第五章 遗传和变异——生命特征的延续与发展

专题四生命的延续、遗传变异与进化本专题包括：必修教材：第五章生物的生殖和发育第六章遗传和变异第七章生物的进化●高考趋势展望生命的延续、遗传和变异与进化是高中生物学的重点，又是难点。

遗传的物质基础、遗传的基本规律和生物的变异，在全书中占有重要位置。

它不仅有重要的理论价值，而且在实践中与人类的生产生活关系极为密切。

从近几年高考试题看，DNA（基因）的结构和功能、孟德尔遗传实验过程、分子水平的解释、遗传图谱的判定等内容，特别是将减数分裂过程、突变过程与不同基因的传递过程联系在一起，构成了命制大型综合题的素材，这正是高考“3＋X”模式命题的趋向，该部分知识属于主干知识。

在单科高考试题中约占20%~30％，综合生物的生殖和发育中，有关无性生殖和有性生殖的概念、种类、意义等内容可与动物细胞的“克隆”，植物的组织培养技术等结合在一起综合考查。

减数分裂过程中染色体的变化规律、形成的子细胞数目、类型，受精作用，识别减数分裂各时期的图像，以及减数分裂与有丝分裂、减数分裂与基因的分离与自由组合、染色体变异等方面的知识综合。

动物个体发育中囊胚、原肠胚的特点及示意图、三胚层分化等是近来常考内容，植物的种子、果实形成中有关染色体、基因的变化，常与遗传相联系考查。

基因的分离、自由组合对作物育种、控制遗传病等都有很重要的指导意义，是每年的必考内容；近两年来，由于基因突变和染色体变异在育种等方面的应用，因其与物理、化学的联系，也成为理科综合能力测试的常考内容。

克隆技术、转基因技术、人类基因组计划的原理和应用前景，试题形式大都是材料阅读题，答案都属开放式。

这类题目重在考查学生应用生物学基本知识分析解决现实问题、热点问题的能力。

关于生物的进化，我们主要从两个方面进行准备：一是掌握有关的基本概念，对基本概念要进行正确理解，比如自然选择学说、基因频率、种群、基因库、物种、隔离、地理隔离、生殖隔离等；二是掌握新物种形成的基本观点及与达尔文进化论的异同。

医学生物学知识点第一章生命的特征与起源1.生命的基本特征★★★(9条 p7-p9)①生命是以核酸与蛋白质为主导的自然物质体系②生命是以细胞为基本单位的功能结构体系③生命是以新陈代谢为基本运动形式的自我更新体系④生命是以精密的信号转导通路网络维持的自主调节体系⑤生命是以生长发育为表现形式的“质”“量”转换体系⑥生命是通过生殖繁衍实现的物质能量守恒体系⑦生命是以遗传变异规律为枢纽的综合决定体系⑧生命是具有高度时空顺序性的物质运动演化体系⑨生命是与自然环境的协同共存体系第二章生命的基本单位-细胞1.细胞的发现(时间、人物)（P10）1665年，英国物理科学家胡克。

2.细胞学说的基本内容(4条)p13①一切生物都是由细胞组成的②所有细胞都具有共同的基本结构③生物体通过细胞活动反映其生命特征④细胞来自原有细胞的分裂3.细胞的基本定义(4条)p14①细胞是构成生物有机体的基本结构单位。

一切有机体均由细胞构成（病毒为非细胞形态的生命体除外）；②细胞是代谢与功能的基本单位。

在有机体的一切代谢活动与执行功能过程中，细胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的独立代谢体系；③细胞是生物有机体生长发育的基本单位。

生物有机体的生长与发育是依靠细胞的分裂、细胞体积的增长与细胞的分化来实现的。

绝大多数多细胞生物的个体最初都是由一个细胞——受精卵，经过一系列过程发育而来的;④细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性。

人体内各种不同类型的细胞，所含的遗传信息都是相同的，都是由一个受精卵发育来的，他们之所以表现功能不同是有于基因选择性开放和表达的结果。

4.细胞体积守恒定律(p14)器官的大小与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，这种关系有人称为“细胞体积守恒定律”。

5.细胞的主要共性(3条)①所有细胞都具有选择透性的膜结构②细胞都具有遗传物质③细胞都具有核糖体6.真核细胞和原核细胞的主要区别★★★(表2-1)7.质粒的定义（P15）很多细菌出了基因组DNA外，还有一些小的环形DNA分子称为质粒。

《生物的基本特征》遗传与变异：生命的延续在我们生活的这个丰富多彩的世界里，生物无处不在。

从微小的细菌到庞大的鲸鱼，从娇艳的花朵到参天的大树，每一种生物都具有其独特的特征和生命活动规律。

而在这些众多的特征中，遗传与变异无疑是生命延续和进化的关键。

遗传，就像是生命的接力棒，将亲代的特征传递给子代。

它使得物种能够保持相对的稳定性和一致性。

比如，人类的孩子通常会继承父母的某些外貌特征，如眼睛的颜色、头发的质地、身高的趋势等。

不仅如此，遗传还决定了生物的生理机能和行为习性。

例如，候鸟每年都会按照固定的路线迁徙，这是因为它们的基因中携带了这种本能的信息。

遗传的物质基础是基因。

基因是存在于细胞染色体上的一段特定的DNA 序列，它携带着决定生物性状的信息。

在细胞分裂和生殖过程中，基因会被精确地复制和传递，从而确保子代具有与亲代相似的特征。

想象一下，如果没有遗传，每一代生物都像是从零开始的随机创作，那么物种将无法形成稳定的特征，生命的延续也将变得混乱无序。

正是因为遗传的存在，我们才能看到各种物种在漫长的时间里保持着其独特的形态和特征。

然而，如果只有遗传，生命将会变得多么单调和僵化。

这时，变异就像是一股清新的风，为生命的画卷增添了多彩的笔触。

变异是指子代与亲代之间以及子代个体之间存在的差异。

这种差异可能是细微的，也可能是显著的。

变异可以是由基因突变、基因重组或染色体变异等引起的。

基因突变是变异的最基本来源。

它就像是基因的一次“拼写错误”，虽然大多数时候这种错误可能是无害的，甚至是有害的，但偶尔也会产生新的、有益的性状。

比如，在某些细菌中，一个基因突变可能会使其产生对抗生素的抗性，从而在特定的环境中获得生存优势。

基因重组则发生在有性生殖过程中。

当精子和卵子结合时，来自父母双方的基因会重新组合，产生新的基因组合，从而导致子代在性状上的多样性。

这就像是把两副不同的拼图打乱后重新拼接，形成了全新的图案。

染色体变异包括染色体结构的改变和染色体数目的增减。

人类生命活动的基本特征答案：1、新陈代谢祖国医学认为，生命就是生物形体的气化运动，气化运动的本质就是化气与成形。

化气与成形的对立统一是生命过程之最根本的特殊的矛盾。

这就是生命区别于非生命的本质。

关于这一点，《黄帝内经》里明确指出：“阳化气，阴成形。

”即是说，阳是化气过程，即把机体中的形质，化为无形的气（肉眼难辨的精微物质），以为功能活动。

而阴是成形过程，即把外界的物质合成自己的形质。

2、具有应激性应激性，是指生命体在受到来自外界和内部刺激时，均具有产生反应的能力，如冷热刺激的反应，瞳孔对光反射，呕吐反射，排便反应等等。

3、生长、发育和繁殖任何生命体都经历从诞生到生长发育的过程。

所谓生长，是指生物在新陈代谢的基础上，当同化作用超过异化作用时，生物体的重量和体积便随之而增加。

所谓发育，对有性生殖的生物来说，是指从受精卵开始，经过胚胎期、幼年期、成年期、老年期，一直到死亡。

4、遗传和变异生殖的结果，可使生物的种族得以绵延不绝；遗传的结果，是生物体维持其稳定性的基础。

二者是一切生命体的显著特征之一。

5、具有共同的物质基础和结构基础6、适应性生物体都能适应一定的环境。

非细胞生物——病毒，其生命活动离不开活细胞，当其离开宿主细胞单独存在时，不具有生命力。

扩展：生命活动的基本特征（一）新陈代谢1. 概念：新陈代谢是指机体与周围环境之间不断进行物质交换和能量交换，以实现自我更新的过程。

2. 组成（1）物质代谢：营养合成自身、分解自身排出过程；包括：①合成代谢；②分解代谢。

合成代谢为分解代谢提供物质基础，分解代谢为合成代谢提供能量来源，二者互为因果。

（2）能量代谢：伴随物质代谢过程中，有能量生成、储存、转换、利用的过程。

3. 生理意义：新陈代谢是生命活动最基本的特征，是生命体区别于非生命体的根本标志。

机体的一切生命活动都是建立在新陈代谢的基础之上，新陈代谢一旦停止，生命即宣告结束。

（二）兴奋性1. 概念：兴奋性是指机体或细胞对刺激发生反应的能力或特性。

生物课后习题答案整理第一章（P57）2.庞大蓝鲸与微小细菌之间的差异远没有表面上看上去那么大—你如何理解这句话的含义？虽然蓝鲸与细菌从表面上看在外形等方面有很大的差异，但它们都是生命，具有共同的生命特征，生命特征使得不同生物体在生命本质上获得了统一。

（1）蓝鲸和细菌都由细胞构成，细胞不仅是生命的结构基础，也是生命的机能单位，具有结构和功能的一致性。

（2）它们都能进行新陈代谢，新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称，包括物质代谢和能量代谢两个方面。

生物体在新陈代谢许多环节上具有一致性，例如，所有生命体在新陈代谢过程中均以ATP作为生命活动的能量来源。

（3）蓝鲸与细菌都能进行生长发育。

生长是指生物体个体的体积不可逆转地增大的过程；而发育是指生物体不断完善，成熟的过程。

（4）它们都能生殖，生殖是指生物体产生与自身相似的新个体以延续种系的生命活动过程。

任何生物，其个体的生命过程都要经历生长发育衰老死亡等阶段，也就是说个体的生命总是要死亡的，如果没有生殖，不能繁衍后代，那也就没有生命，生殖保证了物种生命的连续性。

（5）蓝鲸和细菌都有遗传变异，遗传给予生命延续性和保守性，使物种世代相继并能保持稳定；而变异给予生命进化，发展的动力。

（6）它们都有应激性，生物体对周围环境变化刺激发生反应的特性叫应激性。

应激性是一切生命体固有的特性，不管生命的形态原始到什么程度都必然会有应激性，虽然表现形式有所不同。

因此，庞大蓝鲸与微小细菌之间的差异远没有表面上看上去那么大。

4、为什么说20世纪50年代DNA分子双螺旋结构模型的诞生是生命科学划时代的事件？请举例阐述该模型对生命科学全面发展所起的重要作用。

（1）DNA分子双螺旋结构模型完美地说明了遗传物质的遗传、生化和结构的主要特征，它的提出开创了在分子水平上认识生命现象的新学科——分子生物学。

其次，DNA分子双螺旋结构模型既是物理学、数学、化学等学科与生物学学科相结合研究的产物，也是不同学科科学家合作攻克难关的典范，更为重要的是讲X射线衍射技术应用与生物大分子结构研究的方法学突破。

遗传与变异知识点总结遗传和变异是生命延续和进化的基础，对于理解生物的特征传递、物种多样性以及疾病的发生等方面都具有极其重要的意义。

以下将对遗传与变异的相关知识点进行详细总结。

一、遗传的基本概念遗传是指亲代与子代之间在性状上的相似性。

生物体的各种性状，如形态结构、生理功能和行为方式等，都可以通过遗传物质从亲代传递给子代。

遗传物质主要是脱氧核糖核酸（DNA），它是由两条反向平行的多核苷酸链组成的双螺旋结构。

DNA 分子上的碱基序列包含了生物体的遗传信息。

基因是具有遗传效应的 DNA 片段，是控制生物性状的基本遗传单位。

不同的基因决定了不同的性状。

二、遗传的基本规律（一）孟德尔的遗传定律1、分离定律孟德尔通过豌豆杂交实验发现，在杂种一代（F1）中，显性性状表现出来，隐性性状被掩盖。

而在杂种二代（F2）中，显性性状和隐性性状会以一定的比例重新出现。

这表明，在形成配子时，等位基因会相互分离，分别进入不同的配子中。

2、自由组合定律孟德尔进一步的实验发现，当两对或两对以上相对性状同时遗传时，不同对的基因在形成配子时是自由组合的。

（二）连锁与互换定律摩尔根通过果蝇实验发现，位于同一条染色体上的基因往往会连锁在一起遗传，但在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生交叉互换，导致部分基因重新组合。

三、染色体与遗传染色体是遗传物质的主要载体。

在体细胞中，染色体通常是成对存在的，称为同源染色体。

在生殖细胞（配子）中，染色体数目减半。

人类的染色体共有 23 对，其中 22 对是常染色体，1 对是性染色体。

性染色体决定了个体的性别，男性为 XY，女性为 XX。

染色体的变异包括染色体结构的变异（如缺失、重复、倒位、易位等）和染色体数目变异（如整倍体变异和非整倍体变异）。

四、基因突变基因突变是指基因内部发生的碱基对的增添、缺失或替换，从而导致基因结构的改变。

基因突变可以是自发产生的，也可以是由外界因素诱导的，如辐射、化学物质等。