在高中生物教材的遺傳基本定律、有絲分裂、減數(shù)分裂、基因的本質(zhì)、基因的表達等章節(jié)中，存在著許多的數(shù)量關系�，F(xiàn)將它們進行整理、比較、總結(jié)和歸納，找出各自的內(nèi)在聯(lián)系，類比發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這樣有利于加強學生對一些重要的生物學知識的理解，培養(yǎng)學生分析問題、快速靈活解決問題的思維能力，從而提高生物學習的效率。
1． 11規(guī)律
在綠色植物進行光合作用過程中，吸收CO2的摩爾數(shù)與釋放O2的摩爾數(shù)之比為1：1。
在進行有氧呼吸過程中，吸收O2的摩爾數(shù)與釋放CO2的摩爾數(shù)之比為1：1。
一個卵母細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生一個卵細胞，所以卵母細胞數(shù)與卵細胞數(shù)的比例為1：1。一個初級卵母細胞通過減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生一個次級卵母細胞，再通過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生一個卵細胞。
具有一對等位基因的生物個體，通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有2種，比例為1：1。具有兩對等位基因的生物個體，通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有4[22＝4]種，比例為1：1：1：1[（1：1）2＝（1：1）（1：1）＝1：1：1：1。
在整個雙鏈DNA分子中，腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目等于胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目，鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目等于胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目，即A：T＝1：1，C：G＝1：1。
在孟德爾利用豌豆進行一對相對性狀的雜交試驗中，雜種產(chǎn)生配子種類的比例、雜種測交后代的表現(xiàn)型比例、雜種測交后代的基因型比例均為1∶1。
XY型性別決定的生物，由于雄配子中含X的配子與含Y的配子之比為1：1，決定了群體中的性別比例接近于1：1。
例1．基因型為Aa的動物產(chǎn)生的雌雄配子的數(shù)量比是（ �。�
A．雌雄配子的數(shù)目相等 B．雌配子：雄配子為3：1
C．雌配子：雄配子為1：1 D．雌配子A：雌配子a為1：1
解析：Aa的植物產(chǎn)生雌配子的類型A：a＝1：1，雄配子的類型A：a＝1：1。但是對于生物界中同種生物來說，一般產(chǎn)生的雄配子數(shù)量多，而雌配子數(shù)量少，只有這樣才能保證受精作用順利地完成。
答案：D
例2．在哺乳動物睪丸中發(fā)現(xiàn)某些細胞中的染色體數(shù)目與精原細胞相同，染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為1：1。這些細胞可能是 �。ā 。�
A．初級精母細胞 B．次級精母細胞 C．精細胞 D．精子
解析：在減數(shù)分裂過程中，減數(shù)第二次分裂后期由于姐妹染色單體分開，染色體可以恢復到精原細胞中的數(shù)目，一條染色體上有一個DNA分子。
答案：B
例3．某一生物有四對染色體，假設一個初級精母細胞在產(chǎn)生精細胞的過程中，其中一個次級精母細胞在分裂后期有一對姐妹染色單體移向了同一極，則這個初級精母細胞產(chǎn)生正常精細胞和異常精細胞的比例為 �。ā 。�
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
解析：一個初級精母細胞通過減數(shù)第一次分裂后產(chǎn)生兩個次級精母細胞，次級精母細胞通過減數(shù)第二次分裂后產(chǎn)生四個精細胞。由于一個次級精母細胞在減數(shù)第二次分裂的后期有一對姐妹染色單體移向了同一極，那么這個次級精母細胞所產(chǎn)生的兩個精細胞異常。另一個次級精母細胞通過正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生了兩個正常的精細胞，所以正常精細胞和異常精細胞的比例為1：1。
答案：A
例4．某一生物有四對染色體。假設一個初級精母細胞在產(chǎn)生精細胞的過程中，其中一個次級精母細胞在分裂后期有一對姐妹染色單體移向了同一極，則這個初級精母細胞產(chǎn)生正常精細胞和異常精細胞的比例為 �。ā 。�
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．0：4
解析：原始生殖細胞（精原細胞）經(jīng)復制形成初級精母細胞；初級精母細胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成二個次級精母細胞；二個次級精母細胞經(jīng)減數(shù)第二次分裂分別形成2個精細胞。若其中一個次級精母細胞在分裂后期有一對姐妹染色單體移向了同一極，則產(chǎn)生了二個異常精細胞，而另一個次級精母細胞正常分裂形成二個正常精細胞，因此一個初級精母細胞可產(chǎn)生正常精細胞和異常精細胞的比例為1：1。
答案：A
例5．豌豆的高莖對矮莖是顯性，現(xiàn)進行兩株高莖豌豆間的雜交，后代F1中既有高莖豌豆又有矮莖豌豆，若F1中的全部高莖進行自交，則所有自交后代F2中的表現(xiàn)型之比理論上應為 �。ā 。�
A．3：1：5 B．5：1 C．9：6 D．1：1
解析：根據(jù)題目可說明高莖親本為雜合子，設顯性基因為A，隱性基因為a，則Aa×Aa→1/3AA、2/3 Aa，而1/3AA×AA→1/3AA，2/3 Aa×Aa→2/3×（1/4 AA、2/4 Aa、1/4aa）→1/6 AA、1/3 Aa、1/6 aa。故顯性性狀個體的比例為1/3＋1/6＋1/3＝5/6，隱性性狀個體的比例為1/6。
答案：B
例6．已知某一動物種群中僅有Aabb和AAbb兩種類型個體（aa的個體在胚胎期致死），兩對性狀遵循基因自由組合定律，Aabb：AAbb＝1：1，且該種群中雄雌個體比例為1：1，個體間可以自由交配，則該種群自由交配產(chǎn)生的成活子代中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例是 �。ā 。�
A．5/8 B．3/5 C．1/4 D．3/4
解析：本題可利用遺傳平衡定律進行計算。在自由交配的情況下，上下代之間種群的基因頻率不變。由Aabb：AAbb＝1：1可得A的基因頻率為3/4，a的基因頻率為1/4。根據(jù)遺傳平衡定律，子代中AA的基因型頻率是A的基因頻率的平方，為9/16，子代中aa的基因型頻率是a的基因頻率的平方，為1/16，Aa的基因型頻率為6/16，由于aa的個體在胚胎期致死，所以能溫度遺傳的個體AA所占的比例是9/16÷（9/16＋6/16）＝3/5。
答案：B
2 12345規(guī)律
對DNA分子結(jié)構(gòu)的小結(jié)：
一種結(jié)構(gòu)：DNA分子具有一種獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)
兩條單鏈：兩條脫氧核苷酸長鏈
三種物質(zhì)：磷酸、脫氧核糖、堿基
四種單位：腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸
五種元素：C、H、O、N、P
3 121規(guī)律
用高莖（DD）和矮莖（dd）豌豆雜交，F(xiàn)1植株自花傳粉所得到的F2中，F(xiàn)2中有4種組合方式，3種基因型，2種表現(xiàn)型。其中3種基因型中，DD：Dd：dd為1：2：1。因此本人把這一結(jié)論稱為“121”規(guī)律”。符合“121”規(guī)律的還有“一對同源染色體，兩條染色體，一個四分體”、“一個細胞，一個中心體，兩個中心�！钡�。通過染色體的復制，一個染色體，一個著絲點，兩個姐妹染色單體，兩個DNA分子。
其他的數(shù)字規(guī)律：
一個四分體＝一對同源染色體＝兩條染色體＝四條姐妹染色單體＝四個DNA分子
染色體的特點：染色體上沒有姐妹染色單體時，染色體：姐妹染色單體：DNA＝1：0：1；染色體上有姐妹染色單體時，染色體：姐妹染色單體：DNA＝1：2：2
在有絲分裂過程中，染色體和DNA的關系是：間期、前期、中期因同源染色體存在，染色體：DNA＝1：2，后期染色體分開，染色體：DNA＝1：1。
在減數(shù)分裂過程中染色體與DNA的關系是：減數(shù)第一次分裂過程中前期、中期、后期的染色體：DNA＝1：2；減數(shù)第二次分裂過程中前期、中期的染色體：DNA＝1：2，后期和末期的染色體：DNA＝1：1。
4 631規(guī)律
在DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程中，要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基稱為一個密碼子，決定一個氨基酸，mRNA是以DNA（基因）一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄生成的。所以，DNA分子堿基數(shù)：RNA分子堿基數(shù)：氨基酸數(shù)＝6：3：1。本人把這一結(jié)論稱做“631”規(guī)律。但要注意的是此比例是在不考慮基因的非編碼區(qū)及內(nèi)含子等因素時才成立的，在進行翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些�；蚧駾NA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。
例7．某蛋白質(zhì)由兩條多肽鏈組成含50個肽鍵，則控制合成此肽鏈的基因片斷中至少有多少個堿基 �。ā 。�
A．50個 B．100個 C．300個 D．312個
解析：兩條多肽鏈中有49個肽鍵，可知氨基酸數(shù)目為52個，根據(jù)“631”規(guī)律，基因片斷含堿基為52×6＝312個。
答案：D
例8．某基因片斷中含有5400個堿基，則由它控制合成的蛋白質(zhì)中最多含氨基酸多少種，肽鍵多少個（ �。�
A．20種、899個 B．900種、900個
C．20種、900個 D．20種、1800個
解析：基因片斷含堿基5400個，根據(jù)“631”規(guī)律，由它控制合成的蛋白質(zhì)最多含氨基酸數(shù)目為900個，已知構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸為20種，900多于20，因此組成該蛋白質(zhì)的氨基酸最多為20種；題中要求最多含肽鍵多少個，應考慮為形成一條多肽鏈，因此有肽鍵900－1＝899個。
答案：A
例9．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)，依次為（ �。�
A．33 11 B．36 12 C．12 36 D．11 36
解析：一條含有11個肽鍵的多肽是由12個氨基酸縮合形成的。mRNA上三個堿基決定一個氨基酸，則此mRNA分子至少含有的堿基36個，一個氨基酸需要一個tRNA轉(zhuǎn)運，共需要12個tRNA。
答案：B
例10．一段ｍRNA有300個堿基，其中A和G有120個，那么轉(zhuǎn)錄該mRNA的一段DNA分子中C和T的個數(shù)以及翻譯合成一條多肽時脫去的水分子數(shù)分別是（ �。�
A．129個、100個 B．180個、99個
C．300個、99個 D．300個、100個
解析：該段mRNA上的300個堿基中，A和G有120個，C和U就有180個。轉(zhuǎn)錄出該mRNA的一段DNA中的模板鏈中C和T有120個，互補鏈中的C和T就有180個。該mRNA翻譯的蛋白質(zhì)中有300÷3＝100個氨基酸，此過程脫水縮合失去100－1＝99個水分子。
答案：C
5 9331規(guī)律
用黃色圓粒（YYRR）和綠色皺粒（yyrr）豌豆雜交，F(xiàn)1植株自花傳粉所得到的F2中，F(xiàn)2中有16種組合方式，9種基因型，4種表現(xiàn)型。其中4種表現(xiàn)型中，黃色圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒為9：3：3：1。因此本人把這一結(jié)論稱為“9331”規(guī)律”。
另外，在利用孟德爾的遺傳定律推理生物個體基因型的過程中，要解除學生的定式思維，解讀好題干中給出的信息點，注意有時出現(xiàn)的不完全顯性、累加效應和某一基因型致死等現(xiàn)象，對于具有兩對等位基因的個體雜交產(chǎn)生后代表現(xiàn)型比例不是9：3：3：1，而可能出現(xiàn)為12：3：1或9：6：1或9：3：4或9：7等比例關系，來尋找突破口。要合理利用孟德爾的遺傳定律，化繁為簡，進行變式計算。
例11．具有兩對相對性狀（常染色體獨立遺傳）的純合體雜交得F1，F(xiàn)1自交得到 F2，F(xiàn)2中能穩(wěn)定遺傳的新個體占 F2中新類型的比例為 �。ā 。�
A．1/5 B．1/3 C．1/3或1/5 D．9/16
解析：具有兩對相對性狀（獨立遺傳）的純合體基因型可分別為AABB和aabb或aaBB和AAbb。當兩純合體基因型可為AABB和aabb時，根據(jù)“9331”規(guī)律，F(xiàn)2中新類型為單顯性（3＋3），其中能穩(wěn)定遺傳的為（1＋1），故此題答案為1/3；當兩純合體基因型為aaBB（單顯）和AAbb（單顯）時，F(xiàn)2中新類型應為雙顯性（9）和雙隱性（1），所以能穩(wěn)定遺傳的新個體占F2新類型的比例為2/10。
答案：C
例12．假定基因A是視網(wǎng)膜正常所必需的，基因B是視神經(jīng)正常所必需的�，F(xiàn)有基因型為AaBb的雙親，他們生育視覺正常的孩子的可能性是 �。ā 。�
A．3/16 B．4/16 C．7/16 D．9/16
解析：據(jù)題意可知，視網(wǎng)膜、視神經(jīng)必須都正常，視覺才正常。也就是說，只有同時存在基因A和B時，所對應的性狀才為視覺正常，其基因型為A B 。根據(jù)“9331”規(guī)律，“9”表示雙顯性，占9/16。
答案：D
例13．2003年10月發(fā)射的“神舟五號”在航天搭載實驗中，有一批基因型為BbCc的實驗鼠，已知B決定黑色毛，b決定褐色毛，C決定毛色存在，c決定毛色不存在（即白色）。則實驗鼠繁殖后，子代表現(xiàn)型黑色∶褐色∶白色的理論比值為 �。ā 。�
A．9：3：4 B．9：4：3 C． 3：4：9 D．4：9：3
解析：由題意可知，后代B C 類型毛色為黑色，占9/16；bb C 類型毛色為褐色，占3/16；B cc和bbcc類型毛色為白色，占4/16（3/16＋1/16＝4/16）。
答案：A
例14．牡丹的花色種類多種多樣，其中白色的是不含花青素，深紅色的含花青素最多，花青素含量的多少決定著花瓣顏色的深淺，由兩對獨立遺傳的基因（A和a，B和b）所控制；顯性基因A和B可以使花青素含量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加。若一深紅色牡丹同一白色牡丹雜交，得到中等紅色的個體。若這些個體自交，其子代將出現(xiàn)花色的種類和比例分別是 �。ā 。�
A．3種；9∶6∶１ B．4種；9∶3∶3∶1
C．5種；1∶4∶6∶4∶1 D．6種；1∶4∶3∶3∶4∶1
解析：本題考查基因的自由組合定律，側(cè)重考查子代個體的基因型和表現(xiàn)型，解題時要注意理解題干中“顯性基因A和B可以使花青素含量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加�！边@一句話的含義，否則就很容易出錯。關于子代的表現(xiàn)型可以這樣來理解：AABB、AaBB、AaBb、Aabb、aabb這五個個體花瓣顏色越來越淺。根據(jù)題中條件可知，純種深紅色牡丹同純種白色牡丹雜交后，后代的表現(xiàn)型為中等紅色、基因型為AaBb，那么讓其自交，在其后代中，基因型有9種，分別為1/16 AABB、2/16AABb、2/16 AaBB、4/16 AaBb、1/16AAbb、2/16Aabb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb。根據(jù)題中顯隱性關系，表現(xiàn)型有5種，分別為1/16 AABB ，2/16AABb與2/16 AaBB，1/16AAbb、1/16aaBB與4/16 AaBb，2/16Aabb與2/16aaBb，1/16aabb。因此子代5種表現(xiàn)型的比例為1：4：6：4：1。
答案：C
例15．一種觀賞植物，純合的藍色品種與純合的紅色品種雜交，F(xiàn)1全為藍色，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2為9藍：6紫：1紅。若將F2中的紫色植株用紅色植株授粉，則后代表現(xiàn)型及比例為（ �。�
A．2紅：1藍 B．2紫：1紅 C．1紅：1紫 D．3紫：1紅
解析：題中雖然只有花色這一相對性狀，但給出的分離比為9：6：1，顯然是兩對性狀的分離比，即花色由非同源染色體上兩對等位基因控制。根據(jù)自由組合定律的結(jié)論，藍色是雙顯性性狀，紫色是一顯一隱的性狀，紅色是雙隱性性狀。設這兩對等位基因為A與a，B與b，那么紅色植株基因型必然是aabb，花粉的基因型是ab。故F2中的紫色植株為1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。若將F2中的紫色植株用鮮紅色植株授粉，則后代表現(xiàn)型為紫色植株的占4/6（2/6Aabb＋2/6aaBb），后代表現(xiàn)型為鮮紅植株的占2/6aabb。
答案：B。
6 “一”與“多”規(guī)律
一個細胞就是一個生物體，這就是單細胞生物，如細菌、放線菌、藍藻、酵母菌、草履蟲、變形蟲、眼蟲、衣藻、硅藻等。
一個生物體由多個細胞組成，這就是多細胞生物，如大多數(shù)的動植物、青霉、曲霉、蘑菇、木耳、靈芝等。
大多數(shù)生物體細胞中都是一個；有些特殊的細胞沒有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞、動物血小板、植物篩管細胞等；有些特殊的細胞含有多個細胞核，如植物個體發(fā)育過程中的多數(shù)胚乳核、脊椎動物的骨骼肌細胞含有幾十甚至幾百個獨立的細胞核。
大多數(shù)細胞只含有一個或兩個核仁，但也有少數(shù)細胞含有多個甚至上千個核仁，但也有一些細胞沒有核仁，如原核生物（細菌、放線菌、藍藻、支原體、衣原體等）的細胞。
肽鏈（鏈狀肽）中氨基酸數(shù)目，肽鏈數(shù)目和肽鍵數(shù)目之間的關系：縮合時失去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)－肽鏈數(shù)。一個氨基酸有一個或多個氨基和羧基。
一個DNA上有多個基因，一個基因可以轉(zhuǎn)錄形成多個mRNA，一個mRNA理論上只有一個起始密碼子。一條mRNA可以結(jié)合多個核糖體，合成多條肽鏈。一個性狀可以由一個或多個基因控制，而一個基因也可以控制一個或多個性狀。
一種tRNA只能識別和轉(zhuǎn)運一種氨基酸，而一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。
一種密碼子只能決定一種氨基酸，而一種氨基酸可能有一種或幾種密碼子。
一種B淋巴細胞能增殖分化成多種效應B細胞（漿細胞），一種效應B細胞只能分泌一種特異性抗體。一個抗原分子可以有一種或多種不同的抗原決定簇，一種抗原決定簇會刺激產(chǎn)生一種抗體，因此一種抗原對應一種或幾種抗體。
基因與性狀之間的復雜關系：在基因分離定律和基因自由組合定律中，一般是用一個基因控制一個性狀來說明一些現(xiàn)象的。實際上，在生物體內(nèi)，性狀和基因的關系并非一對一的那么簡單，許多情況下存在著十分復雜的關系，多因一效現(xiàn)象和一因多效現(xiàn)象就很廣泛地存在于動植物等生物之中。
多因一效：指某一性狀的表現(xiàn)是受多個基因控制的。例如玉米中正常葉綠素的合成就取決于50多個非等位基因，只要這些顯性基因中的任何一個基因發(fā)生變化，就會阻礙葉綠素的正常合成，從而導致白化苗的產(chǎn)生。又如果蠅中，至少有40多個非等位基因與果蠅眼睛色素的形成有關。
一因多效：指一個基因能夠影響到多個性狀的表現(xiàn)。例如控制豌豆紅花的基因決定著紅色素的產(chǎn)生，但這些色素不僅影響花的顏色，而且還影響托葉的顏色（也呈紅色）只是花的紅色性狀顯得更加突出。又如果蠅中的殘翅基因，不僅能使翅膀變得很小，而且使生殖器官的某些部位變形，甚至還會影響到幼蟲的生活力和成蟲的壽命等。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/130580.html
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