遗传专升本基础知识题库精编与实战解析

引言

专升本考试是许多专科生提升学历的重要途径，其中遗传学作为生物学、医学、农学等专业的核心基础课程，其知识点繁多、概念抽象，常常成为考生备考的难点。为了帮助广大考生高效备考，本文精心整理了遗传学专升本考试的核心知识点，并结合历年真题和模拟题，提供详细的题库精编与实战解析。文章内容涵盖孟德尔遗传定律、染色体与遗传、基因突变与重组、群体遗传学等关键章节，每个知识点均配有典型例题和详细解析，旨在帮助考生巩固基础、掌握解题技巧，最终在考试中取得优异成绩。

一、孟德尔遗传定律

1.1 分离定律

核心概念：在形成配子时，成对的遗传因子（等位基因）彼此分离，分别进入不同的配子中。

例题：豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性。现有一株高茎豌豆自交，子代中高茎与矮茎的比例为3:1。请问亲本高茎豌豆的基因型是什么？

解析：

根据分离定律，高茎豌豆自交子代出现3:1的性状分离比，说明亲本高茎豌豆是杂合子（Dd）。
亲本基因型：Dd × Dd
配子类型：D 和 d
子代基因型及比例：DD（1/4）、Dd（1/2）、dd（1/4）
表现型比例：高茎（3/4）: 矮茎（1/4）= 3:1

实战练习：

人类ABO血型由三个等位基因（I^A、I^B、i）控制。若一对夫妇均为A型血，他们的孩子可能是O型血吗？为什么？
- 答案：可能。若夫妇基因型均为I^Ai，则孩子可能为ii（O型血）。
- 解析：A型血的基因型可以是I^AI^A或I^Ai。若双方均为I^Ai，则子代基因型比例为I^AI^A（1/4）、I^Ai（1/2）、ii（1/4），其中ii表现为O型血。

1.2 自由组合定律

核心概念：在形成配子时，控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。

例题：豌豆的黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性。现有黄色圆粒豌豆（YyRr）与绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交，子代表现型及比例是什么？

解析：

亲本基因型：YyRr × yyrr
配子类型：YyRr产生YR、Yr、yR、yr四种配子（比例1:1:1:1）；yyrr只产生yr配子。
子代基因型及表现型：
- YyRr（黄色圆粒）
- Yyrr（黄色皱粒）
- yyRr（绿色圆粒）
- yyrr（绿色皱粒）
比例：1:1:1:1

实战练习：

人类的多指（A）对正常指（a）为显性，耳垂（B）对无耳垂（b）为显性。一对夫妇，父亲多指有耳垂（AaBb），母亲正常指无耳垂（aabb），他们生一个孩子，孩子同时患两种病的概率是多少？
- 答案：1/4。
- 解析：父亲基因型AaBb，母亲基因型aabb。父亲产生配子AB、Ab、aB、ab（比例1:1:1:1），母亲只产生ab配子。子代基因型及表现型：
  - AaBb（多指有耳垂）
  - Aabb（多指无耳垂）
  - aaBb（正常指有耳垂）
  - aabb（正常指无耳垂）
  - 同时患两种病（多指且无耳垂）的概率为1/4。

二、染色体与遗传

2.1 性染色体与性别决定

核心概念：人类性别由性染色体决定，男性为XY，女性为XX。

例题：一对夫妇，父亲为红绿色盲（X^bY），母亲正常（X^BX^B），他们的儿子患红绿色盲的概率是多少？

解析：

红绿色盲为X连锁隐性遗传。
父亲基因型：X^bY
母亲基因型：X^BX^B
儿子从母亲那里获得X染色体，从父亲那里获得Y染色体。
儿子基因型：X^BY（正常）或X^bY（色盲），但母亲只提供X^B，所以儿子只能是X^BY（正常）。
答案：0。

实战练习：

人类的血友病（H）为X连锁隐性遗传。一对夫妇，母亲为血友病携带者（X^HX^h），父亲正常（X^HY），他们生一个女儿患血友病的概率是多少？
- 答案：0。
- 解析：女儿从父亲那里获得X^H，从母亲那里获得X^H或X^h。因此女儿基因型为X^HX^H（正常）或X^HX^h（携带者），不会患病。

2.2 连锁与交换

核心概念：位于同一条染色体上的基因往往连锁遗传，但同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，导致基因重组。

例题：果蝇的灰身（B）对黑身（b）为显性，长翅（V）对残翅（v）为显性。两对基因位于同一对染色体上。现有一灰身长翅果蝇（BbVv）与黑身残翅果蝇（bbvv）测交，子代中灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅的比例为1:1:1:1。请问这两对基因是否连锁？为什么？

解析：

若两对基因完全连锁，则测交后代只出现两种表现型（亲本型），比例为1:1。
若两对基因不连锁（位于不同染色体上），则测交后代四种表现型比例为1:1:1:1。
本题中测交后代比例为1:1:1:1，说明两对基因不连锁，符合自由组合定律。
答案：不连锁。

实战练习：

在果蝇中，灰身（B）对黑身（b）为显性，长翅（V）对残翅（v）为显性。两对基因位于同一对染色体上。现有一灰身长翅果蝇（BbVv）与黑身残翅果蝇（bbvv）测交，子代中灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅的比例为4:1:1:4。请问这两对基因是否连锁？为什么？
- 答案：连锁，且发生了交换。
- 解析：测交后代比例不等于1:1:1:1，说明两对基因连锁。亲本型（灰身长翅和黑身残翅）比例高（4+4=8），重组型（灰身残翅和黑身长翅）比例低（1+1=2），说明发生了交叉互换，重组率为20%。

三、基因突变与重组

3.1 基因突变

核心概念：基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。

例题：镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的。正常血红蛋白基因（Hb^A）的第6位密码子为GAG（谷氨酸），突变后变为GUG（缬氨酸）。请问这种突变属于什么类型？

解析：

正常基因：GAG（谷氨酸）
突变基因：GUG（缬氨酸）
碱基变化：A→U（在DNA中为A→T）
突变类型：碱基对的替换（点突变）。
答案：点突变（碱基替换）。

实战练习：

某基因的编码序列中，一个碱基对由A-T变为T-A，导致氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸。请问这种突变属于什么类型？对蛋白质功能的影响可能是什么？
- 答案：点突变（碱基替换）。可能影响蛋白质功能，因为谷氨酸和缬氨酸的化学性质不同，可能导致蛋白质结构改变。
- 解析：碱基替换可能改变密码子，从而改变氨基酸序列。若发生在关键区域，可能严重影响蛋白质功能。

3.2 基因重组

核心概念：基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。

例题：在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于什么类型的基因重组？

解析：

交叉互换发生在减数第一次分裂前期，同源染色体配对时。
这种重组属于同源重组（homologous recombination）。
答案：同源重组。

实战练习：

在细菌中，通过接合、转化、转导等方式，外源DNA进入细菌并与细菌DNA重组，这种重组属于什么类型？
- 答案：非同源重组（或基因工程重组）。
- 解析：细菌的基因重组不依赖于同源染色体，而是通过质粒、噬菌体等载体实现，属于非同源重组。

四、群体遗传学基础

4.1 哈迪-温伯格平衡

核心概念：在一个理想群体中，若满足无突变、无迁移、无选择、随机交配、群体无限大等条件，等位基因频率和基因型频率将保持稳定。

例题：在一个随机交配的大群体中，某基因座有两个等位基因A和a，频率分别为p和q（p+q=1）。若群体处于哈迪-温伯格平衡，基因型AA、Aa、aa的频率分别是多少？

解析：

根据哈迪-温伯格定律，基因型频率为：
- AA：p²
- Aa：2pq
- aa：q²
答案：AA为p²，Aa为2pq，aa为q²。

实战练习：

在一个群体中，等位基因A的频率为0.6，a的频率为0.4。若群体处于哈迪-温伯格平衡，基因型AA、Aa、aa的频率分别是多少？
- 答案：AA为0.36，Aa为0.48，aa为0.16。
- 解析：p=0.6，q=0.4。AA=p²=0.36，Aa=2pq=2×0.6×0.4=0.48，aa=q²=0.16。

4.2 自然选择与进化

核心概念：自然选择是进化的主要机制，通过环境对个体的筛选，使适应环境的基因型频率增加。

例题：在某昆虫群体中，抗药性基因（R）对敏感基因（r）为显性。使用杀虫剂后，敏感个体（rr）死亡，抗药性个体（RR和Rr）存活。若初始群体中R的频率为0.2，r的频率为0.8，选择后R的频率是多少？

解析：

初始基因型频率：RR=0.04，Rr=0.32，rr=0.64。
选择后，rr个体死亡，存活个体为RR和Rr，总存活率为0.04+0.32=0.36。
选择后R的频率 = (RR个体数 + Rr个体数的一半) / 总存活个体数 = (0.04 + 0.³²⁄₂) / 0.36 = (0.04 + 0.16) / 0.36 = 0.20 / 0.36 ≈ 0.556。
答案：约0.556。

实战练习：

在一个群体中，等位基因A的频率为0.5，a的频率为0.5。若选择对AA个体不利，使其适合度降低为0.8，而Aa和aa的适合度均为1，选择后A的频率是多少？
- 答案：约0.476。
- 解析：初始基因型频率：AA=0.25，Aa=0.5，aa=0.25。选择后，AA适合度为0.8，Aa和aa为1。选择后总适合度 = 0.25×0.8 + 0.5×1 + 0.25×1 = 0.2 + 0.5 + 0.25 = 0.95。A的频率 = (AA个体数×1 + Aa个体数×0.5) / 总适合度 = (0.25×1 + 0.5×0.5) / 0.95 = (0.25 + 0.25) / 0.95 = 0.5 / 0.95 ≈ 0.526。注意：这里计算的是选择后的基因频率，但题目要求选择后A的频率，实际应为0.526。但根据常见题型，可能需要重新计算。正确计算：选择后AA频率 = 0.25×0.8 / 0.95 ≈ 0.2105，Aa频率 = 0.5 / 0.95 ≈ 0.5263，aa频率 = 0.25 / 0.95 ≈ 0.2632。A的频率 = AA频率 + 0.5×Aa频率 = 0.2105 + 0.5×0.5263 ≈ 0.2105 + 0.26315 = 0.47365 ≈ 0.474。因此答案约为0.474。

五、综合实战题解析

5.1 综合题一

题目：人类的红绿色盲（X^b）和血友病（X^h）均为X连锁隐性遗传病。一对夫妇，父亲正常，母亲为红绿色盲和血友病的双重携带者（X^BX^bX^HX^h）。他们生一个孩子，孩子同时患两种病的概率是多少？

解析：

父亲正常，基因型为X^BYX^HY（假设两病基因独立）。
母亲为双重携带者，基因型为X^BX^bX^HX^h。
孩子性别未知，需分别计算男孩和女孩的概率。
男孩：从母亲那里获得X染色体，从父亲那里获得Y染色体。母亲X染色体有四种可能：X^BX^H、X^BX^h、X^bX^H、X^bX^h（比例1:1:1:1）。男孩基因型及表现：
- X^BYX^H：正常
- X^BYX^h：血友病
- X^bYX^H：红绿色盲
- X^bYX^h：同时患两种病
- 男孩同时患两种病的概率 = 1/4。
女孩：从母亲那里获得一条X染色体，从父亲那里获得X^B和X^H。女孩基因型及表现：
- X^BX^BX^HX^H：正常
- X^BX^BX^HX^h：血友病携带者（不患病）
- X^BX^bX^HX^H：红绿色盲携带者（不患病）
- X^BX^bX^HX^h：两种病携带者（不患病）
- 女孩患病概率为0（因为父亲提供正常基因）。
总体概率：假设男女比例1:1，则孩子同时患两种病的概率 = (¹⁄₂)×(¹⁄₄) + (¹⁄₂)×0 = 1/8。
答案：1/8。

5.2 综合题二

题目：在豌豆中，高茎（D）对矮茎（d）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性。现有高茎圆粒豌豆（DdRr）自交，子代中高茎圆粒：高茎皱粒：矮茎圆粒：矮茎皱粒的比例为9:3:3:1。若将子代中高茎圆粒豌豆全部自交，其子代中矮茎皱粒豌豆的比例是多少？

解析：

亲本高茎圆粒豌豆（DdRr）自交，子代基因型及比例：
- 高茎圆粒（DR）：9/16（包括DDRR、DDRr、DdRR、DdRr）
- 高茎皱粒（D_rr）：3/16
- 矮茎圆粒（ddR_）：3/16
- 矮茎皱粒（ddrr）：1/16
子代高茎圆粒豌豆的基因型及比例：
- DDRR：1/9
- DDRr：2/9
- DdRR：2/9
- DdRr：4/9
将这些高茎圆粒豌豆分别自交，计算每种基因型自交后代中矮茎皱粒（ddrr）的比例：
- DDRR自交：后代全为高茎圆粒，ddrr比例为0。
- DDRr自交：后代高茎圆粒（DDRR、DDRr）和高茎皱粒（DDrr），ddrr比例为0。
- DdRR自交：后代高茎圆粒（DDRR、DdRR）和矮茎圆粒（ddRR），ddrr比例为0。
- DdRr自交：后代高茎圆粒（9/16）、高茎皱粒（3/16）、矮茎圆粒（3/16）、矮茎皱粒（1/16）。
因此，只有DdRr自交会产生ddrr，其比例为1/16。
子代高茎圆粒豌豆中DdRr的比例为4/9，所以总体ddrr比例 = (⁴⁄₉) × (¹⁄₁₆) = ⁴⁄₁₄₄ = 1/36。
答案：1/36。

六、备考建议

系统复习：按照遗传学知识体系，从孟德尔定律到染色体遗传，再到基因突变和群体遗传学，逐步深入。
多做题库：通过大量练习题巩固知识点，尤其是历年真题和模拟题。
理解概念：遗传学概念抽象，需结合实例理解，如用豌豆、果蝇等经典实验辅助记忆。
总结规律：总结各类遗传题的解题规律，如概率计算、基因型推断等。
模拟考试：定期进行模拟考试，掌握时间分配和答题技巧。

结语

遗传学专升本考试虽然有一定难度，但只要掌握核心知识点，结合题库精编与实战解析，就能有效提升应试能力。本文提供的例题和解析旨在帮助考生深入理解遗传学原理，培养解题思维。希望考生们认真备考，最终在考试中取得理想成绩！