1、有關遺傳和變異的重點知識如下：第一節：遺傳的物質基礎一 DNA是主要的遺傳物質關于“DNA是主要的遺傳物質”的教材分析DNA是主要的遺傳物質主要講述 DN A是遺傳物質的直接證據“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”。教材首先交代了科學家們對實驗的設計思想，即把組成染色體的主要成分DNA和蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察DNA的作用，然后再講述實驗過程，這樣有利于學生科學思維方法的培養。為了使學生更全面地理解DNA是遺傳物質這一結論，教材在教學內容上增加了“肺炎雙球菌的轉化實驗”的內容；在講述“噬菌體侵染細菌的實驗”時，利用“同位素標記”的研究方法來進行說明。這樣既符合科學的研究過

2、程，又可以很自然地使學生導出DNA是遺傳物質的結論，并且能使學生受到科學方法的教育。DNA是主要的遺傳物質這一小節在第六章中占有重要位置，學生只有真正理解這部分內容才能在生物性狀遺傳和變異的復雜現象中，從根本上懂得生物遺傳和變異的實質和規律。而證明DNA是遺傳物質的直接證據，則是“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌”這兩個經典實驗，因此這兩個實驗的原理和過程是本小節的重點。“探究科學發現過程來學習科學研究方法”是本節內容的難點。生物教學大綱中規定，通過生物學基礎知識的學習，初步掌握基本的生物科學研究方法。因此在生物教學過程中對學生進行科學方法教育的滲透，成為當前生物教學改革的一個重點，而

3、學生科學素養的形成是一個漸進的過程。在本節的教學過程中，要注重實驗過程的探究與科學方法的學習相結合，充分發揮學生主體作用，使學生在探索學習中，得到科學研究方法的訓練。20世紀中期關于遺傳研究的兩個經典實驗細胞亞顯微結構的研究和分子生物學的分析表明，染色體主要由DNA和蛋白質組成。為了確定DNA和蛋白質對遺傳的決定作用，人們首先把DNA和蛋白質從生物體內分離并提純出來，并證明把DNA放入另一生物體內時，第一個生物體的性狀在第二個生物體中出現，且這種性狀還能遺傳給第二個生物體的后代，蛋白質則沒有這種作用。目前為止，從高等動植物體內分離提純DNA進行這種實驗的例子還很少，但有關某些細菌 (1928年

4、格里菲思和l944年艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗)和病毒 (1952年赫爾希的噬菌體侵染細菌)的實驗足以證明DNA和蛋白質在遺傳中的作用了，這些實驗被稱為20世紀中期的經典實驗。下面對這兩個實驗作簡單介紹：（附對實驗進行總結的表格）1噬菌體侵染細菌的實驗噬菌體又叫細菌病毒。我們知道病毒有三種：植物病毒、動物病毒、細菌病毒。病毒寄生的對象具有專一性，細菌病毒只能寄生在細菌體內，并可導致細菌解體死亡，故稱噬菌體。1952年美國科學家赫爾希和蔡斯做了著名的噬菌體侵染細菌 (大腸桿菌)實驗。他們根據DNA結構中含有P但不含有S，組成蛋白質的氨基酸含有S而不含有P的事實，先用放射性 標記DNA， 標記蛋白

5、質，然后再讓這種作了標記的噬菌體去感染細菌。噬菌體侵染細菌的過程是：吸附注入合成組裝釋放。整個過程約需40分鐘，最終就可釋放出100300個子代噬菌體。實驗證明了只有噬菌體的DNA進入了寄主細胞，蛋白質的外殼則留在外邊，從而證明了DNA在前后代中具有連續性，蛋白質不具備連續性；又因為實驗結果，釋放出與親代保持相同的子代噬菌體（包括DNA和蛋白質外殼），說明了DNA能指導蛋白質合成。所以該實驗是經典實驗，是證明DNA是遺傳物質的直接證據，由此得出結論：DNA是遺傳物質。2肺炎雙球菌轉化實驗1928年，英國細菌學家格里菲思用一種雙球菌對小鼠做實驗。這種雙球菌能夠使多種哺乳動物患肺炎，因此也稱肺炎雙

6、球菌。肺炎雙球菌有一種有莢膜，在培養基上能形成光滑的菌落，感染這種細菌的小鼠最終會因敗血癥而死亡。因此這種細菌被稱為有毒型(S)；另有一種沒有莢膜，在培養基上形成的菌落表面粗糙，小鼠的正常防御系統能夠識別并殺死這種細菌，而使小鼠不患病。這種細菌因此被稱為無毒型(R)。格里菲思把有毒的雙球菌加熱殺死后，給小鼠注射，小鼠不會死亡。可是當他把加熱殺死的有毒菌(S)和活的無毒型菌(R)混合、給小鼠注射后，小鼠在24小時內全都死掉了。而且在死亡小鼠的心臟血液中找到了活的有毒型細菌(S)。這些活的有毒型細菌是從哪里來的？格里菲思提出，在死去的有毒型細菌中可能有一種轉化因子，是它們使原本對小鼠無毒的細菌(R

7、)變成了有毒的細菌(S)。1944年，美國細菌學家艾弗里和他的同事們決心要找到這種轉化因子。他們把有毒的肺炎雙球菌加熱殺死后，想辦法分離出它的各種大分子物質。他們用蛋白酶處理這些大分子，把其中的蛋白質分解去除，然后用剩余物質與無毒的肺炎雙球菌混合培養。結果無毒的雙球菌變成了有毒的雙球菌，并且他們分裂產生的后代也都能致病。而如果用DNA酶處理分離得到的大分子，把其中的DNA分解去除，然后用剩余物質與無毒的雙球菌混合培養，結果無毒的雙球菌不變成有毒的雙球菌。這些實驗結果表明DNA就是要找的轉化因子，它是遺傳信息的攜帶者，表明DNA是遺傳物質。實驗名稱實驗過程及現象結論細菌的轉化1注射活的無毒菌，小

8、鼠正常。2注射活的有毒菌，小鼠死亡。3注射殺死的有毒菌，小鼠正常。4注射“活的無毒菌+殺死的有毒菌”，小鼠死亡。DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。5殺死的有毒菌與活的無毒菌混合培養，無毒菌全變為有毒菌。6殺死的有毒菌濾液與活的無毒菌混合培養，無毒菌全變為有毒菌。7從殺死的有毒菌濾液中提純出：DNA蛋白質糖類無機物。分別與無毒菌混合培養，能使無毒菌變為有毒菌；與無毒菌一起混合培養，沒有發現有毒菌。噬菌體侵染細菌用放射性元素 和 分別標記噬菌體的蛋白質外殼和DNA，讓其在細菌體內繁殖，在與親代噬菌體相同的子代噬菌體中只檢測出放射性元素 DNA是遺傳物質習題精選一、選擇題1肺炎鏈球菌的轉化實驗，

9、不能證明的是（  ）ADNA是遺傳物質BDNA控制蛋白質的合成C蛋白質不是遺傳物質D染色體是遺傳物質的主要載體2DNA在 溶液中的溶解度隨 的濃度變化而變化，在（  ）濃度的 溶液中溶解度最低A B CD 3下列說法正確的是（  ）A一切生物的遺傳物質都是DNAB一切生物的遺傳物質都是RNAC一切生物的遺傳物質是核酸D一切生物的遺傳物質是蛋白質4噬菌體侵染細菌的實驗能證明的是（  ）ADNA是主要的遺傳物質B蛋白質是遺傳物質CDNA是遺傳物質DDNA能產生可遺傳的變異5注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（  ）AR型肺炎雙球菌B加熱殺死后的R

10、型肺炎雙球菌C加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細菌混合6 噬菌體的結構組成為（  ）A蛋白質、脂類    B糖類、蛋白質C蛋白質、DNA    D蛋白質、RNA7DNA遇二苯胺會在（  ）條件下，被染成藍色A0  B10  C50  D1008下列生物中只含一種核酸的是（  ）A玉米  B草履蟲  C金魚  D病毒二、簡答題1在生物的遺傳中染色體具有_，其主要是由_和_組成的，其中_是一切生命活動的_，但是作為遺傳物質

11、存在的則是_。2將有莢膜的S型肺炎鏈球菌注入到小白鼠體內會導致小白鼠因而死亡，而無莢膜的R型細菌_，但如果將R型細菌與加熱殺死后的S型細菌混合再注入到小白鼠體內則_，此實驗說明S型細菌體內存在著能使R型細菌轉化成S型細菌的_，經實驗證明這種物質是_。3生物體中的DNA大部分存在于_上，還有少部分存在于細胞質中的_和_中，因此說_是遺傳物質的_。4在做DNA的粗提取與鑒定的實驗中，利用_的原理，可將DNA析出，而利_的原理，可以進一步提取出含雜質較少的DNA。參考答案一、選擇題lD  2C  3C  4C  5D  6C  

12、7D   8D二、簡答題1重要的作用  蛋白質 DNA蛋白質  體現者 DNA2敗血病  不能使小白鼠致死  會導致其患病死亡  轉化因子  DNA3染色體  葉綠體  線粒體  染色體  主要載體4當 的物質的量濃度為0. 14molL時DNA的溶解度最低；DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中某些物質則可以溶于酒精溶液第一節：遺傳的物質基礎二 DNA分子的結構和復制關于“DNA分子的結構”的分析1化學組成：DNA分子是由很多個脫氧核苷酸聚合而成的長鏈，脫氧核苷酸共分4種，見下圖

13、。2結構特點DNA的空間結構即雙螺旋結構有三個特點：從總體上看，是由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的，成為規則的雙螺旋結構。脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架排列在外側，堿基在內側。內部：連接兩條鏈的堿基通過氫鍵形成堿基對，配對遵循堿基互補配對規律：A一定與T配對，C一定與G配對。關于“DNA分子的特性”的分析DNA分子具有三個特性：多樣性、特異性及穩定性。多樣性：DNA分子結構的多樣性是指組成的DNA的堿基對的排列方式是多種多樣的，可總結為 種堿基對的排列方式，例如，一個具有1000個堿基對的DNA所攜帶的遺傳信息是 種。而且不同的DNA分子其堿基對的數量也不盡相同，這樣就構成了DNA分子

14、的多樣性。特異性不同的DNA分子由于堿基對的排列順序存在著差異，因此，每一個DNA分子的堿基對都有其特定的排列順序，這種特定的排列順序包含著特定的遺傳信息，從而使DNA分子具有特異性。假設一個DNA分子中的一條多核苷酸鏈有100個4種不同的堿基，它們的可能排列方式就是一個非常巨大的數字”。那么這個“非常巨大的數字”是多少？如下面的示意圖，表示DNA分子的一條鏈由l00個脫氧核苷酸通過一定的化學健相互連接而成。圖中每一方框表示一個脫氧核苷酸。已知組成DNA的脫氧核苷酸有4種，分別含有A、G、T、C四種堿基。鏈中每一方框處都有可能是四種脫氧核苷酸中的任意一種，取其所含堿基代替，即有可能為A或G或T

15、或C等四種排列方式。根據乘法原理，由于方框均可重復選擇4種堿基中的任何一種，因而100個方框中堿基的排列方式有：種即由100個核苷酸組成的單鏈DNA分子中，堿基的排列順序就有 種。令 ，兩邊同時取對數，則： 查反對數表可知：    ，該數為61位數。在這個DNA分子的一條鏈中，脫氧核苷酸的排列順序可以有 種。也就是說這個DNA分子蘊藏了 種遺傳信息。穩定性：DNA分子結構的穩定性體現在：一是分子骨架中脫氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不變；二是每個DNA分子具有穩定的雙螺旋結構，將易分解的含氮堿基排列在內側；三是兩條鏈間堿基互補配對原則嚴格不變。DNA分子的雙螺旋結

16、構能保持相對穩定，原因有以下三點：其一，是DNA分子雙螺旋結構的內側，通過氫鍵形成的堿基對，使兩條脫氧核苷酸長鏈穩固地并聯起來。其二，是堿基對之間縱向的相互作用力也進一步加固了DNA分子的穩定性。各個堿基對之間的這種縱向的相互作用力叫做堿基堆積力，它是芳香族堿基電子間的相互作用引起的。現在普遍認為堿基堆積力是穩定DNA結構的最重要的因素。其三，雙螺旋外側負電荷的磷酸基團同帶正電荷的陽離子之間形成的離子鍵，可以減少雙鏈間的靜電斥力，因而對DNA雙螺旋結構也有一定的穩定作用。關于“RNA的種類及分子結構”的分析RNA分子是由A、G、C、U 4種核苷酸連接而成的多核苷酸單鏈。在細胞里，RNA由于部位

17、和功能的不同，分為3種類型，它們的結構也有所不同。信使RNA（mRNA）：是單鏈結構，它是以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，在細胞核內合成，然后進入細胞質。由于它傳達了DNA上的遺傳信息，所以叫做信使RNA。轉運（或轉移）RNA（tRNA）：這是分子量較小的RNA，它基本上也是單鏈，但是常常部分地扭曲成雙鏈螺旋狀，它的平面形狀如三葉草（一種豆科植物）的葉。（如上圖），tRNA也是以DNA分子中的某些部分作為模板，按照堿基互補原則合成的。在蛋白質合成的過程，tRNA起著搬運各種氨基酸的作用。核糖體RNA（rRNA）：也是單鏈結構，它也是以DNA分子中某些部分作為模板會成的。rRNA與蛋白質結合在一起

18、，形成核糖體，是核糖體結構的一部分。關于“DNA分子的復制”的幾個關鍵問題1概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程。2時間：有絲分裂間期和減數第一次分裂的間期3條件： 4過程：邊解旋邊復制5特點：半保留復制，即新形成的DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈中，一條單鏈為原DNA分子的，一條為新形成的子鏈。6原則：堿基互補配對原則，即A與T，G與C配對。7結果：一個DNA分子經復制形成兩個DNA分子。8意義：實現遺傳信息的傳遞。DNA分子中各種堿基互補配對規律計算的總結1規律計算法規律一：互補堿基兩兩相等，即AT，CG規律二：兩不互補的堿基之和比值相等，即（A+G）/（T+C）（A+C）/（T+

19、G）=1規律三：任意兩不互補的堿基之和占堿基總量的50，即：（A+C）=（T+G）%=50%規律四：DNA分子的一條鏈上（A+ T）（C+ G）= a，（A+ C）/（T+ G）b，則該鏈的互補鏈上相應比例應分別為a和1b。規律五：雙鏈DNA中互補的堿基之和相等，即A+T（或C+G）A+T（或 C+G）。2圖示直觀法：例：若DNA分子的一條鏈中（AT）（C+G）=a，則其互補鏈中該比值為（  ）（上海高考題）AaB1aC1D1-1a解析：畫兩條直線分別代表DNA分子的兩條單鏈。將題設條件中堿基比的分母設為1，則（A+T）/（C+G）a中，C+G=1，A+Ta，另一互補鏈中T+Aa，G

20、+C1，即互補鏈中（A+T）/（C+G）a。3代數計算法：設上題中一條單鏈的各堿基數為 ， ， ， ，另一條單鏈的各堿基數為 ， ， ， 。由于堿基互補配對，則有： ， ， ， ，因為一條鏈的（A+ T）（G+C）=   ， ，即互補鏈中 。這些方法要靠自己在實驗中去體會，并總結出自己認為行之有效的方法典型例題例1組成核酸的核苷酸的種類共有（  ）A2種      B4種      C5種      D8種【解析】 

21、 核酸分為DNA和RNA兩大類，核酸的基本組成單位是核苷酸。DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸，每種脫氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含N堿基組成，而含N堿基有A、G、C、T四種，因此，脫氧核糖核苷酸有4種。同樣，組成RNA的核糖核苷酸也有4種。二者的不同：含N堿基不同：DNA中含T，而RNA中含U，其余都相同。五碳糖不同：組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，組成RNA的五碳糖是核糖，因此組成核酸的核苷酸應是8種。【答案】  D例2煙草、煙草花葉病毒、噬菌體的核酸中堿基的種類依次是（  ）A4 4 4B5 5 4C5 4 4D4 4 5【解析】  煙草

22、是真核生物，細胞內既有DNA又有RNA；煙草花葉病毒只含RNA，噬菌體內只含有DNA，當然這兩種病毒中還含有蛋白質。構成DNA的堿基有4種（A、T、G、C）；RNA的堿基也有4種（A、U、G、C）。由此可知，煙草中含有5種堿基，煙草花葉病毒和噬菌體均為4種。【答案】  C例3從某生物中提取出DNA進行化學分析，發現鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數的46，又知該DNA的一條鏈（H鏈）所含的堿基中28是腺嘌呤，問與H鏈相對應的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數的（  ）A26%B24%C14D11【解析】  解此題目時，應先繪出兩條鏈堿基符號，并注明含量，這樣非常直觀，便

23、于推導和分析來理清解題思路，尋求解決方法。明確DNA的兩條鏈中含堿基數目相同，且AT，GC，一條鏈中的A、T、G、C數量等于另一條鏈中的T、A、C、G數量，由此可對方程組解出答案。 方法一：假定每條鏈中有100個堿基，則雙鏈DNA中（G+C）100×2×46 92（個）   （個）   ， （個） （個）即：A對占該鏈全部堿基的26方法二： （G+C）占雙鏈的DNA的46  （AT）占雙鏈DNA的54 （A+T）2       G+C2 占該鏈的百分數為： 即：雙鏈中（A+ T）的百分數等于每條

24、單鏈的百分數。   【答案】  A例4如果將大腸桿菌的 DNA分子用 標記，然后將大腸桿菌移入 培養基上連續培養。從分析得知，第一代大腸桿菌DNA儲存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA儲存的遺傳信息完全相同，其原因是_。若連續培養三代，此時，含 標記的DNA分子約占大腸桿菌DNA分子總量的多少？其原因是多少？【解析】  解題時，可用下圖表示雙鏈DNA分子復制過程：從圖解可知，第二代大腸桿菌的DNA分子是以親代的DNA分子中兩條母鏈分別為模板，根據堿基互補配對原則復制而成的。第二代大腸桿菌的DNA分子總量中，含 標記的為 （即 ）；第三代應為 （即 ）。【答案】

25、0; 以親代DNA為模板，根據堿基互補配對原則復制而成；25；因 DNA分子的復制方式為半保留復制。第一節：遺傳的物質基礎三 基因的表達關于“DNA的功能”的分析表格DNA的功能貯存遺傳信息（脫氧核苷酸的排列順序）復制遺傳信息表達遺傳信息轉  錄翻  譯時間在細胞分裂（有絲分裂和減數分裂）的間期在生長發育的過程中場所在細胞核中在細胞核中在細胞質的核糖體上模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板以mRNA為模板原料四種脫氧核苷酸四種核苷酸約二十種氨基酸條件都需要特定的酶和ATP過程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開；以解開的每段鏈為模板，按堿基互補配對原則（A-T、

26、C-G、T-A、G-C）合成與模板互補的子鏈；子鏈與對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構在細胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板， 按照A-U、G-C、T-A、C-G的堿基互補配對原則，合成mRNA；mRNA從細胞核進入細胞質中，與核糖體結合按照A-U、G-C、U-A、C-G的堿基互補配對原則，與mRNA上每三個堿基配對的tRNA上的遺傳密碼順序，把一定的氨基酸放在相應的位置，合成有一定氨基酸序列的蛋白質產物兩個雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA具有特定氨基酸順序的蛋白質特點邊解旋邊復制；半保留復制（每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈）邊解旋邊轉錄：DNA雙鏈分子全保留式轉錄（轉錄后DNA仍保留原來的雙

27、鏈結構）一個mRNA分子上可連續結合多個核糖體，進行多肽鏈的順序合成。關于“染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸、堿基的關系”的分析圖1圖2（1）每個染色體只含一個DNA分子，如果每個染色體有二個染色單體，則含二個DNA分子。（2）每個DNA上含有許多個基因。（3）每個基因可以含有成百上千個脫氧核苷酸。（4）不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，攜帶有不同的遺傳信息。（5）結論：基因是具有遺傳效應的DNA片段。（6）注意：DNA上的部分片段沒有遺傳效應，不能稱之為基因。關于“中心法則”的分析1958年克里克（Crick）提出了中心法則，他認為遺傳信息的自我復制是從DNA到DNA；遺傳信息

28、的傳遞是從DNA到RNA，最終決定蛋白質分子的結構和功能。后來，人們發現，有些病毒的RNA能自我復制。另外，還發現有些RNA病毒侵染細胞后能產生逆轉錄酶，逆轉錄酶以RNA為模板合成雙鏈DNA分子。這個雙鏈DNA分子能整合到寄主細胞的DNA中，可隨寄主細胞DNA的復制而復制，同時也可以轉錄出更多的病毒RNA。考慮以上因素，中心法則可以完善如圖所示。關于遺傳密碼的分析1為什么三個相鄰堿基能決定一個氨基酸？RNA有4種核苷酸，而氨基酸有20種，4種核苷酸如何決定20種氨基酸？一種堿基決定一種氨基酸，只能決定 種氨基酸；二種堿基決定一種氨基酸，只能決定 種氨基酸；三種堿基決定一種氨基酸，能夠決定 種氨

29、基酸。三聯體密碼的想法，在1959年被Nirenberg和Ochoa等人用實驗證實。2遺傳密碼的特點遺傳學上把信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基，叫做1個“密碼子”。（1）密碼子在RNA上的排列是連續的。兩個密碼子之間沒有任何其他核苷酸予以隔  開。因此要正確地閱讀密碼必須從一個正確的起點開始，連續不斷地往下讀，直到終止信號出現。如果在密碼上加入一個或刪減一個堿基，這一點以后的密碼讀取將全部發生錯誤，如基因突變。（2）遺傳密碼具有兼并性的特點。遺傳密碼一共有64個，而生物體中氨基酸總共只有20個，因此多數氨基酸必定有幾個密碼與之對應。如，與丙氨酸對應的密碼有GCU、GCC、G

30、CA、GCG。只有色氨酸及甲硫氨酸各只有一個密碼。遺傳密碼的兼并性特點，能減少生物基因突變造成的損害，有利于遺傳的穩定性。（3）密碼有專一性的特點。觀察密碼子表可知，氨基酸似乎只由前兩個堿基決定，第三個堿基的改變常不致于引起氨基酸的改變。（4）啟動子與終止子。UAG、UAA及UGA不編碼任何氨基酸，是肽鏈合成的終止密碼。另外，AUG既是甲硫氨酸的密碼。又是肽鏈合成的起始密碼，所以肽鏈合成的第一個氨基酸總是甲硫氨酸。所以與61種密碼子相對應，應有61種轉運RNA。（5）密碼的通用性。課本中密碼子表所列密碼，無論對病毒還是原核生物或真核生物都是通用的，這是生物具有同一性的有力證據。但也有個別例外，

31、如，UGA是一個“終止密碼”，不翻譯成任何氨基酸，但人線粒體DNA中密碼子UGA卻翻譯為色氨酸。AUA通常翻譯為異亮氨酸，而在人線粒體中卻翻譯為甲硫氨酸。3遺傳信息、密碼子、遺傳性狀的辨析遺傳信息：不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，因此，不同的基因就含有不同的遺傳信息。密碼子：遺傳學上把信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基，叫做1個“密碼子”。遺傳性狀：是指由遺傳物質所控制的生物體表現出的各種形態、結構和生理等方面的特征，主要由蛋白質體現。基因怎樣實現對性狀的控制？（1）一些基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀的。例如，酪氨酸酶能將酪氨酸轉變為黑色素。如果某

32、人由于基因異常而不能形成酪氨酸酶，那么就不能會成黑色素，而使皮膚、毛發等處表現為白化癥狀。（2）一些基因是通過蛋白質的分子結構來直接影響性狀。例如，人類的血紅蛋白由四條多肽鏈約幾百個氨基酸構成，如果控制血紅蛋白分子結構的基因異常，就會合成結構異常的血紅蛋白而引起疾病。總之，生物的形態、結構和生理等方面的性狀主要由蛋白質體現，蛋白質的合成又受基因控制。所以生物的性狀是由基因控制的。典型例題例1 某核酸片段中，C為30，G為30，A為25，T為15，則此片段為（    ）A雙鏈DNA     B單鏈DNAC雙鏈RNA 

33、    D單鏈RNA解析：DNA所特有的堿基是T，RNA所特有的堿基是U，此片段中有T說明是DNA，如果是雙鏈DNA則存在堿基互補配對原則，即存在A=T，C=G的關系，而此片段中AT，說明為DNA單鏈。答案：B例2某基因含有堿基6000對，則由該基因轉錄成的mRNA上堿基數，以及它所控制合成的蛋白質中氨基酸數最多分別為（    ）A3000，1000B6000，2000C3000，3000D6000，1000解析：基因是雙鏈，RN A是單鏈，RNA上三個堿基決定一個氨基酸。則基因中堿基數、rnRNA上堿基數和蛋白質中氨基酸個數比例為6

34、：3：l，此基因中有堿基6000對即12000個，則其轉錄的mRNA中的堿基數為6000個，所控制合成的蛋白質中氨基酸個數為2000個。答案：B例3 白化癥病人出現白化癥狀的根本原因（    ）A病人體內缺乏黑色素B病人體內無酪氨酸C控制合成酪氨酸酶的基因不正常D常期見不到陽光所致解析：白化癥病人出現白化癥狀是因為缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸轉化成黑色素，而缺乏這種酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常造成的。即生物的一切性狀都是受基因控制的。答案：C例4 中國青年科學家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草具備了抗病毒的能力，試分析：

35、（1）人的基因所以能接到植物體內去，物質基礎是_。（2）煙草具備抗病毒能力，表明煙草體內產生了_，這個事實說明：人和植物共用一套_，蛋白質合成方式_。解析：人和植物的DNA都是由脫氧核苷酸組成，都是規則的雙螺旋結構，這是轉基因技術的物質基礎，同時所有生物都共用一套密碼子，因此將人的基因移植到植物體內后可以在植物體內合成相應的蛋白質。答案：（1）DNA結構基本相同（2）干擾素  密碼子  基本相同第二節 遺傳的基本規律 一 基因的分離定律對“基因分離定律在實踐中應用”的分析1育種中的應用：雜交育種中，人們可以有目的地選育符合要求的具有遺傳穩定性的優良品種。選擇適宜的親本雜交，

36、后代的優良性狀如是隱性，則是純合體，能穩定遺傳，即可選擇作為優良品種；如是顯性，則有可能為雜合體，后代要發生性狀分離，必須通過連續相交，淘汰不合要求的類型，直到不再發生性狀分離為止。2醫學實踐中的應用：醫學實踐中，對有關遺傳病的基因型和發病概率做出科學的推斷，從而防止或減少某些遺傳病的出現。人類的某些單基因遺傳病可能是由顯性基因或隱性基因的。如白化病、先天性白癡等是由一個隱性基因控制的，與之對應的等位基因是正常基因。如果兩個均攜帶有該隱性基因的雜合體的夫婦，其后代就可能出現隱性純合體的病患者。遺傳病家譜調查發現，近親結婚時，夫婦均是攜帶有隱性致病的概率明顯提高，因此，我國婚姻法明令禁止近親結婚

37、。對“基因型與表現型的相互關系”的分析1生物個體的基因型在很大程度上決定了生物個體的表現型，即：基因型是性狀表現的內在因素，而表現型則是基因型的表現形式。2生物體在整個發育過程中，各種性狀的表現，不僅受到內在基因型的控制，還要受到環境條件的影響。例如，相同基因型的綠豆種子，在有光條件下，發育成綠色豆芽，而在無光條件下則發育成白色豆芽。許多事實證明，在不同條件下，同種基因型的個體，可以有不同的表現型。因此，表現型是基因型與環境條件相互作用的結果。對分離現象的解釋孟德爾認為，生物的性狀是由遺傳因子（推測，后來被證實，即為基因）控制的。顯性性狀由顯性基因控制，常用大寫英文字母（如D，R表示；隱性性狀

38、由隱性基因控制，常用小寫英文字母（如d，r）表示。在生物的體細胞中，控制性狀的基因都是成對存在的。如純種高莖豌豆的體細胞中含成對的DD；純種矮莖豌豆的體細胞中含成對的dd；而 雜種豌豆的體細胞中含成對的Dd等。根據上述觀點，我們可作出如下圖解，對豌豆一對相對性狀的遺傳試驗作出解釋。值得一提的是，孟德爾推測的基因（遺傳因子）的存在狀況，正好與減數分裂過程中的染色體狀況成對應關系。即體細胞中成對的基因正好位于成對的同源染色體上，進行減數分裂時，同源染色體必然帶著上面的基因一起分離，故在生殖細胞中基因是成單存在。結合以上圖解，親代高莖（DD）只形成含D基因的配子，矮莖（dd）只形成含d基因的配子，雌

39、雄配子相互結合得 是Dd，由于D對d有顯性作用，故 只表現出高莖性狀。 （Dd）產生配子時，D與d隨同源染色體的分開而分離，必然形成含D和d的兩種配子，每一種又有雌雄之別。所以在受精作用形成 時有四種組合方式，但只形成三種基因組合；DD、Dd和dd，并且其數量比接近1：2：1，而性狀表現則只有高莖（DD、Dd）和矮莖（dd）兩種類型，數量比接近3：1。 為了驗證對分離現象解釋的合理性，孟德爾又做了下列的實驗加以驗證，即讓 與隱性純合體雜交。孟德爾推測，如果上述對分離現象的解釋是正確的話，讓 與親代隱性類型雜交， 應產生含D和d兩種基因型的配子，且數目相等；而親代隱性類型只產生一種含d

40、基因的配子（如下圖所示一對相對性狀測交實驗的分析圖解）。在它們的后代中，應該是一半數目為高莖，另一半數目為矮莖，即兩種性狀的數量比接近1：1。孟德爾用于一代高莖豌豆（Dd）與矮莖豌豆（dd）雜交，在所得到的的64株后代中，高莖30株，矮莖34株，即分離比接近1：1。孟德爾的這個實驗，證實了 （Dd）能形成兩種不同類型的配子。在遺傳學上將這類試驗命名為測交，即用來測定 的基因組合。測交試驗證實了對分離現象的解釋是正確的。關于“細胞質遺傳”的分析1細胞質遺傳與細胞核遺傳的比較細胞核遺傳：生物的大多數性狀是受染色體上的DNA控制的，染色體上的DNA存在細胞核內，受細胞核內DNA控制的遺傳叫細胞核遺傳

41、。細胞質遺傳：細胞質中DNA所控制的遺傳叫細胞質遺傳。2細胞質遺傳的主要特點有二（1）特點一細胞質遺傳都表現為母系遺傳。例如，用具有一對相對性狀差別的親本雜交，不論正交或反交， 總表現出母本的性狀，這種遺傳方式叫母系遺傳，該細胞核遺傳則不論正交式或反交， 總是表現出顯性親本的性狀。例如，課文中講的豌豆雜交實驗中，不論是高莖豌豆作母本，還是矮莖豌豆作母本， 都是高莖豌豆， 則呈3高1矮的比。細胞質遺傳為什么會顯示母系遺傳？這從精子和卵細胞的體積大小就可以知道；卵細胞體積大，含有大量的細胞質，而精子，特別是它進入卵細胞的部分頭部，含有細胞質則極少。這就是說，受精卵細胞質幾乎全部是卵細胞中的細胞質，

42、因此，細胞質遺傳總是表現為母系遺傳。（2）特點二雜交后代性狀都不出現一定的分離比例。其原因是：細胞進行分裂時，細胞質中的遺傳物質不像細胞核中染色體和DNA分子那樣進行有規律的分離，而是隨機地分配到子細胞中去。為什么細胞質也表現有遺傳現象呢？在“細胞”一章中已經講過，細胞質中的一些細胞器（葉綠體、線粒體）中都含有遺傳物質DNA，這些遺傳物質當然對一定的性狀具有控制作用，這種遺傳物質叫做細胞質基因。遺傳實驗中相關的概念兩性花：同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，這樣的花稱為兩性花。單性花：一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，這樣的花稱為單性花。自花傳粉：兩性花的花粉，落在同一朵花的雌蕊柱頭上的過程，叫自花傳粉。異

43、花傳粉：兩朵花之間的傳粉過程，叫異花傳粉。母本：接受花粉的植株叫做母本（）。父本：供應花粉的植株叫做父本（）。閉花傳粉：花在未開放前，因雄蕊和雌蕊都緊緊地被花瓣包裹著，雄蕊花藥中的花粉傳到雌蕊的柱頭上，稱之為閉花傳粉。雄蕊：包括花藥和花絲兩部分，花藥中有花粉。花藥成熟后，花粉散發出來。雌蕊：由柱頭、花柱、子房三部分組成。子房發育成果實，子房中的胚珠發育成種子；胚珠中受精卵發育成胚，受精極核發育成胚乳。去雄：在花未成熟前，拔開花瓣除去末成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。相對性狀：一種生物的同一種性狀的不同表現類型，叫做相對性狀。如豌豆植株種子形狀：圓滑與皺縮；子葉顏色：黃色與綠色；花的位置：葉腋與莖頂

44、；但，狗的白毛與貓的黑毛不是相對性狀，因為它們分別為兩種動物；豌豆子葉黃色與豆莢綠色，雖為同一生物，但不是同一種性狀，所以也不是相對性狀。正交與反交：這是一對相對的概念，如以高莖豌豆作母本，矮莖豌豆作父本為“正交”，則以高莖豌豆作父本、矮莖豌豆作母本為“反交”。顯性性狀與隱性性狀：在雜種子一代中顯現出來的性狀，叫做顯性性狀，如高莖、圓粒等；把子一代中未顯現出來的性狀，叫做隱性性狀，如矮莖、皺粒等。性狀分離：在雜種后代中，同時顯現出顯性性狀和隱性性狀的現象，在遺傳學上叫做性狀分離。等位基因：在遺傳學上，把位于一對同源染色體的相同位置上，控制著相對性狀的基因叫等位基因。如D和d就是一對等位基因純合

45、體：由相同基因的配子結合成的合于發育成的個體，叫做純合子。純合體能穩定地遺傳。雜合體：由不同基因的配子結合成的合子發育成的個體，叫做雜合子。雜合體不能穩定地遺傳。基因型：與表現型有關的基因組成。如豌豆的高莖基因型是Dd和DD，矮莖的基因型是dd等。基因型又有純合體和雜合體之分。表現型：生物個體表現出來的性狀，也即是生物個體表現出的某種形態、結構或生理方面的特征，如豌豆的高莖、矮莖等。關于概率在遺傳分析中的應用在對遺傳學問題進行分析時，常常采用棋盤法或分枝法，這兩種方法的主要依據都是概率中的兩個定理乘法定理和加法定理。（1）加法定理。當一個事件出現時，另一個事件就被排除，這樣的兩個事件為互斥事件

46、或交互事件。這種互斥事件出現的概率是它們各自概率的和。例如：膚色正常(A)對白化(a)是顯性。一對夫婦的基因型都是Aa，他們的孩子的基因型可是： ,概率都是 。然而這些基因型都是互斥事件，一個孩子是AA，就不可能同時又是其他。所以一個孩子表現型正常的概率是 。（2）乘法定理。當一個事件的發生不影響另一事件的發生時，這樣的兩個獨立事件同或相繼出現的概率是它們各自出現概率的乘積。例如，生男孩和生女孩的概率都分別是 ，由于第一胎不論生男還是生女都不會影響第二胎所生孩子的性別，因此屬于兩個獨立事件。第一胎生女孩的概率是 ，第二胎生女孩的概率也是 ，那么兩胎都生女孩的概率是 。如何計算遺傳題中某性狀或某

47、基因型出現的幾率主要依據數學中概率的兩個定理：乘法定理和加法定理。如下題：讓YyRr基因型豌豆自交，問后代中出現YYRR的豌豆幾率是多少?黃皺豌豆出現的概率是多少?我們知道，后代中YY出現不影響RR的出現，屬獨立事件，符合乘法定理。我們可先將Yy、Rr這兩對基因分別考慮。若只考慮一對等位基因Rr自交時RR出現的概率，就是分離規律了。前面知道，分離規律 自交產生的 中，顯性純合體占 的1/4。同理，Rr自交產生的后代中RR出現的概率也是1/4。Yy自交后代中YY也占1/4，則二者同時出現的概率即為 ，(單對計算出概率后相乘法)完全符合自由組合規律中“雙顯性”純合體所占的比例1/16。黃皺豌豆有兩

48、種基因型， 可先求出YYrr和Yyrr分別出現的概率，YYrr出現的概率是 ，Yyrr出現的概率是 。由于是YYrr就不可能是Yyrr, 屬互斥事件，符合加法定律，則二者同時出現的概率為 ，所以自由組合實驗中黃皺豌豆出現的比例占3/16。典型例題例1高粱有紅莖和綠莖，如果一株高粱穗上的1000粒種子萌發后長出760株紅莖和240綠莖，則此高粱的兩個親本的基因型是（  ）ARr×Rr       BRr×rr     CRr×RR  &#

49、160;  DRR ×rr解析：雜交后代分離比為紅莖：綠莖=3：1，說明兩個親本均為雜合體。答案：A。例2 先天性聾啞是一種隱性遺傳病，雙親均無此病，但第一個孩子患聾啞，以后所生子女中患病的可能性是（  ）A100B75C50D25解析：雙親正常，生有患病的孩子，說明患病為隱性性狀，雙親為雜合子。答案：D。例3 多指癥（有六個手指）為一種顯性基因控制的遺傳病，某男性為多指患者，他的夫人正常，但他們的三個子女均是多指癥患者，這樣的雙親其子女中多指癥的發病率是（  ）A25或50B100或50C50或50D0或100解析：多指為顯性，所以患者必有顯性基因，正

50、常人為隱性純合體，因此其夫人為aa，“某男性”則為AA或Aa。AA×aa子女100%多指；Aa×aa子女多指為50%，答案：B。例4某男子患白化病，他父母和妹妹均無此病，如果他妹妹與白化病患者結婚，出生病孩的概率是（  ）A B C D 解析：“某男子”為白化病，其父母均無此病，說明白化病為隱性遺傳，其父母均為雜合體 ，其妹妹無病，有兩種可能 ，其妹妹是 的概率為 ，她與白化病患者 結婚， ，則出生病孩的概率為 。答案：C。第二節：遺傳的基本規律 二 基因的自由組合定律關于“自由組合定律與減數分裂的關系”的分析自由組合定律研究的是減數分裂過程中，分別位于不同對同源

51、染色體的兩對或兩對以上的等位基因，按照分離定律分離時，不同對的等位基因在形成配子過程中獨立分配到配子中去，每個配子里的非等位基因又自由組合。也就是說，一對等位基因與另一對等位基因的分配和組合是互不干擾、各自獨立的。如，雜交種有兩對位于不同對同源染色體上的等位基因，就能產生四種類型的配子。這是因為含有這兩對等位基因的兩對同源染色體，在減數分裂的第一次分裂的中期，染色體在赤道極部位的排列有兩種可能性（如下圖所示），這樣，就會得到下列四種配子： 、 、 ，它們之間的數量比是 。但對于一個初級精母細胞進行減數分裂時，只能采用其中的一種排列方式，這樣只能產生兩種類型的配子。基因的分離定律與自由組合定律的

52、區別與聯系兩對相對性狀雜交實驗中的有關規律1如豌豆的黃與綠、圓與皺這兩對相對性狀由兩對等位基因控制，并且這兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。2 為“雙雜合”個體、基因型是YyRr，表現型為黃圓。注意與純合黃圓的區別。3 在減數分裂產生配子時，根據前述分離規律可知：等位基因一定分離，非等位基因（指位于非同源染色體上的基因）自由組合；這是自由組合規律最基本最實質的問題，可以形成雌雄配子各4種：YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1。4 中表現型有四種。除兩種親本類型（黃圓和綠皺）外，還有兩種重組類型（黃皺和綠圓），在這些個體中，“雙顯性”個體（即兩個性狀均為顯性性狀，如黃圓）占9/16；“單顯

53、性”個體（即一個性狀是顯性性狀，一個性狀是隱性性狀的個體）有兩種表現型（黃皺，綠圓），各占3/16；“雙隱性”個體（即兩個性狀均為隱性性狀的個體，如綠皺）占1/16，它們之間的比例就是9:3:3:1。5 有16種組合方式，9種基因型。6若單考慮一對相對性狀， 中仍符合分離規律。如粒形的圓滑：皺縮=（315+108）：（101+32）3：1。7 中每種表現型中各有一份純合體。9/16的“雙顯性”中有1/9的純合體（YYRR），“單顯性”的兩種表現型中各有1/3的純合體（YYrr和yyRR），“雙隱性”中100%的純合體。每種表現型的純合體各占總 的1/16。8 中各性狀和基因型分布如下表了解弄清

54、該分布規律圖，有利于學生對各表現型在 中所占的比例有清晰的認識，對各表現型的基因型組成有準確的了解，尤其對各表現型中的純合體所占比例一目了然，有助于以后遺傳題的分析計算，因為萬變不離其宗。9幾種輔助的計算公式：a各基因型個體產生的配子種類= （n表示該基因型中等位基因對數）如YYRR中沒有等位基因，即產生的配子種類= =1（種），又如： 中有兩對等位基因，即產生的配子種類= =4（種）。    b兩親本雜交后代的組合方式=甲親本產生的配子種類數×乙親本產生的配子種類數。如： ，前者產生4種配子、后者產生2種配子，其后代的組合方式有4×2=8（種

55、）。    c子代基因型種類= （n表示等位基因對數，該公式僅限于自交后代）。如 ，后代基因型有 ，即 種。d子代表現型的比例= ，（n表示等位基因對數，限于 自交后代）。如 兩個體的后代表現型比例為： 10雜交中包括的基因對數與基因型和表現型的關系11推測個體基因型的思路有這樣一道題：已知豌豆的黃粒（Y）對綠粒（y）是顯性，圓粒（R）對皺粒們為顯性，現有A、B兩種豌豆，A為黃圓，B為黃皺，二者雜交的后代有黃圓、黃皺、綠圓、綠皺四種表現型，請寫出A、B的基因型。第一步：先弄清顯隱性關系，已知黃，圓為顯性性狀。第二步：根據顯性性狀至少有一個顯性基因，隱性性狀一定是一

56、對隱性基因，寫出已知的所含基因。A已知是黃圓，至少含有一個Y和一個R，將另一個未知的留下空位，如Y_R_。B是黃皺，至少含一個Y，皺是隱性性狀應是rr，故B為Y_rr。第三步：根據子代每對基因分別來自雙親，親代每對基因不可能傳給一個子代的原則，從后代中的隱性性狀入手來分析：后代中有綠粒出現，一定是兩個yy，應來自雙親，故A親本中含有y。B親本中也含有y，將A，B的空位處填入y；再分析后代中的粒形，后代中有皺粒出現，說明A、B兩親代中均含有r，將A的另一空位處填上r，最后即成為：A是YyRr、B是Yyrr。自由組合定律中常用的解題方法1推測基因型常用的方法首先將兩個相對性狀分解為兩個一對相對性狀，從而化難為易。然后再根據后代不同表現型的比例來推論。舉例說明：豌豆子葉的黃色（ ）對綠色（ ）是顯性，圓粒（ ）對皺粒（ ）為顯性。下表是4種不同的雜交組合以及各種雜交組合所產生的子代數。請在表格內填寫親代的基因型。親      代子代的表現型及其數量基因型表現型黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒