第6节 进化与遗传

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第6节 进化与遗传
联想情景导入
你听说过“种瓜得瓜，种豆得豆”“一母生九子，九子各不同”“龙生龙、凤生风，老鼠生儿打地洞”等俗语吗？你知道这些俗语中所包含的科学道理吗 让我们一起学习进化与遗传，去了解这些俗语所蕴含的科学真谛。
重点知识详解
一、遗传和变异现象
1．遗传：生物体通过生殖产生子代，子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。
2．变异：子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。
二、遗传物质的传递
1．染色体：位于细胞核内，同种生物细胞中的染色体数量和种类几乎完全相同，不同生物个体间的染色体数量和种类有差异，性状也有较大差异。(如果蝇有4对8条染色体；蜜蜂中蜂王与工蜂有l6对32条染色体；人类有23对46条染色体；男女染色体的异同。如图)
结论：细胞核中的染色体可能与遗传有关。
2．染色体的组成：染色体是由DNA和蛋白质组成的，DNA是决定生物体遗传性状的遗传物质。
3．DNA分子双螺旋结构模型：l953年由美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出DNA分子双螺旋结构模型。脱氧核糖、碱基、磷酸组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。
DNA分子上一些特定的片段包含着遗传信息，能控制生物体
的性状特征，如人的肤色、色觉，花的形状等。我们把这些
起遗传作用的DNA片段称为基因。生物个体能通过精子或卵
子将自身的部分基因传递给子代，子代具备了父母双亲的基
因，所以表现出与双亲相似的遗传性状，但与双亲中的任何
一方又不完全相同。
三、进化理论的发展
亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，则这些基因在子代生物群体中会越来越多；反之，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较弱，则这些基因在生物群体中会越来越少。
四、育种与优生
1．杂交优势：杂交的生命力比双亲强的现象叫做杂交优势。如将驴和马交配，得到了比驴和马更健壮有力的骡。
2．基因工程：完全按照人的意愿重新组合基因的技术，如培育转基因鼠。
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3．遗传病与优生。
(1)遗传病：由于遗传物质(DNA、基因或染色体)发生变化而引起的疾病。目前，已经了解的人类遗传病有4000余种，如先天性愚型、白化病、色盲、血友病等。其中一些遗传病直接影响患者的正常生活，甚至造成死亡。
(2)优生学：运用遗传学的原理和方法，防止有明显缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。在近亲结婚的夫妇所生的子女中，白化病、先天聋哑等多种，遗传病的发生率较高。因此，我国的婚姻法规定，直系血亲和三代之内的旁系血亲禁止结婚．
经典例题解析
[例1]俗话说“种瓜得瓜，种豆得豆”，某人的眼睛像父亲、鼻子像母亲说的就是这个道理。那么控制生物性状的遗传物质是 ( )
A．染色体 B．基因
C．DNA D．蛋白质
[解析]本题主要考查染色体、DNA、基因的区别。细胞核中具有遗传作用的结构是染色体，染色体由DNA和蛋白质组成，DNA上有许多决定生物性状的片段——基因。
[答案]B
[例2]下列关于染色体、DNA、基因的描述中不正确的是 ( )
A．染色体是遗传物质
B．DNA中储存着遗传信息
C．基因是遗传物质的基本单位
D．染色体、DNA、基因均存在于细胞核中
[解析]本题主要考查关于基因、DNA和染色体三者关系。人体和大多数生物的遗传物质均是DNA。故A是不正确的。DNA是一种大分子化学物质，它的分子由两条长链组成，盘成螺旋状，它的全称是脱氧核糖核酸，DNA中储存着遗传信息，故B是正确的。DNA主要存在于细胞核结构中，细胞核中的DNA分子往往与蛋白质一起组成一条条在显微镜下可见的染色体结构，所以说染色体是DNA的主要载体。而基因是DNA分子上起遗传作用的一些片段，一个DNA分子上往往有很多个基因。
[答案]A
[例3]许多成语是对自然界科学现象和规律的概括。下列成语中，能生动描述生物遗传现象的是 ( )
A．螳螂捕蝉，黄雀在后 B．千里之堤，溃于蚁穴
C．风声鹤唳，草木皆兵 D．种瓜得瓜，种豆得豆
[解析]“螳螂捕蝉，黄雀在后”描述了动物之间的食物关系，是食物链；“千里之堤，溃于蚁穴”描述的是动物与环境之间的关系；“风声鹤唳，草木皆兵”描述的是生物与环境之间的关系；“种瓜得瓜，种豆得豆”描述的现象是生物的遗传。
[答案]D
[例4]我国婚姻法规定禁止近亲结婚，此法律条文的科学依据是：近亲婚配的夫妇所生子女患 ( )
A．艾滋病概率增大 B．肝炎概率增大
C．遗传病概率增大 D．胃病概率增大
[解析]近亲是指直系血亲和三代以内的旁系血亲。为改善出生人口的素质，提高人口质量，我国婚姻法规定禁止近亲结婚。原因是近亲结婚会使多种遗传病的发生率增高。
[答案]C
[例5]开始使用杀虫剂时，对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，该种害虫表现出越来越强的抗药性。实验证明害虫种群中原来就存在具有抗药性的个体。这证明：
(1)害虫种群中个体抗药性体现了生物的变异一般是 的。
(2)杀虫剂的使用对害虫起了作用，而这种作用是 的。
(3)害虫抗药性的增强，是通过害虫与杀虫剂之间的 来实现的。
[解析]按照达尔文的自然选择学说，可以知道生物的变异一般是不定向的，有的产生具抗药性的变异，有的产生不具抗药性的变异。但自然选择是定向的，这里应理解为人工使用的杀虫剂是定向，杀虫剂定向地选择了具有抗药性的个体生存，而不具抗药性的个体死亡。这是害虫和杀虫剂之间生存斗争的结果。由此可见，生物的变异为生物进化提供了原始的选择材料，生物的遗传使有利变异在后代里得到积累和加强。所以说，定向的自然选择决定着生物的进化方向。
[答案] (1)不定向 (2)定向 (3)生存斗争
考点应试必备
1．下列说法中错误的是 ( )
A．DNA上的一些具有特定遗传信息的片段叫基因
B．每种生物的细胞内，染色体的数量是一定的
C．细胞核是遗传信息库
D．染色体由DNA和核酸组成
2．各种生物的性状是由 ( )
A．染色体决定 B．蛋白质决定
C．基因决定 D．细胞决定
3．下面关于DNA的叙述错误的是 ( )
A．DNA的全称是脱氧核糖核酸
B．DNA是一种遗传物质
C．一个DNA分子含有一个基因
D．一个DNA分子有两条长链经螺旋而成
4．下面叙述正确的是 ( )
A．细胞核内有一个染色体，染色体上有一个基因
B．细胞核内有许多染色体，每个染色体上只有一个基因
C．染色体在基因上，基因在细胞中
D．基因在染色体上，染色体在细胞核中
5．若一个体细胞有l6条染色体，经过三次连续的细胞分裂，产生8个第三代子细胞，那么第三代子细胞中的染色体数目是 ( )
A．16条 B．8条 C．4条 D．2条
6．从母羊甲的体细胞中取出的细胞核注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再移殖到另一母羊丙的子宫内，出生的小羊的大多数性状 ( )
A．难以预测 B．像甲 C．像乙 D．像丙
7．随着人类基因组计划及各种基因工程技术的深入开展，人们对基因有了更多的了解。下列有关基因的说法，正确的是 ( )
A．人体的一个细胞内基因数目很少
B．只有高等生物才有基因
C．基因主要位于细胞内的染色体上
D．每种生物的基因都是相同的
8．在同一个草场，牛吃草长牛肉，羊吃草长羊肉。牛和羊吃了同样的食物却表现
出不同的性状，其根本原因是 ( )
A．牛和羊新陈代谢的方式不同
B．牛和羊的消化吸收功能显著不同
C．牛和羊细胞中染色体上的基因不同
D．牛和羊的细胞大小和形状不同
9．韩国歌坛新秀河利秀成功地进行了变性手术，使他从一个男子汉变成了一个“俏姑娘”。你认为这个“俏姑娘”的变化是 ( )
A．可遗传的变异
B．细胞内基因的结构发生了改变
C．不遗传的变异
D．细胞内染色体的数目发生了变化
10．普通甜椒的种子经卫星太空搭载后播下，培育出产量高的“太空椒”，说明甜椒种子在宇宙射线的作用下产生了 ( )
A．遗传 B．变异 C．变态 D．变大
11．将白鼠胚胎的细胞核移人灰鼠的去核卵内，在体外发育成胚胎，再植入黑鼠的
子宫内继续发育，所产下的小鼠的毛色为 ( )
A．黑色 B．灰色 C．白色 D．黑白相间
12．如果抗倒伏(D)对不抗倒伏(d)为显性，现有两株不稳定遗传的抗倒伏小麦杂
交，收获的后代中获得稳定遗传的基因组成(DD)的可能性占 ( )
A．25％ B．50％ C．75％ D．100％
13．2001年，科学家培育出了“超级鼠”，其肌肉质量超过普通鼠4倍，且寿命更长，原因是它们体内多了一份特殊的基因。科学家获得这种超级鼠的方法属于 ( )
A．发酵技术 B．克隆技术 C．组织培养 D．转基因技术
14．人的体细胞中有46条染色体，则人的卵细胞内染色体的数量是 ( )
A．46条 B．46对 C．23对 D．23条
15．白化病是一种由常染色体上隐性基因控制的遗传病，下列关于白化病遗传规律的叙述，正确的是 ( )
A．父母都患病，子女可能是正常人
B．子女患病，父母可能都是正常人
C．父母都无病，子女必定是正常人
D．子女无病，父母必定都是正常人
16．小玲家喂养的一头白色母猪一窝生了8头小猪，其中6头白色，2头黑色。请据此回答。
(1)猪的白色和黑色在遗传学上称为 。
(2)若与母猪交配的公猪也是白色的，则可判断 是显性性状， 是隐性性状。
(3)如果显性性状由基因A控制，隐性性状由基因a控制，那么2头黑色小猪的基因组成为 。
(4)控制猪毛色的基因位于染色体上的 分子中。
17．人类的眼色是由眼球虹膜的色素决定的。下表是对一些家庭进行眼色遗传调查后得到的数据。请分析表中的数据回答下列问题：
子女
婚配方式 父亲 母亲 亲近数目 蓝眼 褐眼
I 蓝眼 蓝眼 150 625 O
Ⅱ 蓝眼 褐眼 158 317 322
Ⅲ 褐眼 褐眼 29 25 82
(1)如果父母都是褐眼，子女中出现了蓝眼，说明了生物的 现象。
(2)在遗传学上，蓝眼和褐眼称为 。根据表中第 组数据可以推测褐眼是 性状。
(3)如果显性基因用D表示，隐性基因用d表示，请写出上述第Ⅲ组数据中双亲婚配的基因组成 。
(4)第Ⅱ组数据中褐眼子女的基因组成是 ，如果他们与蓝眼人婚配，则所生子女为蓝眼的可能性是 。
18．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伺题（用T、t表示控制车．争．的显、隐性基因)：
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(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 。
19．天然种植的棉花大都是白色的。偶尔在田中也会出现一两株彩色(如棕色)的棉花，这是生物变异的结果。彩棉用于纺织，可以免去繁杂的印染工序，既降低生产成本，又减少化学物质对人体的伤害，是名副其实的“绿色产品”。现有两株白色的棉花，分别让它们作父本和母本进行杂交。结果它们的子代中有的结白色棉花，有的结棕色棉花。请回答：
(1)棉花的白色和棕色在遗传学上是一对 。
(2)在上述棉花的遗传中，显性基因控制的性状是 。
(3)如果用B和b分别来表示显性和隐性基因，则上述杂交的子代中，结白色棉花和结棕色棉花的基因型分别是 、 。
20．阅读下面的材料，回答有关问题：
材料一：科学工作者将一种高产不抗倒伏的小麦与另一种低产抗倒伏小麦进行杂交。后代中出现了下图中四种类型．选择高产抗倒伏类型进行繁殖培育，多代后就获得了稳定遗传的高产抗倒伏类型新品种。
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材料二：科学家利用航天技术，通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通的甜椒种子，返回地面后再进行选育，培育成果实个大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三：新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。内地某纱厂厂长曾试图引种新疆棉在本地栽培，结果种植后性状表现与本地棉相差无几。
(1)材料一中，涉及小麦的 对相对性状。
(2)材料二中，通过卫星搭载能够培育出太空椒，使它的品质和产量大大提高，其根本原因是 发生改变。
(3)材料三中，新疆棉引种到本地未达到某纱厂厂长期待结果的主要原因是 。
21．下图为显微注射获得转基因超级鼠实验的示意图，图中“生出的幼鼠”可发育成转基因超级鼠(个体大)，请回答有关问题：
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(1)在这项研究中，被研究的性状是 。
控制这个性状的基因是 。
(2)转基因超级鼠的获得说明了 。
(3)由此可推论，在生物的传种接代过程中，传下去的是性状还是控制性状的基因
(4)在将受精卵注入输卵管的过程中，每次注射的受精卵既有注射了生长激素基因的受精卵，又有未注射生长激素基因的受精卵，这样做的目的是 。
22．下图表示人类性别决定的过程，请分析回答：
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(1)仅从性染色体的角度考虑，男性可以产生 种类型的生殖细胞；女性可以产生
种类型的生殖细胞。
(2)模仿图中给出的染色体组成，将代码[l]、[2]、[3]、[7]所代表的细胞内染色体组成写在下面的横线上：[1] 、[2] 、[3] 、[7] 。
(3)图中细胞[1]、[7]分别含有的DNA分子数目是 。
(4)试根据图中有关信息，分析评价“生男还是生女的责任全在女性”这句话是否科学
23．小红的母亲有耳垂、大拇指能向背侧弯曲、体型肥胖；父亲有耳垂、大拇指不能向背侧弯曲、体型较瘦；小红无耳垂、大拇指能向背侧弯曲、体型正常。请你从①有无耳垂；②大拇指能不能向背侧弯曲；③体型胖瘦三个方面的特征进行分析：
(1)父母有耳垂，小红无耳垂，说明了生物的 现象。
(2)母亲的大拇指向背侧弯曲，小红的大拇指也能向背侧弯曲，说明了生物的
现象。
(3)能遗传的变异特征是 ，不能遗传的变异特征是 。(填代号)
24．阅读下列材料回答问题：
2008年“神舟七号”成功发射，山东省宁阳县伏山镇选送的“伏春一号黄瓜”和“伏乐长茄”两个品种共l0克种子，也搭载飞船遨游太空。种子返回后，该镇将利用3年左右的时间培育出更加抗病、早熟、高产的优良品种。我国早在1987年就开始了太空育种的尝试。搭载过飞船的水稻种子，经过多年的种植、培育、选择，平均亩产高达600千克，蛋白质含量增加8％～20％。太空育种没有外源基因，不会产生新的有害物质，太空育种的农作物是可以放心食用的。
(1)水稻种子搭载飞船后，后代出现高产、优质的新品种的现象称为 。
(2)“伏春一号黄瓜”和“伏乐长茄”的种子，搭载飞船后，为什么经过3年左右时间的选育才能培养出更加抗病、早熟、高产的优良品种
(3)太空育种出现性状实质上是 发生改变。这是由于在太空 等特殊条件下，细胞核内的 发生断裂， 重新组合的结果。
(4)太空育种与转基因种子都能出现新性状的原因是 ，二者也有本质的区别是 。
参考答案：
第6节 进化与遗传
1．D 2．C、3．C 4．D S．A 6．B 7．C 8．C 9．C l0．B ll．C l2．A l3．D 14．D l5．B l6．(1)相对性状 (2)白色 黑色 (3)aa (4)DNA
l7．(1)变异 (2)相对性状 Ⅲ 显性 (3)焚亲Dd、母亲Dd (4)Dd 50％
18．(1)黑 (2)TT Tt (3)①棕 ②Tt ③TT
l9．(1)相对性状 (2)棉花的白色 (3)BB(或Bb) bb
20．(1)两 (2)遗传物质( 3)生物的性状受环境影响
21．(1)鼠个体的大小 生长激素基因 (2)基因控制生物的性状 (3)控制性状的基因
(4)形成对照
22．(1)2 1 (2)22+Y 22+X 22+X 44+XX (3)23个 46个 (4)不科学，女性的性染色体为X和X，男性的性染色体为X和Y。女性产生的卵细胞仅含X，男性产生的精子含X或Y基因，当卵细胞与含Y基因的精子结合形成受精卵时，受精卵发育为男孩；当卵细胞X与含X基因的精子结合形成受精卵时，该受精卵发育为女孩。受精时精子与卵细胞的结合是随机的，所以这种说法不科学。(只要意思对即可)
23．(1)变异 (2)遗传 (3)①② ③
24．(1)变异 (2)种子在太空中受微重力、高真空、强宇宙辐射等特殊条件作用，种子细胞核中染色体发生断裂，使基因重新组合，但这种突变是不定向的，要经过长期的选育，将有利的变异的基因不断得到积累和加强，才能得到对人有利的新品种。 (3)基因微重力、高真空、强宇宙辐射 染色体 基因 (4)基因改变太空育种没有外源基因
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