链中该比值为（  ）（上海高考题）AaB1aC1D1-1a解析：画两条直线分别代表DNA分子的两条单链。将题设条件中碱基比的分母设为1，则（A+T）/（C+G）a中，C+G=1，A+Ta，另一互补链中T+Aa，G

20、+C1，即互补链中（A+T）/（C+G）a。3代数计算法：设上题中一条单链的各碱基数为 ， ， ， ，另一条单链的各碱基数为 ， ， ， 。由于碱基互补配对，则有： ， ， ， ，因为一条链的（A+ T）（G+C）=   ， ，即互补链中 。这些方法要靠自己在实验中去体会，并总结出自己认为行之有效的方法典型例题例1组成核酸的核苷酸的种类共有（  ）A2种      B4种      C5种      D8种【解析】 

21、 核酸分为DNA和RNA两大类，核酸的基本组成单位是核苷酸。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，每种脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含N碱基组成，而含N碱基有A、G、C、T四种，因此，脱氧核糖核苷酸有4种。同样，组成RNA的核糖核苷酸也有4种。二者的不同：含N碱基不同：DNA中含T，而RNA中含U，其余都相同。五碳糖不同：组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖，因此组成核酸的核苷酸应是8种。【答案】  D例2烟草、烟草花叶病毒、噬菌体的核酸中碱基的种类依次是（  ）A4 4 4B5 5 4C5 4 4D4 4 5【解析】  烟草

22、是真核生物，细胞内既有DNA又有RNA；烟草花叶病毒只含RNA，噬菌体内只含有DNA，当然这两种病毒中还含有蛋白质。构成DNA的碱基有4种（A、T、G、C）；RNA的碱基也有4种（A、U、G、C）。由此可知，烟草中含有5种碱基，烟草花叶病毒和噬菌体均为4种。【答案】  C例3从某生物中提取出DNA进行化学分析，发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46，又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中28是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的（  ）A26%B24%C14D11【解析】  解此题目时，应先绘出两条链碱基符号，并注明含量，这样非常直观，便

23、于推导和分析来理清解题思路，寻求解决方法。明确DNA的两条链中含碱基数目相同，且AT，GC，一条链中的A、T、G、C数量等于另一条链中的T、A、C、G数量，由此可对方程组解出答案。 方法一：假定每条链中有100个碱基，则双链DNA中（G+C）100×2×46 92（个）   （个）   ， （个） （个）即：A对占该链全部碱基的26方法二： （G+C）占双链的DNA的46  （AT）占双链DNA的54 （A+T）2       G+C2 占该链的百分数为： 即：双链中（A+ T）的百分数等于每条

24、单链的百分数。   【答案】  A例4如果将大肠杆菌的 DNA分子用 标记，然后将大肠杆菌移入 培养基上连续培养。从分析得知，第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同，其原因是_。若连续培养三代，此时，含 标记的DNA分子约占大肠杆菌DNA分子总量的多少？其原因是多少？【解析】  解题时，可用下图表示双链DNA分子复制过程：从图解可知，第二代大肠杆菌的DNA分子是以亲代的DNA分子中两条母链分别为模板，根据碱基互补配对原则复制而成的。第二代大肠杆菌的DNA分子总量中，含 标记的为 （即 ）；第三代应为 （即 ）。【答案】

25、0; 以亲代DNA为模板，根据碱基互补配对原则复制而成；25；因 DNA分子的复制方式为半保留复制。第一节：遗传的物质基础三 基因的表达关于“DNA的功能”的分析表格DNA的功能贮存遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）复制遗传信息表达遗传信息转  录翻  译时间在细胞分裂（有丝分裂和减数分裂）的间期在生长发育的过程中场所在细胞核中在细胞核中在细胞质的核糖体上模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板以mRNA为模板原料四种脱氧核苷酸四种核苷酸约二十种氨基酸条件都需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开；以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（A-T、

26、C-G、T-A、G-C）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板， 按照A-U、G-C、T-A、C-G的碱基互补配对原则，合成mRNA；mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合按照A-U、G-C、U-A、C-G的碱基互补配对原则，与mRNA上每三个碱基配对的tRNA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定氨基酸序列的蛋白质产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA具有特定氨基酸顺序的蛋白质特点边解旋边复制；半保留复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录：DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双

27、链结构）一个mRNA分子上可连续结合多个核糖体，进行多肽链的顺序合成。关于“染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、碱基的关系”的分析图1图2（1）每个染色体只含一个DNA分子，如果每个染色体有二个染色单体，则含二个DNA分子。（2）每个DNA上含有许多个基因。（3）每个基因可以含有成百上千个脱氧核苷酸。（4）不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，携带有不同的遗传信息。（5）结论：基因是具有遗传效应的DNA片段。（6）注意：DNA上的部分片段没有遗传效应，不能称之为基因。关于“中心法则”的分析1958年克里克（Crick）提出了中心法则，他认为遗传信息的自我复制是从DNA到DNA；遗传信息

28、的传递是从DNA到RNA，最终决定蛋白质分子的结构和功能。后来，人们发现，有些病毒的RNA能自我复制。另外，还发现有些RNA病毒侵染细胞后能产生逆转录酶，逆转录酶以RNA为模板合成双链DNA分子。这个双链DNA分子能整合到寄主细胞的DNA中，可随寄主细胞DNA的复制而复制，同时也可以转录出更多的病毒RNA。考虑以上因素，中心法则可以完善如图所示。关于遗传密码的分析1为什么三个相邻碱基能决定一个氨基酸？RNA有4种核苷酸，而氨基酸有20种，4种核苷酸如何决定20种氨基酸？一种碱基决定一种氨基酸，只能决定 种氨基酸；二种碱基决定一种氨基酸，只能决定 种氨基酸；三种碱基决定一种氨基酸，能够决定 种氨

29、基酸。三联体密码的想法，在1959年被Nirenberg和Ochoa等人用实验证实。2遗传密码的特点遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做1个“密码子”。（1）密码子在RNA上的排列是连续的。两个密码子之间没有任何其他核苷酸予以隔  开。因此要正确地阅读密码必须从一个正确的起点开始，连续不断地往下读，直到终止信号出现。如果在密码上加入一个或删减一个碱基，这一点以后的密码读取将全部发生错误，如基因突变。（2）遗传密码具有兼并性的特点。遗传密码一共有64个，而生物体中氨基酸总共只有20个，因此多数氨基酸必定有几个密码与之对应。如，与丙氨酸对应的密码有GCU、GCC、G

30、CA、GCG。只有色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。遗传密码的兼并性特点，能减少生物基因突变造成的损害，有利于遗传的稳定性。（3）密码有专一性的特点。观察密码子表可知，氨基酸似乎只由前两个碱基决定，第三个碱基的改变常不致于引起氨基酸的改变。（4）启动子与终止子。UAG、UAA及UGA不编码任何氨基酸，是肽链合成的终止密码。另外，AUG既是甲硫氨酸的密码。又是肽链合成的起始密码，所以肽链合成的第一个氨基酸总是甲硫氨酸。所以与61种密码子相对应，应有61种转运RNA。（5）密码的通用性。课本中密码子表所列密码，无论对病毒还是原核生物或真核生物都是通用的，这是生物具有同一性的有力证据。但也有个别例外，

31、如，UGA是一个“终止密码”，不翻译成任何氨基酸，但人线粒体DNA中密码子UGA却翻译为色氨酸。AUA通常翻译为异亮氨酸，而在人线粒体中却翻译为甲硫氨酸。3遗传信息、密码子、遗传性状的辨析遗传信息：不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。密码子：遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，叫做1个“密码子”。遗传性状：是指由遗传物质所控制的生物体表现出的各种形态、结构和生理等方面的特征，主要由蛋白质体现。基因怎样实现对性状的控制？（1）一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。例如，酪氨酸酶能将酪氨酸转变为黑色素。如果某

32、人由于基因异常而不能形成酪氨酸酶，那么就不能会成黑色素，而使皮肤、毛发等处表现为白化症状。（2）一些基因是通过蛋白质的分子结构来直接影响性状。例如，人类的血红蛋白由四条多肽链约几百个氨基酸构成，如果控制血红蛋白分子结构的基因异常，就会合成结构异常的血红蛋白而引起疾病。总之，生物的形态、结构和生理等方面的性状主要由蛋白质体现，蛋白质的合成又受基因控制。所以生物的性状是由基因控制的。典型例题例1 某核酸片段中，C为30，G为30，A为25，T为15，则此片段为（    ）A双链DNA     B单链DNAC双链RNA 

33、    D单链RNA解析：DNA所特有的碱基是T，RNA所特有的碱基是U，此片段中有T说明是DNA，如果是双链DNA则存在碱基互补配对原则，即存在A=T，C=G的关系，而此片段中AT，说明为DNA单链。答案：B例2某基因含有碱基6000对，则由该基因转录成的mRNA上碱基数，以及它所控制合成的蛋白质中氨基酸数最多分别为（    ）A3000，1000B6000，2000C3000，3000D6000，1000解析：基因是双链，RN A是单链，RNA上三个碱基决定一个氨基酸。则基因中碱基数、rnRNA上碱基数和蛋白质中氨基酸个数比例为6

34、：3：l，此基因中有碱基6000对即12000个，则其转录的mRNA中的碱基数为6000个，所控制合成的蛋白质中氨基酸个数为2000个。答案：B例3 白化症病人出现白化症状的根本原因（    ）A病人体内缺乏黑色素B病人体内无酪氨酸C控制合成酪氨酸酶的基因不正常D常期见不到阳光所致解析：白化症病人出现白化症状是因为缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸转化成黑色素，而缺乏这种酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常造成的。即生物的一切性状都是受基因控制的。答案：C例4 中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草具备了抗病毒的能力，试分析：

35、（1）人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是_。（2）烟草具备抗病毒能力，表明烟草体内产生了_，这个事实说明：人和植物共用一套_，蛋白质合成方式_。解析：人和植物的DNA都是由脱氧核苷酸组成，都是规则的双螺旋结构，这是转基因技术的物质基础，同时所有生物都共用一套密码子，因此将人的基因移植到植物体内后可以在植物体内合成相应的蛋白质。答案：（1）DNA结构基本相同（2）干扰素  密码子  基本相同第二节 遗传的基本规律 一 基因的分离定律对“基因分离定律在实践中应用”的分析1育种中的应用：杂交育种中，人们可以有目的地选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种。选择适宜的亲本杂交，

36、后代的优良性状如是隐性，则是纯合体，能稳定遗传，即可选择作为优良品种；如是显性，则有可能为杂合体，后代要发生性状分离，必须通过连续相交，淘汰不合要求的类型，直到不再发生性状分离为止。2医学实践中的应用：医学实践中，对有关遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断，从而防止或减少某些遗传病的出现。人类的某些单基因遗传病可能是由显性基因或隐性基因的。如白化病、先天性白痴等是由一个隐性基因控制的，与之对应的等位基因是正常基因。如果两个均携带有该隐性基因的杂合体的夫妇，其后代就可能出现隐性纯合体的病患者。遗传病家谱调查发现，近亲结婚时，夫妇均是携带有隐性致病的概率明显提高，因此，我国婚姻法明令禁止近亲结婚

37、。对“基因型与表现型的相互关系”的分析1生物个体的基因型在很大程度上决定了生物个体的表现型，即：基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。2生物体在整个发育过程中，各种性状的表现，不仅受到内在基因型的控制，还要受到环境条件的影响。例如，相同基因型的绿豆种子，在有光条件下，发育成绿色豆芽，而在无光条件下则发育成白色豆芽。许多事实证明，在不同条件下，同种基因型的个体，可以有不同的表现型。因此，表现型是基因型与环境条件相互作用的结果。对分离现象的解释孟德尔认为，生物的性状是由遗传因子（推测，后来被证实，即为基因）控制的。显性性状由显性基因控制，常用大写英文字母（如D，R表示；隐性性状

38、由隐性基因控制，常用小写英文字母（如d，r）表示。在生物的体细胞中，控制性状的基因都是成对存在的。如纯种高茎豌豆的体细胞中含成对的DD；纯种矮茎豌豆的体细胞中含成对的dd；而 杂种豌豆的体细胞中含成对的Dd等。根据上述观点，我们可作出如下图解，对豌豆一对相对性状的遗传试验作出解释。值得一提的是，孟德尔推测的基因（遗传因子）的存在状况，正好与减数分裂过程中的染色体状况成对应关系。即体细胞中成对的基因正好位于成对的同源染色体上，进行减数分裂时，同源染色体必然带着上面的基因一起分离，故在生殖细胞中基因是成单存在。结合以上图解，亲代高茎（DD）只形成含D基因的配子，矮茎（dd）只形成含d基因的配子，雌

39、雄配子相互结合得 是Dd，由于D对d有显性作用，故 只表现出高茎性状。 （Dd）产生配子时，D与d随同源染色体的分开而分离，必然形成含D和d的两种配子，每一种又有雌雄之别。所以在受精作用形成 时有四种组合方式，但只形成三种基因组合；DD、Dd和dd，并且其数量比接近1：2：1，而性状表现则只有高茎（DD、Dd）和矮茎（dd）两种类型，数量比接近3：1。 为了验证对分离现象解释的合理性，孟德尔又做了下列的实验加以验证，即让 与隐性纯合体杂交。孟德尔推测，如果上述对分离现象的解释是正确的话，让 与亲代隐性类型杂交， 应产生含D和d两种基因型的配子，且数目相等；而亲代隐性类型只产生一种含d

40、基因的配子（如下图所示一对相对性状测交实验的分析图解）。在它们的后代中，应该是一半数目为高茎，另一半数目为矮茎，即两种性状的数量比接近1：1。孟德尔用于一代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）杂交，在所得到的的64株后代中，高茎30株，矮茎34株，即分离比接近1：1。孟德尔的这个实验，证实了 （Dd）能形成两种不同类型的配子。在遗传学上将这类试验命名为测交，即用来测定 的基因组合。测交试验证实了对分离现象的解释是正确的。关于“细胞质遗传”的分析1细胞质遗传与细胞核遗传的比较细胞核遗传：生物的大多数性状是受染色体上的DNA控制的，染色体上的DNA存在细胞核内，受细胞核内DNA控制的遗传叫细胞核遗传

41、。细胞质遗传：细胞质中DNA所控制的遗传叫细胞质遗传。2细胞质遗传的主要特点有二（1）特点一细胞质遗传都表现为母系遗传。例如，用具有一对相对性状差别的亲本杂交，不论正交或反交， 总表现出母本的性状，这种遗传方式叫母系遗传，该细胞核遗传则不论正交式或反交， 总是表现出显性亲本的性状。例如，课文中讲的豌豆杂交实验中，不论是高茎豌豆作母本，还是矮茎豌豆作母本， 都是高茎豌豆， 则呈3高1矮的比。细胞质遗传为什么会显示母系遗传？这从精子和卵细胞的体积大小就可以知道；卵细胞体积大，含有大量的细胞质，而精子，特别是它进入卵细胞的部分头部，含有细胞质则极少。这就是说，受精卵细胞质几乎全部是卵细胞中的细胞质，

42、因此，细胞质遗传总是表现为母系遗传。（2）特点二杂交后代性状都不出现一定的分离比例。其原因是：细胞进行分裂时，细胞质中的遗传物质不像细胞核中染色体和DNA分子那样进行有规律的分离，而是随机地分配到子细胞中去。为什么细胞质也表现有遗传现象呢？在“细胞”一章中已经讲过，细胞质中的一些细胞器（叶绿体、线粒体）中都含有遗传物质DNA，这些遗传物质当然对一定的性状具有控制作用，这种遗传物质叫做细胞质基因。遗传实验中相关的概念两性花：同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，这样的花称为两性花。单性花：一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，这样的花称为单性花。自花传粉：两性花的花粉，落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程，叫自花传粉。异

43、花传粉：两朵花之间的传粉过程，叫异花传粉。母本：接受花粉的植株叫做母本（）。父本：供应花粉的植株叫做父本（）。闭花传粉：花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上，称之为闭花传粉。雄蕊：包括花药和花丝两部分，花药中有花粉。花药成熟后，花粉散发出来。雌蕊：由柱头、花柱、子房三部分组成。子房发育成果实，子房中的胚珠发育成种子；胚珠中受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳。去雄：在花未成熟前，拔开花瓣除去末成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。如豌豆植株种子形状：圆滑与皱缩；子叶颜色：黄色与绿色；花的位置：叶腋与茎顶

44、；但，狗的白毛与猫的黑毛不是相对性状，因为它们分别为两种动物；豌豆子叶黄色与豆荚绿色，虽为同一生物，但不是同一种性状，所以也不是相对性状。正交与反交：这是一对相对的概念，如以高茎豌豆作母本，矮茎豌豆作父本为“正交”，则以高茎豌豆作父本、矮茎豌豆作母本为“反交”。显性性状与隐性性状：在杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎、圆粒等；把子一代中未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎、皱粒等。性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。等位基因：在遗传学上，把位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因叫等位基因。如D和d就是一对等位基因纯合

45、体：由相同基因的配子结合成的合于发育成的个体，叫做纯合子。纯合体能稳定地遗传。杂合体：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，叫做杂合子。杂合体不能稳定地遗传。基因型：与表现型有关的基因组成。如豌豆的高茎基因型是Dd和DD，矮茎的基因型是dd等。基因型又有纯合体和杂合体之分。表现型：生物个体表现出来的性状，也即是生物个体表现出的某种形态、结构或生理方面的特征，如豌豆的高茎、矮茎等。关于概率在遗传分析中的应用在对遗传学问题进行分析时，常常采用棋盘法或分枝法，这两种方法的主要依据都是概率中的两个定理乘法定理和加法定理。（1）加法定理。当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件

46、或交互事件。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。例如：肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa，他们的孩子的基因型可是： ,概率都是 。然而这些基因型都是互斥事件，一个孩子是AA，就不可能同时又是其他。所以一个孩子表现型正常的概率是 。（2）乘法定理。当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。例如，生男孩和生女孩的概率都分别是 ，由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是 ，第二胎生女孩的概率也是 ，那么两胎都生女孩的概率是 。如何计算遗传题中某性状或某

47、基因型出现的几率主要依据数学中概率的两个定理：乘法定理和加法定理。如下题：让YyRr基因型豌豆自交，问后代中出现YYRR的豌豆几率是多少?黄皱豌豆出现的概率是多少?我们知道，后代中YY出现不影响RR的出现，属独立事件，符合乘法定理。我们可先将Yy、Rr这两对基因分别考虑。若只考虑一对等位基因Rr自交时RR出现的概率，就是分离规律了。前面知道，分离规律 自交产生的 中，显性纯合体占 的1/4。同理，Rr自交产生的后代中RR出现的概率也是1/4。Yy自交后代中YY也占1/4，则二者同时出现的概率即为 ，(单对计算出概率后相乘法)完全符合自由组合规律中“双显性”纯合体所占的比例1/16。黄皱豌豆有两

48、种基因型， 可先求出YYrr和Yyrr分别出现的概率，YYrr出现的概率是 ，Yyrr出现的概率是 。由于是YYrr就不可能是Yyrr, 属互斥事件，符合加法定律，则二者同时出现的概率为 ，所以自由组合实验中黄皱豌豆出现的比例占3/16。典型例题例1高粱有红茎和绿茎，如果一株高粱穗上的1000粒种子萌发后长出760株红茎和240绿茎，则此高粱的两个亲本的基因型是（  ）ARr×Rr       BRr×rr     CRr×RR  &#

49、160;  DRR ×rr解析：杂交后代分离比为红茎：绿茎=3：1，说明两个亲本均为杂合体。答案：A。例2 先天性聋哑是一种隐性遗传病，双亲均无此病，但第一个孩子患聋哑，以后所生子女中患病的可能性是（  ）A100B75C50D25解析：双亲正常，生有患病的孩子，说明患病为隐性性状，双亲为杂合子。答案：D。例3 多指症（有六个手指）为一种显性基因控制的遗传病，某男性为多指患者，他的夫人正常，但他们的三个子女均是多指症患者，这样的双亲其子女中多指症的发病率是（  ）A25或50B100或50C50或50D0或100解析：多指为显性，所以患者必有显性基因，正

50、常人为隐性纯合体，因此其夫人为aa，“某男性”则为AA或Aa。AA×aa子女100%多指；Aa×aa子女多指为50%，答案：B。例4某男子患白化病，他父母和妹妹均无此病，如果他妹妹与白化病患者结婚，出生病孩的概率是（  ）A B C D 解析：“某男子”为白化病，其父母均无此病，说明白化病为隐性遗传，其父母均为杂合体 ，其妹妹无病，有两种可能 ，其妹妹是 的概率为 ，她与白化病患者 结婚， ，则出生病孩的概率为 。答案：C。第二节：遗传的基本规律 二 基因的自由组合定律关于“自由组合定律与减数分裂的关系”的分析自由组合定律研究的是减数分裂过程中，分别位于不同对同源

51、染色体的两对或两对以上的等位基因，按照分离定律分离时，不同对的等位基因在形成配子过程中独立分配到配子中去，每个配子里的非等位基因又自由组合。也就是说，一对等位基因与另一对等位基因的分配和组合是互不干扰、各自独立的。如，杂交种有两对位于不同对同源染色体上的等位基因，就能产生四种类型的配子。这是因为含有这两对等位基因的两对同源染色体，在减数分裂的第一次分裂的中期，染色体在赤道极部位的排列有两种可能性（如下图所示），这样，就会得到下列四种配子： 、 、 ，它们之间的数量比是 。但对于一个初级精母细胞进行减数分裂时，只能采用其中的一种排列方式，这样只能产生两种类型的配子。基因的分离定律与自由组合定律的

52、区别与联系两对相对性状杂交实验中的有关规律1如豌豆的黄与绿、圆与皱这两对相对性状由两对等位基因控制，并且这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。2 为“双杂合”个体、基因型是YyRr，表现型为黄圆。注意与纯合黄圆的区别。3 在减数分裂产生配子时，根据前述分离规律可知：等位基因一定分离，非等位基因（指位于非同源染色体上的基因）自由组合；这是自由组合规律最基本最实质的问题，可以形成雌雄配子各4种：YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1。4 中表现型有四种。除两种亲本类型（黄圆和绿皱）外，还有两种重组类型（黄皱和绿圆），在这些个体中，“双显性”个体（即两个性状均为显性性状，如黄圆）占9/16；“单显

53、性”个体（即一个性状是显性性状，一个性状是隐性性状的个体）有两种表现型（黄皱，绿圆），各占3/16；“双隐性”个体（即两个性状均为隐性性状的个体，如绿皱）占1/16，它们之间的比例就是9:3:3:1。5 有16种组合方式，9种基因型。6若单考虑一对相对性状， 中仍符合分离规律。如粒形的圆滑：皱缩=（315+108）：（101+32）3：1。7 中每种表现型中各有一份纯合体。9/16的“双显性”中有1/9的纯合体（YYRR），“单显性”的两种表现型中各有1/3的纯合体（YYrr和yyRR），“双隐性”中100%的纯合体。每种表现型的纯合体各占总 的1/16。8 中各性状和基因型分布如下表了解弄清

54、该分布规律图，有利于学生对各表现型在 中所占的比例有清晰的认识，对各表现型的基因型组成有准确的了解，尤其对各表现型中的纯合体所占比例一目了然，有助于以后遗传题的分析计算，因为万变不离其宗。9几种辅助的计算公式：a各基因型个体产生的配子种类= （n表示该基因型中等位基因对数）如YYRR中没有等位基因，即产生的配子种类= =1（种），又如： 中有两对等位基因，即产生的配子种类= =4（种）。    b两亲本杂交后代的组合方式=甲亲本产生的配子种类数×乙亲本产生的配子种类数。如： ，前者产生4种配子、后者产生2种配子，其后代的组合方式有4×2=8（种

55、）。    c子代基因型种类= （n表示等位基因对数，该公式仅限于自交后代）。如 ，后代基因型有 ，即 种。d子代表现型的比例= ，（n表示等位基因对数，限于 自交后代）。如 两个体的后代表现型比例为： 10杂交中包括的基因对数与基因型和表现型的关系11推测个体基因型的思路有这样一道题：已知豌豆的黄粒（Y）对绿粒（y）是显性，圆粒（R）对皱粒们为显性，现有A、B两种豌豆，A为黄圆，B为黄皱，二者杂交的后代有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱四种表现型，请写出A、B的基因型。第一步：先弄清显隐性关系，已知黄，圆为显性性状。第二步：根据显性性状至少有一个显性基因，隐性性状一定是一

56、对隐性基因，写出已知的所含基因。A已知是黄圆，至少含有一个Y和一个R，将另一个未知的留下空位，如Y_R_。B是黄皱，至少含一个Y，皱是隐性性状应是rr，故B为Y_rr。第三步：根据子代每对基因分别来自双亲，亲代每对基因不可能传给一个子代的原则，从后代中的隐性性状入手来分析：后代中有绿粒出现，一定是两个yy，应来自双亲，故A亲本中含有y。B亲本中也含有y，将A，B的空位处填入y；再分析后代中的粒形，后代中有皱粒出现，说明A、B两亲代中均含有r，将A的另一空位处填上r，最后即成为：A是YyRr、B是Yyrr。自由组合定律中常用的解题方法1推测基因型常用的方法首先将两个相对性状分解为两个一对相对性状，从而化难为易。然后再根据后代不同表现型的比例来推论。举例说明：豌豆子叶的黄色（ ）对绿色（ ）是显性，圆粒（ ）对皱粒（ ）为显性。下表是4种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。请在表格内填写亲代的基因型。亲      代子代的表现型及其数量基因型表现型黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒