第5节 遗传与进化（举一反三讲义）科学浙教版九年级下册

第5节 遗传与进化 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 知识点1：遗传和变异现象 2 知识点2：遗传物质的传递 5 知识点3：进化理论的发展 6 知识点4：优生和育种 10 【巩固训练】 13 【学习目标】 1.遗传与变异现象 2.遗传物质、染色体、DNA、基因、蛋白质 3.进化理论的发展与基因的传递 4.杂交育种、基因工程、太空育种 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：遗传和变异现象 1.遗传现象：俗话说“种瓜得瓜，种豆得豆”，生物体通过生殖产生子代，子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。例如，某人的眼睛像父亲、鼻子像母亲，这就是遗传现象。那么，具有遗传相似性的生物个体间是否存在性状差异呢？ 人体的性状表 2.变异现象：不同的生物个体在性状表现上总是存在着一定的差异，生物的子代只是与亲代相似，绝不会与亲代完全相同。这种子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 【典例1】据统计，大概每1万株三叶草中会有1株长出四片叶子（如图所示），这是由于（　　） A．遗传 B．杂交 C．变异 D．克隆 【变式1】如图是通过杂交育种选育高产抗倒伏小麦品种的示意图，下列叙述正确的是（　　）    A．高产和抗倒伏是一对相对性状 B．杂交后代只表现高产抗倒伏性状 C．杂交后代出现新品种属于不定向变异后的筛选品种 D．杂交育种属于无性生殖 【变式2】下列关于遗传现象的描述，错误的是（    ） A．紫色的凤仙花种子繁育出的凤仙花一般会开出紫色的花 B．萝卜的种子能长成萝卜 C．白猫和黑猫生出的小猫一定是花猫 D．两只蚕蛾交配产下的卵可以孵化出蚕的幼虫 【变式3】下列属于相对性状的是（　　） A．人的长发和直发 B．人的身高和体重 C．绵羊的白毛与山羊的白毛 D．豌豆的紫花和白花 知识点2：遗传物质的传递 1.遗传现象的发现： （1）遗传与什么有关：17世纪时，有学者认为在人的精子或卵子中有父母性状的缩影，使得由受精卵发育成的子代个体具备了双亲的遗传性状。然而，随着显微镜的发明，人们并没有在人的精子或卵子中发现丝毫人的形象科学家们发现在生物体代代相传的过程中，亲代与子代生物体细胞内的染色体数量和种类却保持着高度的稳定性，同一物种的不同生物个体间，细胞中染色体的数量和种类几乎完全相同，性状也很相似； （2）遗传现象与染色体有关：不同物种的生物个体间，细胞中染色体的数量和种类有一定差异，性状也有较大差异。由此推测：染色体与生物遗传现象有关。 （3）基因与性状：这种推测已被一些事实所证实，例如，有的生姐妹是由同一个受精卵发育而成的，其细胞中染色体所含的基因完全相同，因此，其性状也极其相似。 （4）DNA与染色体：随着科学的发展，人们认识到染色体主要由DNA和蛋白质组成，通过一系列科学实验，进一步证明了DNA是决定生物体遗传性状的遗传物质。 DNA双螺旋结构 同卵双胞胎 （5）DNA双螺旋的发现：1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型从图中可以看到，DNA分子是长而相互缠绕的双链结构，整个模型活像一个双螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是由磷酸和脱氧核糖相间连接而成的，中间的“踏脚”是分别连在两边脱氧核糖分子上的两个碱基。脱氧核糖、碱基和磷酸组成了DNA分子的基本单位——脱氧核苷酸。 （6）基因：现代遗传学认为，DNA分子上一些特定的片段包含着遗传信息，能控制生物体的性状特征，如人的肤色、色觉，花的形状等。我们把这些起遗传作用的DNA片段称为基因。在一个DNA分子上有成百上千个基因存在。生物个体能通过精子或卵子将自身的基因传递给子代，子代具备了父母双亲的基因，所以表现出与双亲相似的遗传性状，但与双亲中的任何一方又不会完全相同。 （7）基因变化的影响：经科学家研究发现，构成大多数生物的遗传物质DNA具有相同的基本结构，生物体内的基因是可以改变的，而基因的改变往往会导致生物体性状的变化，如白化病患者不能合成黑色素，就是因细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。 知识点3：进化理论的发展 1.基因决定性状：同一物种不同个体细胞内的基因组成是有差异的（如我们每个人细胞中的基因组成存在一定的差异)，相对应的，每个人表现出的性状也有所不同，所以，同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。 2.基因传递与自然选择：在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。通过定量的科学实验表明，生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，则这些基因在子代的生物群体中会越来越多；反之，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较弱，则这些基因在子代的生物群体中会越来越少。这说明亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。 3.进化理论的发展：20世纪20年代后，随着遗传学研究的不断深人，人们开始从基因的角度来解释生物进化的原因，达尔文的进化理论不断地被修正、被改造，但至今还没有任何新的理论能完全取代它。 【典例1】如图是小科整理的遗传知识的概念图，其中甲和乙分别表示（    ） A．蛋白质  染色体 B．染色体  基因 C．染色体  蛋白质 D．蛋白质  基因 【变式1】如图所示，下列关于克隆羊“多利”的说法，错误的是（    ）    A．提供了去核卵细胞的A羊是为“多利”绵羊提供了主要的遗传基因 B．提供了乳腺细胞核的B羊是“多利”绵羊真正的母亲 C．虽然“多利”绵羊是C羊生出的，但相貌却与提供细胞核的B羊很相似 D．“多利”绵羊的诞生过程中没有经过精卵细胞的结合 【变式2】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．染色体主要成分是 DNA 和蛋白质 B．染色体上的蛋白质属于遗传物质 C．基因是有遗传信息的DNA 分子片段 D．DNA 分子是双螺旋结构 【变式3】遗传具有一定的物质基础，如图是与遗传有关的结构示意图，相关叙述不正确的是（　　） A．控制生物性状的遗传信息主要储存在①细胞核中 B．一个③DNA分子中含有一个基因 C．②染色体主要由DNA和蛋白质组成 D．④基因是DNA分子上包含特定遗传信息的片段 知识点4：优生和育种 1.杂交优势：长期以来，人类利用人工选择和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的遗传性状，取得了巨大的成功。绝大多数家养动物和栽培植物品种都是运用一定的技术培育而成的。例如，我国20世纪50年代推广的杂交玉米，大幅度提高了玉米产量。在畜牧业方面，人们将驴和马交配，得到了比驴和马更健壮有力的骡。这种杂交后代的生命力比双亲强的现象，叫做杂交优势。 2.基因工程：随着生物学的发展，人类对基因的理论和实践研究也越来越深入。人们设想把一些优良的基因组合起来，从而改变生物的结构和功能，改造生物品种或生产新的转基因产品。这种完全按照人的意愿重新组合基因的技术叫做基因工程。 3.基因工程的作用：新兴的基因工程提供了一种更直接改造动物、植物遗传物质的技术，利用转基因技术，可使动物、植物按照人类的要求定向产生新的性状。 4.工程菌合成胰岛素：人体内的许多蛋白质都可以通过遗传工程改造细菌来合成。以胰岛素为例，人们能把人类胰岛素基因经一定的途径转移到细菌中，这个细胞就具有了人类基因，由于细菌繁殖快，所以能在短时间内合成大量的胰岛素。 5.转基因技术：基因工程能把目的基因转入西红柿、小麦、大米、大豆等一些重要的作物中，使作物具有抗寒、抗虫害、抗除草剂、耐盐、抗旱等能力，改良果蔬的加工品质，提高营养物质含量等，这也是基因工程的重要应用领域。基因工程还能将基因转人动物体中，改造过的动物可以为人类生产一些重要的药物，如目前已经成功地生产出血友病患者需要的凝血因子。由于转基因工程发明和应用的时间还不长，可能会有未预料到的风险，科学家也有不同的看法。 6.克隆技术：选择育种还存在一个问题，我们无法控制所需要的基因一定会从亲本传给子代。克隆就能解决这个问题。克隆技术在植物、动物和其他类型生物中已经得到应用。1997年，第一只克隆羊在英国诞生，此后，美国、法国等国家相继把牛、鼠、兔、猴等动物克隆成功。我国已经克隆出了牛、羊、兔等动物。克隆植物的方法多种多样，诸如细胞培养、组织培养、器官培养等。 7.太空育种：对于植物，太空育种也是一种培育优良新品种的途径。太空育种即航天育种，是将种子搭乘卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。太空育种具有有益的变异多、高产、优质、抗病力强等特点。 8.遗传性疾病：有些人深受遗传病的困扰，这类疾病都是由于人体内DNA、基因或染色体发生变化而引起的。例如，在智力缺陷的儿童中，有一类叫先天愚型，患儿生长迟缓，学会坐、立、走都很晚，智力低下，这种遗传病就是由于患儿细胞中多了一条第21号染色体而引起的。 9.遗传病的预防：我国遗传病的发病率很高。据专家估计，患有各种先天性智力缺陷和生理缺陷的儿童约有1000万之多。因此，优生学目前已引起各界人士的广泛重视。所谓优生学，就是运用遗传学的原理和方法，防止有明显遗传缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。为了提高人口的遗传素质，我国还制定了一些优生法规，如禁止近亲婚配等。 10.近亲的划分：直系血亲，指相互之间有血缘关系的上下各代亲属，如父母与子女、爷爷奶奶与孙子孙女等均为直系血亲。兄弟姐妹则不属于直系亲属。旁系血亲即除直系血亲以外的、与自己同出一源的血亲。例如，自己与兄弟姐妹及伯叔姑、姨舅之间就属旁系血亲。近亲指血统关系比较近的亲戚，一般把直系血亲和三代以内的旁系血亲称为近亲，如表兄妹、堂兄妹等都是近亲。 11.近亲婚配的影响：在近亲结婚的夫妇所生的子女中，白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。一般家庭的发病率为万分之一到百万分之一，而表兄妹婚配的家庭发病率比一般家庭要高6~60倍。因此，我国婚烟法规定，直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。 【例1】下列各项中属于不可遗传变异的是（　　） A．大蒜在无光条件下长成蒜黄 B．利用航天技术培育的太空南瓜 C．双眼皮夫妇生下一个单眼皮的孩子 D．用杂交技术培育的高产抗倒伏小麦 【变式1】如图，有的小麦在果实外的被片尖端长有芒刺。芒刺不仅可以防止鸟类捕食，还可附着在人和动物身上，有利于种子扩散传播。下列分析正确的是（　　） A．被片尖端是否具有芒刺受环境的控制 B．小麦有芒刺这一性状不可以遗传给子代。 C．被片尖端有芒刺和无芒刺是一对相对性状 D．有芒刺是小麦为了适应环境而产生的有利变异 【变式2】2017年11月，美国研究团队首次尝试在人体内编辑人体基因，期望永久修正病患DNA组成，进而治疗疾病。下列关于基因的说法正确的是（　　） A．基因位于DNA上，一个DNA分子上有一个基因 B．利用基因的多样性可以培育很多农作物新品种 C．每一种生物都是一个基因库，它们的基因都是相同的 D．如果由于外部因素导致基因改变，这一改变的基因就会遗传给后代 【变式3】某同学在电脑中看到了如下的图片，假如有一天地球上真的出现这样的动物，最可能是怎么产生？(　　) A．克隆 B．转基因技术 C．自然选择 D．组织培养 【巩固训练】 1．“刷脸时代”已经到来。人脸识别技术已经在校园、景区、办公大楼等越来越多的场景落地应用，人脸识别技术的原理是不同人的脸具有独特的性状特征，控制人脸这一性状特征的结构是（　　） A．蛋白质 B．基因 C．大脑 D．细胞 2．2007年在俄罗斯北极亚马尔半岛发现了一具距今约41800年前的猛犸象遗骸，并被命名为“Lyuba”，科研人员通过测定其遗传物质，确定了古代猛犸象与现代亚洲象血缘关系最接近。科学家测定的物质是（　　） A．淀粉 B．脂肪 C．蛋白质 D．DNA 3．狗由古代狼经长期驯化而来。科研人员对比狗和狼的面部肌肉，发现大多数狗的眼周围多了两块肌肉，如右图所示。这两块肌肉相互配合使狗能表现出“可怜巴巴”的表情，但金毛犬（狗的品种）没有旁侧眼睑牵拉肌。下列说法错误的是（　　） A．狗“可怜巴巴”的表情是自然选择的结果 B．控制这两块肌肉的基因可遗传给后代 C．推测有的古代狼眼周围有这两块肌肉 D．金毛犬与其他品种狗的表情可能不同          4．科学家通过基因编辑技术将猛犸象的毛发相关基因植入小鼠基因组，培育出具有长毛特征的“猛犸鼠”。下列叙述错误的是（　　） A．“猛犸鼠”的所有性状均由猛犸象基因控制 B．“猛犸鼠”的长毛特征与猛犸象基因有关 C．基因编辑技术能够精准插入猛犸象的特定基因 D．该技术表明，灭绝动物的特征未来可能被部分复原   5．科学家通过研究发现，有一种果蝇的基因发生突变后，在21℃的气温下生活能力很差，当气温升高到25℃时，其生活能力大大提高了。这一现象说明了（　　） A．温度高低是决定果蝇变异的主要因素 B．变异个体适应环境的能力大大提高了 C．变异的有利、有害取决于生物生存的环境条件 D．果蝇这种变异不能遗传给后代 6．如图为染色体与DNA的关系示意图。下列有关叙述中不正确的是（　　） A．③是染色体 B．①DNA分子 C．基因是DNA分子中具有遗传效应的片段 D．每个DNA分子上只含有一个基因 7．搭载宇宙飞船的普通万寿菊种子回到地面后，经科研人员的培育、选择，得到了花期超过6个月的新品种——太空万寿菊。下列说法错误的是（　　） A．普通万寿菊与太空万寿菊之间的差异属于变异 B．太空射线引起普通万寿菊的基因发生改变，形成太空万寿菊 C．太空万寿菊的优良性状不能遗传给后代 D．太空万寿菊的花期也会受到环境因素的影响 8．经过多年培育，浙江淳安县1200多亩永久农田上长出了饱满的“巨型稻”。跟常规稻相比，“巨型稻”根茎粗壮、叶茂、植株更高（1.5～2.2 m），真正实现了袁隆平院士的“禾下乘凉梦”。这种水稻具有以下特点：①抗倒伏；②分蘖（在地面以下或接近地面处发生分枝形成新植株）力强，适宜稀植；③谷粒多。下列相关说法中正确的是（    ） A．谷粒（果实）是由胚珠发育来 B．通过分蘖产生新植株的方式属于有性生殖 C．“巨型稻”与常规稻的性状差异属于遗传现象 D．“巨型稻”粗壮根茎的结构与其抗倒伏的性能相适应 9．中国科学家将蜘蛛丝基因转入家蚕DNA中，生产出含蜘蛛丝蛋白的新型复合茧丝纤维，这种纤维比防弹背心中使用的凯夫拉纤维坚韧6倍，有广泛应用前景。以上运用的生物技术的是（　　） A．克隆技术 B．杂交水稻技术 C．转基因技术 D．试管婴儿技术 10．遗传学家麦克林托克发现，单个的基因竟然会“跳舞”，即从染色体的一个位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上，然后可能就在那里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座子”。下列相关说法错误的是（　　） A．“转座子”是有遗传效应的DNA片段 B．生物的性状与“转座子”有关 C．“转座子”中含部分遗传信息 D．由“转座子”跳动引起的变异不可遗传 11．某生物学习小组用软电线代表DNA分子、塑料小球代表蛋白质分子，制作人体不同细胞中的染色体模型。下列制作思路错误的是（　　） A．制作生殖细胞时，每一条染色体模型需要一条软电线 B．制作生殖细胞时，X染色体与Y染色体模型的形态大小不同 C．制作女性体细胞时，成对的两条染色体模型的形态大小相同 D．制作男性体细胞时，需要23种形态大小各异的染色体模型 12．不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。 大猩猩 黑猩猩 人 猩猩 96.61% 96.58% 96.70% 大猩猩 98.18% 98.31% 黑猩猩 98.44% 下列叙述错误的是（　　） A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据 B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩 C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远 13．下列关于生物变异和进化的叙述正确的是（　　） A．变异对生物的生存都是有利的 B．由环境条件改变引起的变异都可遗传 C．生物进化的趋势是从低等到高等、从陆生到水生 D．自然选择学说的核心内容是“适者生存，不适者被淘汰” 14．如图是染色体、DNA和基因之间的层次关系图，有下列叙述：①染色体的数目和基因的数目一样多；②DNA 和基因共同组成染色体； ③一个 DNA分子中含有一个基因； ④基因是有遗传效应的DNA片段。其中错误的一组是（　　） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 15．2020年诺贝尔化学奖授予两位女科学家，她们共同发现了“基因剪刀”——CRISPR/Cs9酶。Cs9酶就像一把能够切割DNA链的分子剪刀，一旦它在特定位点切割DNA，就可以进行插入和编辑基因，从而可以精确地改变DNA序列。下列说法错误的是（　　） A．Cs9酶离开生物体一段时间后仍有活性 B．转基因技术也利用了基因切割和基因重组 C．基因是DNA分子上的一个或几个遗传片段 D．一个DNA分子被切割后变成两个DNA分子 16．法国科学家埃马纽埃尔·卡彭蒂耶和美国科学家詹妮弗·杜德纳因“魔剪”CRISPR/Cas9技术而获得2020年诺贝尔化学奖。“魔剪”技术可以在生物体基因组中插入、删除、修改或替换特定基因片段，从而治疗疾病、延长寿命，正在为新的癌症疗法做出贡献。下列有关基因的叙述正确的是（　　） A．一个DNA分子中只含有一个基因 B．同种生物体内的基因都是一样的 C．基因是控制生物性状的DNA片段 D．DNA和基因共同组成染色体 17．下列关于遗传与进化的说法中正确的是（    ） A．凡是外界环境引起的变异都不可遗传 B．DNA是生物的主要遗传物质，它由染色体和蛋白质组成 C．“杂交”的后代常常具有比亲代更优良的性状，这在科学上被称为“杂交优势” D．在有毒农药的长期作用下，农田害虫逐渐产生了抗药性 18．节肢动物鳃的进化如下图。下列叙述不正确的是（　　） A．鳃进化出的结构是不同的 B．鳃的进化有利于适应生存环境 C．鳃的进化与遗传、变异无关 D．鳃的进化是自然选择的结果 19．目前，全球超过半数的抗生素都被用于家畜（禽）。通常不论患病家畜（禽）的数量多少，直接对整群施药，在有些养殖场甚至定期施药以加快其生长，而养殖业抗生素的滥用导致了超级细菌的猛增。医生们担心，面对以前曾经打败过的细菌，人类将束手无策以下说法不正确的是（　　） A．超级细菌的产生可以用达尔文的自然选择学说解释 B．细菌耐药性变异的来源属于基因的定向突变 C．超级细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行定向选择的结果 D．在养殖业中应合理使用药物，避免长时间使用抗生素 20．2020年11月2日，中国科学院院士谢华安宣布晚稻测产结果——平均亩产911.7 公斤，袁隆平团队杂交稻双季亩产超1500公斤，超世界纪录。下列有关水稻遗传物质的叙述，错误的是 （　　） A．水稻基因实质上是水稻DNA分子上起遗传作用的一些片段 B．水稻抗病、抗倒伏等可遗传的性状均由基因决定 C．搭乘“嫦娥5号”完成“奔月”的水稻种子内的基因可能发生了改变 D．水稻DNA分子是由染色体和蛋白质组成 21．下列对各种现象的解释中，与达尔文进化理论一致的是 A．长颈鹿“长颈”的形成是其为了适应环境将脖子伸长的结果 B．人们对“超级细菌”无可奈何是抗生素质量下降的缘故 C．狼和鹿两者进行相互选择，结果都能迅速奔跑 D．害虫在农药的作用下，产生了抗药性变异 22．下列现象不能说明同种生物差异性的是（　　） A．黄种人和白种人鼻梁有高低 B．黑藻和衣藻形态各异 C．汗血宝马毛色有淡金色、银白色等 D．水蜜桃有的甜，有的不甜 23．下列关于遗传与进化的说法中正确的是（    ） A．凡是外界环境引起的变异都不可遗传 B．“杂交”的后代常常具有比亲代更优良的性状，这在科学上被称为“杂交优势” C．DNA是生物的主要遗传物质，它由染色体和蛋白质组成 D．在有毒农药的长期使用下，农田害虫逐渐产生了抗药性变异 24．2018年11月26日世界上首例经过基因编辑的婴儿露露和娜娜在中国诞生，主持这个项目的中国科学家贺建奎宣称此举能让这对孩子获得对艾滋病的免疫力。中国科学和医学方面的专家发布声明表示反对，并强烈谴责，认为基因编辑婴儿明显违背了公序良俗，而且对整个人类的生命安全构成了威胁。如图为染色体与DNA的关系示意图。下列叙述中正确的（　　） A．①主要存在于细胞质中 B．①上所有片段叫基因 C．③是染色体，化学成分主要包指①DNA和②蛋白质 D．一条③上通常合有1个DNA分子，一个DNA分子合有1个基因 二、解答题 25．关于叶绿体的起源问题近年来又引起广泛讨论。有科学家提出原核生物蓝藻曾生活在植物细胞体内，和植物细胞形成互利共生关系，后蓝藻逐渐演化成叶绿体。图甲是蓝藻细胞结构模式图，图乙是叶绿体结构模式图。 (1)由图甲可知，蓝藻的遗传物质是 。 (2)下列事实支持“叶绿体起源于蓝藻”这一假说的有______。 A．蓝藻含有叶绿素 B．叶绿体含有DNA C．蓝藻和叶绿体外都有双层结构包被 26．普通烟草的叶容易被虫吃掉，科学家发现苏云金杆菌能产生杀死该虫的毒素，于是将苏云金杆菌中产生杀虫毒素的基因转入到普通烟草细胞中，得到了抗虫效果良好的抗虫烟草，请据图回答下列问题。 （1）苏云金杆菌的杀虫毒素基因是其细胞核内 上的片段。 （2）资料中的生物技术运用说明生物的性状是由 控制的。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 遗传与进化 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 知识点1：遗传和变异现象 2 知识点2：遗传物质的传递 5 知识点3：进化理论的发展 6 知识点4：优生和育种 10 【巩固训练】 13 【学习目标】 1.遗传与变异现象 2.遗传物质、染色体、DNA、基因、蛋白质 3.进化理论的发展与基因的传递 4.杂交育种、基因工程、太空育种 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：遗传和变异现象 1.遗传现象：俗话说“种瓜得瓜，种豆得豆”，生物体通过生殖产生子代，子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。例如，某人的眼睛像父亲、鼻子像母亲，这就是遗传现象。那么，具有遗传相似性的生物个体间是否存在性状差异呢？ 人体的性状表 2.变异现象：不同的生物个体在性状表现上总是存在着一定的差异，生物的子代只是与亲代相似，绝不会与亲代完全相同。这种子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 【典例1】据统计，大概每1万株三叶草中会有1株长出四片叶子（如图所示），这是由于（　　） A．遗传 B．杂交 C．变异 D．克隆 【答案】C 【解析】A．遗传强调的是相似性，而四叶草与三叶草叶片数量不同，体现的是差异，不是遗传，A不符合题意。 B．杂交需要人工将不同个体进行有性生殖结合，题干中并没有提及这种人工操作，所以不是杂交导致，B不符合题意。 C．每1万株三叶草中会有1株长出四片叶子，这表明子代个体间出现了与大多数个体不同的性状，属于变异现象，C符合题意。 D．克隆产生的个体与母体几乎一样，不会出现这种少数个体与多数个体不同的情况，D不符合题意。 故选C。 【变式1】如图是通过杂交育种选育高产抗倒伏小麦品种的示意图，下列叙述正确的是（　　）    A．高产和抗倒伏是一对相对性状 B．杂交后代只表现高产抗倒伏性状 C．杂交后代出现新品种属于不定向变异后的筛选品种 D．杂交育种属于无性生殖 【答案】C 【解析】A．相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式；高产描述的是小麦的产量高低这一性状，抗倒伏描述的是小麦植株抵抗倒伏的能力这一性状，它们是两种不同的性状，并非同一性状的不同表现形式，A错误。 B．在杂交过程中，控制不同性状的基因会自由组合。当高产易倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交时，由于基因的自由组合，会出现多种基因型和表现型，B错误。 C．在杂交后代中，会出现各种不同的性状组合，人们会根据育种目标，从这些后代中筛选出具有高产抗倒伏等优良性状的个体，经过多代选育，最终获得稳定遗传的新品种。所以杂交后代出现新品种属于不定向变异后的筛选品种，C正确。 D．杂交育种是通过不同品种的小麦进行交配，即精子和卵细胞的结合形成受精卵，再由受精卵发育成新个体，这符合有性生殖的定义。所以杂交育种属于有性生殖，而不是无性生殖，D错误。 故选C。 【变式2】下列关于遗传现象的描述，错误的是（    ） A．紫色的凤仙花种子繁育出的凤仙花一般会开出紫色的花 B．萝卜的种子能长成萝卜 C．白猫和黑猫生出的小猫一定是花猫 D．两只蚕蛾交配产下的卵可以孵化出蚕的幼虫 【答案】C 【解析】A．凤仙花的颜色是由基因控制的性状。如果亲代是紫色的凤仙花，且紫色是显性性状，那么子代大概率也会开出紫色的花，A正确。 B．种子包含了发育成新植物所需的所有遗传信息。当萝卜的种子在适宜的条件下发芽并生长时，它会发育成一个新的萝卜植株，B正确。 C．在遗传学中，白猫和黑猫的毛色是由基因决定的，这些基因可能是显性的或隐性的。白猫可能携带两个隐性基因（即双隐性），也可能携带一个显性基因和一个隐性基因（即杂合子）。同样，黑猫可能是纯合的显性基因，也可能是杂合的。因此，白猫和黑猫生出的小猫可能是白色的、黑色的，也有可能是花色的（如果两只猫都是杂合子，并且花色是由多个基因共同决定的复杂性状）。但说“一定是花猫”是不准确的，C错误。 D．蚕蛾是蚕的成虫阶段，它们通过交配将遗传信息传递给下一代。交配后，雌蛾会产卵，这些卵在适宜的条件下会孵化出蚕的幼虫，D正确。 故选C。 【变式3】下列属于相对性状的是（　　） A．人的长发和直发 B．人的身高和体重 C．绵羊的白毛与山羊的白毛 D．豌豆的紫花和白花 【答案】D 【解析】相对性状是指同一种生物的同一性状的不同表现形式。A选项中的长发和直发是不同的性状，不是同一性状的不同表现形式；B选项中的身高和体重是不同的性状；C选项中的绵羊的白毛和山羊的白毛是同种生物的同一性状；D选项中的豌豆的紫花和白花是同一种生物（豌豆）的同一性状（花色）的不同表现形式，因此属于相对性状。 故选D。 知识点2：遗传物质的传递 1.遗传现象的发现： （1）遗传与什么有关：17世纪时，有学者认为在人的精子或卵子中有父母性状的缩影，使得由受精卵发育成的子代个体具备了双亲的遗传性状。然而，随着显微镜的发明，人们并没有在人的精子或卵子中发现丝毫人的形象科学家们发现在生物体代代相传的过程中，亲代与子代生物体细胞内的染色体数量和种类却保持着高度的稳定性，同一物种的不同生物个体间，细胞中染色体的数量和种类几乎完全相同，性状也很相似； （2）遗传现象与染色体有关：不同物种的生物个体间，细胞中染色体的数量和种类有一定差异，性状也有较大差异。由此推测：染色体与生物遗传现象有关。 （3）基因与性状：这种推测已被一些事实所证实，例如，有的生姐妹是由同一个受精卵发育而成的，其细胞中染色体所含的基因完全相同，因此，其性状也极其相似。 （4）DNA与染色体：随着科学的发展，人们认识到染色体主要由DNA和蛋白质组成，通过一系列科学实验，进一步证明了DNA是决定生物体遗传性状的遗传物质。 DNA双螺旋结构 同卵双胞胎 （5）DNA双螺旋的发现：1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型从图中可以看到，DNA分子是长而相互缠绕的双链结构，整个模型活像一个双螺旋上升的楼梯，梯子两边的“扶手”是由磷酸和脱氧核糖相间连接而成的，中间的“踏脚”是分别连在两边脱氧核糖分子上的两个碱基。脱氧核糖、碱基和磷酸组成了DNA分子的基本单位——脱氧核苷酸。 （6）基因：现代遗传学认为，DNA分子上一些特定的片段包含着遗传信息，能控制生物体的性状特征，如人的肤色、色觉，花的形状等。我们把这些起遗传作用的DNA片段称为基因。在一个DNA分子上有成百上千个基因存在。生物个体能通过精子或卵子将自身的基因传递给子代，子代具备了父母双亲的基因，所以表现出与双亲相似的遗传性状，但与双亲中的任何一方又不会完全相同。 （7）基因变化的影响：经科学家研究发现，构成大多数生物的遗传物质DNA具有相同的基本结构，生物体内的基因是可以改变的，而基因的改变往往会导致生物体性状的变化，如白化病患者不能合成黑色素，就是因细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。 知识点3：进化理论的发展 1.基因决定性状：同一物种不同个体细胞内的基因组成是有差异的（如我们每个人细胞中的基因组成存在一定的差异)，相对应的，每个人表现出的性状也有所不同，所以，同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。 2.基因传递与自然选择：在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。通过定量的科学实验表明，生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，则这些基因在子代的生物群体中会越来越多；反之，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较弱，则这些基因在子代的生物群体中会越来越少。这说明亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。 3.进化理论的发展：20世纪20年代后，随着遗传学研究的不断深人，人们开始从基因的角度来解释生物进化的原因，达尔文的进化理论不断地被修正、被改造，但至今还没有任何新的理论能完全取代它。 【典例1】如图是小科整理的遗传知识的概念图，其中甲和乙分别表示（    ） A．蛋白质  染色体 B．染色体  基因 C．染色体  蛋白质 D．蛋白质  基因 【答案】B 【解析】细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它主要由DNA和蛋白质两部分组成，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因，基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。因此甲是染色体，乙是基因。B正确，ACD错误。 故选B。 【变式1】如图所示，下列关于克隆羊“多利”的说法，错误的是（    ）    A．提供了去核卵细胞的A羊是为“多利”绵羊提供了主要的遗传基因 B．提供了乳腺细胞核的B羊是“多利”绵羊真正的母亲 C．虽然“多利”绵羊是C羊生出的，但相貌却与提供细胞核的B羊很相似 D．“多利”绵羊的诞生过程中没有经过精卵细胞的结合 【答案】A 【解析】A．遗传物质主要存在于细胞核中，A羊提供的是去核卵细胞，其细胞质中虽有少量遗传物质，但不是主要的遗传物质来源，提供细胞核的B羊才是提供主要遗传基因的，A错误。 B．B羊提供了乳腺细胞核，细胞核中含有主要的遗传物质，“多利”的性状主要由B羊的遗传物质决定，所以提供了乳腺细胞核的B羊是“多利”绵羊真正的母亲，B正确。 C．因为“多利”的主要遗传物质来自B羊的细胞核，生物的性状主要由遗传物质决定，所以虽然“多利”绵羊是C羊生出的，但相貌却与提供细胞核的B羊很相似，C正确。 D．克隆属于无性生殖，“多利”绵羊的诞生过程是将B羊的细胞核移入A羊的去核卵细胞中，形成融合细胞，再将融合细胞体外培养成胚胎后植入C羊子宫内发育，没有经过精卵细胞的结合，D正确。 故选A。 【变式2】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．染色体主要成分是 DNA 和蛋白质 B．染色体上的蛋白质属于遗传物质 C．基因是有遗传信息的DNA 分子片段 D．DNA 分子是双螺旋结构 【答案】B 【解析】A．染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，它主要由DNA和蛋白质组成，这是染色体的基本化学成分，A正确。 B．染色体上的DNA是遗传信息的载体，即遗传物质。而染色体上的蛋白质，虽然对染色体的结构和功能有重要作用，但它们本身并不携带遗传信息，因此不属于遗传物质，B错误。 C．基因是DNA分子上具有特定遗传信息的片段，这些遗传信息决定了生物体的某些性状或特征，C正确。 D．DNA分子具有双螺旋结构，这是DNA分子的基本空间构型，也是其能够稳定存储遗传信息的重要原因，D正确。 故选B。 【变式3】遗传具有一定的物质基础，如图是与遗传有关的结构示意图，相关叙述不正确的是（　　） A．控制生物性状的遗传信息主要储存在①细胞核中 B．一个③DNA分子中含有一个基因 C．②染色体主要由DNA和蛋白质组成 D．④基因是DNA分子上包含特定遗传信息的片段 【答案】B 【解析】A．染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，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，A正确。 B．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，基因是具有特定遗传信息的DNA片段，B错误。 C．染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成，DNA是主要的遗传物质，C正确。 D．DNA分子上具有特定遗传信息、能够决定生物的某一性状的片段叫做基因，基因是决定生物性状的最小单位，D正确。 故选B。 知识点4：优生和育种 1.杂交优势：长期以来，人类利用人工选择和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的遗传性状，取得了巨大的成功。绝大多数家养动物和栽培植物品种都是运用一定的技术培育而成的。例如，我国20世纪50年代推广的杂交玉米，大幅度提高了玉米产量。在畜牧业方面，人们将驴和马交配，得到了比驴和马更健壮有力的骡。这种杂交后代的生命力比双亲强的现象，叫做杂交优势。 2.基因工程：随着生物学的发展，人类对基因的理论和实践研究也越来越深入。人们设想把一些优良的基因组合起来，从而改变生物的结构和功能，改造生物品种或生产新的转基因产品。这种完全按照人的意愿重新组合基因的技术叫做基因工程。 3.基因工程的作用：新兴的基因工程提供了一种更直接改造动物、植物遗传物质的技术，利用转基因技术，可使动物、植物按照人类的要求定向产生新的性状。 4.工程菌合成胰岛素：人体内的许多蛋白质都可以通过遗传工程改造细菌来合成。以胰岛素为例，人们能把人类胰岛素基因经一定的途径转移到细菌中，这个细胞就具有了人类基因，由于细菌繁殖快，所以能在短时间内合成大量的胰岛素。 5.转基因技术：基因工程能把目的基因转入西红柿、小麦、大米、大豆等一些重要的作物中，使作物具有抗寒、抗虫害、抗除草剂、耐盐、抗旱等能力，改良果蔬的加工品质，提高营养物质含量等，这也是基因工程的重要应用领域。基因工程还能将基因转人动物体中，改造过的动物可以为人类生产一些重要的药物，如目前已经成功地生产出血友病患者需要的凝血因子。由于转基因工程发明和应用的时间还不长，可能会有未预料到的风险，科学家也有不同的看法。 6.克隆技术：选择育种还存在一个问题，我们无法控制所需要的基因一定会从亲本传给子代。克隆就能解决这个问题。克隆技术在植物、动物和其他类型生物中已经得到应用。1997年，第一只克隆羊在英国诞生，此后，美国、法国等国家相继把牛、鼠、兔、猴等动物克隆成功。我国已经克隆出了牛、羊、兔等动物。克隆植物的方法多种多样，诸如细胞培养、组织培养、器官培养等。 7.太空育种：对于植物，太空育种也是一种培育优良新品种的途径。太空育种即航天育种，是将种子搭乘卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。太空育种具有有益的变异多、高产、优质、抗病力强等特点。 8.遗传性疾病：有些人深受遗传病的困扰，这类疾病都是由于人体内DNA、基因或染色体发生变化而引起的。例如，在智力缺陷的儿童中，有一类叫先天愚型，患儿生长迟缓，学会坐、立、走都很晚，智力低下，这种遗传病就是由于患儿细胞中多了一条第21号染色体而引起的。 9.遗传病的预防：我国遗传病的发病率很高。据专家估计，患有各种先天性智力缺陷和生理缺陷的儿童约有1000万之多。因此，优生学目前已引起各界人士的广泛重视。所谓优生学，就是运用遗传学的原理和方法，防止有明显遗传缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。为了提高人口的遗传素质，我国还制定了一些优生法规，如禁止近亲婚配等。 10.近亲的划分：直系血亲，指相互之间有血缘关系的上下各代亲属，如父母与子女、爷爷奶奶与孙子孙女等均为直系血亲。兄弟姐妹则不属于直系亲属。旁系血亲即除直系血亲以外的、与自己同出一源的血亲。例如，自己与兄弟姐妹及伯叔姑、姨舅之间就属旁系血亲。近亲指血统关系比较近的亲戚，一般把直系血亲和三代以内的旁系血亲称为近亲，如表兄妹、堂兄妹等都是近亲。 11.近亲婚配的影响：在近亲结婚的夫妇所生的子女中，白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。一般家庭的发病率为万分之一到百万分之一，而表兄妹婚配的家庭发病率比一般家庭要高6~60倍。因此，我国婚烟法规定，直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。 【例1】下列各项中属于不可遗传变异的是（　　） A．大蒜在无光条件下长成蒜黄 B．利用航天技术培育的太空南瓜 C．双眼皮夫妇生下一个单眼皮的孩子 D．用杂交技术培育的高产抗倒伏小麦 【答案】A 【解析】大蒜在无光条件下，长成蒜黄，属于不可遗传的变异，由环境改变引起的变异，是不遗传的变异，不能遗传给后代。利用航天技术培育的太空南瓜，双眼皮夫妇生下一个单眼皮的孩子，用杂交技术培育的高产抗倒伏小麦，都属于可遗传的变异，因为遗传物质改变引起，可以遗传给后代，A正确。 故选A。 【变式1】如图，有的小麦在果实外的被片尖端长有芒刺。芒刺不仅可以防止鸟类捕食，还可附着在人和动物身上，有利于种子扩散传播。下列分析正确的是（　　） A．被片尖端是否具有芒刺受环境的控制 B．小麦有芒刺这一性状不可以遗传给子代。 C．被片尖端有芒刺和无芒刺是一对相对性状 D．有芒刺是小麦为了适应环境而产生的有利变异 【答案】C 【解析】A．基因控制生物的性状，被片尖端是否具有芒刺这一性状受基因的控制，错误。 B．小麦有芒刺这一性状是由基因控制的，可以遗传给子代的，错误。 C．被片尖端有芒和无芒是同一性状的不同表现形式，因此属于相对性状，正确。 D．芒刺个体中具有变异现象，有长芒刺和无芒刺的个体，环境定向选择了有芒刺的个体生活下来，并且通过遗传把有利变异传给后代，不是为了适应环境而产生有芒刺的有利变异，错误。 故选C。 【变式2】2017年11月，美国研究团队首次尝试在人体内编辑人体基因，期望永久修正病患DNA组成，进而治疗疾病。下列关于基因的说法正确的是（　　） A．基因位于DNA上，一个DNA分子上有一个基因 B．利用基因的多样性可以培育很多农作物新品种 C．每一种生物都是一个基因库，它们的基因都是相同的 D．如果由于外部因素导致基因改变，这一改变的基因就会遗传给后代 【答案】B 【解析】A．基因位于DNA上，一个DNA分子上有许多个基因，不是有一个基因，A不正确。 B．利用基因的多样性可以培育很多农作物新品种，如利用野生水稻与普通水稻杂交培育出了高产的杂交水稻，B正确。 C．每一种生物都是一个基因库，同种生物如兔之间（有白的、黑的、灰的等）基因也有差别，并不是都相同，C不正确。 D．如果由于外部因素导致基因改变，这一改变的基因有可能不会遗传给后代，一般生殖细胞中的基因才能遗传给后代，D不正确。 故选B。 【变式3】某同学在电脑中看到了如下的图片，假如有一天地球上真的出现这样的动物，最可能是怎么产生？(　　) A．克隆 B．转基因技术 C．自然选择 D．组织培养 【答案】B 【解析】A．“克隆”的含义是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。如克隆绵羊“多利”就是用乳腺上皮细胞（体细胞）作为供体细胞进行细胞核移植的，它利用了胚胎细胞进行核移植的传统方式，故A错误。 B．将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术；生物的性状是由基因控制的，假设把控制鱼头的性状的基因，利用转基因技术，转入蝗虫体内的DNA上，从而有可能培育出鱼头，昆虫身体的怪物。因此可能被运用的生物技术是转基因技术，故B正确。 C．自然选择是在自然界进行的，而图中生物是人类起主导作用，故C错误。 D．组织培养是利用无性生殖原理，使植物组织在人工控制的条件下，通过细胞的增殖和分化，快速发育成新植株的高新技术手段，故D错误。 【巩固训练】 1．“刷脸时代”已经到来。人脸识别技术已经在校园、景区、办公大楼等越来越多的场景落地应用，人脸识别技术的原理是不同人的脸具有独特的性状特征，控制人脸这一性状特征的结构是（　　） A．蛋白质 B．基因 C．大脑 D．细胞 【答案】B 【解析】A．蛋白质是构成生物体的重要物质，在生命活动中承担多种功能，如催化、运输、免疫等，但它不是控制生物性状的基本遗传单位，不能直接控制人脸这一独特的性状特征，A不符合题意。 B．生物的各种性状都是由基因控制的，不同人的基因存在差异，这些差异导致了个体之间性状的差异，包括人脸独特的性状特征。所以基因能够控制人脸这一性状特征，B符合题意。 C．大脑是人体的神经中枢，主要功能是调节人体的生理活动、思维、记忆等，它并不直接控制生物的性状特征，C不符合题意。 D．细胞是生物体结构和功能的基本单位，虽然细胞中包含遗传物质，但控制生物性状的具体结构是基因，而不是细胞整体，D不符合题意。 故选B。 2．2007年在俄罗斯北极亚马尔半岛发现了一具距今约41800年前的猛犸象遗骸，并被命名为“Lyuba”，科研人员通过测定其遗传物质，确定了古代猛犸象与现代亚洲象血缘关系最接近。科学家测定的物质是（　　） A．淀粉 B．脂肪 C．蛋白质 D．DNA 【答案】D 【解析】DNA 是主要的遗传物质，通过测定DNA可以确定生物之间的亲缘关系，D正确，ABC错误。 故选D。 3．狗由古代狼经长期驯化而来。科研人员对比狗和狼的面部肌肉，发现大多数狗的眼周围多了两块肌肉，如右图所示。这两块肌肉相互配合使狗能表现出“可怜巴巴”的表情，但金毛犬（狗的品种）没有旁侧眼睑牵拉肌。下列说法错误的是（　　） A．狗“可怜巴巴”的表情是自然选择的结果 B．控制这两块肌肉的基因可遗传给后代 C．推测有的古代狼眼周围有这两块肌肉 D．金毛犬与其他品种狗的表情可能不同 【答案】A 【解析】A．自然选择是生物在面临生存压力时，适者生存、不适者被淘汰的过程，是自然环境对生物的选择。而狗“可怜巴巴”的表情是人为驯化过程中，人类根据自己的喜好进行选择的结果，属于人工选择，不是自然选择，A错误。   B．基因是具有遗传效应的DNA片段，控制这两块肌肉的基因位于染色体上，染色体是遗传物质的载体，所以控制这两块肌肉的基因可遗传给后代，B正确。 C．狗是由古代狼经过长期驯化而来的。科研人员发现大多数狗的眼周围多了两块肌肉，由此可以推测有的古代狼眼周围可能也有这两块肌肉，因为在驯化过程中，这些肌肉特征被保留或强化下来，C正确。   D．已知金毛犬没有旁侧眼睑牵拉肌，而其他品种狗有，这两块肌肉相互配合能使狗表现出“可怜巴巴”的表情，所以金毛犬与其他品种狗的表情可能不同，D正确。   故选A。    4．科学家通过基因编辑技术将猛犸象的毛发相关基因植入小鼠基因组，培育出具有长毛特征的“猛犸鼠”。下列叙述错误的是（　　） A．“猛犸鼠”的所有性状均由猛犸象基因控制 B．“猛犸鼠”的长毛特征与猛犸象基因有关 C．基因编辑技术能够精准插入猛犸象的特定基因 D．该技术表明，灭绝动物的特征未来可能被部分复原 【答案】A 【解析】A．“猛犸鼠”是由小鼠和猛犸象的基因共同组成的基因组控制的生物体，其所有性状并非均由猛犸象基因控制，小鼠自身的基因以及它们所处的环境等都会对“猛犸鼠”的性状产生影响，A错误。 B．由于是植入了猛犸象的毛发相关基因才使“猛犸鼠”具有长毛特征，所以“猛犸鼠”的长毛特征与猛犸象基因有关，B正确。 C．基因编辑技术是一种能够对生物体基因组特定目标基因进行修饰的基因工程技术，它可以精准地定位到基因组的特定位置，并对目标基因进行插入、删除、替换等操作。科学家能够精准地将猛犸象的特定基因（毛发相关基因）转入到小鼠基因组中，体现了基因编辑技术的精准性，C正确。 D．利用基因编辑技术有可能部分复原灭绝动物的特征，为保护生物多样性和研究生物进化提供了新的途径，D正确。 故选A。   5．科学家通过研究发现，有一种果蝇的基因发生突变后，在21℃的气温下生活能力很差，当气温升高到25℃时，其生活能力大大提高了。这一现象说明了（　　） A．温度高低是决定果蝇变异的主要因素 B．变异个体适应环境的能力大大提高了 C．变异的有利、有害取决于生物生存的环境条件 D．果蝇这种变异不能遗传给后代 【答案】C 【解析】根据题意分析可知：一种果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差（基因突变的有害性），但是，当气温上升到25℃时，突变体的生存能力大大提高了（有利性），这说明同一种变异在不同环境条件下对于生存能力的影响不同，即基因突变的有害或有利取决于环境条件，C正确，ABD错误。 故选C。 6．如图为染色体与DNA的关系示意图。下列有关叙述中不正确的是（　　） A．③是染色体 B．①DNA分子 C．基因是DNA分子中具有遗传效应的片段 D．每个DNA分子上只含有一个基因 【答案】D 【解析】A．染色体是由DNA和蛋白质组成的，通常呈X形，图中③标识的是染色体，A正确。 B．DNA分子是染色体的主要组成部分，通常以双螺旋结构存在，图中①标识的是DNA分子，B正确。 C．基因是DNA分子中具有特定遗传信息的功能片段，负责编码蛋白质或调控基因表达，C正确。 D．每个DNA分子通常包含多个基因，而不是只有一个基因，D错误。 故选D。 7．搭载宇宙飞船的普通万寿菊种子回到地面后，经科研人员的培育、选择，得到了花期超过6个月的新品种——太空万寿菊。下列说法错误的是（　　） A．普通万寿菊与太空万寿菊之间的差异属于变异 B．太空射线引起普通万寿菊的基因发生改变，形成太空万寿菊 C．太空万寿菊的优良性状不能遗传给后代 D．太空万寿菊的花期也会受到环境因素的影响 【答案】C 【解析】A．变异是指同种生物子代与亲代之间以及子代个体之间的差异的现象。普通万寿菊与太空万寿菊属于同种生物，它们之间的差异属于变异，A正确。 B．太空射线引起普通万寿菊的基因发生了改变，形成太空万寿菊，B正确。 C．太空万寿菊的变异是由遗传物质改变引起的，属于可遗传变异，后代的优良性状能遗传给后代，C错误。 D．生物的性状会受到遗传物质和环境的双重影响，因此，太空万寿菊的花期也会受到环境因素的影响，D正确。 故选C。 8．经过多年培育，浙江淳安县1200多亩永久农田上长出了饱满的“巨型稻”。跟常规稻相比，“巨型稻”根茎粗壮、叶茂、植株更高（1.5～2.2 m），真正实现了袁隆平院士的“禾下乘凉梦”。这种水稻具有以下特点：①抗倒伏；②分蘖（在地面以下或接近地面处发生分枝形成新植株）力强，适宜稀植；③谷粒多。下列相关说法中正确的是（    ） A．谷粒（果实）是由胚珠发育来 B．通过分蘖产生新植株的方式属于有性生殖 C．“巨型稻”与常规稻的性状差异属于遗传现象 D．“巨型稻”粗壮根茎的结构与其抗倒伏的性能相适应 【答案】D 【解析】A．谷粒（果实）是由子房发育来，而不是胚珠，故A错误。 B．通过分蘖产生新植株的方式属于无性生殖，没有经过两性生殖细胞的结合，故B错误。 C．“巨型稻” 与常规稻的性状差异可能是遗传现象也可能是环境引起的变异现象，不能确定一定是遗传现象，故C错误。 D．“巨型稻” 粗壮根茎的结构使其具有更强的支撑力，与其抗倒伏的性能相适应，故D正确。 故选D。 9．中国科学家将蜘蛛丝基因转入家蚕DNA中，生产出含蜘蛛丝蛋白的新型复合茧丝纤维，这种纤维比防弹背心中使用的凯夫拉纤维坚韧6倍，有广泛应用前景。以上运用的生物技术的是（　　） A．克隆技术 B．杂交水稻技术 C．转基因技术 D．试管婴儿技术 【答案】C 【解析】A．克隆技术是无性繁殖，即由同一个祖先的细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同，A不符合题意。 B．杂交水稻技术是是指通过人工干预，将两个不同种类的水稻体进行交配，从而获得具有优良性状的后代的技术，B不符合题意。 C．转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。科学家将蜘蛛牵引丝基因插入家蚕DNA中，从而生产含蛛丝蛋白的新型复合茧丝纤维，这利用了转基因技术，C符合题意。 D．试管婴儿技术是体外受精胚胎移植技术的俗称，是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精，并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿的技术，D不符合题意。 故选C。 10．遗传学家麦克林托克发现，单个的基因竟然会“跳舞”，即从染色体的一个位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上，然后可能就在那里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座子”。下列相关说法错误的是（　　） A．“转座子”是有遗传效应的DNA片段 B．生物的性状与“转座子”有关 C．“转座子”中含部分遗传信息 D．由“转座子”跳动引起的变异不可遗传 【答案】D 【解析】A．“转座子”是一种能跳动的基因，基因是DNA上有特定遗传信息的片段，A正确。 B．“转座子”是基因，基因能控制生物的性状，因此与生物的性状有关，B正确。 C．“转座子”是基因，其中含部分遗传信息，C正确。 D．由遗传物质改变引起的变异是可遗传的变异。“转座子”是基因，属于遗传物质，因此由“转座子”跳动引起的变异属于可遗传的变异，D错误。 故选D。 11．某生物学习小组用软电线代表DNA分子、塑料小球代表蛋白质分子，制作人体不同细胞中的染色体模型。下列制作思路错误的是（　　） A．制作生殖细胞时，每一条染色体模型需要一条软电线 B．制作生殖细胞时，X染色体与Y染色体模型的形态大小不同 C．制作女性体细胞时，成对的两条染色体模型的形态大小相同 D．制作男性体细胞时，需要23种形态大小各异的染色体模型 【答案】D 【解析】A．一般来说一条染色体上包含一个DNA分子，每一条染色体模型需要一条软电线，故A不符合题意。 B．X染色体与Y染色体模型的形态大小不同，女性体细胞中的性染色体形态大小基本相同，称为XX染色体，男性体细胞的性染色体中，较大的一条命名为X染色体，较小一条称为Y染色体，故B不符合题意。 C．女性体细胞中的成对同源染色体形态大小基本相同，故C不符合题意。 D．男性体细胞染色体组成可表示为22对＋XY，故需要24种形态大小各异的染色体模型，故D符合题意。 故选D。 12．不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。 大猩猩 黑猩猩 人 猩猩 96.61% 96.58% 96.70% 大猩猩 98.18% 98.31% 黑猩猩 98.44% 下列叙述错误的是（　　） A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据 B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩 C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远 【答案】D 【解析】A．表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确。 B．表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩，推测猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确。 C．通过对猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比，DNA序列有很大的相似度，说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确。 D．黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA序列比对碱基相同的百分率大于黑猩猩与猩猩，说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。 故选D。 13．下列关于生物变异和进化的叙述正确的是（　　） A．变异对生物的生存都是有利的 B．由环境条件改变引起的变异都可遗传 C．生物进化的趋势是从低等到高等、从陆生到水生 D．自然选择学说的核心内容是“适者生存，不适者被淘汰” 【答案】D 【解析】A．按照变异对生物是否有利分为有利变异和不利变异。有利变异对生物生存是有利的，不利变异对生物生存是不利的，A错误。 B．变异有遗传的变异和不遗传的变异，由环境改变引起的变异，遗传物质没有改变，是不遗传的变异，不能遗传给后代，B错误。 C．生物进化的趋势是从低等到高等、从水生到陆生，C错误。 D．达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择．因此达尔文自然选择学说的核心内容是“适者生存，不适者被淘汰”，D正确。 故选D。 14．如图是染色体、DNA和基因之间的层次关系图，有下列叙述：①染色体的数目和基因的数目一样多；②DNA 和基因共同组成染色体； ③一个 DNA分子中含有一个基因； ④基因是有遗传效应的DNA片段。其中错误的一组是（　　） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【答案】A 【解析】①染色体由DNA和蛋白质组成，DNA上有数万个基因，①错误。 ②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，②错误。 ③基因决定生物的性状。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，③错误。 ④DNA分子上具有特定遗传信息、能够决定生物的某一性状的片段叫做基因，因此，基因是包含遗传信息的DNA片段，④正确。可见A符合题意。 故选A。 15．2020年诺贝尔化学奖授予两位女科学家，她们共同发现了“基因剪刀”——CRISPR/Cs9酶。Cs9酶就像一把能够切割DNA链的分子剪刀，一旦它在特定位点切割DNA，就可以进行插入和编辑基因，从而可以精确地改变DNA序列。下列说法错误的是（　　） A．Cs9酶离开生物体一段时间后仍有活性 B．转基因技术也利用了基因切割和基因重组 C．基因是DNA分子上的一个或几个遗传片段 D．一个DNA分子被切割后变成两个DNA分子 【答案】D 【解析】A.酶离开生物体后，只要在适宜的条件下，也能保持活性，故A正确。 B.转基因技术是指人为将一种生物的一个或几个已知功能基因转移到另一种生物体内安家落户，使该生物获得新功能的一种技术。转基因技术也利用了基因切割和基因重组，故B正确。 C.基因是具有遗传效应的DNA片段，故C正确。 D.一个DNA分子被切割后变成两个DNA片段，不能说是DNA分子，故D错误。 故选D。 16．法国科学家埃马纽埃尔·卡彭蒂耶和美国科学家詹妮弗·杜德纳因“魔剪”CRISPR/Cas9技术而获得2020年诺贝尔化学奖。“魔剪”技术可以在生物体基因组中插入、删除、修改或替换特定基因片段，从而治疗疾病、延长寿命，正在为新的癌症疗法做出贡献。下列有关基因的叙述正确的是（　　） A．一个DNA分子中只含有一个基因 B．同种生物体内的基因都是一样的 C．基因是控制生物性状的DNA片段 D．DNA和基因共同组成染色体 【答案】C 【解析】A.DNA上具有特定遗传效应的片段叫做基因，一个DNA分子上有许多个基因，故A错误。 B.基因决定生物性状，同种生物性状各不相同，所以基因也不相同，故B错误。 C.基因是控制生物性状的DNA片段，故C正确。 D.DNA和蛋白质组成染色体，基因是具有遗传效应的DNA片段，故D错误。 故选C。 17．下列关于遗传与进化的说法中正确的是（    ） A．凡是外界环境引起的变异都不可遗传 B．DNA是生物的主要遗传物质，它由染色体和蛋白质组成 C．“杂交”的后代常常具有比亲代更优良的性状，这在科学上被称为“杂交优势” D．在有毒农药的长期作用下，农田害虫逐渐产生了抗药性 【答案】C 【解析】A.由遗传物质所决定的变异能够遗传给后代，这样的变异叫做遗传的变异。由外界环境的影响而引起的变异，由于生物体内的遗传物质并没有发生变化，因而不能遗传给后代，这样的变异叫做不遗传的变异。但如果外界环境的变化使生物的基因发生了改变，从而导致生物出现变异，如核辐射等，这种由环境引起的变异也可能会遗传给后代，故A错误。 B. DNA是生物的主要遗传物质，它由染色体和遗传物质组成，故B错误。 C.杂交可能具有原来两个亲代的优良性状，这是因为杂交的新个体是来自两个不同的亲代，且杂交时控制不同性状的基因发生了重新组合，使杂交的基因组成发生了改变，从而使原来表现在两个不同亲代的优良性状组合在一起，在杂交后代表现出来。这在科学上被称为“杂交优势”，故C正确。 D.在有毒农药的长期作用下，抗药性强昆虫生存下来，而不是农药的作用是昆虫产生的抗药性，故D错误。 故选C。 18．节肢动物鳃的进化如下图。下列叙述不正确的是（　　） A．鳃进化出的结构是不同的 B．鳃的进化有利于适应生存环境 C．鳃的进化与遗传、变异无关 D．鳃的进化是自然选择的结果 【答案】C 【解析】A．据图可见：鳃进化出的结构是不同的，A正确。 B．据图可见：鳃的进化有利于不同动物适应不同的生存环境，B正确。 C．生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物鳃进化，C错误。 D．生物进化的方向是由环境的定向选择决定的即自然选择的结果（适者生存），D正确。 故选C。 19．目前，全球超过半数的抗生素都被用于家畜（禽）。通常不论患病家畜（禽）的数量多少，直接对整群施药，在有些养殖场甚至定期施药以加快其生长，而养殖业抗生素的滥用导致了超级细菌的猛增。医生们担心，面对以前曾经打败过的细菌，人类将束手无策以下说法不正确的是（　　） A．超级细菌的产生可以用达尔文的自然选择学说解释 B．细菌耐药性变异的来源属于基因的定向突变 C．超级细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行定向选择的结果 D．在养殖业中应合理使用药物，避免长时间使用抗生素 【答案】B 【解析】A．经过抗生素对细菌的长期选择，导致细菌的抗药性越来越强，甚至产生了“超级细菌”。因此细菌抗药性的增强是自然选择的结果，A正确。 B．细菌为单细胞原核生物，不能发生基因重组，也无染色体变异，只能发生基因突变，但变异是不定向的，B错误。 C．自然选择是定向的，因此细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行定向选择的结果，C正确。 D．在养殖业中应合理使用药物，避免长时间使用抗生素，否则会有抗药性，D正确。 故选B。 20．2020年11月2日，中国科学院院士谢华安宣布晚稻测产结果——平均亩产911.7 公斤，袁隆平团队杂交稻双季亩产超1500公斤，超世界纪录。下列有关水稻遗传物质的叙述，错误的是 （　　） A．水稻基因实质上是水稻DNA分子上起遗传作用的一些片段 B．水稻抗病、抗倒伏等可遗传的性状均由基因决定 C．搭乘“嫦娥5号”完成“奔月”的水稻种子内的基因可能发生了改变 D．水稻DNA分子是由染色体和蛋白质组成 【答案】D 【解析】A．一个DNA分子上包含有多个基因，基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段，水稻基因实质上是水稻DNA分子上起遗传作用的一些片段，A正确。 B．水稻抗病、抗倒伏、高产优质等一系列可遗传的性状均由基因决定，基因控制生物的性状，B正确。 C．水稻、人类等生物体内的基因、DNA、染色体并不是不可能发生变化的，例如基因突变。搭乘“嫦娥5号”完成“奔月”的水稻种子，因为高空辐射，基因可能发生了改变，C正确。 D．染色体成对存在于细胞核中，由DNA和蛋白质组成的，D错误。 故选D。 21．下列对各种现象的解释中，与达尔文进化理论一致的是 A．长颈鹿“长颈”的形成是其为了适应环境将脖子伸长的结果 B．人们对“超级细菌”无可奈何是抗生素质量下降的缘故 C．狼和鹿两者进行相互选择，结果都能迅速奔跑 D．害虫在农药的作用下，产生了抗药性变异 【答案】C 【解析】A．按照达尔文的观点，现代长颈鹿长颈的形成是这样的：古代的长颈鹿存在着颈长和颈短、四肢长和四肢短的变异，这些变异是可以遗传的，四肢和颈长的能够吃到高处的树叶，就容易生存下去，并且繁殖后代；四肢和颈短的个体，吃不到高处的树叶，当环境改变食物缺少时，就会因吃不到足够的树叶而导致营养不良，体质虚弱，本身活下来的可能性很小，留下后代的就会就更小，经过许多代以后，四肢和颈短的长颈鹿就被淘汰了，这样，长颈鹿一代代的进化下去，就成了今天我们看到的长颈鹿；因此现代长颈鹿长颈的形成是自然选择的结果，A不符合题意。 B．滥用抗生素是出现“超级细菌”的原因。在抗生素刚被使用的时候，能够杀死大多数类型的细菌，但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性，不能被抗生素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代，因此，下一代就有更多的具有抗药性的个体，经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受其的影响了，就出现了现在所谓的“超级细菌”。所以“超级细菌”的形成是滥用抗生素导致细菌抗药性不断增强的结果，B不符合题意。 C．鹿和狼各自的特征是在长期的生存斗争过程中形成的，鹿跑的不快、转弯不灵活便容易被狼吃掉，狼跑的不快就不易捕获食物（鹿），在长期的生存斗争和相互选择中，鹿和狼发展了自己的特征，符合达尔文的进化论，C符合题意。 D．遗传变异是生物进化的基础，首先害虫存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用农药时，把抗药性弱的害虫杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的害虫活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的害虫，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用农药时，又把抗药性弱的害虫杀死，抗药性强的害虫活下来。这样经过若干代的反复选择。最终活下来的害虫大多是抗药性强的害虫。在使用同等剂量的农药时，就不能起到很好的杀虫作用，导致农药的灭虫的效果越来越差。所以害虫产生抗药性的原因是自然选择的结果，D不符合题意。 故选C。 22．下列现象不能说明同种生物差异性的是（　　） A．黄种人和白种人鼻梁有高低 B．黑藻和衣藻形态各异 C．汗血宝马毛色有淡金色、银白色等 D．水蜜桃有的甜，有的不甜 【答案】B 【解析】A．黄种人和白种人鼻梁有高低，是同一性状的不同表现形式，是相对性状，不符合题意。 B．黑藻和衣藻形态各异，是两个物种，不是相对性状，符合题意。 C．汗血宝马毛色有淡金色、银白色等，是同一性状的不同表现形式，是相对性状，不符合题意。 D．水蜜桃有的甜，有的不甜，是同一性状的不同表现形式，是相对性状，不符合题意。 故选B。 23．下列关于遗传与进化的说法中正确的是（    ） A．凡是外界环境引起的变异都不可遗传 B．“杂交”的后代常常具有比亲代更优良的性状，这在科学上被称为“杂交优势” C．DNA是生物的主要遗传物质，它由染色体和蛋白质组成 D．在有毒农药的长期使用下，农田害虫逐渐产生了抗药性变异 【答案】B 【解析】A.由遗传物质所决定的变异能够遗传给后代，这样的变异叫做遗传的变异，由外界环境的影响而引起的变异，由于生物体内的遗传物质并没有发生变化，因而不能遗传给后代，这样的变异叫做不遗传的变异，但如果外界环境的变化使生物的基因发生了改变，从而导致生物出现变异，如核辐射等，这种由环境引起的变异也可能会遗传给后代，错误。 B.杂交可能具有原来两个亲代的优良性状，这是因为杂交的新个体是来自两个不同的亲代，且杂交时控制不同性状的基因发生了重新组合，使杂交的基因组成发生了改变，从而使原来表现在两个不同亲代的优良性状组合在一起，在杂交后代表现出来。这在科学上被称为“杂交优势”，正确。 C.DNA是生物的主要遗传物质，DNA是由两条长长的、互相盘绕的链组成，构成双螺旋结构。上面有特定遗传效应的片段叫做基因，错误。 D.在有毒农药的长期作用下，抗药性强的农田害虫生存下来，错误。 故选B。 24．2018年11月26日世界上首例经过基因编辑的婴儿露露和娜娜在中国诞生，主持这个项目的中国科学家贺建奎宣称此举能让这对孩子获得对艾滋病的免疫力。中国科学和医学方面的专家发布声明表示反对，并强烈谴责，认为基因编辑婴儿明显违背了公序良俗，而且对整个人类的生命安全构成了威胁。如图为染色体与DNA的关系示意图。下列叙述中正确的（　　） A．①主要存在于细胞质中 B．①上所有片段叫基因 C．③是染色体，化学成分主要包指①DNA和②蛋白质 D．一条③上通常合有1个DNA分子，一个DNA分子合有1个基因 【答案】AD 【解析】A．①DNA，位于染色体上，染色体主要存在于细胞核中，A错误。 B．①DNA上具有特定的遗传信息的片段叫做基因，B正确。 C．③染色体是由②蛋白质和①DNA组成，C正确。 D．一条染色体上一般有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因，D错误。 故选AD。 二、解答题 25．关于叶绿体的起源问题近年来又引起广泛讨论。有科学家提出原核生物蓝藻曾生活在植物细胞体内，和植物细胞形成互利共生关系，后蓝藻逐渐演化成叶绿体。图甲是蓝藻细胞结构模式图，图乙是叶绿体结构模式图。 (1)由图甲可知，蓝藻的遗传物质是 。 (2)下列事实支持“叶绿体起源于蓝藻”这一假说的有______。 A．蓝藻含有叶绿素 B．叶绿体含有DNA C．蓝藻和叶绿体外都有双层结构包被 【答案】(1)DNA (2)ABC 【解析】（1）蓝藻属于原核生物，其遗传物质是DNA。 （2）支持“叶绿体起源于蓝藻”这一假说的有以下事实： A．蓝藻能够进行光合作用，这是因为它含有叶绿素，这与叶绿体的功能相似，因此这一点支持叶绿体起源于蓝藻的假说，A正确。 B．叶绿体具有自己的DNA，这表明它可能曾经是一个独立的生物体，后来被其他细胞吞噬并形成了共生关系。由于蓝藻也是原核生物，含有DNA，因此这一点也支持叶绿体起源于蓝藻的假说，B正确。 C．由图甲可知，蓝藻外有细胞膜，蓝藻细胞外有吞噬它的真核细胞的细胞膜；叶绿体具有双层膜结构，由外膜和内膜共同构成的，蓝藻和叶绿体外都有双层结构包被。因此，这一点也支持叶绿体起源于蓝藻的假说，C正确。 故选ABC。 26．普通烟草的叶容易被虫吃掉，科学家发现苏云金杆菌能产生杀死该虫的毒素，于是将苏云金杆菌中产生杀虫毒素的基因转入到普通烟草细胞中，得到了抗虫效果良好的抗虫烟草，请据图回答下列问题。 （1）苏云金杆菌的杀虫毒素基因是其细胞核内 上的片段。 （2）资料中的生物技术运用说明生物的性状是由 控制的。 【答案】 DNA 基因 【解析】（1）基因控制生物的性状，基因是DNA分子上决定生物性状的单位，因此苏云金杆菌的杀虫毒素基因是苏云金杆菌细胞内DNA分子上的片段。 （2）生物的基因改变，生物的性状就发生改变，资料中的生物技术运用说明生物的性状是由基因控制的。 / 学科网（北京）股份有限公司 $