内容正文:
1
2
第三章 遗传信息控制生物性状
3
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
4
5
知识点1 DNA 是主要的遗传物质
1. 细胞核是遗传信息的存储中心
(1)遗传的概念:各种生物的后代与亲代之间具有基本________的特征的现象。
相似
6
(2)伞藻嫁接实验
科学研究表明,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。
细胞核
7
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化学成分:主要包括__________和________(脱氧核糖核酸)。
蛋白质
DNA
8
(2)DNA:由两条长链盘旋而成的规则的__________结构,是绝大多数生物的遗传物质。
(3)基因:________上的包含____________的片段,是控制生物性状的基本单位。
(4)染色体、DNA与基因的关系:在真核细
胞中,每条染色体通常包含______个DNA,
每个DNA包含________基因。
双螺旋
DNA
遗传信息
一
许多
9
【知识串联】
生物的染色体与遗传物质
①染色体位于细胞核内,同种生物体细胞内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。因此,只能说DNA是主要的遗传物质。
④不是DNA上所有的片段都是基因,基因是包含遗传信息的DNA片段。
10
知识点2 生物的性状主要由基因决定
1. 同一性状有不同的表现类型
(1)性状:生物体的形态、结构、生理特性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,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类型,如牡丹有多种花色。
11
【易错警示】
相对性状要注意“同种生物”
“同一性状”“不同表现类型”
①“玉米的高茎和大豆的矮茎”不是相对性状,因为不是同种生物。
②“狗的长毛和直毛”不是相对性状,因为不是同一性状。
③“萝卜上部是绿色的,下部是白色的”不是相对性状,不同表现类型应该表现在同种生物的不同个体上,是基因不同导致的,而萝卜的颜色不同是同一个体,并且是光(环境)引起的。
12
2. 性状遗传具有一定的规律
(1)生物的性状主要由染色体上的________控制。
①染色体在生物的体细胞内是_______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,亲代通过一种特殊方式的细胞分裂,使成对的染色体彼此________,染色体上的基因也随之________,分别进入不同的生殖细胞中。
基因
成对
成对
分开
分开
13
(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表示(如A);控制隐性性状的基因叫作___________,
通常用小写英文字母表示(如a)。
显性
隐性
显性基因
隐性基因
14
【方法总结】
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,简单识记为“凭空消失为隐性”。
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”。
15
(3)显、隐性基因与性状表现的关系:有显性基因存在时,就表现出
_______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
16
【易错警示】
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性状表现相同≠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生物的性状表现是基因组成和环境共同决定的。
17
(4)在生物的生殖过程中,亲代的基因随着__________传递给子代,并控制
着子代的性状表现。进行有性生殖的生物,其子代的遗传物质来自______
个亲本,受精作用一经完成,子代个体的基因组成便由此确定。
生殖细胞
两
18
【知识串联】
植物的果肉和胚的基因组成
①参与受精的只是卵细胞、中央细胞,子房中其他细胞不参与受精,因此遗传物质不变。
②子房壁的基因组成和母本相同,因此传粉、受精后所结果实的果皮(包括果肉)性状与母本相同。
③传粉受精后,胚的遗传物质来自两个亲本。
19
【归纳总结】
豌豆和果蝇是理想遗传学
杂交实验材料的原因
①豌豆:自花传粉、闭花受粉,减少了外界因素对实验的干扰;相对性状明显;花朵较大,有利于去雄和人工授粉。
②果蝇:染色体数目少;个体小,易饲养,繁殖周期短;雌雄易辨别;相对性状明显。
20
知识点3 性染色体决定人的性别
1. 染色体在亲代与子代之间进行传递
人类的遗传信息通过生殖细胞,随着染色体由亲代传递给子代。
21
(1)人的体细胞中含有________染色体。精子和卵细胞中各含有________
染色体,数目是体细胞的一半。在生育后代时,通过受精作用,精子的
细胞核与卵细胞的细胞核相融合,彼此的染色体会合在一起,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)人的受精卵中,每一对染色体都是一条来自______,一条来自______。
23对
23条
23对
父亲
母亲
22
2. 人的性别取决于性染色体的组成
23
(1)人类染色体的组成
细胞类别 染色体组成 性染色体组成
男性 女性 男性 女性
体细胞 22对常染色体+XY 22对常染色体+XX XY XX
生殖细胞 22条常染色体+X;22条常染色体+Y 22条常染色体+X X或Y X
24
(2)生男、生女机会均等
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
(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________。
②男性产生两种精子的数量是相等的,受精时,这两种精子与卵细胞
结合的机会均等。因此,生男生女是随机的,而且机会是________的。
女性
男性
均等
25
【易错警示】
①由性染色体决定的性别发育,实际上是由性染色体上的相关基因决定的。
②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。
③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。
④男性的体细胞中含有Y染色体,但精子不一定含Y染色体。精子有两种类
型,一种含有22条常染色体和1条X染色体;另一种含有22条常染色体和1条
Y染色体。
⑤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。
⑥性别决定的时刻是受精卵形成时,而不是婴儿出生时。
26
(3)实验:探究生男生女的比例
①在探究生男生女的比例活动中,用的代表“父亲”“母亲”的布袋应是
_________的;将两个乒乓球放在一起表示________。
②如果抓取的乒乓球是黄+黄,表示所生孩子的性别是________,黄+
白则为________。
不透明
受精
女性
男性
27
③每次抓取后要将小球____________,目的是保证“父亲”和“母亲”布袋中的两种小球数量相等。
④最后得到的数据应该怎么处理?________。
⑤要提高实验结果的准确性应该怎么做?__________________________
_________。
放回原袋
求和
增加模拟次数;扩大数据统
计范围
28
知识点4 遗传信息改变可引起生物变异
1. 生物变异是普遍存在的现象
(1)概念:生物学上把子代与亲代之间以及子代个体之间存在______的现象称为变异。
差异
29
(2)分类
①根据变异能否遗传
a. 不可遗传的变异:是____________导致的,生物体内的遗传信息没有改变,不能遗传给子代。
b. 可遗传的变异:由__________________引起的,能够遗传给子代。
环境因素
遗传信息的改变
30
②根据变异是否有利于自身的生存
a. 有利变异:有利于自身生存的变异。
b. 不利变异:不利于自身生存的变异。
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
31
【易错警示】
①区分可遗传的变异和不可遗传的变异的依据是遗传信息是否改变。
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。
③变异产生的原因有基因突变、基因重组、染色体改变、环境影响等。
32
2. 遗传病是遗传信息改变引起的
(1)遗传病:由于遗传信息改变而引起的疾病。
(2)禁止近亲结婚
每个人都可能携带着不同的致病基因。如果近亲结婚,所生子女患遗传病的概率往往比非近亲结婚夫妇所生子女高出几倍、几十倍,甚至上百倍。
《中华人民共和国民法典》明确规定:“直系血亲或者三代以内的旁系血亲禁止结婚。”
★(3)预防遗传病的方式:禁止近亲结婚、遗传咨询、产前诊断等。
33
知识点5 生物育种技术促进农业发展
1. 利用生物变异培育优良品种
(1)杂交育种:改良农作物品种和提高农作物产量的常用方法,也是培育畜禽新品种的主要途径。例如:培育第三代杂交水稻、中国荷斯坦奶牛、山农29号小麦品种。
(2)诱变育种:利用射线或化学物质等对生物体进行适当处理,诱导染色体或基因发生改变,促使产生新的变异个体,再从中选择需要的变异类型进行培育的育种方法。例如:培育太空菊和太空南瓜。
34
2. 利用转基因技术定向改良生物性状
(1)转基因技术是将一种生物的基因分离出来,在体外进行拼接组装,然后转入另一种生物的体内,以引起生物性状的定向改变。例如:培育抗虫棉。
(2)转基因技术可以打破物种之间的界限,突破杂交育种的局限,实现可预期的基因组合,快速、高效地改变物种的遗传性状,最终获得人们所需要的新品种。
35
命题点1 遗传的物质基础
1. (2025·济南历下一模)如图是染色体、DNA和基因的关系示意图。下列叙述正确的是( )
A. ①由②和④组成
B. 一条①上含有多个②
C. 一个②上有多个④
D. 同种生物的所有细胞内①的数目相同
【思路导引】 正确识别染色体、DNA和基因,明确数量关系。
36
解析:①是染色体,主要由②DNA和③蛋白质组成,A错误。一条①染色体上一般含有一个②DNA分子,B错误。同种生物的体细胞内①染色体的数目相同,但生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半,D错误。
37
2. 【核心素养·建模思维】 (2025·济南天桥三模)下列图中,能正确表示细胞核内某些结构之间关系的是( )
38
命题点2 染色体与性别遗传
1. (2024·淄博)某对夫妇先后生育了一个男孩和一个女孩,他们健康
快乐,生活幸福。下列叙述错误的是( )
A. 父亲能产生两种类型的精子,一种含Y染色体,一种含X染色体
B. 母亲的卵细胞与父亲的含X染色体的精子结合,所生孩子是女孩
C. 男孩体细胞中的X染色体,可能来自母亲,也可能来自父亲
D. 这对夫妇准备再生一个孩子,生男孩和生女孩的概率是一样的
【思路导引】 理解性染色体在亲子代间的传递过程。
39
解析:男孩体细胞中的X染色体,只能来自母亲,不可能来自父亲,C错误。
40
2. (2025·济宁)果蝇的性别决定方式与人类相同,如图表示果蝇体细胞的染色体组成。下列说法不正确的是( )
A. 果蝇的体细胞内有4对染色体
B. 图乙表示雄果蝇体细胞内染色体组成
C. 图甲能产生2种类型的生殖细胞
D. 果蝇生殖细胞中的染色体数为4条
41
3. (2025·济南市中二模)2023年8月,科研人员完成对人类Y染色体的DNA全部基因测序。下列有关Y染色体的叙述,正确的是( )
A. Y染色体只存在于精子中
B. 男性体细胞内的Y染色体一定来自父亲
C. Y染色体上的基因都与性别决定有关
D. Y染色体仅由双螺旋结构的DNA分子组成
42
命题点3 生物的变异
考法❶ 结合具体实例考查变异现象
1. (新教材改编题)变异是生物界的普遍现象。下列变异中,属于可遗传变异的是( )
A. 长在树荫下的玉米植株矮小
B. 经常练习举重的人,胸肌发达
C. 选育获得高产奶牛
D. 水肥充足处的大豆植株高大、种子饱满
43
考法❷ 遗传变异原理在育种上的应用
2. (2025·济南高新一模)科学家将经过太空漫游后的平度马家沟芹菜的种
子播种,再进行选择,培育出更加优良的品种。下列关于此育种方法的
叙述,正确的是( )
A. 转入了新基因,改变了芹菜的品种
B. 太空环境使芹菜种子的营养成分发生了改变,生长得更好
C. 与人工选择育种相比,此种育种方式周期短且能够定向改变生物的
性状
D. 太空环境使得种子的DNA 结构发生了改变,后代能够遗传此优良性状
44
3. (新教材改编题)神舟飞船在进行太空之旅时,常会搭载一些种子。对于从太空返回的种子,下列分析正确的是( )
A. 性状一定发生了改变
B. 产生的变异都是有利的
C. 遗传信息可能发生了改变
D. 发生的变化属于不可遗传的变异
45
命题点4 性状的遗传
【母题】 (2025·济南历下三模)SMA(脊髓性肌萎缩)是一种常见的遗传病,会导致运动神经元退化、肌肉萎缩和无力,最终可能导致死亡。如图是一个家族SMA病的遗传图谱(显性基因用D表示,隐性基因用d表示)。请据图分析并回答下列问题:
46
(1)人类的SMA病和表现正常,被称为一对____________,它们由DNA
上的________________控制。
(2)【新考法·推理计算】 根据夫妇____________的生育情况可判断该病
是由________(选填“显性”或“隐性”)基因控制的遗传病。若7号和8号希望
再生一个孩子,那么他们生一个正常孩子的概率是。
相对性状
基因(一对基因)
3号和4号
隐性
47
(3)11号的基因组成是______,12号、13号与11号基因组成相同的概率
是_________。12号、13号体细胞中的性染色体组成是______。
(4)《中华人民共和国民法典》规定禁止近亲结婚,其遗传学依据是后
代患______________的概率大大增加。
Dd
100%
XX
隐性遗传病
48
【答题模板】
有关遗传系谱题的解题思路
49
解析:(2)根据夫妇3号和4号正常,其子代6号患病,可判断该病是由隐性基因控制的遗传病而且可得出3号和4号的基因组成均为Dd,遗传图解如图:
50
若7号、8号生育一个患病的孩子,7号的基因组成只能是Dd。由遗传图解可知,7号基因组成为Dd的概率是,8号的基因组成为dd,遗传图解如图:
51
7号和8号生一个患病孩子的概率是×=,则他们生一个正常孩子的概率是1-=。(3)11号表现正常,一定含有一个D基因,而其母亲患病,基因组成为dd,则母亲一定遗传给其一个d,所以11号的基因组成是Dd,同理12号、13号的基因组成也是Dd,与11号基因组成相同的概率是100%。12号、13号均为女性,所以其体细胞中的性染色体组成是XX。
52
【变式1】 结合植物的性状遗传进行考查
(2025·济南)自然状态下,豌豆是一种严格的自花传粉植物,也是进行遗传学研究的常用材料,其体细胞中有7对染色体。科研人员为研究豌豆花色的遗传进行了一系列杂交实验,实验结果如表所示。请分析回答下列问题:
组别 亲代性状 子代性状
甲 紫花×白花 全部是紫花
乙 紫花×紫花 紫花、白花
丙 紫花×白花 紫花、白花
53
(1)在遗传学上,豌豆的紫花和白花是一对____________。乙组亲代豌
豆全是紫花,而子代中出现了白花,这种现象叫作________。
(2)能根据杂交结果判断出显、隐性性状的组别是__________,显性性
状是________。
(3)【新考法·推理计算】 若用A表示显性基因,用a表示隐性基因,则
丙组亲代中紫花豌豆的基因组成是______。若让乙组子代中紫花豌豆在
自然状态下生长、结果,随后收集其种子并播种,待开花后,理论上
白花植株与紫花植株的比例是______。
(4)豌豆的卵细胞中有_____条染色体,染色体的化学成分主要包括DNA
和__________。
相对性状
变异
甲、乙
紫花
Aa
1∶5
7
蛋白质
54
【变式2】 结合动物的性状遗传进行考查
(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:
55
(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。
变异
性状
相对性状
白色
56
(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。
31条常染色体+X或31条常染色体+Y
Aa
(25%)
57
(5)【新考法·推理计算】 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全部是黑色 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全部是白色
①②③④⑤
58
【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:
59
(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
46
XY
25%
60
(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
61
染色体____ 双螺旋____ 遗传____ 变异____
相对性状____ 显性____ 隐性____ 概率____
62
63
$