内容正文:
第16章 生物的遗传和变异(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 基因控制生物的性状
考点1遗传和变异★★★☆☆
考点2性状★★★☆☆
考点3 转基因技术 ★★★☆☆
第2节 基因在亲子代间的传递
考点1 染色体、DNA和基因的关系★★★★☆
考点2 基因在亲子代间的传递方式★★★★☆
考点3 生殖细胞中染色体数量变化★★★☆☆
第3节 基因的显、隐性
考点1 豌豆杂交实验★★★★☆
考点2 禁止近亲结婚的原因★★★☆☆
第4节 人的性别遗传
考点1 男女染色体的区别★★★☆☆
考点2 生男生女的概率★★★☆☆
第5节 生物的变异
考点1 变异的类型★★★☆☆
考点2 人类应用遗传变异原理培育新品种★★★★☆
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 基因控制生物的性状
考点1 遗传和变异★★★☆☆
1.生物的遗传和变异现象:
(1)遗传是指亲子代间的相似性,如“桐实生桐,桂实生桂”;
(2)变异是指亲子代间及子代个体间的差异,如“一母生九子,连母十个样”。
考点2 性状★★★☆☆
1.生物的性状
性状就是生物体 形态特征 、 生理特性 、 行为特征 等特征的统称。
2. 相对性状 :指 同一种 生物 一种性状 的 不同 表现类型。(如人的单眼皮和双眼皮)
考点3 转基因技术 ★★★☆☆
1.转基因技术
把 一个生物体的特定基因转移到另一个生物体DNA中 的生物技术,可以 有目的地改变 生物性状,是 现代生物技术的核心。
2.实例:
(1)抗寒转基因番茄的获得,说明生物的性状是受 基因 控制的。
(2)转基因技术在 农业生产 、 生物制药 、 遗传病诊治 和 环境保护 方面都发挥着重要作用
3.性状与基因、环境的关系:
生物体的性状是由 基因组成 和 环境 共同决定的。
特别提醒
1.性状并非都是肉眼可见的,如血型肉眼不可见。
2.懂得判定相对性状,同一种生物的一种性状的不同表现类型才可以称为相对性状,如兔子的白毛和黑毛,同一种生物是兔子,一种性状是毛的颜色,不同的表现类型是毛的白色和黑色。
3.性状主要受基因控制,但也受环境的影响。如白萝卜露出地面的部分会变绿色。
4.子代个体之间不相似可以称为变异,但子代个体之间相似不能称为遗传。
记忆技巧
1. 基本概念速记法
性状与相对性状:
性状:生物体的形态特征、生理特性和行为方式(如:双眼皮、血型、卷舌)
相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式(如:人的单眼皮和双眼皮)
2.记忆口诀:
"种瓜得瓜,种豆得豆" → 遗传现象
"一母生九子,连母十个样" → 变异现象
"同种同性状,不同表现型" → 相对性状
第2节 基因在亲子代间的传递
考点1 染色体、DNA和基因的关系★★★★☆
1.基因:
是包含遗传信息的 DNA分子片段 ,是控制性状的 基本遗传单位 (亲代遗传给子代的是 基因 而不是性状)。
2.DNA:
是遗传信息的携带者,是主要的 遗传物质 ,呈 双螺旋 结构。
3.染色体:
(1)细胞核内能被碱性染料染成深色的物质。主要成分是 蛋白质 和 DNA 。
(2)每一种生物的体细胞内,染色体的形态和数目都是 一定 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 。在形成精子和卵细胞时,成对染色体 分离 ,成对的基因也随之而分离。
4.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 1 个DNA分子,一个DNA分子上包含 多 个基因。如人体细胞中的染色体有46条(23对),包含 46 个DNA分子,含有数万对基因。
考点2 基因在亲子代间的传递方式★★★★☆
1.基因经精子或卵细胞的传递
(1)性状遗传的实质:亲代通过生殖过程把控制性状的 基因 传递给子代。
(2)基因在亲子代间传递的“桥梁”: 精子 和 卵细胞 。
考点3 生殖细胞中染色体数量变化★★★☆☆
有性生殖过程中染色体、基因的变化
①在生物的体细胞中,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。
②形成精子或卵细胞时,染色体数减少一半,在生殖细胞中染色体是 成对 存在的,基因也是如此。
③在精子和卵细胞结合形成受精卵后,每对染色体中,必有一条来自 母亲 ,一条来自 父亲 ,成对的基因也是如此。
特别提醒
1.DNA主要存在细胞核中的染色体上,还有少量存在线粒体和叶绿体中;
2.会区分染色体、DNA、基因三者的包含关系和数量关系。包含关系:染色体>DNA>基因;数量关系:染色体=DNA<基因;
3.人体成熟的红细胞和血小板没有细胞核,染色体数目均为0;
4.不是所有DNA片段都称为基因,有遗传效应的DNA片段才称为基因;
5.体细胞的染色体数目可用“条”也可用“对”做单位,生殖细胞的染色体数目只能用“条”做单位。
记忆技巧
1.遗传物质层次记忆
染色体-DNA-基因关系:
细胞核 → 染色体 → DNA → 基因 → 性状
数量关系:1条染色体 = 1个DNA分子 = 多个基因
2.记忆口诀:
"染蛋基性"(染色体-DNA-基因-性状)
"体细胞成对,生殖细胞成单"
第3节 基因的显、隐性
考点1 豌豆杂交实验★★★★☆
(1)孟德尔豌豆杂交示意图
(2)结果解释
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时,子一代表现出的性状叫作 显性性状 ,未表现出的性状叫作 隐性性状 。
②控制相对性状的基因有 显性 和 隐性 之分。控制显性性状的基因称为 显性基因 ,用大写英文字母表示;控制隐性性状的基因称为 隐性基因 ,用小写英文字母表示。
③体细胞中的基因是 成对 存在的,生殖细胞中只有成对基因中的 一个 。亲代纯种高茎豌豆的基因组成为DD,纯种矮茎豌豆的基因组成为dd,子一代体细胞中的基因分别来自亲代双方,即Dd。
④子一代(Dd)的生殖细胞,有的含有D基因,有的含有d基因。子一代自交,携带不同基因的雌雄生殖细胞结合的机会相等,子二代的基因组成会有 DD、Dd、dd 三种。说明在子一代中,隐性基因控制的性状不能表现出来,但会遗传下去。
考点2 禁止近亲结婚的原因★★★☆☆
1.近亲结婚: 直系血亲 和 三代以内的旁系血亲 之间结婚。
2.如果一个家族中曾经有人有过某种遗传病,或是携带有致病基因,其后代携带该致病基因的可能性就比较大。如果有血缘关系的后代之间再婚配生育,会 大大提高隐性遗传病的发病率 。
3.常见遗传病: 白化病 、 红绿色盲 、 血友病 、 多指病 。
4.预防遗传病的有效措施: 禁止近亲结婚 。
5. 遗传咨询 :能有效降低遗传病的发病率。
特别提醒
1.1.判断显性性状和隐性性状的方法:
①“凭空消失为隐性”,如孟德尔豌豆杂交实验中子一代全为高茎,矮茎是隐性;
②“无中生有有为隐”,如孟德尔豌豆杂交实验中子二代出现矮茎,矮茎是隐性。
2.学会画遗传图谱是得出性状传递规律的关键。
3.基因组成是Dd的个体不表现d控制的性状,但d不受D影响还会继续遗传下去。
4.计算人的某种性状的概率时如果涉及生男生女的问题,要考虑该孩子是否已出生,如果已出生则概率不用乘以1/2,如果孩子未出生则要乘以1/2。
5.注意区分各种常见疾病类型
(1)传染病:由病原体引起,可传染,如艾滋病、肝炎、流感、红眼病、水痘、麻疹等。
(2)遗传病:由遗传物质引起,能在后代中重复出现,如白化病、多指症、色盲、外耳道多毛症等。
(3)生活方式病:也称现代文明病,如癌症、脑血管病(脑溢血)、心血管病(心脏病)、高血压等。
(4)营养缺乏症:贫血、坏血病、脚气病、夜盲症、佝偻病等。
(5)激素分泌异常症:缺少——侏儒症、呆小症、糖尿病等;过多——巨人症、甲亢等。
记忆技巧
基因显隐性判断技巧
1.判断方法:
"无中生有,有为隐性":亲代都正常,子代出现患病,则患病为隐性性状
"有中生无,无为隐性":亲代都患病,子代出现正常,则正常为隐性性状
2.显隐性关系
AA、Aa → 显性性状
aa → 隐性性状
Aa × Aa → 后代显性:隐性 = 3:1
第4节 人的性别遗传
考点1 男女染色体的区别★★★☆☆
1.男女染色体的差别
(1).每个正常人的体细胞中都有 23对(46条) 染色体,其中有22对染色体男女都一样,叫 常染色体 。只有一对染色体男女不一样,叫 性染色体 。男性的性染色体为 XY ,女性的性染色体为 XX 。
(2).体细胞染色体组成:(男) 44条+XY(或22对+XY) ,(女) 44条+XX(或22对+XX) 。
(3).生殖细胞染色体组成:精子2种: 22条十X或22条十Y ,卵细胞1种: 22条+X 。
考点2 生男生女的概率★★★☆☆
(1)人的性别是由性染色体 的组成决定的。
(2)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1∶1 ;女性只产生一种含X染色体的卵细胞。
(3)含X染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵(XX)发育成女孩 ;含Y染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵(XY)发育成 男孩 。两种精子与卵细胞结合的机会是均等的,故生男生女机会 均等 ,均为 50% 。
特别提醒
1.父亲只传22条+Y类型的精子给儿子,只传22条+X类型的精子给女儿。
2.父亲的X染色体传给女儿的概率是100%,传给儿子的概率是0。
3.生男生女决定于卵细胞与哪种类型的精子结合。
4.注意审题,清晰辨别题目问的是男性还是女性、体细胞还是生殖细胞、常染色体还是性染色体的组成。
5.性染色体不只是生殖细胞里才有,体细胞中也有成对的性染色体(成熟的红细胞和血小板除外)。
记忆技巧
1.性别决定记忆法
染色体组成:
男性:22对+XY(精子:22条+X或22条+Y)
女性:22对+XX(卵细胞:22条+X)
2.生男生女概率:
生男生女机会均等,概率各为50%
由男性精子类型决定(X精子生女孩,Y精子生男孩)
3.记忆口诀:
"男XY,女XX,生男生女看爸爸"
第5节 生物的变异
考点1 变异的类型★★★☆☆
1.变异的类型
(1)生物性状的变异是普遍存在的,引起变异的原因是多种多样 的。
(2)由 遗传物质的变化 引起的变异,是可遗传的变异。如大花生的后代种子普遍比小花生的后代种子要大。
(3)单纯由 环境 引起的变异,如果没有影响 遗传物质 ,一般就不会遗传给后代,是 不遗传 的变异。比如,将大小相同的大花生种子,播种在肥沃和贫瘠的土壤中,所结的种子大小会有差异,但这种变异不会遗传给后代。
2. 基因型 和 环境 共同决定 表现型 ,其中 基因型 占主要地位。
考点2 人类应用遗传变异原理培育新品种★★★★☆
1. 杂交 育种:将不同基因组成的亲本进行交配,利用基因重组产生遗
传变异,最终筛选出兼具亲本优良特性的新品种。实例:高产抗倒伏小麦。
2. 基因工程 育种:将特定基因转入某种农作物的遗传物质中,或者将某种农作物的不良基因去除,从而培育出具有特定性状的优良新品种。实例:转基因抗虫棉、转基因抗病毒番木瓜、转基因抗除草剂大豆等。
3. 航天 育种(太空育种):通过航天器等载体携带种子到太空,利用太空中特殊的辐射、失重等环境因素诱导种子产生变异,后期经过选育,培育出具有优良性状的植物新品种。实例:太空椒。
特别提醒
1.探究花生果实大小的变异实验中,取样时注意做到随机取样,不同品种的花生取样不少于30粒。
2.环境变化能够引起生物变异。当它引起遗传物质发生改变时,产生的变异是可遗传的;否则,产生的变异是不可遗传的。
一、前沿科学动态
遗传病防治新策略
新生儿遗传病筛查:基于二代测序技术的新生儿遗传病筛查可同时检测数百种遗传病,实现早发现、早干预。2024年,中国启动"新生儿基因组计划",计划对100万新生儿进行全基因组测序,建立中国人群遗传变异数据库。
遗传咨询与产前诊断:随着基因检测技术的普及,遗传咨询的重要性日益凸显。2024年,中国发布《遗传咨询技术规范》,规范遗传咨询流程,提高服务质量。产前诊断技术如无创产前检测(NIPT)已广泛应用于临床,可准确检测胎儿染色体异常。
根据此内容结合学科网题库设计一道适合八年级学生做的中考题
考点预测:
关于遗传病的防治,下列说法正确的是( )
A. 新生儿遗传病筛查只能检测少数几种遗传病,无法实现早发现、早干预
B. 产前诊断技术如无创产前检测(NIPT)已广泛应用于临床,可准确检测胎儿染色体异常
C. 遗传咨询对遗传病防治没有实际意义,可以忽略不计
D. 中国"新生儿基因组计划"只计划对1万名新生儿进行全基因组测序,规模较小
【答案】B
【详解】
本题考查遗传病防治的相关知识。选项A错误,基于二代测序技术的新生儿遗传病筛查可同时检测数百种遗传病,能够实现早发现、早干预;选项B正确,产前诊断技术如无创产前检测(NIPT)已广泛应用于临床,可准确检测胎儿染色体异常,这是遗传病防治的重要手段;选项C错误,随着基因检测技术的普及,遗传咨询的重要性日益凸显,2024年中国还发布了《遗传咨询技术规范》,规范遗传咨询流程;选项D错误,中国"新生儿基因组计划"计划对100万新生儿进行全基因组测序,建立中国人群遗传变异数据库,规模较大。
二、科学史实引荐
1. 遗传学奠基人——孟德尔
豌豆杂交实验:1865年,奥地利修道士孟德尔通过豌豆杂交实验,发现了遗传的基本规律——分离定律和自由组合定律。他选择了7对相对性状进行系统研究,通过8年的辛勤工作,统计了约28000株豌豆,最终揭示了遗传因子的传递规律。
孟德尔定律的再发现:孟德尔的论文在当时并未引起重视,直到1900年,荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的切尔马克几乎同时重新发现了孟德尔的遗传定律,遗传学作为一门科学正式诞生。
2. DNA双螺旋结构的发现
沃森和克里克:1953年,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在《自然》杂志上发表论文,提出了DNA的双螺旋结构模型。这一发现被誉为20世纪最伟大的科学发现之一,开启了分子生物学时代。
富兰克林和威尔金斯:英国科学家富兰克林通过X射线衍射技术获得了DNA的清晰图像,为双螺旋结构的提出提供了关键证据。威尔金斯也做出了重要贡献。1962年,沃森、克里克和威尔金斯因发现DNA双螺旋结构获得诺贝尔生理学或医学奖,富兰克林因早逝未能获奖。
考点预测:
下列关于遗传学发展史上的重要发现,叙述正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的连锁互换定律,并统计了约2800株豌豆
B. 孟德尔的遗传定律在发表后立即得到科学界广泛认可,并直接推动了分子生物学的发展
C. 沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型时,未借助任何他人的实验数据,完全独立完成
D. 富兰克林通过X射线衍射技术为DNA双螺旋结构提供了关键证据,但因早逝未能获得诺贝尔奖
【答案】D
【详解】
A选项错误:孟德尔通过豌豆杂交实验揭示的是基因的分离定律和自由组合定律,而非连锁互换定律(后者由摩尔根发现)。此外,他统计的豌豆数量约为28000株,而非2800株。
B选项错误:孟德尔的成果在1865年发表后长期被忽视,直到1900年才由三位科学家独立重新发现,并非"立即得到认可"。
C选项错误:沃森和克里克的研究依赖了多项关键数据,尤其是富兰克林的X射线衍射照片,后者为双螺旋结构的提出提供了决定性证据。
D选项正确:富兰克林的工作对DNA结构发现贡献重大,但诺贝尔奖不授予已故科学家,她于1958年逝世,因此未能在1962年获奖。
三、跨学科知识整合
1. 生物学与数学的融合
遗传概率计算:孟德尔遗传定律的应用,涉及分离定律和自由组合定律的概率计算。例如,计算Aa×Aa后代显性性状的概率为3/4,AaBb×AaBb后代A_B_的概率为9/16。这些计算需要运用概率的乘法和加法原理。
种群遗传学:哈迪-温伯格定律描述了理想条件下种群基因频率和基因型频率的平衡状态。公式为:p²+2pq+q²=1,其中p和q分别表示显性基因和隐性基因的频率。该定律可用于判断种群是否进化。
2. 生物学与化学的融合
DNA的化学组成:DNA由脱氧核糖核苷酸组成,每个核苷酸包括脱氧核糖、磷酸和含氮碱基(A、T、C、G)。碱基互补配对原则(A-T、C-G)是DNA复制和转录的基础。
基因表达调控:基因表达涉及转录(DNA→RNA)和翻译(RNA→蛋白质)两个过程,需要多种酶的催化。转录因子与DNA特定序列结合,调控基因的表达水平。
3. 生物学与信息学的融合
生物信息学:基因组测序产生海量数据,需要借助计算机和统计学方法进行分析。生物信息学工具可用于基因预测、功能注释、进化分析等。
系统生物学:从整体角度研究生物系统,整合基因组、转录组、蛋白质组等多组学数据,构建生物网络模型,揭示生命活动的调控规律。
考点预测:
下列有关生物学与数学、化学、信息学等学科融合的分析中,正确的是( )
A. 通过哈迪-温伯格定律公式 p^2 + 2pq + q^2 = 1 计算种群基因频率,若实际数据显著偏离该值,说明种群发生了进化,这体现了生物学与数学的融合
B. DNA 的碱基互补配对原则(A-T、C-G)由化学键的类型和空间结构决定,与化学学科无关
C. 生物信息学仅需生物学知识即可完成基因序列分析,无需计算机或统计学支持
D. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律时,未使用任何数学统计方法
【答案】A
【详解】
A 选项正确:哈迪-温伯格定律是种群遗传学中的核心公式,通过数学建模描述理想条件下种群基因频率的平衡状态。若实际数据偏离公式计算结果,表明种群可能受自然选择、突变等因素影响而发生进化,体现了生物学与数学的紧密结合。
B 选项错误:DNA 的碱基互补配对依赖于氢键的化学特性和双螺旋的空间结构,是生物学与化学融合的典型例证(如 A-T 间形成两个氢键,C-G 间形成三个氢键)。
C 选项错误:生物信息学需处理海量基因组数据,必须借助计算机进行存储、比对,并利用统计学分析序列规律,属于生物学与信息学的交叉领域。
D 选项错误:孟德尔在豌豆实验中统计了约 28,000 株豌豆的性状比例,通过数学分析(如 3:1、9:3:3:1 的比例)才总结出遗传定律,是生物学与数学融合的经典范例。
1.1.南京农业大学棉花遗传与种质创新团队,利用不同花色的亚洲棉为实验材料进行研究,揭示了GaPC基因调控花瓣中花青素形成的作用机理,为进一步改良棉花的花色及纤维颜色提供理论参考和基因资源。下列叙述错误的是( )
A.棉花的花色是由基因控制的
B.基因是包含遗传信息的DNA片段
C.棉花花色的黄色和粉红色是一对相对性状
D.花青素主要存在于棉纤维细胞的叶绿体中
【分析】细胞核是遗传信息库,细胞核中有一些能被碱性染料染成深色的物质是染色体,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。染色体数目是一定的,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。
【详解】A.基因控制生物的性状,棉花的花色是由基因控制的,A正确。
B.通常,基因是包含遗传信息(具有遗传效应)的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,B正确。
C.棉花花色的黄色和粉红色是同种生物同一性状的不同表现形式,属于一对相对性状,C正确。
D.植物细胞的液泡内含细胞液,细胞液中溶解有多种物质,如或甜味或辣味的物质、色素以及糖类、无机盐、蛋白质等营养物质。可见,花青素主要存在于棉纤维细胞的液泡中,D错误。
故选D。
【解题方法归纳】
1.紧扣题干信息:
题目往往基于特定科学发现。例如,本题的核心线索是“GaPC基因调控花青素形成”,这直接支持了选项A。解题时首先要充分利用题目给出的背景信息。
2.夯实基础知识:
对基本概念(如基因的定义、相对性状)的准确理解是判断选项正误的基石。选项B和C的辨析都依赖于对教科书核心概念的掌握。
3.辨析易混淆点:
生物学中有许多易混淆的知识点,如细胞器中不同色素的分布。花青素存在于液泡,而叶绿素存在于叶绿体,这类细节需要准确记忆。
4.注意逻辑表述:
关注选项表述的严谨性。例如,选项D将花青素的位置锁定在“叶绿体中”,由于“主要”一词的存在,只要其主要位置不对,整个表述就是错误的。
2.如图是与人类遗传有关的结构或物质关系示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.该图表示细胞核内有染色体,染色体由③蛋白质和④DNA组成
B.图中的⑤表示基因,基因是有遗传效应的DNA片段
C.人的体细胞中染色体一般成对存在,成对的染色体形态一定相同
D.从含性染色体的类型看,精子有两种类型,卵细胞只有一种
【分析】图中①细胞核,②染色体,③蛋白质,④DNA,⑤基因。
【详解】A.该图表示细胞核内有染色体,染色体由③蛋白质和④DNA组成,A正确。
B.⑤是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,B正确。
C.人的体细胞中染色体一般成对存在,成对的染色体形态不一定相同如男性的性染色体,C错误。
D.在形成生殖细胞时,成对的染色体分开,形成的精子有两种类型,一种是22条+X的精子,一种是22条+Y的精子,在形成卵细胞时,XX分开到两个卵细胞中,形成的卵细胞中只含有一条X染色体,故只有一种类型的卵细胞,D正确。
故选C。
【解题方法归纳】
1.图文结合,仔细审图:解题的关键在于从图片中提取准确信息。本题中,图片的标注直接指出了正确(成对染色体形态不一定相同)和错误(成对的染色体形态一定相同)的说法。图中的文字信息是最高优先级的解题依据。
2.辨析绝对性表述:在生物学选择题中,出现“一定”、“必然”、“全部”等绝对化词语的选项需要高度警惕,它们往往是错误的。例如本题C选项中的“一定相同”,因为存在性染色体XY这个反例,该表述不成立。
3.夯实核心概念:正确解答A、B选项依赖于对“染色体组成”和“基因定义”这些基础概念的扎实掌握。这些是无需看图也能判断的知识点。
4.联系实际特例:生物学规律常有例外。人类的性染色体就是“成对染色体形态相同”的一个经典反例。在解题时,要能联想到这些重要的特例来检验选项的严谨性。
3.遗传系谱图能直观地展示家族患病情况,如图是某家族中白化病的遗传系谱图。不考虑其他致病基因,下列分析正确的是( )
A.4号和8号均有一个白化基因来自1号
B.2号和7号的基因组成不一定相同
C.该家族中只有3号可能不含白化基因
D.5号与6号再生一个正常孩子的概率是3/8
【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。
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。
1号和2号均表现为正常,而后代出现白化病,故白化病为隐性性状,假设显性基因用R表示,隐性基因用r表示。
【详解】A.基因在亲子代中传递,4号的白化基因来自1号和2号,8号的白化基因来自5号和6号,而5号的白化基因来自1号或2号,故8号白化基因来自1号或2号,A错误。
BC.基因在亲子代中传递,1号和2号均正常,而出现了4号白化病,故1号和2号的基因组成为Rr,3号表现为正常男性,基因组成为RR或Rr,4号为患病女性,基因组成为rr,而7号为正常男性,基因组成为Rr,故2号和7号的基因组成一定相同,3号可能不含白化基因,B错误,C正确。
D.8号表现为白化病,基因组成为rr,故5号和6号的基因组成为Rr,遗传图谱如下:
故5号与6号再生一个正常孩子的概率是3/4,D错误。
故选C。
【解题方法归纳】
1.先定性,再定量:首先根据“无中生有”(父母正常生出患病孩子)等特征,判断遗传病的显隐性(此题已明确为隐性)和染色体类型(常染色体)。
2.确定基因型:从系谱图中的患者(aa) 入手,向上(父母)和向下(子女)推断相关正常个体的基因型(一定是Aa)。这是解题的基石。
3.警惕绝对化词语:如A选项中的“均”和C选项中的“只有”。生物学中,尤其是涉及孟德尔遗传概率时,除了能100%确定的情况,多数时候要考虑多种可能性。
4.概率计算要严谨:计算像D选项这样的概率时,如果亲本之一的基因型不确定(如5号是AA或Aa),必须考虑其不同基因型的概率,然后进行加权计算,不能简单地当作Aa x Aa(那样概率是3/4)来处理。
5.全面考虑可能性:分析像C选项这样的表述时,要逐一检查所有相关成员,避免遗漏。3号、5号、7号都有是AA的可能,因此“只有3号可能”的说法不成立。
4.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。如图ab夫妇都是双眼皮,c为单眼皮,①②代表细胞,下列说法错误的是( )
A.①中染色体数是23条,②的染色体数是23对
B.正常情况形成②及其开始分裂的场所都是输卵管
C.ab夫妇再生一个孩子,是双眼皮女孩的概率为3/4
D.c的X染色体来自b,Y染色体来自a
【分析】题图中:①精子,②受精卵,c男孩。基因通过生殖细胞(精子和卵细胞)从亲代传递给子代。体细胞:23对(46条),含成对基因。生殖细胞:23条(减半),基因成单存在。
【详解】A.①表示精子,它是生殖细胞,在形成过程中会经过分裂,使得染色体数目减半,因此精子中染色体数是23条。②表示受精卵,它是精子和卵细胞结合后形成的,因此它含有精子和卵细胞各自的染色体,总共是23对,A正确。
B.正常情况下,形成②受精卵的过程是在输卵管中完成的,这是受精作用的场所,受精卵形成后继而进行分裂,B正确。
C.ab夫妇都是双眼皮,孩子c是单眼皮(假设基因型为aa),则ab夫妇的基因组成都为Aa,遗传图解如图:
故他们再生一个孩子,是双眼皮的概率为3/4,又因为生男生女机会均等,生女孩的概率是1/2。故ab夫妇再生一个孩子,是双眼皮女孩的概率为3/41/2=3/8,C错误。
D.c为单眼皮男孩,他的X染色体一定来自母亲b(因为男性有一个X染色体和一个Y染色体,X染色体来自母亲),Y染色体则来自父亲a(因为Y染色体是男性特有的),D正确。
故选C。
【解题方法归纳】
1.明确图中关键过程:准确识别示意图中a、b(亲代),①(生殖细胞),②(受精卵),c(子代)所代表的生物学过程(受精作用、发育)和细胞名称。
2.联系核心基础知识:
①染色体数目变化:体细胞(23对)→ 生殖细胞(23条)→ 受精卵(23对)。这是判断A选项的关键。
②人类生殖场所:受精和受精卵初期发育在输卵管。这是判断B选项的关键。
③性别决定机制:男性的Y染色体来自父亲,X染色体来自母亲。这是判断D选项的关键。
3.遗传概率计算:这是本题的易错点。
①分步计算:当问题涉及两种或以上性状时(如本题的眼皮和性别),必须先分别计算每种性状的概率。
②应用乘法原理:当需要计算不同性状“同时出现”的概率时,应将各自概率相乘。许多错误源于将不同性状的概率简单相加或混淆。
4.利用遗传规律推断基因型:根据“无中生有”(双眼皮父母生单眼皮孩子)可判断显隐性,并推断出父母均为杂合子(Aa),这是进行所有概率计算的基础。
5.下列实例与采用的技术对应不正确的是( )
A.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋——发酵技术
B.利用草莓部分组织可以短期内诱导出大量试管苗——杂交技术
C.将环斑病毒株系Ys的复制酶基因转入番木瓜,培育出抗病毒番木瓜——转基因技术
D.将北极狼体细胞中的细胞核与比格犬的去核卵细胞融合,培育出北极狼——克隆技术
【分析】生物技术是指人们以现代生命科学为基础,结合其他科学的原理,采用先进的科学手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
【详解】A.利用酵母菌制作果酒的原理是:在无氧条件下,酵母菌能够进行酒精发酵;醋酸菌可以利用酵母菌无氧呼吸产生的酒精来发酵醋酸,A正确。
B.利用植物组织培养技术,只需用少量植物材料,就可以在短期内诱导出大量“试管苗”,B错误。
C.利用转基因技术,将环斑病毒株系Ys复制酶(PRVRP)基因转入番木瓜,可获得的高抗优质的转基因木瓜品系,C正确。
D.动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的技术,就是将被克隆对象的一个细胞经过显微手术移植到契合卵母细胞中,在适当条件下可以重新发育成一个正常的克隆胚胎,将北极狼体细胞中的细胞核与比格犬的去核卵细胞融合,培育出北极狼——克隆技术,D正确。
故选B。
【解题方法归纳】
1.紧扣核心概念:清晰掌握每种技术的关键词。
①发酵技术:核心是利用微生物(如酵母菌、醋酸菌)的代谢活动。
②植物组织培养:核心是利用植物细胞的全能性,在无菌条件下对植物体的部分组织、器官或细胞进行离体培养。
③转基因技术:核心是基因水平的操作,将外源目的基因导入生物体。
④克隆技术:核心是细胞核水平的操作,属于无性繁殖。
2.关注操作对象和层面:杂交技术通常在个体水平进行有性杂交;组织培养在细胞水平进行无性繁殖;转基因技术在分子水平操作基因;克隆技术在细胞水平进行核移植。区分操作层面有助于快速判断。
3.牢记典型实例:记住一些标志性实例能大大提高解题速度,如“多莉羊”与克隆技术,“抗虫棉”与转基因技术,“试管婴儿”与体外受精技术等。
6.《红楼梦》中贾宝玉和林黛玉是表兄妹关系,有关他俩的说法正确的是( )
A.他俩的体细胞中染色体数量均为23条
B.若他俩成婚,后代患遗传病的概率增加
C.林黛玉多愁善感的性格是遗传病
D.若他俩成婚所生孩子男女比例一定是1:1
【分析】近亲是指的是直系血亲和三代以内的旁系血亲。我国婚姻法已明确规定,禁止直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚。原因是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】A.正常人的体细胞中,染色体的数量为46条,生殖细胞中由23条染色体,A错误。
B.亲缘关系越近,遗传基因越相近、近亲结婚后代患遗传病的机会大。所以,他俩的后代得家族遗传病的概率增加,B正确。
C.近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大,但多愁善感的性格不一定会遗传给下一代,C错误。
D.在亲代的生殖细胞形成过程中,两条性染色体彼此分离,男性产生两种类型的精子--含X染色体的精子和含Y染色体的精子,女性则只产一种含X染色体的卵细胞。受精时,如果是含X的精子与卵子结合,就产生具有XX的受精卵并发育成女性;如果是含Y的精子与卵子结合,就产生具有XY的受精卵并发育成为男性,所以生男生女的概率约各50%,D错误。
故选B。
【解题方法归纳】
1.夯实核心概念:准确记忆生物学的基本事实是解题的基石。例如,人类体细胞染色体为46条(23对),生殖细胞为23条,这是判断A选项的关键。
2.理解遗传学原理:深入理解近亲结婚为何会增加遗传病风险(隐性致病基因纯合的概率增加),就能轻松判断B选项的正确性。
3.辨析概念范畴:清晰区分不同概念的界限。如C选项,需明确“遗传病”(由遗传物质改变引起)与“性格”(受多重因素影响)是不同范畴的概念,避免混淆。
4.警惕绝对化表述:生物学中很少有绝对必然的事情,要特别警惕选项中的“一定是”、“必然是”等绝对化词语。如D选项,理论概率不等于实际生育的必然结果,这是常见的出题陷阱。
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第16章 生物的遗传和变异(知识清单)
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 基因控制生物的性状
考点1遗传和变异★★★☆☆
考点2性状★★★☆☆
考点3 转基因技术 ★★★☆☆
第2节 基因在亲子代间的传递
考点1 染色体、DNA和基因的关系★★★★☆
考点2 基因在亲子代间的传递方式★★★★☆
考点3 生殖细胞中染色体数量变化★★★☆☆
第3节 基因的显、隐性
考点1 豌豆杂交实验★★★★☆
考点2 禁止近亲结婚的原因★★★☆☆
第4节 人的性别遗传
考点1 男女染色体的区别★★★☆☆
考点2 生男生女的概率★★★☆☆
第5节 生物的变异
考点1 变异的类型★★★☆☆
考点2 人类应用遗传变异原理培育新品种★★★★☆
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 基因控制生物的性状
考点1 遗传和变异★★★☆☆
1.生物的遗传和变异现象:
(1)遗传是指亲子代间的 ,如“桐实生桐,桂实生桂”;
(2)变异是指亲子代间及子代个体间的 ,如“一母生九子,连母十个样”。
考点2 性状★★★☆☆
1.生物的性状
性状就是生物体 、 、 等特征的统称。
2. :指 生物 的 表现类型。(如人的单眼皮和双眼皮)
考点3 转基因技术 ★★★☆☆
1.转基因技术
把 的生物技术,可以 生物性状,是 的核心。
2.实例:
(1)抗寒转基因番茄的获得,说明生物的性状是受 控制的。
(2)转基因技术在 、 、 和 方面都发挥着重要作用
3.性状与基因、环境的关系:
生物体的性状是由 和 共同决定的。
特别提醒
1.性状并非都是肉眼可见的,如血型肉眼不可见。
2.懂得判定相对性状,同一种生物的一种性状的不同表现类型才可以称为相对性状,如兔子的白毛和黑毛,同一种生物是兔子,一种性状是毛的颜色,不同的表现类型是毛的白色和黑色。
3.性状主要受基因控制,但也受环境的影响。如白萝卜露出地面的部分会变绿色。
4.子代个体之间不相似可以称为变异,但子代个体之间相似不能称为遗传。
记忆技巧
1. 基本概念速记法
性状与相对性状:
性状:生物体的形态特征、生理特性和行为方式(如:双眼皮、血型、卷舌)
相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式(如:人的单眼皮和双眼皮)
2.记忆口诀:
"种瓜得瓜,种豆得豆" → 遗传现象
"一母生九子,连母十个样" → 变异现象
"同种同性状,不同表现型" → 相对性状
第2节 基因在亲子代间的传递
考点1 染色体、DNA和基因的关系★★★★☆
1.基因:
是包含遗传信息的 ,是控制性状的 (亲代遗传给子代的是 而不是性状)。
2.DNA:
是遗传信息的携带者,是主要的 ,呈 结构。
3.染色体:
(1)细胞核内能被碱性染料染成深色的物质。主要成分是 和 。
(2)每一种生物的体细胞内,染色体的形态和数目都是 的。在生物的 中染色体是 存在的,基因也是 存在的,分别位于 。在形成精子和卵细胞时,成对染色体 ,成对的基因也随之而分离。
4.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 个基因。如人体细胞中的染色体有46条(23对),包含 个DNA分子,含有数万对基因。
考点2 基因在亲子代间的传递方式★★★★☆
1.基因经精子或卵细胞的传递
(1)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。
(2)基因在亲子代间传递的“桥梁”: 和 。
考点3 生殖细胞中染色体数量变化★★★☆☆
有性生殖过程中染色体、基因的变化
①在生物的体细胞中,染色体和基因是 存在的,成对的基因分别位于成对的染色体的 。
②形成精子或卵细胞时,染色体数减少一半,在生殖细胞中染色体是 存在的,基因也是如此。
③在精子和卵细胞结合形成受精卵后,每对染色体中,必有一条来自 ,一条来自 ,成对的基因也是如此。
特别提醒
1.DNA主要存在细胞核中的染色体上,还有少量存在线粒体和叶绿体中;
2.会区分染色体、DNA、基因三者的包含关系和数量关系。包含关系:染色体>DNA>基因;数量关系:染色体=DNA<基因;
3.人体成熟的红细胞和血小板没有细胞核,染色体数目均为0;
4.不是所有DNA片段都称为基因,有遗传效应的DNA片段才称为基因;
5.体细胞的染色体数目可用“条”也可用“对”做单位,生殖细胞的染色体数目只能用“条”做单位。
记忆技巧
1.遗传物质层次记忆
染色体-DNA-基因关系:
细胞核 → 染色体 → DNA → 基因 → 性状
数量关系:1条染色体 = 1个DNA分子 = 多个基因
2.记忆口诀:
"染蛋基性"(染色体-DNA-基因-性状)
"体细胞成对,生殖细胞成单"
第3节 基因的显、隐性
考点1 豌豆杂交实验★★★★☆
(1)孟德尔豌豆杂交示意图
(2)结果解释
①相对性状有 性状和 性状之分。具有相对性状的两个纯种个体杂交时,子一代表现出的性状叫作 ,未表现出的性状叫作 。
②控制相对性状的基因有 和 之分。控制显性性状的基因称为 ,用大写英文字母表示;控制隐性性状的基因称为 ,用小写英文字母表示。
③体细胞中的基因是 存在的,生殖细胞中只有成对基因中的 。亲代纯种高茎豌豆的基因组成为DD,纯种矮茎豌豆的基因组成为dd,子一代体细胞中的基因分别来自亲代双方,即Dd。
④子一代(Dd)的生殖细胞,有的含有D基因,有的含有d基因。子一代自交,携带不同基因的雌雄生殖细胞结合的机会相等,子二代的基因组成会有 三种。说明在子一代中,隐性基因控制的性状不能表现出来,但会遗传下去。
考点2 禁止近亲结婚的原因★★★☆☆
1.近亲结婚: 和 之间结婚。
2.如果一个家族中曾经有人有过某种遗传病,或是携带有致病基因,其后代携带该致病基因的可能性就比较大。如果有血缘关系的后代之间再婚配生育,会 。
3.常见遗传病: 、 、 、 。
4.预防遗传病的有效措施: 。
5. 遗传咨询 :能有效降低 。
特别提醒
1.1.判断显性性状和隐性性状的方法:
①“凭空消失为隐性”,如孟德尔豌豆杂交实验中子一代全为高茎,矮茎是隐性;
②“无中生有有为隐”,如孟德尔豌豆杂交实验中子二代出现矮茎,矮茎是隐性。
2.学会画遗传图谱是得出性状传递规律的关键。
3.基因组成是Dd的个体不表现d控制的性状,但d不受D影响还会继续遗传下去。
4.计算人的某种性状的概率时如果涉及生男生女的问题,要考虑该孩子是否已出生,如果已出生则概率不用乘以1/2,如果孩子未出生则要乘以1/2。
5.注意区分各种常见疾病类型
(1)传染病:由病原体引起,可传染,如艾滋病、肝炎、流感、红眼病、水痘、麻疹等。
(2)遗传病:由遗传物质引起,能在后代中重复出现,如白化病、多指症、色盲、外耳道多毛症等。
(3)生活方式病:也称现代文明病,如癌症、脑血管病(脑溢血)、心血管病(心脏病)、高血压等。
(4)营养缺乏症:贫血、坏血病、脚气病、夜盲症、佝偻病等。
(5)激素分泌异常症:缺少——侏儒症、呆小症、糖尿病等;过多——巨人症、甲亢等。
记忆技巧
基因显隐性判断技巧
1.判断方法:
"无中生有,有为隐性":亲代都正常,子代出现患病,则患病为隐性性状
"有中生无,无为隐性":亲代都患病,子代出现正常,则正常为隐性性状
2.显隐性关系
AA、Aa → 显性性状
aa → 隐性性状
Aa × Aa → 后代显性:隐性 = 3:1
第4节 人的性别遗传
考点1 男女染色体的区别★★★☆☆
1.男女染色体的差别
(1).每个正常人的体细胞中都有 染色体,其中有22对染色体男女都一样,叫 。只有一对染色体男女不一样,叫 。男性的性染色体为 ,女性的性染色体为 。
(2).体细胞染色体组成:(男) ,(女) 。
(3).生殖细胞染色体组成:精子2种: ,卵细胞1种: 。
考点2 生男生女的概率★★★☆☆
(1)人的性别是由 的组成决定的。
(2)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 ;女性只产生一种含X染色体的卵细胞。
(3)含X染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵(XX)发育成 ;含Y染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵(XY)发育成 。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 。
特别提醒
1.父亲只传22条+Y类型的精子给儿子,只传22条+X类型的精子给女儿。
2.父亲的X染色体传给女儿的概率是100%,传给儿子的概率是0。
3.生男生女决定于卵细胞与哪种类型的精子结合。
4.注意审题,清晰辨别题目问的是男性还是女性、体细胞还是生殖细胞、常染色体还是性染色体的组成。
5.性染色体不只是生殖细胞里才有,体细胞中也有成对的性染色体(成熟的红细胞和血小板除外)。
记忆技巧
1.性别决定记忆法
染色体组成:
男性:22对+XY(精子:22条+X或22条+Y)
女性:22对+XX(卵细胞:22条+X)
2.生男生女概率:
生男生女机会均等,概率各为50%
由男性精子类型决定(X精子生女孩,Y精子生男孩)
3.记忆口诀:
"男XY,女XX,生男生女看爸爸"
第5节 生物的变异
考点1 变异的类型★★★☆☆
1.变异的类型
(1)生物性状的变异是 存在的,引起变异的原因是 的。
(2)由 引起的变异,是可遗传的变异。如大花生的后代种子普遍比小花生的后代种子要大。
(3)单纯由 引起的变异,如果没有影响 ,一般就不会遗传给后代,是
的变异。比如,将大小相同的大花生种子,播种在肥沃和贫瘠的土壤中,所结的种子大小会有差异,但这种变异不会遗传给后代。
2. 和 共同决定 ,其中 占主要地位。
考点2 人类应用遗传变异原理培育新品种★★★★☆
1. 育种:将不同基因组成的亲本进行交配,利用基因重组产生遗
传变异,最终筛选出兼具亲本优良特性的新品种。实例:高产抗倒伏小麦。
2. 育种:将特定基因转入某种农作物的遗传物质中,或者将某种农作物的不良基因去除,从而培育出具有特定性状的优良新品种。实例:转基因抗虫棉、转基因抗病毒番木瓜、转基因抗除草剂大豆等。
3. 育种(太空育种):通过航天器等载体携带种子到太空,利用太空中特殊的辐射、失重等环境因素诱导种子产生变异,后期经过选育,培育出具有优良性状的植物新品种。实例:太空椒。
特别提醒
1.探究花生果实大小的变异实验中,取样时注意做到随机取样,不同品种的花生取样不少于30粒。
2.环境变化能够引起生物变异。当它引起遗传物质发生改变时,产生的变异是可遗传的;否则,产生的变异是不可遗传的。
一、前沿科学动态
遗传病防治新策略
新生儿遗传病筛查:基于二代测序技术的新生儿遗传病筛查可同时检测数百种遗传病,实现早发现、早干预。2024年,中国启动"新生儿基因组计划",计划对100万新生儿进行全基因组测序,建立中国人群遗传变异数据库。
遗传咨询与产前诊断:随着基因检测技术的普及,遗传咨询的重要性日益凸显。2024年,中国发布《遗传咨询技术规范》,规范遗传咨询流程,提高服务质量。产前诊断技术如无创产前检测(NIPT)已广泛应用于临床,可准确检测胎儿染色体异常。
根据此内容结合学科网题库设计一道适合八年级学生做的中考题
考点预测:
关于遗传病的防治,下列说法正确的是( )
A. 新生儿遗传病筛查只能检测少数几种遗传病,无法实现早发现、早干预
B. 产前诊断技术如无创产前检测(NIPT)已广泛应用于临床,可准确检测胎儿染色体异常
C. 遗传咨询对遗传病防治没有实际意义,可以忽略不计
D. 中国"新生儿基因组计划"只计划对1万名新生儿进行全基因组测序,规模较小
二、科学史实引荐
1. 遗传学奠基人——孟德尔
豌豆杂交实验:1865年,奥地利修道士孟德尔通过豌豆杂交实验,发现了遗传的基本规律——分离定律和自由组合定律。他选择了7对相对性状进行系统研究,通过8年的辛勤工作,统计了约28000株豌豆,最终揭示了遗传因子的传递规律。
孟德尔定律的再发现:孟德尔的论文在当时并未引起重视,直到1900年,荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的切尔马克几乎同时重新发现了孟德尔的遗传定律,遗传学作为一门科学正式诞生。
2. DNA双螺旋结构的发现
沃森和克里克:1953年,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在《自然》杂志上发表论文,提出了DNA的双螺旋结构模型。这一发现被誉为20世纪最伟大的科学发现之一,开启了分子生物学时代。
富兰克林和威尔金斯:英国科学家富兰克林通过X射线衍射技术获得了DNA的清晰图像,为双螺旋结构的提出提供了关键证据。威尔金斯也做出了重要贡献。1962年,沃森、克里克和威尔金斯因发现DNA双螺旋结构获得诺贝尔生理学或医学奖,富兰克林因早逝未能获奖。
考点预测:
下列关于遗传学发展史上的重要发现,叙述正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的连锁互换定律,并统计了约2800株豌豆
B. 孟德尔的遗传定律在发表后立即得到科学界广泛认可,并直接推动了分子生物学的发展
C. 沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型时,未借助任何他人的实验数据,完全独立完成
D. 富兰克林通过X射线衍射技术为DNA双螺旋结构提供了关键证据,但因早逝未能获得诺贝尔奖
三、跨学科知识整合
1. 生物学与数学的融合
遗传概率计算:孟德尔遗传定律的应用,涉及分离定律和自由组合定律的概率计算。例如,计算Aa×Aa后代显性性状的概率为3/4,AaBb×AaBb后代A_B_的概率为9/16。这些计算需要运用概率的乘法和加法原理。
种群遗传学:哈迪-温伯格定律描述了理想条件下种群基因频率和基因型频率的平衡状态。公式为:p²+2pq+q²=1,其中p和q分别表示显性基因和隐性基因的频率。该定律可用于判断种群是否进化。
2. 生物学与化学的融合
DNA的化学组成:DNA由脱氧核糖核苷酸组成,每个核苷酸包括脱氧核糖、磷酸和含氮碱基(A、T、C、G)。碱基互补配对原则(A-T、C-G)是DNA复制和转录的基础。
基因表达调控:基因表达涉及转录(DNA→RNA)和翻译(RNA→蛋白质)两个过程,需要多种酶的催化。转录因子与DNA特定序列结合,调控基因的表达水平。
3. 生物学与信息学的融合
生物信息学:基因组测序产生海量数据,需要借助计算机和统计学方法进行分析。生物信息学工具可用于基因预测、功能注释、进化分析等。
系统生物学:从整体角度研究生物系统,整合基因组、转录组、蛋白质组等多组学数据,构建生物网络模型,揭示生命活动的调控规律。
考点预测:
下列有关生物学与数学、化学、信息学等学科融合的分析中,正确的是( )
A. 通过哈迪-温伯格定律公式 p^2 + 2pq + q^2 = 1 计算种群基因频率,若实际数据显著偏离该值,说明种群发生了进化,这体现了生物学与数学的融合
B. DNA 的碱基互补配对原则(A-T、C-G)由化学键的类型和空间结构决定,与化学学科无关
C. 生物信息学仅需生物学知识即可完成基因序列分析,无需计算机或统计学支持
D. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律时,未使用任何数学统计方法
1.南京农业大学棉花遗传与种质创新团队,利用不同花色的亚洲棉为实验材料进行研究,揭示了GaPC基因调控花瓣中花青素形成的作用机理,为进一步改良棉花的花色及纤维颜色提供理论参考和基因资源。下列叙述错误的是( )
A.棉花的花色是由基因控制的
B.基因是包含遗传信息的DNA片段
C.棉花花色的黄色和粉红色是一对相对性状
D.花青素主要存在于棉纤维细胞的叶绿体中
2.如图是与人类遗传有关的结构或物质关系示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.该图表示细胞核内有染色体,染色体由③蛋白质和④DNA组成
B.图中的⑤表示基因,基因是有遗传效应的DNA片段
C.人的体细胞中染色体一般成对存在,成对的染色体形态一定相同
D.从含性染色体的类型看,精子有两种类型,卵细胞只有一种
3.遗传系谱图能直观地展示家族患病情况,如图是某家族中白化病的遗传系谱图。不考虑其他致病基因,下列分析正确的是( )
A.4号和8号均有一个白化基因来自1号
B.2号和7号的基因组成不一定相同
C.该家族中只有3号可能不含白化基因
D.5号与6号再生一个正常孩子的概率是3/8
4.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。如图ab夫妇都是双眼皮,c为单眼皮,①②代表细胞,下列说法错误的是( )
A.①中染色体数是23条,②的染色体数是23对
B.正常情况形成②及其开始分裂的场所都是输卵管
C.ab夫妇再生一个孩子,是双眼皮女孩的概率为3/4
D.c的X染色体来自b,Y染色体来自a
5.下列实例与采用的技术对应不正确的是( )
A.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋——发酵技术
B.利用草莓部分组织可以短期内诱导出大量试管苗——杂交技术
C.将环斑病毒株系Ys的复制酶基因转入番木瓜,培育出抗病毒番木瓜——转基因技术
D.将北极狼体细胞中的细胞核与比格犬的去核卵细胞融合,培育出北极狼——克隆技术
6.《红楼梦》中贾宝玉和林黛玉是表兄妹关系,有关他俩的说法正确的是( )
A.他俩的体细胞中染色体数量均为23条
B.若他俩成婚,后代患遗传病的概率增加
C.林黛玉多愁善感的性格是遗传病
D.若他俩成婚所生孩子男女比例一定是1:1
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