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第17讲 生物的遗传与变异
考点精讲优练
1
江苏好题看徐州
2
1. 生物的遗传
(1)概念:生物体亲代的性状在子代表现的现象。
(2)意义:遗传是生命的基本特征,生物通过生殖和遗传维持种族的延续。
(3)遗传物质:主要是脱氧核糖核酸(英文缩写为DNA),主要存在于细胞核的________中。
生物的遗传
染色体
2. 基因、DNA和染色体
(1)基因:控制生物性状的遗传因子,是包含遗传信息的DNA片段,位于细胞的________中。
(2)染色体的组成:主要由DNA和________组成。
(3)染色体在体细胞中往往是______存在的。
(4)染色体、DNA和基因的关系图
染色体
蛋白质
成对
(5)染色体、DNA和基因之间的数量关系:每条染色体上一般只有____个DNA分子,每个DNA分子上有_____个基因。即染色体数_____(填“>”“<”或“=”)DNA分子数_____(填“>”“<”或“=”)基因数。
一
多
=
<
3. 基因的传递
(1)生物传递遗传信息的方式及特点
①无性生殖:后代的遗传信息来自同一亲本;
②有性生殖:后代的遗传信息可来自不同亲本。
(2)有性生殖中基因的传递过程
基因与染色体的关系示意图 基因由亲代传给子代示意图
①生殖细胞(精子和卵细胞)中染色体成单存在,基因也成单存在;
②在形成生殖细胞的过程中,染色体数目减少一半,成对的染色体分离,成对的基因也随之分离,分别进入不同的精子或卵细胞中,因此,生殖细胞中染色体数目是体细胞的______。人的基因由亲代传给子代的过程中染色体的数目变化如图所示:
一半
③受精卵中的每对染色体都是一条来自______,另一条来自______;
④亲子间性状的相似性:体现了生物的遗传特性。子女的遗传物质(基因)来源于父母,控制父母某些性状的遗传物质(基因),在子女身上又得到了表达,因此父母和子女之间出现了相似的性状。
父方
母方
例1 (2023重庆市黔江区)如图表示染色体、细胞核、基因、DNA的关系。图中1、2、3、4依次表示( )
A. 基因、DNA、染色体、细胞核
B. DNA、基因、细胞核、染色体
C. 细胞核、染色体、DNA、基因
D. 染色体、细胞核、基因、DNA
A
例2 细胞核、DNA、染色体三者之间的关系是( )
A. 染色体>细胞核>DNA
B. 细胞核>DNA>染色体
C. DNA>染色体>细胞核
D. 细胞核>染色体>DNA
D
1. 性状和相对性状
(1)性状:生物体的形态结构特征和生理特性。如番茄果皮的颜色、家兔的毛色、人的血型。
(2)相对性状:同种生物同一性状的不同表现。如番茄果皮的红色和黄色、家兔毛色的白色和黑色、人的ABO血型。
【满分提醒】判断是否为相对性状必须同时满足三个条件:即同种生物,同一性状,不同的表现形式,如人的直发和卷发、番茄果皮的红色和黄色等。
基因控制生物的性状[2023.24(2)(3);2022.18]
2. 基因和性状的关系:生物的每种性状通常是由一对______控制的,成对的基因分别位于成对的两条染色体的相同位置。[2023.24(2)第2空]
3. 显性基因和隐性基因:控制生物性状的一对遗传因子(即基因)有显性和隐性之分。控制显性性状的是_________,通常用大写英文字母表示;控制隐性性状的是_________,通常用小写英文字母表示。
基因
显性基因
隐性基因
4. 孟德尔的豌豆杂交试验:用纯种的高茎(DD)豌豆与纯种的矮茎(dd)豌豆杂交,产生的子一代都是高茎(Dd)豌豆,杂交试验示意图如下:
(1)孟德尔豌豆杂交试验分析表明,控制生物性状的一对遗传因子(基因)有显隐性之分(用D表示高茎基因,d表示矮茎基因)(2022.18)
基因组成 两个都是显性基因(DD) 一个显性基因和一个隐性基因(Dd) 两个都是隐性基因(dd)
表现性状 显性性状(高茎) 显性性状(高茎) 隐性性状(矮茎)
(2)显性性状和隐性性状的判断方法[2023.24(2)第1空(3)]
①具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代中表现出来的亲本性状为显性性状,没有表现出来的亲本性状为隐性性状。如纯合亲本的表现型为高茎(DD)和矮茎(dd),产生的子一代的表现型都为高茎(Dd),所以高茎为显性性状,没有表现出来的矮茎为隐性性状;
②亲代性状相同,在子代数量足够多的情况下,若子代两种性状的数量比约为3∶1,则子代中所占比例为1的性状为隐性性状。如子二代的表现型数量高茎∶矮茎=3∶1,其中所占比例为1的矮茎为隐性性状;
③亲代性状相同,子代出现不同性状,则新出现的性状为隐性性状。如子一代高茎豌豆杂交产生的子二代的表现型除了高茎(DD、Dd),还有矮茎(dd),则矮茎为隐性性状。
例3 (2023龙东地区)下列各组性状中,属于相对性状的是( )
A. 果蝇的红眼与白眼
B. 玉米的高茎与小麦的矮茎
C. 豌豆的绿粒与圆粒
D. 狗的黑毛与卷毛
A
例4 (2023黄石)豌豆的圆粒(R)与皱粒(r)是一对相对性状,基因组成为Rr的圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,后代的基因组成为( )
A. Rr
B. rr
C. Rr和rr
D. RR和rr
C
1. 人的体细胞内的染色体
人类的性别决定
人的体细胞内的染色体成对存在(23对即46条)
(1)人的体细胞中有_____对染色体,分为常染色体和性染色体。
(2)常染色体:在男、女的体细胞中相同,与性别决定无关,都有____对。
(3)性染色体:在男、女的体细胞中有显著差别,与性别决定有关。男性的一对性染色体为_____;女性的一对性染色体为_____。
23
22
XY
XX
2. 子女性别的形成
人类的性别决定示意图
(1)男性可产生含X染色体和含Y染色体两种类型的精子,两者比例为________,女性只能产生一种含X染色体的卵细胞。含X染色体和含Y染色体的精子与卵细胞结合的机会是均等的,因此生男生女机会均等,均为50%。
(2)生男生女取决于______的类型。
(3)男性的X染色体来自母亲,一定传给女儿;Y染色体来自父亲,一定传给儿子。
1∶1
精子
例5 下图为正常人的体细胞染色体组成图。关于该个体的叙述,正确的是( )
A. 性染色体组成是XY
B. 性别在胎儿出生时决定
C. X染色体来自他的父亲
D. 产生的精子中染色体组成均为22条+Y
A
例6 (2023宜宾)性别是一种特殊的性状,也是由基因控制的。下列叙述正确的是( )
A. 生男生女是由卵细胞含有的性染色体决定的
B. 一对夫妇第一胎生的是男孩,第二胎一定是个女孩
C. 人体体细胞中的性染色体一条来自父亲,一条来自母亲
D. 男性X染色体上的致病基因不一定会传给女儿
C
1. 遗传病的形成:我们每个人的染色体上都有可能携带一些致病基因,当这些致病基因所控制的性状在人体表现出来时,人就会患某种遗传病。
人类主要的遗传病及预防
2. 分析色盲的遗传方式
(1)色盲遗传示意图
①红绿色盲为伴X性染色体隐性遗传病。上图中父亲、母亲表现型均正常,母亲为红绿色盲基因携带者。
②子女中儿子的X性染色体来自于母亲,患病概率为50%;女儿的X性染色体来自父母双方,其表现型都正常,携带红绿色盲基因的概率为50%。
(2)红绿色盲基因是_______(填“显性”或“隐性”)基因,色觉正常基因是______基因,它们都位于X染色体上。
隐性
显性
(3)患红绿色盲的男孩,其母亲______(填“一定”或“不一定”)携带红绿色盲基因。
(4)患红绿色盲的女孩,其父亲______(填“一定”或“不一定”)是红绿色盲患者,母亲______(填“一定”或“不一定”)携带红绿色盲基因。
(5)男孩的红绿色盲基因来自______,女孩的红绿色盲基因来自____________,患红绿色盲的可能性较大的是______(填“男孩”或“女孩”)。
一定
一定
一定
母亲
父亲或母亲
男孩
3. 遗传病的种类
(1)常染色体遗传病:致病基因位于常染色体上,如镰刀型细胞贫血病。
(2)性染色体遗传病:致病基因位于性染色体上(发病情况与性别有关),如血友病、红绿色盲。
4. 遗传病的预防
(1)禁止近亲结婚。我国婚姻法明确规定,直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚,亲缘关系越近,从亲代那里继承同一种致病基因的机会越多。与非近亲相比,近亲结婚的夫妇双方携带相同致病基因的可能性增大,后代同时获得这种致病基因的机会越多,患遗传病的可能性越大。
(2)进行婚前检查。
(3)进行遗传咨询等。
例7 下列各组疾病全部属于遗传病的是( )
A. 白化症、色盲、唐氏综合征
B. 佝偻病、夜盲症、坏血病
C. 侏儒症、乙肝、唐氏综合征
D. 色盲、甲肝、乙肝、佝偻病
A
例8 苯丙酮尿症是由常染色体上的基因控制的遗传病,以下是某家族该病的遗传系谱图(相关基因用A、a表示) ,据图回答:
(1)人的表现正常和患苯丙酮尿症是一对__________。
(2)由图可知,苯丙酮尿症是_____遗传病(填“显性”或“隐性”) ,你的判断依据为________。
A. 1×2→4 B. 3×4→7 C. 3×4→8 D. 5×6→9
相对性状
隐性
C
(3)5号的基因组成是________。
(4)9号成年后若与一携带该致病基因的正常男性婚配,生一个正常男孩的概率为________。
(5)我国婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚。请你说出禁止近亲结婚的理由:________________________________
_____。
Aa
近亲结婚,后代患隐性遗传病的概率
增大
1. 变异的概念:同一物种内不同个体之间的性状差异。
2. 变异的类型
(1)根据能否遗传给后代分为能遗传的变异和不能遗传的变异。(2022.17B)
①能遗传的变异:由于_________的变化引起生物性状的变异,会遗传给后代,对于生物的进化具有重要意义;
②不能遗传的变异:由______条件引起生物性状的变异,体内的遗传物质没有发生改变,不会遗传给后代。
(2)根据对生物是否有利分为有利变异和不利变异。(2022.17A)
生物的变异(2022.17AB)
遗传物质
环境
3. 变异的应用
(1)杂交育种:通过杂交方法获得新品种。如杂交水稻、高产抗倒伏小麦。
(2)太空育种:利用返回式卫星、航天飞船搭载作物种子、种苗等,促使其遗传物质在太空条件下发生变异,返回地球后从中选育出品质优良的新品种。
4. 转基因技术
(1)概念:把一种或几种外源性基因转入某种生物的遗传物质中,培育出可能表现出转入基因所控制的性状的生物,使其发生了能遗传的变异的生物技术。
(2)应用:转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
例9 (2023贺州)下列属于可遗传变异的是( )
A. 经人工选择繁育的高产奶牛
B. 同种玉米因土壤肥沃程度不同,长势有所不同
C. 某人的肤色夏天较黑,冬天较白
D. 由于昼夜温差,新疆的哈密瓜特别甜
A
1. 某单眼皮妈妈通过手术获得了双眼皮,但是生下的孩子依然是单眼皮,请说明原因。
通过手术获得的双眼皮不能遗传给后代,因为_________没有改变,是环境因素引起的变异,属于不能遗传的变异。
2. 小红的相貌与她的父亲相似,能否说明父亲传给她的基因较多?
不能。因为受精卵内成对的基因,一个来自父方,一个来自母方。因此由受精卵发育而来的小红从父母处获得的基因一样多,而其相貌与父亲相似,这与父母传递给她的基因的显隐性有关,说明父亲传递给她与相貌有关的基因中多为显性基因,所以小红与父亲更为相似。
遗传物质
3. 小说《红楼梦》中,林黛玉是贾母的外孙女,贾宝玉是贾母的孙子,他们的爱情悲剧令人唏嘘。从科学的角度看,宝玉和黛玉结婚合适吗?为什么?
不合适。宝玉和黛玉是表兄妹,属于三代以内的旁系血亲,按我国现行法律规定是不能结婚的。因为亲缘关系越近的人,带有相同隐性遗传病致病基因的可能性越大,近亲结婚的夫妇其后代患遗传病的机会会增加。
4. 有些人为满足家庭想要男孩或女孩的愿望,请求医生为孕妇做胚胎性别诊断,以决定取舍。这种做法对吗?如果法律不禁止这样做,对人类社会将会产生怎样的影响?
不对。如果人们单纯追求男孩或女孩,将会打破生育的自然规律,导致人类社会性别比例失调,影响社会的稳定和发展。
1. (2022苏州)下列有关染色体、DNA和基因的叙述,错误的是( )
A. 染色体主要由蛋白质和DNA组成
B. 染色体在体细胞中往往成对存在
C. 一条染色体通常只含一个DNA分子
D. 一个DNA分子通常只含有一个基因
染色体、DNA和基因的理解及判断
D
2. (2023宿迁)下列描述中,属于相对性状的是( )
A. 猫的白毛与蓝眼
B. 人的双眼皮与有耳垂
C. 豌豆的高茎与矮茎
D. 番茄的黄果与牡丹的红花
基因控制生物的性状
C
3. (2023宿迁)1989年我国科学家成功地将人的生长激素基因导入鲤鱼的受精卵中,由该受精卵发育成的鲤鱼生长速度明显加快。以上事实说明( )
A. 细胞中的基因有显、隐性之分
B. 细胞中的基因是成对存在的
C. 基因存在于染色体上
D. 生物的性状由基因控制
D
4. (2022徐州)人的卷舌性状由一对基因控制。一对能卷舌的夫妇生了一个不能卷舌的孩子,他们再生一个不能卷舌的孩子的概率是( )
A. B. C. D.
基因组成的推断及概率计算
A
5. (2022连云港)豌豆的紫花和白花是一对相对性状,将两株紫花豌豆作为亲本杂交,收集种子种植下去,观察子代豌豆的花色并统计数据,结果如图所示。亲代豌豆最可能的基因组成是( )
A.Aa×Aa B.AA×Aa C.AA×aa D.aa×aa
A
6. (2023南通)正常情况下,某精子与卵细胞结合形成的受精卵发育为女性,则该精子的性染色体是( )
A. X
B. Y
C. XX
D. XY
人的性别遗传
A
7. (2022苏州)下列有关人类性别决定的叙述,正确的是( )
A. 人类性别主要由性染色体决定
B. 性染色体只存在于生殖细胞中
C. 生男生女取决于母亲卵细胞中性染色体的类型
D. 理论上一对夫妇生男生女的概率是不同的
A
8. (2022南通)如图是某人的体细胞染色体组成示意图。相关叙述错误的是( )
A. 此人为男性
B. 图中有22对常染色体
C. 1个生殖细胞中有23条染色体
D. 图中有1条X染色体来自其母亲
A
9.(2023徐州)日常生活中,我们吃的馒头和面包暄软多孔,是因为在制作时加入了( )
A. 曲霉
B. 酵母菌
C. 乳酸菌
D. 麦芽糖
生物技术
B
10. (2023常州改编)下列与转基因技术无关的是( )
A. 用醋酸菌制醋
B. 用大肠杆菌生产人胰岛素
C. 奶牛分泌人生长激素
D. 抗虫棉花体内有抗虫毒素
A
11. (2023苏州)生物技术的迅猛发展极大地提高了我们的生活质量,对我们的未来影响巨大。下列有关生物技术的叙述正确的是( )
A. 微生物发酵技术不可用于开发新型能源
B. 克隆技术可用于快速改良动植物性状
C. 利用干细胞技术治疗可改善新冠肺炎重症患者的肺损伤
D. 利用试管婴儿技术可通过体外受精和体外发育繁殖后代
C
12. (2023南通)下列关于生物变异的叙述,正确的是( )
A. 变异是指不同物种之间的差异现象
B. 生物的变异是普遍存在的
C. 生物的变异都是可以遗传的
D. 变异对生物本身都是不利的
生物的变异
B
13. (2022苏州)黑皮花生营养价值较高,是由普通花生经辐射选育而成,可留种使用。下列有关叙述正确的是( )
A. 黑皮花生的这种变异属于不可遗传的变异
B. 黑皮花生的出现说明变异需在特定情况下产生
C. 与普通花生相比,黑皮花生的遗传物质已改变
D. 与普通花生相比,黑皮花生更适应生活环境
C
14. (2023苏州)“杂交水稻之父”袁隆平院士领衔的团队培育出高产杂交水稻,为解决全球粮食问题作出巨大贡献。下列有关叙述错误的是
( )
A. 由野生水稻培育高产杂交水稻的过程属于人工选择
B. 杂交水稻新品种的培育,利用了水稻遗传的多样性
C. 高产杂交水稻新品种的变异,属于不可遗传的变异
D. 杂交水稻产生的生殖细胞染色体数是体细胞的一半
综合考查生物的遗传和变异
C
15. (2023苏州)白化病是一种由常染色体上基因引起的遗传病。某家族白化病的遗传图谱如图所示(用A和a分别表示显性基因和隐性基因)。下列叙述错误的是( )
A. 白化病的致病基因是隐性基因
B. 3号和4号的基因组成都是Aa
C. 7号携带致病基因的可能性是
D. 9号不可能携带致病基因
D
16. (2023徐州)孟德尔在对豌豆性状的研究中,选取了纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆进行杂交,产生的子一代都是圆粒(如图1)。让收获的子一代自花传粉,产生的子二代有圆粒和皱粒两种,数量统计结果如图2。用R表示显性基因,r表示隐性基因。请回答下列问题。
图1 图2
(1)据图1可知,该豌豆子房中具有至少6个能发育成种子的______。
(2)在豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状中,_____是显性性状。 子一代圆粒豌豆中的基因R和r分别位于成对的两条________的相同位置。
(3)据图2可推测,子二代中圆粒豌豆的基因组成是________。
(4)若用子一代圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,理论上后代中圆粒与皱粒数量之比是________。
胚珠
圆粒
染色体
RR或Rr
1∶1
(5)种子结构中的_____可以发育成新的植物体。
(6)因土壤贫瘠或自然环境影响导致豌豆瘪粒的这一性状______(填“能”或“不能”)遗传给子代。
胚
不能
17. (2023连云港)你与父母或多或少的相似,是一种遗传现象。图中A图为某家庭色盲的遗传图谱,B图为某人的体细胞内染色体组成示意图。回答下列问题。
(1)A图中的父母再生一个色觉正常孩子的概率是___________。
(2)B图中的个体性成熟后产生的正常生殖细胞内染色体的组成是__________________________。
(3)在“模拟人类后代性别决定的过程”实验中,用3个红色小球、1个白色小球分别模拟X染色体和Y染色体,在标有“父亲”字样的纸袋中应放入_________________________。
(4)遗传病不仅会给患者及其家庭造成不幸,还会降低人口素质。应当采取有效措施预防遗传病的发生。简述能降低遗传病发病率的有效措施。______________________________________。(至少答出两条)
75%(或 )
22条常染色体和1条X染色体
1个红色小球和1个白色小球
禁止近亲结婚、婚前检查(或遗传咨询等)
18. (2023南通)金鱼身体的透明与有杂斑受一对基因控制(用H、h表示)。为研究其遗传规律,研究人员用透明鱼和杂斑鱼进行了下列实验。请分析回答问题:
图1
(1)由上述信息可知,金鱼身体的透明与有杂斑是一对_________。
(2)通过实验____可以判断有杂斑为______性状。
(3)实验一亲代透明鱼的基因组成是_____,实验二子代杂斑鱼的基因组成是_____。
(4)在图2中用柱状图表示出实验三子代中基因组成为Hh的个体所占的比例。
图2
相对性状
三
显性
hh
Hh