内容正文:
第20章
生物的遗传和变异
第六单元 遗传与进化
新教材苏教版八年级下册
单元复习
复习目标
(1)梳理遗传和变异的基本概念:理解性状、相对性状、基因、DNA、染色体等核心概念及其相互关系。
(2)掌握基因的显隐性及其在亲子代间的传递规律:能够运用遗传图解进行简单的遗传分析。
(3)理解人的性别决定过程:明确性染色体在性别决定中的作用,并能解释生男生女的概率。
(4)区分可遗传变异和不遗传变异:能够解释不同类型变异的原因和生物学意义。
(5)认识遗传病和优生的重要性:了解遗传病的基本类型,树立优生优育的观念。
思维导图
知识剖析
考点01 生物的遗传物质
知识讲解
1. DNA是主要的遗传物质
细胞核:细胞的控制中心,也是遗传信息库。细胞核中有蛋白质、DNA、糖类等物质。
遗传: 生物亲代与子代之间的连续性和相似性,称为遗传。
染色体:在细胞核内,由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的载体。
4
知识剖析
考点01 生物的遗传物质
知识讲解
1. DNA是主要的遗传物质
染色体数目是一定的,一般都成对存在。生物的体细胞中染色体成对存在,而生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半且成单存在。
人(23对染色体)
水稻(20对染色体)
黑猩猩(24对染色体)
洋葱(8对染色体)
DNA是主要的遗传物质(少数病毒的遗传物质不是DNA,而是RNA)。
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知识剖析
考点01 生物的遗传物质
知识讲解
2. 基因包含遗传信息
基因:DNA上携带特定遗传信息的片段,决定生物体相应的性状。
人的DNA上有许多基因,它们各自携带特定的遗传信息。
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知识剖析
考点01 生物的遗传物质
知识讲解
3. 细胞核、染色体、DNA和基因之间的关系
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细胞核
染色体
DNA
知识剖析
考点01 生物的遗传物质
知识讲解
3. 细胞核、染色体、DNA和基因之间的关系
基因
基因 → DNA →染色体 → 细胞核(从微观到宏观)
数量上:基因 > DNA = 染色体
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知识剖析
考点01 生物的遗传物质
1、下图是染色体结构图解,结合图示分析下列说法错误的是( )
A.染色体主要包括①和②
B.图中②是DNA分子,是主要的遗传物质
C.②上的每个片段都是基因
D.一条染色体上通常含有1个DNA分子
C
图中①是蛋白质,②是DNA,DNA是主要的遗传物质,1个DNA分子上有许多携带特定遗传信息的片段,叫做基因。
典例分析
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知识剖析
考点01 生物的遗传物质
典例分析
2、遗传的物质基础主要表现为染色体、DNA和基因,下列关于其关系的叙述错误的是( )
A.染色体是由DNA和蛋白质构成的
B.染色体与DNA数量是相等的
C.DNA是主要的遗传物质,呈单螺旋结构
D.基因位于DNA上
染色体由DNA和蛋白质组成,基因是DNA上具有遗传效应的片段。DNA是主要的遗传物质,其结构为双螺旋。
C
10
知识剖析
考点02 生物性状的决定
知识讲解
1.基因组成与生物性状
生物性状:生物在形态结构、生理特性和行为方式等方面的特征。
相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式。
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
知识讲解
1.基因组成与生物性状
生物的性状由基因控制,基因在亲子代间的传递遵循一定规律。
基因有显性和隐性之分,显性基因控制的性状,称为显性性状;隐性基因控制的性状,称为隐性性状。
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
知识讲解
2.基因随配子由亲代传给子代
配子:生殖细胞(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。
控制某种性状的一对基因中,只要有一个显性基因(用大写字母表示,如A),该性状就会表现出来。显性性状的个体基因组成可能是AA或Aa。
只有当控制某种性状的一对基因都是隐性基因(用小写字母表示,如aa),该性状才会表现出来。隐性性状的个体基因组成必定是aa。
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
知识讲解
2.基因随配子由亲代传给子代
AA
纯合显性
显性性状
Aa
杂合显性
显性性状
纯合隐性
隐性性状
aa
例如:人的双眼皮(A)对单眼皮(a)为显性。双眼皮个体的基因组成可能是AA或Aa,单眼皮个体的基因组成必定是aa。
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
知识讲解
2.基因随配子由亲代传给子代
这对夫妇再生一个孩子,这个孩子有耳垂吗?概率是多少?
配子只携带成对基因中的一个!
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
知识讲解
3.环境与生物性状
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。
生物的性状是由基因组成和环境 共同决定的。
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
典例分析
体细胞中染色体成对存在,生殖细胞中成单存在。性状由基因和环境共同作用,部分性状不可见。染色体由DNA和蛋白质组成,基因是具有遗传效应的DNA片段。
1、下列相关叙述正确的是( )
A.染色体在细胞内都是成对存在的
B.生物的性状都能用肉眼观察到
C.生物性状的表现只由基因决定
D.基因不是DNA分子上的任意片段
D
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知识剖析
考点02 生物性状的决定
典例分析
生物的性状是由基因和环境共同决定的,基因型相同,表现型不一定相同;表现型相同,基因型也不一定相同。表现型是基因型和环境共同作用的结果。前三个答案都只能体现性状由基因决定。
2、下列实例中,能体现“生物性状由基因和环境共同决定”的是( )
A.父母均为双眼皮,孩子也表现为双眼皮
B.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,子代全为高茎
C.一对色觉正常的夫妇,生了一个患红绿色盲的儿子
D.同一株水毛茛,水上叶片扁平形,水下叶片呈丝状
D
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知识剖析
考点03 人的性别决定
知识讲解
1.常染色体和性染色体
常染色体:与性别决定无关的染色体。
性染色体:与性别决定有关的染色体。
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知识剖析
考点03 人的性别决定
知识讲解
1.常染色体和性染色体
生物的体细胞中染色体成对存在,而生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半且成单存在。
体细胞
生殖细胞
染色体成对存在
正常人体细胞有23对染色体
染色体数目:46条
染色体成单存在
正常人生殖细胞有23条染色体
染色体数目:23条
在形成生殖细胞时,成对染色体分开,分别进入不同生殖细胞。当精子和卵细胞结合时,染色体数目恢复到原来数量,保证物种遗传稳定性。
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知识剖析
考点03 人的性别决定
知识讲解
1.常染色体和性染色体
男 女
体细胞常染色体
体细胞性染色体
生殖细胞常染色体
生殖细胞性染色体
22对+XY
22对+XX
XY
XX
22条+X或22条+Y
22条+X
X或Y
X
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知识剖析
考点03 人的性别决定
知识讲解
1.常染色体和性染色体
常染色体和性染色体的 DNA 上都有很多控制遗传性状的基因。
近亲携带相同致病基因的可能性很大,近亲结婚所生子女发生遗传性疾病的风险很高。
《中华人民共和国民法典》明确规定,禁止近亲结婚。
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知识剖析
考点03 人的性别决定
知识讲解
2.性染色体的组成决定性别
人的性别由性染色体决定,在受精卵形成时就已经确定。
女性性别决定
X
X
女性的性染色体是XX,只产生一种含X染色体的卵细胞。
男性性别决定
X
Y
男性的性染色体是XY,产生两种精子:含X染色体和含Y染色体,比例约为1:1。
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知识剖析
考点03 人的性别决定
知识讲解
2.性染色体的组成决定性别
生男生女的概率
X
X
Y
X
X
X
Y
(女性)
(男性)
生男生女取决于父亲的精子类型
生男生女的概率各位50%
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知识剖析
考点03 人的性别决定
典例分析
人的性别由性染色体决定,在受精卵形成时就已经确定。
1、下列关于性别决定的叙述,不正确的是( )
A.人的性别决定于婴儿出生时
B.儿子的X染色体一定来自母亲
C.理论上生男生女的可能性均为50%
D.父亲产生的精子中不含Y染色体的可能性是50%
A
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知识剖析
考点03 人的性别决定
典例分析
2、如图表示人的性别决定遗传图谱,下列关于人的性别遗传及该图谱的描述合理的是( )
A.母亲体细胞中染色体组成为22条常染色体+X
B.后代A的性别为男孩,其生殖细胞含有23条染色体
C.生男还是生女主要取决于母亲,与父亲无关
D.理论上,后代A和后代B出现的比例为1∶1
D
女性体细胞中染色体为22对常染色体+XX;后代A的性染色体组成为XX,为女孩,后代B的性染色体组成为XY,为男孩,生男生女取决于父亲的精子类型,生男生女概率相等。
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知识剖析
考点04 生物的变异
知识讲解
1.生物变异的类型
生物变异:生物的亲代与子代之间,以及子代不同个体之间存在差异的现象。
变异类型:可遗传的变异和不可遗传的变异。
可遗传的变异
定义:
特点:
实例:
由遗传物质(基因、染色体)的改变引起的变异,能够遗传给后代。
遗传物质发生改变
能够遗传给后代
变异方向不确定
如太空育种,利用太空环境诱发基因或染色体变异。
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知识剖析
考点04 生物的变异
知识讲解
1.生物变异的类型
不可遗传的变异
定义:
特点:
由环境因素引起的变异,遗传物质没有发生改变,不能遗传给后代。
遗传物质保持不变
不能遗传给后代
由环境因素导致
实例:
经常锻炼的人肌肉发达;
肥水充足的小麦穗大粒多;
同一品种的圆白菜从北京引种到西藏,叶球重量增加。
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知识剖析
考点04 生物的变异
知识讲解
2.生物变异的意义
变异是生物界中普遍存在的现象,它不仅维持了物种的多样性,也为生物的进化和人类的生产活动提供了重要的基础。
有些变异有利于生物的生存,即有利变异;
有些变异不利于生物的生存,即不利变异。
对生物进化的意义:
提供原材料:变异为生物进化提供了可遗传的差异,是生物进化的基础;
不定向性:变异可以朝任何方向发生,为自然选择提供了多样化的选择素材;
适应性进化:有利变异的积累使生物能够适应环境变化,促进物种分化。
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知识剖析
考点04 生物的变异
知识讲解
2.生物变异的意义
对人类生产的意义:
有利变异的利用:人类通过选择和培育具有有利变异的生物个体,培育新品种;
生物多样性:变异维持了物种内部的多样性,增强了生态系统稳定性;
环境适应:变异使生物能够适应环境变化,对人类活动引起的环境变化也具有适应潜力。
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知识剖析
考点04 生物的变异
典例分析
生物变异分为可遗传变异和不可遗传变异。可遗传变异由遗传物质改变引起,能遗传给后代;不可遗传变异由环境变化引起,不能遗传。变异对生物的影响可能有利、不利,取决于环境。
1、有关生物变异的说法中,正确的是( )
A.环境变化引起的生物变异能遗传
B.生物的变异都对生物生存有利
C.生物的变异都对生物生存不利
D.可遗传变异是由遗传物质变化引起的
D
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知识剖析
考点04 生物的变异
典例分析
可遗传变异是由遗传物质改变引起能遗传给后代的变异,不可遗传变异是由环境因素导致遗传物质未变不能遗传给后代的变异。 太空环境中各种射线等因素会使辣椒的遗传物质发生改变,属于可遗传变异; 大蒜在无光条件下长成的蒜黄、用眼不当导致的近视、种在肥沃土壤里的花生颗粒饱满都是由环境改变引起的,属于不可遗传变异。
2、生物的变异是普遍存在的,引起变异的原因也是多种多样的。下列属于可遗传变异的是( )
A.利用太空环境培育出太空椒
B.大蒜在无光条件下长成的蒜黄
C.用眼不当导致的近视
D.种在肥沃土壤里的花生颗粒饱满
A
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知识剖析
考点05 杂交育种与转基因育种
知识讲解
1.杂交育种
定义:
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。
杂交育种是培育作物、鱼类或禽畜等新品种的途径之一。
案例:杂交水稻、小偃6号小麦等
我国科学家还通过杂交育种等技术培育出玉米、水稻等高产新品种,促进了农业的快速发展,维护了我国和世界的粮食安全。
杂交育种的意义
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知识剖析
考点05 杂交育种与转基因育种
知识讲解
1.转基因育种
定义: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,从根本上改变这些动植物的遗传特性。这种获得动植物新品种的技术称为转基因育种。
案例:转基因抗虫棉、转基因番木瓜等
转基因技术在动物品种改良、微生物制药等领域也有重要的应用。
转基因育种的意义
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知识剖析
考点05 杂交育种与转基因育种
知识讲解
3.杂交育种 VS 转基因育种
技术对比 杂交育种 转基因育种
基因来源
变异速度
应用范围
同种或近缘物种
任何物种(包括跨界)
较慢(需多代筛选)
较快(直接导入目标基因)
农业为主
农业、医药、工业等
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知识剖析
考点05 杂交育种与转基因育种
典例分析
1、科学家将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母甲,获得能产生乳酸的酿酒酵母菌株。该过程利用的生物技术主要是( )
A.转基因技术
B.杂交育种技术
C.诱变育种技术
D.克隆技术
A
抓住题干关键词“乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母甲”,将外源基因导入目标生物酿酒酵母甲,属于转基因技术。
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知识剖析
考点05 杂交育种与转基因育种
典例分析
2、我国科学家利用蒙古牛、三河牛等为育种素材,通过杂交创新和持续选育,培育出了具有我国自主知识产权的“华西牛”。下列关于该育种过程的叙述,正确的是( )
A.杂交后产生的变异一定属于有利变异
B.杂交育种需要经过两性生殖细胞的结合
C.该过程利用了生物不(不可)遗传的变异
D.育种成功的关键是依靠自然选择
B
A,杂交产生的变异可能有利或不利,并非“一定”有利; B,杂交育种需不同个体生殖细胞结合形成受精卵,正确; C,杂交利用的是基因重组,属于可遗传变异; D,育种成功依赖人工选育而非自然选择。
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易错辨析
遗传物质关系认知错误
知识讲解
对染色体、DNA和基因之间的包含关系和数量关系理解不清。
易错点:
纠正:
大小关系:染色体 > DNA > 基因
数量关系:一条染色体上通常含有一个DNA分子,一个DNA分子上含有许多个基因,即染色体 = DNA < 基因
实例:
人的体细胞中有23对染色体(46条),也就包含了46个DNA分子,而每个DNA分子上含有成千上万个基因。
38
易错辨析
2.性别决定者误解
知识讲解
认为胎儿的性别是由母亲决定的。
易错点:
纠正:
人类的性别决定是由性染色体决定的。女性产生含X染色体的卵细胞,男性产生含X或含Y染色体的两种精子。生男生女主要取决于父亲的精子类型,且生男生女的概率各为50%。
记住:
是父亲的精子决定了孩子的性别,而不是母亲。
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易错辨析
3.变异类型混淆
知识讲解
认为所有变异都能遗传。
易错点:
纠正:
只有遗传物质发生改变引起的变异才能遗传。
实例:
太空南瓜性状可遗传,单眼皮通过手术变成双眼皮不可遗传。
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综合训练
1、下图为细胞核、染色体、DNA、基因之间的关系图,下列相关叙述不正确的是( )
A.①是细胞遗传的控制中心
B.一条②中有多个DNA分子
C.③的分子呈双螺旋结构,是主要的遗传物质
D.③上具有遗传效应的片段叫基因
B
图中:①是细胞核,②是染色体,③是DNA分子。一般情况下,一条染色体中有一个DNA分子,复制时,染色体处于②的状态,此时一条染色体上有2个DNA分子。
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综合训练
2、染色体是遗传物质的载体,DNA是主要的遗传物质,基因是包含遗传信息的DNA片段。下列能正确表示染色体、DNA、基因三者关系的示意图是( )
遗传物质在细胞中的结构层次(由小到大):基因→DNA分子→染色体→细胞核→细胞。
A
A. B.
C. D.
A.
B.
D.
C.
42
综合训练
3、已知决定豌豆性状的圆滑形是显性基因D,决定皱缩形的隐性基因d,则皱缩形豌豆粒的基因组成是( )
A. B. C. D.
豌豆的粒形(圆滑与皱缩)是一对相对性状,由一对等位基因控制,等位基因是指位于一对染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因,决定皱缩形的是隐性基因,因此皱缩粒形豌豆的基因组成是dd,这对基因位于一对染色体的相同位置上,固选C。
C
43
综合训练
4、安徽扬子鳄国家级自然保护区中,扬子鳄的孵化受温度影响:温度低于28℃时孵出雌性,高于33℃时孵出雄性。这一现象说明( )
A.生物能影响环境 B.环境能影响生物性状
C.生物的变异是定向的 D.扬子鳄的性别由基因决定
扬子鳄的孵化温度影响性别分化,表明环境因素(温度)可以影响生物的表型性状(性别)。
B
44
综合训练
5、图是人的性别决定图解。下列有关说法错误的是( )
A.从理论上讲,生男生女的几率各占50%
B.受精卵a发育为女性,b发育为男性
C.男孩的X染色体可能来自父亲或母亲
D.男性精子的类型决定了后代的性别
一般情况下,生男生女机会均等,概率都是50%,女孩的X染色体可能来自父亲或母亲,男孩X染色体只能来自于母亲,Y染色体一定来自父亲。父亲的精子类型决定了后代的性别。
C
45
综合训练
6、据人口普查统计,近十年出生人口性别比例出现失调,即男性多于女性。下列有关说法不正确的是( )
A.人的性别决定与性染色体有关
B.人为选择性别会使性别比例失调
C.防止性别比例失调的主要措施是禁止近亲结婚
D.性别比例失调会影响社会稳定
C
人的性别由性染色体决定; 正常情况下生男生女机会均等,人为选择性别会使性别比例失调,性别比例失调会影响社会稳定;禁止近亲结婚,目的是减少遗传病的几率,与性别比例无关 。
46
综合训练
7、自然界中生物的变异随处可见,下列属于可遗传变异的是( )
A.整容手术后的双眼皮 B.染色体加倍后的甜菜
C.经常锻炼后肌肉发达 D.水肥充足的高产水稻
抓住题干关键词“属于可遗传变异”,有遗传物质发行改变引起,“染色体加倍”说明遗传物质发生了改变。
B
47
综合训练
8、遗传和变异现象是自然界普遍存在的现象,下列遗传和变异说法正确的是( )
A.普通花生经辐射育种后,种出了黑皮花生,这种变异是不可遗传的
B.生物的遗传变异和环境因素共同作用,导致了生物的进化
C.生物的变异是不定向的,有利变异是可遗传的,不利变异是不可遗传的
D.韭菜在不遮光条件下完全变黄形成的“韭黄”是可遗传变异
A,辐射诱变导致遗传物质改变,属于可遗传变异;C,生物变异不定向,变异是否可遗传与是否有利无关,取决于遗传物质是否改变; D.韭黄由环境引起,遗传物质未变,属不可遗传变异。 故选B。
B
48
综合训练
9、下列关于太空育种和杂交育种的叙述正确的是( )
A.通过杂交育种可获得具有双亲优良性状的杂交新品种
B.杂交育种产生的变异是可遗传变异,而太空育种产生的变异是不可遗传变异
C.太空育种的实质是诱变育种,其变异是定向的
D.太空育种产生的变异对于生物本身总是有益的
A
杂交育种和太空育种产生的变异都是由于遗传物质改变引起的,都属于可遗传变异; 太空育种的实质是诱变育种,其原理是基因突变,基因突变具有不定向性,所以太空育种产生的变异具有不定向性,可能是有利变异,也可能是不利变异,不一定对生物本身总是有益的。故选A。
49
综合训练
10、图1是人类一对染色体的遗传图解,图2是人体性别决定图。请回答:
(1)请写出图1各受精卵的性染色体组成:1_______,2______,3_______,4_______。如果一对夫妇生一个孩子,这个孩子是男孩的可能性是______。
XX
50%
XY
XX
XY
男性性染色体是XY,女性性染色体是XX,生男生女的概率都是50%。
50
综合训练
(2)决定人类双眼皮的基因(A)是显性基因,决定单眼皮的基因(a)是隐性基因。如果父母都是双眼皮,生了一个单眼皮的孩子,那么这个孩子的基因组成是_____,父母的基因组成分别是_________和_________。
(3)染色体是由DNA和_______ 组成的。DNA中能决定生物性状的片段,称为______。
(4)图2中后代1的性别是_________,体细胞中的两条X染色体,一条来自_______,一条来自_________。
(5)正常情况下,人类精子的染色体组成可能为_________。
A.44条常染色体+XY染色体 B.22条常染色体+XY染色体
C.11条常染色体+Y染色体 D.22条常染色体+X染色体
aa
Aa
蛋白质
女性
Aa
基因
母亲
父亲
D
男性精子的染色体22条常染色体+X或22条常染色体+Y。
51
归纳总结
细胞核是遗传信息库,染色体主要由蛋白质和 DNA 组成。
DNA 是主要的遗传物质,少数病毒的遗传物质为 RNA。
DNA 呈规则双螺旋结构,基因是包含特定遗传信息的DNA片段,决定生物相应性状。
生物的性状指形态结构、生理特性和行为方式等特征,同种生物同一性状的不同表现形式为相对性状。
控制性状的基因成对存在,有显性和隐性之分,显性基因控制显性性状,隐性基因控制隐性性状。
亲代基因通过配子(精子、卵细胞)传递给子代,配子结合形成的受精卵基因组成决定子代性状。
归纳总结
生物的性状由基因组成和环境共同决定,环境会影响性状表现。
人体细胞有 23 对染色体,其中 22 对为常染色体,1 对为性染色体。
男性性染色体组成为 XY,女性为 XX,人的性别由受精卵中性染色体组成决定。
男性产生含 X 或 Y 染色体的两种精子,女性只产生含 X 染色体的卵细胞,两种精子与卵细胞结合概率相等,后代男女比例约为 1∶1。
可遗传的变异由遗传信息改变引起,能遗传给后代;不可遗传的变异由环境因素引起,遗传信息未改变,不能遗传给后代。
归纳总结
杂交育种是将多个品种杂交,选择培育获得新品种,本质是增加生物变异性,整合双亲优良性状。
转基因育种是将特定外源基因转移到动植物基因组中,使其稳定遗传,可培育抗虫、抗病等特性的新品种。
两种育种技术均促进农业发展,保障粮食安全,但转基因技术可能涉及安全、伦理等问题,需规范应用。
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