遗传基础知识与训练
1、 人类遗传物质的探索过程
（1） 概述DNA是遗传物质的经典实验的设计思路和结论。
（2） 格里菲斯和艾弗里实验分别证明：
格有转化因子///艾说明DNA是遗传物质
（3） 证明某物质是遗传物质最关键的实验设计思路是
提纯、鉴定并单独地观察其作用
（4） 一种生物只有一种遗传物质，常提到的HIV、 烟草花叶病毒是RNA
3532【拓展】如何获得含金量S和P标记的T2噬菌体？
T2噬菌体是病毒，病毒都是活细胞内寄生才能完成增殖（此过程自己的遗传物质依赖寄主的原材料）
3532首先在分别含有放射性同位素S和放射性同位素P培养基中培养大肠杆菌，再用上
3235述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有P标记或蛋白质含有S标记的噬菌体。
（5） 这些实验能否证明DNA是主要的遗传物质？
? 不能。
2、 DNA分子结构的主要特点
(1)DNA分子的双螺旋结构特点。
①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C
(2)DNA分子的结构特性有哪些？
①稳定性：是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
②多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸数目排列顺序不同，而决定了DNA分子的多样性。 ③特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序。
画出DNA分子局部图（含两个碱基对的）
【拓展】（1）如何判断核酸的种类？含T是DNA，A=T是双链DNA，A≠T是单链DNA，含U是RNA。
（2）有关DNA的相关计算。
n①一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2
n-1②第n代的DNA分子中，含原DNA分子的母链有2个，占1/(2)
③若某DNA分子中含碱基T为a，
n[1]则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2-1)
n-1[2]第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a〃2
3、 基因的概念
（1） 什么是基因？基因的实质是什么？
? 基因是有遗传效应的DNA片段。
? 基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。
【拓展】基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系是什么？
? 与脱氧核苷酸、遗传信息的关系
①4种（A、T、C、G）脱氧核苷酸是构成基因的基本单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
? 与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。 ②每个DNA分子包含许多个基因。
? 与染色体的关系
① 基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。
8、DNA分子能够精确复制的原因有哪两个？
? DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复
制能够准确地进行。
【拓展】某DNA分子中含有a个Ｔ，则复制ｎ次后，需要Ｔ＝（２－１）×ａ个
四．伴性遗传
1.绘出人类红绿色盲遗传的各种遗传图解。
n
3．如何判断控制生物性状的基因是在常染色体上还是X染色体上？ ? 正反交法：（ 也可证明基因是否在细胞质中）
结果分析：若正交反交结构一致，且与性别无关，则基因在常染色体上；若正反交结果不同，且与性别有关，则基因在X染色体上；若正反交结果不同，后代只表现出母本性状，则基因在细胞质中。
? 已知显隐，对于XY型生物，选取 “显性雄性×隐性雌性”（ZW型生物则相反）；
结果分析：若雌性后代全为显性，雄性后代全为隐性，则基因在X染色体上;若后代性状无性别差异，则基因在常染色体上。
练习：
1．(2010·珠海模拟)如图是一家族某种遗传病(基因为H或h)的系谱图，下列选项分析可能正确的是
A．此系谱中致病基因属于显性，位于X染色体上 B．此系谱中致病基因属于隐性，只能位于X染色体上
h
C．系谱中Ⅲ代中患者的外祖父的基因型一定是XY，其父亲基
h
因型一定是XY
Hh
D．系谱中Ⅲ代中患者的母亲的基因型可能是XX或Hh
2．(滨州模拟)如图为某家庭的遗传系谱图。该地区的人群中，甲
病基因携带者占健康者的30%，下列叙述错误的是
A．甲病为常染色体隐性遗传病 B．个体5两病皆患的概率是1/160 C．Ⅱ1为杂合子的概率是1/3
D．两病的遗传遵循基因的自由组合定律 3． (常州模拟)水稻动态株型与正常株型是一对相对性状。动态株型主要特征是生长前期长出的叶片与茎秆夹角较大，叶片伸展较平展，生长后期长出的叶片直立(与茎秆夹角较小)，使株型紧凑，呈宝塔形，而正常株型前后期长出的叶片都较直立。动态株型产量比正常株型高20％。为研究这对相对性状的遗传规律，科学家做了以下实验，结果如下表
根据以上信息回答下列问题：
(1)动态株型产量高于正常株型，原因是：动态株型在生长前期，叶较平展，有利于________________；生长后期，叶直立，在开花时期株型紧凑，呈宝塔形，上部叶片既能接受较多的光照，也能减少________________，使下部(平展)叶片也能接受较多的光
能。生长前期和后期均能提高________________率，有利于高产。
(2)表中属于正交与反交的杂交组合是________________两组，因水稻是两性花，为避免自花传粉，需________________。正交与反交的结果说明动态株型与正常株型这一对相对性状是受________________基因控制的。理由是________________。
(3)由C组和D组杂交结果可以说明动态株型为显性。还可通过分析________________组的子代比例判断显性与隐性。
(4)E组的子代具有两种表现型，此遗传现象称之为________________。
(5)F组的杂交方式称为________________。因为一方为隐性，产生的配子只有隐性基因，不改变子代的表现型，子代表现型的类型及比例即为________________的类型及比例。此特点可用于间接验证________________定律。
(6) 动态株型能够遗传，从DNA角度是因为其具有________________特性，并能够控制_____的合成进而控制性状
4.(苏州模拟)据调查研究，某种植物能合成两种对人类某种疾病有医疗价值的药物成分，其合成途径如图所示。
现有两种纯种植物，一种只能合成药物1，另一种
两种药物都不能合成，这两种植物杂交，F1都只能
合成药物l；F1自交后，产生的F2中三种表现型及
比例是：只能合成药物1:两种药物都能合成:两种药物都不能合成=9:3:4。那么
(1)请推断这两种植物的基因型__________和__________。
(2)能正确表示F1中两对基因位置的是图__________。
(3)F2能合成两种药物的植株中能稳定遗传的占__________。
(4)F1与基因型为__________植株杂交，后代植株中能合成两种药物的比例最高，其比例为__________，并写出杂交过程。
5．(2010·盐城模拟)果蝇是非常小的蝇类，如图是科学
家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果。请据图
回答。
(1)由图可知，基因在染色体上的排列方式是
______________。
(2)根据图1，控制黄身和朱红眼的两个基因在形成配
子时，是否遵循孟德尔遗传定律，原因是
______________。
(3)果蝇体内的图1染色体上所呈现的基因，不一定
能在后代中全部表达，主要原因是
①________________________________________________________；
②________________________________________________________；
③________________________________________________________。
(4)与图l相比，图2发生了__________________________________________。
(5)一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交如果结果一致，可说明控制性状的基因在__________________________________________。
6．(·长沙模拟)回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
Ⅰ.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤：
(1）写出以上实验的部分操作步骤：
第一步：____________________________________________________。
第二步：____________________________________________________。
(2)以上实验结果说明：
3535(3)若要大量制备用S标记的噬菌体，需先用S的培养基培养_____________，再用噬
菌体去感染_____________。
32Ⅱ.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理
论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是_____________。
(2)在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是_____________。
(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
①在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是__________________________。
②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将_____________（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是__________________________。
(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了_____________。
15(5)上述实验中，_____________（填“能”或“不能”）用N来标记噬菌体的DNA，理
由是__________________________。
1.【解析】选D。因系谱中此病出现隔代遗传现象，所以致病基因不可能是显性基因，但可能由位于X染色体上隐性基因控制，也可能是常染色体上的隐性基因控制。系谱中
hⅢ代中患者的父亲为表现正常，所以基因型不可能为XY。系谱中Ⅲ代中患者的母亲的基
HhH因型若为XX则其父亲为XY，若其母亲为Hh，则其父亲也为Hh。
2.【解析】选C。由图中Ⅰ1、Ⅰ2正常而Ⅱ1患病，可判断甲病为常染色体隐性遗传病。假设
B与甲病有关的基因为A、a，与红绿色盲有关的基因为B、b，则Ⅰ1的基因型为AaXY，Ⅰ2
Bb的基因型为AaXX，Ⅱ1为甲病女性，故其为纯合子的概率为1/2，为杂合子的概率为1/2。
BBBbⅡ3中与甲病相关的基因型为1/3AA、2/3Aa，与红绿色盲相关的基因型为1/2XX、1/2XX，
BB个体4的基因型为30% AaXY、70% AAXY，故个体5患甲病的概率是2/3×30%×1/4 ＝5%，
患红绿色盲的概率为1/2×1/4＝1/8，故个体5两病皆患的概率是5% ×1/8＝1/160。
3.【解析】(1)从题中信息可知，动态株型在生长前期叶较平展，有利于获得更多的阳光；
生长后期，叶直立，在开花时期株型紧凑，上部叶片既能接受较多的光照，同时也能减少对下部叶片的遮阴，提高光能利用率。(2)C、D属于正交和反交．正交和反交的实验结果一致，说明该性状受核基因的控制。(3)E组的结果也能说明动态株型为显性。(4)一种表现型的个体自交，后代出现了两种类型，这种现象称之为性状分离。(5)F组的杂交方式叫测交。子代表现型的类型及比例即为F1产生的配子的类型及比例，此特点可用于间接验证基因的分离定律。
(6)动态株型从遗传角度是因为DNA的特性。并通过控制蛋白质合成控制性状
3.【答案】(1)获得更多的阳光 对下部(平展)叶片的遮阴 光能利用 (2)C、
D 人工去雄 细胞核 正交和反交产生的子代具有相同的表现型，不符合母系遗传的特点 (3)E (4)性状分离 (5)测交 F1产生的配子 基因的分离 (6)稳定性、特异性 蛋白质
4.【解析】本题考查考生对基因自由组合定律的理解，属于遗传特例类型。(1)依题意，F2的表现型比例为9:3:4，符合两对相对性状独立遗传的特点，故亲本的基因型为AABB×aabb，或AAbb×aaBB，由于亲本中一种只能合成药物1，另一种两种药物都不能合成，因此，双亲的基因型为AABB和aabb。(2)基因自由组合定律是研究不同对同源染色体上基因的遗传规律(即图A所示)。(3)F2中能合成两种药物的植株的基因型为AAbb和Aabb，其中能稳定遗传的占1／3。(4)F1的基因型为AaBb，只有与基因型为AAbb杂交．后代基因型为A_bb所占的比例最大，占1／2。
4.【答案】(1)AABB aabb (2)A (3)1／3 (4)AAbb 1／2 如下所示 F1：AaBb×AAbb
F2 ↓
5.【解析】(1)分析题图可以明显看出，基因与染色体的关系是：基因在染色体上呈线性排列。(2)由于控制黄身和朱红眼的两个基因位于同一条染色体上，因此这两个基因在形成配子时，不遵循孟德尔遗传定律。(3)若该基因为隐性基因或基因的选择性表达或受环境的影响等原因时，一条染色体上的所有基因并不一定能全部表达。(4)分析图1与图2，可以发现这对同源染色体上控制黄身、白眼、红宝石眼、截翅和朱红眼的基因颠倒了，因此某一染色体发生了结构变异。(5)正反交结果保持一致的杂交实验，一般可以说明控制性状的基因在常染色体上。
5.【答案】(1)呈线性排列 (2)不遵循，控制黄身和朱红眼的两个基因位于同一条染色体上(不是位于非同源染色体上) (3)①当出现杂合体时，隐性基因不能表达 ②基因的选择性表达 ③基因的表达还与环境有关 (4)染色体结构变异(染色体片段倒置) (5)常染色体上
356.【解析】I．沉淀物中放射性很低，上清液中放射性很高，说明是用S标记的噬菌体
35的蛋白质外壳。噬菌体的繁殖必须在大肠杆菌内进行，要获得用S标记的噬菌体，需要
3535先用S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染被S标记的大肠杆菌，才可以得到35被S标记的噬菌体。
Ⅱ. (1)在噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法。(2)在DNA中含有
32P元素，蛋白质中没有，故P只能进入噬菌体的 DNA中。在侵染过程中，由于噬菌体的
DNA全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，因此上清液中没有放射性。(3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性；如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌内，也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染
细菌实验表明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质，
15证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5) N元素在DNA和蛋白质中都含有，因此不能用N
标记DNA。
356.【答案】I．(1）第一步：用S标记噬菌体的蛋白质外壳
35第二步：把S标记的噬菌体与细菌混合
(2) T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内
35(3)大肠杆菌 被S标记的大肠杆菌
Ⅱ．(1)同位素标记法（同位素示踪法）
32(2)理论上讲，噬菌体已将含P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白
质外壳
(3)①噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中
侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中使上清液出现放射性
(4) DNA是遗传物质
(5)不能 在DNA和蛋白质中都含有N元素
②是 没有
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