2021届生物中考复习 第20课 生物的遗传与变异 课件PPT
展开考点一 遗传的物质基础1.基因控制生物的性状
转基因技术能将所需的基因从一种生物细胞中提取出来导入另一种生物细胞中,从而使生物表现出转入基因所控制的性状。目前转基因技术的应用有转基因作物、转基因动物、转基因食品和转基因药品等。
2.基因在亲子代间的传递遗传是指亲子之间的相似性,变异是指亲子之间和子代个体间的差异,生物的遗传和变异通过生殖和发育实现。(1)细胞核、染色体、DNA、基因四者之间的关系①位置关系:细胞核>染色体>DNA>基因(染色体在细胞核内,DNA在染色体上,DNA上有许多决定性状的基因)。
细胞核、染色体、DNA、基因、性状之间的关系示意图
特别提醒:Ⅰ.细胞核是遗传信息的中心;Ⅱ.染色体是遗传物质的载体;Ⅲ.DNA是主要的遗传物质;Ⅳ.基因是控制生物性状的基本单位,是具有遗传效应的DNA片段。
②数量关系:细胞核<染色体=DNA<基因。
(2)基因在亲子代间通过生殖细胞传递
生物体各种性状都是由基因控制的,生物在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体都要减少一半,而且不是任意的一半,是每对染色体中各有一条分别进入精子(或卵细胞),使生殖细胞中的染色体数目只有体细胞的一半,再经过受精作用,受精卵的染色体恢复到体细胞的数目,这样就维持了每种生物亲子代染色体数目的稳定性。
特别提醒:染色体在体细胞中都是成对存在的,在生殖细胞中成单存在。
考点二 生物的遗传1.基因的显性和隐性(1)基因的显性和隐性基因有显性和隐性之分,显性基因控制显性性状,用大写字母(如D)表示;隐性基因控制隐性性状,用对应的小写字母(如d)表示。生物体的性状由成对的基因控制,但生殖细胞只有成对基因中的一个。
特别提醒:当一个显性基因和一个隐性基因同时存在时,显性基因控制的性状表现出来,而隐性基因所控制的性状被掩盖,不能表现,但是这个隐性基因还是会随生殖过程遗传下去。当控制性状的基因都为隐性基因时,隐性基因所控制的性状才能表现。
(2)基因和性状的关系
孟德尔的豌豆杂交实验图示
(3)禁止近亲结婚。近亲结婚将使两个隐性致病基因相遇的机会大大增加,后代患遗传病的几率要高出许多。我国婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚。
2.人的性别遗传男女性别也是一种性状,是由性染色体决定的。男女的体细胞中除都有22对常染色体外,男性的体细胞中还有一对XY染色体,女性的体细胞中还有一对XX染色体;女性在产生生殖细胞时,只能产生一种含X染色体的卵细胞,而男性会产生含X或Y染色体的两种数量相等的精子,这两种精子分别与卵细胞结合的机会均等,所以,生男生女的机会也均等。
3.性状的遗传以人的白化病为例,分析在生殖过程中基因及性状的遗传规律(A表示显性基因,a表示隐性基因;正常肤色为显性性状,白化病为隐性性状)。
(2)遗传系谱图的判断及遗传病概率的计算遗传系谱中,如果双亲正常,生出的孩子患病,则该病必是隐性基因控制的遗传病;遗传系谱中,如果双亲都表现为患病,他们的子代中有表现正常的,则该病一定是由显性基因控制的遗传病。相关的概率计算,可借助遗传图解准确而迅速地算出。
考点三 生物的变异1.产生变异的原因首先取决于遗传物质的不同,其次与环境也有关系。单纯由环境引起的变异,若遗传物质没有发生改变就不会遗传给后代。因此,生物的性状是由遗传物质和环境因素共同决定的。
2.生物的变异的类型和应用
特别提醒:(1)可遗传变异与不可遗传变异的根本区别在于遗传物质是否改变。(2)生物的变异是不定向的,有的变异对自身生存发展有利,有的变异对自身生存发展不利。区分有利变异和不利变异的关键在于是否对生物个体自身生存有利,而不是是否对人类有利。
常考点一 染色体、DNA与基因的关系例1 (2020·云南)有关人体内体细胞核中基因、DNA和染色体的叙述,正确的是( )A.基因和DNA的数目一样多B.染色体比基因的数目多C.基因在DNA上,DNA在染色体上D.基因、DNA和染色体均不成对存在
解析:一条染色体上有一个DNA分子,一个DNA分子上有许多个基因,人体体细胞内基因、DNA和染色体均成对存在。答案:C
常考点二 子代或亲代基因型的判断例2 面颊上有酒窝与无酒窝是一对相对性状,有酒窝基因(B)是显性,无酒窝基因(b)是隐性。一对有酒窝的夫妇生育了一个无酒窝的小孩,则这对夫妇的基因组成是( )A.Bb和Bb B.BB和bbC.BB和BB D.bb和bb
解析:决定有酒窝的基因(B)是显性基因,决定无酒窝的基因(b)是隐性基因。该夫妇都有酒窝,却生出了一个无酒窝的孩子,无酒窝的基因组成是bb,孩子的基因分别来自父母,说明夫妇双方控制酒窝的基因组成不是纯合的,即Bb。答案:A
方法指导:亲代基因组成为AA、AA时,子代基因组成只有一种,为AA;亲代基因组成为AA、Aa时,子代基因组成有AA、Aa两种,且比例为1∶1;亲代基因组成为Aa、Aa时,子代基因组成有AA、Aa和aa三种,且比例为1∶2∶1;亲代基因组成为aa、aa时,子代基因组成只有一种,为aa。遇到判断亲代、子代的基因组成时,要根据基因遗传规律进行推断,不能妄加猜测。
常考点三 遗传和变异例3 下图是羊的毛色遗传图解,据图回答问题。
(1)羊毛色的白色与黑色是一对_______性状,其中白毛属于________性状。(2)由第二代羊4、5和第三代羊6、7可以知道,白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为_______。
(3)若用A表示显性基因,a表示隐性基因,则白毛羊7的基因型是________。(4)________是控制性状的基因在羊4、5和6、7之间传递的“桥梁”。(5)若羊1、2再生一胎,该小羊为黑毛羊的概率为________。解析:(1)同种生物、同一性状的不同表现称为相对性状,生物的性状由基因控制,基因有显性和隐性之分。羊毛色的白色与黑色是一对相对性状,从4和5的后代出现黑毛羊,可知白毛属于显性性状,黑毛属于隐性性状。
规律总结:显性性状和隐性性状的判断方法:①两个具有相对性状的亲本杂交,子代全表现为一个亲本的性状,子代中显现出来的那个亲本性状为显性性状,没有表现出来的那个亲本性状为隐性性状。②两个具有相同性状的亲本杂交,子代中出现了性状分离,则新出现的性状为隐性性状。
实验一 模拟精子与卵细胞随机结合【实验目的】通过模拟精子与卵细胞随机结合,理解生男生女机会是均等的。【实验方法】采取模拟实验的方法。其中黑围棋子模拟含Y染色体的精子,白围棋子模拟含X染色体的精子和卵细胞。
【实验步骤】1.先将10枚黑围棋子和10枚白围棋子放入甲纸盒,这 20枚围棋子表示精子;再将20枚白围棋子放入乙纸盒,这20枚围棋子表示卵细胞。2.三人一组,一位同学负责从甲纸盒中随机抓取一枚棋子,另一位同学负责从乙纸盒中随机抓取一枚棋子。3.将两枚棋子放在一起,若为黑白(XY),则代表男孩;若为白白(XX),则代表女孩。第三位同学负责记录。注意:“从甲、乙两纸盒中随机抓取一枚围棋子,组合在一起”是模拟人的生殖过程中的受精作用,而每一个组合就是模拟一个受精卵。
4.记录完后将棋子分别放回原纸盒,摇匀再取,重复该步骤10次,并记录。注意:将棋子放回原纸盒,摇匀再取的目的是确保纸盒内黑白棋子的比例为1∶1(即X精子∶Y精子=1∶1)。5.统计全班各小组模拟精子与卵细胞随机结合的结果,取平均值,以减小实验误差。注意:对于偏离实验结果过大的统计数据,也应该保留。因为是随机抽取,数据都是合理的,所以不能删除。
【得出结论】含X染色体的精子、含Y染色体的精子与卵细胞结合的机会是均等的,说明生男生女的机会是均等的。【实验拓展】1.某夫妇第一胎生育了一个男孩,为响应国家二胎政 策,他们准备再生一个小孩,则他们第二胎小孩为男孩的几率是50%。2.在实际生殖过程中,一次能产生很多精子和一个卵细胞,而该实验中只有一个精子和一个卵细胞,所以该实验操作和实际情况存在差异。
例1 (2018·四川凉山)在模拟“精子与卵细胞随机结合”的实验中,用黑围棋子代表含Y染色体的精子,白围棋子代表含X染色体的精子和卵细胞。下列关于实验的说法错误的是( )A.实验中共需30枚白围棋子,10枚黑围棋子 B.从纸盒中抓取棋子时应当做到随机性C.每次取完棋子并记录后,需要将棋子放回去,摇匀后再取D.每个小组模拟实验得到的数据都能说明生男生女的比例是1∶1
解析:男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX,男性产生的精子有两种类型,即含X染色体和含Y染色体的精子,女性产生的卵细胞只有一种含有X染色体的。实验中用黑围棋子代表含Y染色体的精子,白围棋子代表含X染色体的精子和卵细胞,由于产生生殖细胞时,男性的性染色体XY分离后进入两个精子中,故代表精子的黑白围棋子应该同样多;又由于要模拟精子和卵细胞的随机结合,代表卵细胞的白围棋子应该和代表精子的黑白围棋子同样多,故需要10枚黑围棋子和30枚白围棋子,A项正确。要模拟精子和卵细胞的随机结合,从纸盒中抓取棋子时就要随机抓取,B项正确。
每次随机抓取棋子时,要保证除了随机性外其他条件都一致,故取完棋子并记录后,需要将棋子放回去,摇匀后再取,C项正确。由于实验是随机抽取的,并不是每个小组的比例都正好是1∶1,但所有的小组平均起来,比例会接近1∶1,就像有的家庭生的孩子全是女孩,而有的家庭生的孩子全是男孩,但所有的家庭综合起来,男女的比例接近1∶1,D项错误。答案:D
实验二 探究花生果实大小的变异【提出问题】花生果实大小与品种有关吗?【做出假设】花生果实大小与品种有关。【制订并实施计划】1.取材:大花生和小花生各随机取样且数量均不少于30粒。注意:随机取样、不少于30粒的目的都是减小实验误差,提高实验结果的准确性。
2.测量:用直尺测量花生果实长轴长度,单位以毫米计,四舍五入,如18.5毫米,记作19毫米。3.统计:四人为一组,两人测量30粒大花生,两人测量30粒小花生,测量并记录好每粒花生长轴长度并分别计算出大花生和小花生长轴长度的平均值。4.绘图:绘制曲线图,横轴为果实的长度,纵轴为样品的个数,依据两数的相交点,连成曲线。
【实验结论】花生果实大小变异,一方面两个品种的花生果实长轴长度的平均值存在变异,这是由于遗传物质的不同引起的,且这种变异能遗传给后代;另一方面同一品种的花生果实的长轴长度也存在变异,同一个品种花生虽然遗传物质相同,但不同个体受环境变化的影响也会产生变异(如把大花生的种子种在贫瘠的土壤中与种在肥沃的土壤中相比,果实个体普遍偏小),但这种变异不会遗传给后代。所以,花生果实的大小既受遗传物质的控制,又受环境的影响。
特别提醒:受环境因素影响而出现的生物性状如果没有使遗传物质发生改变,则该性状是不可遗传的。
例2 在探究“花生果实大小的变异”时,某生物小组从甲、乙品种花生袋的上、中、下层分别取10粒花生果实做样品,并测量样品果实长轴的长度,将测量结果记录在表格中,由此得出探究结果。(1)该小组使用分层取样的方法获取样品,这也是________取样的一种方式。(2)下表是该小组的测量结果,请你帮助他们完善表格。
(3)请在下图中将上表的平均值转换成柱形图。
(4)如果将乙品种花生种植在贫瘠的土壤中,结出了小花生,这种单纯由环境引起的变异________(选填“能”或“不能”)遗传给后代。(5)甲、乙两品种之间的差异主要是________因素造成的。
拓展考查:(6)甲品种花生个体间也有差异,这说明花生果实的大小也受________因素影响。(7)由实验结果可推出花生果实的大小同时受到________和________的影响。
答案:(1)随机 (2)15(3) (4)不能 (5)遗传 (6)环境 (7)遗传物质 环境因素
1.(2020·雅安)现在有些家庭大门开始使用指纹锁,这是生物识别技术应用的一个实例。研究表明,即使是同卵双胞胎,其指纹也只是相似而非完全相同。以下有关说法错误的是( )A.指纹是人体的一种性状B.指纹的形成不受环境影响C.指纹的形成主要由基因控制D.指纹的特征因人而异
2.(2019·广元)下列属于相对性状的是( )A.豌豆的高茎与皱粒 B.猫的白毛与狗的黑毛C.人的卷舌与双眼皮 D.番茄的红果与黄果
3.(2019·成都)小美从妈妈处遗传了白皙的皮肤,但最近因为学习游泳,常在室外泳池中晒太阳,皮肤变黑了。这一现象表明了表现型、基因型和环境三者的关系,下列说法正确的是( )A.表现型是由基因型和环境共同作用的结果B.基因型是由表现型和环境共同作用的结果C.表现型仅仅受环境的影响,与基因型无关D.表现型只能由基因型控制,不受环境影响
4.(2020·绵阳)在有性生殖过程中,精子和卵细胞是基因在亲子代之间传递的“桥梁”,受精卵是个体发育的起点。下列关于人和动物体的精子、卵细胞以及受精卵的说法,正确的是( )A.动物精子中的染色体数目可能为偶数B.卵细胞中的DNA分子总是成对存在的C.受精卵中成对的染色体的形态一定相同D.受精卵中的染色体数目和基因数目相等
5.(2020·乐山)关于基因、DNA、染色体和性状的叙述,正确的是( )A.DNA分子上所有的片段都是基因B.每一条染色体上含有许多个基因C.生物体所表现出来的性状都是显性性状D.细胞含有的隐性基因,不可以传给后代
6.(2019·眉山)下列关于显性性状和隐性性状的描述,正确的是( )A.生物体表现出来的性状都是显性性状B.隐性性状只有在子二代中才能表现出来C.出现频率高的是显性性状,出现频率低的是隐性性状D.控制显性性状和隐性性状的分别是显性基因和隐性基因
7.(2019·达州)下列关于基因、DNA、染色体说法正确的是( )A.雌雄蚕蛾交尾后形成的受精卵是基因在亲子间传递的“桥梁”B.玉米体细胞中染色体数目是10对,其生殖细胞中的染色体数目是5对C.某正常男性产生的某个正常生殖细胞中可能不含有Y染色体D.在青蛙变态发育过程中,细胞内遗传物质的数量会增加
8.(2019·绵阳)能卷舌与不能卷舌是一对相对性状,由A、a基因控制。小明不能卷舌,父母都能卷舌。下列分析正确的是( )A.能卷舌是隐性性状,由a基因控制B.父母都能产生A和a的成熟生殖细胞C.若再生一个子女,基因组成只能是aaD.父母基因组成一方是Aa,另一方是aa
9.(2020·广安)正常情况下,下列细胞中含有22对常染色体和1对XY染色体的是( )A.男性的口腔上皮细胞 B.男性的精子C.女性的口腔上皮细胞 D.女性的卵细胞10.(2018·广元)用射线对农作物的种子进行处理,再从中选择优质高产的新品种,这种育种方法是因为射线改变了农作物的( )A.性状 B.遗传物质 C.生活环境 D.生活习性
12.(2020·绵阳)人们常利用变异原理来选育新品种。下列品种的变异不能遗传给后代的是( )A.利用杂交技术培育的杂交水稻B.利用转基因技术培育的抗虫棉C.利用太空中的射线培育的太空椒D.利用化肥培育的又长又大的萝卜
13.(2018·乐山) 下列有关人的性别遗传的叙述中,正确的是( )A.男、女性别也是人的性状,也受基因控制B.男性精子的染色体组成一定是22条+YC.生男生女是由卵细胞含有的性染色体决定的D.一对夫妇第一胎是女孩,再生男孩的几率增大
14.(2019·巴中)我国著名作物育种科学家_________教授培育出了新型的水稻即杂交水稻,被国际上赞誉为“杂交水稻之父”。15.(2019·成都)转基因技术和克隆技术都属于现代生物技术。人们可利用_________技术把一个生物体的基因转移到另一个生物体的DNA中去,从而有目的地改变生物性状;还可利用_______技术复制出在遗传上与原来生物体一模一样的新个体。
16.(2020·雅安)如图是某家族中遗传病的调查示意图,若用A、a分别表示控制人肤色的显性基因和隐性基因,请根据图中提供的信息回答下列问题:(1)人的肤色正常与白化,在遗传学中称为___________。(2)分析图可知,肤色白化是_______性状。
(3)第一代3号和4号夫妇的肤色正常,而他们女儿却表现为白化病,这种现象称为变异。这种变异是由___________的变化引起的,称为_________变异。从理论上判断3号个体的基因组是_____。(4)5号的体细胞中性染色体组成为_____,其中来自1号的是____染色体。染色体由______和_________组成。(5)在体细胞中,基因是成对存在的,并且位于成对的_________上。
17.(2018·绵阳)遗传变异的原理在生产生活实践中有广泛的应用:(1)遗传咨询人类多指症是一种由显性基因(D)控制的遗传病。芮芮手指正常,父亲患多指症,母亲正常。遗传分析如图,请回答:
①芮芮的基因组成是_____,芮芮的父亲以_______为“桥梁”将d基因传给了芮芮,因此父亲的基因组成是_____。
②芮芮父母再生一个孩子_______(选填“可能”或“不可能”)患多指症。(2)作物育种中的应用①用高产易倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交,选育出了纯种的高产抗倒伏小麦新品种,这标志新品种小麦含有成对的_______基因和_________基因。
②同一品种的结球甘蓝在北京栽培,长成的叶球重1~3千克,引种到西藏后,结球最大的竟达到6千克,性状明显改变,可是,将此甘蓝再引种回北京,叶球仍为1~3千克,说明这种改变仅由环境引起,是___________(选填“可遗传”或“不可遗传”)变异,也证明性状是基因和_______共同作用的结果。
一、选择题1.(2020·海南)下列性状中属于相对性状的是( )A.狗的长毛与猫的短毛 B.人的身高与体重C.马的栗色毛与白色毛 D.棉花的细绒与长绒
2.(2019·山东潍坊)下列与遗传相关的叙述,正确的是( )A.细胞核是所有生物遗传的控制中心B.所有生物的遗传物质都是脱氧核糖核酸C.X、Y染色体只存在于生殖细胞中D.人的性别是由染色体上的基因决定的
3.(2019·四川泸州)下列关于基因与性状关系的说法,不正确的是( )A.生物的性状由基因控制,与环境无关B.生物的性状遗传实质是亲代把基因传递给子代C.性状相同的两个生物体,基因组成不一定相同D.一条染色体上有多个基因,可控制生物的多个性状
4.(2018·云南)下列方法产生的变异,不能遗传的是( )A.射线处理后,遗传物质改变了的新品种 B.经过训练后会说话的鹦鹉 C.通过杂交选育出的新品种 D.利用转基因技术获得的转基因番茄
5.(2020·广东佛山)我国科学家利用神舟飞船搭载实验,选育出辣椒新品种“航椒Ⅱ号”,与普通辣椒相比增产约27%,高产性状的产生源于( )A.生物的遗传 B.生物的变异C.生物的生长 D.生物的发育
6.(2019·湖南郴州)男孩子小明的性别是由性染色体决定的,下列说法正确的是( )A.他只要一个 Y 染色体就可以决定性别B.他的母亲再生一个孩子一定是妹妹C.在孩子出生前烧香求医,有可能改变孩子的性别D.他细胞中的 Y 染色体只能来自他的父亲
7.(2020·湖南衡阳)如图为某家族有无耳垂性状的遗传图解,有耳垂和无耳垂是一对相对性状(由一对基因A、a控制)。据图分析错误的是( )A.有耳垂为显性性状B.Ⅱ8的基因组成一定是AaC.Ⅲ10的基因组成无法确定D.Ⅱ7和Ⅱ8夫妇再生一个有耳垂子女的机会是75%
8.(2018·山东济宁)基因工程又称基因拼接技术,在育种、医药等方面应用广泛。下列依据该原理育种的是( )A.袁隆平运用杂交育种技术选育出高产和高耐盐碱海水稻 B.将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内培育出抗虫棉 C.通过返回式卫星搭载种子培育出太空辣椒 D.通过组织培养技术快速繁育进口名贵兰花
二、非选择题9.(2018·四川德阳节选)很多被拐儿童是婴儿时期就被拐卖,几年过后连父母都很难通过长相辨认是否是自己的亲生子女。请回答:(1)公安人员可以通过检测父母与子女之间的基因关系来确定亲缘关系,其原因是基因有规律地集中在细胞核内的_________上,并且会通过父母产生的___________________________传递给后代。(2)有一对家长,父亲表现为能卷舌(基因组成为AA),母亲表现为不能卷舌(基因组成为aa)。公安人员带来一个不能卷舌的女孩,这个女孩是否是他们的亲生女儿?_______(选填“是”或“不是”)。
精子和卵细胞(或生殖细胞)
生物的性状由基因控制,同时也受到环境的影响
10.(2020·四川达州)为了探究番茄颜色的遗传,某实验小组对红果番茄和黄果番茄进行了如下实验,请据表回答:
(1)在遗传学上,我们将番茄的红果和黄果称为一对___________,它们由DNA上具有遗传效应的片段——_______控制。(2)选择表中组合_____组可以判断番茄果皮颜色的显隐性。(3)为测定丙的基因组成(假设控制该对性状的基因用A和a表示),可选择丙与甲杂交:若子代的果皮颜色全部为_____色,则丙的基因组成为_____。
11.下面的图像是某家族遗传病图解,表格中是水稻栽培实验的统计数据,已知水稻的长穗和短穗是一对相对性状。若用A、a分别表示显性基因和隐性基因,请据图分析回答下列问题:
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