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第16章 生物的遗传和变异
第5节 遗传与转基因技术
1. 阐明生物的性状是由基因组成和环境共同决定的。
2. 收集、讨论杂交育种和转基因技术的资料，说出遗传信息改变与
生物变异的关系，认同杂交育种、转基因等技术促进了农业发展。
生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
1． 遗传实验表明，一般环境条件的变化不易使 发生改
变， 则容易受环境条件的影响。
2． 关系：表现型是 与 共同作用的结果。
基因型
表现型
基因型
环境条件
水毛茛是一种水生植物，它的叶生长在水中呈丝状，长
在水面上呈扁片状。这说明性状主要是由 共同决定
的。
基因组成和环境
遗传信息发生改变可以引起生物变异；杂交育种可培育
农作物新品种
1． 可遗传的变异：凡性状的变异能在后代 的叫作可
遗传的变异。可遗传的变异是由于 的改变产生的。
2． 不遗传的变异：不涉及遗传物质的改变，仅由外界 条
件直接作用于生物体的新陈代谢过程产生的结果的变异。仅仅由环境条
件所引起的变异是 的。
重复出现
遗传物质
环境
不遗传
野外地质工作者的皮肤较黑，该现象不会遗传给后代，
属于 的变异。
3． 变异的应用：利用对人有益的 来改良或培育新
品种。例如，人工选育、杂交育种、诱变育种等。
4． 杂交育种：是通过不同纯系品种 ，在其后代中选择、
纯化优良品种的方法。
不遗传
可遗传变异
杂交
转基因技术可以有目的地改变生物性状；转基因技术在
制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用
1． 转基因技术：是把一个生物体的特定 转移到另一个生
物体DNA中的生物技术。例如，细菌合成人胰岛素、“超级鼠”等。转
基因技术是现代生物技术的核心。
基因
2． 应用
（1）转基因技术与农业：利用转基因技术培育出一批抗虫、抗
病、耐除草剂的农作物新品种。例如，利用苏云金杆菌的杀虫蛋白基
因培育出的抗虫棉等；还可以用于改良作物的品质。
（2）转基因技术与制药：将控制某种蛋白合成的 转入另
一种生物体的 中，使这种生物能够产生治疗某种疾病的药
物。例如，生长激素、干扰素、凝血因子等。
基因
DNA
（3）转基因技术与遗传病诊治：用于遗传病诊断与治疗。例如，
苯丙酮尿症的诊断；遗传病治疗即通过转换患者细胞中损坏了的
或引入正常的基因，使其遗传病得到根治。
（4）转基因技术与环境保护：应用于环境治理。例如，转基因抗
虫农作物的培育成功，可以极大减少农药的使用等。
基因
科学家将蜘蛛丝蛋白基因转入家蚕的遗传物质中，培育
出的家蚕可吐出“蜘蛛丝”，其韧性远远优于天然蚕丝。在此过程中运用
的核心技术是 。
转基因技术
例 1 纯种红花金鱼藻（基因组成为 RR）与纯种白花金鱼藻（基因
组成为 rr）杂交，子一代在强光低温下开红花，而在遮阴高 温下开白
花。这说明了 （　D　）
A. 基因组成相同，性状一定相同
B. 性状相同，基因组成一定相同
C. 基因组成不同，性状一定不同
D. 性状与基因组成和环境条件有关
D
“基因组成相同，性状一定相同。”这种说 法不正确。
点拨1 遗传物质相同≠性状相同。因为生物的性状一方面受基因影
响，另一 方面又受环境条件的影响。
例 2 赣南脐橙，味道鲜甜，深受大家的喜爱。有人将其引进到外地
种植，果实甜度会大大降低。根据上述引种过程，下列推测不．合．理．的
是 （　C　）
A. 生物的变异是普遍存在的
B. 脐橙的这种变异为不遗传变异
C. 所有的变异对生物生存都有利
D. 果实甜度由基因和环境共同决定
C
“所有的变异对生物生存都有利。”这种 说法不正确。
点拨2 变异≠都有利于生物生存。因为生物的变异是随机的，有利变
异可以 使生物适应不断变化的环境，有利于生 物生存，不利变异不利
于生物生存。区 分有利变异与不利变异的关键在于变异 是否对生物个
体自身生存有利。
1． 关键词：可遗传的变异、不遗传的变异、杂交育种、转基
因技术。
2． 重要笔记
（1）生物的性状是由基因组成和环境共同决定的。
（2）人工选育、杂交育种、诱变育种、转基因育种等育种方式都
使生物体的遗传物质发生了改变。
（3）杂交育种是指两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一
起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，如培育杂交水稻等。
3． 本节重点
知识点1 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
1． [生活情境]普通白色家兔的毛色不会随环境温度发生变化，但
喜马拉雅白色家兔的毛色可随环境温度发生变化。下列分析正确的是
（　D　）
A． 性状的表现完全由基因决定
B． 性状的表现仅受环境的影响
C． 环境的改变一定会使性状表现发生变化
D． 性状表现是基因组成和环境共同作用的结果
D
知识点2 遗传信息发生改变可以引起生物变异；杂交育种可培
育农作物新品种
2． [生活情境]黑皮花生营养价值较高，是由普通花生经辐射选育
而成的，可留种使用。黑皮花生这种变异主要是因为改变了普通花生的
（　C　）
A． 生活环境
B． 生活习性
C． 遗传物质
D． 性状
C
3． [概念检测]下列属于可遗传变异的是（　B　）
A． 单眼皮手术变成双眼皮
B． 一对右利手夫妻生出了左利手孩子
C． 利用无光大棚种植韭黄
D． 经常打乒乓球使手眼协调能力提高
【题3解析】一对右利手夫妻生出了左利手孩子，这是由于遗传物质发
生改变引起的，这种变异能遗传给下一代,称为可遗传的变异。
B
4． [生活情境]同一株萝卜，根在地下的表皮是无色的，露出地面
的表皮却是浅绿色的。下列说法正确的是（　C　）
A． 表皮颜色仅受基因影响
B． 萝卜的遗传物质发生改变
C． 这种变异是不遗传的
D． 温度导致这一现象的发生
C
5． [实践应用]“杂交水稻之父”袁隆平院士带领团队培育出高产杂
交水稻，为解决全球的粮食问题作出巨大贡献。下列有关杂交水稻的叙
述，错．误．的是（　A　）
A． 杂交水稻的高产属于不遗传的变异
B． 高产杂交水稻的培育过程属于杂交育种
C． 培育过程需对杂交后代不断进行选择
D． 杂交水稻的性状会受到水肥等条件影响
A
知识点3 转基因技术可以有目的地改变生物性状；转基因技术
在制药、遗传病诊治和环境保护方面的应用
【主题】科学家将苏云金杆菌的杀虫蛋白基因转入棉花细胞，获得
了能产生杀虫蛋白的抗虫棉，提高了棉花的产量。请据此完成6～8题。
6． [教材改编]培育抗虫棉利用的生物技术是（　C　）
A． 克隆技术
B． 杂交技术
C． 转基因技术
D． 组织培养技术
C
7． [概念检测]该技术作用的对象是（　C　）
A． 蛋白质
B． 染色体
C． 基因
D． 细胞
C
8． [教材改编]下列有关抗虫棉及其培育过程的叙述，错．误．的是
（　B　）
A． 该培育过程遗传物质发生改变
B． 抗虫棉获得的抗虫性状不能够遗传给子代
C． 应用该技术可减少农药的使用
D． 抗虫棉的培育成功说明基因控制生物的性状
【题8解析】抗虫棉的抗虫性状是由抗虫基因决定的，可以遗传给后
代。
B
9． [核心素养]已知西瓜体细胞中含有11对染色体，西瓜的果肉
（生物学上属于内果皮）有红色和黄色之分，现有稳定遗传的纯种红色
果肉西瓜品种A和纯种黄色果肉西瓜品种B（果肉颜色受一对常染色体
上的基因B、b控制）进行杂交，子一代全为红色果肉。科学家还通过
如图所示三种不同的育种方式，获得了西瓜新品种。请回答：
(1)西瓜果肉的红色和黄色在遗传学上被称为一对 ，
从杂交实验的结果可以推断西瓜果肉的 是显性性状，子一代红
色果肉的基因型为 。
相对性状
红色
Bb
(2)在培育新品种E的过程中，仅仅需要提供小小的花粉粒，在无菌
条件下接种到培养基上就能发育成完整的植株，其采用的生物技术是植
物 。
组织培养技术
(3)无籽西瓜的出现是由于细胞内 的加倍而引起的
变异。植株a1中的卵细胞与植株b中的精子结合形成受精卵，受精卵中
的染色体数目为 条。
染色体数目
33
(4)新品种F的获得是通过植株a2和植株b杂交后选育，其利用的是
生物 （填“可遗传”或“不遗传”）的变异，除了杂交育种，人
类应用遗传和变异原理培育新品种的方法还有
（写出一种即可）。
可遗传
诱变育种（合理即
可）
练易错字词
　　1． 实践应用 中国农业科学院研究出油脂含量媲美大豆的新品种
水稻。该研究过程可能从本质上改变了水稻的（　A　）
A．遗传物质 B．生活环境
C．氨基酸结构 D．营养方式
A
　　2． 生活情境 “小儿猫叫综合征”是因为患者的5号染色体短臂缺
失，导致其喉部发育不良而出现猫叫一样的啼哭。这种变异（　B　）
A．不可遗传 B．可以遗传
C．是主动形成的 D．单纯由环境引起
B
　　3． 实验探究 对植物园里种植出的甲、乙两种花生果实的长轴长
度进行抽样测量，结果如图所示。下列叙述正确的是（　B　）
A．抽样时选择较饱满的两种花生果实
B．甲果实的长轴长度的平均值大于乙
C．甲果实的长轴长度都大于乙
D．样本间的差异主要是由环境引起的
B
　　4． 概念检测 科学家利用“太空育种”，培育出了各种新品种，其
中有一种“太空南瓜”重达288斤。下列变异与“太空南瓜”变异类型相同
的是（　C　）
A．马铃薯的地上部分变绿
B．微整形获得的双眼皮
C．一对白皮肤夫妇生出黑皮肤男孩
D．土壤肥沃处的小麦产量高
C
　　5． 教材改编 小麦育种专家李振声历时20多年，通过小麦与牧草
杂交实验培育出抗病、高产的小麦新品种。下列有关的叙述，错．误．的
是（　C　）
A．该育种过程是通过有性生殖实现的
B．小麦新品种所获得的变异属于可遗传的变异
C．小麦与牧草杂交产生的后代都具有抗病、高产的性状
D．小麦新品种的抗病、高产等性状表现还受环境的影响
C
　　【主题】番木瓜果实广受人们喜爱，但其生长一直受番木瓜环斑病
毒的严重威胁。华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，将有关抗
病基因转入番木瓜，成功培育出能抵抗该病毒的番木瓜“华农一号”（如
图）。请据此完成6～7题。
　　6． 实践应用 科研人员培育出具有抗病性状的“华农一号”，利用
的生物技术主要是（　C　）
A．发酵技术 B．克隆技术 C．转基因技术 D．太空育种
C
　　7． 实践应用 下列有关“华农一号”及其培育过程的叙述，正确的
是（　A　）
A．证明了基因控制生物的性状
B．图中组织培养属于有性生殖
C．获得的变异属于不遗传变异
D．利用的农杆菌没有细胞结构
A
　　8． 实践应用 “海水稻”是沿海滩涂和盐碱地开发利用的首选粮食
作物，开发海水稻具有极其重要的战略意义。下列叙述错．误．的是
（　A　）
A．海水稻的耐盐碱的优良性状是不遗传的
B．耐盐碱基因最可能位于细胞核中的染色体上
C．可以通过杂交或转基因等技术培育高产海水稻
D．耐盐碱基因使海水稻在盐碱环境中具有竞争优势
　　【题8解析】海水稻的耐盐碱的优良性状是由遗传物质改变引起
的，属于可遗传的变异。
A
　　9． 生活情境 新疆的哈密瓜因甜度大而闻名。有人尝试将其引种
到天津种植后，果实的甜度大大降低；再引种回新疆种植，果实又恢复
到以往的甜度。这说明（　D　）
A．环境引起甜度的变化不属于变异
B．甜度具有遗传性，不具有变异性
C．引种过程中遗传物质发生了改变
D．甜度受基因和环境的共同影响
D
　　10． 实践应用 优质家蚕品种对于丝绸业发展至关重要。下列方法
中，达．不．到．培育家蚕新品种目的的是（　A　）
A．改善家蚕的生活环境和饲料质量
B．将蚕卵带到太空中进行处理
C．通过人工选育培育新的变异类型
D．通过基因工程技术进行育种
A
　　11． 教材改编 棉花是重要的纺织原材料，在我国广泛种植。
请回答：
　　（1）我们通常说的“棉花”并不是花，而是棉桃成熟开裂后绽出的
棉纤维。由图一可知，棉桃是由花的 （填“子房”或“胚珠”）
发育而成的。由图二可以推测，棉花种子萌发时，所需的营养物质储存
在 中。
　　（2）研究人员将苏云金杆菌的Bt蛋白基因导入棉花细胞中获得了
抗虫棉，运用了 技术。棉花的这种能抗虫的变异是
（填“可以”或“不可以”）遗传的。
子房
子叶
转基因
可以
　　（3）为比较转基因抗虫棉与非转基因棉花产量，更好地进行田间
栽培管理，研究人员开展追踪研究。图三为我国主要棉产区试验田中亩
产量均值统计结果。
　　①棉花是重要的经济作物，长绒棉和短绒棉为一对
。前者纤维较长，品质较好；后者纤维粗短，不适合机器纺织。
　　②据图三可知，转基因抗虫棉的产量 非转基因棉花，且
在两年追踪中呈现稳定遗传的特点。
相对性
状
高于
　　③抗虫棉因其抗虫特性受到广泛关注。研究表明，种植转基因抗虫
棉的试验田中，对第2代棉铃虫一般无须喷药防治，但对第3、4代棉铃
虫幼虫超过每百株5头时应及时喷药防治。下列不．属．于．选择抗虫棉种植
的优势是 （单选）。
A．减少农药使用，降低环境污染
B. 提高棉花产量和品质
C. 完全免除田间病虫害管理
C
　　12． 核心素养 中国在太空水稻研究方面取得了显著进展。图一是
三种育种方法示意图，图二是某水稻育种过程示意图。请回答：
　　（1）如图一中的①所示，经卫星搭载的普通水稻（穗短）低产种
子，在返地种植时，出现了一些穗长的高产水稻，这是由于在太空条件
下，使种子的 发生改变引起的，这种变异属于
（填“可遗传的变异”或“不遗传的变异”）。
遗传物质
可遗传
变异
　　（2）科研人员利用其中一株穗长的水稻与普通穗短水稻进行如图
二所示的杂交实验：子一代全为穗长的水稻，子二代既有穗长的水稻又
有穗短水稻。分析图二可知：子二代中，穗长水稻的基因型为
（相应基因用E、e表示），穗短水稻理论上应为 株。
EE或
Ee
800
　　（3）水稻花很小，自然状态下很难用人工授粉的方法培育杂交种
子，袁隆平团队偶然发现一株雄性不育的野生水稻，利用其与普通水稻
杂交，培育出了高产杂交水稻。该育种方法对应图一①②③中
的 （填序号）。
②
　　（4）科研人员研究发现：穗长水稻的硒、铁、锌等矿质元素含量
明显高于普通水稻，但同种穗长水稻在不同地区种植后，水稻中的矿质
元素含量差异较大，这说明性状的表达还受到 的影响。
环境

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