内容正文:
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第四章 生物的遗传和变异
第四单元 物种的延续
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章节图谱建构
知识全面梳理
核心考点透解
难点分层突破
目
录
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知识点1 遗传的物质基础
1.细胞核是遗传的控制中心
(1)遗传的概念:生物学上子代与亲代之间以及子代个体之间_____的现象。
(2)伞藻嫁接实验
伞藻嫁接实验的研究表明,生物的遗传物质主要存在于_______中,控制
遗传现象的遗传信息就储存在这些遗传物质中。
相似
细胞核
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2.染色体、DNA和基因
(1)染色体
①概念:利用染色技术对正在分裂的细胞进行染色,细胞内能被碱性染料染成深色的物质就是染色体。
②成分:主要包括_______和____(脱氧核糖核酸的简称)。
(2)DNA分子的结构:由两条长链盘旋而成的规则的_______结构。
(3)基因:____上的与_________相关的片段,是控制生物性状的基本单位。
蛋白质
DNA
双螺旋
DNA
遗传特征
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(4)染色体、DNA与基因的关系:在细胞中,每条染色体通常包含_____个
DNA分子,每个DNA分子包含_______个基因。
一
许多
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生物的染色体与遗传物质
(1)染色体位于细胞核内,同种生物染色体的形态和数目相同。
(2)人体的血小板和成熟的红细胞中的染色体数目均为0。
(3)细菌、真菌和动植物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
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知识点2 性状的遗传
1.生物的性状
(1)性状:生物体的形态、结构、生理特征和行为方式统称为性状。生物的性状并不一定都是肉眼可见的,有些性状不能用肉眼直接观察,如人的血型。
(2)相对性状:在遗传学上,把同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。相对性状并不一定只有两种表现形式,如牡丹有多种花色。
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2.基因与性状遗传
(1)生物的性状是由染色体上的_______控制的。有性生殖过程中,
_________________________是基因在亲子代间传递的桥梁。
①染色体在生物体细胞内是_____存在的。因此,基因也是_____存在
的。控制相对性状的一对基因位于同一对染色体的同一位置。
②在形成生殖细胞时,通过一种特殊方式的细胞分裂,成对的染色体会
_____,染色体上的基因也随之 _____,分别进入两个不同的生殖细胞
中。
基因
生殖细胞(或精子和卵细胞)
成对
成对
分开
分开
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(2)显、隐性性状:根据性状在亲代和子代中的表现规律,我们把相对性
状分为_____性状和_____性状。控制显性性状的基因叫作_________,通
常用大写英文字母(如A)表示;控制隐性性状的基因叫作_________,通
常用小写英文字母(如a)表示。
显性
隐性
显性基因
隐性基因
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显、隐性性状的判断
(1)定义法:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。
(2)杂交法:同种性状的亲本杂交,子代出现的与亲本不同的性状为隐性性状,简单识记为“无中生有,有为隐”。
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(3)显、隐性基因与性状表现的关系:通常情况下,当显性基因与隐性基
因同时存在时,只表现显性基因控制的_______性状;只有一对基因都是
_______基因时,才表现出隐性性状。
显性
隐性
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(1)亲代遗传给子代的是控制性状的基因而不是性状。
(2)在显性基因存在的情况下,隐性基因控制的性状不表达,但隐性基因不会消失,会通过生殖过程遗传给下一代。
(3)表现型相同≠基因组成相同:生物体为显性性状时,基因组成有两种情况,即基因纯合(如AA)和基因杂合(如Aa)。
(4)生物的性状是由基因和环境共同作用的结果。
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(4)进行有性生殖的生物,其子代的遗传信息来自_____个亲本;进行无
性生殖的生物,其子代的遗传信息来自_____个亲本。
两
一
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知识点3 人类染色体与性别决定
1.人类染色体的传递
(1)人的体细胞中含有 23对 染色体;生殖细胞中含有_____染色体,数
目是体细胞的一半。受精卵中的染色体数目又恢复到_____,实现了子
代与亲代之间染色体数目的恒定。
(2)人的每一对染色体都是一条来自_______,一条来自_______。
23条
23对
父亲
母亲
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2.人类的性别决定
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(1)人类染色体的组成
性 别 男性 女性
体 细 胞 22对+____ 22对+____
生殖细胞 22条+___ ;
22条+____ 22条+_____
XY
XX
X
Y
X
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(2)生男生女机会均等
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①男性可产生含X染色体和含Y染色体两种类型的精子,女性只产生一种
含X染色体的卵细胞。含X染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵,发
育成_______;含Y染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵,发育成
_______。
②男性产生两种精子的数目是均等的,两种精子与卵细胞结合的机会均
等,所以,生男生女是随机的,而且机会是_______的。
女性
男性
均等
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(1)每胎生男生女的概率都是50%,与之前已生育孩子的性别无关。
(2)性染色体并非只存在于生殖细胞中,体细胞和生殖细胞中均含有性染色体。
(3)生男、生女不取决于女方,取决于哪种类型的精子与卵细胞结合。
(4)性别决定的时刻是受精卵形成时,而不是婴儿出生时。
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知识点4 生物的变异
1.变异的概念
生物学上把子代与亲代之间以及子代不同个体之间存在_____的现象叫作变异。
2.变异的类型
(1)根据变异能否遗传
①不可遗传的变异:由___________导致的,没有___________的改变,不能遗传给子代。
②可遗传的变异:由 _____________引起的,能够遗传给子代。
差异
环境因素
遗传物质
遗传物质改变
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(2)根据变异是否有利于自身的生存
①有利变异:有利于自身生存的变异。
②不利变异:不利于自身生存的变异。
(3)各种有利的变异会通过_______不断地积累和加强,不利的变异会被淘汰,使得生物更加适应周围的生存环境,有利于物种的发展和进化。
遗传
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(1)区分可遗传的变异和不可遗传的变异的依据是遗传物质是否变化。
(2)变异是否有利是对生物个体自身生存而言的,不是对人类而言的。
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3.遗传变异在实践中的应用
(1)杂交育种:常用的育种方法之一,如培育水稻新品种。
(2)诱变育种:人工诱导生物体内的遗传物质发生改变,进行培育,获得新品种,如培育太空椒。
(3)人工选择育种:对自然变异逐代挑选以培育优良品种,如选育高产奶牛。
(4)转基因育种:利用转基因技术改变生物的个别基因来培育新品种的方法,如培育抗虫棉。
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知识点5 人类优生与基因组计划
1.遗传病
由 基因或染色体 等遗传物质的改变而引起的疾病。常见的遗传病有红绿色盲、白化病、血友病、唐氏综合征等。
2.禁止近亲结婚
为减少 隐性遗传病 的发病概率,我国法律规定直系血亲或三代以内的旁系血亲禁止结婚。
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(1)近亲结婚时,由于夫妇之间的血缘关系很近,来自共同祖先的相同基因很多,隐性致病基因相遇的机会就会大大增加。
(2)并不是说非近亲结婚就一定不会生出有遗传病的孩子,只是概率低得多。
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3.人类优生的主要措施:遗传咨询、适龄生育、产前诊断等。
4.人类基因组计划
人类基因组计划需要测定人类的_____条常染色体和 _____两条性染色体
的基因序列,即_____条染色体的基因序列。这22条常染色体是22对常染
色体中每一对中各一条。
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X、Y
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染色体____ 双螺旋____ 遗传____ 变异____
相对性状____ 显性____ 隐性____ 概率____
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命题点1 遗传的物质基础 5年3考
例1 (2024·济南市中二模)如图为遗传相关的结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.①是DNA,由一条长链盘旋成双螺旋结构
B.②是蛋白质,其中储存着大量的遗传信息
C.③是染色体,染色体是遗传物质的载体
D.正常人体的所有细胞中,③的数目都为23对
【答题关键】正确识别染色体、DNA和基因,明确数量关系。
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解析:①是DNA,是由两条长链盘旋形成的双螺旋结构,A错误。②是蛋白质,不储存遗传信息,B错误。正常人体的体细胞中③染色体的数目为23对,而在人的生殖细胞中,染色体的数目为23条,D错误。
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命题点2 染色体与性别决定 5年5考
例2 (2024·济南莱芜二模)猫的性别决定方式与人类相同,如图是某猫体细胞中部分染色体组成示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.据图判断,该猫的性别为雌性
B.该猫的生殖细胞中染色体组成为18条+XY
C.该猫的基因可通过生殖细胞传递给子代
D.该猫的X染色体传给子代的概率为100%
【答题关键】理解性染色体在亲子代间的传递。
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解析:猫的性别决定方式与人类相同,图中性染色体是XY,因此该猫是雄猫,A错误。雄猫体细胞的染色体组成是 18对+XY,生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半,故该猫的生殖细胞中染色体组成为18条+X或18条+Y,B错误。在形成生殖细胞的过程中,成对的染色体分开,分别进入两个不同的生殖细胞中,故雄猫的X染色体遗传给子代的概率为50%,D错误。
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练1 (2022·济南)果蝇体细胞中有4对染色体,其性别决定方式与人类相似,则雌性果蝇正常卵细胞的染色体组成为( )
A.3条+X B.3对+XX
C.4条+X D.4对+XX
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命题点3 生物的变异 5年5考
考法❶ 判断变异的类型
例3 (2024·滨州)袁隆平培育的超级杂交稻最高产量达每亩1 139千克,为世界粮食生产作出了突出贡献。下列关于超级杂交稻的叙述,正确的是( )
A.培育过程存在对杂交后代的不断选择
B.杂交稻的高产属于不可遗传的变异
C.杂交稻基因的改变是经人工诱导发生的
D.大米主要是水稻种子的子叶
【答题关键】明确遗传物质改变引起的变异才是可遗传的变异。
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解析:水稻新品种的变异是由于遗传物质的改变,因而能遗传给后代,属于可遗传的变异,B错误。杂交稻是杂交育种的产物,而杂交育种的原理是基因重组,C错误。大米主要是水稻种子的胚乳,D错误。
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考法❷ 遗传变异在生产实践中的应用
练2 (2025·改编题)南繁基地是我国的国家科研育种保护区。“杂交水稻之父”袁隆平、玉米育种专家程相文、“抗虫棉之父”郭三堆等一大批科研工作者在这里挥洒下青春的汗水。下列关于育种的相关说法,错误的是( )
A.杂交育种的生殖方式是无性生殖
B.杂交育种可以使子代获得双亲的优良性状
C.利用转基因技术,人们可以定向改良动植物品种
D.太空育种是借助宇宙空间的特殊环境诱导变异,获得可遗传的变异
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命题点4 性状的遗传 5年5考
【核心母题】 (2024·济南市中二模)如图是人类某种遗传病的系谱图,由基因A、a控制。下列说法正确的是( )
A.该病为常染色体显性遗传病
B.3号个体的基因组成一定是AA
C.6号与7号生一个患病孩子的概率为
D.8号的性染色体X可来自第一代的1、3、4号
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【答题模板】
1.抓关键:本题结合遗传系谱图,考查性状的遗传。
2.定显隐:由1号个体和2号个体正常,5号个体患病可知,该遗传病为隐性遗传病。
3.细关联:该遗传病为隐性遗传病,且患病情况与性别无关,A错误。3号个体表现正常,其基因组成为AA或Aa,B错误。4号个体患病,基因组成为aa,其产生的a基因一定遗传给7号个体,则7号个体的基因组成为Aa。1号个体和2号个体婚配的遗传图解如图:
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【变式1】 以表格形式考查
(2024·济南历城二模)蒺藜苜蓿为一年生植物,直立或者匍匐。蒺藜苜蓿叶形分为大叶和小叶(如图一所示),花小,蝶形花,自花传粉。科研人员对蒺藜苜蓿两种不同叶形展开研究。请据图回答问题:
组合 亲代性状 子代性状
Ⅰ 大叶×大叶 全是大叶
Ⅱ 大叶×大叶 大叶+小叶
Ⅲ 大叶×小叶 全是大叶
Ⅳ 大叶×小叶 大叶+小叶
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(1)根据材料可知,按照雌雄蕊的有无进行分类,蒺藜苜蓿的花属于
_______。由表可知,第Ⅱ组亲代全部表现为大叶,子代中出现了小
叶,这在遗传学上称为_____。
(2)科研人员将不同叶形的蒺藜苜蓿杂交,得到的结果如表所示,由第
_______组数据可知,小叶是隐性性状。
(3)蒺藜苜蓿的叶形由一对基因控制(用B、b表示),则Ⅱ组子代大叶个体
的基因组成为Bb的概率为___,Ⅲ组子代大叶个体的基因组成为___。
两性花
变异
Ⅱ、Ⅲ
Bb
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(4)某同学为验证某株大叶蒺藜苜蓿的基因组成是BB还是Bb,他选一株小
叶蒺藜苜蓿与之杂交。若子代出现___________________蒺藜苜蓿,则该
蒺藜苜蓿的基因组成为___。否则,该蒺藜苜蓿的基因组成为BB。
(5)蒺藜苜蓿的叶形这一性状是由图二中的[ ]_____控制的。其体细胞
的细胞核中有8对染色体,则产生的卵细胞中有__个DNA分子。
大叶和小叶(或小叶)
Bb
④
基因
8
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【变式2】 结合生产生活实际情况考查
(2024·济南)豚鼠又名荷兰猪,为研究豚鼠的体色遗传规律,某科研人员用三对豚鼠设计了三组实验,如图为它们的交配方式及产生子代的情况。请据图分析回答下列问题:
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(1)甲组中,亲代豚鼠的体色都是黑色,子代出现了白色,这种现象在
生物学上称为_____。
(2)在遗传学上,豚鼠的体色称为_____,其中白色和黑色是一对_____
_____。据图推断,_____是隐性性状。
(3)豚鼠的体细胞内有32对染色体,其性别决定与人类相似,属于XY型,
则雄豚鼠生殖细胞的染色体组成为_______________。
(4)若显性基因用A表示,隐性基因用a表示,甲组亲代雌豚鼠的基因组
成为___,丙组子代是白色雄豚鼠的概率是___。
变异
性状
相对
性状
白色
31条+X或31条+Y
Aa
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(5)若一对与甲组亲代基因组成完全相同的雌雄豚鼠交配后,一胎产下
四只子代,这四只子代豚鼠的体色可能是___________(填序号)。
①全都是黑色
②3只黑色1只白色
③2只黑色2只白色
④1只黑色3只白色
⑤全都是白色
①②③④⑤
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【变式3】 结合人类遗传病进行考查
(2023·济南)人的多指是一种基因遗传病,如图是某家族该病的遗传系谱图,数字1~12表示不同个体。若A表示控制显性性状的基因,a表示控制隐性性状的基因。请据图分析回答下列问题:
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(1)亲代是多指,后代出现正常指,这种现象在生物学上称为_______。
(2)在遗传学上,人的正常指和多指是一对 _________ ;据图分析,
_______是显性性状;10号个体的基因组成为 _______。
(3)4号个体的体细胞内有_____条染色体,其性染色体组成为_____。
(4)6号个体通过矫正手术恢复了手指的正常形态,他与5号个体再生一
个正常指男孩的概率是___。
变异
相对性状
多指
AA或Aa
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XY
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(5)据图分析,下列每组个体之间基因组成可能不相同的是____(填字
母)。
A.1和6 B.3和4
C.7和8 D.9和12
C
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由遗传图解可知,6号个体基因组成为Aa的概率是eq \f(2,3)。6号个体基因组成为Aa时,和7号个体生的孩子才可能患病,其患病的概率是eq \f(1,4)。因此,6号个体与7号个体生一个患病孩子的概率是eq \f(2,3)×eq \f(1,4)=eq \f(1,6),C错误。8号个体是女性,其体细胞的性染色体组成是XX,一个X染色体来自6号个体,一个X染色体来自7号个体,6号个体的X染色体只能来自1号个体,7号个体的X染色体来自3号 个体和4号个体,D正确。
$$