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第18讲　生物的遗传和变异
考点一　生物的遗传物质
1.遗传和变异现象
　 　是生物的基本特征之一,是生物界普遍存在的生命现象。
考点清单 夯基础
遗传和变异
项目 概念 举例
遗传 亲代与子代之间表现出的连续性和相似性 母亲是双眼皮,孩子也是
双眼皮
变异 亲代与子代之间,以及子代不同个体之间存在　 　的现象 母亲是双眼皮,孩子是单眼皮
差异
蛋白质
2.细胞核中的遗传物质
(1)染色体、DNA和基因
DNA
基因
项目 特点 位置关系 数量关系
染色体 主要由 组成 基因位于 上,DNA位于 　 　上 一条染色体上有
　 　DNA分子,一个DNA分子上有
　 　基因
DNA 是主要的　 　,呈双螺旋结构
基因 有特定遗传效应的 　 　片段
蛋白质和DNA
遗传物质
DNA
DNA
染色体
一个
多个
易错警示　
①DNA不是生物体唯一的遗传物质,有些生物的遗传物质只有RNA,如某些病毒。
②并不是DNA上每一个片段都叫基因,还有一些与遗传无关的片段。
③染色体、DNA和基因的数量关系:染色体数目=DNA数目<基因数目。
④人成熟的红细胞和血小板中没有细胞核,所以它们的染色体数目为0。
(2)细胞核、染色体、DNA和基因、性状之间的关系
考点二　生物性状的决定
1.性状和相对性状
(1)性状:生物体的　 　、　 　和　 　等方面的特征统称为性状。比如狗的毛色、鸡的产蛋量、人的眼皮等。
(2)相对性状:在遗传学上,把　 　生物的　 　的不同　 　叫作相对性状。比如人的双眼皮和单眼皮、豌豆花的紫色和白色、鸡的玫瑰冠与单冠。
形态结构
生理特性
行为方式
同种
同一性状
表现形式
2.基因与性状的关系
生物体的性状主要是由　 　控制的,同时还受　 　的影响。
易错警示　
生物体的性状并不都是肉眼可见的,有些不能用肉眼直接观察,如人的血型。
基因
环境
3.基因经精子或卵细胞的传递
(1)图示
(2)染色体在生物的体细胞内　 　存在,因此基因也是　 　存在的。在形成生殖细胞时,通过细胞分裂,成对的染色体会一分为二,分别进入两个不同的生殖细胞中,因此生殖细胞内的染色体是　 　存在的。生殖细胞内的染色体是体细胞染色体数目的　 　,受精卵中染色体和体细胞内的染色体数目　 　。
(3)举例:果蝇体细胞的染色体数目是4对,则果蝇精子或卵细胞内的染色体的数目为　 　,果蝇受精卵内的染色体的数目是　 　。
成对
成对
成单
一半
一致
4条
4对
易错警示　
生物在有性生殖过程中染色体的变化图解
归纳总结
比较果实、种子各结构发育来源及基因组成
①父本基因组成是AA,母本基因组成是aa,则受精卵的基因组成为Aa,受精卵发育成胚,胚的基因组成是Aa。
②珠被来自母本的体细胞,基因组成是aa,故发育成的种皮的基因组成是aa。
③子房壁来自母本的体细胞,基因组成是aa,故发育成的果皮的基因组成是aa。
4.【知识补充】孟德尔的豌豆杂交实验
(1)孟德尔的豌豆杂交实验图解
(2)孟德尔对豌豆杂交实验的解释
①相对性状有显性性状和隐性性状之分,控制相对性状的基因有
　 　之分。
②在相对性状的遗传中,表现为显性性状的基因组成有　 　两种;表现为隐性性状的基因组成只有　 　一种。(用D、d分别表示显、隐性基因)
显性和隐性
DD、Dd
dd
③体细胞中的基因是　 　存在的,生殖细胞中只有成对基因中的　 　,子代体细胞中成对的基因分别来自亲代双方。
④如果子一代交配,不同基因的生殖细胞结合　 　,子二代的基因组成比为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,子二代的性状比为高茎∶矮茎=
3∶1。
成对
一个
机会均等
归纳总结
①遗传的规律如下:
AA×aa→Aa→全部表现为显性性状。
AA×Aa→AA∶Aa=1∶1→全部表现为显性性状。
Aa×Aa→AA∶Aa∶aa=1∶2∶1→显性性状∶隐性性状=3∶1。
Aa×aa→Aa∶aa=1∶1→显性性状∶隐性性状=1∶1。
②基因组成相同,性状不一定相同,性状的表现还受到环境的影响。性状相同,基因组成不一定相同,如表现出双眼皮的基因组成有Dd或DD两种。
③显性性状和隐性性状的判定方法
a.“无中生有”的性状是隐性性状:如父母都是双眼皮,生了一个单眼皮的孩子,单眼皮就是隐性性状。
b.“凭空消失”的性状是隐性性状:如高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代都是高茎(在大量样本下),矮茎性状好像“凭空消失”了,矮茎是隐性性状。
c.根据子代性状表现比例判断:在大量样本下,子代的性状表现比例为3∶1时,其中占1/4的为隐性性状。
④利用逆推法判断亲子代的基因组成:隐性性状的个体基因组成必为两个隐性基因,并且这对基因一个来自父方,一个来自母方,故可推知其亲代各有一个隐性基因,再根据亲代的性状表现,推出其基因组成。
考点三　人的性别决定
1.常染色体和性染色体
(1)人类染色体图谱
(2)人类染色体的数量及组成
细胞类型 男性 女性
体细胞 (染色体成 对存在) 22对常染色体+　 　 22对常染色体+　 　
生殖细胞 (染色体成 单存在) 22条常染色体+　 　或22条常染色体+　 　 22条常染色体+　 　
XY
XX
X
Y
X
2.性染色体的组成决定性别
女性只能产生含有　 　染色体的卵细胞,男性能产生含有　 　染色体的两种精子,且数量相等。若含X染色体的精子和卵细胞结合,受精卵的性染色体组成为　 　,将来发育成女性;若含Y染色体的精子和卵细胞结合,受精卵的性染色体组成为　 　,将来发育成男性。
X
X或Y
XX
XY
XX
XY
重难剖析　
①生男生女取决于哪种类型的精子与卵细胞结合。每一次生育都是独立的,不受上一次生育的影响,因此,每次生育,生男生女的概率均为50%。
②同卵双胞胎性别相同,相貌非常相似;异卵双胞胎性别可能相同,也可能不同,相貌差别大一些。
③父亲传给儿子的性染色体一定是Y染色体,传给女儿的性染色体一定是X染色体;母亲传给女儿和儿子的性染色体都是X染色体。
④儿子的X染色体一定来自母亲,Y染色体一定来自父亲,女儿的X染色体可能来自父亲,也可能来自母亲。
⑤假如一个性状总是由爷爷传给儿子,由儿子传给孙子,没有传给女儿或孙女,那么决定这个性状的基因最可能位于Y染色体上。
⑥性染色体并不只存在于生殖细胞中。
3.优生优育
(1)近亲:　 　血亲和　 　的旁系血亲。
(2)近亲结婚大大　 　了隐性遗传病的发病率。
直系
三代以内
提高
考点四　生物的变异
1.生物变异的类型
(1)根据变异能否遗传分为　 　的变异和　 　的变异。
可遗传
不可遗传
类型 引起变异原因 举例
可遗 传的 变异 由　 　的改变引起的变异,能够遗传给后代 玉米的果穗有黄色、红色
不可 遗传 的变异 单纯由　 　改变引起的变异,　 　影响到遗传信息, 　 　给后代 在野外工作者皮肤变得黝黑
遗传信息
环境条件
没有
不能遗传
有利
(2)根据变异是否有利于自身的生存分为　 　变异和　 　变异。
①有利变异:　 　生存的变异。例如作物的抗倒伏,细菌的抗药性。
②不利变异:　 　生存的变异。例如玉米的白化苗。
不利
有利于生物
不利于生物
2.变异的意义
(1)没有生物的变异,就没有生物对环境变化的适应。
(2)没有可遗传的变异,就不可能产生新的生物类型。
考点五　杂交育种与转基因育种
项目 杂交育种 转基因育种
概念 将两个或多个品种进行杂交、选择和培育,获得新品种的技术 将特定的外源基因转移并整合到动植物的基因组中,使其稳定遗传,从根本上改变这些动植物的遗传特性的技术
本质 基因重组 基因突变
举例 以长穗偃麦草(几乎完全不受条锈病的侵害)为主与普通小麦进行远缘杂交,培育成了小偃6号等抗条锈病、高产、优质的小麦新品种 ①将苏云金杆菌杀虫蛋白基因导入棉花细胞,获得了具有抗虫特性的转基因棉
②将环斑病毒衣壳蛋白基因导入番木瓜获得了能够抗环斑病毒的转基因番木瓜
易错字练习
聚焦湖南 知命题
命题点一　生物的遗传物质(省卷2年1考)
1.(2024湖南)下列是染色体、蛋白质和DNA的关系示意图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.DNA分子呈螺旋状
B.染色体是遗传物质的载体
C.染色体由DNA和蛋白质组成
D.每条染色体上有很多个DNA分子
D
2.(2022邵阳)如图是有关遗传知识概念图,下列说法正确的是( )
A.①是细胞质,③是遗传信息
B.生物性状由②控制,同时还受环境影响
C.人体所有细胞中染色体都是成对存在的
D.一个细胞中DNA的数量多于基因的数量
B
命题点二　生物性状的决定(省卷2年2考)
3.(2023常德)生物通过生殖和遗传维持种族的延续。下列关于人类遗传的说法错误的是( )
A.生男生女由母亲决定
B.DNA是遗传物质
C.子女的相貌和双亲相似属于遗传现象
D.精子中有23条染色体
A
4.(2023邵阳)豌豆豆荚的颜色绿色(B)对黄色(b)为显性。现将绿色豌豆(Bb)的花粉传授到黄色豌豆的柱头上,则当年黄色豌豆植株所结豌豆豆荚的颜色及种子中胚的基因组成是( )
A.绿色、bb
B.黄色、bb
C.绿色、Bb或bb
D.黄色、Bb或bb
D
5.(2024长沙)肤色正常和白化病是一对相对性状(由基因A、a控制)。一个白化病患者(其父母肤色正常)和一个肤色正常的人婚配,下列推测正确的是( )
A.白化病是由显性基因A控制的
B.该患者的子女一定患白化病
C.患者父亲的基因组成为AA或Aa
D.该患者的子女一定含a基因
D
6.(2023张家界)人的有耳垂和无耳垂是一对相对性状。有耳垂性状由显性基因A控制,无耳垂性状由隐性基因a控制,则无耳垂个体的基因组成是( )
B
命题点三　人的性别决定
7.(2023岳阳)从下列细胞染色体情况看,必为父子间基因传递桥梁的是
( )
B
8.(2023益阳)如图为雄果蝇体细胞染色体组成,以下可表示其精子染色体组成的是( )
A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
B.Ⅱ、Ⅳ、X、Y
C.Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ
D.Ⅱ、Ⅱ、Ⅳ、X
A
9.(2023湘潭)现代遗传学认为,染色体是遗传物质的主要载体。如图为唐氏综合征(又叫21三体综合征,即患者比正常人多了一条 21号染色体)患者体细胞内部分染色体的组成。下列叙述错误的是( )
A.染色体是由DNA和蛋白质组成的
B.正常人的体细胞内染色体是成对存在的
C.该患者体细胞内染色体组成为44条+XX
D.据图判断该患者的性别为女性
C
命题点四　生物的变异(省卷2年2考)
10.(2022益阳)水毛茛伸展在空气中的叶呈扁平状,浸在水中的叶呈丝
状,这一现象说明( )
A.生物性状不受基因控制
B.生物生存依赖环境
C.环境能够影响生物性状
D.生物能够影响环境
C
11.(2023常德)在丰富多彩的生物世界,蕴含着形形色色的变异现象。下列叙述不正确的是( )
A.玉米的白化苗属于不利变异
B.农业害虫的抗药性变异是农药引起的
C.父母都是双眼皮,子女可能是单眼皮
D.环境因素引起的变异也可能遗传
B
12.(2024湖南)果蝇的长翅、残翅受一对基因控制,如图甲、乙所示。研究者做了如下实验,选用一只长翅果蝇与一只残翅果蝇作为亲代,进行多次杂交,得到的子代(子一代)全为长翅。再让子一代长翅果蝇雌、雄个体进行杂交,得到的子代(子二代)果蝇的性状和占比如图丙所示。请回答问题。
(1)果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,长翅为　 　性状。
(2)亲代残翅果蝇的基因组成是图乙中的　 　(填序号)。
(3)图丙中,子二代果蝇的长翅与残翅的数量比是　 　,其中长翅果蝇的基因组成是图乙中的　 　(填序号)。
显性
③
3∶1
①或②
(4)从子二代中任取一只长翅果蝇,与多只残翅果蝇杂交。若其子代的长翅与残翅的比例约为　 　,则该长翅果蝇的基因组成是Aa;若其子代　 　,则该长翅果蝇的基因组成是AA。
(5)研究发现,将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养,会得到一些翅长接近长翅果蝇的成虫,这些成虫在正常环境温度下产生的后代又都是残翅果蝇。这说明生物的性状是由　 　共同作用的。
1∶1
全为长翅
基因组成和环境
命题点五　变异与育种
13.(2022常德)科学家利用神舟飞船搭载实验,选育出辣椒新品种“航椒Ⅱ号”,与普通辣椒相比增产约27%。这种育种方法属于( )
A.杂交育种
B.人工选择育种
C.诱变育种
D.基因工程育种
C
实战演练 赢中考
一、选择题
1.(2025安阳)如图表示基因、染色体、DNA、性状和细胞核等生物学名词之间的相互关系。下列说法不正确的是( )
A.①是生物的性状
B.②是细胞核中的遗传物质
C.③是遗传的控制中心
D.一条DNA分子上只有一个基因
D
2.(2025云南)马铃薯正常体细胞的细胞核中有12对染色体,下列相关叙述正确的是( )
A.其中有6对染色体来源于父本
B.叶肉细胞的细胞核内有24个DNA分子
C.体细胞的细胞核内有12对基因
D.不同花瓣细胞的染色体数目不同
B
3.(2025黑龙江)下列属于相对性状的是( )
A.狗的长耳和卷毛
B.小华的A型血和小丽的B型血
C.羊的长毛和卷毛
D.人的身高和体重
B
4.(2025河北)宋代《荔枝谱》记载“荔枝以甘为味,虽百千树莫有同者”。下列说法错误的是( )
A.甘味主要是由基因控制的
B.环境会影响荔枝的甘味
C.生物的变异是普遍存在的
D.荔枝的变异都可以遗传
D
5.(2025苏州)科学家将水母绿色荧光蛋白基因转入小鼠受精卵,获得能在紫外线下发光的转基因小鼠。下列相关叙述错误的是( )
A.转基因小鼠能发荧光说明生物性状受基因的控制
B.绿色荧光蛋白基因位于小鼠DNA上的特定位置
C.荧光小鼠的变异属于不可遗传的变异
D.荧光小鼠逃逸可能会有潜在安全风险
C
6.(2025许昌)如图为果蝇体细胞中的染色体(8条)和基因组成,其性别决定与人类相似。果蝇的体色分为灰身(A)和黑身(a),下列说法不正确的是( )
A.图示果蝇为雄性果蝇
B.图示果蝇的体色为灰身
C.果蝇的灰身和黑身是一对相对性状
D.果蝇的精子中含有2条染色体
D
7.(2025广东)黄瓜叶中的苦味物质可抵御虫害,有苦味和无苦味分别由B、b基因控制。基因组成均为Bb的黄瓜杂交,子代中能防虫的黄瓜个体理论上占( )
A.25% B.50%
C.75% D.100%
C
8.(2025连云港)两株高茎豌豆作为亲本杂交,产生子代情况如图所示,相关显性基因用D表示,隐性基因用d表示。下列说法错误的是( )
A.高茎是显性性状
C.矮茎豌豆的基因组成是dd
D.两亲本的基因组成均为DD
D
9.(2025成都)某昆虫的体色由一对等位基因控制,深色(基因用E表示)对浅色(基因用e表示)为显性,该昆虫的深色个体更易被天敌捕食。下列亲代组合中,子代被天敌捕食比例最小的是( )
A.EE和Ee B.Ee和Ee
C.Ee和ee D.ee和ee
D
10.(2025黑龙江)下列人体细胞中,可能不含X染色体的是( )
A.精子 B.受精卵
C.脑细胞 D.卵细胞
A
11.(2025云南)如图为某人的性染色体扫描电镜图,下列相关叙述正确的是( )
A.图中染色体为女性的性染色体
B.①为Y染色体,②为X染色体
C.①染色体来源于母亲
D.②染色体能遗传给女儿
C
12.(2025平顶山)有些人认为:生男还是生女,责任全在女性。关于“人的性别决定”,下列说法错误的是( )
A.男女性别也属于人的性状,与性染色体有关
B.生男生女取决于与卵细胞结合的精子的类型
C.父亲的X染色体既能传给女儿,也能传给儿子
D.从理论上讲,生男生女的概率相等
C
13.(2025宜宾)近年来,我国蓝莓产业快速发展的背后,是品种的不断改良和栽培技术的持续升级,“科技赋能”让曾经的高价水果“飞入寻常百姓家”。蓝莓品种能够改良成功,从根本上讲是因为改变了( )
A.生活环境 B.遗传物质
C.生活习性 D.生物性状
B
14.(2025黑龙江)下列方法使生物产生的变异属于不可遗传的变异的是
( )
A.化学药剂使细胞内染色体加倍
B.利用转基因方法获得转基因超级鼠
C.太空漫游后培育太空椒
D.水肥充足导致小麦麦穗大
D
15.(2025资阳)雁江柑橘新星“雁媛”在万众瞩目中成功“出道”,它是用爱媛作为父本,耙耙柑作为母本培育而来的,既遗传了耙耙柑好剥皮的优点,也遗传了爱媛汁水多的优势,具有果香独特、酸甜适度等特点。这种生物育种技术属于( )
A.转基因技术 B.杂交育种技术
C.克隆技术 D.组织培养技术
B
二、非选择题
16.(2025达州)大米是我国人民的主食之一,大米来自稻谷。育种专家通过选用抗虫野生稻(抗虫稻)和不抗虫栽种稻(感虫稻)进行杂交,最终获得稳定遗传的抗虫稻(如图甲),图乙为细胞核内遗传物质相关结构示意图。请完成下列小题(用A、a分别表示显性基因和隐性基因)。
(1)水稻的抗虫和感虫是一对相对性状,由DNA上有遗传效应的片段——
　 　(填图乙中的序号)控制。
(2)根据图甲判断　 　(填“抗虫”或“感虫”)是隐性性状。
(3)图甲中子二代出现抗虫稻的概率是　 　,其基因组成是图中的
　 　(填序号)。
③
感虫
75%
①③
(4)育种专家培育出稳定遗传的抗虫稻是　 　(填“人工”或“自然”)选择的结果。
人工
17.(2025烟台)氨甲酰磷酸合成酶1型(CPS1)缺乏症是一种罕见遗传病,婴儿病死率高。2025年5月,科研人员首次利用基因编辑技术在患病婴儿肝细胞中纠正致病基因,使其身体基本恢复正常。
(1)基因检测发现,患儿的致病基因来自表现正常的父母双方,由此可推测该遗传病是由　 　基因控制的,该基因在亲子代间传递的桥梁是
　 　。表现正常的父母生出患病的孩子,在遗传学上称为　 　。
隐性
生殖细胞(或精子和卵细胞)
变异
(2)纠正该致病基因是对肝细胞中的DNA进行操作,因为基因是
　 　,基因编辑后,患儿身体恢复正常,说明基因与性状的关系是　 　。
(3)若患儿成功治愈并长大成人,该致病基因能否传递给下一代 请说明原因:
　 　。
具有遗传效应的DNA片段
基因控制生物的性状
能;基因编辑仅修改肝细胞(体细胞)的基因,生殖细胞的基因未
改变,仍可能传递给后代
(4)实践应用 CPS1缺乏症患者氨基酸不能正常代谢,会在体内积累,对中枢神经系统造成影响。因此,患者需要限制饮食中　 　的摄入。现有的医疗条件下,有些罕见遗传病仍很难治愈,如何预防遗传病的发生 请提出合理化的建议:
(答出一条即可)。
蛋白质
进行遗传咨询(或产前诊断;或避免近亲结婚等)

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