教学参考：一般规律中的例外-高一下学期生物人教版必修2

高中生物学《遗传与进化》一般规律中的例外

1.纯合子的后代不都是纯合子纯合子自交的后代仍为纯合子，但纯合子杂交的后代不一定为纯合子。比如AA×aa的后代就是杂合子。2.双杂合子自交的后代不都是9:3:3:1（1）两对基因独立遗传时，双杂合子自交的后代有4种表现型，比例为9:3:3:1。（2）若两对基因位于同一对同源染色体时，自交的后代表现型可能有两种，比例为3:1，也可能有3种，比例为1:2:1。（3）存在配子致死时，自交后代可能为：5:3:3:1、7:3:1:1。（4）双杂合子自交的后代，也可能出现：9:3:4、9:6:1、12:3:1、9:7、15:1、13:3、1:4:6:4:1等。3.等位基因的分离不都发生在减数分裂Ⅰ在不考虑基因突变和交叉互换的情况下，等位基因的分离只发生在减数分裂Ⅰ后期，但若考虑基因突变或交叉互换，等位基因的分离除发生在减数分裂Ⅰ后期，还发生在减数分裂Ⅱ后期。4.有性别的生物不都有性染色体虽然人和果蝇都是XY型性别决定，但在人中Y染色体在性别决定上所起的作用很重要，有Y染色体存在就有睾丸组织，没有Y染色体存在就没有睾丸组织，故XO个体是不育女性；而在果蝇中，Y只跟育性有关，所以XO个体是不育的雄蝇。蜜蜂体内无性染色体，其性别由体内染色体组的数目决定，一个染色体组的为雄峰，两个染色体组的为雌蜂。工蜂和蜂王都是雌蜂，但工蜂没有生育能力。5.基因不都在染色体上摩尔根和他的学生经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。但并非所有的基因都位于染色体上，在真核生物中，细胞核基因位于染色体上，但细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上，在原核生物中，细胞内无染色体，其内的基因位于拟核DNA上或质粒DNA上；病毒中有基因，但无染色体。6.生物的遗传物质不都是DNA细胞结构的生物遗传物质是DNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，自然界绝大多数生物的遗传物质是DNA，DNA是主要的遗传物质。7.不是所有生物都共用一套遗传密码密码子的通用性的例外十分少见，目前发现的有:①对终止密码子的解读，如支原体(Mycoplasma)的UGA不再是终止密码子，而是编码色氨酸；在纤毛虫草履虫属(Paramecium)和四膜虫属(Tetrahymena)的一些物种中，UAA和UAG也不再是终止密码子，而是编码谷氨酰胺。②密码子的系统性的改变只存在于线粒体DNA中。UGA在线粒体中不是终止密码子，而是编码色氨酸；酵母线粒体中CUA不编码亮氨酸，而是编码苏氨酸；果蝇线粒体中AGA和ACG不编码精氨酸，而是编码丝氨酸；哺乳动物线粒体中AGA和AGG不编码精氨酸而是终止密码子，AUA不编码异亮氨酸而是甲硫氨酸。8.基因在染色体上不都呈线性排布传统观点认为编码蛋白质或酶的结构基因是一段连续的DNA序列。而且基因之间是互不沾染、单个分离的DNA片段。事实上基因不仅仅是断裂的，而且基因之间还存在重叠性。1977年Sanger等人在测定了噬菌体фX174DNA的5386个核苷酸排列顺序后发现它编码9种蛋白质(其实是11个基因编码)的部分基因的核苷酸有重叠，即某两个基因共有一段重叠的核苷酸序列，因而称为重叠基因(overlappinggene)。在病毒、细菌和果蝇甚至在人的基因组中都发现重叠基因现象，这些重叠在一起的基因表达时由于使用不同的可读框(openreadingframe,ORF)，因此虽然是同样的DNA序列，但基因表达的产物是不同的。重叠基因的发现是对各个基因之间互不沾染、各自独立的传统观念的修正，而且重叠基因可有效地利用DNA遗传信息量，便于对基因表达进行调控。基因不仅是断裂的，基因之间存在重叠，而且还有些基因在染色体上的位置是可以移动的，这类基因称为可移动基因(movablegene)，或称跳跃基因(jumpinggene)，亦称转座因子(transposableelement)。9.患遗传病的个体不都含有致病基因遗传病是指生殖细胞或受精卵的遗传物质（染色体和基因）发生突变（或变异）所引起的疾病。包含单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病。前两种遗传病都由致病基因控制，染色体异常遗传病则不是由致病基因引起，比如21三体综合征是因为21号染色体多了一条引起的。10.含有致病基因的个体不都患遗传病隐性遗传病致病基因的携带者，表现型正常，而并不患遗传病。11.遗传病不都是先天性疾病遗传病不应与先天性疾病(congenitaldisease）等同看待。先天性疾病是指个体出生后即表现出来的疾病。如果主要表现为形态、结构异常，则称为先天畸形（congenitalanomaly)。应该指出，许多遗传病在出生后即可见到，因此大多数先天性疾病实际上是遗传病，但也有某些先天性疾病是在子宫中获得的，如风疹病毒感染引起的某些先天性心脏病，药物引起的畸形等。反之，有些出生时未表现出来的疾病，也可以是遗传病。如原发性血色素病(primary-hemachromatosis，HHC)是一种铁代谢障碍疾病，但铁要积存到15g以上才发病，80%的病例发病年龄在40岁以上。12.遗传病不都是家族性疾病遗传病应与家族性疾病(familialdisease)加以区别。家族性疾病是指表现出家族聚集现象的疾病，即在一个家庭中不止一个成员罹患。当然，许多遗传病（特别是显性遗传病）常见家族聚集现象，但也有不少遗传病（特别是隐性遗传病和染色体病）并不一定有家族史。故“家族性”一词一般在表达未弄清病因而又怀疑可能为遗传病时使用。13.单倍体不都是高度不育的体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体叫做单倍体。单倍体在动物中比较少见，而且一般很难存活，在果蝇中出现的一些单倍体个体，生活力大大降低。在蛙、小鼠和鸡中出现的单倍体，生理上很不正常，多在胚胎发育过程中死亡。但是在某些昆虫（如蜜蜂)中，单倍体个体是正常的，而且与性别有关：未受精的单倍体卵发育成雄性个体，受精后的二倍体卵发育成雌性个体。自然界多数生物体是二倍体，而动物几乎全部是二倍体。少数动物还有自然存在的一倍体。例如，某些膜翅目昆虫（蜂、蚁）和某些同翅目昆虫（白蚁）的雄性个体等。蜜蜂的雌性个体，会先经过减数分裂产生卵细胞，卵细胞若不受精则孵化为雄性个体；卵细胞若受精后产生的受精卵则孵化为雌性个体（蜂王和工蜂)。雄性蜜蜂在产生精子时，它的精原细胞也经过连续的两次减数分裂。第一次分裂时出现单极纺锤体(monopolarspindle)，仅在细胞的一极挤出一个无核的细胞质芽体，不发生染色体数目减半。第二次分裂时，则按正常的方式进行，但是到了减数分裂Ⅱ的后期，每个染色体却按常规进行姐妹染色单体的分离，于是精子内的染色体数目仍然是一个完整的染色体组，即单倍体。所以这次分裂实质上相当于一般有丝分裂。结果每一个精原细胞仅形成两个精细胞，分别具有雄蜂原来的单倍性染色体数目，因此雄蜂的精子具有正常的功能。在许多高等植物中，如棉、水稻、咖啡、甜菜、大麦、大麻、可可、油菜、番茄、芦笋和小麦等，都发现过自发产生的单倍体；某些低等生物，如酵母、霉菌和苔藓等，则以单倍体为主要的生活世代。在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物，偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育，因为没有同源染色体，无法联会。但四倍体植物产生的单倍体（含2个染色体组）仍能进行正常联会，后代是可育的。14.基因突变不都使生物的性状发生改变基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起基因碱基序列的改变。基因中碱基序列改变会引起转录出来的mRNA中密码子发生改变，进而导致蛋白质中氨基酸数目和序列发生改变，影响生物的性状。由于密码子具有简并性，因此，单个碱基替换可能只改变mRNA上的特定密码子，但不影响它所编码的氨基酸。例如，DNA模板链中GCG的第3位G被A取代而成GCA，则mRNA中相应的密码子CGC就被转录为CGU，由于CGC和CGU都是精氨酸的密码子，因而新形成的肽链没有氨基酸顺序和数目的变化，这种突变称为同义突变(synonymousmutation)。15.基因重组不都发生在减数分裂过程中基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。包括减数分裂Ⅰ前期因为同源染色体的交叉互换导致的同源染色体上的非等位基因的重新组合、减数分裂Ⅰ后期因为非同源染色体的自由组合导致的非同源染色体上的非等位基因的重新组合。这属于狭义的基因重组。广义的基因重组还包括基因工程和肺炎链球菌的转化。自然转化现象首先是在肺炎链球菌中发现的。近几十年来，已经发现多种细菌或某些特殊的菌株有自然转化能力。在肺炎链球菌中，自然转化的第一步是R型细菌受体细胞处于感受态，即能从周围环境中摄取DNA的一种生理状态，然后是DNA在细胞表面的结合和进入。进入细胞的DNA分子一般以单链形式整合进宿主的染色体DNA，并获得遗传特性的表达。这一系列的过程涉及细菌染色体上10多个基因编码的功能。R型细菌在生长到一定阶段时，就会分泌一种小分子的蛋白质，称为感受态因子。这种因子能与细胞表面受体相互作用，诱导感受态特异蛋白质（如自溶素）的表达，它的表达使细胞表面的DNA结合蛋白及核酸酶裸露出来，使其具有与DNA结合的活性。加热灭活的S型细菌遗留下了完整的细菌染色体DNA的各个片段（如图)，其中包括控制荚膜形成的基因，即S基因(smoothgene)。这一片段从S型细菌中释放出来，在后继的培养中吸附到一些R型细菌上，S基因以双链的形式在R型细菌细胞的几个位点上结合并被切割。核酸内切酶首先切断DNA双链中的一条链，被切割的链在核酸酶的作用下降解，成为寡核苷酸释放到培养基中，另一条链与R感受态细菌的特异蛋白质结合，以这