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第一节 遗传的物质基础
【知识概要】
一、染色体是遗传物质的主要载体
1．染色体的化学成分
染色体的主要成分为DNA和组蛋白，两者含量比率相近，此外，还有少量非组蛋白和RNA。组蛋白为含赖氨酸和精氨酸比较多的碱性蛋白质，带正电荷。其功能是参与维持染色体结构，有阻碍NDA转录RNA的能力。非组蛋白为含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白质，带负电荷。非组蛋白的特点是：既有多样性又有专一性，含有组蛋白所没有的色氨酸。非组蛋白的功能是DNA复制、RNA转录活动的调控因子。
2．染色体的结构
核体→螺线管→超螺线管→染色单体。从舒展的DNA双螺旋经四级折叠，压缩到最短的中期时，DNA分子缩短约5000～10000倍。
二、DNA是主要的遗传物质
l．噬菌体侵染细菌实验证实DNA是遗传物质
实验步骤如下：
2．肺炎双球菌的转化实验证实DNA是遗传物质
3．烟草花叶病毒（CMV）的重建说明CMV是不具DNA的病毒，RNA是遗传物质
三、DNA的结构和功能
1．DNA的结构
DNA是四种脱氧核苷酸的多聚体，见下图：
DNA的一级结构
DNA的主干由磷酸和脱氧核糖交互组成，磷酸和糖由3’、5’一磷酸二酯键联结在一起。碱基接在每一脱氧核糖的1’碳上
其结构要点如下：
（2）碱基配对不是随机的。腺嘌呤（A）通过两个氢键与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）通过三个氢键与胞嘧啶（C）配对（见右图）。GC对丰富的DNA比AT对丰富的DNA更为稳定。
（3）DNA的双螺旋结构中，碱基顺序没有限制性，但是碱基对的顺序却为一种DNA分子提供了它性质上的特异性。
（4）双链DNA具有不同的构型，其中3种具有生物学上重要性。
①B—DNA：右旋，正常生理状态下的常见形式。②A－DNA：右旋，脱水状态下的常见形式。③Z—DNA：左旋，这种结构可能与真核生物中基因活性有关。
2．DNA的功能
（1）DNA的复制 凡有增殖能力的细胞，DNA复制是在间期细胞核的S期完成的。DNA的复制为半保留复制，DNA复制是从复制子起点开始的。DNA复制时，由于 DNA合成的方向是 5’→3’，所以一条长链是连续合成，另一条为不连续合成，先合成冈崎片段，去引物质再由DNA连接酶连成一条长链。总的来看，DNA是半不连续复制。复制从复制子起点开始，沿两个方向进行，当两个复制手的复制叉相接时，即相连在一起，当许多复制子的复制又相连时，两条新合成的链同各自的模板链相连形成两个相同的DNA分子。
高等生物的染色体是多复制子，原核生物则是单复制子。另外，噬菌体和质粒的环状DNA大都是随复制又同时向两侧移动方式复制。
（2）基因的表达 包括转录和翻译两个过程，在原核生物中这两个过程同时进行，在真核生物中是在不同时间、不同地点进行的。
①转录 转录是以DNA分子的一条链为模板，合成RNA的过程，合成方向也为5’→3’，转录不是沿DNA分子全长进行，是以包括一个成多个基因区段为单位进行合成。
原核细胞tRNA、mRNA、rRNA由一种RNA酶催化合成。而真核细胞具有三种聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ催化rRNA的合成，Ⅱ催化mRNA合成，Ⅲ催化tRNA的合成。
合成出的m RNA前体需经过戴帽、加尾、甲基化和剪接等加工程序，最后才成为成熟的mRNA。
②翻译它是以m RNA分子为模板，按5’→3’的方向在核糖体上合成蛋白质的过程。蛋白质合成是从N→C端。遗传密码在mRNA上，每三个相邻的碱基形成一个密码子，方向为5’→3’，四种碱基可组合形成64种密码，其中有两种起始密码，三种终止密码，密码子的特点是不重叠性、无标点符号、简并性、终止密码和起始密码、通用性。
反密码子是t RNA反密码环中的三个相邻碱基，阅读方向为3’→5’。然而，反密码子5’端的一个碱基并不一定与密码于3’端的一个碱基互补（摆动学说），因此，t RNA的反密码子按一定规则与m RNA密码子互补配对，从而把某密码子转译为相同或不同的氨基酸。
氨基酸在酶的催化下通过酯键连在t RNA3’末端的CCA中的A残基上。（其C’C’A是酶的作用加上去的）
四、基因的概念和结构
1．基因的概念
基因一词是1909年约翰逊提出的代替“遗传因子”的词。基因是有遗传效应的DNA分子片段，是控制性状的遗传物质的功能单位。遗传效应是指基因具有复制、转录、翻译、重组和突变以及调控等功能。
2．基因的结构。
在原核生物中，DNA分子中约1000个碱基对相当于一个基因，这些基因连续编码。真核生物中的情况复杂的多。如哺乳动物的基因长度平均约为5000～8000个碱基对，然而，高等真核生物的结构基因多为断裂基因。一个断裂基因含有几个编码顺序，叫外显子，被一个个不编码的间隔顺序隔开，这些间隔顺序叫内含子。不同的结构基因结构复杂程度不同，每一个断裂基因在其第一个和第末个外显子的外侧，都有一非编码区，并连接着一些调控顺序。基因种类如下：
①编码蛋白质的基因 包括结构基因和调节基因。
②没有转译产物的基因 如rRNA基因和tRNA基因。
③不能转录的DNA片段 如操纵基因。
【解题指导】
例1 用下列哪种情况的肺炎球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡？
A 加热杀死的
B 活的，但缺乏多糖荚膜
C 加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物
D 既缺乏多糖又加热杀死的
析 A不对，因为加热杀死的肺炎球菌不会感染小鼠引起致病而死亡。B不对，无荚膜的肺炎球菌无致病性。C正确，当将加热杀死的肺炎球菌和活的无荚膜肺炎球菌相混合时，活的无荚膜肺炎球菌因吸收加热杀死有荚膜肺炎球菌的DNA，从而转化为有荚膜活的肺炎球菌，此菌具有致病性，当它感染小鼠时，则会引起小鼠致病死亡。D不对，无多糖荚膜的肺炎球菌本来就无致病性，再将它加热杀死后更不会感染小鼠。所以答案选C。
例2 一条多肽链中有49个肽键，那么，控制合成该肽链的基因片段中至少有碱基数为
A 49个 B 98个 C 150个 D 300个
析 两个氨基酸缩合成二肽，含有三个肽键，一条含49个肽键的多肽键应由50个氨基酸组成。转译多肽链的直接模板为mRNA，mRNA上三个相邻碱基决定一个氨基酸，故作为合成该肽链的mRNA分子至少有50×3＝150个碱基。由于转录mRNA的模板是DNA分子（基因）中的一条链来进行的，故用来转录含有150个碱基的mRNA的DNA片段至少应有150×2＝300个碱基。所以答案D正确。
例3 下图代表一个学生关于发生在动物细胞中的DNA合成的观点。箭头表示新合成的DNA。对此图的正确评价是
A 正确
B 不正确，因为动物细胞中DNA的合成是单方向的
C 不正确，因为DNA合成是沿3’→5’方向进行
D 不正确，因为在两条链上DNA的合成都是沿错误方向进行的
析 A正确。基因组中能独立进行复制的单位称复制子，每个复制子都含有一个控制复制起始的起点。上图是一个复制单位进行双向，对称复制的图解。大多数生物染色体DNA的复制都是双向对称的。B不对：动物细胞中DNA合成也是双向的。C不对：DNA合成是在DNA聚合酶催化下沿5’→3’方向进行，至今尚未发现催化沿3’→5’方向进行合成的聚合酶。D不对：图中两条链上DNA的合成方向均沿5’→3’方向是正确的。所以答案选A。
【巩固练习】
1．DNA在染色体内压缩程度为
A 500～1000倍 B 2000～4000倍
C 4000～6000倍 D 5000～10000倍
2．在双链DNA分子中，每条多核苷酸链中连接两个相邻的脱氧核苷酸之间的键是
A 肽键 B 氢键 C 磷酸二酯酸 D 高能磷酸键
3．维持双链DNA结构的稳定性是靠
①氢键 ②疏水作用力 ③范德华力
A 只有① B 只有①、② C 只有②、③ D ①、②、③
4．关于对DNA分子叙述中，正确的是
A DNA的两条键是极性相同，正向平行的
B DNA的两条链是极性相同，反向平行的
C DNA的两条链是极性不同，反向平行的
D DNA的两条链是极性不同，正向平行的
5．假设在一个DNA分子的片段中，含有G240个，占全部碱基总数的24％，在此 DNA片段中，T的数目和所占百分比分别是
A 260，26％ B 240，24％ C 480，48％ D 760，76％
6．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8％，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32. 9％和17.l％。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的
A 32.9％和17.l％ B 31.3％和18.7％
C 18.7％和31.3％ D 17.l％和32.9％
7．已知某mRNA有90个碱基，其中A＋G占40％，则转录成mRNA的一段DNA分子应有嘧啶
A 28个 B 42个 C 56个 D 90个
8．在双链DNA分子中，有腺嘌呤P个，占全部碱基的比例为N/M（M>2N），则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为
A PM/N－P B PM/2N－P C PM/2N D P
9．一个动物体内某种酶由150个氨基酸组成，控制这个酶合成的基因中核苷酸的个数至少是
A 300个 B 450个 C 600个 D 900个
10．具有100个碱基对的一个DNA分子区段，内含40个T，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
A 60个 B 80个 C 120个 D 180个
11．DNA分子复制时，缺少下列哪种酶，“冈崎片段”不能合成？
A DNA聚合酶Ⅰ B DNA聚合酶Ⅱ C DNA聚合酶Ⅲ D RNA聚合酶Ⅱ
12．DNA复制的叙述中，错误的是
A DNA的复制通常为半保留复制
B DNA复制方向是按5’→3’方向合成子链
C “冈崎片段”合成后需DNA聚合酶Ⅰ和连接酶参与
D 真核生物DNA上只有一个复制起始点
13．关于转录的叙述中，错误的是
A RNA聚合酶Ⅱ在核质中催化转录m RNA
B 在原核生物中，转录和翻译同步进行
C 转录时，对DNA链是3’→5’方向读取
D 转录是按DNA分子全长进行的
14．关于mRNA的叙述中，错误的是
A 成熟的具有连续遗传信息的m RNA是由不连续的DNA片段转录而来
B 真核生物的mRNA前体需要戴帽、加尾、剪接等一系列加工步骤后方有活性
C 翻译时，m RNA转译方向是5’→3’，并且密码子不重叠转译
D 细菌的m RNA也能直接利用真核生物的核糖体进行翻译
15．如果有种生物，它们的DNA碱基比率有显著差异，那么，由不同DNA转录的三种RNA中差异显著的是
A 只有tRNA B 只有 rRNA C 只有mRNA D tRNA和mRNA
A 1，2，4途径常见，其他从未被认识到
B 2，4，9途径常见，其他几乎从未被认识到
C 2，3途径常见，l，3很少见
D 1，2，4途径常见，3，7少见，其他未被认识到
17．一种人工合成的mRNA只含有两种核苷酸u和c，它们的含量是u为c的5倍。这种人工合成的mRNA有多少种可能的密码子？
A 4种 B 6种 C 8种 D 16种
18．下列为两种不同的mRNA分子和两种以它们为模板合成的蛋白质分子。
mRNA 蛋白质
……AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG P
……AA Ug AA uG AA uG AA uG AA uG AA uG Q
在每一种蛋白质分子中可能存在氨基酸的种数为
|
|
蛋白质P |
蛋白质Q |
|
A |
1 |
4 |
|
B |
1 |
3 |
|
C |
2 |
4 |
|
D |
2 |
3 |
19．由200个氨基酸组成的一种蛋白质，决定其结构的基因
A 在原核生物中较长
B 在真核生物中较长
C 在真核生物和原核生物中一样长
D 基因长度并不依赖于原核的还是真核的细胞组织状态
20．对基因结构和功能的叙述中，不正确的是
A 结构基因是决定某种多肽链结构的一段DNA，有许多外显子和内含子
B 调节基因可以调节不同染色体上的结构基因
C 操纵基因是不能转录的DNA片段，只能操纵同一条染色体上的结构基因
D 调节基因是没有转泽产物的基因
第二节 遗传的基本规律
【知识概要】
一、研究性状遗传的方法
1．选择杂交亲本的标准
选择具有相对性状的纯系，各作为杂交亲本的一方。
2．交配试验方式
纯系亲本通过人工去雄和授粉等手段进行杂交，杂种F1进行自交或与亲本回交等。
3．实验观察和记载
观察相对性状在杂交子代和杂种后代中的遗传表现，对杂种及其各代中不同类型的植株分别计数。
4．实验结果的统计
运用数学统计法分析实验资料，确定每一代中不同类型植株数之间的数量关系。
二、基因的分离规律
1．相对性状和等位基因的概念
相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型；等位基因是一对同源染色体的同一位置上的、控制相对性状的基因。
2．杂种体内等位基因的遗传行为
通过测交试验结果，揭示了杂种体内的等位基因随同源染色体分开而分离，各自随配子独立地遗传给后代。因此，基因的分离规律阐明了杂合子体内等位基因分离与杂种后代的性状分离的因果关系。
等位基因在二倍体生物的体细胞中成对存在，配子中只含等位基因的一个成员。
3．杂种体内的等位基因之间的相互作用
（l）完全显性：具有相对性状的纯合体杂交，F1杂合体全部表现为显性。
（2）不完全显性：F1的性状表现介于双亲性状中间的遗传现象。
（3）共显性：F1同时表现双亲性状的遗传现象。如AB血型，MN血型。
（4）镶嵌显性：双亲性状在F1的同一个体不同的部位表现出来，这种双亲的性状不一定有显隐性之分。
（5）超显性：F1的性状表现超过亲本性状。如害虫突变性的抗药性超过亲本个体。
（6）条件显性：等位基因之间的显性关系因环境因素的影响而改变。
4．致死基因
在杂交实验中，有时观察到后代分离比与预期值有一定的偏差。致死基因的作用可发生在不同的发育阶段，在配子期致死的称配子致死，在胚胎期或成体阶段致死的称合子致死。致死基因的致死效应往往也跟个体所处的环境有关。
5．基因分离规律的应用
（1）一个杂合体在逐代自交中，杂合体在某代群体中所占比例的计算。公式为：
杂合体的比例为（1/2）n（n代表自交代数）。
纯合体的比例为1－（1/2）n。
（2）在杂交育种上的应用：符合育种目标的隐性性状一旦出现，其基因型就能够稳定遗传，符合育种目标的显性个体，则应通过连续自交和选择，使其基因型逐渐趋于纯会状态。
（3）在人类优生上的应用。
①常染色体显性遗传病的系谱特点：a．患者的双亲常有一方患病，患病的亲代常常是杂合体。b．患者的同胞兄弟姐妹中，约有1/2患病，而且男女患病的机会均等。c．患者的子女中，有1/2的个体将患此病，在系谱中可看到在几代中连续传递。d．双亲有病时，可有正常的子女。e．双亲无病，子女一般不会患病，只有在突变的情况下才有例外。
②常染色体隐性遗传病的系谱特点：a．患者的双亲都无病，但是，他们都是携带者。b．患者的同胞兄弟姐妹中，约有1/4患病，而且男女患病机会相等。c．患者的子女中一般并无患儿，系谱中看不到连续遗传，往往是散发的。d．近亲婚配时，子女中的患病风险比非近亲婚配者高。亲表兄妹（或表姐妹）所具有的基因有1/8的可能性是相同的。
③常染色体不完全显性遗传病，如软骨发育不全症。杂合体的表型介于纯合显性和纯合隐性表型之间，纯合显性患儿（AA）病情严重，多死于胎儿期或新生儿期。
三、基因的自由组合规律
1．不同对的等位基因——非等位基因的遗传行为通过测定实验结果表明，杂合体内不同对的等位基因位于不同对的同源染色体上，有配子形成时，每对等位基因各自独立分离的同时，非等位基因之间表现为自由组合。因此，基因的自由组合规律阐明了杂合体内非同源染色体上的非等位基因之间分离或组合的互不干扰性与不同性状自由组合的因果关系。
2．多对非等位基因独立遗传时，F1的基因对数与后基因型和表现型间的数量关系（理论上的预测）如下表。
非等位基因独立遗传时，
F1基因对数与F2基因型和表现型间的数量关系
|
F1等位基因对数 |
F1配子种类数 |
F1雌雄配子的组合数 |
F2基因型的种类数 |
F2纯合基因型的种类数 |
F2杂合基因型的种类数 |
完全显性时F2表现型的种类数 |
F2表现型的分离比例 |
|
n |
2n |
4n |
3n |
2n |
3n－2n |
2n |
（3∶1）n |
3．基因的自由组合规律在实践上的意义。
F2是按照育种目标选择杂种后代的有利时机，并能对符合育种目标的杂种后代的基因型和表现型及其比例做出预测。
四、遗传学数据的统计处理
三．概率的定义
所谓概率是指在反复试验中，预期某一事件的出现次数的比例，它是生物统计学中最基本的概念。
①相乘法则：两个（或两个以上）独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。
②相加法则：两个事件是非此即彼的或相互排斥的，那么出现这两个事件中某一事件的概率是两个各别事件的概率之和。
2．二项式展开
求某种事件组合出现的概率。计算公式为——二项分布的通项公式（不考虑出现顺序）：
五、用卡平方（x2）来测定适合度
实得比数符合理论比数的程度如何，可用一个指数即卡平方（x2）来表示。x2的定义为：
x2＝∑（实得数－预期数）2／预期数（∑为积加符号）
算出x2后，就查x2表（表中 n代表“自由度”，p是实得数与理论数相差一样大以及更大的积加概率）。当观察结果与理论预期值差异的概率p＞0.05时，说明差异不显著；当p＜0.05时，表明差异显著，应把假设的分离比否定；当p＜0.01时，表明差异极显著，有把握地把假设的分离比否定。
六、非等位基因之间的相互作用
1．互补基因
不同对的两个基因相互作用，出现了新的性状，这两个互作的基因叫做互补基因。
（1）鸡冠形状的遗传
P 玫瑰冠 × 豌豆冠
RRpp ↓ rrPP
F1 胡桃冠
RrPr
↓
F2 胡桃冠 玫瑰冠 豌豆冠 单冠
9R-P- ︰ 3R-pp ︰ 3rrP- ︰ lrrpp
其遗传特点是：①子代F1的性状不像任何一个亲本，而是一种新的类型。 ②F1自交得到的F2中，有四种类型，其比例为9︰3︰3︰1，子二代出现两种新的类型。（两个新性状之比为9︰1）
（2）香豌豆花色的遗传
P 白花 × 白花
CCrr ↓ ccRR
F1 红花CcRr
F2 红花 白花 白花 白花
9C-R- ︰ 3C-rr ︰ 3ccR- ︰1ccrr
其遗传特点是：①子代F1的性状不像任何一个亲本，而是一种新类型。②子二代有两种表型、其比例为9︰7（即新性状与亲本性状比为9︰7）。
2．修饰基因
有些基因可影响其他基因的表型效应，这些基因称修饰基因。据其作用，有加强其他基因的表型效应的称为强化基因；有减弱其他基因的表型效应的称为限制基因；有完全抑制其他基因的表型效应的称为抑制基因。下面以抑制基因为例——家蚕茧色遗传。
P 显性白茧 × 黄茧
Iiyy ↓ iiYY
F1 白茧IiYy
↓
F2 白茧 白茧 黄茧 白茧
9I-Y- ︰ 3I-yy ︰ 3iiY- ︰ 1iiyy
其遗传特点是：子一代表现为一个亲本的性状，子二代出现两种表型，其比例为13︰3。
3．上位效应
某对等位基因的表现，受到另一对非等位基因的影响，随着后者的不同而不同，这种现象称上位效应。
（1）隐性上位（家兔的毛色遗传）
P 灰色 × 白色
CCGG ↓ ccgg
F1 灰色CcGg
↓
F2 灰色 黑色 白色 白色
9C-G- ︰3C-gg ︰3ccG- 错误！链接无效。1ccgg
其遗传特点是：一对等位基因（Cc）中隐性基因（c）可掩盖另一对非等位基因的显性（G）和隐性基因（g）的表现。F2有三种表型，其分离比为：9错误！链接无效。3错误！链接无效。4。
（2）显性上位（燕麦外颖颜色的遗传）
P 黑颖 黄颖
Bbyy × bbYY
↓
F1 黑颖BbYy
↓
F2 黑颖 黑颖 黄颖 白颖
9B-Y- 错误！链接无效。3B-yy︰3bbY-︰1bbyy
其遗传特点是：一对等位基因（Bb）中的显性基因（B）可掩盖另一对非等位基因中的显性基因（Y）和隐性基因（y）的表现。F2出现三种表型，其比值为12错误！链接无效。3︰1。
七．复多位基因
1．概念
复等位基因是指位于同一基因座位中，一组等位基因的数目在两个以上，作用类似，都影响同一器官的形状和性质，有遗传上称复等位基因，如A→a1，a2，a3，…就构成一个复等位基因系列。对这一复等位基因系列来讲，每一个体只可能有其中的两个基因。
2．复等位基因的多态现象
在有一个复等位基因的系列中，可能有的基因型数目取决于复等位基因的数目。计算公式为：基因型数目＝n（n＋1）/2（n代表复等位基因数目）。其中纯合体数＝n，杂合体数＝n（n－1）/2，复等位基因的多态现象，增加了生物的多样性和适应性。
3．ABO血型
由三个复等位基因决定，分别为IA、IB、i，但IA与IB间表示共显性，它们对i都表现为显性，所以，IA、IB、i之间可组成6种基因型，但只显现4种表型。ABO血型系统的遗传，符合孟德尔定律。
4．Rh血型与母子间不相容
Rh血型最初认为是由一对等位基因R和r决定。RR和Rr为Rh＋，rr为 Rh－。现在知道Rh血型由18个以上复等位基因决定的。
Rh－个体在正常情况下不含Rh＋细胞的抗体，但在①Rh－个体反复接受Rh＋个体血液，就可能产生抗体。②Rh－母亲怀Rh＋的胎儿，在分娩时，Rh＋胎儿的红细胞有可能通过胎盘进入母体血液，使Rh－的母亲产生抗体，当怀第二胎时，胎儿为Rh＋，可造成胎儿死亡或生一个溶血症的新生儿。
5．自交不亲合
同类相抗，自交不育，保证了并花传粉受精。烟草是自交不育的，已知至少有15个自交不亲合基因，它们是S1，S2，S3，…，S15，构成一个复等位基因系列，相互无显隐关系。烟草的部分不亲合基因的作用如下表。
烟草的不亲合基本的作用
|
♂ ♀ |
S1、S3 |
S1、S2 |
S2、S3 |
|
S1S3 |
—— |
S1S3、S2S3 |
S1S2、S1S3 |
|
S1S2 |
S1S2、S2S3 |
—— |
S1S2、S1S3 |
|
S2S3 |
S1S2、S2S3 |
S1S3、S2S3 |
—— |
八、基因的连锁和互换及基因定位
1．基因的完全连锁
控制不同性状的非等位基因位于一对同源染色体的不同位置上，子一代杂合体在产生配子时，连锁基因连在一起不分离，随配子共同传递给后代，从而导致不同性状之间表现出完全连锁。
如果测交后代只有两种表型，比值为1︰1，没有重组类型出现，则可确定控制不同性状的非等位基因完全连锁。
2．基因的不完全连锁——基因互换
基因互换是指控制不同性状的非等位基因位于一对同源染色体的不同位置上，子一代杂合体在产生配子时，同步化进入减数分裂的全部性母细胞中，一小部分初级性母细胞的四分体时期，可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间对应节段的交换，一旦互换发生在连锁基因之间，使位于对应节段上的等位基因互换，以形成新的非等位基因间的连锁关系。由于F1每个发生交换的性母细胞最多只能产生一半重组型配子，另一半是亲本型配子。因此，F1测交后代重组类型明显少于亲本类型。如双杂合体测交后代为两两相等比值不同的4种表型后代；三杂合体如发生两个单交换，其测交后代为两两相等比值不同的6种表型后代；三杂合体个体如发生两个单交换、一次双交换，其测交后代为两两相等、比值不同的8种表型后代，其中双交换个体占比值最少。
交换率的计算，通过对测交后代统计结果求得：
交换率＝重组类型/（重组类型＋亲本类型）×100％
交换率×2＝发生基因互换的初级性母细胞的比值（％）。
3．基因定位
（1）两基因间在遗传学上的相对图距，交换率的大小反映出连锁基因之间的距离大小，通过交换率的测定，即可以确定基因在染色体上的排列次序和相对距离。遗传学上把交换率的“％”去掉，可作为两基因在遗传学上的相对图距。
（2）基因定位的方法 基因定位通常采用“三点测交”法，即用三杂合体跟三隐性个体测交，通过对测定子代表型及比例分析、计算三个连锁基因间的交换值，从而确定各个基因在同一条染色体上的次序和相对距离。
值得注意的两个问题：①两边的两个基因的相对距离＝两个单交换值之和＋两倍的双交换值。②两边的两个基因间的交换值＝两个单交换值－两倍的双交换值。
另外，不必计算交换值，可直接判断三个基因的次序，其方法为：用亲组合表型的基因次序与双交换表型的基因次序进行比较，发生交换的一对等位基因应位于三对等位基因的中间。
【解题指导】
例l 一对肤色正常的夫妇，他们生有一个正常儿子和一个白化病的女儿。该正常儿子长大后与一个白化女性患者婚配，生一个正常的子女的几率是
A 1/2 B 1/3 C 1/6 D 2/3
析 白化病是常染色体隐性遗传病，只有隐性致病基因纯合时方能表现出病症。故此，生有一个白化病女儿的正常夫妇均为显性杂合体（致病基因的携带者），杂合体（Aa）双亲的正常儿子是携带者的几率为2/3（2/3Aa），当其与女患者（aa）婚配，生一个患病的子女的几率应为2/3×1/2＝l/3。那么，生一个正常的子女的几率理应是l－1/3＝2/3。故D正确。
例2 某医院同一夜晚生出四个孩子，他们的血型分别为A型、B型、AB型和O型。由于工作人员疏忽，没有及时记录其父母的姓名。观测得四个孩子的父母的血型分别为：l号父母均为O型血，2号父母分别为AB和O型血，3号父母分别为A和B型血，4号父母均为B型血。请用有关遗传知识分别找出四个孩子的父母。
l号父母的孩子为 ；2号父母的孩子为 ；3号父母的孩子为 ；4号父母的孩子为 。
析 ABO血型是由三个复等位基因决定的，IA和IB间表现共显性，它们对 i表现为显性。所以，IA、IB、i之间可组成6种基因型，IAIB、IAi、IBIB、IBi、IAIA、ii，符合基因的分离规律遗传。故此，O型血的孩子肯定是一号父母所生；AB血型的孩子肯定是3号父母所生；B型血的孩子肯定是4号父母所生；A型血孩子肯定是2号父母所生。
例3 在玉米中，AB/ab与AB/ab杂交后代中双隐性类型的数目为全部子代的16％，这两个基因间的遗传图距是多少？
析 进行杂交的雌雄个体因交换率相等，分别产生的雌、雄配子各有四种，它们是AB、ab、aB、Ab。双隐性类型个体（aabb）是由雌配子ab和雄配子ab受精结合成合子而发育来的个体，aabb个体在全部子代中的比例应是雌配子ab和雄配子ab各占雌、雄配子总数比例的乘积。因此，ab雌雄配子的比例均为
例4 具有 TtGg（T＝高度，G＝颜色）基因型的 2个个体交配，其后代只有一种显性性状的概率是多少？
A 9/16 B 7/16 C 6/16 D 3/16
析 根据题意，首先明确一种显性性状是指T-gg和ttG-两种表型。产生 T-gg的概率是3/4T-×1/4gg＝3/16T-gg；产生ttG-的概率也是1/4tt×3/4G-＝3/16ttG-。而现在提出的问题是后代只有一种显性性状的概率是多少？显然，上述两种表型是两个互斥事件，故此，只有一种显性性状的概率应是两个互斥事件的概率之和，即3/16＋3/16＝6/16。故答案选C。
【巩固练习】
21．下列各组中不属于相对性状的是
A 水稻的早熟和晚熟 B 豌豆的紫花和红花
C 小麦的抗病和不抗病 D 绵羊的长毛和细毛
22．下列关于基因型与表现型关系的叙述中，错误的是
A 表现型相同，基因型不一定相同 B 基因型相同，表现型一定相同
C 在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同
D 在相同生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同
23．水稻某些品种茎杆的高矮是由一对等位基因控制的，对一个纯合显性亲本与一个纯合隐性亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中杂合体的几率是
A 0％ B 25％ C 50％ D 75％
24．用纯合红花豌豆与纯合白花豌豆杂交，F1全部为红花豌豆，让F1自交，所得到F2再全部自交，则F3中白花豌豆占F3总数的
A 1/3 B 3/8 C 2/5 D l/4
25．某兔与黑色短毛兔（BbRr）交配产仔26只，其中黑色短毛兔9只，黑色长毛兔4只，褐色短毛兔10只，褐色长毛兔3只。问该兔的基因型为
A bbRr B BbRr C bbRR D Bbrr
26．人类的多指是一种显性遗传病，白化病是一种隐性遗传病，已知控制这两种疾病的等位基因都位于常染色体上，而且都是独立遗传的。在一个家庭中，父亲是多指、母亲正常，他们有一个白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常或同时患两种疾病的几率分别是
A 3/4、1/4 B 3/8、l/8 C l/4、1/4 D l/4、1/8
27．番茄高茎（T）对短茎（t）为显性，圆形果实（S）对梨形果实（s）为显性（两对基因独立遗传）。现有两个纯合体亲本杂交后得到的F1与表型为高茎梨形果的植株杂交，其杂交后代性状及植株数分别为高茎圆形果120株，高茎梨形果128株，矮茎圆果42株，矮茎梨果38株。
这杂交组合的两个亲本的基因型为
A TTSS×ttSS B TTss×ttss C TTSs×ttss D TTss×ttSS
28．性状分离的准确表述是
A 杂交亲本具有的同一性状的相对差异
B 杂交子代个体间遗传表现的相对差异
C 杂种后代出现的不同相对性状
D 杂种后代出现的同一性状的不同类型
29．含有一对异质性等位基因的杂合体与隐性纯合体类型测交，可以验证下述几个方面，其中测交子代表现型及比例直接而真实地反映出来的方面是
A F1的遗传组成 B F1的基因行为
C F1的表现型 D F1的配子种类及比值
30．将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交，按基因自由组合规律，后代中基因型为AABBCC的个体比例应为
A 1/8 B 1/16 C l/32 D 1/64
A 1/4 B 1/3 C l/8 D 1/6
32．在果蝇测交实验中，如果重组型个体占测交后代总数的16％，则
A 雌果蝇初级卵母细胞在减数分裂时，有16％的染色单体未发生bCC：互换
B 雄果蝇初级精母细胞在减数分裂时，有16％的染色单体发生互换
C 雌果蝇初级卵母细胞在减数分裂时，有16％的染色单体发生互换
D 雄果蝇初级精母细胞在减数分裂时，有16％的染色单体未发生互换
33．位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c基因为完全显性。用隐性性状的个体与显性纯合体个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc︰AaBbCc︰aaBbcc︰AabbCc＝1︰1︰1︰1，则
A 基因A和C连锁，基因a与c连锁
B 基因A和B连锁，基因a与b连锁
C 基因B和C连锁，基因b与c连锁
D 连锁基因间有互换
34．两对基因均杂合的个体与双隐性个体杂交，其后代基因型的比例不可能是
A 1︰1︰1︰1 B 1︰1
C 9︰3︰3︰1 D 42︰8︰42︰8
35．一男孩血型为O型，其母为A，其父为B型，他的姐妹血型也为O型的几率是
A 1/16 B 1/8 C 1/4 D 1/2
36．分别为A和B型血的一对夫妇，有一个O型血的女儿，那么这对夫妇的其他三个孩子中至少有一个O型血的几率是
A 37/64 B 4/16 C 9/64 D 27/512
37．两只动物交配，其基因型均为AaBb，A和b位于同一染色体上。双亲的配子中都有20％是重组的，预期“AB”个体在子代中的百分率（AB个体表示其表型相当于双显性的）是
A 40％ B 48％ C 51％ D 66％
38．将灰身长翅（BbVv）雌果蝇与灰身长翅（BbVv）雄果蝇交配，预测它们的后代基因型为
39．右图为某家族关于白化病的系谱图，问Ⅱ3和Ⅱ5都是纯合体的几率为
A l/4 B 1/3 C 1/6 D 1/9
40．假设在减数分裂时发生交换，其结果是染色体重组，即组成有新组合基因的染色体，一次交换会产生多少重组的染色体？
A 1 B 2 C 3 D 4
41．在烟草种群中至少有15个自交不亲合基因（S1，…，S15），问：
（1）这个烟草种群的二倍体中，将至少有多少种不同的基因型？ 。
（2）雄性S1S2和雌性S1S3杂交，产生的合子基因型为 。
42．一对性状的遗传后代有两种表型类别，比值为35∶15，比较一下这个结果与理论比值3∶1的好适度？ 。
43．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上结有非甜粒的籽实，而非甜粒玉米果穗上找不到甜粒的籽实，这是因为 。
44．在单基因的遗传中，有哪几种分离比？
_____________，其中，不完全显性的分离比应为 。
45．鸡的蔷光冠是单片冠的显性，一个养鸡专业户认为他的蔷光冠鸡不纯，可能带有单片冠基因，他想淘汰这种鸡，你选择怎样的杂交组合鉴别 ，结果分析 。
46．假若一个女人，有四对基因是杂合的，有6对基因是纯合的，试问：
（1）她能产生多少种不同的卵子？ 。
（2）如果她的丈夫与她的遗传组成相同，他们的子女有多少种不同的基因型？
（3）如果父母双方某一对基因Aa都是杂合的，那么第一个孩子的这对基因也是杂合体的几率是多少？ 。
（4）如果他们有两个孩子，第一个孩子是Aa，第二个是aa的几率是多少？
（5）生了两个孩子后，第三个孩子是AA的几率又是多少？ 。
47．AaBbCcDdEe×aaBbCCDdee杂交，试计算其后代在下列情况下的几率：
在表型上：
（1）与第一个亲本相似的几率为 。
（2）与第二个亲本相似的几率为 。
（3）与两个亲本中任何一个相似的几率为 。
（4）与两个亲本均不相似的几率为 。
在基因型上：
（1）与第一个亲本相似的几率为 。
（2）与第二个亲本相似的几率为 。
（3）与两个亲本中任何一个相似的几率为 。
（4）与两个亲本均不相似的几率为 。
48．大约70个表型正常人中，有一个白化基因携带者。现有一个表型正常，双亲也正常，但有一个白化病的弟弟的女人，与一个无亲缘关系的正常男人结婚，问他们如果有一个孩子，而且为白化儿的几率是多少？；如果这个女人与其表型正常的表兄结婚，其子女患白化症的几率是多少？ 。
49．有三对基因的杂合体，A与B间的遗传图距为20，若此杂合体是下列两种排列时，分别产生的配子类型及比值如何？
（1）
（1）的情况是 。
（2）的情况是 。
50．在家鸡中，白色是由于隐性基因c和o的两者或任何一个处于纯合态所致，有色是要有两个显性基因C和O同时存在，今有下列交配：
白色 Ccoo × ccOO 白色
↓
F1有色
子一代（F1）用双隐性个体ccoo测交，作了许多这样的交配，得到的后代中有色68只、白色204只，问o-c间连锁吗？ 。
51．将基因型为Aabb的玉米的花粉，给基因型为aaBb的玉米的雌穗授粉，所得的籽粒，其胚乳的基因型为 。
52．果蝇的长翅（V）双残翅（V）为显性。有两管果蝇：甲管果蝇全部为长翅型；乙管果蝇既有长翅型，又有残翅型。已知这两管果蝇具有世代连续性。甲管果蝇可能是乙管的亲本，也可能是乙管果蝇的后代。
试问：
（1）若甲是乙的后代，己管中长翅果蝇的基因型是 ，残翅果蝇的基因型是
。甲管果蝇的基因型是 。
（2）若甲是乙的亲代，甲管果蝇的基因型是 ，乙管中长翅果蝇的基因型是
；残翅果蝇的基因型为 。
（3）通过鉴别雌雄性别得知，乙管内两种果蝇均有雌雄个体，则乙管果蝇是甲蝇的 。如果乙管内两种果蝇各为雌雄一方，则乙管果蝇是甲管果蝇的 。
（4）若用一次交配实验来鉴别两者世代关系，其最佳交配方式是 。判断依据是 。
53．猫的长尾与短尾是受一对等位基因（Dd）控制的。一只短尾雌猫的父本也是短尾型，但它的母本和同胞中的雌雄猫却是长尾型。
（1）这只猫的父本基因型为 ；母本基因型为 。
（2）这只短尾雌猫的基因型与父本基因型是否一样， ，理由是
。
（3）若用回交法判断出尾型性状的显隐关系，你采用的交配组合方式为
。如果回交后代有性状分离，则 为显性；如后代性状不分离，则 为显性。
54．鸡的毛腿（F）时光腿（f）是显性，豌豆冠（E）对单冠（e）为显性。现有A和B两只公鸡、C和D两只母鸡，均为毛腿豌豆冠。它们交配产生的后代如下：
C×A→毛腿豌豆冠 D×A→毛腿豌豆冠
C×B→毛腿豌豆冠，光腿豌豆冠 D×B→毛腿豌豆冠，毛腿单冠。
（1）这四只鸡的基因型为：A ；B ；C ；D 。
（2）D×B杂交后代中，毛腿单冠的基因型为 ；C×B杂交后代中，光腿豌豆冠的基因型为 。
55．黑色小鼠与白色小鼠杂交，F1全是灰色的，F1自交得到后代的F2代发生性状分离，即9灰︰3黑︰4白。请找出亲本F1和F2的基因型并指出非等位基因互作的关系。
P ；F1 ；
F2 ；属于 。
56．纯合体褐色的长耳狗与白色长耳狗杂交，后代杂种（F1）是白色的，F1自交，F2代分离比为12白色︰3黑色︰1褐色。请你找出亲本、F1、F2的基因型及非等位基因互作的关系。
P ；F1 ；
F2 ；属于 。
57．已知果蝇的e、f、s三个隐性基因位于同一条染色体上。取其三杂合体雌果蝇（EeFfSs）与三隐性体雄果蝇（eeffss）测交，其结果如下：
|
表型 |
EFS |
eFS |
efS |
eFs |
efs |
EfS |
Efs |
EFs |
总数 |
|
数目 |
67 |
8 |
68 |
347 |
73 |
368 |
10 |
54 |
1000 |
（1）上述八种表型中，属于双交换产物的表型是 ，双交换值为 。
（2）上述八种表型中，未发生基因交换的两种亲组合类型为 和 。
（3）三杂合体雌蝇进行减数分裂时，f与s间的单交换值为 。s与e间的单交换值为 。
（4）e、f、s三个基因在染色体上的排列顺序及遗传距离（图距）为 。
第三节 性别决定和伴性遗传
【知识概要】
一、性别决定
性别决定是指生物雌雄性别发展趋势的内在因素和方式。
1．细胞水平
生物性别的差异大都与性染色体组合方式有关，由性染色体组合方式不同决定性别的方式主要有两种：XY型和ZW型，两者比较如下表。
XY型与ZW型两种不同性别决定方式的比较
|
|
XY |
ZW |
|
♂ |
两条异型性染色体XY |
两条同型性染色体ZZ |
|
♀ |
两条同型性染色体XX |
两条异型性染色体ZW |
|
后代性别 |
决定于父方 |
决定于母方 |
|
动物类型 |
哺乳类、某些两栖类 双翅目和直翅目昆虫等 |
鱼类、两栖类、爬行类 某些鳞翅目昆虫等 |
2．分子水平
对人类来说，决定男性性别的并非是Y染色体，而是Y染色体的短臂上的睾丸决定基因（TDF），X染色体上无这个基因。TDF决定性别形成的大致过程为：
3．其他类型的性别决定
（l）受精与否决定性别 如蜜蜂雄性个体就是由未受精的卵细胞发育来的。
（2）环境影响决定性别 如海生蠕虫后
（3）基因差异决定性别 如玉米。
（4）环境对性别分化的影响。
①性逆转 表型改变，基因型不变，如雌性非芦花鸡，性逆转为雄性。
②日照长短对性别分化的影响 如大麻。在短日照、温室内，雌性的逐渐性转换成雄性。
③异性双胎的性别分化 如牛怀异性双胎、雌犊的性别分化受影响。
④环境不同的性别分化 如蜜蜂的受精卵可发育为蜂王，也可发育为工蜂，其主要靠环境和蜂王浆的影响。
二、伴世遗传
性染色体上的基因，总是限性别相联系，这种遗传方式称伴性遗传。
1．果蝇的伴性遗传
果蝇的伴性遗传是摩尔根1901年首先发现的，第一次把一个特定基因与一个特定的染色体联系起来。通过实验，摩尔根把果蝇的红眼和白眼的遗传方式总结出下列遗传图解：
① X＋X＋ × X＋Y →X＋X＋、X＋Y
② X＋X＋ × XWY →X＋XW、X＋Y
③ X＋XW × X＋Y →X＋X＋、X＋XW、X＋Y、XWY
④ X＋XW × XWY →X＋XW、XWXW、X＋Y、XWY
⑤ XWXW × X＋Y →X＋XW、XWY
⑥ XWXW × XWY →XWXW、XWY
2．人类的伴性遗传
（1）人类的红绿色盲、血友病为伴X隐性遗传病。红绿色盲、血友病的遗传与果蝇的红眼和白眼遗传方式相同。遗传系谱的主要特点为：①人群中男性患者远多于女性患者，在一些发病率低的系谱中，只有男性患者。②双亲无病，儿子可能发病，女儿则不会发病。③女性患者的儿子必患病。④系谱一般具有交叉遗传的特点。
（2）人类的抗维生素D佝楼病为伴X显性遗传。其系谱特点为：①人群中女性患者多于男性患者，前者的病情可较轻。②患者的双亲中，必有一个该病患者。③男性患者的后代中，女儿都将患病，儿子都正常。④女性患者的后代中，子、女都各有1/2的患病风险。
（3）人类男性外耳道多毛症是伴Y连锁遗传（或限雄遗传）。其特点是：患者均为男性，并且是父传子，子传孙，女性不会出现相应的遗传病症。
【解题指导】
例1 父母色觉正常，弟弟色盲的正常女人和一个正常的男人结婚，生一个色盲儿子的几率是多少？
A 1/4 B 1/8 C 1/16 D 1/2
析 隐性色盲致病基因和其正常显性基因都位于X染色体上。因此，色盲弟弟（XbY）的色盲致病基因来自于母亲，其父母表现正常，基因型分别为XBY和XBXb。据此推知，正常女子的基因型为XBXB和XBXb，当其为 XBXb时和正常男子婚配才有1/4的可能生出色盲的儿子。由于正常女子是XBXb的可能性为1/2，所以，生色盲儿子的总几率是1/2×1/4＝1/8。答案选B。
例2 分析其遗传类型，并回答问题：
供选择项的符号：
A 致病基因位于常染色体显性遗传病
B 致病基因位于常染色体隐性遗传病
C 致病基因位于X染色体显性遗传病
D 致病基因位于X染色体隐性遗传病
分析各遗传系谱，回答所属遗传类型。
（1）甲遗传系谱所示遗传病可能是 。
（2）乙遗传系谱所示遗传病可能是 。
（3）丙遗传系谱所示遗传病可能是 。
（4）丁遗传系谱所示遗传病可能是 。
析 做这类题要从典型系谱入手进行判断，基因不是坐落在常染色体上就是在性染色体上。首先看甲系谱图，系谱中的8和9号个体表现正常却生有一个患病的女儿，判断其为常染色体隐性遗传病（双亲 均为携带者），可排除X隐性遗传。两系谱图中，11号女患者有正常的儿子，可排除件X隐性遗传；4号男患者有正常的女儿，可排除伴X显性遗传；10和11号都患病却生有一个正常的儿子，可判断该病为常染色体显性遗传病。丁系谱中，7号女患者有正常儿子，5号男患者有正常的女儿，同理，可排除伴X隐、显遗传病；8和9号表现正常却有患病的子女，同理，可判断为常染色体隐性遗传病。最后分析乙系谱图，从系谱中的亲手代表现型上分析，不能排除上述四种遗传病的任何一种，因此，动图谱可能是四种遗传病中的任何一种。
答案 甲为B，已为A、B、C、D，丙为A，丁为B。
例3 某种雌雄异株的植物有宽叶和窄叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，窄叶由隐性基因b控制，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答：
（1）若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本基因型为 。
（2）若后代全为宽叶，雌、雄植株各半时，则其亲本基因型为 。
（3）若后代全为雄株，宽、窄叶个体各半时，其亲本基因型为 。
（4）若后代性比为1︰1，宽叶个体占3/4，则其亲本基因型为 。
析 首先，要了解可能涉及到的基因型即XBXB、XBXb（因Xb雄配子致死，故无 XbXb雌株）两种雌植株基因型：XBY、XbY两种雄植株基因型。根据题意：（1）后代全是宽叶雄株个体，其基因型应为XBY，XB来自母本，Y来自父本，说明雄雌亲本均产生了一种活性配子。所以，亲本基因型为XBXB、XbY。（2）后代全为宽叶，雌、雄各半。由于后代有雌雄株，说明雄性亲本产生两种活性配子，基因型应为XBY；后代没有窄叶雄株个体，说明雌性亲本没有产生带Xb的配子，所以，雌性亲本基因型应为XBXB。（3）后代全为雄株，宽、窄叶个体各半。后代无雌植株个体，说明雄性亲本基因型为XbY；后代宽、窄雄性个体各半，说明雄性亲本产生了XB和Xb两种比值相等的配子，可判断其基因型为XBXb。（4）后代性别比为1∶1，说明后代有雌性个体，就判断雄性亲本基因型应为XBY；后代有宽窄叶个体（包括雌雄），可推知雌性亲本产生了两种配子：XB和Xb，其基因型应用XBXb。
答案（l）XBXB、XbY；（2 XBXB、XB Y；（3）XBXb、XbY；（4）XBXb、XBY
【巩固练习】
58．正常女人具有的性染色体是
A XY B XX C YY D XO
59．对于人来说，来自两个卵的双胞胎
A 总是性别相同
B 性别相同或不同，但非常相像
C 性别相同或不同，和一般同胞相似
D 性别总是不同的
60．一视觉正常女子，她的父亲是色盲。这个女子与正常视觉的男子婚配（这个男子的父亲也是色盲），问这对配偶生出色盲的子女的几率是
A 0 B 1/2 C 1/4 D 1/8
61．眼睛棕色（A）对蓝色（a）为显性，位于常染色体上。一对棕眼、色觉正常的夫妇生有一个蓝眼色盲的儿子，若这对夫妇再生一个孩子，其基因型与母亲相同的几率为
A 0 B 1/2 C 1/4 D 1/8
62，某色盲男孩的父母、祖父母、祖父母中，除祖父是色盲外，其他人色觉均正常。这个男孩子的色盲基因来自于
63．右边人类某遗传病系谱图中，最可能的遗传方式为
A 常染色体显性遗传 B 常染色体隐性遗传
C X染色体显性遗传 D X染色体隐性遗传
64．带有白化病基因的正常男子与带白化基因和色盲基因的正常女子，他们的子女中男性表现正常的占子女总数的
A 3/16 B 9/16 C 1/16 D 1/8
65．关于色盲遗传病能传给后代的叙述中，正确的是
A 母亲色盲，儿子都色盲
B 父亲色盲，女儿都色盲
C 父亲色盲，儿子都色盲
D 母亲正常，不可能有色盲的儿子
66．有一对夫妇，男方患病，女方正常。他们的子女中，男孩无此病，女孩都是患者。这种病属于
A 常染色体显性遗传病 B 常染色体隐性遗传病
C X染色体上的隐性遗传 D X染色体上的显性遗传病
67．家猫有一基因“Orange”是性连锁的，而且是中间显性，即杂合体为玳瑁猫。一只玳瑁色的雌猫（Oo）和一只红色雄猫（oY）支配，生下的小猫应是什么毛色？（第三种颜色为斑纹色：OO、OY）
|
|
雌 |
雄 |
|
A |
玳瑁色 |
红色和斑纹色 |
|
B |
玳瑁色和红色 |
红色和玳瑁色 |
|
C |
玳瑁色和红色 |
红色和斑纹色 |
|
D |
红色和斑纹色 |
红色和斑纹色 |
68．家猫常染色体上有一基因“White”，表型为白色，是显性上位的基因；基因“Orange”是性连锁基因，O是斑纹色，o为红色，而杂合体为玳瑁色。一个白色雌猫与一个斑纹雄猫交配，出生的小猫是：l只红色雄猫，l只玳瑁雌猫，l只斑纹雌猫，l只白色雄猫，l只白色雌猫。问小猫的母亲的基因型为
A WWOo B WwOO C WwOo D Wwoo
69．男人A有一罕见的X连锁的隐性基因，表现的性状为A。男人B有一罕见的常染色体显性遗传病，它只在男人中表达、性状为B。仅通过家谱研究，你能区别这两种情况吗？
A 无法区别，因为男人A和男人B的后代都只有男性个体表现所指的性状
B 可以区别，因为男人A和男人B都不会有B性状的女儿
C 无法区别，因为男人A不会有表现A性状的儿子，而男人B儿子不一定有B性状
D 可以区别，因为男人A可以有表现A性状的外孙，而男人B不仅可以有表现B性状的外孙，还可以有表现B性状的孙子
70．表现型正常的一对夫妇生了一个既白化病又色盲的孩子。问：他们生一个不患病的孩子的几率为 ；生一个只患白化病孩子的几率为 ；生一个只患色盲的孩子的几率为 ，生一个两病兼发的孩子的几率为 ；生一个只患一种病的孩子的几率为 ；该夫妇若生有四个孩子的话，其中有一个是两病兼发的孩子的几率是 。
71．下图是涉及到两种遗传病的家系谱图，其中
（1）如果Ⅳ-1患有AD和SLR两种病症的几率为 。
（2）Ⅳ-2具有AD和SLR两种病症的几率为 。
（3）Ⅳ-1表现为AD病但没有SLR病症的几率为 。
（4）Ⅳ-2表现为AD病但没有SLR病症的几率为 。
第四节 细胞质遗传及其在育种上的应用
【知识概要】
一、细胞质遗传的特点
①遗传方式是非孟德尔式的。②F1通常只表现母方的性状。③杂交的后代一般不出现一定比例的分离。
二、高等植物叶绿体的遗传
1．紫茉莉的绿白斑的遗传
其特点为：不同枝条上的花朵相互受粉时，其后代的叶绿体种类完全决定于种子产生于哪一种枝条上，而与花粉来自哪一种枝条无关。
2．玉米的埃型条斑遗传
其特点是：①条斑植株作父本，正常植株作母本时，显示孟德尔式遗传。②条斑植株作母本，不论父本基因型怎样，其子代看不到典型的孟德尔式比数，显示出典型的细胞质遗传。
三、真菌类线粒体的遗传
核基因遗传遵循孟德尔式遗传，但杂交的后代性状跟核基因无直接关系而表现为细胞质遗传（如酵母菌的“小菌落”和链孢霉的“缓慢生长”要变型等）。
四、细胞质遗传在育种上的应用
玉米的“二区三系”制种，就是核质互作的一个例子。杂交制种过程如下：
（S）rfrf × （N）rfrf （S）rfrf × （N）RfRf
雄性不育系 ↓ ↓保持系 ↓ ↓
（S）rfrf （N）rfrf （S）Rfrf （N）RfRfj
雄性不育系 保持系 杂交种 恢复系
雄性不育系和保持系的繁殖 制造杂交种，同时繁殖恢复系
【解题指导】
例 一个玉米雄性不育植株，用对育性恢复基因（Rf）是纯合的粉授粉。杂交后产生的F1的基因型和表现型分别为
A （S）Rfrf和雄性可育 B （N）RfRf和雄性可育
C （N）Rfrf和雄性不育 D （S）rfrf和雄性不育
析 玉米雄性不育是核质互作的结果，只有其基因型为（S）rfrf时，植物个体才是雄性不育个体，育性恢复纯合体的基因型应为（N）RfRf。由于合子的细胞质几乎来自于母本，而核中的基因分别来自父母本。故此，（S）rfrf（♀）×（N）RfRf（♂）→（S）Rfrf（F1），为雄性可育。所以正确答案选A。
【巩固练习】
72．正反交在F1往往得出不同的结果，这可以是：①伴性遗传，②细胞质遗传，③母性遗传。将怎样用实验方法来决定属于哪一种范畴的遗传方式？
73．当紫茉莉花斑或花斑技作母本时，不论与白色、绿色、花斑株杂交，所得后代都是既有绿色，又有白色还有花斑株。试问这是如何形成的？
74．正常酵母菌正常菌落（a）与小菌落（A）交配二倍体合子的基因组成为Aa，试问Aa个体的单倍体后代的表现型是 。核基因组成是 。
第五节 生物的变异
【知识概要】
生物变异的类型包括三个：基因重组、基因突变和染色体变异。
一、基因突变
1．基因突变的类型
根据基因结构的改变方式不同，可将基因突变分为四种类型：
（1）点突变 由某位点一对减基改变造成的。其包括两种形式：转换和颠换。点突变的不同效应为：①同义突变；②错义突变；③无义突变；④终止密码突变。
（2）移码突变 某位点增添或减少1～2对碱基造成的。
（3）缺失突变 基因内部缺失某个DNA小段造成的。
（4）插入突变 基因内部增添一小段外源DNA造成的。
2．突变体的表型特性
突变对表型的最明显的效应，可分为：①形态突变；②生化突变；③致死突变；④条件致死突变。
3，突变发生的时期
突变可在个体发育的任何时期发生。突变发生在生殖细胞中，通过有性生殖必然引起后代遗传变化；突变发生在体细胞中，可引起某些体细胞遗传结构上的改变。突变发生的时期越迟，则生物表现出突变性状的部分越少。
4．基因突变的原因
基因突变是基因在渗变因素作用下，内部分子结构改变的结果。基因突变的分子机制可以概括如下表所示：
5．基因突变的特征
①普遍性。②随机性。③稀有性。④多方向性：一个基因可突变为一系列异质性的等位基因——复等位基因。但每一个基因突变的方向不是漫无限制的，如毛色基因，突变一般在色素的范围内。⑤可逆性。⑥多害少利性：但有害的突变在一定条件下转化为无害，甚至是有利的。
二、染色体变异
染色体变异分为两大类：染色体数目变异和染色体结构变异。
1．染色体数目变异
（1）染色体数目变异的常见类型如下表所示：
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类别 |
名称 |
符号 |
实例 |