第二章 生物的遗传和变异

PAGE1PAGE2第二章生物的遗传和变异第一节基因控制生物的性状1.遗传是指亲子间的相似性，变异是指亲子间和子代个体间的差异。生物的遗传和变异是通过生殖和发育而实现的。2.人们对遗传和变异的认识，最初是从性状开始的，以后随着科学的发展，才逐渐深入到基因水平。3.性状：生物体所表现的的形态结构特征、生理特性和行为方式统称为性状。4.相对性状：同种生物同一性状的不同表现形式。例如：家兔的黑毛与白毛。5.基因控制生物的性状。例：转基因超级鼠和小鼠。6.转基因超级淑的启示：基因决定生物的性状，同时也说明在生物传种接代中，生物传下去的是基因而不是性状。7.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。第二节基因在亲子代间的传递1．在有性生殖过程中，基因经精子或卵细胞传递，精子和卵细胞就是基因在亲子间传递的“桥梁”2.基因位于染色体上是具有遗传效应的DNA片段。DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。3．染色体：细胞核内能被碱性染料染成深色的物质，是遗传物质的主要载体。每一种生物细胞内的染色体的形态和数目都是一定的。4．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。人的体细胞中染色体为23对（46条），也就包含了46个DNA。5.在形成精子或卵细胞的细胞分裂中，染色体都要减少一半，而且不是任意的一半，是每对染色体中的一条进入精子或卵细胞中而当精子和卵细胞结合成受精卵时，染色体又恢复到亲代细胞中染色体的水平，其中有一半染色体来自父方，一半来自母方。生殖过程中染色体的变化：第三节基因的显性和隐性孟德尔的豌豆杂交试验：（1）孟德尔：（1822~1884），奥地利人，是遗传学的奠基人。（2）实验材料：选择的是具有明显相对性状且闭花受粉的豌豆。（豌豆的相对性状：植株的高和矮，种子的黄和绿，种皮的光滑和皱缩。）（3）实验方法：人工控制的传粉杂交。（4）实验过程：把矮豌豆的花粉授给高豌豆（或相反），获得了杂交后的种子，结果杂交后的种子都是高杆的。孟德尔又把杂交高豌豆的种子种下去，结果发现长成的植株有高有矮，不过矮的要少得多（高矮之比为3﹕1）。（5）对实验现象的解释为：a.相对性状有显性性状和隐性性状之分，杂交一代中表现的是显性性状。例如，豌豆的高和矮，高是显性性状，矮是隐性性状，杂交的后代只表现高不表现矮。b.在相对性状的遗传中，表现为隐性性状（矮豌豆）的，其基因组成只有dd（用同一字母的大、小写分别表示显性基因和隐性基因）一种，表现为显性性状（高豌豆）的，其基因组成有DD或Dd两种。c.基因组成是Dd的，虽然d控制的形状不表现，但d（隐性基因）并没有受D（显性基因）的影响，还会遗传下去。2.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。近亲携带相同的隐性致病基因比例较大，其后代患该遗传病的几率就增大。第四节人的性别遗传1.1902年，美国细胞学家麦克朗在观察中发现，男性体细胞中有一对染色体的形态与别的染色体不一样，他把这种染色体称为性染色体。后来，美国细胞学家威尔逊和斯特蒂文特进一步把男性体细胞中那一对与众不同的染色体，分别称为X染色体和Y染色体；而女性体细胞中的同一对染色体是一样的，都是X染色体。2.性染色体是指在体细胞中能决定性别性别的染色体，在人的体细胞中，性染色体有2条。3.每个正常人的体细胞中都有23对染色体（男：44条+XY女：44条+XX）。其中22对男女都一样，叫常染色体，有1对男女不一样，叫性染色体（男性为XY，女性为XX）。4.生殖细胞中染色体的组成：精子（22条＋Y或22条＋X），卵细胞（22条＋X）。5.生男生女机会均等，比例为1︰1，生男生女的概率各占50％。第五节生物的变异1．生物性状的变异是普遍存在的。变异首先决定于遗传物质基础的不同，其次与环境也有关系。因此变异可分为可遗传的变异和不遗传的变异。2.可遗传的变异由遗传物质的改变而引起的变异，不可遗传的变异是由环境因素的变化而引起的变异。3.人类应用遗传变异原理培育新品种例子：人工选择、杂交育种、太空育种（基因突变）。4.生物变异的意义：生物进化和发展的基础，培育动、植物的优良品种。综合训练一、选择题1.多指是一种由显性基因控制的遗传病。某一家庭中,父亲(基因组成为Mm)为多指,母亲表现正常。他们生一个多指孩子的概率和基因组成分别是()A.25%、mm B.25%、MMC.50%、Mm D.75%、MM或Mm2.下列属于不遗传的变异的是()A.人工培育出的无子西瓜 B.经过训练的鹦鹉能学说人类语言C.一对双眼皮的父母生出单眼皮的孩子 D.通过基因工程培育出的抗虫棉3.下列各项中,属于相对性状的是()A.豌豆种子的圆滑与皱缩 B.山羊的毛较少,绵羊的毛较多C.小明长得较高,小翔长得较瘦 D.丹丹是单眼皮,强强也是单眼皮4.下列有关人的性别决定的叙述,错误的是()A.女性体细胞中的性染色体组成为XX,男性体细胞中的性染色体组成为XYB.从含有的性染色体来说,男性产生一种类型的精子,女性产生两种类型的卵细胞C.男性的Y染色体只传给儿子,不传给女儿D.从性染色体的来源看,生男生女取决于父亲5.果蝇的性别决定方式与人类相同,右图为某果蝇体细胞的染色体组成。下列叙述错误的是()A.果蝇的性别是一对相对性状,体细胞内染色体成对存在B.根据图示可判断此果蝇为雄性C.此果蝇体细胞内染色体组成可表示为3对+XYD.果蝇卵细胞内有3条形态、大小各不相同的染色体6.下图为染色体与DNA的关系示意图。下列有关叙述错误的是()A.①主要存在于细胞质中B.①上具有遗传效应的片段叫作基因C.③通常分布于细胞核中D.正常人体内的细胞中,③的数量不一定都为23对7.右图为某夫妻体细胞中染色体上一对基因(Aa)的示意图,下列叙述错误的是()A.基因A和a控制的性状是一对相对性状B.夫妻双方都表现出基因A所控制的性状C.该夫妻的子女表现显性性状的概率为1/4D.该夫妻子女的基因组成有3种可能8.下列关于基因和性状的叙述,错误的是()A.基因能控制生物体的性状B.基因是DNA分子上的小片段C.生物体所有的性状都是由一对基因控制的D.显性性状不一定都是由一对显性基因控制的9.下列关于人的遗传和变异的叙述,正确的是()A.变异都是由遗传物质的改变引起的 B.遗传病不一定遗传给后代C.近亲结婚的后代患各种遗传病的概率都高 D.环境条件的变化对个体都是有害的10.“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。下列说法错误的是()A.海水稻耐盐碱的性状是由盐碱环境决定的B.耐盐碱基因最可能位于细胞核中的染色体上C.耐盐碱基因使海水稻在盐碱环境中具有竞争优势D.可以通过杂交或转基因等技术培育高产海水稻11.杂交水稻比常规水稻产量高,肥沃的土地中生长的杂交水稻比贫瘠土地中生长的杂交水稻产量高。引起上述变异的原因()A.都是遗传物质的变化B.都是环境条件的变化C.前者是遗传物质的变化,后者是环境条件的变化D.前者是环境条件的变化,后者是遗传物质的变化12.某女子是白化病基因携带者(Aa),下列细胞可能不含该致病基因的是()A.肌细胞 B.神经细胞 C.卵细胞 D.口腔上皮细胞13.某菜农种了20株纯种(基因组成是aa)甜味菜椒,其中一株结了一个辣味菜椒,对此现象最合理的解释是()A.附近辣味菜椒的花粉传到了该菜椒花的柱头上B.该菜椒子房壁的遗传物质发生了变化C.该菜椒子房中受精卵的遗传物质发生了变化D.该菜椒子房中珠被的遗传物质发生了变化14.A、B、C、D是人类的四种疾病,下表是有关专家进行调查的结果,你认为其中哪种疾病最可能属于隐性遗传病?()疾病ABCD非近亲婚配后代的患病率1/118001/145001/89001/67000近亲婚配后代的患病率1/117081/16801/89701/6718015.下列有关太空育种的叙述,错误的是()A.宇宙射线可能会使种子发生变异,这种变异属于可遗传的变异B.遨游太空的种子还需要配合长期的人工选择才能培育出满足人类需求的新品种C.经过宇宙射线照射引发的种子变异都是有利变异D.选育好的太空种子不会永远利于生物的生存16.“世界上没有完全相同的两片树叶”,这说明变异在自然界中是普遍存在的。下列现象属于不遗传的变异的是()A.肤色正常的夫妇生下患白化病的儿子B.太空育种形成的太空椒个大质优C.女士烫的卷发D.杂交水稻产生的高产性状二、非选择题17.下表是对某家庭中各成员两种特征的调查结果,请根据调查结果回答下列问题。性状父亲母亲儿子有无酒窝有无有肤色是否正常正常正常白化病(1)父亲有酒窝,儿子也有酒窝,这种现象在遗传学上称为,有酒窝和无酒窝称为。

(2)控制肤色正常的基因是显性基因,推测母亲的基因组成是(用D和d表示),其产生的卵细胞含有的基因可能是。

18.党的二十大报告指出,人民健康是民族昌盛和国家强盛的重要标志。把保障人民健康放在优先发展的战略位置,完善人民健康促进政策。遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。请回答下列有关遗传病的问题。(1)一对肤色正常的夫妇,生下一个患白化病的孩子(肤色正常基因是显性基因,用A表示,白化基因是隐性基因,用a表示)。①父亲的基因组成是,孩子的基因组成是。

②这对夫妇如果再生一胎,并且孩子的肤色正常,那么这个孩子的基因组成可能为或。

(2)为降低遗传病的发生率,我国民法典规定:血亲或者的旁系血亲禁止结婚。

19.下图是某家族的遗传图谱,假设控制双眼皮的基因(A)为显性,控制单眼皮的基因(a)为隐性。请据图回答下列问题。(1)人类双眼皮与单眼皮在遗传学上称为一对性状。

(2)4号体细胞的性染色体组成为,其中X染色体来自号,父母控制性状的基因通过传递给子女。

(3)5号的基因组成是;5号和6号生下一个单眼皮孩子的概率是。

(4)7号和9号是表兄妹,从优生的角度分析,他们不能结为夫妻的原因是后代患的概率大大增加。

20.将10枚黑围棋子和10枚白围棋子放入一个纸盒中,再将20枚白围棋子放入另一个纸盒中,然后每次从两个纸盒中各摸取一枚围棋子组合起来,记录白白、黑白的组合数量,每次取完并记录后,再将棋子放回去,注意摇匀再取,共记录10次,得到下表。右图为某人的体细胞内一对性染色体(a与b)组成示意图。请回答下列问题。组别1组2组3组4组5组6组7组8组9组10组合计比例白白26354965755252%黑白84756145354848%(1)根据图可以判断,该人的性别为。

(2)假如一个性状总是在某家系的男性成员(父亲、儿子、孙子等)中出现,那么,决定这个性状的基因最可能位于(填“a”或“b”)染色体上。

(3)在模拟实验中,用白围棋子表示含a染色体的和。

(4)从上表数据分析可知,人类生男与生女的概率理论上均为。

综合训练一、选择题1.C根据题干信息可知,多指是一种由显性基因控制的遗传病,即M控制多指,m控制正常。某一家庭中,父亲(基因组成为Mm)为多指,母亲表现正常,基因组成为mm。遗传图解如下:通过遗传图解可知,他们生一个多指孩子的概率是50%,基因组成为Mm。2.B按能否遗传给后代,变异分为可遗传的变异和不遗传的变异。不遗传的变异是遗传物质没有发生改变的变异,鹦鹉学说人类语言是经过训练而形成的,遗传物质并没有发生改变,属于不遗传的变异;而A、C、D三项都是由遗传物质发生改变而引起的变异,属于可遗传的变异。3.A4.B5.D体细胞内染色体是成对存在的,在形成生殖细胞的过程中,成对的染色体分开,每对染色体中分别有一条进入同一个精子或卵细胞,因此果蝇卵细胞内有4条形态、大小各不相同的染色体。6.A①为DNA,主要存在于细胞核中。正常人体内的细胞中,③的数量不一定都为23对,如生殖细胞中为23条。7.C父母的基因组成都是Aa,子女表现显性性状的概率为3/4。8.C9.B10.A基因决定性状,所以海水稻耐盐碱的性状不是由盐碱环境决定的。基因位于DNA上,DNA大多位于染色体上,染色体位于细胞核内,所以耐盐碱基因最可能位于细胞核中的染色体上。耐盐碱基因使海水稻更适应盐碱环境,因此更具有竞争优势。培育高产海水稻可以用杂交或转基因等技术。11.C杂交水稻是通过杂交使水稻获得了高产基因,从而比常规水稻产量高,其遗传物质发生了变化;肥沃土地中生长的杂交水稻比贫瘠土地中生长的杂交水稻产量高是由环境条件的不同引起的,水稻的遗传物质没有改变。12.C13.B果皮是由子房壁发育来的,基因组成为aa的甜味菜椒,后代应该都是甜味菜椒,只出现一株中结一个辣味菜椒的情况,最合理的解释是这个菜椒子房壁的遗传物质发生了变化。14.B分析表中的内容可知,A、C、D三种疾病中非近亲婚配后代的患病率和近亲婚配后代的患病率差不多,可能都不是隐性遗传病。B项中近亲婚配后代患遗传病的概率大增,最可能是隐性遗传病。15.C经过宇宙射线照射引发的种子变异可能是有利变异,也可能是不利变异。16.CA、B、D三项所述都是由遗传物质改变引起的变异,因此都属于可遗传的变异。女士烫的卷发是人为造成的,遗传物质没有发生变化,属于不遗传的变异。二、非选择题17.答案(1)遗传相对性状(2)DdD或d18.解析因为这对夫妇肤