高中生物基因专题 知识总结及练习

基因专题

夯实基础

一、经典实验——DNA是主要的遗传物质

1.格里菲思的体内转化实验（1928年英国）：

（1）实验材料：小白鼠、两种类型肺炎双球菌（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→小鼠（不死亡）④ R型活细菌+S型死细菌→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.

T噬菌体侵染大肠杆菌实验

2

科学家分别用32P和35S标记

T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

2

的遗传物质是DNA，而不是蛋白质。

上述实验结果表明：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

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：需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

过程：①解旋；②合成子链；③形成新DNA分子。

特点：①边解旋边复制；②半保留复制。

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。

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——3:1

2.自由组合定律分离比——(3:1)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、1aa 2:1

隐性纯合致死1AA、2Aa、1aa（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分离比

异常情况基因型说明异常分离比

多因一效（两对基因决定一对相对性状）A B （性状甲）：A bb、aaB 、aabb（性状

乙）

9:7 A B （性状甲）：A bb和aaB （性状乙）、

aabb（性状丙）

9:6:1 含有任何一个显性基因的表现型相同，与隐性纯合子

的表现型不同

15:1

显性上位效应 A B 和aaB （性状甲）：A bb（性状乙）、

aabb（性状丙）

12:3:1

隐性上位效应 A B （性状甲）：aabb和aaB （性状乙）、A

bb（性状丙）

9:4:3

A基因不控制性状，对另一对基因起抑制作用A B 、A bb和aabb（性状甲）：aaB （性状

乙）

13:3

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，（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分子发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。

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，基因内部脱氧核苷酸的种类、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。

⑶ 倒位：染色体的某一片段的位置颠倒了180 。

⑷ 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：

⑴ 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。

⑷ 单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

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随机交配的群体中，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）；若出现两种比例相同的表现型，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：