
【知識(shí)點(diǎn)分析】
一.遺傳和變異現(xiàn)象
俗話說(shuō)“種瓜得瓜,種豆得豆”,生物體通過(guò)生殖產(chǎn)生子代,子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似,這種現(xiàn)象稱為遺傳。例如,某人的眼睛像父親、鼻子像母親,這就是遺傳現(xiàn)象。那么,具有遺傳相似性的生物個(gè)體間是否存在性狀差異呢?
人體的性狀表
不同的生物個(gè)體在性狀表現(xiàn)上總是存在著一定的差異,生物的子代只是與親代相似,絕不會(huì)與親代完全相同。這種子代與親代及子代不同個(gè)體間的性狀差異叫做變異。遺傳和變異都是普遍存在的生命現(xiàn)象。
二.遺傳物質(zhì)的傳遞
為什么生物體會(huì)表現(xiàn)出親子代性狀相似的遺傳現(xiàn)象呢?人們對(duì)此進(jìn)行了廣泛的研究。17世紀(jì)時(shí),有學(xué)者認(rèn)為在人的精子或卵子中有父母性狀的縮影,使得由受精卵發(fā)育成的子代個(gè)體具備了雙親的遺傳性狀。然而,隨著顯微鏡的發(fā)明,人們并沒(méi)有在人的精子或卵子中發(fā)現(xiàn)絲毫人的形象。但是,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在生物體代代相傳的過(guò)程中,親代與子代生物體細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)量和種類卻保持著高度的穩(wěn)定性,同一物種的不同生物個(gè)體間,細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類幾乎完全相同,性狀也很相似;不同物種的生物個(gè)體間,細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類有一定差異,性狀也有較大差異。由此推測(cè):染色體與生物遺傳現(xiàn)象有關(guān)。
這種推測(cè)已被一些事實(shí)所證實(shí),例如,有的生姐妹是由同一個(gè)受精卵發(fā)育而成的,其細(xì)胞中染色體所含的基因完全相同,因此,其性狀也極其相似。
隨著科學(xué)的發(fā)展,人們認(rèn)識(shí)到染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,通過(guò)一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證明了DA是決定生物體遺傳性狀的遺傳物質(zhì)。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 同卵雙胞胎
1953年,美國(guó)科學(xué)家沃森和英國(guó)科學(xué)家克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型從圖中可以看到,DNA分子是長(zhǎng)而相互纏繞的雙鏈結(jié)構(gòu),整個(gè)模型活像一個(gè)雙螺旋上升的樓梯,梯子兩邊的“扶手”是由磷酸和脫氧核糖相間連接而成的,中間的“踏腳”是分別連在兩邊脫氧核糖分子上的兩個(gè)堿基。脫氧核糖、堿基和磷酸組成了DA分子的基本單位——脫氧核苷酸。
現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為,DA分子上一些特定的片段包含著遺傳信息,能控制生物體的性狀特征,如人的膚色、色覺(jué),花的形狀等。我們把這些起遺傳作用的DNA片段稱為基因。在一個(gè)DNA分子上有成百上千個(gè)基因存在。生物個(gè)體能通過(guò)精子或卵子將自身的基因傳遞給子代,子代具備了父母雙親的基因,所以表現(xiàn)出與雙親相似的遺傳性狀,但與雙親中的任何一方又不會(huì)完全相同。
經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),構(gòu)成大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)DA具有相同的基本結(jié)構(gòu),生物體內(nèi)的基因是可以改變的,而基因的改變往往會(huì)導(dǎo)致生物體性狀的變化,如白化病患者不能合成黑色素,就是因細(xì)胞內(nèi)控制黑色素合成的基因發(fā)生變異而引起的。
三.進(jìn)化理論的發(fā)展
同一物種不同個(gè)體細(xì)胞內(nèi)的基因組成是有差異的(如我們每個(gè)人細(xì)胞中的基因組成存在一定的差異),相對(duì)應(yīng)的,每個(gè)人表現(xiàn)出的性狀也有所不同,所以,同一物種的生物群體中存在著多種多樣的基因。在代代相傳的種族繁衍過(guò)程中,這些基因從親代傳遞到子代并保持著相對(duì)的穩(wěn)定性,同時(shí)也發(fā)生著某些變異。通過(guò)定量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,生物群體中不同的基因傳遞給子代的機(jī)會(huì)是有差異的,某些基因所控制的生物性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng),則這些基因在子代的生物群體中會(huì)越來(lái)越多;反之,某些基因所控制的生物性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較弱,則這些基因在子代的生物群體中會(huì)越來(lái)越少。這說(shuō)明親代的基因在傳遞給子代的過(guò)程中也發(fā)生著“自然選擇”。
20世紀(jì)20年代后,隨著遺傳學(xué)研究的不斷深人,人們開(kāi)始從基因的角度來(lái)解釋生物進(jìn)化的原因,達(dá)爾文的進(jìn)化理論不斷地被修正、被改造,但至今還沒(méi)有任何新的理論能完全取代它。
四.育種與優(yōu)生
長(zhǎng)期以來(lái),人類利用人工選擇和雜交育種等方法逐漸改良動(dòng)物、植物的遺傳性狀,取得了巨大的成功。絕大多數(shù)家養(yǎng)動(dòng)物和栽培植物品種都是運(yùn)用一定的技術(shù)培育而成的。例如,我國(guó)20世紀(jì)50年代推廣的雜交玉米,大幅度提高了玉米產(chǎn)量。在畜牧業(yè)方面,人們將驢和馬交配,得到了比驢和馬更健壯有力的騾。這種雜交后代的生命力比雙親強(qiáng)的現(xiàn)象,叫做雜交優(yōu)勢(shì)。
隨著生物學(xué)的發(fā)展,人類對(duì)基因的理論和實(shí)踐研究也越來(lái)越深入。人們?cè)O(shè)想把一些優(yōu)良的基因組合起來(lái),從而改變生物的結(jié)構(gòu)和功能,改造生物品種或生產(chǎn)新的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。這種完全按照人的意愿重新組合基因的技術(shù)叫做基因工程。新興的基因工程提供了一種更直接改造動(dòng)物、植物遺傳物質(zhì)的技術(shù),利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),可使動(dòng)物、植物按照人類的要求定向產(chǎn)生新的性狀。
人體內(nèi)的許多蛋白質(zhì)都可以通過(guò)遺傳工程改造細(xì)菌來(lái)合成。以胰島素為例,人們能把人類胰島素基因經(jīng)一定的途徑轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中,這個(gè)細(xì)胞就具有了人類基因,由于細(xì)菌繁殖快,所以能在短時(shí)間內(nèi)合成大量的胰島素。
基因工程能把目的基因轉(zhuǎn)入西紅柿、小麥、大米、大豆等一些重要的作物中,使作物具有抗寒、抗蟲害、抗除草劑、耐鹽、抗旱等能力,改良果蔬的加工品質(zhì),提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量等,這也是基因工程的重要應(yīng)用領(lǐng)域?;蚬こ踢€能將基因轉(zhuǎn)人動(dòng)物體中,改造過(guò)的動(dòng)物可以為人類生產(chǎn)一些重要的藥物,如目前已經(jīng)成功地生產(chǎn)出血友病患者需要的凝血因子。由于轉(zhuǎn)基因工程發(fā)明和應(yīng)用的時(shí)間還不長(zhǎng),可能會(huì)有未預(yù)料到的風(fēng)險(xiǎn),科學(xué)家也有不同的看法。
選擇育種還存在一個(gè)問(wèn)題,我們無(wú)法控制所需要的基因一定會(huì)從親本傳給子代??寺【湍芙鉀Q這個(gè)問(wèn)題??寺〖夹g(shù)在植物、動(dòng)物和其他類型生物中已經(jīng)得到應(yīng)用。1997年,第一只克隆羊在英國(guó)誕生,此后,美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家相繼把牛、鼠、兔、猴等動(dòng)物克隆成功。我國(guó)已經(jīng)克隆出了牛、羊、兔等動(dòng)物。克隆植物的方法多種多樣,諸如細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、器官培養(yǎng)等。
對(duì)于植物,太空育種也是一種培育優(yōu)良新品種的途徑。太空育種即航天育種,是將種子搭乘衛(wèi)星或高空氣球送到太空,利用太空特殊的環(huán)境誘變作用,使種子產(chǎn)生變異,再返回地面培育作物新品種的育種新技術(shù)。太空育種具有有益的變異多、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病力強(qiáng)等特點(diǎn)。
有些人深受遺傳病的困擾,這類疾病都是由于人體內(nèi)DNA、基因或染色體發(fā)生變化而引起的。例如,在智力缺陷的兒童中,有一類叫先天愚型,患兒生長(zhǎng)遲緩,學(xué)會(huì)坐、立、走都很晚,智力低下,這種遺傳病就是由于患兒細(xì)胞中多了一條第21號(hào)染色體而引起的。
我國(guó)遺傳病的發(fā)病率很高。據(jù)專家估計(jì),患有各種先天性智力缺陷和生理缺陷的兒童約有1000萬(wàn)之多。因此,優(yōu)生學(xué)目前已引起各界人士的廣泛重視。所謂優(yōu)生學(xué),就是運(yùn)用遺傳學(xué)的原理和方法,防止有明顯遺傳缺陷的嬰兒出生,以改善人口質(zhì)量。為了提高人口的遺傳素質(zhì),我國(guó)還制定了一些優(yōu)生法規(guī),如禁止近親婚配等。
直系血親,指相互之間有血緣關(guān)系的上下各代親屬,如父母與子女、爺爺奶奶與孫子孫女等均為直系血親。兄弟姐妹則不屬于直系親屬。旁系血親即除直系血親以外的、與自己同出一源的血親。例如,自己與兄弟姐妹及伯叔姑、姨舅之間就屬旁系血親。近親指血統(tǒng)關(guān)系比較近的親戚,一般把直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親稱為近親,如表兄妹、堂兄妹等都是近親。
在近親結(jié)婚的夫婦所生的子女中,白化病、先天性聾啞等多種遺傳病的發(fā)病率較高。一般家庭的發(fā)病率為萬(wàn)分之一到百萬(wàn)分之一,而表兄妹婚配的家庭發(fā)病率比一般家庭要高6~60倍。因此,我國(guó)婚煙法規(guī)定,直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親禁止結(jié)婚。
【例題分析】
【例1】(2021·寧波期末)如圖是染色體和DNA的關(guān)系示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.圖中①是DNA,呈螺旋狀,②是蛋白質(zhì)
B.每條染色體上只有一個(gè)DNA,每個(gè)DNA上只有一個(gè)基因
C.每對(duì)染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方
D.體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在,生殖細(xì)胞中染色體成單存在
2.(2021·舟山期末)比較是研究生物進(jìn)化的最常用方法。6種生物與人的細(xì)胞色素的氨基酸組成的差異如圖,合理的推測(cè)是( )
A.向日葵與人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn) B.生物是不斷進(jìn)化的
C.果蠅在地球上出現(xiàn)早于酵母菌 D.黑猩猩與人類具有完全相同的基因組
3.(2022·舟山一模)如圖為甲、乙兩種細(xì)胞所含的染色體示意圖,此兩種細(xì)胞取自同一株開(kāi)花植物的正常細(xì)胞。根據(jù)此圖,推測(cè)此兩種細(xì)胞所屬的構(gòu)造,下列何者最合理?( )
A.甲:花粉,乙:花瓣B.甲:花瓣,乙:種子
C.甲:花托,乙:花粉D.甲:花粉,乙:胚珠
4.(2022·臺(tái)州期末)如圖是染色體、DNA和基因之間的層次關(guān)系圖,有下列敘述:①染色體的數(shù)目和基因的數(shù)目一樣多;②DNA 和基因共同組成染色體; ③一個(gè) DNA分子中含有一個(gè)基因; ④基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。其中錯(cuò)誤的一組是( )
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
5.(2022·浙江杭州一模)科研人員從一種海魚中獲得抗凍蛋白基因,將其轉(zhuǎn)入到番茄細(xì)胞中,獲得了抗凍的番茄品種。該過(guò)程主要應(yīng)用了( )
A.克隆技術(shù)B.轉(zhuǎn)基因技術(shù)
C.雜交技術(shù)D.太空育種技術(shù)
6.(2021·寧波期末)下列各項(xiàng)中屬于不可遺傳變異的是( )
A.大蒜在無(wú)光條件下長(zhǎng)成蒜黃 B.利用航天技術(shù)培育的太空南瓜
C.雙眼皮夫婦生下一個(gè)單眼皮的孩子 D.用雜交技術(shù)培育的高產(chǎn)抗倒伏小麥
7.(2022·杭州二模)下列關(guān)于遺傳與進(jìn)化的說(shuō)法中正確的是( )
A.凡是外界環(huán)境引起的變異都是可遺傳
B.“雜交”的后代常常具有比親代更優(yōu)良的性狀,這在科學(xué)上被稱為“雜交優(yōu)勢(shì)”
C.DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),它由染色體和蛋白質(zhì)組成
D.在有毒農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用下,農(nóng)田害蟲逐漸產(chǎn)生了抗藥性變異
8.(2021·溫州二模)2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩位女科學(xué)家,她們共同發(fā)現(xiàn)了“基因剪刀”——CRISPR/Cs9酶。Cs9酶就像一把能夠切割DNA鏈的分子剪刀,一旦它在特定位點(diǎn)切割DNA,就可以進(jìn)行插入和編輯基因,從而可以精確地改變DNA序列。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.Cs9酶離開(kāi)生物體一段時(shí)間后仍有活性
B.轉(zhuǎn)基因技術(shù)也利用了基因切割和基因重組
C.基因是DNA分子上的一個(gè)或幾個(gè)遺傳片段
D.一個(gè)DNA分子被切割后變成兩個(gè)DNA分子
9.(2021·金華期末)法國(guó)科學(xué)家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶和美國(guó)科學(xué)家詹妮弗·杜德納因“魔剪”CRISPR/Cas9技術(shù)而獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。“魔剪”技術(shù)可以在生物體基因組中插入、刪除、修改或替換特定基因片段,從而治療疾病、延長(zhǎng)壽命,正在為新的癌癥療法做出貢獻(xiàn)。下列有關(guān)基因的敘述正確的是( )
A.一個(gè)DNA分子中只含有一個(gè)基因
B.同種生物體內(nèi)的基因都是一樣的
C.基因是控制生物性狀的DNA片段
D.DNA和基因共同組成染色體
10.(2021·嘉興)下列關(guān)于遺傳與進(jìn)化的說(shuō)法中正確的是( )
A.凡是外界環(huán)境引起的變異都不可遺傳
B.DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),它由染色體和蛋白質(zhì)組成
C.“雜交”的后代常常具有比親代更優(yōu)良的性狀,這在科學(xué)上被稱為“雜交優(yōu)勢(shì)”
D.在有毒農(nóng)藥的長(zhǎng)期作用下,農(nóng)田害蟲逐漸產(chǎn)生了抗藥性
11.(2021·麗水期末)隨著科學(xué)高速發(fā)展,新成就層出不窮,科學(xué)家試圖在實(shí)驗(yàn)室克隆出上世紀(jì)70年代前已滅絕的袋狼,但計(jì)劃失敗,因?yàn)閺倪@些動(dòng)物殘骸上獲取的DNA已遭到某種程度的破壞成為“碎片”,目前還沒(méi)有能力將這些決定著袋狼性狀特征的“碎片”組合成完整的DNA.你認(rèn)為這些“碎片”是( )
A.基因B.染色體C.蛋白質(zhì)D.細(xì)胞核
12.20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了一種新興的生物技術(shù)基因工程,實(shí)施該工程最終目的是( )
定向提取生物的DNA分子
B.定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工剪切
C.在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造
D.定向地改造生物的遺傳性狀
13.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在育種、醫(yī)藥等方面應(yīng)用廣泛,下列研究應(yīng)用了該技術(shù)的是( )
A.把人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌,得到了能生產(chǎn)人胰島素的“工程菌”
B.將紫羅蘭的葉片在人工配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng),使其發(fā)育成完整植株
C.袁隆平通過(guò)雜交、篩選等過(guò)程選育出耐鹽堿海水稻
D.通過(guò)返回式飛船搭載種子的方式培育出太空番茄
14遺傳學(xué)家麥克林托克發(fā)現(xiàn),單個(gè)的基因竟然會(huì)“跳舞”,即從染色體的一個(gè)位置跳至另一個(gè)位置,甚至從一條染色體跳到另一條染色體上,然后可能就在那里“安家”了。這種能跳動(dòng)的基因可以被稱為“轉(zhuǎn)座子”。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B.“轉(zhuǎn)座子”與生物的性狀無(wú)關(guān)
C.由基因跳動(dòng)引起的變異是不可遺傳的變異 D.“轉(zhuǎn)座子”中不含遺傳信息
15.(臺(tái)州一模)水果之王榴蓮又臭又香,讓人又恨又愛(ài)。下列有關(guān)榴蓮說(shuō)法不正確的是( )
A.濃郁的“臭味”這種性狀是由基因決定的 B.榴蓮殼是由子房中的胚珠發(fā)育而來(lái)
C.通過(guò)嫁接來(lái)繁殖,可以保持榴蓮的優(yōu)良性狀 D.通過(guò)種子來(lái)繁殖屬于有性生殖
16.(衢州三模)浙江余姚素有“楊梅之鄉(xiāng)”的美譽(yù),楊梅主要有西山楊梅和東山楊梅兩個(gè)品種,其區(qū)別主要是果肉顏色不同,西山楊梅的果肉是黑色的,東山楊梅的果肉是白色的,這種性狀是由______所決定的。楊梅味甜多汁,它是由花的結(jié)構(gòu)中的______發(fā)育而來(lái)的。
17.(紹興一模)國(guó)慶70周年之際,“雜交水稻之父”袁隆平院士被授予“共和國(guó)勛章”。袁隆平一生致力于雜交水稻研究,過(guò)去40年間實(shí)現(xiàn)了稻谷增產(chǎn)8.5億噸,確保了國(guó)家的糧食安全。水稻對(duì)鹽度變化極為敏感,常規(guī)水稻在鹽、堿環(huán)境無(wú)法生長(zhǎng)。近年來(lái),由袁隆平院士致力于“海水稻”研發(fā),并取得畝產(chǎn)300kg以上的舉世矚目成果。
(1)雜交水稻繁殖屬于______(選填“有性”或“無(wú)性”)生殖;
(2)耐鹽堿水稻的根毛細(xì)胞細(xì)胞液濃度一定______(選填“小于”、“等于”或“大于”)普通水稻的細(xì)胞液濃度;
(3)在耐鹽堿水稻研究過(guò)程中,研究組成員從大量的普通水稻中確認(rèn)了25個(gè)參試品種,然后又從25個(gè)參試品種中篩選出9個(gè)耐鹽堿品種。這9個(gè)耐鹽堿品種是普通水稻的遺傳物質(zhì)發(fā)生______的結(jié)果。
18.動(dòng)物或植物細(xì)胞的細(xì)胞核中含有一定數(shù)量的染色體,如圖表示染色體的結(jié)構(gòu)和組成成分。請(qǐng)分析回答:
(1)從圖中可以看出,構(gòu)成染色體的主要成分是______和__________。一般來(lái)說(shuō),一條染色體上含有_______個(gè)DNA分子,一個(gè)DNA分子上含有_______________個(gè)基因。
(2)人的體細(xì)胞中含有______對(duì)染色體,這些成對(duì)的染色體,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方。男性的一對(duì)染色體是X和Y,其中來(lái)自母方的一條性染色體是_____。
(3)染色體上的基因是控制生物性狀的基本遺傳單位,它通過(guò)指導(dǎo)_____________的合成來(lái)表達(dá)遺傳信息,從而控制生物的性狀。但基因并不能控制生物體的全部生命活動(dòng),有很多性狀是遺傳物質(zhì)和__________共同作用的結(jié)果。
(4)一個(gè)精子與一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵,若在發(fā)育初期分裂成兩個(gè)胚胎,進(jìn)而發(fā)育成兩個(gè)個(gè)體,就會(huì)產(chǎn)生同卵雙生的雙胞胎,這樣的雙胞胎性別相同,長(zhǎng)得幾乎一模一樣,主要原因是______。
19.(2022·寧波二模)“陽(yáng)光玫瑰" 葡萄具有果實(shí)飽滿、果肉甜美、氣味芳香等優(yōu)點(diǎn)。種植“陽(yáng)光玫瑰”需要及時(shí)疏花疏果,否則會(huì)導(dǎo)致果實(shí)偏小、甜度不足等。請(qǐng)分析回答:
(1)“陽(yáng)光玫瑰”果肉甜美、氣味芳香等性狀是由___________決定的。
(2)沒(méi)有及時(shí)疏花疏果造成葡荀拉偏小,這種變異屬于___________(選填“可遺傳的變異”或“不遺傳的變異”)
20.(2022·金華期末)2016年初,世界上首位利用“三合一”胚胎技術(shù)培育的嬰兒誕生,被稱為“三親嬰兒”。具體培育技術(shù)路線過(guò)程如圖。請(qǐng)根據(jù)“三親嬰兒”的培育過(guò)程回答:
(1)“三親嬰兒”的生殖方式屬于______生殖(填“有性”或“無(wú)性”)。
(2)“三親嬰兒”的生物性狀由DNA分子上的______控制。
21.(2021·湖州期中)海芋是西雙版納熱帶雨林中常見(jiàn)的一種植物,其葉片被昆蟲咬時(shí),莖中的毒素會(huì)輸送到創(chuàng)口處以毒殺昆蟲。有一種小葉甲(如圖甲)會(huì)采取畫圓充饑的方法來(lái)取食海芋葉。它以自身作圓規(guī)分三次畫圓(如圖乙)。第一次在葉片表面上劃出一條很淺的印痕,這不會(huì)引起海芋葉片的警覺(jué);第二次將葉表皮上的角質(zhì)層割裂;第三次劃得更深一些以阻止毒素輸送。小葉甲與海芋彼此影響,相互制約,共同進(jìn)化。
(1)根據(jù)文中信息判斷,對(duì)小葉甲畫圓充饑的過(guò)程及結(jié)果的理解合理的是______
A.第二次畫圓破壞了葉肉細(xì)胞 B.海芋的“警覺(jué)”是對(duì)昆蟲咬葉的條件反射
C.第三次畫圓切斷了輸導(dǎo)組織 D.海芋與小葉甲共同進(jìn)化是自然選擇的結(jié)果
(2)小葉甲的后代中會(huì)出現(xiàn)“畫圓充饑”本領(lǐng)更強(qiáng)的個(gè)體,海芋的后代中也會(huì)出現(xiàn)防御能力更強(qiáng)的個(gè)體,在遺傳學(xué)中這種現(xiàn)象稱為_(kāi)_____
22.香蕉是深受人們喜愛(ài)的水果,然而近期香蕉卻遇到了危機(jī)。據(jù)報(bào)道,一種名為“TR4”的尖孢鐮刀真菌出現(xiàn)在了全球香蕉的主產(chǎn)區(qū)——拉丁美洲。TR4會(huì)導(dǎo)致香蕉枯萎病,且能長(zhǎng)時(shí)間存活于土壤中,控制它的蔓延相當(dāng)困難。研究人員從馬六甲小果野蕉的植株內(nèi),提取出對(duì)該病菌有天然抵抗力的基因,并將其植入人工栽培的香蕉品種。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),新的香蕉品種對(duì)枯萎病感染率均顯著降低。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)TR4的生殖方式為_(kāi)_____(填“有性生殖”或“無(wú)性生殖”)。
(2)同一品種的香蕉品質(zhì)穩(wěn)定的原因是每個(gè)個(gè)體細(xì)胞內(nèi)控制它性狀的______一致。
(3)利用野生香蕉的抗病基因可增強(qiáng)人工栽培香蕉的抗病性,給我們的啟示是,在人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻不忘保護(hù)______。
A.遺傳多樣性B.物種多樣性C.生態(tài)系統(tǒng)多樣性
浙教版九年級(jí)下冊(cè)第一章第5節(jié)
遺傳與進(jìn)化
【知識(shí)點(diǎn)分析】
一.遺傳和變異現(xiàn)象
俗話說(shuō)“種瓜得瓜,種豆得豆”,生物體通過(guò)生殖產(chǎn)生子代,子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似,這種現(xiàn)象稱為遺傳。例如,某人的眼睛像父親、鼻子像母親,這就是遺傳現(xiàn)象。那么,具有遺傳相似性的生物個(gè)體間是否存在性狀差異呢?
人體的性狀表
不同的生物個(gè)體在性狀表現(xiàn)上總是存在著一定的差異,生物的子代只是與親代相似,絕不會(huì)與親代完全相同。這種子代與親代及子代不同個(gè)體間的性狀差異叫做變異。遺傳和變異都是普遍存在的生命現(xiàn)象。
二.遺傳物質(zhì)的傳遞
為什么生物體會(huì)表現(xiàn)出親子代性狀相似的遺傳現(xiàn)象呢?人們對(duì)此進(jìn)行了廣泛的研究。17世紀(jì)時(shí),有學(xué)者認(rèn)為在人的精子或卵子中有父母性狀的縮影,使得由受精卵發(fā)育成的子代個(gè)體具備了雙親的遺傳性狀。然而,隨著顯微鏡的發(fā)明,人們并沒(méi)有在人的精子或卵子中發(fā)現(xiàn)絲毫人的形象。但是,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在生物體代代相傳的過(guò)程中,親代與子代生物體細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)量和種類卻保持著高度的穩(wěn)定性,同一物種的不同生物個(gè)體間,細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類幾乎完全相同,性狀也很相似;不同物種的生物個(gè)體間,細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類有一定差異,性狀也有較大差異。由此推測(cè):染色體與生物遺傳現(xiàn)象有關(guān)。
這種推測(cè)已被一些事實(shí)所證實(shí),例如,有的生姐妹是由同一個(gè)受精卵發(fā)育而成的,其細(xì)胞中染色體所含的基因完全相同,因此,其性狀也極其相似。
隨著科學(xué)的發(fā)展,人們認(rèn)識(shí)到染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,通過(guò)一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證明了DA是決定生物體遺傳性狀的遺傳物質(zhì)。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 同卵雙胞胎
1953年,美國(guó)科學(xué)家沃森和英國(guó)科學(xué)家克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型從圖中可以看到,DNA分子是長(zhǎng)而相互纏繞的雙鏈結(jié)構(gòu),整個(gè)模型活像一個(gè)雙螺旋上升的樓梯,梯子兩邊的“扶手”是由磷酸和脫氧核糖相間連接而成的,中間的“踏腳”是分別連在兩邊脫氧核糖分子上的兩個(gè)堿基。脫氧核糖、堿基和磷酸組成了DA分子的基本單位——脫氧核苷酸。
現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為,DA分子上一些特定的片段包含著遺傳信息,能控制生物體的性狀特征,如人的膚色、色覺(jué),花的形狀等。我們把這些起遺傳作用的DNA片段稱為基因。在一個(gè)DNA分子上有成百上千個(gè)基因存在。生物個(gè)體能通過(guò)精子或卵子將自身的基因傳遞給子代,子代具備了父母雙親的基因,所以表現(xiàn)出與雙親相似的遺傳性狀,但與雙親中的任何一方又不會(huì)完全相同。
經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),構(gòu)成大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)DA具有相同的基本結(jié)構(gòu),生物體內(nèi)的基因是可以改變的,而基因的改變往往會(huì)導(dǎo)致生物體性狀的變化,如白化病患者不能合成黑色素,就是因細(xì)胞內(nèi)控制黑色素合成的基因發(fā)生變異而引起的。
三.進(jìn)化理論的發(fā)展
同一物種不同個(gè)體細(xì)胞內(nèi)的基因組成是有差異的(如我們每個(gè)人細(xì)胞中的基因組成存在一定的差異),相對(duì)應(yīng)的,每個(gè)人表現(xiàn)出的性狀也有所不同,所以,同一物種的生物群體中存在著多種多樣的基因。在代代相傳的種族繁衍過(guò)程中,這些基因從親代傳遞到子代并保持著相對(duì)的穩(wěn)定性,同時(shí)也發(fā)生著某些變異。通過(guò)定量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,生物群體中不同的基因傳遞給子代的機(jī)會(huì)是有差異的,某些基因所控制的生物性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng),則這些基因在子代的生物群體中會(huì)越來(lái)越多;反之,某些基因所控制的生物性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較弱,則這些基因在子代的生物群體中會(huì)越來(lái)越少。這說(shuō)明親代的基因在傳遞給子代的過(guò)程中也發(fā)生著“自然選擇”。
20世紀(jì)20年代后,隨著遺傳學(xué)研究的不斷深人,人們開(kāi)始從基因的角度來(lái)解釋生物進(jìn)化的原因,達(dá)爾文的進(jìn)化理論不斷地被修正、被改造,但至今還沒(méi)有任何新的理論能完全取代它。
四.育種與優(yōu)生
長(zhǎng)期以來(lái),人類利用人工選擇和雜交育種等方法逐漸改良動(dòng)物、植物的遺傳性狀,取得了巨大的成功。絕大多數(shù)家養(yǎng)動(dòng)物和栽培植物品種都是運(yùn)用一定的技術(shù)培育而成的。例如,我國(guó)20世紀(jì)50年代推廣的雜交玉米,大幅度提高了玉米產(chǎn)量。在畜牧業(yè)方面,人們將驢和馬交配,得到了比驢和馬更健壯有力的騾。這種雜交后代的生命力比雙親強(qiáng)的現(xiàn)象,叫做雜交優(yōu)勢(shì)。
隨著生物學(xué)的發(fā)展,人類對(duì)基因的理論和實(shí)踐研究也越來(lái)越深入。人們?cè)O(shè)想把一些優(yōu)良的基因組合起來(lái),從而改變生物的結(jié)構(gòu)和功能,改造生物品種或生產(chǎn)新的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。這種完全按照人的意愿重新組合基因的技術(shù)叫做基因工程。新興的基因工程提供了一種更直接改造動(dòng)物、植物遺傳物質(zhì)的技術(shù),利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),可使動(dòng)物、植物按照人類的要求定向產(chǎn)生新的性狀。
人體內(nèi)的許多蛋白質(zhì)都可以通過(guò)遺傳工程改造細(xì)菌來(lái)合成。以胰島素為例,人們能把人類胰島素基因經(jīng)一定的途徑轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中,這個(gè)細(xì)胞就具有了人類基因,由于細(xì)菌繁殖快,所以能在短時(shí)間內(nèi)合成大量的胰島素。
基因工程能把目的基因轉(zhuǎn)入西紅柿、小麥、大米、大豆等一些重要的作物中,使作物具有抗寒、抗蟲害、抗除草劑、耐鹽、抗旱等能力,改良果蔬的加工品質(zhì),提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量等,這也是基因工程的重要應(yīng)用領(lǐng)域?;蚬こ踢€能將基因轉(zhuǎn)人動(dòng)物體中,改造過(guò)的動(dòng)物可以為人類生產(chǎn)一些重要的藥物,如目前已經(jīng)成功地生產(chǎn)出血友病患者需要的凝血因子。由于轉(zhuǎn)基因工程發(fā)明和應(yīng)用的時(shí)間還不長(zhǎng),可能會(huì)有未預(yù)料到的風(fēng)險(xiǎn),科學(xué)家也有不同的看法。
選擇育種還存在一個(gè)問(wèn)題,我們無(wú)法控制所需要的基因一定會(huì)從親本傳給子代??寺【湍芙鉀Q這個(gè)問(wèn)題??寺〖夹g(shù)在植物、動(dòng)物和其他類型生物中已經(jīng)得到應(yīng)用。1997年,第一只克隆羊在英國(guó)誕生,此后,美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家相繼把牛、鼠、兔、猴等動(dòng)物克隆成功。我國(guó)已經(jīng)克隆出了牛、羊、兔等動(dòng)物。克隆植物的方法多種多樣,諸如細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、器官培養(yǎng)等。
對(duì)于植物,太空育種也是一種培育優(yōu)良新品種的途徑。太空育種即航天育種,是將種子搭乘衛(wèi)星或高空氣球送到太空,利用太空特殊的環(huán)境誘變作用,使種子產(chǎn)生變異,再返回地面培育作物新品種的育種新技術(shù)。太空育種具有有益的變異多、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病力強(qiáng)等特點(diǎn)。
有些人深受遺傳病的困擾,這類疾病都是由于人體內(nèi)DNA、基因或染色體發(fā)生變化而引起的。例如,在智力缺陷的兒童中,有一類叫先天愚型,患兒生長(zhǎng)遲緩,學(xué)會(huì)坐、立、走都很晚,智力低下,這種遺傳病就是由于患兒細(xì)胞中多了一條第21號(hào)染色體而引起的。
我國(guó)遺傳病的發(fā)病率很高。據(jù)專家估計(jì),患有各種先天性智力缺陷和生理缺陷的兒童約有1000萬(wàn)之多。因此,優(yōu)生學(xué)目前已引起各界人士的廣泛重視。所謂優(yōu)生學(xué),就是運(yùn)用遺傳學(xué)的原理和方法,防止有明顯遺傳缺陷的嬰兒出生,以改善人口質(zhì)量。為了提高人口的遺傳素質(zhì),我國(guó)還制定了一些優(yōu)生法規(guī),如禁止近親婚配等。
直系血親,指相互之間有血緣關(guān)系的上下各代親屬,如父母與子女、爺爺奶奶與孫子孫女等均為直系血親。兄弟姐妹則不屬于直系親屬。旁系血親即除直系血親以外的、與自己同出一源的血親。例如,自己與兄弟姐妹及伯叔姑、姨舅之間就屬旁系血親。近親指血統(tǒng)關(guān)系比較近的親戚,一般把直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親稱為近親,如表兄妹、堂兄妹等都是近親。
在近親結(jié)婚的夫婦所生的子女中,白化病、先天性聾啞等多種遺傳病的發(fā)病率較高。一般家庭的發(fā)病率為萬(wàn)分之一到百萬(wàn)分之一,而表兄妹婚配的家庭發(fā)病率比一般家庭要高6~60倍。因此,我國(guó)婚煙法規(guī)定,直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親禁止結(jié)婚。
【例題分析】
【例1】(2021·寧波期末)如圖是染色體和DNA的關(guān)系示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.圖中①是DNA,呈螺旋狀,②是蛋白質(zhì)
B.每條染色體上只有一個(gè)DNA,每個(gè)DNA上只有一個(gè)基因
C.每對(duì)染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方
D.體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在,生殖細(xì)胞中染色體成單存在
【答案】B
【解析】A.圖中①是DNA,呈螺旋狀,②是蛋白質(zhì),故A正確。
B.每條染色體上只有一個(gè)DNA,每個(gè)DNA上有許多個(gè)基因,故B錯(cuò)誤。
C.每對(duì)染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方,故C正確。
D.每一種生物細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和數(shù)目都是一定的,如人的染色體是23對(duì),水稻的是12對(duì);生物體細(xì)胞中的染色體和基因是成對(duì)存在的。在形成生殖細(xì)胞的過(guò)程中,進(jìn)行一種特殊方式的細(xì)胞分裂,成對(duì)的染色體和基因要兩兩分開(kāi),分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中,即生殖細(xì)胞中的染色體和基因是成單存在的。通過(guò)受精作用,精子與卵細(xì)胞相融合,受精卵中的染色體一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方,所以受精卵中的染色體和基因也是成對(duì)存,而在生殖細(xì)胞中染色體和基因是成單存在,故D正確。
2.(2021·舟山期末)比較是研究生物進(jìn)化的最常用方法。6種生物與人的細(xì)胞色素的氨基酸組成的差異如圖,合理的推測(cè)是( )
A.向日葵與人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn) B.生物是不斷進(jìn)化的
C.果蠅在地球上出現(xiàn)早于酵母菌 D.黑猩猩與人類具有完全相同的基因組
【答案】B
【解析】A.差異氨基酸數(shù)目越多,兩者親緣關(guān)系越遠(yuǎn),所以酵母菌與人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn),故A錯(cuò)誤。
B.由圖可知,氨基酸差異數(shù)目,隨著生物的復(fù)雜程度的增加而逐漸減少,說(shuō)明生物是在不斷進(jìn)化的,故B正確。
C.果蠅與人的氨基酸差異數(shù)目比酵母菌的差異數(shù)目少,所以酵母菌出現(xiàn)的更早,故C錯(cuò)誤。
D.該圖只是比較了細(xì)胞色素的氨基酸差異,不能說(shuō)明黑猩猩與人類具有完全相同的基因組,
3.(2022·舟山一模)如圖為甲、乙兩種細(xì)胞所含的染色體示意圖,此兩種細(xì)胞取自同一株開(kāi)花植物的正常細(xì)胞。根據(jù)此圖,推測(cè)此兩種細(xì)胞所屬的構(gòu)造,下列何者最合理?( )
A.甲:花粉,乙:花瓣B.甲:花瓣,乙:種子
C.甲:花托,乙:花粉D.甲:花粉,乙:胚珠
【答案】C
【解析】在生物的體細(xì)胞中,染色體是成對(duì)存在的,在形成生殖細(xì)胞的過(guò)程中,成對(duì)的染色體分開(kāi),每對(duì)染色體中的一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞中,圖甲具有成對(duì)的基因,表示體細(xì)胞,乙不具有成對(duì)的基因,表示生殖細(xì)胞,可見(jiàn)C正確。
4.(2022·臺(tái)州期末)如圖是染色體、DNA和基因之間的層次關(guān)系圖,有下列敘述:①染色體的數(shù)目和基因的數(shù)目一樣多;②DNA 和基因共同組成染色體; ③一個(gè) DNA分子中含有一個(gè)基因; ④基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。其中錯(cuò)誤的一組是( )
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
【答案】A
【解析】①染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,DNA上有數(shù)萬(wàn)個(gè)基因,①錯(cuò)誤。
②染色體是由DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成,DNA是遺傳信息的載體,②錯(cuò)誤。
③基因決定生物的性狀。一條染色體有一個(gè)DNA分子組成,一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因,③錯(cuò)誤。
④DNA分子上具有特定遺傳信息、能夠決定生物的某一性狀的片段叫做基因,因此,基因是包含遺傳信息的DNA片段,④正確??梢?jiàn)A符合題意。
5.(2022·浙江杭州一模)科研人員從一種海魚中獲得抗凍蛋白基因,將其轉(zhuǎn)入到番茄細(xì)胞中,獲得了抗凍的番茄品種。該過(guò)程主要應(yīng)用了( )
A.克隆技術(shù)B.轉(zhuǎn)基因技術(shù)
C.雜交技術(shù)D.太空育種技術(shù)
【答案】B
【解析】科研人員將從一種海魚中獲得抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入到番茄細(xì)胞中,使番茄獲得了抗凍蛋白基因,得到了抗凍的番茄品種,從而使普通番茄具有了抗凍的性狀,利用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
6.(2021·寧波期末)下列各項(xiàng)中屬于不可遺傳變異的是( )
A.大蒜在無(wú)光條件下長(zhǎng)成蒜黃 B.利用航天技術(shù)培育的太空南瓜
C.雙眼皮夫婦生下一個(gè)單眼皮的孩子 D.用雜交技術(shù)培育的高產(chǎn)抗倒伏小麥
【答案】A
【解析】大蒜在無(wú)光條件下,長(zhǎng)成蒜黃,屬于不可遺傳的變異,由環(huán)境改變引起的變異,是不遺傳的變異,不能遺傳給后代。利用航天技術(shù)培育的太空南瓜,雙眼皮夫婦生下一個(gè)單眼皮的孩子,用雜交技術(shù)培育的高產(chǎn)抗倒伏小麥,都屬于可遺傳的變異,因?yàn)檫z傳物質(zhì)改變引起,可以遺傳給后代,A正確。
7.(2022·杭州二模)下列關(guān)于遺傳與進(jìn)化的說(shuō)法中正確的是( )
A.凡是外界環(huán)境引起的變異都是可遺傳
B.“雜交”的后代常常具有比親代更優(yōu)良的性狀,這在科學(xué)上被稱為“雜交優(yōu)勢(shì)”
C.DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),它由染色體和蛋白質(zhì)組成
D.在有毒農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用下,農(nóng)田害蟲逐漸產(chǎn)生了抗藥性變異
【答案】B
【解析】A.如果外界環(huán)境的變化使生物的基因發(fā)生了改變,從而導(dǎo)致生物出現(xiàn)變異,如核輻射等,這種由環(huán)境引起的變異也可能會(huì)遺傳給后代,故A錯(cuò)誤。
B.“雜交可能具有原來(lái)兩個(gè)親代的優(yōu)良性狀,這是因?yàn)殡s交的新個(gè)體是來(lái)自兩個(gè)不同的親代,且雜交時(shí)控制不同性狀的基因發(fā)生了重新組合,使雜交的基因組成發(fā)生了改變,從而使原來(lái)表現(xiàn)在兩個(gè)不同親代的優(yōu)良性狀組合在一起,在雜交后代表現(xiàn)出來(lái),這在科學(xué)上被稱為“雜交優(yōu)勢(shì)”,故B正確。
C.染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,故C錯(cuò)誤。
D.在有毒農(nóng)藥的長(zhǎng)期作用下,抗藥性強(qiáng)昆蟲生存下來(lái),昆蟲本來(lái)就有抗藥性,故D錯(cuò)誤。
8.(2021·溫州二模)2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩位女科學(xué)家,她們共同發(fā)現(xiàn)了“基因剪刀”——CRISPR/Cs9酶。Cs9酶就像一把能夠切割DNA鏈的分子剪刀,一旦它在特定位點(diǎn)切割DNA,就可以進(jìn)行插入和編輯基因,從而可以精確地改變DNA序列。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.Cs9酶離開(kāi)生物體一段時(shí)間后仍有活性
B.轉(zhuǎn)基因技術(shù)也利用了基因切割和基因重組
C.基因是DNA分子上的一個(gè)或幾個(gè)遺傳片段
D.一個(gè)DNA分子被切割后變成兩個(gè)DNA分子
【答案】D
【解析】A.酶離開(kāi)生物體后,只要在適宜的條件下,也能保持活性,故A正確。
B.轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指人為將一種生物的一個(gè)或幾個(gè)已知功能基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)安家落戶,使該生物獲得新功能的一種技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)也利用了基因切割和基因重組,故B正確。
C.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,故C正確。
D.一個(gè)DNA分子被切割后變成兩個(gè)DNA片段,不能說(shuō)是DNA分子,故D錯(cuò)誤。
9.(2021·金華期末)法國(guó)科學(xué)家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶和美國(guó)科學(xué)家詹妮弗·杜德納因“魔剪”CRISPR/Cas9技術(shù)而獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?!澳Ъ簟奔夹g(shù)可以在生物體基因組中插入、刪除、修改或替換特定基因片段,從而治療疾病、延長(zhǎng)壽命,正在為新的癌癥療法做出貢獻(xiàn)。下列有關(guān)基因的敘述正確的是( )
A.一個(gè)DNA分子中只含有一個(gè)基因B.同種生物體內(nèi)的基因都是一樣的
C.基因是控制生物性狀的DNA片段D.DNA和基因共同組成染色體
【答案】C
【解析】A.DNA上具有特定遺傳效應(yīng)的片段叫做基因,一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因,故A錯(cuò)誤。
B.基因決定生物性狀,同種生物性狀各不相同,所以基因也不相同,故B錯(cuò)誤。
C.基因是控制生物性狀的DNA片段,故C正確。
D.DNA和蛋白質(zhì)組成染色體,基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,故D錯(cuò)誤。
10.(2021·嘉興)下列關(guān)于遺傳與進(jìn)化的說(shuō)法中正確的是( )
A.凡是外界環(huán)境引起的變異都不可遺傳
B.DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),它由染色體和蛋白質(zhì)組成
C.“雜交”的后代常常具有比親代更優(yōu)良的性狀,這在科學(xué)上被稱為“雜交優(yōu)勢(shì)”
D.在有毒農(nóng)藥的長(zhǎng)期作用下,農(nóng)田害蟲逐漸產(chǎn)生了抗藥性
【答案】C
【解析】A.由遺傳物質(zhì)所決定的變異能夠遺傳給后代,這樣的變異叫做遺傳的變異。由外界環(huán)境的影響而引起的變異,由于生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化,因而不能遺傳給后代,這樣的變異叫做不遺傳的變異。但如果外界環(huán)境的變化使生物的基因發(fā)生了改變,從而導(dǎo)致生物出現(xiàn)變異,如核輻射等,這種由環(huán)境引起的變異也可能會(huì)遺傳給后代,故A錯(cuò)誤。
B. DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),它由染色體和遺傳物質(zhì)組成,故B錯(cuò)誤。
C.雜交可能具有原來(lái)兩個(gè)親代的優(yōu)良性狀,這是因?yàn)殡s交的新個(gè)體是來(lái)自兩個(gè)不同的親代,且雜交時(shí)控制不同性狀的基因發(fā)生了重新組合,使雜交的基因組成發(fā)生了改變,從而使原來(lái)表現(xiàn)在兩個(gè)不同親代的優(yōu)良性狀組合在一起,在雜交后代表現(xiàn)出來(lái)。這在科學(xué)上被稱為“雜交優(yōu)勢(shì)”,故C正確。
D.在有毒農(nóng)藥的長(zhǎng)期作用下,抗藥性強(qiáng)昆蟲生存下來(lái),而不是農(nóng)藥的作用是昆蟲產(chǎn)生的抗藥性,故D錯(cuò)誤。
11.(2021·麗水期末)隨著科學(xué)高速發(fā)展,新成就層出不窮,科學(xué)家試圖在實(shí)驗(yàn)室克隆出上世紀(jì)70年代前已滅絕的袋狼,但計(jì)劃失敗,因?yàn)閺倪@些動(dòng)物殘骸上獲取的DNA已遭到某種程度的破壞成為“碎片”,目前還沒(méi)有能力將這些決定著袋狼性狀特征的“碎片”組合成完整的DNA.你認(rèn)為這些“碎片”是( )
A.基因B.染色體C.蛋白質(zhì)D.細(xì)胞核
【答案】A
【解析】由分析知,染色體是由DNA和蛋白質(zhì)兩部分組成,DNA是主要的遺傳物質(zhì);一條染色體上包含一個(gè)DNA分子。一個(gè)DNA分子上包含有多個(gè)基因,基因是DNA上具有特定遺傳信息的遺傳片段。題干中說(shuō)動(dòng)物殘骸上獲取的DNA已遭到某種程度的破壞成為“碎片”,因?yàn)镈NA上決定生物性狀的小單位叫基因,因此這些“碎片”是基因。
12.20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了一種新興的生物技術(shù)基因工程,實(shí)施該工程最終目的是( )
A.定向提取生物的DNA分子 B.定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工剪切
C.在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造 D.定向地改造生物的遺傳性狀
【答案】D
【解析】基因工程的核心技術(shù)是DNA重組技術(shù),即利用供體生物的遺傳物質(zhì),或人工合成的基因,經(jīng)過(guò)體外切割后與適當(dāng)?shù)妮d體連接起來(lái),形成重組DNA分子,然后將重組DNA分子導(dǎo)入到受體細(xì)胞或受體生物構(gòu)建轉(zhuǎn)基因生物,該種生物就可以按人類事先設(shè)計(jì)好的藍(lán)圖表現(xiàn)出另外一種生物的某種性狀。 因此基因工程的最終目的是定向地改造生物的遺傳性狀。綜上所述,ABC不符合題意,D符合題意。
13.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在育種、醫(yī)藥等方面應(yīng)用廣泛,下列研究應(yīng)用了該技術(shù)的是( )
A.把人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌,得到了能生產(chǎn)人胰島素的“工程菌”
B.將紫羅蘭的葉片在人工配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng),使其發(fā)育成完整植株
C.袁隆平通過(guò)雜交、篩選等過(guò)程選育出耐鹽堿海水稻
D.通過(guò)返回式飛船搭載種子的方式培育出太空番茄
【答案】A
【解析】A.把控制合成胰島素的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌生產(chǎn)出胰島素的原理是基因重組,屬于基因工程,運(yùn)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù),故A符合題意;
B.將紫羅蘭的葉片在人工配置的培養(yǎng)基上培養(yǎng),使其發(fā)育成完整植株,屬于植物組織培養(yǎng),故B不符合題意;
C.袁隆平院士培育的雜交水稻是利用了不同水稻的基因不同,通過(guò)有性生殖進(jìn)行自然的隨機(jī)的基因重組,然后通過(guò)人工選擇培育形成的新品種,屬于雜交育種,不屬于基因工程,故C不符合題意;
D.我國(guó)科學(xué)家通過(guò)返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空番茄,屬于改變生物的基因進(jìn)行育種,故D不符合題意。
14遺傳學(xué)家麥克林托克發(fā)現(xiàn),單個(gè)的基因竟然會(huì)“跳舞”,即從染色體的一個(gè)位置跳至另一個(gè)位置,甚至從一條染色體跳到另一條染色體上,然后可能就在那里“安家”了。這種能跳動(dòng)的基因可以被稱為“轉(zhuǎn)座子”。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B.“轉(zhuǎn)座子”與生物的性狀無(wú)關(guān)
C.由基因跳動(dòng)引起的變異是不可遺傳的變異 D.“轉(zhuǎn)座子”中不含遺傳信息
【答案】A
【解析】A. 染色體由蛋白質(zhì)和DNA組成,基因是DNA分子上的一個(gè)具有遺傳信息的片段,A正確。
B. 生物的性狀是由基因控制的,“轉(zhuǎn)座子”與生物的性狀有關(guān),B錯(cuò)誤。
C. 由基因跳動(dòng)引起的變異是由遺傳物質(zhì)引起的,屬于可遺傳的變異,C錯(cuò)誤。
D. 由題干可知,單個(gè)的基因竟然會(huì)“跳舞”,即從染色體的一個(gè)位置跳至另一個(gè)位置,甚至從一條染色體跳到另一條染色體上。染色體包含DNA和蛋白質(zhì),DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),可見(jiàn)“轉(zhuǎn)座子”中含有遺傳信息,D錯(cuò)誤。
15.(臺(tái)州一模)水果之王榴蓮又臭又香,讓人又恨又愛(ài)。下列有關(guān)榴蓮說(shuō)法不正確的是( )
A.濃郁的“臭味”這種性狀是由基因決定的 B.榴蓮殼是由子房中的胚珠發(fā)育而來(lái)
C.通過(guò)嫁接來(lái)繁殖,可以保持榴蓮的優(yōu)良性狀 D.通過(guò)種子來(lái)繁殖屬于有性生殖
【答案】B
【解析】A.生物的性狀都是由基因決定的,故A正確。
B.榴蓮殼是果皮,由子房壁發(fā)育形成的,故B錯(cuò)誤。
C.嫁接是無(wú)性生殖,無(wú)性生殖的優(yōu)點(diǎn)之一就是能夠保持親本的優(yōu)良性狀,故C正確。
D.種子是植物經(jīng)過(guò)受精后形成的,屬于有性生殖,故D正確。
16.(衢州三模)浙江余姚素有“楊梅之鄉(xiāng)”的美譽(yù),楊梅主要有西山楊梅和東山楊梅兩個(gè)品種,其區(qū)別主要是果肉顏色不同,西山楊梅的果肉是黑色的,東山楊梅的果肉是白色的,這種性狀是由______所決定的。楊梅味甜多汁,它是由花的結(jié)構(gòu)中的______發(fā)育而來(lái)的。
【答案】 基因 子房
【解析】基因控制性狀,楊梅有許多品種,西山楊梅的果肉是黑色的,東山楊梅的果肉是白色的,這種性狀是由基因來(lái)決定的。
一朵花經(jīng)過(guò)傳粉受精過(guò)程后,子房的發(fā)育如下:
我們吃的楊梅屬于果實(shí),是由花中的子房發(fā)育而來(lái)的。
17.(紹興一模)國(guó)慶70周年之際,“雜交水稻之父”袁隆平院士被授予“共和國(guó)勛章”。袁隆平一生致力于雜交水稻研究,過(guò)去40年間實(shí)現(xiàn)了稻谷增產(chǎn)8.5億噸,確保了國(guó)家的糧食安全。水稻對(duì)鹽度變化極為敏感,常規(guī)水稻在鹽、堿環(huán)境無(wú)法生長(zhǎng)。近年來(lái),由袁隆平院士致力于“海水稻”研發(fā),并取得畝產(chǎn)300kg以上的舉世矚目成果。
(1)雜交水稻繁殖屬于______(選填“有性”或“無(wú)性”)生殖;
(2)耐鹽堿水稻的根毛細(xì)胞細(xì)胞液濃度一定______(選填“小于”、“等于”或“大于”)普通水稻的細(xì)胞液濃度;
(3)在耐鹽堿水稻研究過(guò)程中,研究組成員從大量的普通水稻中確認(rèn)了25個(gè)參試品種,然后又從25個(gè)參試品種中篩選出9個(gè)耐鹽堿品種。這9個(gè)耐鹽堿品種是普通水稻的遺傳物質(zhì)發(fā)生______的結(jié)果。
【答案】 有性 大于 變異(不定向變異或基因突變)
【解析】(1)雜交水稻指選用兩個(gè)在遺傳上有一定差異,同時(shí)他們的優(yōu)良性狀又能互補(bǔ)的水稻品種,進(jìn)行雜交,生產(chǎn)具有雜種優(yōu)勢(shì)的第一代雜交種,用于生產(chǎn),故雜交水果繁殖屬于有性生殖。
(2)耐鹽堿水稻能夠從溶液濃度較高的土壤中吸收水和無(wú)機(jī)鹽,而普通水稻是無(wú)法生長(zhǎng)的,所以耐鹽堿水稻的根毛細(xì)胞細(xì)胞液濃度一定大于普通水稻的細(xì)胞液濃度。
(3)從普通水稻中最后篩選出9個(gè)耐鹽堿品種,而這9個(gè)品種在耐鹽堿性狀上與其它普通水稻的不同是因?yàn)樽儺愋纬傻摹?br>18.動(dòng)物或植物細(xì)胞的細(xì)胞核中含有一定數(shù)量的染色體,如圖表示染色體的結(jié)構(gòu)和組成成分。請(qǐng)分析回答:
(1)從圖中可以看出,構(gòu)成染色體的主要成分是______和__________。一般來(lái)說(shuō),一條染色體上含有_______個(gè)DNA分子,一個(gè)DNA分子上含有_______________個(gè)基因。
(2)人的體細(xì)胞中含有______對(duì)染色體,這些成對(duì)的染色體,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方。男性的一對(duì)染色體是X和Y,其中來(lái)自母方的一條性染色體是_____。
(3)染色體上的基因是控制生物性狀的基本遺傳單位,它通過(guò)指導(dǎo)_____________的合成來(lái)表達(dá)遺傳信息,從而控制生物的性狀。但基因并不能控制生物體的全部生命活動(dòng),有很多性狀是遺傳物質(zhì)和__________共同作用的結(jié)果。
(4)一個(gè)精子與一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵,若在發(fā)育初期分裂成兩個(gè)胚胎,進(jìn)而發(fā)育成兩個(gè)個(gè)體,就會(huì)產(chǎn)生同卵雙生的雙胞胎,這樣的雙胞胎性別相同,長(zhǎng)得幾乎一模一樣,主要原因是______。
【答案】 DNA 蛋白質(zhì) 1 多 23 X 蛋白質(zhì) 環(huán)境 兩個(gè)個(gè)體的基因幾乎完全一樣
【解析】(1)染色體是細(xì)胞核中容易被堿性染料染成深色的物質(zhì),染色體包括DNA和蛋白質(zhì)。DNA是生物的主要遺傳物質(zhì),一條DNA上有許許多多的基因,一個(gè)基因只是DNA上的一個(gè)片段,生物的各種性狀都是分別有這些不同的基因控制的。
(2)人體細(xì)胞內(nèi)有23對(duì)染色體,在形成生殖細(xì)胞的過(guò)程中,成對(duì)的染色體分開(kāi),每對(duì)染色體中的一條進(jìn)入精子或卵細(xì)胞中,因此生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)比體細(xì)胞中的少一半,進(jìn)行有性生殖的生物體,體細(xì)胞染色體數(shù)目成對(duì)的,因此生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)目是成單的。由精子與卵細(xì)胞相融合形成的受精卵的染色體數(shù)又恢復(fù)到父母的體細(xì)胞的染色體數(shù)目。因此生物體細(xì)胞中的每一對(duì)染色體一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方,包含了父母雙方的遺傳物質(zhì);并且又恢復(fù)到父母體細(xì)胞中染色體的數(shù)目。人的性別遺傳過(guò)程如圖:
。
從性別遺傳圖解看出,男性體細(xì)胞中的染色體是XY,因此,正常男性體細(xì)胞中的性染色體是XY,其中X染色體來(lái)自母方,來(lái)自父方的是染色體Y。
(3)DNA分子上具有特定遺傳信息、能夠決定生物的某一性狀的片段叫做基因。它通過(guò)指導(dǎo)的蛋白質(zhì)的合成來(lái)表達(dá)遺傳信息,從而控制生物的性狀。但基因并不能控制生物體的全部生命活動(dòng),有很多性狀是遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同作用的結(jié)果。
(4)同卵雙胞胎是指一個(gè)精子與一個(gè)卵子結(jié)合產(chǎn)生的一個(gè)受精卵,這個(gè)受精卵第一次分裂產(chǎn)生兩個(gè)細(xì)胞,由這兩個(gè)細(xì)胞形成兩個(gè)胚胎;由于他們出自同一個(gè)受精卵,因此他們的遺傳物質(zhì)幾乎完全一樣。
19.(2022·寧波二模)“陽(yáng)光玫瑰" 葡萄具有果實(shí)飽滿、果肉甜美、氣味芳香等優(yōu)點(diǎn)。種植“陽(yáng)光玫瑰”需要及時(shí)疏花疏果,否則會(huì)導(dǎo)致果實(shí)偏小、甜度不足等。請(qǐng)分析回答:
(1)“陽(yáng)光玫瑰”果肉甜美、氣味芳香等性狀是由___________決定的。
(2)沒(méi)有及時(shí)疏花疏果造成葡荀拉偏小,這種變異屬于___________(選填“可遺傳的變異”或“不遺傳的變異”)
【答案】 基因 不遺傳的變異
【解析】(1)基因決定生物性狀,“陽(yáng)光玫瑰”果肉甜美、氣味芳香等性狀是由基因決定的。
(2)沒(méi)有及時(shí)疏花疏果造成葡荀拉偏小,是環(huán)境改變引起,遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變,屬于不可遺傳的變異。
20.(2022·金華期末)2016年初,世界上首位利用“三合一”胚胎技術(shù)培育的嬰兒誕生,被稱為“三親嬰兒”。具體培育技術(shù)路線過(guò)程如圖。請(qǐng)根據(jù)“三親嬰兒”的培育過(guò)程回答:
(1)“三親嬰兒”的生殖方式屬于______生殖(填“有性”或“無(wú)性”)。
(2)“三親嬰兒”的生物性狀由DNA分子上的______控制。
【答案】 有性 基因
【解析】(1)從圖中看出“三親嬰兒”的培育過(guò)程經(jīng)過(guò)精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過(guò)程,因此“三親嬰兒”的生殖方式屬于有性生殖。
(2)基因是DNA分子上決定生物性狀的小單位,因此“三親嬰兒”的生物性狀由DNA分子上的基因控制。
21.(2021·湖州期中)海芋是西雙版納熱帶雨林中常見(jiàn)的一種植物,其葉片被昆蟲咬時(shí),莖中的毒素會(huì)輸送到創(chuàng)口處以毒殺昆蟲。有一種小葉甲(如圖甲)會(huì)采取畫圓充饑的方法來(lái)取食海芋葉。它以自身作圓規(guī)分三次畫圓(如圖乙)。第一次在葉片表面上劃出一條很淺的印痕,這不會(huì)引起海芋葉片的警覺(jué);第二次將葉表皮上的角質(zhì)層割裂;第三次劃得更深一些以阻止毒素輸送。小葉甲與海芋彼此影響,相互制約,共同進(jìn)化。
(1)根據(jù)文中信息判斷,對(duì)小葉甲畫圓充饑的過(guò)程及結(jié)果的理解合理的是______
A.第二次畫圓破壞了葉肉細(xì)胞
B.海芋的“警覺(jué)”是對(duì)昆蟲咬葉的條件反射
C.第三次畫圓切斷了輸導(dǎo)組織
D.海芋與小葉甲共同進(jìn)化是自然選擇的結(jié)果
(2)小葉甲的后代中會(huì)出現(xiàn)“畫圓充饑”本領(lǐng)更強(qiáng)的個(gè)體,海芋的后代中也會(huì)出現(xiàn)防御能力更強(qiáng)的個(gè)體,在遺傳學(xué)中這種現(xiàn)象稱為_(kāi)_____
【答案】 CD 變異
【解析】(1)A.第二次畫圓,將葉表皮外的角質(zhì)層割裂,未破壞葉肉細(xì)胞,故A錯(cuò)誤。
B.神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,反射分為條件反射和非條件反射。具有神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)動(dòng)物才能進(jìn)行反射,海芋是植物,沒(méi)有系統(tǒng),不能進(jìn)行條件反射,故B錯(cuò)誤。
C.第三次畫圓,可以阻止毒素輸送,所以第三次畫圓切斷了輸導(dǎo)組織,故C正確。
D.海芋與小葉甲的這種捕食與被捕食的關(guān)系是長(zhǎng)期生存斗爭(zhēng),自然選擇的結(jié)果,故D正確。
(2)自然選擇的基礎(chǔ)是遺傳和變異,自然選擇的動(dòng)力是生存斗爭(zhēng),自然選擇的結(jié)果是適者生存。小葉甲的后代中會(huì)出現(xiàn)“畫圓充饑”本領(lǐng)更強(qiáng)的個(gè)體,海芋的后代中也會(huì)出現(xiàn)防御能力更強(qiáng)的個(gè)體,在遺傳學(xué)中,這種現(xiàn)象稱為變異。
22.香蕉是深受人們喜愛(ài)的水果,然而近期香蕉卻遇到了危機(jī)。據(jù)報(bào)道,一種名為“TR4”的尖孢鐮刀真菌出現(xiàn)在了全球香蕉的主產(chǎn)區(qū)——拉丁美洲。TR4會(huì)導(dǎo)致香蕉枯萎病,且能長(zhǎng)時(shí)間存活于土壤中,控制它的蔓延相當(dāng)困難。研究人員從馬六甲小果野蕉的植株內(nèi),提取出對(duì)該病菌有天然抵抗力的基因,并將其植入人工栽培的香蕉品種。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),新的香蕉品種對(duì)枯萎病感染率均顯著降低。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)TR4的生殖方式為_(kāi)_____(填“有性生殖”或“無(wú)性生殖”)。
(2)同一品種的香蕉品質(zhì)穩(wěn)定的原因是每個(gè)個(gè)體細(xì)胞內(nèi)控制它性狀的______一致。
(3)利用野生香蕉的抗病基因可增強(qiáng)人工栽培香蕉的抗病性,給我們的啟示是,在人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻不忘保護(hù)______。
A.遺傳多樣性B.物種多樣性C.生態(tài)系統(tǒng)多樣性
【答案】 無(wú)性生殖 基因 A
【解析】(1)“TR4”是尖孢鐮刀菌,進(jìn)行簡(jiǎn)單的分裂生殖,不需要兩性細(xì)胞結(jié)合,所以屬于無(wú)性生殖。
(2)基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段,基因控制性狀,同一品種的香蕉品質(zhì)穩(wěn)定的原因是每個(gè)個(gè)體細(xì)胞內(nèi)控制它性狀的基因相同。
(3)利用野生香蕉的抗病基因可增強(qiáng)人工栽培香蕉的抗病性,說(shuō)明野生香蕉體內(nèi)含有抗病基因,這體現(xiàn)了生物基因多樣性。
這是一份初中科學(xué)浙教版(2024)九年級(jí)下冊(cè)第 3 節(jié) 低碳生活練習(xí),共22頁(yè)。
這是一份初中科學(xué)浙教版(2024)九年級(jí)下冊(cè)第 2 節(jié) 能源及其利用一課一練,共32頁(yè)。
這是一份科學(xué)浙教版(2024)第 6 節(jié) 健康生活課后測(cè)評(píng),共31頁(yè)。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功