内容正文:
26.基因位于染色体上和伴性遗传
一.知识整理:
XBXB , XBXb , XbXb
XBY , XBY
二.真题练习:
1. (2025·7) 摩尔根等人用果蝇进行杂交实验,证明了基因在染色体上。他们所用的科学方法是( )
A. 归纳法 B. 假说—演绎法 C. 荧光标记法 D. 同位素标记法
2. (2024·7) 摩尔根及其同事通过实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述错误的是( )
A. 用易饲养、繁殖快的果蝇作为实验材料 B. 通过测交实验验证了解释
C. 一条染色体有1或2个基因 D. 基因在染色体上呈线性排列
3. (2023·7) 基因主要位于染色体上。下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 基因在染色体上呈线性排列 B. 一条染色体上有多个基因
C. 染色体和基因的组成成分相同 D. 染色体是基因的主要载体
4. (2023·3) 右图为摩尔根等人研究并绘出的果蝇 X 染色体上一些基因的位置示意图,由图分析,正确的是( )
A. 说明一条染色体上有多个基因,且呈线性排列
B. 朱红眼基因和深红眼基因位于常染色体上
C. 红宝石眼和白眼是一对等位基因
D. 所有生物都有X 染色体
5. (2022·7) 验证基因在染色体上的科学家是( )
A. 孟德尔 B. 萨顿 C. 艾弗里 D. 摩尔根
6. (2025·7) 人类红绿色盲是一种由位于 X 染色体上的隐性基因控制的遗传病。一位患红绿色盲的男孩(不考虑任何变异),他的红绿色盲基因来自( )
A. 父亲 B. 父亲或母亲 C. 母亲 D. 父亲和母亲
7. (2025·1) 血友病是一种伴X染色体隐性遗传病。下列关于血友病遗传特点的叙述,错误的是( )
A. 患者中女性远多于男性 B. 正常男性的女儿均为正常
C. 女性患者的父亲必定携带致病基因 D. 男性患者的致病基因只能来自母亲
8. (2024·1) 女性红绿色盲基因携带者(XᴮXᵇ) 和男性红绿色盲患者结婚,所生儿子患病的概率是( )
A. 0 B. 25% C. 50% D. 100%
9. (2023·7) 抗维生素D 佝偻病是伴X 染色体显性遗传病。 一个患抗维生素D 佝偻病的男子与一个正常女子结婚,为预防生下患此病的孩子,该夫妇应该( )
A. 生男孩、女孩都行 B. 只生男孩 C. 生男孩、女孩都不行 D. 只生女孩
10. (2023·1) 一个基因型为XᵇY的红绿色盲男孩,其家族中均无红绿色盲患者。该男孩红绿色盲基因的遗传途径是( )
A. 祖父→父亲→男孩 B. 外祖母→母亲→男孩
C. 祖母→父亲→男孩 D. 外祖父→母亲→男孩
11. (2022·7) 下列关于人类性别决定的叙述,错误的是( )
A. 人类的性别决定方式是XY型 B. 女性的体细胞中不含Y染色体
C. 性染色体上的基因都与性别决定有关 D. 男性的体细胞中含有X染色体
12. (2022·1) 下列遗传病中不属于伴性遗传的是( )
A. 红绿色盲 B. 镰状细胞贫血 C. 血友病 D. 抗维生素D佝偻病
13. (2021·7) 一对基因型为XBXᵇ 和Xᵇ Y的果蝇杂交,正常情况下子代不可能出现的基因型是( )
A. XBY B. XᵇY C. XBXᵇ D. XBXB
答案解析
1. 答案:B
解析:摩尔根通过果蝇杂交实验发现白眼性状的遗传与性别关联,提出“控制眼色的基因在X染色体上”的假说,并通过测交实验进行验证,这属于假说-演绎法。
2. 答案:C
解析:一条染色体上有许多个基因。C选项“一条染色体有1或2个基因”是错误的。
3. 答案:C
解析:染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,而基因是有遗传效应的DNA片段。二者的组成成分不完全相同。
4. 答案:A
解析:图中显示一条X染色体上排列了多个基因,说明基因在染色体上呈线性排列。B错,图中基因都在X染色体上;C错,红宝石眼和白眼是位于同一条染色体上的非等位基因;D错,并非所有生物都有性染色体。
5. 答案:D
解析:摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。
6. 答案:C
解析:红绿色盲为伴X隐性遗传(设致病基因为b)。男孩的基因型为XᵇY,其Y染色体来自父亲,Xᵇ染色体只能来自母亲。因此致病基因一定来自母亲。
7. 答案:A
解析:伴X隐性遗传病的特点是男性患者多于女性患者,因为男性只要有一个致病基因就患病,而女性需要两个致病基因才患病。A选项“女性远多于男性”错误。
8. 答案:C
解析:母亲为携带者(XᴮXᵇ),父亲为患者(XᵇY)。遗传图解:儿子基因型为XᴮY(正常)或XᵇY(患者),概率各1/2。但题目问“所生儿子患病的概率”,即只要儿子是患者(XᵇY)的概率,为1/2。
9. 答案:B
解析:抗维生素D佝偻病为伴X显性遗传(设致病基因为D)。患病男子(XᴰY)与正常女子(XᵈXᵈ)结婚。后代中:女儿基因型全为XᴰXᵈ(患病),儿子基因型全为XᵈY(正常)。因此,为预防生下患病孩子,应选择生男孩。
10. 答案:B
解析:红绿色盲为伴X隐性遗传。男孩基因型为XᵇY,致病基因Xᵇ来自母亲。由于家族中无患者,说明母亲是携带者(XᴮXᵇ)。母亲的Xᵇ可能来自外祖父或外祖母,但外祖父正常(XᴮY),不可能提供Xᵇ,所以母亲的Xᵇ一定来自外祖母(XᴮXᵇ或XᵇXᵇ,但外祖母表型正常,故为携带者XᴮXᵇ)。因此,遗传途径是:外祖母(XᴮXᵇ)→母亲(XᴮXᵇ)→男孩(XᵇY)。
11. 答案:C
解析:性染色体上的基因并非都与性别决定有关,例如位于X染色体上的红绿色盲基因、血友病基因等与性别决定无关。与性别决定直接相关的是SRY等基因。
12. 答案:B
解析:镰状细胞贫血是常染色体隐性遗传病,不属于伴性遗传。红绿色盲、血友病是伴X隐性遗传,抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传。
13. 答案:D
解析:父本(XᵇY)产生Xᵇ和Y两种精子;母本(XBXᵇ)产生XB和Xᵇ两种卵细胞。随机结合后,子代基因型及比例为:XBXᵇ : XᵇXᵇ : XBY : XᵇY。即可能出现的基因型有:XBXᵇ(雌)、XᵇXᵇ(雌)、XBY(雄)、XᵇY(雄)。不可能出现XBXB。
三、 核心知识点归纳
1.基因位于染色体上的实验证据:摩尔根的果蝇杂交实验是证明基因在染色体上的经典实验,运用了假说-演绎法。
2.伴性遗传的概念与特点:掌握伴X隐性遗传(如红绿色盲、血友病)和伴X显性遗传(如抗维生素D佝偻病)的特点及遗传规律。
3.解题通用方法:画遗传图解(十字法)是解决此类问题最直观可靠的方法。
四、 易错点提醒
1. 实验方法区分:
1. 萨顿:提出“基因在染色体上”的假说,运用了类比推理法(基因和染色体行为存在平行关系)。
2. 摩尔根:证明“基因在染色体上”,运用了假说-演绎法(通过果蝇杂交实验验证)。
2. 伴X隐性遗传病特点:
5. 男性患者多于女性患者。
5. 男性患者的致病基因来自母亲,以后只能传给女儿(交叉遗传)。
5. 女性患者的父亲和儿子一定是患者。
3. 伴X显性遗传病特点:
5. 女性患者多于男性患者。
5. 男性患者的母亲和女儿一定是患者。
5. 正常女性的父亲和儿子一定正常。
4. 遗传概率计算:
5. 务必分清“患病男孩”和“男孩患病”的区别。
1. “患病男孩”:既要求患病,又要求是男孩,概率需要乘以1/2(性别概率)。
2. “男孩患病”:在已知是男孩的条件下患病的概率,只考虑男孩中的患病比例。
5. 最稳妥的方法是画遗传图解(十字法),列出所有可能组合后再进行计算。
27.DNA是主要的遗传物质
一.知识整理:
二.真题练习:
1. (2025·1) 艾弗里对 S 型肺炎链球菌的细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶或RNA 酶处理后,细胞提取物仍然具有转化活性;用DNA 酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性。上述实验结果可以证明( )
A. 蛋白质是遗传物质 B. RNA 是遗传物质
C. DNA 是遗传物质 D. DNA 酶是遗传物质
2. (2024·1) 格里菲思用肺炎链球菌和小鼠进行转化实验,此实验可以( )
A. 证明 DNA是遗传物质 B. 证明 RNA是遗传物质
C. 证明蛋白质是遗传物质 D. 推断加热致死的S 型细菌含有转化因子
3. (2023·1) 枯草杆菌具有不同类型,其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌种提取的某种物质,加入培养基中,培养不能合成组氨酸的枯草杆菌,结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是( )
A. 多肽 B. 多糖 C. 组氨酸 D. DNA
4. (2024·7) 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明遗传物质是( )
A. DNA B. RNA C. 蛋白质 D. DNA和蛋白质
5. (2023·7) 噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA是噬菌体的遗传物质。在该实验中, P 标记的部位是下图中的( )
A. ① B. ② C. ① 或② D. ①和②
6. (2022·7) 噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯用于标记T₂噬菌体DNA的同位素是( )
A. ¹⁸O B. ³⁵S C. ³H D. ³²P
7. (2025·7) 在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA 是主要的遗传物质
B. 没有细胞结构的生物,其遗传物质都是RNA
C. 有细胞结构的生物,其遗传物质都是DNA
D. 遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中
8. (2023·3) 新冠病毒和烟草花叶病毒的遗传物质都是( )
A. DNA B. RNA C. 蛋白质 D. 糖类
答案解析
1. 答案:C
解析:艾弗里实验的关键是分别用不同的酶处理S型菌提取物,只有用DNA酶处理后转化活性丧失,说明DNA是使R型菌转化为S型菌的物质,即DNA是遗传物质。
2. 答案:D
解析:格里菲思实验发现了“转化现象”,即加热杀死的S型菌中含有某种“转化因子”,能使R型菌转化为S型菌。该实验并未证明转化因子的化学本质。
3. 答案:D
解析:该实验模拟了肺炎链球菌的转化实验原理。将从能合成组氨酸的菌株中提取的DNA(遗传物质),加入到不能合成组氨酸的菌株中,使其获得了合成组氨酸的性状。因此,这种物质可能是DNA。
4. 答案:A
解析:赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验表明,进入细菌内部并指导子代噬菌体合成的是DNA,而不是蛋白质,从而证明DNA是遗传物质。
5. 答案:A
解析:³²P标记的是DNA(因为P是DNA的特征元素),DNA位于噬菌体的头部(①)。
³⁵S标记的是蛋白质(因为S是蛋白质的特征元素),蛋白质构成噬菌体的外壳(②)。
6. 答案:D
解析:DNA含有P元素但不含S元素,蛋白质含有S元素但一般不含P元素。因此,用
³²P标记DNA,用³⁵S标记蛋白质。
7. 答案:B
解析:没有细胞结构的生物主要是病毒。病毒的遗传物质是DNA或RNA。因此,“其遗
传物质都是RNA”是错误的,如噬菌体的遗传物质就是DNA。
8. 答案:B
解析:新冠病毒和烟草花叶病毒都是RNA病毒,其遗传物质是RNA。
三、 核心知识点归纳
1. 遗传物质的早期探索与肺炎链球菌转化实验:格里菲思实验证明了转化因子的存在;艾弗里实验证明了DNA是转化因子(即遗传物质)。
2.噬菌体侵染细菌实验:赫尔希和蔡斯的实验通过同位素标记法,将DNA和蛋白质分开标记,直接证明了DNA是遗传物质。
3. DNA是主要的遗传物质:“DNA是主要的遗传物质”是对整个生物界的概括,其含义是:绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒(如RNA病毒)的遗传物质是RNA。
四、 易错点与总结
1. 三个经典实验的结论:
1. 格里菲思(体内转化):证明S型菌中存在“转化因子”。
2. 艾弗里(体外转化):证明“转化因子”是DNA,即DNA是遗传物质。
3. 赫尔希和蔡斯(噬菌体侵染):直接证明DNA是遗传物质。
2. 标记元素的选择:
3. 标记DNA:用³²P(或³H,因DNA含P、H)。
3. 标记蛋白质:用³⁵S(或³H,因蛋白质含S、H)。
3. 关键区分:DNA含P不含S(特征性),蛋白质含S不含P(特征性)。
3. “DNA是主要的遗传物质”的理解:
3. “主要”体现在数量上:绝大多数生物(细胞生物和部分病毒)的遗传物质是DNA。
3. 有细胞结构的生物,其遗传物质一定是DNA。
3. 病毒(无细胞结构)的遗传物质是DNA或RNA。
4. 实验方法:
3. 艾弗里实验:采用了酶解法(蛋白酶、RNA酶、DNA酶)等直接分离并鉴定化学成分的方法。
3. 赫尔希和蔡斯实验:采用了同位素标记法(区分DNA和蛋白质)和离心分离法(区分噬菌体外壳和侵入细菌内部的物质)。
28.DNA的结构
一.知识整理:
二.真题练习:
1. (2025·7) 坐落于北京中关村高科技园区的DNA 模型雕塑,以简洁而独特的双螺旋造型吸引了很多人打卡。下列物质属于 DNA 分子结构成分的是( )
A. 蔗糖 B. 核糖 C. 脱氧核糖 D. 葡萄糖
2. (2022·7) 下图为DNA分子结构局部模式图,下列叙述错误的是( )
A. ①是磷酸
B. ②是核糖
C. ③是碱基
D. ④是氢键
3. (2024·1) 在一个双链 DNA分子中,含有30%的腺嘌呤,鸟嘌呤的含量应是( )
A. 10% B. 20% C. 30% D. 40%
4. (2023·7) DNA 分子中碱基排列顺序的千变万化,构成了 DNA的( )
A. 稳定性 B. 专一性 C. 特异性 D. 多样性
5. (2023·3) 双链DNA 分子中,碱基通过氢键连接成碱基对,其中与A 配对的碱基是( )
A. G B. T C. U D. C
6. (2023·1) 某双链 DNA分子中,鸟嘌呤(G) 占全部碱基的27%,则胞嘧啶(C) 占全部碱基的( )
A. 23% B. 27% C. 13.5% D. 54%
7. (2022·7) 下列关于DNA中碱基的叙述错误的是( )
A. 含有A、G、C、U四种碱基 B. 碱基排列在内侧
C. 遵循碱基互补配对原则 D. 碱基C与G配对
8. (2022·1) DNA 是由两条单链组成的,这两条单链按反向平行的方式盘旋成双螺旋。如果一条DNA 单链的碱基序列是5'—AGCTAC—3',那么它的互补链的序列是( )
A. 5'—AGCTAC—3' B. 5'—TGCTAG—3'
C. 5'—TCGATG—3' D. 5'—GTAGCT—3'
9. (2021·7) 在一个双链DNA分子中,含有35%的A(腺嘌呤),那么G(鸟嘌呤)的含量应是( )
A. 70% B. 35% C. 30% D. 15%
10. (2025·1) DNA 指纹技术可以为案件侦破工作提供证据,原理是不同人体内 DNA 分子的( )
A. 碱基种类不同 B. 所含的五碳糖和磷酸不同
C. 空间结构不同 D. 脱氧核苷酸排列顺序不同
答案解析
1. 答案:C
解析:DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖。核糖是RNA的成分。
2. 答案:B
解析:DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖,不是核糖。核糖是RNA的成分。
3. 答案:B
解析:根据碱基互补配对,A=T=30%,则A+T=60%。那么G+C=40%。又因为G=C,所以G=20%。
4. 答案:D
解析:碱基排列顺序的千变万化,使DNA分子储存的遗传信息容量巨大,这是DNA多样性的原因。
5. 答案:B
解析:在DNA双链中,A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对。
6. 答案:B
解析:根据碱基互补配对,G=C。G占27%,则C也占27%。
7. 答案:A
解析:DNA的碱基是A、T、C、G,不含U(尿嘧啶)。U是RNA的碱基。
8. 答案:C
解析:已知链:5'-A G C T A C-3';互补配对:A-T, G-C, C-G, T-A, A-T, C-G;得到互补链序列:3'-T C G A T G-5';将互补链按5'→3'书写:5'-G T A G C T-3'。这与选项D一致。
9. 答案:D
解析:A=T=35%,则A+T=70%。G+C=30%。又G=C,所以G=15%。
10. 答案:D
解析:DNA指纹技术的原理是每个人的DNA(脱氧核苷酸排列顺序)具有特异性。
三、 核心知识点归纳
1. DNA的化学组成:DNA的基本单位是脱氧核苷酸,由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基(A、T、C、G)组成。
2. DNA的双螺旋结构:
①碱基互补配对原则:A=T,G≡C。
②碱基数量关系:在双链DNA中,A=T,G=C;A+G=T+C;嘌呤总数=嘧啶总数;(A+T)/(G+C)比例在两条链和整个分子中一般相同。
③方向性:两条链反向平行。
3. DNA的特性:
· 多样性:碱基排列顺序千变万化。
· 特异性:每个DNA分子有特定的碱基排列顺序。
· 稳定性:双螺旋结构及碱基互补配对方式使结构稳定。
四、 易错点与总结
1. DNA与RNA的区分:
3. 五碳糖:DNA—脱氧核糖;RNA—核糖。
3. 碱基:DNA—A、T、C、G;RNA—A、U、C、G。
3. 结构:DNA通常双链;RNA通常单链。
2. 碱基计算万能公式:
3. 在双链DNA中:A=T,G=C;A+G=T+C。
3. 任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50%。
3. 公式:A+T+G+C=100%;A=T;G=C。
3. DNA的特性应用:
· 多样性:决定生物界的多样性。
· 特异性:用于身份鉴定(DNA指纹)、亲子鉴定。
· 稳定性:保证遗传信息稳定传递。
4. 方向性判断:书写DNA序列时,默认是从5'端到3'端。互补链不仅碱基配对,还要反向平行。做题时,先写出配对碱基,再反转序列。
29.DNA的复制
一.知识整理:
二.真题练习:
1. (2024·7) 下列关于DNA复制的叙述,错误的是( )
A. 以DNA两条链为模板 B. 解旋时需用到解旋酶
C. 是一种全保留复制 D. 特点是边解旋边复制
2. (2023·7) 下列关于真核细胞 DNA复制的叙述,错误的是( )
A. DNA的复制是以全保留的方式进行的
B. 碱基互补配对原则保证了复制的准确性
C. DNA 复制的过程中需要多种酶
D. DNA复制的结果使 DNA 数目加倍
3. (2023·1) 关于DNA分子的复制,下列叙述错误的是( )
A. 方式是全保留复制 B. 特点是边解旋边复制
C. 遵循碱基互补配对原则 D. 需要模板、原料、酶、ATP等
4. (2022·1) 下列关于DNA 复制的叙述,正确的是( )
A. 方式是半保留复制 B. 原料是4种核糖核苷酸
C. 均在细胞核内进行 D. 产物是RNA 分子
5. (2021·7) 下列关于 DNA 复制的叙述正确的是( )
A. 复制方式为全保留复制 B. 复制过程不需要能量
C. 复制过程为边解旋边复制 D. 复制过程不需要酶
6. (2025·1) DNA 复制后,子代 DNA 分子含有一条母链和一条子链,这种复制方式称为( )
A. 全保留复制 B. 半保留复制 C. 分散复制 D. 混合复制
7. (2023·3) 进行有丝分裂的细胞, DNA 分子的复制发生在细胞周期中的( )
A. 间期 B. 前期 C. 中期 D. 后期
答案解析
1. 答案:C
解析:DNA复制是半保留复制,不是全保留复制。全保留复制是假说中被否定的方式。
2. 答案:A
解析:同第1题,DNA复制是半保留复制。
3. 答案:A
解析:同第1、2题,方式是半保留复制。
4. 答案:A
解析:A正确。B错,原料是4种脱氧核苷酸;C错,真核细胞DNA复制主要发生在细胞核,但线粒体和叶绿体中也能进行;D错,产物是DNA分子。
5. 答案:C
解析:C正确,边解旋边复制是DNA复制的特点。A错,是半保留复制;B错,需要ATP供能;D错,需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。
6. 答案:B
解析:半保留复制的特点是每个子代DNA分子都由一条母链和一条新合成的子链组成。
7. 答案:A
解析:DNA复制发生在细胞分裂的间期,为分裂期做准备。
三、 核心知识点归纳
1. DNA复制的过程与特点:DNA复制是半保留复制,边解旋边复制,需要模板、原料、能量和酶等条件,遵循碱基互补配对原则。
2. DNA复制的条件与结果:理解半保留复制的概念和结果,明确复制发生的时期。
四、 易错点与总结
1. 复制方式:务必牢记是半保留复制,这是常考易错点。“全保留复制”是错误选项。
2. 复制特点:边解旋边复制。
3. 发生时期:细胞分裂的间期(有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期)。
4. 条件:
1. 模板:DNA的两条链。
2. 原料:4种游离的脱氧核苷酸。
3. 能量:ATP。
4. 酶:解旋酶、DNA聚合酶等。
5. 原则:碱基互补配对原则(A-T,G-C),保证了复制的准确性。
6. 结果:DNA分子数目加倍,形成两个完全相同的DNA分子。
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