内容正文:
第20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 生物的遗传物质(2个考点+2个易错辨析)
考点1 DNA是主要的遗传物质★★★★☆
考点2 基因包括遗传信息★★★★☆
第2节 生物性状的决定(3个考点+1个易错辨析)
考点1 基因组成和生物性状★★★★☆
考点2 基因随配子由亲代传给子代★★★★☆
考点3 环境与生物性状★★★☆☆
第3节 人的性别决定(2个考点+1个易错辨析)
考点1 常染色体和性染色体★★★★☆
考点2 性染色体的组成决定性别★★★★☆
第4节 生物的变异(2个考点)
考点1 生物变异的类型★★★★☆
考点2 生物变异的意义★★☆☆☆
第5节 杂交育种与转基因育种(2个考点)
考点1 杂交育种★★☆☆☆
考点2 转基因育种★★☆☆☆
(星级越高,重要程度越高)
素养加油站:前沿科学动态、热点问题分析、科学史实引荐、跨学科知识整合、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 生物的遗传物质
考点1 DNA是主要的遗传物质★★★★☆
1.遗传:把生物亲代与子代之间表现出的这种连续性和相似性,称为遗传。遗传是生物界普遍存在的现象。
2.细胞核是遗传信息库。
3.每一种生物的体细胞内,染色体数目一定,一般成对出现。
4.DNA是主要的遗传物质。
易错辨析
1.在体细胞中染色体成对存在,其中一条来自父亲,一条来自母亲;
2.在生殖细胞(精子或卵细胞)中,染色体成单存在,数目是体细胞的一半。
考点2 基因包括遗传信息★★★★☆
1.DNA分子由两条长链组成,它们就像旋转的楼梯一样互相盘绕,构成了规则的双螺旋结构,上面具有特定遗传效应(控制生物某一具体性状)的片段叫作基因。
2.每条染色体都是由许多蛋白质和一个 DNA 组成的。每个DNA上又分布着许多基因,基因是包含遗传信息的 DNA片段。所以,我们也可以说基因位于染色体上。
3.基因、DNA和染色体之间的关系:
易错辨析
在体细胞中基因成对存在,在生殖细胞(精子或卵细胞)中,基因成单存在。
第2节 生物性状的决定
考点1 基因组成和生物性状★★★★☆
1.生物的性状:生物在形态结构(如豆花的颜色)、生理特性(如人的血型)和行为方式(如雄孔雀的开屏行为)等方面都有一定的特征。如能卷舌或不能卷舌、有酒窝或无酒窝、双眼皮或单眼皮等不同性状。
2.相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式,如人的有耳垂和无耳垂。
3.生物的性状由基因控制,每一种基因在体细胞内都是成对存在的,因此一种性状是由一对基因控制。
4.控制显性性状的基因叫做显性基因,
控制隐性性状的基因叫做隐性基因。
考点2 基因随配子由亲代传给子代★★★★☆
1.生物的生殖细胞称为配子(如精子和卵细胞)。生物的有性生殖过程中,亲代的基因正是通过配子遗传给子代的。以人有耳垂或无耳垂的性状为例,决定有耳垂的基因是显性基因(可用大写英文字母D表示),决定无耳垂的基因是隐性基因(可用小写英文字母d表示)。
2.基因的表示方法:显性性状有耳垂的基因组成是:DD、Dd
隐性性状无耳垂的基因组成是:dd
3.遗传图解的书写:
4.基因经精子和卵细胞传递给子代,遗传的规律如下:
①AA×aa→Aa→全部显性性状
②AA×Aa→AA:Aa=1:1→全部显性性状
③Aa×Aa→AA:Aa:aa=1:2:1→显性性状:隐性性状=3:1
④Aa×aa→Aa:aa=1:1→显性性状:隐性性状=1:1
易错辨析
1.在体细胞内成对的基因位于成对的染色体上,是随着精卵细胞的结合而结合的,一个基因来自父本,另一个来自母本;
2.对于③的遗传规律得出:若亲代为同一性状,而子代中出现了不同于亲代的性状,那么子代中出现的这不同性状一定为隐性性状。
考点3 环境与生物性状★★★☆☆
生物的性状是由基因组成和环境共同决定的。
例如:1.实验中种子萌发后,子叶和叶片在有光的环境中呈绿色,在无光的环境中却是黄白色的。这说明植物的性状会受到环境的影响。
2.受季节变化的影响,北极狐的毛色在冬季几乎全为白色,到夏季会逐渐变成深色。这说明动物的一些性状也与环境有关。
第3节 人的性别决定
考点1 常染色体和性染色体★★★★☆
1.正常人体细胞中的染色体可以分为两类,一类是与性别决定无关的常染色体,另一类是与性别决定有关的性染色体。
2.人的体细胞中共有23对染色体,其中常染色体22对,性染色体1对。
3.染色体的表示方法:
(1)女性体细胞中染色体组成:44条+XX;男性体细胞中染色体组成:44条+XY
(2)从性染色体种类来看,男性的体细胞中性染色体为XY,所产生的精子有两种:一种染色体组
成为22+Y,另一种染色体组成为22+X;女性的体细胞中性染色体为XX,所产生的卵细胞有一种,染色体组成为22+X。
4.区别男性和女性的染色体组成在体细胞和生殖细胞中的不同
女性
男性
体细胞
22对+XX或44条+XX
22对+XY或44条+XY
生殖细胞
22条+X
22条+X或22条+Y
考点2 性染色体的组成决定性别★★★★☆
1.人的性别是由受精卵的性染色体的组成决定的
2.人的性别遗传
3.孩子的性别由其父亲决定,生男生女机会均等,各为 50%。
4.基因经精子和卵细胞传递
(1)基因在亲子代间传递的桥梁:生殖细胞(精子和卵细胞)。
(2)传递过程图示如下。
(3)人体生殖过程中染色体数量的变化。
体细胞→生殖细胞→受精卵→新个体;
2n(46条)→ n(23条)→2n →2n。
易错辨析
①对人类来说,子代的性别主要决定于父亲的精子。
②鱼类、两栖类和所有的哺乳类动物的性别决定方式和人基本一样;但鸟类与人的性别决定方式不一样。也就是说不是所有的动物性别决定方式都与人类一样。
第4节 生物的变异
考点1 生物变异的类型★★★★☆
1.生物变异:生物体亲代与子代之间以及子代不同个体之间存在差异的现象。
2.变异的类型:
①按遗传分:可遗传的变异 (例:镰刀形贫血症、杂交、太空育种)
不可遗传的变异(例:水肥充足水稻穗大、近视、美容、嫁接等)
②按利弊分:有利变异:对生物自身,利于生物的生存。 如:小麦的抗倒伏、抗锈病新品种。
不利变异:对生物自身,不利于生物的生存。如:海狗的白化个体,玉米白化苗。
考点2 生物变异的意义★★☆☆☆
1.如果没有生物的变异,就没有生物对环境变化的适应。
2.如果没有可遗传变异,就不可能产生新的生物类型。
3.由于遗传和变异,生物才能够不断地进化。
第5节 杂交育种与转基因育种
考点1 杂交育种★★☆☆☆
杂交育种是将两个或多个品种进行杂交、选择和培育,获得新品种的技术。
杂交育种的本质是控制不同性状的基因,随着双亲生殖细胞的结合,增加生物的变异性。不同类型的亲代杂交产生的后代中,可能出现双亲优良性状的组合,也可能出现双亲劣势性状的组合。育种过程就是要在杂交后代的众多类型中,不断选择符合育种目标的个体进行培育,直至获得优良性状能够稳定遗传的新品种。
考点2 转基因育种★★☆☆☆
转基因育种:培育动植物新品种时,科学家还会通过一定的方法将特定的外源基因转移并整合到动植物的基因组中,使其稳定遗传,从根本上改变这些动植物的遗传特性。
应用及实例:科学家将苏云金杆菌的杀虫毒素基因成功转入烟草中,培育出转基因抗虫烟草。
一、前沿科学动态
1.基因编辑技术的精准应用
CRISPR-Cas9 技术已实现对动植物特定基因的精准敲除、插入或替换,在遗传病治疗(如镰状细胞贫血)、作物育种(抗虫抗逆水稻培育)中取得突破性进展。该技术可直接修正异常基因,从根源上消除遗传缺陷,为人类健康和农业增产提供新方案。
2.表观遗传调控机制研究
科学家发现 DNA 甲基化、组蛋白修饰等表观遗传标记,可在不改变基因序列的情况下影响性状表达,且部分标记可跨代传递。这一发现打破了传统遗传认知,为解释 “基因相同但性状差异”“环境影响可遗传” 等现象提供了科学依据,也为肿瘤、代谢疾病的治疗开辟了新方向。
二、热点问题分析
1.基因检测的伦理与隐私争议
随着消费级基因检测普及,个人遗传信息泄露、基因歧视(如就业、婚恋中的基因筛选)等问题凸显。需建立严格的信息保护制度和伦理规范,避免基因信息被滥用,平衡科技进步与个人权益。
2.转基因食品的安全性争议
部分公众对转基因食品存在认知误区,认为其 “有害健康”“破坏生态”。事实上,经过严格安全评估的转基因食品与传统食品安全性一致,且具有抗虫、耐除草剂等优势。需通过科学科普消除误解,引导理性看待转基因技术的应用价值。
三、 科学史实引荐
1.孟德尔的豌豆杂交实验
19 世纪中期,孟德尔通过长达 8 年的豌豆杂交实验,提出 “遗传因子”(后称为基因)的分离定律和自由组合定律,为遗传学奠定了理论基础。他开创性地采用 “假说 - 演绎法”,通过统计分析实验数据,打破了当时 “融合遗传” 的主流观点,彰显了科学实验与逻辑推理的重要性。
2.人类基因组计划
1990 年启动的人类基因组计划,由美、英、中、日等多国科学家联合参与,于 2003 年完成人类全部 23 对染色体的基因测序。该计划解码了人类遗传信息的 “天书”,为遗传病诊断、药物研发、基因治疗等提供了海量基础数据,推动遗传学进入 “基因组时代”。
四、跨学科知识整合
1.生物学与数学
遗传规律的量化分析依赖数学工具,如孟德尔通过统计杂交后代的性状分离比(3:1、1:1),推导基因的传递规律;现代遗传学中,借助概率计算、生物信息学算法(如基因序列比对)分析遗传数据,实现对基因功能和遗传风险的预测,体现数学与生物学的深度融合。
2.生物学与伦理学
基因编辑、克隆技术、转基因技术的发展引发了一系列伦理争议,如人类生殖细胞基因编辑是否符合伦理、克隆人是否应被禁止、转基因生物的生态风险评估等。需结合伦理学原则,制定科学的技术规范和法律条文,确保生物技术在符合人类共同利益的前提下健康发展,实现科技进步与伦理底线的平衡。
考点预测:
1.基因、DNA 与染色体的关系(核心基础考点):重点考查三者的层级关系(基因是 DNA 上有遗传效应的片段,染色体由 DNA 和蛋白质组成),常以选择题、填空题形式呈现图示分析题,要求标注结构名称或描述对应关系。
2.遗传规律的应用(高频综合考点):围绕基因的显隐性、遗传图解书写、性状分离比计算展开,结合具体案例(如单双眼皮、有无耳垂)考查亲子代基因组成和性状预测。可能以简答题形式要求绘制遗传图解,并分析子代性状概率。
3.人的性别决定(热点应用考点):聚焦性染色体组成(男性 44+XY,女性 44+XX)、精子的两种类型(22+X、22+Y)、生男生女机会均等(50%)等核心知识点。常以选择题或材料分析题形式,结合性别遗传图解考查相关判断与计算,或纠正 “重男轻女” 的错误观念。
4.生物变异的类型与意义(基础理解考点):区分可遗传变异(基因改变引起)与不可遗传变异(环境引起),掌握变异对生物进化、育种的意义。考试多以选择题形式呈现具体变异案例(如太空椒、美容整形),要求判断变异类型及原因。
5.生物技术的应用与伦理(综合创新考点):结合转基因技术、基因编辑、基因检测等热点,考查技术原理、应用场景及伦理争议。可能以材料分析题形式,要求分析生物技术的利弊,或提出合理的伦理规范建议,体现科学素养与社会责任的综合考查。
一、选择题
1.遗传和变异是生命的基本特征之一,生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化。下列叙述错误的是( )
A.相对性状存在着显性和隐性之分 B.父母晒黑的肤色一定能遗传给子女
C.化石是研究生物进化的重要证据之一 D.现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿
【答案】B
【详解】A.相对性状有显性性状和隐性性状之分,显性基因控制显性性状,隐性基因控制隐性性状,A正确。
B.长期晒黑的皮肤,是不会遗传的,因为孩子的皮肤颜色,一般是由父母的基因决定的,晒黑的皮肤是环境导致的变异,遗传物质未发生变化,B错误。
C.化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据,化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地层中,经过漫长的年代和复杂的变化而形成的,C正确。
D.人类和现代类人猿的共同祖先是森林古猿,现代类人猿包括:大猩猩、黑猩猩、长臂猿和猩猩,D正确。
故选B。
【解题方法归纳】
遗传与变异、进化相关判断
1.明确核心概念:相对性状有显性和隐性之分,由对应的显性基因和隐性基因控制;可遗传变异需遗传物质改变,不可遗传变异仅由环境引起。
2.关键特征区分:父母晒黑的肤色是环境导致的变异,遗传物质未改变,属于不可遗传变异,不能遗传给子女,可直接判断该选项错误。
2.下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,不正确的是( )
A.染色体由DNA和蛋白质组成 B.每条DNA分子上有1个基因
C.每条染色体上有多个蛋白质分子 D.基因是具有遗传效应的DNA片段
【答案】B
【详解】AC.染色体主要由DNA和蛋白质两种物质组成,一条染色体上一般包含一个DNA分子和很多个蛋白质分子,A正确、C正确。
B.1条染色体上有1个DNA分子,1个DNA分子上有多个基因,B错误。
D.基因是DNA上有特定遗传信息的片段,染色体是基因的主要载体,D正确。
故选B。
【解题方法归纳】
基因、DNA 与染色体关系
1.牢记层级关系:染色体由 DNA 和蛋白质组成,基因是 DNA 上有遗传效应的片段,三者的包含关系为 “染色体>DNA>基因”。
2.数量对应规律:每条染色体上一般有 1 个 DNA 分子,每个 DNA 分子上有多个基因,据此可判断 “每条 DNA 分子上有 1 个基因”“每条染色体上有多个 DNA 分子” 等表述错误。
3.快速排除法:根据 “染色体含 DNA 和蛋白质”“基因是 DNA 的片段” 这两个核心知识点,直接排除不符合数量或包含关系的选项,锁定正确答案。
3.下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述正确的是( )
A.所有细胞中的基因都是成对存在的
B.染色体主要由DNA和蛋白质构成
C.一个DNA分子上只含有一基因
D.每条染色体上都有多个DNA分子
【答案】B
【详解】A.体细胞中的基因是成对存在的,生殖细胞中的基因是成单存在的,A错误。
B.染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,B正确。
C.一般来说,一个DNA分子上含有多个基因,C错误。
D.一般来说,每条染色体上有一个DNA分子,D错误。
故选B。
【解题方法归纳】
基因、DNA 与染色体关系再判断
1.区分细胞类型差异:体细胞中基因成对存在、染色体成对存在,生殖细胞中基因和染色体均成单存在,据此排除 “所有细胞中的基因都是成对存在的” 这一错误选项。
2.强化核心知识点:染色体主要由 DNA 和蛋白质构成,1 条染色体对应 1 个 DNA 分子,1 个 DNA 分子对应多个基因,结合这些规律判断选项表述的正误。
3.逻辑验证:通过 “基因在 DNA 上,DNA 在染色体上” 的逻辑链,验证各选项的合理性,确保答案符合三者的本质关联。
二、综合题
4.豌豆花色中紫花和白花是一对相对性状,用B表示显性基因,b表示隐性基因。某科研团队进行了甲、乙两组杂交实验,甲组用紫花与紫花杂交,乙组用紫花与白花杂交,实验结果如图所示,据图回答下列问题。
(1)甲组亲代均为紫花,子代出现白花,这种现象在遗传学上称为 。
(2)甲组子代中,紫花1240株,白花413株,紫花与白花比例接近3:1,由此推测显性性状为 。
(3)乙组中,子代紫花的基因组成 (填“可能”或“不可能”)是BB,原因是 。
【答案】(1)变异 (2)紫花
(3) 不可能 亲代紫花的基因是Bb,白花的基因组成为bb
【详解】(1)亲代与子代、子代不同个体间在性状上的差异称变异。题干中,亲代都是紫花,子代出现白花,体现了亲子代间在性状上的差异,属于变异现象。
(2)“将两株紫花豌豆作为亲本进行杂交”图中子代出现了白花,表明紫花是显性性状,白花是隐性性状。因此,“在紫花与白花这对相对性状中”,显性性状是紫花。
(3)乙组亲代为紫花与白花,所以乙组子代中的白花的基因是bb,其中一个b来自紫花,所以亲代紫花的基因是Bb,因此子代紫花的基因组成不可能是BB。
【解题方法归纳】
豌豆杂交实验分析
1.变异概念判断:亲代与子代、子代不同个体间的性状差异称为变异,亲代均为紫花而子代出现白花,直接对应 “变异” 概念。
2.显性性状推导:亲代均为同一性状,子代出现不同性状时,亲代的性状为显性性状,子代新出现的性状为隐性性状,结合甲组 “紫花 × 紫花→紫花:白花≈3:1” 的比例,可确定紫花为显性性状。
3.基因组成推理:隐性性状(白花)的基因组成一定为纯合子(bb),其中一个 b 来自亲代紫花,因此亲代紫花的基因组成只能是 Bb,进而推出子代紫花的基因组成只能是 Bb,不可能是 BB。
5.豌豆种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性性状,基因组成为RR或Rr的种子表现为圆粒,基因组成为rr的种子表现为皱粒。下表是研究该性状的几组杂交实验,表中“×”表示杂交。分析回答下列问题
(1)豌豆种子的圆粒和皱粒,在遗传学上称为一对 。
(2)甲组杂交子代全为圆粒豌豆,则亲代中圆粒豌豆的基因组成是 。
(3)乙组的杂交后代中,出现皱粒的可能性为 。
(4)丙组后代出现圆粒豌豆的可能性是 。
(5)在遗传的过程中,亲代传递给子代的是 (填“基因”或“性状”)。
【答案】 相对性状 RR 1/4(25%) 0 基因
【详解】(1)性状就是生物体形态结构、生理和行为等特征的统称。同种生物的同一性状常常有不同的表现形式,如番茄果实的红色或黄色、家兔毛的黑色或白色、人的双眼皮或单眼皮等。为了描述方便,遗传学家把同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。豌豆种子的圆粒和皱粒,在遗传学上称为一对相对性状。
(2)豌豆种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性性状,基因组成为RR或Rr的种子表现为圆粒,基因组成为rr的种子表现为皱粒。甲组杂交子代全为圆粒豌豆,则亲代中圆粒豌豆的基因组成是RR,子代圆粒豌豆的基因型是Rr。
(3)遗传图解如下:
因此乙组的杂交后代中,出现皱粒的可能性为1/4(25%)。
(4)丙组亲代都是皱粒,基因型为rr,因此后代出现圆粒豌豆RR或Rr的可能性是0。
(5)基因控制生物体的性状,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。在有性生殖过程中,精子和卵细胞就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。因此在遗传的过程中,亲代传递给子代的是基因。
【解题方法归纳】
1.相对性状判断:同种生物同一性状的不同表现形式为相对性状,豌豆种子的圆粒和皱粒符合这一定义,直接得出答案。
2.基因组成推导:甲组子代全为圆粒,说明亲代圆粒的基因组成是 RR(若为 Rr,子代可能出现皱粒),确保子代基因组成均为 Rr(圆粒)。
3.概率计算技巧:乙组亲代均为 Rr,根据遗传规律 “Rr×Rr→RR:Rr:rr=1:2:1”,皱粒(rr)的概率为 25%(1/4);丙组亲代均为 rr,子代基因组成只能是 rr,圆粒出现的概率为 0。
4.遗传本质认知:性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞将基因传递给子代,而非直接传递性状,明确这一核心本质可准确作答最后一空。
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第1节 生物的遗传物质(2个考点+2个易错辨析)
考点1 DNA是主要的遗传物质★★★★☆
考点2 基因包括遗传信息★★★★☆
第2节 生物性状的决定(3个考点+1个易错辨析)
考点1 基因组成和生物性状★★★★☆
考点2 基因随配子由亲代传给子代★★★★☆
考点3 环境与生物性状★★★☆☆
第3节 人的性别决定(2个考点+1个易错辨析)
考点1 常染色体和性染色体★★★★☆
考点2 性染色体的组成决定性别★★★★☆
第4节 生物的变异(2个考点)
考点1 生物变异的类型★★★★☆
考点2 生物变异的意义★★☆☆☆
第5节 杂交育种与转基因育种(2个考点)
考点1 杂交育种★★☆☆☆
考点2 转基因育种★★☆☆☆
(星级越高,重要程度越高)
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方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 生物的遗传物质
考点1 DNA是主要的遗传物质★★★★☆
1.遗传:把生物亲代与子代之间表现出的这种连续性和相似性,称为遗传。遗传是生物界普遍存在的现象。
2. 是遗传信息库。
3.每一种生物的体细胞内,染色体数目 ,一般成对出现。
4. 是主要的遗传物质。
易错辨析
1.在体细胞中染色体成对存在,其中一条来自父亲,一条来自母亲;
2.在生殖细胞(精子或卵细胞)中,染色体成单存在,数目是体细胞的一半。
考点2 基因包括遗传信息★★★★☆
1.DNA分子由两条长链组成,它们就像旋转的楼梯一样互相盘绕,构成了规则的 ,上面具有特定遗传效应(控制生物某一具体性状)的片段叫作 。
2.每条染色体都是由许多 和一个 组成的。每个DNA上又分布着许多 ,基因是包含遗传信息的 DNA片段。所以,我们也可以说基因位于 上。
3.基因、DNA和染色体之间的关系:
易错辨析
在体细胞中基因成对存在,在生殖细胞(精子或卵细胞)中,基因成单存在。
第2节 生物性状的决定
考点1 基因组成和生物性状★★★★☆
1.生物的性状:生物在 (如豆花的颜色)、 (如人的血型)和 (如雄孔雀的开屏行为)等方面都有一定的特征。如能卷舌或不能卷舌、有酒窝或无酒窝、双眼皮或单眼皮等不同性状。
2.相对性状:同种生物 的不同表现形式,如人的有耳垂和无耳垂。
3.生物的性状由基因控制,每一种基因在体细胞内都是成对存在的,因此一种性状是由一对基因控制。
4.控制显性性状的基因叫做 ,
控制隐性性状的基因叫做 。
考点2 基因随配子由亲代传给子代★★★★☆
1.生物的生殖细胞称为 (如精子和卵细胞)。生物的有性生殖过程中,亲代的基因正是通过配子遗传给子代的。以人有耳垂或无耳垂的性状为例,决定有耳垂的基因是显性基因(可用大写英文字母D表示),决定无耳垂的基因是隐性基因(可用小写英文字母d表示)。
2.基因的表示方法:显性性状有耳垂的基因组成是: 、
隐性性状无耳垂的基因组成是:
3.遗传图解的书写:
4.基因经精子和卵细胞传递给子代,遗传的规律如下:
①AA×aa→Aa→全部显性性状
②AA×Aa→AA:Aa=1:1→全部显性性状
③Aa×Aa→AA:Aa:aa=1:2:1→显性性状:隐性性状=
④Aa×aa→Aa:aa=1:1→显性性状:隐性性状=
易错辨析
1.在体细胞内成对的基因位于成对的染色体上,是随着精卵细胞的结合而结合的,一个基因来自父本,另一个来自母本;
2.对于③的遗传规律得出:若亲代为同一性状,而子代中出现了不同于亲代的性状,那么子代中出现的这不同性状一定为隐性性状。
考点3 环境与生物性状★★★☆☆
生物的性状是由 和 共同决定的。
例如:1.实验中种子萌发后,子叶和叶片在有光的环境中呈绿色,在无光的环境中却是黄白色的。这说明植物的性状会受到环境的影响。
2.受季节变化的影响,北极狐的毛色在冬季几乎全为白色,到夏季会逐渐变成深色。这说明动物的一些性状也与环境有关。
第3节 人的性别决定
考点1 常染色体和性染色体★★★★☆
1.正常人体细胞中的染色体可以分为两类,一类是与性别决定无关的 ,另一类是与性别决定有关的 。
2.人的体细胞中共有 染色体,其中常染色体22对,性染色体1对。
3.染色体的表示方法:
(1)女性体细胞中染色体组成: ;男性体细胞中染色体组成:
(2)从性染色体种类来看,男性的体细胞中性染色体为 ,所产生的精子有两种:一种染色体组
成为 ,另一种染色体组成为 ;女性的体细胞中性染色体为 ,所产生的卵细胞有一种,染色体组成为 。
4.区别男性和女性的染色体组成在体细胞和生殖细胞中的不同
女性
男性
体细胞
22对+XX或44条+XX
22对+XY或44条+XY
生殖细胞
22条+X
22条+X或22条+Y
考点2 性染色体的组成决定性别★★★★☆
1.人的性别是由受精卵的 的组成决定的
2.人的性别遗传
3.孩子的性别由其父亲决定,生男生女机会均等,各为 。
4.基因经精子和卵细胞传递
(1)基因在亲子代间传递的桥梁:生殖细胞(精子和卵细胞)。
(2)传递过程图示如下。
(3)人体生殖过程中染色体数量的变化。
体细胞→生殖细胞→受精卵→新个体;
2n(46条)→ n( 条)→2n →2n。
易错辨析
①对人类来说,子代的性别主要决定于父亲的精子。
②鱼类、两栖类和所有的哺乳类动物的性别决定方式和人基本一样;但鸟类与人的性别决定方式不一样。也就是说不是所有的动物性别决定方式都与人类一样。
第4节 生物的变异
考点1 生物变异的类型★★★★☆
1.生物变异:生物体亲代与子代之间以及子代不同个体之间存在 的现象。
2.变异的类型:
①按遗传分: (例:镰刀形贫血症、杂交、太空育种)
(例:水肥充足水稻穗大、近视、美容、嫁接等)
②按利弊分: :对生物自身,利于生物的生存。 如:小麦的抗倒伏、抗锈病新品种。
:对生物自身,不利于生物的生存。如:海狗的白化个体,玉米白化苗。
考点2 生物变异的意义★★☆☆☆
1.如果没有生物的变异,就没有生物对环境变化的适应。
2.如果没有可遗传变异,就不可能产生新的生物类型。
3.由于 和 ,生物才能够不断地进化。
第5节 杂交育种与转基因育种
考点1 杂交育种★★☆☆☆
是将两个或多个品种进行杂交、选择和培育,获得新品种的技术。
杂交育种的本质是控制不同性状的基因,随着双亲生殖细胞的结合,增加生物的变异性。不同类型的亲代杂交产生的后代中,可能出现双亲优良性状的组合,也可能出现双亲劣势性状的组合。育种过程就是要在杂交后代的众多类型中,不断选择符合育种目标的个体进行培育,直至获得优良性状能够稳定遗传的新品种。
考点2 转基因育种★★☆☆☆
转基因育种:培育动植物新品种时,科学家还会通过一定的方法将特定的 转移并整合到动植物的基因组中,使其稳定遗传,从根本上改变这些动植物的遗传特性。
应用及实例:科学家将苏云金杆菌的杀虫毒素基因成功转入烟草中,培育出转基因抗虫烟草。
一、前沿科学动态
1.基因编辑技术的精准应用
CRISPR-Cas9 技术已实现对动植物特定基因的精准敲除、插入或替换,在遗传病治疗(如镰状细胞贫血)、作物育种(抗虫抗逆水稻培育)中取得突破性进展。该技术可直接修正异常基因,从根源上消除遗传缺陷,为人类健康和农业增产提供新方案。
2.表观遗传调控机制研究
科学家发现 DNA 甲基化、组蛋白修饰等表观遗传标记,可在不改变基因序列的情况下影响性状表达,且部分标记可跨代传递。这一发现打破了传统遗传认知,为解释 “基因相同但性状差异”“环境影响可遗传” 等现象提供了科学依据,也为肿瘤、代谢疾病的治疗开辟了新方向。
二、热点问题分析
1.基因检测的伦理与隐私争议
随着消费级基因检测普及,个人遗传信息泄露、基因歧视(如就业、婚恋中的基因筛选)等问题凸显。需建立严格的信息保护制度和伦理规范,避免基因信息被滥用,平衡科技进步与个人权益。
2.转基因食品的安全性争议
部分公众对转基因食品存在认知误区,认为其 “有害健康”“破坏生态”。事实上,经过严格安全评估的转基因食品与传统食品安全性一致,且具有抗虫、耐除草剂等优势。需通过科学科普消除误解,引导理性看待转基因技术的应用价值。
三、 科学史实引荐
1.孟德尔的豌豆杂交实验
19 世纪中期,孟德尔通过长达 8 年的豌豆杂交实验,提出 “遗传因子”(后称为基因)的分离定律和自由组合定律,为遗传学奠定了理论基础。他开创性地采用 “假说 - 演绎法”,通过统计分析实验数据,打破了当时 “融合遗传” 的主流观点,彰显了科学实验与逻辑推理的重要性。
2.人类基因组计划
1990 年启动的人类基因组计划,由美、英、中、日等多国科学家联合参与,于 2003 年完成人类全部 23 对染色体的基因测序。该计划解码了人类遗传信息的 “天书”,为遗传病诊断、药物研发、基因治疗等提供了海量基础数据,推动遗传学进入 “基因组时代”。
四、跨学科知识整合
1.生物学与数学
遗传规律的量化分析依赖数学工具,如孟德尔通过统计杂交后代的性状分离比(3:1、1:1),推导基因的传递规律;现代遗传学中,借助概率计算、生物信息学算法(如基因序列比对)分析遗传数据,实现对基因功能和遗传风险的预测,体现数学与生物学的深度融合。
2.生物学与伦理学
基因编辑、克隆技术、转基因技术的发展引发了一系列伦理争议,如人类生殖细胞基因编辑是否符合伦理、克隆人是否应被禁止、转基因生物的生态风险评估等。需结合伦理学原则,制定科学的技术规范和法律条文,确保生物技术在符合人类共同利益的前提下健康发展,实现科技进步与伦理底线的平衡。
考点预测:
1.基因、DNA 与染色体的关系(核心基础考点):重点考查三者的层级关系(基因是 DNA 上有遗传效应的片段,染色体由 DNA 和蛋白质组成),常以选择题、填空题形式呈现图示分析题,要求标注结构名称或描述对应关系。
2.遗传规律的应用(高频综合考点):围绕基因的显隐性、遗传图解书写、性状分离比计算展开,结合具体案例(如单双眼皮、有无耳垂)考查亲子代基因组成和性状预测。可能以简答题形式要求绘制遗传图解,并分析子代性状概率。
3.人的性别决定(热点应用考点):聚焦性染色体组成(男性 44+XY,女性 44+XX)、精子的两种类型(22+X、22+Y)、生男生女机会均等(50%)等核心知识点。常以选择题或材料分析题形式,结合性别遗传图解考查相关判断与计算,或纠正 “重男轻女” 的错误观念。
4.生物变异的类型与意义(基础理解考点):区分可遗传变异(基因改变引起)与不可遗传变异(环境引起),掌握变异对生物进化、育种的意义。考试多以选择题形式呈现具体变异案例(如太空椒、美容整形),要求判断变异类型及原因。
5.生物技术的应用与伦理(综合创新考点):结合转基因技术、基因编辑、基因检测等热点,考查技术原理、应用场景及伦理争议。可能以材料分析题形式,要求分析生物技术的利弊,或提出合理的伦理规范建议,体现科学素养与社会责任的综合考查。
一、选择题
1.遗传和变异是生命的基本特征之一,生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化。下列叙述错误的是( )
A.相对性状存在着显性和隐性之分 B.父母晒黑的肤色一定能遗传给子女
C.化石是研究生物进化的重要证据之一 D.现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿
2.下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,不正确的是( )
A.染色体由DNA和蛋白质组成 B.每条DNA分子上有1个基因
C.每条染色体上有多个蛋白质分子 D.基因是具有遗传效应的DNA片段
3.下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述正确的是( )
A.所有细胞中的基因都是成对存在的
B.染色体主要由DNA和蛋白质构成
C.一个DNA分子上只含有一基因
D.每条染色体上都有多个DNA分子
二、综合题
4.豌豆花色中紫花和白花是一对相对性状,用B表示显性基因,b表示隐性基因。某科研团队进行了甲、乙两组杂交实验,甲组用紫花与紫花杂交,乙组用紫花与白花杂交,实验结果如图所示,据图回答下列问题。
(1)甲组亲代均为紫花,子代出现白花,这种现象在遗传学上称为 。
(2)甲组子代中,紫花1240株,白花413株,紫花与白花比例接近3:1,由此推测显性性状为 。
(3)乙组中,子代紫花的基因组成 (填“可能”或“不可能”)是BB,原因是 。
5.豌豆种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性性状,基因组成为RR或Rr的种子表现为圆粒,基因组成为rr的种子表现为皱粒。下表是研究该性状的几组杂交实验,表中“×”表示杂交。分析回答下列问题
(1)豌豆种子的圆粒和皱粒,在遗传学上称为一对 。
(2)甲组杂交子代全为圆粒豌豆,则亲代中圆粒豌豆的基因组成是 。
(3)乙组的杂交后代中,出现皱粒的可能性为 。
(4)丙组后代出现圆粒豌豆的可能性是 。
(5)在遗传的过程中,亲代传递给子代的是 (填“基因”或“性状”)。
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