生物的遗传与变异知识点.doc

第15章 生物的遗传和变异
【知识梳理】
一、DNA是主要的遗传物质
1.定义：遗传是指后代与亲代的相似现象。
2.遗传的控制中心——细胞核，因为控制遗传现象的遗传信息储存在遗传物质（DNA）中，这些遗传物质主要存在于细胞核中。
3.染色体、DNA、基因以及三者之间的关系
（1）染色体是指利用染色技术对正在分裂的细胞进行染色，可以看到细胞内存在着一些能被碱性染料染成深色的物质。染色体的化学成分包括蛋白质、DNA（主要的遗传物质）。
（2）DNA分子是由两条长链状盘旋而成的规则的双螺旋结构。
（3）基因是指DNA上许多与遗传相关的片段。基因是控制生物性状的基本单位。
（4）三者间的关系：正常情况下，在体细胞内染色体是成对存在的，每条染色体包含一个DNA分子，DNA分子也是成对的，每个DNA分子上有许多基因(携带遗传信息的DNA的片段)。即：基因位于DNA上，DNA位于染色体上，染色体存在于细胞核中。
4.意义：一般情况下，同种生物所含有的染色体形态数目相同，因此，细胞内所包含的基因也是相对稳定的，从而保证了生物后代与亲代之间具有稳定的遗传信息。如:果蝇4对染色体，豌豆7对，玉米10对，水稻12对，人23对。
二、人的性状和遗传
1.性状：指生物体的形态、结构、生理特征和行为方式。如：鸡冠的性状，花的颜色，眼皮的单和双等。
相对性状：指同种生物同一性状的不同表现类型，如：小麦的高茎与矮茎，子叶的黄色与绿色，种子的圆滑与皱缩。
判断：狗的黄毛与卷毛（×）（不是同一性状）
狗的黄毛与牛的黑毛（×）（不是同种生物）
2.基因与性状
(1)基因控制着生物的性状，基因位于染色体上，在体细胞中是成对存在的所以基因也是成对存在的。
(2)相对性状分为显性性状和隐性性状；
(3)控制显性性状的基因叫显性基因,通常用大写英文字母表示（如A）；控制隐性性状的基因叫隐性基因（如a）。AA或Aa控制的性状为显性性状，aa控制的性状为隐性性状；因此，性状表现为隐性性状的概率低，表现为显性性状的概率高；生殖过程中，亲代的基因随着染色体传递给后代，并控制着后代性状表现。在科学研究中我们可以通过分析生物的性状来推知基因的组成。
(4)遗传图解:控制人双眼皮的基因用A表示，控制人单眼皮的基因用a表示，若女儿为单眼皮，父母均双眼皮，则这三口之家的基因组成为：女儿为aa,父亲为Aa,母亲为Aa。若母女都为双眼皮，父亲为单眼皮则：女儿为Aa,父亲为aa，母亲为Aa或AA(如右图所示)
三、人的性别决定
1.数目：23对
2.种类
（1）常染色体：和性别无关的染色体，有22对。
（2）性染色体：能决定个体的性别染色体，有1对。女性的两条性染色体是相同的用XX表示，体细胞的染色体组成表示为：22对常染色体+XX。男性的两条性染色体是不相同的用XY表示，体细胞的染色体的组成表示为：22对+XY。
应用实例：测定人的基因图谱时利用基因的成对存在的关系，每对染色体只需测定其中的一条即可，所以测定人体（无性别区分）的基因图谱只需测定人的23对染色体中的22条常染色体和X、Y两条性染色体共计24条染色体。男性因性染色体X、Y不同需要测24条，女性因性染色体X、X相同，只测一条X即可，所以女性测得染色体的数目为23条，比男性少一条。
3. 染色体的遗传规律
（1）在人的生殖过程中，经过一种特殊的方式的细胞分裂，使生殖细胞内的染色体数目减半，每对染色体中的一条分别进入不同的生殖细胞（其中的染色体不成对）。
（2）分裂后产生的精子和卵细胞内各含23条染色体（精子的染色体组成为22条常染色体+X或22条常人染色体+Y，卵细胞的染色体组成为22条常染色体+X），但通过受精作用精子和卵细胞细胞核融合在一起，受精卵中染色体又恢复为23对，23条来自母亲，23条来自父亲，因此，后代体细胞中具有来自父母双方的染色体。
（3）人类的遗传通过染色体（携带基因）在亲代与后代之间传递实现的。
4.性别决定
(1)含有X染色体的精子与卵细胞结合，形成受精卵的染色体组成是：22对常染色体+XX,将来发育成女孩。
(2)含有Y染色体的精子与卵细胞结合，形成受精卵的染色体组成是：22对常染色体+XY，将来发育成男孩。
(3)受精时，含X染色体的精子和含Y染色体的精子与卵细胞结合的机会是均等的，所以生男生女是随机的。同时也说明了人的性别也是由染色体上的基因决定的。
四、遗传和优生优育
五、生物的变异
1.定义：变异是指后代与亲代之间及后代的不同个体之间存在的差异现象（性状的差异）。
2.类型：可遗传的变异和不遗传的变异。
可遗传的变异是指由遗传物质（主要为DNA）的改变引起的，能遗传给后代。如：狗的毛色不同，金鱼是鲫鱼人工选择形成的，无子西瓜（染色体数目的改变），白化病，血友病（基因的改变）。
不遗传的变异是指由环境因素导致的，没有遗传物质的改变，不能遗传给后代。如：在野外工作人员的皮肤黑，种在肥沃土地上的小麦长势健壮。
根据对生物个体来说，又可以分为有利变异（如小麦的矮杆变异）和不利变异（如小麦的白化苗）。
3.意义：生物的变异有利于物种的发展和进化，各种有利变异会通过遗传不断地积累加强，不利的变异会被淘汰，使的生物群体更加适应周围的生活环境。
4.遗传变异的应用：
①逐代挑选变异，培育优良品种
②人工方法（用药物或紫外线照射），使染色体和基因发生改变产生新变异个体，获得新品种
③利用航天技术进行空间的技术育种
【例题解析】
【例1】“克隆”是英文clone的音译，是指人工诱导无性生殖，即不通过生殖细胞结合，由母体直接产生出新个体的生殖方式。1997年，英国克隆羊“多莉”培育成功，其大致方法如下：从母羊(甲)的体内取出成熟的乳腺细胞，提取出完整的细胞核；从母羊(乙)的体内取出成熟的卵细胞，去核；将甲的细胞核植入去核的卵细胞中，培育后将胚胎植入母羊(丙)的子宫中，发育后产生“多莉”。请分析回答：“多莉”羊的面部毛色与绵羊相似，原因是_____________________________________________________________。
解析：生物的主要遗传物质是DNA，DNA主要存在于染色体上，而染色体位于细胞核中。“多莉”羊的发育是在丙羊的子宫中，但它是由甲羊的细胞核和乙羊的细胞质组成的细胞发育而成，蕴含遗传信息的物质——染色体位于细胞核中。“多莉”羊的细胞核由甲提供。
答案：甲 遗传物质DNA位于染色体上，而染色体存在于细胞核中。“多莉”羊细胞内遗传物质来自甲羊的乳腺细胞核，因而面部毛色像甲。
【例2】子女的相貌总是与父母有许多相似之处，是因为( )。
A. 子女得到了父母的性状 B. 子女得到了父母的遗传物质
C. 子女得到了父母的染色体 D. 父母把自己的遗传物质复制了一份传给子女
解析：生物的性状是不能直接遗传的，遗传的是遗传物质。父母双亲把自己的遗传物质复制了一份，通过精子和卵细胞传给子女，由于遗传物质中贮存有遗传信息，子女的遗传信息表达出和父母相似的性状。
答案：D
【例3】一位母亲生了一儿一女双胞胎，这两个小孩来自于( )。
A. 一个受精卵 B. 一个卵分别与两个精子结合C. 两个受精卵 D. 两个卵与一个精子结合
解析：一个卵细胞和一个精子结合成一个受精卵，说明B和D的说法是错误的，若来自同一个受精卵，遗传物质相同，两个小孩的性别应相同。选项C才是正确的，两个卵与两个精子结合(一个含X的精子，一个含Y的精子)，两个受精卵各自发育成一个男孩和一个女孩。
答案：C
【例4】纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上却无甜玉米籽粒，原因是( )。
A. 甜是显性性状 B. 非甜是显性性状C. 相互混杂 D. 相互选择
解析：两种玉米间行互相授粉(玉米为风媒花植物)后，非甜玉米果穗上全表现为非甜，说明非甜是显性性状。甜玉米的果穗上出现非甜也说明了非甜是显性性状。含有非甜的显性基因生殖细胞授给甜玉米时，则表现非甜，若甜玉米自花传粉则表现出甜的性状。
答案：B
【例5】决定人有耳垂的基因B对决定无耳垂的基因b为显性，小明同学有耳垂，下列哪种说法正确?( )
A. 小明的基因一定是BB型 B. 小明的父母一定都是有耳垂的
C. 小明的父母至少有一个是有耳垂的 D. 小明的基因型一定是Bb型
解析：有耳垂的基因是BB、Bb两种类型，所以A和D都不对。有耳垂是一个显性性状，父母只要一个人有耳垂(BB或Bb)，小明同学就有可能是有耳垂的，所以B也不对。
答案：C
【例6】某种自花传粉植物连续几代只开红花，在一次突然性冰冻后，偶尔发现一株开白花，且其后代均开白花，这种变异是由于_________发生改变，属于_________变异。
解析：根据题意，该株出现白花性状，属于变异现象；且这种性状能够遗传，应属于可遗传的变异，由于外界条件的突然变化，从而导致遗传物质DNA发生变化。
答案：DNA 可遗传的
【例7】感冒病毒不断产生新的变异，对感冒药的抗性不断增强，这种变异是( )。
A. 不利变异 B. 有利变异 C. 退化 D. 由于用药引起的
解析：此题考查的是对有利变异和不利变异的理解。感冒病毒不断产生新的变异，对感冒药的抗性不断增强，这对感冒病毒来说，有利于它的生存，属于有利变异。
答案：B
【例8】禁止近亲结婚的目的是( )。
A. 防止遗传病的发生 B. 防止遗传病的传播C. 减少遗传病的发生几率D. 缩小遗传病发生的范围
解析：近亲结婚是指直系血亲和三代以内旁系血亲。由于近亲很可能从共同的祖先那里继承了同一个隐性致病基因，因而近亲结婚会增大隐性遗传病的发病几率。禁止近亲结婚则可以降低遗传病的发病几率，但不能防止遗传病的发生。
答案：C
随堂练习
1. 下列人的各种特征中，属于同一性状的是( )。
A. 黄皮肤和蓝眼睛 B. 双眼皮和大眼睛C. 高个子和胖子D. 单眼皮和双眼皮
2. “一母生九子，连母十个样。”这句俗语说明生物界普遍存在( )。
A. 变异现象 B. 繁殖现象 C. 遗传现象 D. 进化现象
3. 当一对基因中，一个是显性基因，一个是隐性基因时，生物表现出( )。
A. 隐性性状 B. 中间性状 C. 显性性状 D. 无规律
4. 父子的基因型都是Dd，则孩子母亲的基因型是( )。
A. DD B. Dd C. dd D. 三种都有可能
5. 某人是双眼皮，他的生殖细胞只有一种，那么他的基因组成是( )。
A. AA B. Aa C. aa D. aA
6. 在显微镜下有两个细胞，一个细胞核内有20条染色体(甲)，一个有23条染色体(乙)，以下推断中错误的是( )。(玉米的体细胞染色体数为20条)
A. 甲可能是玉米体细胞B. 乙可能是人类的生殖细胞
C. 如果甲是生殖细胞，那么该种生物的体细胞中染色体应有40条 D. 乙可能是某种生物的体细胞
7. 牛的体细胞中含有30对染色体，那么牛的卵细胞和受精卵细胞中分别含有染色体数是( )。
A. 15对，30对 B. 30对，30条 C. 30条，30对 D. 15对，30条
8. 基因组成的Dd的生物，关于d(隐性基因)和D(显性基因)的描述，正确的是( )。
A. D会遗传下去，d不会遗传下去 B. d控制的性状也会表现出来
C. D控制的性状不会表现出来 D. d不受D的影响，也会遗传下去
9. 绵羊的白色(A)对黑色(a)为显性，一对白羊交配后生下一只黑色小羊，这对白羊的基因型是( )。A. AA和Aa B. Aa和aa C. Aa和Aa D. AA和AA
10. 双眼皮是一种性状，这一性状是通过( )遗传给后代的
A. 生殖细胞 B. 卵细胞 C. 细胞质 D. 细胞膜
11. 克隆绵羊“多莉”是将白面绵羊的乳腺细胞核移植到黑面绵羊的去核的卵细胞中，形成重组细胞，后经过一系列培育而成的。根据遗传学原理，“多莉”面部毛色就是( )
A. 黑色 B. 白色 C. 黑白相间 D. 不能确定
12. 一只公羊体细胞中有AAEE基因，那么它的生殖细胞里的基因组成是什么样子的?( )
A. A B. EE C. AE D. Aa
13. 形成生殖细胞是：成对的染色体要分开，A 分别进入两个生殖细胞中，B同时成对的基因也随着染色体的分开而分离，C 同时进入某一生殖细胞中D。
请你选出错误的一项( )。
15. 关于基因的叙述，不正确的是( )。
A. 基因是遗传物质中决定生物性状的小单位 B. 一条染色体只有一个基因
C. 一对基因控制生物的一种性状 D. 成对的基因分别位于成对的两条染色体上
16. 人的生殖细胞中基因数目是体细胞中基因数目的( )。
A. 一半 B. 2倍 C. 相同 D. 无法比较
17. 一株高茎(DD)豌豆和一株矮茎(dd)豌豆杂交，后代都表现为高茎。若后代进行自花传粉，则受精卵的基因组成可能有( )。
A. 一种 B. 二种 C. 三种 D. 四种
18. “人类基因组计划”的实施，有利于( )。
A. 破解人类疾病发生的原因和死亡之谜 B. 提高世界粮食产量，解决粮食危机
C. 减少环境污染，创造有利于人类生存的环境 D. 彻底消灭一切人类疾病
19. 下列说法中，正确的是( )。
A. 同样是生长成熟的鱼，鲤鱼的体形较大，鲫鱼的体形较小，这是相对性状
B. 李的果实表面是光滑的，而桃的果实表面有的光滑、有的带有毛毛，他们相互间都可称为相对性状
C. 同一麦穗上的小麦粒，分别种在肥沃的土壤和贫瘠的土壤中，再结出的麦粒前者大于后者，这是控制麦粒大小的基因发生了变化
D. 金鱼有体色透明的和不透明的，这是相对性状
20. 把黄色豌豆的花去掉雄蕊后，授以绿粒豌豆的花粉，所结的种子全部是黄粒，该现象说明( )。
A. 黄色对绿色为显性 B. 绿色对黄色为显性C. 黄色和绿色都是显性 D. 绿色和黄色都是隐性
21. 一只毛色为黄色的狗一窝生下5只小狗，其中3只小黄狗，2只小花狗。据此回答：
(1) 狗的毛色在遗传学上叫___________。
(2) 狗的后代全部是狗，这是一种___________现象。
(3) 小狗的毛色不同，这是一种___________现象。
(4) 若大黄狗的体细胞染色体数是78条，那么该大黄狗为每只小黄狗提供了___________条染色体。
(5) 如果小狗的父亲毛色是花色，根据你所学的生物知识能否判断哪种毛色是显性性状? ___________。
23.圣女果是从台湾地区引进的一种热带作物，又称珍珠蕃茄。其果皮有红、黄两种颜色，色泽鲜亮，营养丰富，风味独特。圣女果果皮的红颜色和黄颜色是一对相对性状，假设红色性状由显性基因（A）控制，黄色性状由隐性基因（a）控制。试分析回答：（5分）
（1）某科研小组若进行如图所示的杂交育种实验，请帮其完成遗传图解（用染色体、基因和箭头表示，2分）。
（2）若实验成功，则发育成的果实中果肉细胞的基因组成是 ，种子内胚的基因组成是 。
（3）普通香瓜的果皮颜色一般为黄色，若想让其果皮颜色和红色圣女果果皮的颜色完全一样，则应如何操作？谈谈你的设想。
。

24.图8是生殖过程中基因的传递图解。请填空。
（1）父亲产生的精子的基因组成是 。
（2）母亲产生的卵细胞的基因组成是 。
图8
（3）受精卵的基因组成是 。
25.桦尺蠖体色有黑色和灰白色。在工业污染地区，以黑色桦尺蠖为主要类型，而在没有受到工业污染的农业地区，以灰白色桦尺蠖为主。请填空。
（1）桦尺蠖的体色黑色和灰白色是一对 性状。
（2）工业污染地区黑色桦尺蠖数量增加，而没有受到工业污染的农业地区仍以灰白色桦尺蠖为主，说明只有适应 的生物才能生存，不适应的则被淘汰。按照达尔文的进化观点，这是 的结果。
26.一个单眼皮的孩子，其父母都是双眼皮，请回答：（1）人的双眼皮形状由 基因控制。母亲的基因型为 （自己设计基因符
号）。
（2）控制眼睑性状的这一对基因位于 ，在形成生殖细胞时，这一对基因要随染色体的分离而分离，分别进入两个生殖细胞中。
（3）请根据自己设计的基因符号写出母亲产生的生殖细胞中该性状的基因类型及比例
。
（4）受精卵的基因组成有 种。
（5）如果这一对夫妇再生一个孩子，这个孩子是单眼皮的可能性有多大？ 。
棕鼠
黑鼠
亲本
子一代
27.豚鼠的毛色有棕色和黑色之分，现有一棕色雄性豚鼠与黑色雌性豚鼠交配，产生的子一代都是黑色豚鼠（如下图）。请据图分析回答下列问题（用T、t表示控制毛色的显、隐性基因）：

（1）根据图中所示遗传结果，从理论上可推断出在豚鼠的毛色这一对性状中
色是显性性状。
（2）试写出图中相应豚鼠的最可能的基因组成：黑毛亲本豚鼠： ；子一代豚鼠： 。
（3）某同学家里买了一只黑色雌性豚鼠，不知其基因组成如何，请选用最简便的方法帮助鉴定：
①选用毛色为 色的雄豚鼠与这只黑色雌豚鼠交配，根据所生后代的毛色即可鉴定；
②若所生后代中既有黑色毛个体又有棕色毛个体，被鉴定的黑色豚鼠的基因组成为 ；
③若多次交配后，所生豚鼠全是黑色毛，被鉴定的黑色豚鼠的基因组成可能为
28.图1所示的是细胞核、基因、DNA、染色体之间的关系，
A
C
D
B
图1
请根据图示说明A、B、C、D分别代表什么?
（1）A B C D
（2）子女的某些特征和父母相似，这是因为父母通过生殖过程把
传递给了子女。
29.下图是染色体和DNA 关系图，请看图作答。
（1）图中A是染色体,它是由___________________和______________组成。
（2） 在C上，有许多具有控制生物性状的小片断叫做 _______________。
A
C
B
30.右图表示人的耳垂性状（已知控制有耳垂的显性基因为A）遗传图解，请据图分析回答：
⑴正常情况下,人的体细胞中染色体上的基因是
（填成对或单一）存在的。
⑵该对夫妇所生子女中，性状表现为有耳垂的机率是 %。
⑶假设a为隐性致病基因，请利用右边遗传图解，解释近亲不能结婚的原因。
答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
31．据报道，我国已经开发出一种具有广泛推广价值的抗虫水稻
新品种，科学家将一种常见豆类作物的基因移植到水稻基因组中使其具备抗虫特性。由于昆
虫不能消化水稻体内形成的一种蛋白质而使消化系统受损后死亡，但人食用该品种大米后却
不会受到任何伤害，据此回答：
（1）培育该水稻新品种利用的生物技术是 。豆类作物的基因能够
使水稻具有抗虫特性说明生物的性状受 控制。
（2）请分析人食用这种大米不会受到伤害的根本原因
。
（3）简述推广种植该品种水稻的意义
（4）水稻的高秆（A）对矮秆（a）是一对相对性状，人们常以传统的育种方式通过高秆（Aa）水稻培育抗倒伏的矮秆水稻，请用遗传图解写出矮秆水稻的培育过程。

参考答案
1.D2.A3.C4.D5.A6.D7.C8.D9.C10.A11.B12.C13.D14.
B15.B16.A17.C18.A19.D20.A
21.(1)性状(2)遗传(3)变异(4)39(5)不能
22.（1）如右图，画完整得2分，仅画出生殖细胞的染色体得1分 （2）aa Aa或aa （3）利用转基因技术，将红色圣女果控制果皮性状的基因（A）转移至香瓜的受精卵细胞中
23．（1）A （2）a （3）Aa
24．（1）相对 （2）环境 （3）自然选择
25.. （1）增加 （2）麻醉
26.（1）显性 Aa（或其他基因符号均可） 甲 （2）染色体上 （3）（2分）A：a=1：1 （4）三 （5）25%(或1/4)
27．（1）黑 （2）TT Tt （3）棕 Tt TT
28. （1）A．基因 B．DNA C．染色体 D．细胞核
（2）基因
29.略
30. （1）成对 （2）75 （3）亲缘关系近的人，遗传基因相近，假设父母的基因型都为Aa，就可能出现基因型为aa的患病子女（意思对即可）
31.（1）转基因技术 基因
（2）人的蛋白酶能将这种蛋白质消化分解
（3）提高产量；节约成本、提高效益；利于环境保护（合理即可得分）
（4）（3分）
亲代 Aa（高秆）×Aa（高秆）

生殖细胞（配子） A a A a

子代基因型 AA Aa Aa aa
表现型 高秆 高秆 高秆 矮秆

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