第2章生物的遗传与变异核心讲

第2章生物的遗传与变异——核心讲

1．亲子间的相似性称为_____。亲子间及子代个体间的差异称为_____。2．_______：生物体所表现出来的形态结构、生理特性、行为方式等方面的特征。例如：番茄果实的颜色，兔毛的颜色，人的眼皮的单双，人的血型等。3．__________：同种生物同一性状的不同表现形式。例如：番茄果实的红色和黄色，家兔毛的黑色和白色，人的双眼皮和单眼皮等。4．生物的性状是受______控制，同时还受______影响，往往是两者共同作用的结果。5．染色体由__________和_________两种物质组成。DNA是遗传物质，因此可以说染色体就是______的载体不同的生物个体，染色体的形态、数量完全不同；同种生物个体的染色体形态和数量是________。6．在生物的体细胞中染色体是______存在的；DNA、基因也是______存在的，分别位于成对的染色体上。7．___________是有遗传效应的DNA片段。8．性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把_________________传递给子代，在有性生殖过程中，_______________和________________就是其在亲子代间传递的“桥梁”。9．在形成精子或卵细胞的分裂过程中，染色体都要________，每对染色体中各有________进入精子或卵细胞。10．在形成精子或卵细胞（配子）的细胞分裂中，染色体都要减少一半（成单存在）。即体细胞＝受精卵＝2n_____＝2n_____。11．奥地利学者_______被称为“遗传学之父”，他在1858年进行豌豆的杂交实验中，发现相对性状有显性性状和隐性性状之分，纯种高杆豌豆与纯种矮杆豌豆杂交，子一代都是高杆豌豆，说明高杆是__________性状，矮杆是_________性状。12．成对的基因有_______基因和______基因之分（用英文字母的大小写表示，分别控制显性性状和隐性性状）。如果用D、d表示控制某种性状的成对基因，那么隐性性状基因组成为：_____；显性性状基因组成为：______或_____。13．一对夫妇都是双眼皮，第一胎生下了一个单眼皮的孩子，则控制双眼皮的基因一定是____（填“显性”或“隐性”）基因。这对夫妇想生一个双眼皮的孩子，二胎是双眼皮的可能性是____%。14．遗传病是_________改变引起的疾病，__________与有效的产前诊断、选择性流产措施相配合，能够有效地降低遗传病的发病率。15．我国民法典规定：_______和三代以内的_______之间禁止结婚。近亲结婚，后代出现遗传病的几率会增加，_________、________、_________都是遗传病不是传染病。16．人类性别主要是由______决定的。17．体细胞中的染色体有22对男女都一样，称为____染色体；有一对男女不一样，称为______染色体。其中，男性为______，女性为______。18．生男生女机会均等：一般情况下，女性一次排出一个含______染色体的卵细胞，男性一次排出上亿的精子有两种：一种是含______染色体的，一种是含_____染色体的。它们与卵细胞结合的机会_______。因此，生男生女机会_______。19．生物性状的变异是普遍存在的，引起变异的原因也是多种多样的。变异首先决定于_______的不同，其次与_______也有关系。变异分为_______的变异(由于_______的变化引起的变异。变异一旦发生，就能够遗传下去)和_______的变异(单纯由_______引起的变异，如果没有影响到_______，就不会遗传给后代，是不遗传的变异。_______没有发生变化，不能遗传下去)。20．人类利用遗传变异原理培育新品种的方法有___________和__________及人工选择育种，其中，普通甜椒种子经过太空漫游后培育出太空椒属于____________，现代育种的杰出代表袁隆平院士培育的____________________享誉世界。性状就是生物体形态结构、生理和行为特征等的统称。相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式。【练经典01】1.下列各组生物性状中，属于相对性状的是（）A.番茄的红果和圆果 B.绵羊的卷毛和黑毛C.人的身高和体重 D.人的单眼皮和双眼皮【答案】D【解析】【分析】生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状，同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。如人的单眼皮和双眼皮。【详解】A．番茄的红果和圆果是同种生物（番茄）的不同性状（果实的颜色和果实的形状），故不属于相对性状，A不符合题意。B．绵羊的卷毛和黑毛是同种生物（绵羊）的不同性状（果实的颜色和果实的形状），故不属于相对性状，A不符合题意。C．人的身高和体重是同种生物（人）的不同性状（人的身高和人的体重），故不属于相对性状，C不符合题意。D．人的单眼皮和双眼皮是同种生物（人）的同一性状（眼睑的形状）的不同表现形式（单眼皮和双眼皮），故属于相对性状，D符合题意。故选D。把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的转基因生物就有可能表现出转入基因所控制的性状，可见，生物的性状是由基因控制的。生物体的性状表现出基因和环境的共同作用的结果。【练经典02】2.控制人是单眼皮或双眼皮的基本单位是（）A. B.染色体 C.基因 D.细胞【答案】C【解析】【分析】染色体包括DNA和蛋白质。DNA是生物的主要遗传物质，一条DNA上有许许多多的基因。【详解】基因是具有遗传效应的最小功能单位。控制人是单眼皮或双眼皮的基本单位是基因。故选C基因在细胞里存在于遗传物质——DNA分子上，DNA分子还有许多遗传功能的片段，其中不同的片段含有不同的遗传信息，分别控制不同的性状，而基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有多个基因。DNA分子和它们所携带的基因大多数有规律的集中在染色体上，染色体主要由DNA分子和蛋白质分子构成的，而且每一种生物细胞内染色体形态和数目都是一定的。【练经典03】3.如图是染色体、DNA和基因的关系图。下列相关说法错误的是（）A.①是细胞核，是遗传信息的中心B.每种生物体细胞中染色体数目是一定的C.②是DNA，一个细胞只有一个DNA分子D.③是基因，一个DNA分子有多个基因【答案】C【解析】【分析】染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成；DNA是遗传信息的载体，主要存在于细胞核中，DNA分子为双螺旋结构，像螺旋形的梯子；DNA上决定生物性状的小单位，叫基因。基因决定生物的性状。一条染色体有一个DNA分子组成，一个DNA分子上有许多个基因。题图中，①细胞核，②DNA，③基因。【详解】A．结合分析，染色体是①细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，细胞核是遗传信息的控制中心，A不符合题意。B．每种生物细胞内染色体的形态和数目都是一定的，如正常人体细胞中的染色体为23对，B不符合题意。C．染色体是由②DNA和蛋白质两种物质组成的，一条染色体有一个DNA分子组成，如果一个细胞中有多个染色体，就有多个DNA分子，C符合题意。D．DNA上具有遗传效应的片段称为③基因。一条染色体有一个DNA分子组成，一个DNA分子上有许多个基因，D不符合题意。故选C。一般情况下，生物体的体细胞（除生殖细胞外的细胞）中染色体是成对存在的，如人体的体细胞中染色体为23对。DNA分子是成对存在的，基因也是成对存在的，分别位于成对的染色体上。在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中，染色体数都要减少一半，而且不是任意的一半，是每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞。因此体细胞和受精卵内染色体数量是相等，精子和卵细胞内染色体数量是相等。基因控制生物体的性状，性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代，在有性生殖过程中，精子和卵细胞（生殖细胞）就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。【练经典04】4.亲代与子代之间性状传递的桥梁是（）A.受精卵 B.精子和卵细胞 C.DNA D.染色体【答案】B【解析】【分析】基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段，染色体是细胞内具有遗传性质的物体，易被碱性染料染成深色，所以叫染色体；由蛋白质和DNA组成，是遗传物质基因的载体。【详解】遗传物质存在于细胞核里，染色体是细胞核内的容易被碱性颜料染成深色的物质，由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传物质的载体，它的结构像一个螺旋形的梯子，即双螺旋结构；DNA分子上具有特定遗传信息，能够决定生物的某一性状的片段叫做基因。生物体的各种性状都是由基因控制的。在生物的体细胞中，染色体是成对存在的，基因也是成对存在的，分别位于成对的染色体上；在形成生殖细胞的过程中，成对的染色体分开，每对染色体中的一条进入精子或卵细胞中，基因也随着染色体的分离而进入不同的生殖细胞中。生物体的各种性状都是由基因控制的，性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞把基因传递给了子代，在有性生殖过程中，精子与卵细胞就是基因在亲子代间传递的桥梁。ACD不符合题意，B符合题意。故选B。1.孟德尔，奥地利遗传学家，利用豌豆作为实验材料，总结出遗传学的两个基本规律，被誉为“遗传学之父”。2.孟德尔选择豌豆作为杂交实验材料的原因（1）豌豆在自然状态下一般都是纯种。因为豌豆是典型的自花传粉植物，在花未展开时就已完成了传粉，所以在自然条件下，豌豆能避免外来花粉的干扰，因此实验结果更可靠。（2）豌豆有易于区分的相对性状。例如，豌豆中有高茎的，也有矮茎的。并且豌豆的这些性状都能够稳定地遗传下去。用具有相对性状的植株进行豌豆品种间的杂交，实验结果很容易观察和分析。3.孟德尔豌豆杂交实验的过程和结果第一次实验：第二次实验：解读：（1）相对性状有显性性状和隐性性状之分，具有相对性状两个纯种个体杂交时，子一代表现出的性状叫做显性性状，未表现出的性状叫做隐性性状。。（2）控制相对性状的基因显性和隐性之分。控制显性性状的基因称为显性基因，用大写字母表示，如D；控制隐性性状的基因称为隐性基因，用小字母表示，如d。（3）体细胞中的基因是成对存在的，生殖细胞只有成对基因中的一半。（4）在子一代中，虽然隐性基因控制的性状不表现，但它还会遗传下去。【练经典05】5.在孟德尔的遗传学实验中，圆粒豌豆（YY）和皱粒豌豆（yy）杂交，子一代表现的性状是（）A.皱粒豌豆多，圆粒豌豆少 B.均是圆粒豌豆C.圆粒豌豆多，皱粒豌豆少 D.均是皱粒豌豆【答案】B【解析】【分析】控制生物性状的基因往往有显性和隐性之分，当细胞内控制某种性状的一对基因，一个是显性、一个是隐性时，只有显性基因控制的性状才会表现出来。【详解】圆粒豌豆（YY）和皱粒豌豆（yy）杂交，子代的基因组成是Yy，隐性基因y控制的性状在显性基因Y的作用下表现不出来，因此子代的性状是圆粒豌豆，如图所示：B符合题意。故选B。1.某些性状是由一对基因（A/a）控制的，而成对的基因有显性（A）和隐性（a）之分，当控制性状的一对基因都是显性基因（AA）时，生物体表现出显性性状；当控制性状的一对基因都是隐性基因（aa）时，生物体表现出隐性性状；当控制性状的基因一个是显性基因，一个是隐性基因（Aa）时，生物体表现出显性性状。2.显隐性的判断（1）相同性状的亲本杂交，子代出现不同性状，则可以判断出子代出现的新性状为隐性性状。若子代出现隐性性状，则基因组成一定是两个隐性基因，其中一个隐性基因来自父本，另一个隐性基因来自母本。（2）不同性状的亲本杂交，子代只出现一种性状，则可以判断出子代出现的性状为显性性状。3.常见的遗传图解：【练经典06】6.据统计，袁隆平培育的杂交水稻每年增产的稻谷可以为中国多养活8000万人，海水稻稻壳顶端有芒，有的没有芒，无芒有利于收割，脱粒以及稻谷的加工，相关基因T、t表示。先用有芒水稻和无芒水稻进行杂交实验，结果如表所示，请分析作答：组别亲本子代有芒（株）无芒（株）甲有芒×有芒753252乙无芒×无芒0999丙？492512（1）乙组实验中，无芒的亲本杂交后，后代也都是为无芒的个体，这是一种______现象。（2）由组别____可判断，无芒是______性状。（3）组别甲后代有芒植株中，基因组成Tt的植株理论上应该有_______株。（4）组别丙亲本的基因组成是______，其子代中有芒个体的基因组成是______。【答案】（1）遗传（2）①.甲②.隐性（3）502（4）①.Tt、tt②.Tt【解析】【分析】生物的性状是由一对基因控制的，当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时，生物体表现出显性基因控制的性状；当控制某种性状的基因都是隐性时，隐性基因控制的性状才会表现出来。【小问1详解】遗传是亲代与子代，子代个体之间性状上的相似，所以乙组实验中，无芒的亲本杂交后，后代也都是为无芒的个体，这是一种遗传现象。【小问2详解】在一对相对性状的遗传过程中，子代个体中出现了亲代没有的性状，新出现的性状一定是隐性性状，亲代的基因组成是杂合体。因此，由组别甲可判断，无芒是隐性性状，无芒是新出现的性状。【小问3详解】甲组的后代有无芒，基因组成是tt，分别由亲代各传递一个基因t，亲代均表现有芒，必由一个显性基因T控制，基因组成是Tt，遗传图解图下所示：分析可知，通过计牙组别甲后代的有芒植株中，基因组成Tt的植株有753×2/3＝502株。【小问4详解】子代有无芒个体，基因组成是tt，分别来自于亲代各传递一个基因t，同时子代个体之比是1：1，说明亲代的基因组成是Tt×tt，遗传图解如下所示：组别丙亲本的基因组成是Tt×tt，其子代中有芒个体的基因组成是Tt。遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病，如血友病（隐性遗传病）、白化病（隐性遗传病）、红绿色盲（隐性遗传病）、多指（显性遗传病）、苯丙酮尿症（染色体遗传病）。根据所涉及遗传物质的改变程序，可将遗传病分为三大类：其一是染色体病或染色体综合征；其二是单基因病；第三是多基因病。【练经典07】7.如下表是对人类四种疾病进行调查的结果，其中最可能属于遗传病的是（）疾病近亲结婚后代患病率非近亲结婚后代患病率A1/118001/11708B1/145001/11010C1/30101/36500D1/820001/79300A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【分析】近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大，近亲结婚所生的孩子患有遗传病的可能性较大。【详解】分析表中数据可知，C中近亲结婚后代患病率为1/3010（较高），非近亲结婚后代患病率为1/36500（较低），故该项最可能属于遗传病。而ABD选项中近亲结婚和非近亲结婚，其后代患病率都很低，故属于遗传病的可能性小。故选C。人体的体细胞染色体数目为23对，其中22对为男女所共有，称为常染色体；另外一对为决定性别的染色体，男女不同，称为性染色体。目前已知人类有X和Y两种性染色体。女性的两条性染色体，大小与形态也完全相同，称X染色体；男性的一条与X相同，另一条则小得多，称Y染色体。【练经典08】8.张明是个小帅哥，他的体细胞中的性染色体是（）A.X B.Y C.XX D.XY【答案】D【解析】【分析】人的体细胞内的23对染色体，有一对染色体与人的性别有关，叫做性染色体；男性的性染色组成是XY，女性的性染色体组成是XX。【详解】男性体细胞中有23对染色体，有22对染色体的形态、大小基本相同，称为常染色体；第23对染色体在形态、大小上存在明显差异，这对染色体与人的性别决定有关，称为性染色体，男性的性染色组成是XY。D正确。故选D。模拟实验——精子与卵细胞随机结合实验目的：通过模拟精子与卵细胞随机结合，理解生男生女的机会是均等的方法步骤：①黑围棋子代表含Y染色体精子，白围棋子代表含X染色体的精子和卵细胞。②学生三人一组，先将10枚黑围棋子和10枚白围棋子放入一个纸盒中，这20枚围棋子表示精子；再将20枚白围棋子放入另一个纸盒中，这20枚围棋子表示卵细胞。③从装有“精子”的纸盒中和装有“卵细胞”的纸盒中各随机取一枚棋子，记录两枚围棋子代表的性染色体组成，共记录10次，每次记录完将棋子放回并摇匀。④统计精子与卵细胞随机结合的结果。实验结果：含X染色体的精子、含Y染色体的精子与卵细胞结合的机会是均等的。原因：女性体细胞中的性染色体组成为XX，能产生一种类型的卵细胞，即含X染色体的卵细胞。男性体细胞中的性染色体组成为XY，能产生两种类型的精子，即含X染色体的精子和含Y染色体的精子。两种不同的精子与卵细胞的结合机会是相等。如果母亲的卵细胞与父亲含X染色体的精子结合，受精卵的性染色体组成是XX，那么此受精卵发育成的孩子就是女孩；如果母亲的卵细胞与父亲的含Y染色体的精子结合，受精卵的性染色体组成就是XY，那么此受精卵发育成的孩子就是男孩。【练经典09】9.某生物兴趣小组用围棋子代替生殖细胞来探究生男生女的概率问题，探究的方法是：甲袋中装入100粒白色围棋子，乙袋混合装入白色、黑色围棋子各50粒。每次从甲、乙两袋分别随机摸出1粒围棋子进行组合，一黑一白组合用A表示，两粒白围棋组合用B表示。每个小组组合20次。（1）乙袋中的围棋子模拟的生殖细胞是____，其中______色围棋子代表的是Y染色体：A、B模拟的细胞是______。（2）该实验属于______（填“对照”或“模拟”）实验。【答案】（1）①.精子②.黑③.受精卵（2）模拟【解析】【分析】人的性别遗传：【小问1详解】结合分析可知，男性的性染色体是XY，女性的性染色体是XX，男性产生的精子有两种类型即含X和含Y染色体的精子，女性产生的卵细胞只有一种含有X染色体的。如果抓出“白白”，则表示受精卵的性染色体组成为XX，代表女孩；如果抓出“白黑”，则表示受精卵的性染色体是XY，代表女孩。所以，乙袋中的围棋子具