高中生物基因专题知识总结及练习

基因专题

滕夯实基础

一、经典实验一DNA是：

1.格里菲思的体内转化实验（1928年英国）:

（1）实验材料：小白鼠、两种类勖市炎双球菌（R型细菌：菌体无多糖类荚膜，菌落表

面粗糙，无毒性；S型细菌：有多糖类荚膜，菌落表面光滑，有毒性，可以使人患肺

炎或使小鼠患败血症。）

（2）实验思路：

①无毒R型活细菌-小鼠（不死亡）②有毒S型活细菌—小鼠（死亡）

③有毒S型死细菌一小鼠（不死亡）④R型活细菌+S型死细菌一小鼠（死亡）

（3）结论：在加热杀死的S型细菌中含有"转化因子"。

2.艾弗里的体外转化实验（1944年美国）：

（1）实验思路：1944年，艾弗里等人为了弄清“转化因子"是什么物质，将S型细菌

进行分离，提取出DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养基中进行

培养，结果发现只有加入DNA才能使R型细菌转化为S型细菌。

（2）结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

3.T2噬菌体侵染大肠杆菌实睑

科学家分别用32P和35s标记心噬菌体的DNA和蛋白质，然后分别侵染大肠杆菌。

测试的结果表明噬菌体的遗传物质是DNA,而不是蛋白质。

上述实验结果员明：在噬菌体中DNA才是真正的遗传物质.

二、DNA结构特点、复制和表达过程

1.DNA结构特点

伸两条脱氧核苦酸链反向平行盘旋而成

结构特点%卜侧：脱氧核糖和磷酸交替连接.曲成基本骨架

规则的双帆侧：碱基按A・T,G・C的城基互补配对原则通过氢键连接

螺旋结构‘上样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化

结构特性｛特异性：特定DNA有特定的碱基排列顺序

［稳定性：脱氧核糖和磷酸交替连接的顺序稳定不变

2.DNA分子的复制

概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。

条件：需要、、和等基本条件。

过程：①解旋；②合成子链；③形成新DNA分子。

特点：①力解旋边复生；②壮保留复制。

意义：把亲代的遗传信息传递给子代，从而保证了遗传信息的连续性。

3.基因的表达：中心法则。

概念：以DNA的一条转为模板，按照碱基互补配对原则合成

RNA的过程

遗传信息的转录J禁

模板：DNA分子的一条链

原料：4种核糖核昔酸

产物：mRNA

’概念：以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则合成具有一定

氨基酸顺序的蛋白质的过程

场所:细胞质

遗传信息的翻译

模板:mRNA

原料:20种氨基酸

产物:多肽

三、★★★基因传递的基本规律（基因的分离、自由组合定律与伴性遗传）

1.基因分离定律的性状分离比一3:1

2.自由组合定律分离比一（3：l）n

3.适用范围：完全显性。

①基因分离定律异常分离比

异常情况基因型说明杂合子交配异常分离比

显性纯合致死1AA（致死\2Aa、laa2:1

隐性纯合致死1AA、2Aa、laa（致死）3:0

隐性基因致雄配子死亡只出现某种性别的个体1:1仅为某种性别

②基因自由组合定律

异常情况基因型说明异常分离比

A_B_（性状甲）:A_bb、aaB_、aabb（性状9:7

乙）

多因一效（两对基因决A_B_（性状甲）：A_bb和aaB_（性状乙\9:6:1

定一对相对性状）aabb（性状丙）

含有任何一个显性基因的表现型相同，与隐性纯合子15:1

的表现型不同

显性上位效应A_B_和aaB_（性状甲）：A_bb（性状乙\12:3:1

aabb（性状丙）

隐性上位效应A_B_（性状甲）：aabb和aaB_（性状乙\A_9:4:3

bb（性状丙）

A基因不控制性状，对A_B_、A_bb和aabb（性状甲）：aaB_（性状13:3

另一对基因起抑制作用乙）

4.遗传病遗传方式的确定

首先判断显隐性：无病生有病，有病为隐性；有病生无病，有病为显性.

确定基因位置：

若为隐性，则在系谱中找女患者k没有女患者，则两种情况都可能，但伴X的概率大），

观察女患者的父亲和儿子们，只要有一个为正常，则一定为常染色体，要是所有女患者

的父亲和儿子们都患病则两种都可能但伴X的概率大。

若为显性，则在系谱中找男患者｛没有男患者，则两种情况都可能，但伴X的概率大）,

观察男患者的母亲和女儿们，只要有一个为正常，则一定为常染色体，要是所有男患者

的母亲和女儿们都患病则两种都可能但伴X的概率大。

四、生物变异

1.基因突变

定义：DNA分子发生碱基对的、和，而引起的基因结构的改变,吐做

因突变。

原因：

⑴外因：由于某些外界环境条件（如温度剧变、射线、污染等）或者生物内部因素（如

异常代谢产物等）的作用。

⑵内因：DNA复制过程中，基因内部脱氧核苗酸的种类、数量或排列顺序发生局部改

变，从而改变了遗传信息。

发生时期：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。

特点：①在生物界中普遍存在；②随机发生；③突变频率低；④多数有害；⑤不定向。

意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。

2.基因重组

定义：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。

发生时期：减数分裂形成配子过程中。

原因：

⑴由于生物个体在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因进行了自由

组合。

⑵由于同源染色体的非姐妹染色单体上的基因在形成配子时，在四分体时期发生了

交换。

意义：基因重组是生物变异的来源之一；是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物

的进化具有重要的意义。

3.染色体变异

染色体结构的变异：

⑴缺失：染色体中某一片段的缺失。

⑵重复：染色体中增加了某一片段。

（3）倒位：染色体的某一片段的位置颠倒了IX。、

（4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。

染色体数目的变异：

（1）染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生

物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。

⑵二倍体：由受精卵发育成的个体，其体细胞中含有两个染色体组。

⑶多倍体：由受精卵发育成的个体，其体细胞中含有三个或三个以上的染色体组。

（4）单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

弟归纳总结

一、显、隐性的判断

①性状分离，分离出的性状为隐性性状；

②杂交：两相对性状的个体杂交；

③随机交酉的群体中，显性性状>>隐性性状；

④假设推导：假设某表型为显性，按题干的给出的杂交组合逐代推导,看是否符合；再

设该表型为隐性，推导，看是否符合;最后做出判断；

二、纯合子和杂合子的判断

①测交：若只有一种表型出现，则为纯合子（体）；若出现两种的表现型，则为

杂合体；

②自交：若出现性状分离，则为杂合子；不出现（或者稳定遗传），则为纯合子；

注意：若是动物实验材料，材料适合的时候选择测交；若是植物实验材料，适合的方法

是测交和自交，但是最简单的方法为自交；

三、基因分离定律和自由组合定律的验证：

①测交：选择杂合（或者双杂合）的个体与隐性个体杂交，若子代出现1:1（或者1:

1:1:1）,则符合；反之，不符合；

②自交：杂合（或者双杂合）的个体自交，若子代出现3:1（1:2:1）或者9:3:

3:1（其他的变式也可），则符合；否则，不符合；

③通过鉴定配子的种类也可以；如：花粉鉴定；再如：通过观察雄峰的表型及比例推测

蜂王产生的卵细胞的种类进而验证是否符合分离定律.

四、自交和自由（随机）交配的相关计算：

①自交：只要确定一方的基因型，另一方的也是已经确定的；

②自由交配：推荐使用分别求出双亲产生的配子的种类及比例，再进行雌雄配子的自由

结合得出子代（若双亲都有多种可能的基因型，要讲各自的系数相乘I

注意：若对自交或者自由交配的后代进行了相应表型的选择之后，

改变。

五、遗传现象中的"特殊遗传"：

①不完全显性：如Aa表型介于AA和aa之间的现象。判断的依据可以根据分离比1:

2:1变化推导得知；

②复等位基因：一对相对性状受受两个以上的等位基因控制（但每个个体依然只含其中

的两个）的现象，先根据题干给出的信息确定出不同表型的基因型，再答题。

③一对相对性状受两对或者多对等位基因控制的现象；

④致死现象，如某基因纯合时胚胎致死，可以根据子代的分离比的偏离情况分析得出，

注意该种情况下得到的子代比例的变化。抑或是发育到某阶段才会出现的致死现象，计

算时主意相应比例的变化；

六、遗传图解的规范书写：

书写要求：

①亲代的表现型、基因型；

②配子的基因型种类；

③子代的基因型、表现型（包括特殊情况的指明\比例；

④基因型的规范书写：常染色体上的、X染色体上的（包括同源或者非同源区段）（前常

后X）,要用题干中提到的字母，不可随意代替；

⑤相关符号的正确书写。

七、常染色体和X染色体上的基因控制的性状遗传的区分和判断：

①据子代相应表型在雌雄中的比例是否完全相同判断；

②1是否相同，相同则为常染色体上,不同则为X染色体上；

③根据规律判断,即伴性遗传存在女患其父、子必患；男患其母、女必患等等特点；

④设计杂交组合根据子代情况判断：

八、"乘法原理”解决自由组合类的问题：

解题思路：对于多对等位基因或者多对相对性状类的遗传问题，先用分离定律单独分析

每一对的情况，之后运用"乘法原理”对两种或者多种同时出现的情况进行整合。

九、刍体故城异。的百:（或者个体）的产生情况分析：

结合遗传的细胞学基础部分内容，通过减数分裂过程分析着手，运用简图展现过程。

几种常见的来源：

①减数第一次分裂四分体时期的同源染色体的；

②减数第一次分裂后期之后，某司源染色体未分离，移向某一极；

③减数第二次分裂后期之后，由姐妹染色单体发展形成的两条染色体未分离，移向同一极；

（注意：在分析某异常配子形成时，②与③一般不同时考虑）

十、遗传系谱图类题目的分析思路与考查类型归纳：

遗传系谱图是遗传学中的一个重点内容、也是公认的难点，平时练习时要多注意归纳总

结，概括出此类题试题的规律和解题思路，从而可以达到从容应对。

:牙》课堂演示

1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知（）

实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况

R蚩白质R型

②R荚膜多糖R型

③RDNAR型、S型

④RDNA（经DNASBt理）R型

A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型菌的英膜多糖有酶活性

C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子D.①〜④说明DNA是主要的遗传物质

2.一只突变型的雌果蝇与一只野生型的雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2:1,

且雌雄个体之比也为2:1。这个结果从遗传学角度做出的合理解释是（）

A.该突变基因为常染色体显性遗传

B.该突变基因为X染色体隐性基因

C.该突变基因使得雌配子致死

D.该突变基因使得雄性个体致死

3.番茄中红果（H）对黄果（h）为显性。将红色番茄的花粉授到黄果番茄的雌蕊柱头上，结出

了一个半边红色半边黄色的果实，产生这一现象的最可能原因是（）

A.最终发育成该果实的那个花芽中某些细胞发生基因突变

B.提供花粉的花药组织中某个花粉母细胞发生基因突变

C.提供花粉的红果番茄是杂合子（Hh）

D.接受花粉的黄果番茄是杂合子（Hh）

4.下图中甲为果蝇某条染色体上部分基因的分布图，下列有关说法正确的是（）

a苗身二朱红眼

■白眼♦釐

彳仃丰就3■

果如黑篇码

■山Tflfi=白眼」

■未红眼’=前身.

:不红眼，彳对眼

；献.・蹒。

"厄硬毛,™BS•冬

甲乙~

A.一条染色体上可能有多个基因，可控制多对相对性状

B.图甲中的白眼基因和朱红眼基因可称为一只樗位基因

C.染色体由甲图变成乙图，因为该果蝇发生了基因重组

D.同一果蝇细胞中不可能同时存在甲图和乙图所示染色体

5.在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因（Y）对绿支基因（y）为显性，但在另一白色显性基

因（W）存在时，基因Y和y都不能表达。基因型为WwYy的个体自交，其后代表现型种类及

比例是（）

A.四种、9：3：3：1B.两种、13：3

C.三种、12：3：1D.三种、10：3：3

6.已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病

无芒与感病有芒杂交，自交，播种所有的,假定所有的植株都能存活。在植

FiF2F2F2

株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋，假定剩余的每株F2收获的种子数

量相等，且的表现型符合遗传定律。从理论上讲中感病植株的比例为（）

F3F3

A.1/8B.3/8C.1/16D.3/16

7.番茄是二倍体植物（染色体2N=24X有一种三体番茄，其第6号染色体有三条，三

条在减数分裂过程中联会时2条随机配对，另一条不能配对。如图所示，回答下列问题：

(1)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型为,根尖分生

区细胞连续分裂2次所得子细胞的基因型为.

(2)从变异的角度分析,三体形成属于。

(3)与正常的番茄杂交,形成正常个体的几率为。

8.控制人的血红蛋白基因合成的基因分别位于人的11号、16号染色体上，在不同的发

育时期至少有a、B、Y、8、b和w基因为之编码。人的血红蛋白由四条肽链组成，在人

的不同发育时期,血红蛋白分子的组成是不相同的。例如人的胚胎血红蛋白由两个a肽

链(用立表示)和两个E肽链(用E2表示)组成。下图为基因控制蛋白质合成的示意图.

16号染色体11号染色体

(1)合成。的直接模板是____________场所是

(2)藤刀型细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是P基因发生了突变。假设某人的

一个a基因发生突变不一定导致a肽链改变，0基因发生突变，往往导致p肽链改

变。根据上图分析说明理由。

(3)根据上图基因控到血红蛋白的合成过程，你对人类染色体上基因种类的分布、数量

及基因表达的顺序，有何启示？(至少说两条)

(4)分子病理学研究证实，人类藤刀型细胞贫血症很多是由于P基因发生突变引起的。

若已知正常血红蛋白P链的氨基酸序列，能否推知正常P基因的碱基序列？

为什么？__________________________________________________

(5)镰刀型细胞贫血症的根本治疗途径是基因治疗，是将编码B链的B基因，通过质粒或病

毒等导入患者的造血干细胞，导入P基因的造血干细抱能否

这是治疗成功与否的关键。

9.自然界的女娄菜(2N=46)为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型，右图为其性染

色体简图。

n-2

X和Y染色体有一部分是同源的(图中I区段)，该部分存在等位基因；

另一部分是非同源的(图中n-i和n-2区段)，该部分不存在等位基1

因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相关问题：XY

(1)若要测定女娄菜的基因组应该对条染色体进行研究。

(2)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源

区段，则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb,而抗病雄性个体的基因型

有。

(3)现有各种表现型的纯种雌雄个体若干，期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是

位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，则所选用的母本和父本的表现型

应分别为-

(4)预测该实验结果并推测相应结论：

10.以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其

中口1不携带乙病的致病基因。

o正常女性

9T!□出帝男性

H□s□)甲病女付

23

]昌乙病男性

O吉古菽

1般叫病皆患*件

请回答：

(1)甲病的遗传方式为乙病的遗传方式为oI1的基因型

是______________O

(2)在仅考虑乙病的情况下，02与一男性结婚，生育了一个患乙病的女孩。若这对

夫妇再生育，请推测子女的可能情况，用遗传图解表示。

(3)B基因可编码瘦素蛋白。转录时，首先与B基因启动部位结合的酶是。B基因

刚转录出来的RNA全长有4500个碱基，而翻译成的瘦素蛋白是由167个氨基酸组成,说

明。翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100

个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟，其原因是。若B基因中编码第105位精

氨酸的CCT突变成ACT,翻译就此终止,由此推断，mRNA上的为终止密码子。

实战演练

1.长白山野猪的肤色由两对等位基因（AaBb）（二者独立遗传）共同决定。在一个个体

中，两对基因处于不同状态时，野猪的额肤色如下表。现有两头野猪，其基因型均为

AaBb。下列叙述正确的是（）

基因组成性状表现

四显基因（AABB）深黑色

三显一隐（AABb、AaBB）浅黑色

二显二隐（AaBB、AAbb、aaBB）褐色

一显三隐（Aabb、aaBb）深灰色

四隐基因（aabb）浅灰色

A.它们所生的野猪中，基因型有9种，表现型共有4种

B.它们所生的野猪中,与亲代表现型不同的个体所占的比例为3/8

C.它们所生的雌猪中,能稳定遗传的个体的表现型及比例为深黑色：褐色：浅灰色;1:2:1

D.若子女中的褐色雌猪与另一家庭的浅灰色雄猪交配，生下浅灰色雌猪的几率为1/6

2.已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为

1/10000,请问在人群中该苯丙酮尿症隐性致病基因（a）基因的频率以及携带此隐性基因

的携带者（Aa）基因型频率分别是（）

A.1%和0.99%B.1%和1.98%C.1%和3.96%D.1%和0.198%

3.下图是患甲病（等位基因用A、a表示）和乙病（等位基因用B、b表示）的遗传家谱

图，3号和8号的家庭中无乙病史。下列叙述与该家系遗传特性不相符合的项是（）

口

■正常男女

患甲病男女

区