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第6節 進化與遺傳
聯想情景導入
你聽說過“種瓜得瓜，種豆得豆”“一母生九子，九子各不同”“龍生龍、鳳生風，老鼠生兒打地洞”等俗語嗎？你知道這些俗語中所包含的科學道理嗎 讓我們一起學習進化與遺傳，去了解這些俗語所蘊含的科學真諦。
重點知識詳解
一、遺傳和變異現象
1．遺傳：生物體通過生殖產生子代，子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似，這種現象稱為遺傳。
2．變異：子代與親代及子代不同個體間的性狀差異叫做變異。
二、遺傳物質的傳遞
1．染色體：位于細胞核內，同種生物細胞中的染色體數量和種類幾乎完全相同，不同生物個體間的染色體數量和種類有差異，性狀也有較大差異。(如果蠅有4對8條染色體；蜜蜂中蜂王與工蜂有l6對32條染色體；人類有23對46條染色體；男女染色體的異同。如圖)
結論：細胞核中的染色體可能與遺傳有關。
2．染色體的組成：染色體是由DNA和蛋白質組成的，DNA是決定生物體遺傳性狀的遺傳物質。
3．DNA分子雙螺旋結構模型：l953年由美國科學家沃森和英國科學家克里克共同提出DNA分子雙螺旋結構模型。脫氧核糖、堿基、磷酸組成DNA的基本單位——脫氧核苷酸。
DNA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。生物個體能通過精子或卵
子將自身的部分基因傳遞給子代，子代具備了父母雙親的基
因，所以表現出與雙親相似的遺傳性狀，但與雙親中的任何
一方又不完全相同。
三、進化理論的發展
親代的基因在傳遞給子代的過程中也發生著“自然選擇”。生物群體中不同的基因傳遞給子代的機會是有差異的，某些基因所控制的生物性狀對環境的適應性較強，則這些基因在子代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境的適應性較弱，則這些基因在生物群體中會越來越少。
四、育種與優生
1．雜交優勢：雜交的生命力比雙親強的現象叫做雜交優勢。如將驢和馬交配，得到了比驢和馬更健壯有力的騾。
2．基因工程：完全按照人的意愿重新組合基因的技術，如培育轉基因鼠。
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3．遺傳病與優生。
(1)遺傳病：由于遺傳物質(DNA、基因或染色體)發生變化而引起的疾病。目前，已經了解的人類遺傳病有4000余種，如先天性愚型、白化病、色盲、血友病等。其中一些遺傳病直接影響患者的正常生活，甚至造成死亡。
(2)優生學：運用遺傳學的原理和方法，防止有明顯缺陷的嬰兒出生，以改善人口質量。在近親結婚的夫婦所生的子女中，白化病、先天聾啞等多種，遺傳病的發生率較高。因此，我國的婚姻法規定，直系血親和三代之內的旁系血親禁止結婚．
經典例題解析
[例1]俗話說“種瓜得瓜，種豆得豆”，某人的眼睛像父親、鼻子像母親說的就是這個道理。那么控制生物性狀的遺傳物質是 ( )
A．染色體 B．基因
C．DNA D．蛋白質
[解析]本題主要考查染色體、DNA、基因的區別。細胞核中具有遺傳作用的結構是染色體，染色體由DNA和蛋白質組成，DNA上有許多決定生物性狀的片段——基因。
[答案]B
[例2]下列關于染色體、DNA、基因的描述中不正確的是 ( )
A．染色體是遺傳物質
B．DNA中儲存著遺傳信息
C．基因是遺傳物質的基本單位
D．染色體、DNA、基因均存在于細胞核中
[解析]本題主要考查關于基因、DNA和染色體三者關系。人體和大多數生物的遺傳物質均是DNA。故A是不正確的。DNA是一種大分子化學物質，它的分子由兩條長鏈組成，盤成螺旋狀，它的全稱是脫氧核糖核酸，DNA中儲存著遺傳信息，故B是正確的。DNA主要存在于細胞核結構中，細胞核中的DNA分子往往與蛋白質一起組成一條條在顯微鏡下可見的染色體結構，所以說染色體是DNA的主要載體。而基因是DNA分子上起遺傳作用的一些片段，一個DNA分子上往往有很多個基因。
[答案]A
[例3]許多成語是對自然界科學現象和規律的概括。下列成語中，能生動描述生物遺傳現象的是 ( )
A．螳螂捕蟬，黃雀在后 B．千里之堤，潰于蟻穴
C．風聲鶴唳，草木皆兵 D．種瓜得瓜，種豆得豆
[解析]“螳螂捕蟬，黃雀在后”描述了動物之間的食物關系，是食物鏈；“千里之堤，潰于蟻穴”描述的是動物與環境之間的關系；“風聲鶴唳，草木皆兵”描述的是生物與環境之間的關系；“種瓜得瓜，種豆得豆”描述的現象是生物的遺傳。
[答案]D
[例4]我國婚姻法規定禁止近親結婚，此法律條文的科學依據是：近親婚配的夫婦所生子女患 ( )
A．艾滋病概率增大 B．肝炎概率增大
C．遺傳病概率增大 D．胃病概率增大
[解析]近親是指直系血親和三代以內的旁系血親。為改善出生人口的素質，提高人口質量，我國婚姻法規定禁止近親結婚。原因是近親結婚會使多種遺傳病的發生率增高。
[答案]C
[例5]開始使用殺蟲劑時，對某種害蟲效果顯著，但隨著殺蟲劑的繼續使用，該種害蟲表現出越來越強的抗藥性。實驗證明害蟲種群中原來就存在具有抗藥性的個體。這證明：
(1)害蟲種群中個體抗藥性體現了生物的變異一般是 的。
(2)殺蟲劑的使用對害蟲起了作用，而這種作用是 的。
(3)害蟲抗藥性的增強，是通過害蟲與殺蟲劑之間的 來實現的。
[解析]按照達爾文的自然選擇學說，可以知道生物的變異一般是不定向的，有的產生具抗藥性的變異，有的產生不具抗藥性的變異。但自然選擇是定向的，這里應理解為人工使用的殺蟲劑是定向，殺蟲劑定向地選擇了具有抗藥性的個體生存，而不具抗藥性的個體死亡。這是害蟲和殺蟲劑之間生存斗爭的結果。由此可見，生物的變異為生物進化提供了原始的選擇材料，生物的遺傳使有利變異在后代里得到積累和加強。所以說，定向的自然選擇決定著生物的進化方向。
[答案] (1)不定向 (2)定向 (3)生存斗爭
考點應試必備
1．下列說法中錯誤的是 ( )
A．DNA上的一些具有特定遺傳信息的片段叫基因
B．每種生物的細胞內，染色體的數量是一定的
C．細胞核是遺傳信息庫
D．染色體由DNA和核酸組成
2．各種生物的性狀是由 ( )
A．染色體決定 B．蛋白質決定
C．基因決定 D．細胞決定
3．下面關于DNA的敘述錯誤的是 ( )
A．DNA的全稱是脫氧核糖核酸
B．DNA是一種遺傳物質
C．一個DNA分子含有一個基因
D．一個DNA分子有兩條長鏈經螺旋而成
4．下面敘述正確的是 ( )
A．細胞核內有一個染色體，染色體上有一個基因
B．細胞核內有許多染色體，每個染色體上只有一個基因
C．染色體在基因上，基因在細胞中
D．基因在染色體上，染色體在細胞核中
5．若一個體細胞有l6條染色體，經過三次連續的細胞分裂，產生8個第三代子細胞，那么第三代子細胞中的染色體數目是 ( )
A．16條 B．8條 C．4條 D．2條
6．從母羊甲的體細胞中取出的細胞核注入到母羊乙去掉核的卵細胞中，融合后的細胞經卵裂形成早期胚胎，再移殖到另一母羊丙的子宮內，出生的小羊的大多數性狀 ( )
A．難以預測 B．像甲 C．像乙 D．像丙
7．隨著人類基因組計劃及各種基因工程技術的深入開展，人們對基因有了更多的了解。下列有關基因的說法，正確的是 ( )
A．人體的一個細胞內基因數目很少
B．只有高等生物才有基因
C．基因主要位于細胞內的染色體上
D．每種生物的基因都是相同的
8．在同一個草場，牛吃草長牛肉，羊吃草長羊肉。牛和羊吃了同樣的食物卻表現
出不同的性狀，其根本原因是 ( )
A．牛和羊新陳代謝的方式不同
B．牛和羊的消化吸收功能顯著不同
C．牛和羊細胞中染色體上的基因不同
D．牛和羊的細胞大小和形狀不同
9．韓國歌壇新秀河利秀成功地進行了變性手術，使他從一個男子漢變成了一個“俏姑娘”。你認為這個“俏姑娘”的變化是 ( )
A．可遺傳的變異
B．細胞內基因的結構發生了改變
C．不遺傳的變異
D．細胞內染色體的數目發生了變化
10．普通甜椒的種子經衛星太空搭載后播下，培育出產量高的“太空椒”，說明甜椒種子在宇宙射線的作用下產生了 ( )
A．遺傳 B．變異 C．變態 D．變大
11．將白鼠胚胎的細胞核移人灰鼠的去核卵內，在體外發育成胚胎，再植入黑鼠的
子宮內繼續發育，所產下的小鼠的毛色為 ( )
A．黑色 B．灰色 C．白色 D．黑白相間
12．如果抗倒伏(D)對不抗倒伏(d)為顯性，現有兩株不穩定遺傳的抗倒伏小麥雜
交，收獲的后代中獲得穩定遺傳的基因組成(DD)的可能性占 ( )
A．25％ B．50％ C．75％ D．100％
13．2001年，科學家培育出了“超級鼠”，其肌肉質量超過普通鼠4倍，且壽命更長，原因是它們體內多了一份特殊的基因。科學家獲得這種超級鼠的方法屬于 ( )
A．發酵技術 B．克隆技術 C．組織培養 D．轉基因技術
14．人的體細胞中有46條染色體，則人的卵細胞內染色體的數量是 ( )
A．46條 B．46對 C．23對 D．23條
15．白化病是一種由常染色體上隱性基因控制的遺傳病，下列關于白化病遺傳規律的敘述，正確的是 ( )
A．父母都患病，子女可能是正常人
B．子女患病，父母可能都是正常人
C．父母都無病，子女必定是正常人
D．子女無病，父母必定都是正常人
16．小玲家喂養的一頭白色母豬一窩生了8頭小豬，其中6頭白色，2頭黑色。請據此回答。
(1)豬的白色和黑色在遺傳學上稱為 。
(2)若與母豬交配的公豬也是白色的，則可判斷 是顯性性狀， 是隱性性狀。
(3)如果顯性性狀由基因A控制，隱性性狀由基因a控制，那么2頭黑色小豬的基因組成為 。
(4)控制豬毛色的基因位于染色體上的 分子中。
17．人類的眼色是由眼球虹膜的色素決定的。下表是對一些家庭進行眼色遺傳調查后得到的數據。請分析表中的數據回答下列問題：
子女
婚配方式 父親 母親 親近數目 藍眼 褐眼
I 藍眼 藍眼 150 625 O
Ⅱ 藍眼 褐眼 158 317 322
Ⅲ 褐眼 褐眼 29 25 82
(1)如果父母都是褐眼，子女中出現了藍眼，說明了生物的 現象。
(2)在遺傳學上，藍眼和褐眼稱為 。根據表中第 組數據可以推測褐眼是 性狀。
(3)如果顯性基因用D表示，隱性基因用d表示，請寫出上述第Ⅲ組數據中雙親婚配的基因組成 。
(4)第Ⅱ組數據中褐眼子女的基因組成是 ，如果他們與藍眼人婚配，則所生子女為藍眼的可能性是 。
18．豚鼠的毛色有棕色和黑色之分，現有一棕色雄性豚鼠與黑色雌性豚鼠交配，產生的子一代都是黑色豚鼠(如下圖)。請據圖分析回答下列伺題（用T、t表示控制車．爭．的顯、隱性基因)：
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(1)根據圖中所示遺傳結果，從理論上可推斷出在豚鼠的毛色這一對性狀中 色是顯性性狀。
(2)試寫出圖中相應豚鼠的最可能的基因組成：黑毛親本豚鼠： ；子一代豚鼠： 。
(3)某同學家里買了一只黑色雌性豚鼠，不知其基因組成如何，請選用最簡便的方法幫助鑒定：
①選用毛色為 色的雄豚鼠與這只黑色雌豚鼠交配，根據所生后代的毛色即可鑒定。
②若所生后代中既有黑色毛個體又有棕色毛個體，被鑒定的黑色豚鼠的基因組成為 。
③若多次交配后，所生豚鼠全是黑色毛，被鑒定的黑色豚鼠的基因組成可能為 。
19．天然種植的棉花大都是白色的。偶爾在田中也會出現一兩株彩色(如棕色)的棉花，這是生物變異的結果。彩棉用于紡織，可以免去繁雜的印染工序，既降低生產成本，又減少化學物質對人體的傷害，是名副其實的“綠色產品”。現有兩株白色的棉花，分別讓它們作父本和母本進行雜交。結果它們的子代中有的結白色棉花，有的結棕色棉花。請回答：
(1)棉花的白色和棕色在遺傳學上是一對 。
(2)在上述棉花的遺傳中，顯性基因控制的性狀是 。
(3)如果用B和b分別來表示顯性和隱性基因，則上述雜交的子代中，結白色棉花和結棕色棉花的基因型分別是 、 。
20．閱讀下面的材料，回答有關問題：
材料一：科學工作者將一種高產不抗倒伏的小麥與另一種低產抗倒伏小麥進行雜交。后代中出現了下圖中四種類型．選擇高產抗倒伏類型進行繁殖培育，多代后就獲得了穩定遺傳的高產抗倒伏類型新品種。
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材料二：科學家利用航天技術，通過返回式衛星、宇宙飛船、航天飛機等手段搭載普通的甜椒種子，返回地面后再進行選育，培育成果實個大、肉厚、口感好、產量高的太空椒。
材料三：新疆棉以絨長、品質好、產量高著稱于世。內地某紗廠廠長曾試圖引種新疆棉在本地栽培，結果種植后性狀表現與本地棉相差無幾。
(1)材料一中，涉及小麥的 對相對性狀。
(2)材料二中，通過衛星搭載能夠培育出太空椒，使它的品質和產量大大提高，其根本原因是 發生改變。
(3)材料三中，新疆棉引種到本地未達到某紗廠廠長期待結果的主要原因是 。
21．下圖為顯微注射獲得轉基因超級鼠實驗的示意圖，圖中“生出的幼鼠”可發育成轉基因超級鼠(個體大)，請回答有關問題：
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(1)在這項研究中，被研究的性狀是 。
控制這個性狀的基因是 。
(2)轉基因超級鼠的獲得說明了 。
(3)由此可推論，在生物的傳種接代過程中，傳下去的是性狀還是控制性狀的基因
(4)在將受精卵注入輸卵管的過程中，每次注射的受精卵既有注射了生長激素基因的受精卵，又有未注射生長激素基因的受精卵，這樣做的目的是 。
22．下圖表示人類性別決定的過程，請分析回答：
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(1)僅從性染色體的角度考慮，男性可以產生 種類型的生殖細胞；女性可以產生
種類型的生殖細胞。
(2)模仿圖中給出的染色體組成，將代碼[l]、[2]、[3]、[7]所代表的細胞內染色體組成寫在下面的橫線上：[1] 、[2] 、[3] 、[7] 。
(3)圖中細胞[1]、[7]分別含有的DNA分子數目是 。
(4)試根據圖中有關信息，分析評價“生男還是生女的責任全在女性”這句話是否科學
23．小紅的母親有耳垂、大拇指能向背側彎曲、體型肥胖；父親有耳垂、大拇指不能向背側彎曲、體型較瘦；小紅無耳垂、大拇指能向背側彎曲、體型正常。請你從①有無耳垂；②大拇指能不能向背側彎曲；③體型胖瘦三個方面的特征進行分析：
(1)父母有耳垂，小紅無耳垂，說明了生物的 現象。
(2)母親的大拇指向背側彎曲，小紅的大拇指也能向背側彎曲，說明了生物的
現象。
(3)能遺傳的變異特征是 ，不能遺傳的變異特征是 。(填代號)
24．閱讀下列材料回答問題：
2008年“神舟七號”成功發射，山東省寧陽縣伏山鎮選送的“伏春一號黃瓜”和“伏樂長茄”兩個品種共l0克種子，也搭載飛船遨游太空。種子返回后，該鎮將利用3年左右的時間培育出更加抗病、早熟、高產的優良品種。我國早在1987年就開始了太空育種的嘗試。搭載過飛船的水稻種子，經過多年的種植、培育、選擇，平均畝產高達600千克，蛋白質含量增加8％～20％。太空育種沒有外源基因，不會產生新的有害物質，太空育種的農作物是可以放心食用的。
(1)水稻種子搭載飛船后，后代出現高產、優質的新品種的現象稱為 。
(2)“伏春一號黃瓜”和“伏樂長茄”的種子，搭載飛船后，為什么經過3年左右時間的選育才能培養出更加抗病、早熟、高產的優良品種
(3)太空育種出現性狀實質上是 發生改變。這是由于在太空 等特殊條件下，細胞核內的 發生斷裂， 重新組合的結果。
(4)太空育種與轉基因種子都能出現新性狀的原因是 ，二者也有本質的區別是 。
參考答案：
第6節 進化與遺傳
1．D 2．C、3．C 4．D S．A 6．B 7．C 8．C 9．C l0．B ll．C l2．A l3．D 14．D l5．B l6．(1)相對性狀 (2)白色 黑色 (3)aa (4)DNA
l7．(1)變異 (2)相對性狀 Ⅲ 顯性 (3)焚親Dd、母親Dd (4)Dd 50％
18．(1)黑 (2)TT Tt (3)①棕 ②Tt ③TT
l9．(1)相對性狀 (2)棉花的白色 (3)BB(或Bb) bb
20．(1)兩 (2)遺傳物質( 3)生物的性狀受環境影響
21．(1)鼠個體的大小 生長激素基因 (2)基因控制生物的性狀 (3)控制性狀的基因
(4)形成對照
22．(1)2 1 (2)22+Y 22+X 22+X 44+XX (3)23個 46個 (4)不科學，女性的性染色體為X和X，男性的性染色體為X和Y。女性產生的卵細胞僅含X，男性產生的精子含X或Y基因，當卵細胞與含Y基因的精子結合形成受精卵時，受精卵發育為男孩；當卵細胞X與含X基因的精子結合形成受精卵時，該受精卵發育為女孩。受精時精子與卵細胞的結合是隨機的，所以這種說法不科學。(只要意思對即可)
23．(1)變異 (2)遺傳 (3)①② ③
24．(1)變異 (2)種子在太空中受微重力、高真空、強宇宙輻射等特殊條件作用，種子細胞核中染色體發生斷裂，使基因重新組合，但這種突變是不定向的，要經過長期的選育，將有利的變異的基因不斷得到積累和加強，才能得到對人有利的新品種。 (3)基因微重力、高真空、強宇宙輻射 染色體 基因 (4)基因改變太空育種沒有外源基因
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