1.5遺傳與進(jìn)化（講義）（原卷版）

浙教版九年級下冊第一章第5節(jié)遺傳與進(jìn)化【知識點分析】一.遺傳和變異現(xiàn)象俗話說“種瓜得瓜，種豆得豆”，生物體通過生殖產(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體間是否存在性狀差異呢？人體的性狀表不同的生物個體在性狀表現(xiàn)上總是存在著一定的差異，生物的子代只是與親代相似，絕不會與親代完全相同。這種子代與親代及子代不同個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表現(xiàn)出親子代性狀相似的遺傳現(xiàn)象呢？人們對此進(jìn)行了廣泛的研究。17世紀(jì)時，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：染色體與生物遺傳現(xiàn)象有關(guān)。這種推測已被一些事實所證實，例如，有的生姐妹是由同一個受精卵發(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)識到染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，通過一系列科學(xué)實驗，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，美國科學(xué)家沃森和英國科學(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分子是長而相互纏繞的雙鏈結(jié)構(gòu)，整個模型活像一個雙螺旋上升的樓梯，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?，F(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，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DNA分子上有成百上千個基因存在。生物個體能通過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)展同一物種不同個體細(xì)胞內(nèi)的基因組成是有差異的（如我們每個人細(xì)胞中的基因組成存在一定的差異)，相對應(yīng)的，每個人表現(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程中，這些基因從親代傳遞到子代并保持著相對的穩(wěn)定性，同時也發(fā)生著某些變異。通過定量的科學(xué)實驗表明，生物群體中不同的基因傳遞給子代的機(jī)會是有差異的，某些基因所控制的生物性狀對環(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越來越多；反之，某些基因所控制的生物性狀對環(huán)境的適應(yīng)性較弱，則這些基因在子代的生物群體中會越來越少。這說明親代的基因在傳遞給子代的過程中也發(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，人們開始從基因的角度來解釋生物進(jìn)化的原因，達(dá)爾文的進(jìn)化理論不斷地被修正、被改造，但至今還沒有任何新的理論能完全取代它。四.育種與優(yōu)生長期以來，人類利用人工選擇和雜交育種等方法逐漸改良動物、植物的遺傳性狀，取得了巨大的成功。絕大多數(shù)家養(yǎng)動物和栽培植物品種都是運用一定的技術(shù)培育而成的。例如，我國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。隨著生物學(xué)的發(fā)展，人類對基因的理論和實踐研究也越來越深入。人們設(shè)想把一些優(yōu)良的基因組合起來，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物、植物遺傳物質(zhì)的技術(shù)，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可使動物、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)都可以通過遺傳工程改造細(xì)菌來合成。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，所以能在短時間內(nèi)合成大量的胰島素?；蚬こ棠馨涯康幕蜣D(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)人動物體中，改造過的動物可以為人類生產(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)用的時間還不長，可能會有未預(yù)料到的風(fēng)險，科學(xué)家也有不同的看法。選擇育種還存在一個問題，我們無法控制所需要的基因一定會從親本傳給子代?？寺【湍芙鉀Q這個問題?？寺〖夹g(shù)在植物、動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誕生，此后，美國、法國等國家相繼把牛、鼠、兔、猴等動物克隆成功。我國已經(jīng)克隆出了牛、羊、兔等動物。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。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，患兒生長遲緩，學(xué)會坐、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號染色體而引起的。我國遺傳病的發(fā)病率很高。據(jù)專家估計，患有各種先天性智力缺陷和生理缺陷的兒童約有1000萬之多。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)病率為萬分之一到百萬分之一，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?！纠}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DNA，每個DNA上只有一個基因C．每對染色體一半來自父方，一半來自母方D．體細(xì)胞中染色體成對存在，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)胞取自同一株開花植物的正常細(xì)胞。根據(jù)此圖，推測此兩種細(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DNA分子中含有一個基因；④基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。其中錯誤的一組是（）A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④5．（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）下列各項中屬于不可遺傳變異的是（）A．大蒜在無光條件下長成蒜黃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”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。下列說法錯誤的是（）A．Cs9酶離開生物體一段時間后仍有活性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分子上的一個或幾個遺傳片段D．一個DNA分子被切割后變成兩個DNA分子9．（2021·金華期末）法國科學(xué)家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶和美國科學(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?！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DNA分子中只含有一個基因 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”D．在有毒農(nóng)藥的長期作用下，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)家試圖在實驗室克隆出上世紀(jì)70年代前已滅絕的袋狼，但計劃失敗，因為從這些動物殘骸上獲取的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，實施該工程最終目的是（）定向提取生物的DNA分子B．定向地對DNA分子進(jìn)行人工剪切C．在生物體外對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．袁隆平通過雜交、篩選等過程選育出耐鹽堿海水稻D．通過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)，單個的基因竟然會“跳舞”，即從染色體的一個位置跳至另一個位置，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。這種能跳動的基因可以被稱為“轉(zhuǎn)座子”。下列相關(guān)說法正確的是（）A．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B．“轉(zhuǎn)座子”與生物的性狀無關(guān)C．由基因跳動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．（臺州一模）水果之王榴蓮又臭又香，讓人又恨又愛。下列有關(guān)榴蓮說法不正確的是（）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C．通過嫁接來繁殖，可以保持榴蓮的優(yōu)良性狀D．通過種子來繁殖屬于有性生殖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)育而來的。17.（紹興一模）國慶70周年之際，“雜交水稻之父”袁隆平院士被授予“共和國勛章”。袁隆平一生致力于雜交水稻研究，過去40年間實現(xiàn)了稻谷增產(chǎn)8.5億噸，確保了國家的糧食安全。水稻對鹽度變化極為敏感，常規(guī)水稻在鹽、堿環(huán)境無法生長。近年來，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程中，研究組成員從大量的普通水稻中確認(rèn)了25個參試品種，然后又從25個參試品種中篩選出9個耐鹽堿品種。這9個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__________。一般來說，一條染色體上含有_______個DNA分子，一個DNA分子上含有_______________個基因。（2）人的體細(xì)胞中含有______對染色體，這些成對的染色體，一條來自父方，一條來自母方。男性的一對染色體是X和Y，其中來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，它通過指導(dǎo)_____________的合成來表達(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，有很多性狀是遺傳物質(zhì)和__________共同作用的結(jié)果。（4）一個精子與一個卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵，若在發(fā)育初期分裂成兩個胚胎，進(jìn)而發(fā)育成兩個個體，就會產(chǎn)生同卵雙生的雙胞胎，這樣的雙胞胎性別相同，長得幾乎一模一樣，主要原因是______。19．（2022·寧波二模）“陽光玫瑰"葡萄具有果實飽滿、果肉甜美、氣味芳香等優(yōu)點。種植“陽光玫瑰”需要及時疏花疏果，否則會導(dǎo)致果實偏小、甜度不足等。請分析回答：（1）“陽光玫瑰”果肉甜美、氣味芳香等性狀是由___________決定的。（2）沒有及時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)路線過程如圖。請根據(jù)“三親嬰兒”的培育過程回答：（1）“三親嬰兒”的生殖方式屬于______生殖（填“有性”或“無性”）。（2）“三親嬰兒”的生物性狀由DNA分子上的______控制。21．