中考生物专题训练：生物的遗传与变异

引言：揭开生命延续与发展的内在密码遗传与变异是生物学的核心概念，它们共同塑造了地球上丰富多彩的生命世界，也是中考生物考查的重点与难点。从子女与父母的相似之处，到物种间的千差万别，无不与遗传和变异息息相关。本专题将深入剖析遗传的物质基础、基本规律，以及变异的类型和意义，帮助同学们构建完整的知识体系，并通过典型例题的解析，提升解题能力，从容应对中考挑战。一、核心知识点梳理与整合（一）遗传的细胞基础：细胞核、染色体、DNA与基因生命的遗传信息主要储存在细胞的细胞核中。细胞核内有一种易被碱性染料染成深色的物质，称为染色体。染色体在体细胞中通常是成对存在的，其主要化学成分是DNA（脱氧核糖核酸）和蛋白质。DNA是遗传信息的载体，它具有双螺旋的结构。基因是DNA上具有特定遗传效应的片段，是控制生物性状的基本遗传单位。一条染色体上通常含有一个DNA分子，而一个DNA分子上则含有许多个基因。因此，可以这样理解它们之间的关系：细胞核是遗传信息的控制中心，染色体是遗传物质的主要载体，DNA是主要的遗传物质，基因是遗传信息的基本单位。形象地说，染色体就像是“档案袋”，DNA是“档案本”，而基因则是“档案页”上的具体信息条目。（二）基因与性状：控制与表达生物的形态结构特征、生理特性和行为方式等统称为性状。例如，人的身高、肤色、单双眼皮，植物的花色、果实形状等。同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状，如豌豆的高茎与矮茎、人的有耳垂与无耳垂。基因控制生物的性状。在体细胞中，基因也是成对存在的，分别位于成对的染色体上。当控制某一性状的一对基因中，只要有一个是显性基因（通常用大写英文字母表示，如A），生物体就会表现出显性性状；只有当这对基因都是隐性基因（通常用小写英文字母表示，如a）时，生物体才会表现出隐性性状。例如，决定人单双眼皮的基因中，双眼皮基因（A）为显性，单眼皮基因（a）为隐性。那么，基因型为AA或Aa的个体表现为双眼皮，基因型为aa的个体表现为单眼皮。（三）基因的传递：生殖过程中的桥梁作用在有性生殖过程中，亲代通过生殖细胞（精子和卵细胞）将遗传物质传递给子代。在形成生殖细胞时，成对的染色体要分开，分别进入不同的生殖细胞中，因此生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半，染色体上的基因也随之分开，成单存在。当精子和卵细胞结合形成受精卵时，染色体数目又恢复到与体细胞相同，受精卵中的基因也成对存在，一半来自父方，一半来自母方。这就是生物在传种接代过程中，子代具有亲代相似性状的原因，也是基因传递的基本规律。（四）性别决定：常染色体与性染色体人类的性别是由性染色体决定的。人的体细胞中有23对染色体，其中22对是常染色体，与性别决定无关；1对是性染色体，与性别决定有关。女性的性染色体为XX，男性的性染色体为XY。在形成生殖细胞时，女性只能产生一种含有X染色体的卵细胞；男性则能产生两种精子，一种含有X染色体，另一种含有Y染色体，且这两种精子的数量是相等的。受精时，如果含X染色体的精子与卵细胞结合，形成的受精卵（XX）将发育成女孩；如果含Y染色体的精子与卵细胞结合，形成的受精卵（XY）将发育成男孩。因此，生男生女主要取决于父亲的哪一种精子与卵细胞结合，而且生男生女的机会是均等的。（五）生物的变异：普遍存在与进化动力生物的亲代与子代之间，以及子代的个体之间在性状上的差异，叫做变异。变异是普遍存在的生命现象。根据引起变异的原因，可将变异分为可遗传的变异和不遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质发生改变引起的，能够遗传给后代，例如基因突变、染色体变异等。不遗传的变异是由环境因素引起的，遗传物质没有发生改变，因此不能遗传给后代，例如长期在户外工作的人皮肤变黑。变异在生物进化中具有重要意义。可遗传的变异为生物进化提供了原始材料，正是由于生物存在变异，才使得自然选择能够发挥作用，推动生物不断进化，以适应不断变化的环境。二、典型例题解析与解题策略例题1：（概念辨析题）下列关于染色体、DNA、基因三者关系的叙述，正确的是（）A.染色体由DNA和基因组成B.一条染色体上有多个DNA分子C.基因是有遗传效应的DNA片段D.DNA数目和基因数目一样多解析：本题考查染色体、DNA、基因三者的关系。染色体主要由DNA和蛋白质组成，A错误；一条染色体通常含有一个DNA分子，B错误；基因是DNA上具有特定遗传效应的片段，一个DNA分子上有许多个基因，因此DNA数目远少于基因数目，C正确，D错误。答案：C解题策略：准确记忆并理解细胞核、染色体、DNA、基因四者之间的包含关系和数量关系是解答此类题目的关键。可以构建简单的概念模型，如“细胞核>染色体>DNA>基因”（从包含关系和数量级上理解）。例题2：（遗传图解应用题）人的有耳垂（A）对无耳垂（a）为显性。某夫妇都有耳垂，他们的第一个孩子无耳垂。请分析回答：（1）这对夫妇的基因组成分别是_________和_________。（2）他们再生一个有耳垂孩子的概率是_________。（3）若这个有耳垂的孩子与一个无耳垂的人结婚，后代出现无耳垂的可能性是_________。解析：（1）已知有耳垂为显性（A），无耳垂为隐性（a）。孩子无耳垂，其基因型必定为aa。这对基因一个来自父亲，一个来自母亲。由于父母都有耳垂，说明父母都至少含有一个显性基因A，因此父母的基因组成中都有一个a，所以父母的基因型均为Aa。（2）父母基因型均为Aa，其遗传图解如下：父亲（Aa）×母亲（Aa）生殖细胞：AaAa受精卵：AAAaAaaa子代性状：有耳垂有耳垂有耳垂无耳垂因此，再生一个有耳垂孩子的概率是3/4（或75%）。（3）这个有耳垂的孩子，其基因型可能是AA或Aa。根据（2）的遗传图解，有耳垂孩子中AA占1/3，Aa占2/3。当该孩子基因型为AA时，与无耳垂（aa）结婚，后代基因型均为Aa，表现为有耳垂，无耳垂概率为0。当该孩子基因型为Aa时，与无耳垂（aa）结婚，后代基因型为Aa（有耳垂）和aa（无耳垂），各占1/2。综合考虑两种可能性，后代出现无耳垂的概率为：2/3×1/2=1/3。答案：（1）Aa；Aa（2）3/4（或75%）（3）1/3解题策略：解答此类问题，关键在于：①判断性状的显隐性；②根据亲代或子代的性状表现，推断相关个体的基因型；③正确绘制遗传图解，明确基因的传递规律；④注意考虑不同基因型的可能性及其概率（如第3问）。例题3：（变异类型判断题）下列变异现象中，属于可遗传变异的是（）A.经常锻炼的人肌肉发达B.水肥充足的水稻穗大粒多C.手术后形成的双眼皮D.镰刀型细胞贫血症解析：可遗传变异是由遗传物质改变引起的。A、B、C项都是由环境因素或人为因素引起的，遗传物质没有发生改变，属于不遗传的变异。D项镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致血红蛋白结构异常引起的，属于可遗传变异。答案：D解题策略：区分可遗传变异和不遗传变异的核心在于判断变异的原因是否为遗传物质的改变。由基因突变、基因重组、染色体变异引起的变异是可遗传的；由环境条件改变引起，遗传物质未变的变异是不可遗传的。三、复习建议1.回归教材，夯实基础：遗传与变异的知识点较为抽象，务必仔细阅读教材，理解核心概念的内涵和外延，如基因、性状、染色体、变异等。2.构建知识网络：将零散的知识点联系起来，形成知识体系。例如，以“基因”为核心，串联起DNA、染色体、细胞核、性状、遗传、变异等概念。可以尝试画思维导图辅助记忆。3.重视图解，突破难点：遗传图解是理解和应用遗传规律的重要工具。要学会绘制和分析遗传图解，掌握基因的传递规律。对于性别决定的图解也要熟练掌握。4.精练真题，总结规律：通过练习中考真题和模拟题，熟悉常见题型和解题思路，总结解题技巧。特别注意分析错题，找出知识盲点和薄弱环节。5.联系实际，加深理解：结