内容正文:
六、遗传与进化
知识梳理
第21课时 生物的遗传和变异
实验精析
重难突破
综合提升练
【版本导航】人教版:八年级下P24~48;冀少版:八年级下P29~49
知 识 梳 理
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知识点 基因控制生物的性状
1.性状和相对性状
(1)性状:生物体的形态结构(如大小、颜色、形状)、生理(如血型)和行为(如惯用手)等特征的统称。
(2)相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式。如人的直发和卷发,番茄的黄色和红色等。
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2.基因控制生物的性状
(1)转基因技术:将一种生物的基因导入到另一种生物的基因组中,通过导入基因在生物体内的表达,来改变生物性状的技术。
(2)实例:转基因超级鼠的获得,说明了性状是由________控制的。
(3)性状与基因、环境的关系:生物的性状主要由基因控制,同时也受到环境的影响。
基因
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下列关于性状的说法,错误的有________。
①山羊的白毛和绵羊的黑毛是一对相对性状。
②小明的A型血和小王的O型血是一对相对性状。
③基因型相同,性状的表现一定相同。
①③
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①生物的性状并不都是肉眼可见的,如人的血型。②相对性状必须满足三个条件:同种生物、同一性状、不同表现形式。但不一定只有两种表现形式,如人的ABO血型就有四种。③基因型相同,性状表现不一定相同:性状并不是完全由基因决定的,生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果。
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3.基因的显性和隐性
孟德尔的豌豆杂交实验
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(1)相对性状有显性性状和隐性性状之分。具有相对性状的两个纯种个体杂交,子一代表现出来的性状为________性状,未表现出来的性状为________性状。图中高茎性状为________性状。
(2)控制相对性状的基因也有显性和隐性之分。习惯上,用同一英文字母的大、小写分别表示显性基因和隐性基因。成对的基因控制同一性状。
显性
隐性
显性
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(3)基因组成与性状表现之间的关系:图中表现为隐性性状的基因组成为_______,表现为显性性状的基因组成为________和_______,其中基因组成为Dd的个体中,d控制的性状不表现,但它会遗传下去。
(4)子二代的基因组成比为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,性状比为高茎∶矮茎=________。
dd
DD
Dd
3∶1
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4.基因经精子或卵细胞的传递
生殖过程中染色体的变化
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【识图要点】
(1)基因在亲子代间传递的“桥梁”是________和__________。
(2)在生物的体细胞内染色体和基因是成对存在的,成对的基因分别位于成对的染色体的同一位置上。
(3)在生殖细胞内染色体和基因是成单存在的,生殖细胞中染色体数目是体细胞的________。
(4)子代体细胞的染色体数目与亲代的一样,成对染色体中一条来自________,一条来自________,基因也是如此。
(5)性状遗传的实质:亲代通过生殖过程把控制性状的________传递给子代。
精子
卵细胞
一半
父方
母方
基因
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马蛔虫的体细胞中含有2对染色体,则它的卵细胞中有_____条染色体;精子中有_____条染色体;受精卵中有_____条染色体。
2
2
4
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知识点 染色体、DNA和基因
1.染色体、DNA和基因的概念(如图)
(1)染色体:由_________和_________组成,是遗传物质的载体。每种生物的体细胞中,染色体的形态和数目都是一定的。
DNA
染色体和DNA的关系示意图
(2)DNA:是主要的遗传物质,呈双螺旋结构。
(3)基因:具有遗传效应的__________片段,控制生物体的性状。
蛋白质
DNA
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2.染色体、DNA、基因的关系
(1)包含关系(如图)
(2)数量关系:每条染色体上一般只有______个DNA分子,一个DNA分子上包含有______个基因。
一
多
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哺乳动物的成熟红细胞和血小板中没有细胞核,其染色体数目为零。
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知识点 人的性别遗传
1.男女性染色体的差别
(1)人类染色体的类别:与性别无关的常染色体、与性别有关的性染色体(X、Y)。
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(2)正常人体细胞内的染色体(如图)
男性体细胞中的染色体 女性体细胞中的染色体
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【识图要点】
细胞类型 染色体组成 性染色体组成
男性体细胞 22对+________ ________
精子 22条+______或22条+______ ______或______
女性体细胞 22对+________ ________
卵细胞 22条+______ ______
XY
XY
X
Y
X
Y
XX
XX
X
X
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2.生男生女机会均等(如图)
人的性别决定示意图
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【识图要点】
(1)就性染色体而言,男性产生含X染色体和含Y染色体的两种精子,两者比例为X精子∶Y精子=________;女性只产生一种含X染色体的卵细胞。两种精子与卵细胞结合的机会是均等的,故生男生女机会________,均为________。
(2)生男生女决定于哪种类型的________与卵细胞结合。
(3)男孩的X染色体来自________,一定传给女儿;Y染色体来自________,一定传给儿子。
1∶1
均等
50%
精子
母亲
父亲
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知识点 生物的变异
1.概念:同一物种内不同个体之间性状的差异。
2.类型
(1)可遗传的变异:由____________的变化引起的变异,会遗传给下一代。如染色体的数目变化引起谷穗形状和大小的变化、色盲、白化病、太空椒等。
(2)不可遗传的变异:由________因素引起的变异,体内的遗传物质没有发生改变,不会遗传给后代。如整容、晒黑、水肥充足条件下庄稼的果穗饱满等。
遗传物质
环境
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3.人类应用遗传变异原理培育新品种
(1)人工选择育种:利用生物的自然变异现象,通过人工选择的方法,将对人类有益的新品种选出来。如人工选择繁育高产奶牛。
(2)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。
(3)诱变育种:通过射线照射或药物处理等方法使遗传物质发生改变,选育新品种。如太空椒、无籽西瓜。
(4)转基因育种:如将比目鱼的抗冻蛋白基因转入番茄里,培育出抗冻番茄。
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知识点 遗传病及其预防
1.遗传病:是指由遗传物质改变引起的疾病。常见的遗传病可分为染色体遗传病(如唐氏综合征、猫叫综合征)和基因遗传病(如白化病、血友病、红绿色盲)。
2.遗传病的预防:最有效的措施是________________。原因是近亲结婚大大________了隐性遗传病的发病率。
禁止近亲结婚
提高
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1.亲子代基因组成的推断及遗传概率的计算
已知某家族的遗传图谱如图(也可根据题干信息画出遗传图谱),相关基因用B、b表示,请推断1号、2号、4号的基因组成及1、2号再生患病孩子的概率。
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第一步,判断相对性状的显隐性关系。
“无中生有”的性状为隐性性状:即亲代性状相同,后代出现另一种不同的性状,则新出现的性状为隐性性状,原来的性状为显性性状。1、2号不患病,3号患病,说明患病是隐性性状,由基因b控制,则正常为显性性状,由基因B控制。
第二步,以隐性性状为突破口,推断亲子代基因组成。
患病为隐性性状,则3号的基因组成为bb,其基因b一个来自父亲1号,一个来自母亲2号,而1、2号均表现正常,则其基因组成一定为Bb、Bb。4号正常,其基因组成是BB或Bb。
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第三步,根据亲代基因组成推断子代患病概率。
1、2号的基因组成为Bb、Bb,则其子代表现型及比例为正常(BB)∶正常(Bb)∶患病(bb)=1∶2∶1,则1、2号再生患病孩子的概率为1/4。
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(1)人的单眼皮和双眼皮在遗传学上称为一对____________,其中__________是显性性状。
1.如图为小刚家族成员眼睑性状的调查信息记录图,据图回答以下相关问题。
相对性状
双眼皮
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(3)若小刚的爸爸妈妈再生一个孩子,这个孩子是双眼皮的可能性为________。
(2)若用D、d分别表示显性基因和隐性基因,则小刚的基因组成是________。小刚的妈妈和姑姑都是双眼皮,她们基因组成__________(填“一定”或“不一定”)相同。
dd
不一定
50%
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2.判断某一显性性状个体的基因组成(相关基因用A、a表示)
(1)让显性性状个体之间相互杂交(如显性个体为自花传粉的植物可以自交)
后代可能出现两种结果:①若后代表现型全是显性性状,则说明待测显性性状个体基因组成为AA;②若后代既有显性性状也有隐性性状,则说明待测显性性状个体基因组成为Aa。
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(2)让该显性性状个体与隐性性状个体(aa)杂交
杂交后代可能出现两种结果:①若后代表现型全是显性性状,则说明该显性性状个体的基因组成为AA;②若杂交后代既有显性性状也有隐性性状,则说明该显性性状个体的基因组成为Aa。
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2.(2024烟台节选)神舟十八号载人飞船搭载斑马鱼进驻中国空间站,首次开展“太空养鱼”项目,实现我国在太空培养脊椎动物的突破。斑马鱼与人类基因的相似度高达87%,且具有体型小巧、发育周期短、易于饲养、早期胚胎透明等特点,便于直接观测胚胎发育进程,是研究人类相关疾病的模式生物。
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(1)将绿色荧光蛋白基因转入斑马鱼的受精卵中,发育成的斑马鱼特定器官会被荧光标记(如图一),该过程应用的生物技术是_______ _______。基因是________________________片段,控制荧光性状的基因随生殖细胞传递给子代,使子代斑马鱼出现荧光性状,这属于__________变异。
转基因
技术
具有遗传效应的DNA
可遗传
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(2)研究人员通过上述生物技术获得的荧光斑马鱼有两种类型(如图二),染色体上的G表示绿色荧光蛋白基因,要筛选出能稳定遗传的个体,让荧光斑马鱼与野生型斑马鱼进行杂交,若后代的性状表现为______________________,则推断荧光斑马鱼为类型①;若后代的性状表现为____________,则推断为类型②,即为能稳定遗传的荧光斑马鱼。
既有荧光又有野生型
全部荧光
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实 验 精 析
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提出问题 生男生女的机会均等吗?
作出假设 生男生女的机会均等。
模拟探究人的出生性别比例
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实验步骤
1.黑围棋子代表含Y染色体的精子,白围棋子代表含X染色体的精子和卵细胞。
2.将10枚黑围棋子和10枚白围棋子放入甲纸盒中,这20枚围棋子表示________;再将20枚白围棋子放入乙纸盒中,这20枚围棋子表示__________。(或用10张写有“X”和10张写有“Y”的方形纸片代表精子,放入一个纸袋中;用20张写有“X”的圆形纸片代表卵细胞,放入另一个纸袋中,进行模拟实验)
精子
卵细胞
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3.三人一组,一位同学负责从甲纸盒中随机取一枚围棋子(或从纸袋内取出一张方形纸片),另一位同学负责从乙纸盒中随机取一枚围棋子(或从另一纸袋内取出一张圆形纸片),第三位同学负责记录两枚围棋子(纸片)代表的性染色体组成。
4.每次取完记录后,将棋子(纸片)放回,摇匀后再取,共记录10次。
5.全班统计各小组模拟精子与卵细胞随机结合的结果。
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实验结果 含X染色体的精子和含Y染色体的精子与卵细胞结合的机会是均等的。
实验结论 生男生女的机会均等。
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【拓展设问】
1.“从甲、乙两纸盒(两个纸袋)中随机抓取一枚围棋子(纸片),组合在一起”模拟的是________过程。每一个组合模拟的是一个__________,其中“黑白”(XY纸片)组合代表的受精卵的性染色体组成是________,将来发育成______孩;“白白”(XX纸片)组合代表的受精卵的性染色体组成是________,将来发育成______孩。
2.为了使实验数据更准确,应取全班各小组实验结果的_______。
受精
受精卵
XY
男
XX
女
平均值
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重 难 突 破
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重难点 基因的显性和隐性
典例1 (2024苏州)先天性耳聋是一种由常染色体上的基因引起的遗传病,某家族该病的遗传图谱如图所示(用E和e分别表示控制相关性状的显性基因和隐性基因)。相关叙述错误的是 ( )
A.该病的致病基因是隐性基因
B.5号个体的基因组成是Ee
C.8号个体的基因组成可能是EE或Ee
D.9号个体携带致病基因的概率是2/3
C
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1.(2024江西)某同学发现父母都能卷舌,自己却不能。经学习得知,能卷舌和不能卷舌是由一对基因(H和h)控制的相对性状。据此推测,她和她母亲的基因组成分别是 ( )
A.hh HH B.hh Hh
C.HH hh D.Hh hh
B
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2.(2024信阳三模)豌豆花的颜色主要有红色和白色两种,为探究其遗传规律,科学家设计以下三组杂交实验,实验方案和结果如表。据表分析,组合②后代红花植株的基因组成是(相关基因用A、a表示)( )
A.aa B.Aa
C.AA、Aa D.Aa、aa
C
杂交组合 亲本的表现型 子一代的表现型及数量
红色 白色
① 白色×红色 201 199
② 红色×红色 222 71
③ 白色×红色 213 0
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重难点 染色体、DNA和基因的关系
典例2 (2024成都)染色体是细胞核中的重要结构。它与蛋白质、DNA、基因的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.染色体的主要成分是DNA和蛋白质
B.每条染色体上都含有多个DNA分子
C.基因是包含遗传信息的DNA分子片段
D.细胞中每个DNA分子上含有多个基因
B
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3.(2023常州)如图是与遗传有关的概念简图,图中的①、②、③依次是 ( )
A.染色体、基因、性状 B.基因、细胞核、性状
C.染色体、性状、基因 D.基因、性状、细胞核
A
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重难点 人的性别遗传
典例3 (2024绥化)一对夫妇,第一胎生育的是男孩,那么他们第二胎生育的是女孩的几率是 ( )
A.25% B.50%
C.75% D.100%
B
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4.(2024黑龙江)生殖细胞是基因在亲子代间传递的“桥梁”。男性生殖细胞的染色体组成为 ( )
A.22对+X
B.22条+X或22条+Y
C.22条+XY
D.44条+XY
B
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5.(2024福建)下列有关人的生殖与遗传的叙述,正确的是( )
A.母亲的卵细胞类型决定孩子性别
B.男孩的X染色体一定来自母亲
C.形成的生殖细胞染色体数目加倍
D.女孩体细胞染色体组成是44条+XY
B
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重难点 生物的变异
典例4 (2024昌平区)下列现象属于可遗传变异的是 ( )
A.水渠旁的小麦比大田中间的长势好
B.路灯下植物落叶时间比自然环境晚
C.经常在野外工作的人皮肤容易变黑
D.视觉正常的夫妇生下患色盲的儿子
D
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6.(2023赤峰)我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究,科研人员将从太空“历练归来”的种子种植,并选育出优良的品种用于生产,下列对带回的种子描述正确的是 ( )
A.遗传物质可能发生变化 B.一定会发生性状改变
C.一定会产生可遗传变异 D.一定会产生有利变异
A
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综合提升练
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(2023广西)番茄是一种常见蔬菜,其紫茎和绿茎是一对相对性状,由一对基因(显性基因用A表示,隐性基因用a表示)控制,某研究小组用紫茎番茄和绿茎番茄进行杂交实验,子一代全为紫茎,如图所示,请回答下列问题。
(1)番茄的染色体主要由DNA和蛋白质组成,其中起遗传作用的物质是__________,亲子代番茄间遗传物质传递的“桥梁”是精子和__________。
DNA
卵细胞
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(2)据图分析,番茄的紫茎和绿茎这对相对性状中,隐性性状是________。子一代紫茎番茄的基因组成是________。
(3)普通番茄的种子经过太空射线照射后播种,可选育出太空番茄。目前为止,我国已选育出多种太空番茄。某太空番茄含糖量高于普通番茄,这种变异是由遗传物质改变引起的,属于__________(填“可遗传”或“不可遗传”)变异;这种太空番茄可利用组织培养技术快速繁殖,该生殖方式不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体,属于____________。
绿茎
Aa
可遗传
无性生殖
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