1、第四章 生物的遗传和变异,考点 遗传的物质基础,1遗传的概念：生物学上子代与 之间以及子代与 之间相似的现象。 2遗传的控制中心：遗传物质主要存在于细胞核中，控制遗传现象的遗传信息就储存在这些遗传物质中。因此说， 是遗传的控制中心。,亲代,子代,细胞核,考点 DNA是主要的遗传物质,一、染色体,1概念：正在分裂的细胞中，存在的一些能被 染成深色的物质。 2成分：主要包括 和 ，DNA是生物的主要遗传物质。 3存在特点：在体细胞中，染色体 存在；在生殖细胞中，染色体 存在。正常情况下，同种生物的体细胞内都含有数目 且形态 的染色体，不同种生物体细胞内的染色体数目和形态则有所不同。染色体数目发生变
2、化会引起变异。,碱性染料,蛋白质,DNA,成对,成单,相同,相似,二、DNA分子的结构由两条长链盘旋而成的规则的 结构。 三、基因DNA上的许多与遗传特征相关的片段。 四、染色体、DNA与基因的关系在细胞中，每条染色体上通常都包含一个 分子，每个DNA分子包含许多 。,提示遗传物质不仅仅存在于生殖细胞中，组成生物体的每一个细胞内都具有遗传物质。 DNA不是生物体唯一的遗传物质，有些生物的遗传物质只有RNA，如烟草花叶病毒等。 每种生物的细胞染色体的数量是恒定的。,双螺旋,DNA,基因,考点 性状的遗传,一、生物的性状 1性状：生物体的 、结构、 和行为方式。 2相对性状： 生物 性状的 表现类
3、型。,提示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。 相对性状并不一定只有两种表现，如植物的花有白色、黄色和红色三种颜色，则相对性状有三种表现。,二、基因控制性状 1基因的概念：控制生物的 ，位于 上，在体细胞中是成对存在的。 2显性基因：控制 的基因，通常用大写英文字母表示，如果蝇长翅用A表示。 3隐性基因：控制 的基因，通常用小写英文字母表示，如果蝇残翅用a表示。 三、选择豌豆做实验材料的原因 1豌豆花在自然状态下是纯种，因为豌豆是自花传粉植物，能避免外来花粉的干扰，使实验结果可靠。 2豌豆有易于区分的性状，并且这些性状都能够稳定地遗传下去，实验结果很容易观
4、察和分析。,形态,生理特征,同种,同一,不同,性状,染色体,显性性状,隐性性状,四、遗传,1相对性状有显性性状和隐性性状之分。具有相对性状的两个纯种个体杂交时，子一代表现出的性状叫显性性状(长翅)，未表现的性状叫隐性性状(残翅)。 2控制相对性状的基因有显性和隐性之分。控制显性性状的基因叫做显性基因，通常用大写英文字母表示，如果蝇长翅用A表示；控制隐性性状的基因叫做隐性基因，通常用小写英文字母表示，如果蝇长翅用a表示。 3体细胞中的基因成对存在，生殖细胞只有成对基因中的一个。子一代(Aa)的生殖细胞为A、a，子代间交配，不同基因的生殖细胞结合机会相等，子二代产生AA、Aa、aa三种基因组成。,
5、4在相对性状的遗传中，表现为隐性性状的，其基因组成只有aa一种；表现为显性性状的，其基因组成有AA或Aa两种。 5基因组成是Aa的，虽然a(隐性基因)控制的性状不表现，但a并没有受A(显性基因)的影响，还会遗传下去。 6基因显性、隐性的判断 (1)若亲代性状相同(均为长翅)，后代出现另一种不同性状(残翅)，则出现的性状(残翅)为 性状。 (2)若后代不同性状的数量比为31(长翅残翅31)，则后代数量为1(残翅)的性状为 性状。,提示不能误认为隐性基因控制的性状不能表现，当控制某一性状的一对基因都为隐性基因时，则表现出隐性性状。 控制相对性状的一对基因位于同一对染色体的同一位置。,判一判 兔的白
6、毛和粗毛是一对相对性状。( ) 隐性性状的基因不能遗传给下一代。( ),隐性,隐性,考点 人类的染色体和性别的决定,一、人体细胞中的染色体 1染色体图谱,提示根据染色体组成图谱判断性别时，观察性染色体的组成是关键。体细胞中若两条性染色体的形态、大小相同，则为XX，即为女性；若两条性染色体的形态、大小不同(X染色体较大，Y染色体较小)，则为XY，即为男性。 在X染色体上，有决定女性性别的基因，在Y染色体上有决定男性性别的基因。,2人体染色体的组成和数量,XY,XX,X,X,二、人类染色体的传递,识图要点： 1人的每一对染色体都是一条来自 ，一条来自 。因此，子代的体细胞中就具有了来自父母双方的染
7、色体。 2人类的遗传信息就是通过 在亲代与子代之间传递的。,23对,一半,23对,恒定,父亲,母亲,染色体,三、人类的性别决定,识图要点： 1生男生女是由与女性卵细胞结合的男性精子的类型决定的。 2无论在体细胞、生殖细胞还是受精卵内都含有常染色体和性染色体。 3男性性染色体是XY，在形成配子时，产生X和Y两种类型的精子，且XY ；女性性染色体是XX，在形成配子时只产生一种含 染色体的卵细胞。受精时，这两种精子与卵细胞结合的机会也是均等的，因此生男生女机会 。 4男孩的X染色体一定来自其 ，Y染色体一定来自其 。 5含Y染色体的生殖细胞一定是精子，含X染色体的生殖细胞可能是精子，也可能是卵细胞。
8、 6精子内染色体的组成是22条X或22条Y，不能写成11对X或11对Y，因为生殖细胞内的染色体是成单存在的；同样，卵细胞内染色体组成是22条X，不能写成11对X。,Y,X,XX,XY,11,X,均等,母亲,父亲,想一想根据染色体图谱判断性别的方法有哪些？观察第23对染色体(或性染色体)的形状，如果一样，则为女性；不一样，则为男性。男性染色体图谱中的X染色体上的基因能否遗传给儿子？为什么？不能。因为男孩的性染色体组成为XY，其中的Y染色体来自父亲，X染色体来自母亲，所以父亲的X染色体只能遗传给女儿，不能遗传给儿子。,考点 生物的变异,一、变异 1概念：生物学上把子代与亲代之间以及子代不同个体之间
9、存在 的现象叫做变异，变异是不定向的。 2类型 (1)根据变异是否可遗传，分为可遗传的变异和不可遗传的变异。,(2)根据所产生的变异是否有利于自身的生存，把变异分为有利变异和不利变异。 3意义： 是生物界普遍存在的现象。各种有利变异会通过遗传不断地积累和加强，不利的变异会被淘汰，使生物群体更加适应周围的生存环境，有利于物种的进化和发展。,差异,不可,可,外界环境条件,遗传物质,变异,二、遗传变异在实践中的应用 1人工选择育种：对变异进行逐代挑选以培育优良品种，如选育高产奶牛。 2杂交育种：通过杂交，使亲本基因重新组合，形成不同类型子代并从中选出人们需要的类型进行育种。如高产倒伏小麦与低产抗倒伏
10、小麦通过杂交育种产生高产抗倒伏小麦。 3诱变育种：利用人工方法对生物进行处理，诱导生物体内染色体或基因变异产生新个体。如培育太空椒。,考点 人类优生与基因组计划,一、人类遗传病 1遗传病是由于 等遗传物质的改变而引起的疾病，具有由亲代向后代传递的特点，使得遗传病的发病表现出一定的 。如唇裂、血友病、先天性愚型等。 2 的改变引起的疾病叫染色体遗传病。先天性愚型就是因为患者的体细胞内多了一条染色体。基因遗传病是由致病基因引起的，按致病基因的显隐性，又可分为显性遗传病和隐性遗传病。血友病就是一种由隐性基因控制的遗传病。 3据研究，每个正常人都携带着 个不同的隐性致病基因。,提示显性遗传病的致病基因
11、为显性，所以一旦携带了该致病基因就会发病；隐性遗传病是由隐性基因所致，只有隐性基因纯合体才会发病。,基因或染色体,家族性,染色体数目和结构,56,二、优生优育 1人类有许多遗传病是由 控制的。当近亲结婚时，由于夫妇之间的血缘关系很近，来自共同祖先的 基因很多，隐性致病基因相遇的机会就会大大增加。这样，婚后所生子女得遗传病的机会也就大大增加。 2提倡优生优育，禁止 ，为达到优生的目的，我国开展优生工作的措施主要有遗传咨询、适龄生育、产前诊断等。 3近亲结婚的后代不一定患遗传病，只是比非近亲结婚的后代的发病率高；禁止近亲结婚的目的是降低遗传病的发病率，而不是完全杜绝遗传病。,提示直系血亲：相互之间
12、有直接血缘关系的人。 人员组成：生育自己和自己生育的上下各代。 以“自己”为研究对象有两条直系血亲线：祖父母父母自己子女(外)孙子女；外祖父母父母自己子女(外)孙子女。 旁系血亲：相互之间具有间接血缘关系的人。 人员组成：与自己同出一源的直系血亲以外的亲属。如兄弟姐妹、堂兄弟姐妹、表兄弟姐妹，以及姑侄舅甥女等。 除与“自己”有关的两条直系血亲线上的人员外，“自己”与其他人员均为旁系血亲。,隐性基因,相同,近亲结婚,三、人类基因组计划 1人类的 构成了人类基因组。人类基因组计划的目的是发现所有人类基因并确定其在染色体上的位置，按顺序破译人体细胞内全部 所包含的 。 2应用：可以了解人类几万个基因
13、的全部档案，知道整个基因在染色体上的位置、结构、功能等。,提示人类染色体的结构是相对稳定的，所以基因组计划只需测24条染色体，即22条常染色体、1条X染色体和1条Y染色体就可以了。,三代内的旁系血亲：从自己上溯至同一血缘的亲属，再向下数三代。例如，计算男方本人同表妹属于第几代旁系血亲，可先由个人经过母亲上溯至与表妹同一个血缘的外祖父母。外祖父母为第一代，向下数至表妹的母亲，即本人的姨母，为第二代，再向下数至表妹，为第三代。,全部基因,DNA,遗传信息,重点 准确理解性状、染色体、基因之间关系的方法,一、明确三者的包含关系 1图示,2文字箭头概述,细胞核,染 色 体,DNA （1个）,蛋白质,基
14、因,性状,多条,小片段,控制,二、明确三者的数量关系 1一条染色体上一般只含有一个DNA分子，即染色体数DNA分子数。 2一个DNA分子上有许多个基因。 3控制相对性状的一对基因位于同一对染色体的同一位置。 4一个DNA分子由两条长链盘旋而成。 三、明确三者的区别和联系 1区别：性状是指生物体的形态、结构、生理特征和行为方式等；染色体是存在于细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质；染色体主要由DNA和蛋白质组成；基因是遗传物质中决定生物性状的基本单位。 2联系 (1)生物的性状是由遗传物质(核酸)决定的；生物的某个具体性状是由基因决定的，基因存在于DNA上，染色体是DNA的主要载体。 (2)每种
15、生物都有一定数目的染色体；体细胞中，通常染色体成对存在，基因也成对存在。 3在形成生殖细胞时，成对的染色体要分开，分别进入新形成的生殖细胞中。因此，在生殖细胞里，染色体通常成单存在，即只有每对染色体中的一条，染色体上的基因也是成单存在的，即只有每对基因中的一个。,例2018福建中考下列有关染色体、蛋白质、DNA、基因关系的示意图，正确的是( ),D,分析：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由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分子上有许多个基因，基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。,12018青岛中考下
16、列关于生物遗传的叙述，错误的是( )A染色体只存在于细胞核中 B基因是具有遗传效应的DNA片段 CDNA只存在于染色体上 D细胞核控制着生物的发育和遗传,C,分析：对真核生物来说，大部分DNA在细胞核内以染色体形式存在，但是线粒体、叶绿体种也都各自含有环状DNA分子，是裸露的没有形成染色体。对原核生物或是病毒来说，这两者根本没有染色体。只有遗传物质DNA或RNA。,22018邵阳中考下列图示中，能正确表示生殖细胞中染色体和基因组成的是( )A和 B和 C和 D和,C,分析：图示中只有一对染色体、含有两对染色体，是体细胞；都含有两条染色体，并且位于染色体上的基因也不成对，属于生殖细胞。,重点 人
17、基因组成与生物性状的判断,一、基因控制性状如果一个人控制眼皮的基因组成是AA或Aa，则表现的是显性性状；如果是aa，则表现为隐性性状，如图：,二、巧用3种方法判断性状显隐性 1根据子代性状判断 (1)不同性状的亲本杂交子代只出现一种性状子代所表现的性状为显性性状。定义法(又叫自交法)：有中生无无为隐(凭空消失是隐性)。 (2)相同性状的亲本杂交子代出现不同性状子代所出现的新的性状为隐性性状。杂交法：无中生有有为隐。 2根据子代性状的比例判断：具有一对相对性状的亲本杂交F2性状的比例为31则比例为3的性状为显性性状。 3假设法判断：在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意
18、另一种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论；但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。如一对惯用右手的夫妇，生了一个惯用左手的子女，若再生一个子女，预测基因型和表现性。 正推法：假设惯用右手是隐性，那么这对惯用右手的夫妇的基因型都是rr，女性只会形成一种带r的卵细胞，男性只会形成一种带r的精子，子女的基因型为rr，与父母的表现型相同，与题意矛盾，所以惯用右手不可能是隐性。 反推法：据已知条件，生了一个惯用左手的子女，与父母的性状都不相同，但这个基因是存在于父母体内而没有得到表现的基因，因此惯用左手基因应该是隐性基因。,三、基因型与表现型的推导方法 1由亲代推断子代的基因型与
19、表现型(正推型),2.由子代推断亲代的基因型(逆推型) (1)基因填充法：根据亲代表现型写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)根据子代一对基因分别来自两个亲本推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状，基因型只能是aa，则子代每一个体中一定至少含有亲代的一个隐性基因a。 (2)隐性突破法：如果子代中有隐性个体，则亲代基因型中必定含有一个a基因，然后再根据亲代的表现型作出进一步判断。 (3)根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示),四、解题时可用与孟德尔杂交实验类比的方法，借助于遗传图解准确而迅速地解题,说明：(1)孟德尔杂交实验子一代：高茎矮茎全部高茎(可判断高茎为显性基因控制的
20、性状)，可简记为“有中生无”，即DDddDd。 (2)孟德尔杂交实验子二代：高茎高茎高茎矮茎31(可判断高茎为显性基因控制的性状)，可简记为“无中生有”，即两个高茎的亲本产生了矮茎的后代。,五、明确书写遗传图解应注意的问题遗传图解能反映亲子代之间的联系，在推理时必须由亲代产生的生殖细胞的基因组成得出子代的基因组成，再由基因组成确定其性状表现。书写时应注意： 1杂合体一般表示为“Aa”(“A”在前)。 2在左侧应注明亲代、生殖细胞、子代，以及亲代和子代的性状表现。 3用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘格的形式表示形成子代的配子结合的情况。 4生殖细胞的结合是随机的，应写出所
21、有的可能性。 5用杂交、自交符号表示个体之间的交配方式。,六、果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来，基因型与母本相同胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型与其发育成的植株相同。胚乳由受精的中央细胞发育而来，基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型，如下图表示：,例22018临沂中考在20世纪生命科学发展的历史长河中，果蝇成为经典遗传学的“主角”，被誉为“培养”诺贝尔奖得主的小昆虫。如图分别为果蝇发育过程、体细胞染色体、杂交实验示意图，请据图分析回答：,(1)25条件下，果蝇约1012天繁殖一代。如图一所示，像果蝇这样的变态发育过程称为 。 (
22、2)果蝇体细胞内有4对染色体，其性别决定方式与人相似。据图二判断，该果蝇产生的生殖细胞的染色体组成是 。 (3)果蝇个体既有长翅的又有残翅的，这种同种生物同一性状的不同表现形式在遗传学上称为 。 (4)根据图三的杂交实验可知，子代个体中出现残翅果蝇的几率是 ，请在方框内写出其遗传图解(用A、a分别表示显、隐性基因)。,完全变态发育,3条X,相对性状,25%,分析：(1)果蝇的发育经过受精卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段，而且幼虫与成虫的差别明显，这样的发育过程叫完全变态发育。(2)由图二可知，该果蝇体细胞内的染色体组成分别是3对XX，这些染色体是成对存在的，因此，生殖细胞的染色体组成是3条X。 (4
23、)图中，亲代都是长翅，子代出现了残翅，表明残翅是隐性性状，长翅是显性性状，因此根据图的杂交实验可知，此亲代长翅果蝇的基因组成分别是Aa、Aa，遗传图解如图：从图中看出，子代个体中出现残翅果蝇的几率是25%。,32018武汉中考如图为豌豆杂交实验的遗传图解。下列叙述不正确的是( ),A豌豆的紫花和白花是一对相对性状 B花的紫色对于白色是显性性状 C子一代细胞中有来自双亲的基因 D子一代形成子二代过程中需要人工授粉,分析：豌豆的紫花和白花是一对相对性状；花的紫色对于白色是显性性状；子一代细胞中有来自双亲的基因；子一代形成子二代过程中需要自花传粉。,D,42018青岛中考下图是镰刀型细胞贫血症(基因
24、用A、a表示)和红绿色盲(色盲基因是隐性基因，色觉正常基因是显性基因，基因只位于X染色体上)的遗传系谱图。请分析回答下列问题。,(1)由图可知镰刀型细胞贫血症是 (填“显性”或“隐性”)性状，6号个体的基因组成是 ，其为杂合体的概率是 。若6号为杂合体，和7号个体婚配，其后代9号个体患镰刀型细胞贫血症的概率是 。 (2)镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀状，容易破裂导致贫血。如果7号个体通过输血使贫血症状消失，她与6号个体再生一个孩子，这个孩子与9号个体患病的概率 (填“相同”或“不相同”)，原因是 。 (3)由图可知8号个体的色盲基因来自于其父母中的 号个体；3号和4号个体再生一个 (填“男
25、孩”或“女孩”)，孩子的色觉一定正常。 (4)2018年我国启动“中国十万人基因组计划”，该项目的研究成果将为遗传病的治疗提供参考。从基因水平进行研究，可能根治红绿色盲等遗传病，这是因为 。,隐性,AA或Aa,2/3,50%,相同,遗传物质没有发生改变，属于不可遗传变异,4,女孩,可以进行基因治疗，改变遗传物质,分析：（1）镰刀型细胞贫血症和红绿色盲的致病基因都为隐性基因，遗传的规律为“无中生有”即亲代没有该遗传病后代出现了患者，或“有中生无”，即亲代都是患者，后代出现正常的。1、2号正常个体生出得病的5号个体，属于“无中生有”这一规律，由此可以判断出镰刀型细胞贫血症是隐性性状。5号个体的基因
26、组成一定为aa,这一对aa来自父母双方，父母都表现正常，则父母的基因组成均为Aa，6号个体为正常，所以其基因可能是AA或Aa两种情况，杂合体的概率占2/3。遗传图解如下：若6号为杂合体，和7号个体婚配，后代基因型比例为：Aa：aa=1：1，因此其后代9号个体患镰刀型细胞贫血症的概率是50%。遗传图解如下：,（2）如果7号个体通过输血使贫血症状消失，并没有改变遗传物质，因此她的基因组成依然是aa，她与6号个体再生一个孩子，这个孩子与9号个体患病的概率是相同的。 （3）色盲属于X性染色体隐性遗传病，8号个体的X染色体只能来自于母亲；3号基因组成为XBY，4号个体的基因组成为XBXb，生出的女孩从父亲处得到XB，因此一定是正常的。 （4）从基因水平进行研究，可能根治红绿色盲等遗传病，这是因为如果进行基因治疗，改变了患者的遗传物质，属于可遗传变异，后代就能得到正常的基因，从而根治根治红绿色盲等遗传病。,
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