人教版高中生物必修2教師用書

______________________________________________________________________________________________________________精品資料第一章第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）一、問題探討(課本P2)1．解析：按照融合遺傳的觀點(diǎn)，雙親的遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)融合，子代呈現(xiàn)雙親的中間性狀，即紅色和白色的中間性狀——粉色。答案：粉色。2．提示：這個(gè)問題屬開放性問題。目的在于引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的遺傳現(xiàn)象，辨析融合遺傳的觀點(diǎn)是否正確。學(xué)生可能舉出一些生活中大家談?wù)摱嘤趾荜P(guān)心的例子，如身高等，從而產(chǎn)生很多疑惑。二、本節(jié)聚焦(課本P2)1．孟德爾從34個(gè)豌豆品種中選擇了7對易于區(qū)分的相對性狀，對每對相對性狀的遺傳分別進(jìn)行研究，他的一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：(1)選用一對相對性狀的兩個(gè)純種的親本進(jìn)行正交和反交的雜交實(shí)驗(yàn)得F1，以便對比觀察其純種高莖×純種矮莖→F1。(2)將F1自交得F2，觀察和統(tǒng)計(jì)F2的性狀表現(xiàn)及個(gè)體數(shù)，從中分析揭示性狀的遺傳規(guī)律。2．孟德爾解釋分離現(xiàn)象作了如下假說：①生物的性狀是由遺傳因子決定的，顯性遺傳因子決定顯性性狀，隱性性狀由隱性遺傳因子決定。②體細(xì)胞中的遺傳因子是成對存在的。如純種高莖(DD)，純種矮莖(dd)，F(xiàn)1高莖(Dd)；配子(生殖細(xì)胞)中只含有成對遺傳因子中的一個(gè)。③受精作用時(shí)，雌、雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，機(jī)會(huì)是相等的。為了檢驗(yàn)對分離現(xiàn)象的解釋是否正確，孟德爾又巧妙地設(shè)計(jì)了測交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。即讓F1與隱性親本雜交。看測交結(jié)果與預(yù)計(jì)結(jié)果是否相一致，如果兩者相一致，說明其解釋是正確的。3．分離定律，又稱孟德爾第一定律。分離定律是指：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。三、旁欄思考題(課本P5)不會(huì)。因?yàn)槊系聽柦忉尫蛛x現(xiàn)象的假設(shè)之一是雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，且結(jié)合機(jī)會(huì)相等，這樣不會(huì)出現(xiàn)3∶l的性狀分離比。四、實(shí)驗(yàn)(課本P6)1．每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與全班統(tǒng)計(jì)的結(jié)果相比，全班的統(tǒng)計(jì)結(jié)果更接近預(yù)期結(jié)果。即彩球的組合類型數(shù)量比DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，彩球代表的顯性和隱性的比值為3∶1。這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的個(gè)體數(shù)量越大，越接近統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如果孟德爾當(dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)了10株豌豆雜交的結(jié)果，則很難正確解釋性狀分離的現(xiàn)象。孟德爾統(tǒng)計(jì)的數(shù)目是足夠多的，他才分析出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，揭示了遺傳的規(guī)律。當(dāng)只對10株豌豆統(tǒng)計(jì)，就會(huì)出現(xiàn)很大誤差。2．模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾的假說是相吻合的。因?yàn)榧?、乙兩個(gè)桶代表兩生殖器官，而桶內(nèi)的彩球則代表兩種類型比值相等的雌雄配子，從兩個(gè)桶內(nèi)抓取彩球代表雌雄配子的隨機(jī)組合，即模擬雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合。全班統(tǒng)計(jì)的數(shù)字大，出現(xiàn)了3∶1的結(jié)果。以此看，孟德爾假說需驗(yàn)證。五、假說—演繹法(課本P7)假說—演繹法與傳統(tǒng)的歸納法的不同：(略)，見本節(jié)師生互動(dòng)欄目。六、技能訓(xùn)練(課本P7)提示：將紫色花的植株進(jìn)行連續(xù)自交。注意每次自交得到的子代中去掉白花的，留下紫花的再自交，直至后代中再不出現(xiàn)開白花的為止。這樣就可以得到開紫花的純種。七、練習(xí)(課本P8)(一)基礎(chǔ)題1．解析：此題考查相對性狀的概念。相對性狀是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。A、C、D符合概念的同種生物要點(diǎn)，但非同一性狀，故都不符合題意。只有B符合題意。答案：B2．此題考查分離定律的有關(guān)概率計(jì)算問題。從題目可知人眼虹膜的褐色是顯性性狀，藍(lán)色是隱性性狀。褐眼女人的母親是藍(lán)眼。如果設(shè)控制褐色的遺傳因子為A，則控制藍(lán)色的遺傳因子為a。根據(jù)題意，可確定這對夫婦的體細(xì)胞的遺傳因子的組成，即aa(男)×Aa(女)。由此可知這對夫婦生藍(lán)眼孩子的概率是1×1/2＝1/2。因?yàn)槿祟惢榕渲猩泻蜕母怕氏嗟龋赃@對夫婦生下藍(lán)眼女孩的可能性是1/2×1/2＝1/4。答案：B3．解析：此題考查分離定律的實(shí)質(zhì)。(1)在F1細(xì)胞中有一對控制非糯性和糯性相對性狀的遺傳因子，在F1形成配子時(shí)，成對的控制相對性狀的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。因含直鏈淀粉的遺傳因子的配子控制合成直鏈淀粉，其遇碘變藍(lán)色；含支鏈淀粉的遺傳因子的配子控制合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色。其比例為1∶1。(2)孟德爾分離定律的實(shí)質(zhì)。即F1形成配子時(shí)，成對的控制相對性狀的遺傳因子彼此分離，分離后的遺傳因子各自進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。(3)因F1細(xì)胞中含有成對控制相對性狀的遺傳因子，當(dāng)其產(chǎn)生花粉時(shí)，F(xiàn)1中成對的遺傳因子分離，形成兩種類型的花粉。答案：(1)F1是雜合子，在形成配子時(shí)，兩個(gè)不同的遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同的配子中，形成兩種數(shù)目相等的配子(2)孟德爾分離定律的正確性(3)24．解析：此題考查顯隱性的判斷、性狀分離的概念及性狀分離原因的分析。(1)依據(jù)遺傳圖解，親代性狀相同，而子代出現(xiàn)了與親代不同的性狀，這個(gè)性狀就是隱性性狀，而親代的性狀則為顯性性狀。據(jù)此知羊的毛色白毛為顯性性狀，而黑色則是隱性性狀。(2)雜交子代出現(xiàn)了與親代不同的性狀的現(xiàn)象，在遺傳學(xué)上叫性狀分離。因白毛羊中公羊和母羊在形成生殖細(xì)胞時(shí)，均產(chǎn)生兩種類型、比值相等的配子，且雌雄配子的結(jié)合機(jī)會(huì)相等。故子代中會(huì)發(fā)生性狀分離。答案：(1)白毛黑毛(2)性狀分離白毛羊是雜合子是確保實(shí)驗(yàn)成功的條件之一。孟德爾在遺傳實(shí)驗(yàn)中，曾選擇玉米、山柳菊等材料做雜交實(shí)驗(yàn)，都沒能成功，最后用豌豆做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本定律。(二)拓展題1．解析：此題考查測交原理的應(yīng)用。答案：(1)將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬交配，這樣在一個(gè)季節(jié)里可產(chǎn)生多匹后代。(2)后代有兩種可能的結(jié)果：一是后代全部是栗色馬，這個(gè)結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬很可能是純合子；二是后代中既有白色馬，又有栗色馬，這個(gè)結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬為雜合子。2．提示：選擇適宜的實(shí)驗(yàn)材料，是獲得實(shí)驗(yàn)成功的重要條件之一。孟德爾在植物雜交實(shí)驗(yàn)中，曾用過多種實(shí)驗(yàn)的植物(如玉米、山柳菊、豌豆)做雜交實(shí)驗(yàn)，其中豌豆雜交實(shí)驗(yàn)最成功。這是為什么呢？這是因?yàn)橥愣沟囊恍┥飳W(xué)特征適于研究雜交實(shí)驗(yàn)。如：豌豆閉花且自花受粉，在自然狀態(tài)下是純種；豌豆有些相對性狀穩(wěn)定且易于區(qū)別；豌豆花大，易于做人工授粉實(shí)驗(yàn)等。3．提示：凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、原子核中含有中子和質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)過程等，都是通過假說—演繹法得出結(jié)論的。假說—演繹法，是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果出發(fā)，提出問題，作出假說，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的研究方法。這種研究方法的運(yùn)用促進(jìn)了生物科學(xué)的發(fā)展，使遺傳學(xué)的研究由描述階段而進(jìn)入到理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的階段。第一章第二節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）一、問題探討(課本P9)提示：問題探討的目的是活躍學(xué)生的思維，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入新的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師可以通過水稻雜交育種等實(shí)例，使學(xué)生自然地認(rèn)識(shí)到任何生物都不止表現(xiàn)一種性狀，后代表現(xiàn)的特征可以是兩個(gè)親本性狀組合的結(jié)果。進(jìn)一步地思考討論，雙親的性狀是遵循什么規(guī)律進(jìn)行組合、傳遞給后代的？在育種實(shí)踐中人類如何獲得所需的性狀組合？為導(dǎo)入新課做好準(zhǔn)備。二、本節(jié)聚焦(課本P9)1．孟德爾在完成了一對相對性狀的研究后，又產(chǎn)生了新的疑問：一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢？他觀察到花園里的豌豆，就粒色和粒形來說，只有兩種類型：一種是黃色圓粒，一種是綠色皺粒。是不是決定粒色的遺傳因子對決定粒形的遺傳因子有影響呢？它們在遺傳時(shí)又有什么規(guī)律呢？這引發(fā)了他的探究欲望，于是，孟德爾用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本雜交，無論是用純種黃色圓粒作母本(正交)，還是用純種綠色皺粒作母本，結(jié)出的種子(F1)都是黃色圓粒的。緊接著孟德爾又讓F1自交，在產(chǎn)生的F2中，卻出現(xiàn)了意想不到的結(jié)果，不僅出現(xiàn)了親本原有的兩種類型：黃色圓粒、綠色皺粒，而且還出現(xiàn)了親本沒有的兩種新類型(重組類型)：綠色圓粒、黃色皺粒。孟德爾開始了對自由組合現(xiàn)象的探究。2．控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。3．(1)正確地選用實(shí)驗(yàn)材料；(2)先研究一對相對性狀的遺傳，再研究兩對或多對性狀的遺傳；(3)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，把數(shù)學(xué)方法引入生物學(xué)的研究，是超越前人的創(chuàng)新；(4)基于對大量數(shù)據(jù)的分析而提出假說，再設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證；(5)他對科學(xué)的熱愛和鍥而不舍的精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勤于實(shí)踐的作風(fēng)，也值得我們學(xué)習(xí)。三、旁欄思考題(P10)從數(shù)學(xué)角度看，(3∶1)2的展開式為9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示為兩個(gè)3∶1的乘積。對于兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果對每一對性狀進(jìn)行單獨(dú)的分析，如單純考慮圓和皺或黃和綠一對相對性狀遺傳時(shí)，其性狀的數(shù)量比是圓粒∶皺粒＝(315＋108)∶(101＋32)＝3∶1；黃色∶綠色＝(315＋101)∶(108＋32)＝3∶1。即每對性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無疑說明兩對相對性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自的遺傳結(jié)果的乘積，即9∶3∶3∶1來自于(3∶1)2。四、思考與討論(課本P11)1．豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀，如高莖和矮莖，高莖高度在1.5～2.0m，矮莖高度僅為0.3m左右，易于觀察和區(qū)分；(2)豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；(3)花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。孟德爾正是因?yàn)檫x用了豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，所以科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。2．如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因?yàn)槿绻芯縩對相對性狀，將會(huì)有2n個(gè)性狀組合，這是很難統(tǒng)計(jì)的，也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。3．如果孟德爾沒有對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難作出對分離現(xiàn)象的解釋。因?yàn)橥ㄟ^統(tǒng)計(jì)，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實(shí)質(zhì)的興趣。同時(shí)這也使孟德爾意識(shí)到數(shù)學(xué)概率，也適合于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)的方法引入對遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析。4．作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？蓞⒖冀炭茣鴮僬f—演繹法的解釋。5．(1)扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛。孟德爾在維也納大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)時(shí)，通過對自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，使他認(rèn)識(shí)到生物類型是可變的，可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進(jìn)化思想。同時(shí)孟德爾還學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到數(shù)學(xué)方法可以應(yīng)用于各門自然科學(xué)之中的思想影響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問題的想法，使孟德爾成為第一個(gè)認(rèn)識(shí)到概率原理能用于預(yù)測遺傳雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)家。(2)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對雜交實(shí)驗(yàn)的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的研究方法。這在當(dāng)時(shí)是一種新的研究思路，光是豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)，他就沒有局限于對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡單描述和歸納。(3)勤于實(shí)踐。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實(shí)驗(yàn)研究中，連續(xù)進(jìn)行了8年的研究，并且對每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。(4)敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實(shí)驗(yàn)研究，提出了顆粒性遺傳的思想，這是對傳統(tǒng)的遺傳觀念的挑戰(zhàn)。五、練習(xí)(課本P12)(一)基礎(chǔ)題1．判斷題(1)解析：表現(xiàn)型是指生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀；基因型是指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。表現(xiàn)型相同的個(gè)體，基因型不一定相同，如豌豆的高莖(顯性性狀)的基因型有兩種：DD或Dd。答案：×(2)解析：等位基因是指控制相對性狀的基因，如D控制豌豆的高莖(顯性性狀)，d控制豌豆的矮莖(隱性性狀)，豌豆的高莖和矮莖剛好是一對相對性狀，所以D和d是等位基因，而D和D，d和d是控制同一種性狀的基因，它們不是等位基因，是相同基因。答案：×2．選擇題解析：根據(jù)題意，此題是考查自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用的。答案：C(二)拓展題解析：(1)可用逆推法來判斷親本的基因組成。根據(jù)圖解，子代中綠色∶黃色＝1∶1，可推出親代中控制這一對相對性狀的雜交組合為Yy×yy，同樣，子代中圓?！冒櫫＃?∶1，可推出親代中控制這一對相對性狀的雜交組合為Rr×Rr，兩者一組合即為兩親本的基因組成，黃色圓粒為YyRr，綠色圓粒為yyRr。(2)先獨(dú)立考慮Yy×yy，其后代表現(xiàn)型為(1/2黃∶1/2綠)；再考慮Rr×Rr，其后代中表現(xiàn)型為(3/4圓∶1/4皺)。讓兩者相乘即得到后代的表現(xiàn)型：(1/2黃∶1/2綠)×(3/4圓∶1/4皺)＝3/8黃圓∶1/8黃皺∶3/8綠圓∶1/8綠皺。Yy×yy后代中純合子占1/2，Rr×Rr后代中純合子占1/2，所以F1中純合子所占的比例為1/2×1/2＝1/4。(3)獨(dú)立考慮Yy×yy，其后代中黃色的基因組成只有Yy一種；再考慮Rr×Rr，其后代中圓粒的基因組成有RR和Rr兩種，所以F1中黃色圓粒豌豆的基因組成有兩種：YyRR或YyRr。通過遺傳圖解可分別推出它們與綠色皺粒豌豆雜交所產(chǎn)生的后代的情況。[答案](1)YyRryyRr(2)黃色皺粒綠色皺粒1∶11/4(3)YyRR或YyRr4如果是YyRR與yyrr雜交，比值為黃色圓?！镁G色圓粒＝1∶1；如果是YyRr與yyrr雜交，比值是黃色圓粒∶綠色圓?！命S色皺粒∶綠色皺粒＝1∶1∶1∶1第一章自我檢測(一)判斷題1．解析：相對性狀是指一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。狗的長毛和卷毛不屬于同一種性狀，它們屬于兩種不同的性狀，所以它們不屬于相對性狀。長毛和短毛、卷毛和直毛才是相對性狀。答案：×2．解析：一對相對性狀的親本雜交，F(xiàn)1中未顯現(xiàn)出來的性狀叫做隱性性狀。只有細(xì)胞中含有兩個(gè)隱性遺傳因子時(shí)(隱性純合子)，生物體才能表現(xiàn)出隱性性狀，當(dāng)細(xì)胞中含有一個(gè)顯性遺傳因子和一個(gè)隱性遺傳因子時(shí)(雜合子)，生物體表現(xiàn)出顯性性狀。答案：×3．解析：遺傳因子組成相同的個(gè)體叫做純合子，如DD或dd。遺傳因子組成不同的個(gè)體叫做雜合子，如Dd。純合子自交后代不發(fā)生性狀分離，雜合子自交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離。如Dd的個(gè)體自交，其后代出現(xiàn)三種基因型：DD、Dd和dd，其中DD和dd就是純合子。答案：×(二)選擇題1．解析；性狀分離是指在雜種后代中，同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象叫做性狀分離。只有D答案符合。答案：D2．解析：這道題目可用逐對分析法。先考慮Aa和aa這一對基因，后代中顯性∶隱性＝1∶1；再考慮Bb和Bb這一對基因，后代中顯性∶隱性＝3∶1，綜合起來考慮，后代中表現(xiàn)型比例就是(1∶1)×(3∶1)＝3∶1∶3∶1。答案：C3．解析：據(jù)題意該對雜合豚鼠的基因型為Aa×Aa，理論推測其后代中黑色豚鼠∶白色豚鼠的值應(yīng)該是3∶1，但這個(gè)比值是在后代數(shù)量比較大時(shí)的一個(gè)理論值，如果后代個(gè)體數(shù)較少就不一定符合這個(gè)比值，各種情況都有可能出現(xiàn)，所以答案選D。答案：D4．解析：A選項(xiàng)后代中出現(xiàn)白色球狀的幾率等于1/2×1/2＝1/4；B選項(xiàng)后代中出現(xiàn)白色球狀的幾率等于1×1＝1；C選項(xiàng)后代中出現(xiàn)白色球狀的幾率等于1/2×1＝1/2；D選項(xiàng)后代中出現(xiàn)白色球狀的幾率等于1/2×1＝l/2，故答案選B。知識(shí)遷移因?yàn)榭刂品翘鹩衩仔誀畹氖秋@性基因，控制甜玉米性狀的是隱性基因。當(dāng)甜玉米接受非甜玉米的花粉時(shí)，非甜玉米花粉產(chǎn)生的精子中含有顯性基因，而甜玉米的胚珠中的極核含有隱性基因，極核受精后發(fā)育成胚乳，胚乳細(xì)胞中顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用，故在甜玉米植株上結(jié)出非甜玉米；當(dāng)非甜玉米接受甜玉米的花粉時(shí)，甜玉米花粉產(chǎn)生的精子中含有隱性基因，而非甜玉米的胚珠中的極核含有顯性基因，故在非甜玉米植株上結(jié)出的仍是非甜玉米。技能應(yīng)用由于顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用，所以在生物長期的進(jìn)化過程中，如果沒有自然選擇的作用，一般在一個(gè)群體中顯性個(gè)體數(shù)多于隱性個(gè)體數(shù)。根據(jù)圖中提供的信息可知，蝴蝶的綠眼個(gè)體數(shù)多，并且綠眼∶白眼接近于3∶1；同樣蝴蝶的紫翅個(gè)體數(shù)多，并且紫翅∶黃翅接近于3∶1，所以判斷蝴蝶的綠眼和紫翅是顯性性狀，白眼和黃翅是隱性性狀。思維拓展1．提示：一對皮膚顏色正常的夫婦，生下白化病患兒，說明白化病屬于隱性基因控制的疾病。同時(shí)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，攜帶白化病致病基因且表現(xiàn)型正常的夫婦，其后代是白化病患者的幾率為25%。由此可以判斷，人類正常皮膚與白化皮膚這對相對性狀的遺傳符合孟德爾的分離定律。2．孟德爾的自由組合定律具有普遍性，因?yàn)閮蓪ο鄬π誀畹倪z傳可分解為每一對相對性狀遺傳結(jié)果的乘積，即兩對相對性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型為2×2＝22，性狀比例為(3∶1)n。故n對相對性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型有2n。第二章第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一、問題探討(課本P16)1．配子染色體與體細(xì)胞染色體的區(qū)別在于：(1)配子染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半；(2)配子染色體是由體細(xì)胞每對同源染色體中分別取出一條組成的。2．提示：在配子成熟的過程中，必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半。二、本節(jié)聚焦(課本P16)1．提示：減數(shù)分裂的含義參見課本P16，減數(shù)分裂的概念。2．提示：經(jīng)過減數(shù)分裂所形成的配子染色體數(shù)目減少一半，通過受精作用精子與卵細(xì)胞的融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目，從而維持生物有性生殖時(shí)親代與子代間染色體數(shù)目的恒定。3．提示：減數(shù)分裂過程中染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞卻連續(xù)分裂兩次。三、旁欄思考題(課本P18)1．減數(shù)分裂的染色體復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期，減數(shù)第二次分裂的間期不復(fù)制。2．初級精母細(xì)胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合的。3．在減數(shù)第一次分裂中出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會(huì)、四分體形成、非姐妹染色單體間交叉互換、同源染色體分離，使得細(xì)胞兩極各有一整套非同源染色體，從而使形成的次級精母細(xì)胞中染色體數(shù)目減少為初級精母細(xì)胞的一半。上述過程中可使配子中染色體數(shù)目減半。這樣再通過以后發(fā)生的兩性配子結(jié)合成合子的受精作用，就能維持生物前后代體細(xì)胞染色體數(shù)目的恒定，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。上述過程還可以使經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型多樣，從而增加了生物的變異，增強(qiáng)了生物適應(yīng)環(huán)境的能力，有利于生物的進(jìn)化。4.經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，一個(gè)卵原細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)較大的次級卵母細(xì)胞和一個(gè)較小的極體。經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，一個(gè)次級卵母細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)多的卵細(xì)胞和一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體，而減數(shù)第一次分裂形成的極體也經(jīng)過減數(shù)第二次分裂成為兩個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體。最后三個(gè)極體退化消失，只剩一個(gè)卵細(xì)胞。四、旁欄思考題(課本P19)經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，一個(gè)卵原細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)較大的次級卵母細(xì)胞和一個(gè)較小的極體。經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，一個(gè)次級卵母細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)多的卵細(xì)胞和一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體，而減數(shù)第一次分裂形成的極體也經(jīng)過減數(shù)第二次分裂成為兩個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體。最后三個(gè)極體退化消失，只剩下一個(gè)卵細(xì)胞。五、實(shí)驗(yàn)(課本P21)1．減數(shù)第一次分裂會(huì)出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會(huì)、四分體形成、同源染色體在赤道板位置成對排列、同源染色體分離、移向細(xì)胞兩極的染色體分別由兩條染色單體組成等現(xiàn)象。減數(shù)第二次分裂的中期，非同源染色體成單排列在細(xì)胞赤道板位置，移向細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。2．減數(shù)第一次分裂的中期，兩條同源染色體分別排列在細(xì)胞赤道板兩側(cè)，末期在細(xì)胞兩極的染色體由該細(xì)胞的一整套非同源染色體組成，其數(shù)目是體細(xì)胞染色體數(shù)目的一半，每條染色體均由兩條染色單體構(gòu)成。減數(shù)第二次分裂的中期，所有染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板的位置。末期細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。3．同一生物的細(xì)胞，所含遺傳物質(zhì)相同，增殖的過程相同；不同細(xì)胞可能處于細(xì)胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個(gè)精原細(xì)胞的減數(shù)分裂，推測出一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。六、練習(xí)(課本P22)(一)基礎(chǔ)題1．判斷題(1)解析：在減數(shù)第一次分裂過程中，由于同源染色體分離，并分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中，使得所形成的次級精母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞染色體數(shù)目減少一半。答案：√(2)解析：玉米卵細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞相比減少一半，有10條。但不能說有5對，因?yàn)閷ζ鋵?shí)是指同源染色體對。由于卵細(xì)胞不含同源染色體，所以只能說卵細(xì)胞有10條染色體，但不能說有5對。答案：×(3)解析：1個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂才形成1個(gè)生殖細(xì)胞(卵細(xì)胞)。答案：×(4)解析：卵細(xì)胞的染色單體數(shù)應(yīng)為0。答案：×2．解析：同源染色體聯(lián)會(huì)和四分體是減數(shù)分裂過程中所獨(dú)有的現(xiàn)象，而選項(xiàng)A、C和D則是有絲分裂和減數(shù)分裂所共同的染色體行為。答案：B3．解析：染色體數(shù)目為3條，為奇數(shù)，說明是減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞。答案：D4．答案：(1)①這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂。因?yàn)樵摷?xì)胞中出現(xiàn)了四分體。②該細(xì)胞有4條染色體，8條染色單體。③該細(xì)胞有2對同源染色體。其中A與C，A與D，B與C，B與D是非同源染色體。④細(xì)胞中a與a′，b與b′，c與c′，d與d′是姐妹染色單體。⑤該細(xì)胞分裂完成后，子細(xì)胞中有2條染色體。⑥參見教科書圖2—2。(2)①4②2個(gè)2個(gè)(二)拓展題提示：不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況，比如減數(shù)第一次分裂時(shí)聯(lián)會(huì)的同源染色體，有一對或幾對沒有分別移向兩極而是集中到一個(gè)次級精(卵)母細(xì)胞中，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目就會(huì)比正常的多一條或幾條染色體。再如減數(shù)分裂過程(無論第一次分裂還是第二次分裂)中，染色體已移向細(xì)胞兩極，但因某種原因細(xì)胞未分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細(xì)胞中染色體加倍的現(xiàn)象。如果上述現(xiàn)象出現(xiàn)，則受精卵中染色體數(shù)目就會(huì)出現(xiàn)異常，由該受精卵發(fā)育成的個(gè)體細(xì)胞中染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質(zhì)的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質(zhì)控制的，那么當(dāng)該個(gè)體的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)，該個(gè)體的性狀也會(huì)是異常的。例如，人類的21三體綜合征遺傳病患者就是由含有24條染色體(其中21號染色體是2條)的精子或卵細(xì)胞與正常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合后發(fā)育成的。七、本節(jié)聚焦(課本P23)1．減數(shù)第一次分裂中期時(shí)，同源染色體隨機(jī)排列在細(xì)胞赤道板兩側(cè)，而到了減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合移向細(xì)胞兩極，因此，配子中染色體組成是多樣的。2．受精作用是指卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別，融合成為受精卵的過程。通過受精作用精子和卵細(xì)胞的融合，使受精卵染色體恢復(fù)到原來體細(xì)胞的水平，從而保證了生物有性生殖過程中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，有十分重要的意義。八、模型建構(gòu)(課本P23)討論一：1．代表分別來自父方和母方的同源染色體。2．4條。減數(shù)第一次分裂結(jié)束。2條。3．減數(shù)第一次分裂過程中的同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體，同源染色體在赤道板位置成雙排列，同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極；減數(shù)第二次分裂過程中非同源染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板上，著絲點(diǎn)分裂，染色單體成為染色體，移向細(xì)胞兩極。4．2個(gè)。2個(gè)。討論二：1．每個(gè)配子都含有兩種顏色的染色體。2．4種。3．8種。九、想像空間(課本P25)不一樣。受精過程中，僅精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，而精子的頭部除了細(xì)胞核外，只含極少量的細(xì)胞質(zhì)。而細(xì)胞質(zhì)中線粒體含少量DNA(植物細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體也含少量DNA)，對生物的遺傳也有影響。十、練習(xí)(課本P26)(一)基礎(chǔ)題1．判斷題(1)解析：同一個(gè)生物體在不同時(shí)刻產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞，染色體數(shù)都是體細(xì)胞的一半，即它們的染色體數(shù)相同。答案：√(2)解析：同一個(gè)生物體產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞，由于在減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合，因此精子或卵細(xì)胞中的染色體組成一般是不同的。答案：√(3)解析：有兩種機(jī)制保證了只有一個(gè)精子與卵細(xì)胞融合(詳見后面《備課資料》中的《卵細(xì)胞如何防止多精受精？》。答案：√2．提示：配子形成過程中，由于減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，非姐妹染色單體間可能互換部分遺傳物質(zhì)；中期時(shí)，同源染色體隨機(jī)排列在細(xì)胞赤道板兩側(cè)，導(dǎo)致了配子中非同源染色體的自由組合，因此，配子中染色體組成是多樣的。受精作用又是精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合，因此，后代的性狀表現(xiàn)是多樣的。由于減數(shù)分裂是有規(guī)律的正常的細(xì)胞分裂，在減數(shù)分裂的過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。這樣每個(gè)物種正常的雌、雄配子都含有該物種體細(xì)胞染色體數(shù)目一半的染色體，并且都是一整套非同源染色體的組合。而受精作用時(shí)精卵結(jié)合使受精卵及其發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中又可以恢復(fù)該種生物的染色體數(shù)目。性狀是由染色體中的遺傳物質(zhì)控制的，生物前后代細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，保證了前后代遺傳性狀的相對穩(wěn)定。(二)拓展題提示：在形成精子或卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中，如果由于某種原因減數(shù)第一次分裂時(shí)兩條21號染色體沒有分離而是進(jìn)入了同一個(gè)次級精(卵)母細(xì)胞，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，就會(huì)形成含有2條2l號染色體的精子或卵細(xì)胞；如果減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂時(shí)21號染色體的著絲點(diǎn)分裂，形成了2條21號染色體，但沒有分別移向細(xì)胞兩極，而是進(jìn)入了同一個(gè)精子或卵細(xì)胞中。這樣異常的精子或卵細(xì)胞就含有24條染色體，其中21號染色體是2條。當(dāng)一個(gè)正常的精子或卵細(xì)胞(含23條非同源染色體，其中只含有1條21號染色體)與上述異常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合成受精卵時(shí)，則該受精卵含47條染色體，其中21號染色體為3條。當(dāng)該受精卵發(fā)育成熟時(shí)，這個(gè)人的體細(xì)胞中的染色體數(shù)目就是47條，含有3條21號染色體。十一、技能訓(xùn)練精原細(xì)胞有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化表時(shí)期間期前期中期后期末期染色體數(shù)目（條）888168精原細(xì)胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化表細(xì)胞類型精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞染色體數(shù)目（條）8844精原細(xì)胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化圖第二章第二節(jié)基因在染色體上一、問題探討(課本P27)1．這個(gè)替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德爾分離定律中成對的遺傳因子的行為與同源染色體在減數(shù)分裂過程中的行為很相似。2．一條染色體上可能有許多個(gè)基因。二、本節(jié)聚焦(課本P27)1．基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，主要體現(xiàn)在如下四個(gè)方面：(1)基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。(2)在體細(xì)胞中基因成對存在，染色體也是成對的。在配子中成對的基因只有一個(gè)，同樣，成對的染色體也只有一條。(3)體細(xì)胞中成對的基因一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方。同源染色體也是如此。(4)非等位基因在形成配子時(shí)自由組合，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。2．摩爾根所做的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。3．對孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋如下：(1)基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。(2)基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。三、技能訓(xùn)練(課本P30)不同的基因也許是DNA長鏈上的一個(gè)個(gè)片段。四、練習(xí)(課本P31)(一)基礎(chǔ)題1．解析：不能說染色體就是由基因組成的，而只能說染色體上有多個(gè)基因。染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。答案：D2．解析：同一對同源染色體上不同位置的非等位基因是連鎖遺傳的，或在四分體時(shí)期由于同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換而交換了部分基因，而不是所有的非等位基因都可自由組合。答案：B(二)拓展題1．這些生物的體細(xì)胞中的染色體雖然減少一半，但仍具有一整套非同源染色體。這一組染色體，攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因。2．提示：人體細(xì)胞染色體數(shù)目變異，會(huì)嚴(yán)重影響生殖、發(fā)育等各種生命活動(dòng)，未發(fā)現(xiàn)其他染色體數(shù)目變異的嬰兒，很可能是發(fā)生這類變異的受精卵不能發(fā)育，或在胚胎早期就死亡的緣故。第二章第三節(jié)伴性遺傳一、問題探討(課本P33)1．提示：紅綠色盲基因和抗維生素D佝僂病的基因位于性染色體上，因此這兩種遺傳病在遺傳表現(xiàn)上總是和性別相聯(lián)系。2．提示：紅綠色盲基因和抗維生素D佝僂病基因盡管都位于X染色體上，但紅綠色盲基因因?yàn)槭请[性基因，而抗維生素D佝僂病基因因?yàn)槭秋@性基因，因此，這兩種遺傳病與性別相關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)不相同，紅綠色盲表現(xiàn)為男性多于女性，而抗維生素D佝僂病則表現(xiàn)為女性多于男性。二、本節(jié)聚焦(課本P33)1．控制某性狀的基因位于性染色體上，所以遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，叫做伴性遺傳。2．遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)。3．不僅能指導(dǎo)我們的生產(chǎn)實(shí)踐(如雌雞的選育)，創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富滿足人類生活的需要，而且還有利于指導(dǎo)人類本身的優(yōu)生優(yōu)育(如紅綠色盲遺傳、血友病和抗維生素D佝僂病的遺傳)，從而提高人口素質(zhì)。三、資料分析(課本P34)1．紅綠色盲基因位于X染色體上。2．紅綠色盲基因是隱性基因。四、練習(xí)(課本P37～P38)(一)基礎(chǔ)題1．解析；性染色體上的很多基因可以與性別控制無關(guān)，如果蠅的眼色遺傳、人的紅綠色盲基因等；近年來，隨著對性別研究的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)Y染色體短臂(Yp11.3)上的一個(gè)基因是性別決定基因，取名叫SRY基因。由于正常男性的Y染色體上都有SRY基因，因此能夠形成睪丸并發(fā)育為男性；女兒的性染色體也為人體細(xì)胞中23對同源染色體中的一對，根據(jù)同源染色體的概念，肯定有一條來自于父親；性染色體存在于幾乎所有的體細(xì)胞中。答案：C2．解析：選項(xiàng)A、B、D中的女兒、外孫和孫女是否患病，還受他們母親的基因型的影響。根據(jù)基因的分離定律可知，母親患病，則兒子也一定是患者。答案：B3．解析：A選項(xiàng)既可能由常染色體上的隱性基因控制，也可能由X染色體上的隱性基因控制；B、D選項(xiàng)都可能由常染色體上的隱性或顯性基因控制，還可能由X染色體上的隱性或顯性基因控制。答案：C4．解析：根據(jù)夫婦都正常但生了一個(gè)既患白化病又患紅綠色盲的男孩的情況，可推知該夫婦都是白化病基因的攜帶者(Aa)，同時(shí)說明妻子應(yīng)該是紅綠色盲基因的攜帶者。根據(jù)基因的自由組合定律，寫出該對夫婦后代可能的基因型，按要求找到既不患白化病也不患紅綠色盲的孩子的基因型即可。答案：(1)AaXBXb(婦)、AaXBY(夫)。(2)會(huì)出現(xiàn)。既不患白化病也不患紅綠色盲的孩子的基因型：AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、AaXBY、AAXBY。(二)拓展題提示：雌果蠅卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中，在2000～3000個(gè)細(xì)胞中，有一次發(fā)生了差錯(cuò)，兩條X染色體不分離，結(jié)果產(chǎn)生的卵細(xì)胞中，或者含有兩條X染色體，或者不含X染色體。如果含XwXw的卵細(xì)胞與含Y的精子受精，產(chǎn)生XwXwY的個(gè)體為白眼雌果蠅，如果不含X的卵細(xì)胞與含XW的精子受精，產(chǎn)生OXW的個(gè)體為紅眼雄果蠅，這樣可以解釋上述現(xiàn)象。可以用顯微鏡檢查細(xì)胞中的染色體，如果在上述雜交的子一代出現(xiàn)的那只白眼果蠅中找到Y(jié)染色體，在那只紅眼雄果蠅中找不到Y(jié)染色體，就可以證明解釋是正確的。第二章自我檢測判斷題1．解析：每條染色體上都有很多個(gè)基因，但基因數(shù)目不同。答案：×2．解析：位于同源染色體上相同位置的基因是等位基因，它們控制著同一種性狀。答案：√3．解析：非同源染色體上的基因是非等位基因，但同源染色體上不同位置的基因也叫非等位基因，也就是說，非等位基因也可以位于同源染色體上。答案：×4．解析：由于性染色體決定生物的性別，因此性染色體的基因在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)。答案：√5．解析：位于性染色體上的基因，在有性生殖的減數(shù)分裂過程中，性染色體作為其中的一對同源染色體也出現(xiàn)了同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合等現(xiàn)象，所以在遺傳上依然遵循孟德爾遺傳規(guī)律，如果蠅眼色的遺傳、人的抗維生素D佝僂病的遺傳等。答案：×選擇題1．解析：根據(jù)四分體有關(guān)的數(shù)量關(guān)系：1個(gè)四分體＝1對同源染色體＝2條染色體＝2個(gè)著絲點(diǎn)＝4條染色單體＝4個(gè)DNA分子。答案：C2．解析：同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，DNA已經(jīng)完成復(fù)制，故每條染色體都含有2個(gè)DNA分子。答案：C3．解析：男性患病機(jī)會(huì)多于女性，說明男女患病與性別相關(guān)聯(lián)，因此致病基因應(yīng)該在性染色體上，即X或Y染色體上。如果致病基因在Y染色體上，只有男性患病，與題意不符，故致病基因很可能在X染色體上。答案：B4．解析：A選項(xiàng)：由顯性基因控制的遺傳病，患者有病，其父母中至少有一方也有此病。如果該病基因位于X染色體上(如抗維生素D佝僂病)則表現(xiàn)為女性患者多于男性。B選項(xiàng)：如果該病基因位于常染色體上，則男性患者的后代中，子女患病的可能性各為1/2，而非子女各有1/2患??；如果該病基因位于X染色體上，則所生女兒均有病，而兒子正常。C選項(xiàng)：如果該病基因位于常染色體上，則女性患者的后代中，子女患病的可能性各為1/2；如果該病基因位于X染色體上，子女患病的可能性也都是1/2。D選項(xiàng)：由于是受顯性基因控制的遺傳病，所以表現(xiàn)正常的夫婦，染色體上(包括常染色體和性染色體)不可能攜帶致病基因。答案：A5．解析：A選項(xiàng)：一個(gè)正常的成熟男子每天大約可產(chǎn)生2億個(gè)左右的精子，而一個(gè)正常的成熟女子每個(gè)月(約28天)才排出一個(gè)卵細(xì)胞，所以雌雄配子數(shù)量比不是1∶1的關(guān)系。B選項(xiàng)：配子包括雌、雄配子，而雌配子不含Y。D選項(xiàng)：卵細(xì)胞不可能含Y。答案：C知識(shí)遷移1．(1)設(shè)紅綠色盲基因?yàn)閎，那么XbYXBXBXBXb(2)1/42．(1)表現(xiàn)型正常的夫婦，后代均正常；夫婦一方是患者，子女有1/2為患者。(2)選擇生男孩。(3)不攜帶。一對等位基因中，只有一個(gè)是顯性致病基因，就會(huì)表現(xiàn)為患者(真實(shí)遺傳)。3．是父方，可能是在減數(shù)分裂第二次分裂中，復(fù)制的Y染色體沒有分開，產(chǎn)生了含有YY的精子。技能應(yīng)用

減數(shù)分裂有絲分裂不

同

點(diǎn)（1）染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。（2）同源染色體在第一次分裂中發(fā)生聯(lián)會(huì)（并且出現(xiàn)四分體及非姐妹染色單體的互換）。（3）分裂后形成4個(gè)精子或1個(gè)卵細(xì)胞。（4）分裂后，子細(xì)胞中染色體的數(shù)目減少一半。（1）染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次。（2）無同源染色體聯(lián)會(huì)等行為。（3）分裂后形成2個(gè)體細(xì)胞。（4）分裂后，子細(xì)胞中染色體的數(shù)目與母細(xì)胞的相同。相

同

點(diǎn)（1）在細(xì)胞分裂過程中都有紡錘絲出現(xiàn)。（2）染色體在細(xì)胞分裂中都只復(fù)制一次。思維拓展1．性別和其他性狀類似，也是受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響的，性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象可能是某種環(huán)境因素，使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的緣故。子代雌雄之比是2∶1。2．否。孟德爾遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂中染色體的分配規(guī)律，該規(guī)律只適用于真核生物。第三章第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、問題探討(課本P42)1．提示：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，才能準(zhǔn)確地復(fù)制并傳遞給下一代，并且還能儲(chǔ)存大量的遺傳信息。2．提示：提取物質(zhì)，導(dǎo)入另一種生物，看導(dǎo)入新物質(zhì)的生物能否有新的表現(xiàn)，然后再看這種新表現(xiàn)能在后代中繼續(xù)保持，就可能認(rèn)為是遺傳物質(zhì)。二、本節(jié)聚焦(課本P42)1．科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生物體中的染色體、蛋白質(zhì)和DNA在生物的遺傳中十分重要，但究竟哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)呢？就是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開，然后單獨(dú)地、直接地觀察這兩種物質(zhì)的作用，發(fā)現(xiàn)只要導(dǎo)入了DNA，生物的特征就保護(hù)下來了，但導(dǎo)入蛋白質(zhì)并沒有使生物的特征保護(hù)下來，從而證明DNA是遺傳物質(zhì)。2．絕大多數(shù)的生物具有DNA，它決定生物的特征。但是還有一部分生物沒有DNA，只有RNA，這時(shí)RNA就起到了遺傳物質(zhì)的功能。所以對絕大多數(shù)的生物來說還是由DNA來決定生物的特征的，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。三、旁欄思考題(課本P45)提示：在上述實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)镾元素僅存在于蛋白質(zhì)的組分中，P元素則主要存在于DNA的組分中。所以基本可以認(rèn)定含S元素的就是蛋白質(zhì)，含P元素的就是DNA。不可以用14C和18O來標(biāo)記，因?yàn)檫@兩種元素都可在蛋白質(zhì)和DNA中作為組分存在，無法確定哪種物質(zhì)進(jìn)入了噬菌體。四、思考與討論(課本P46)1．提示：細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)勢是：(1)細(xì)菌是細(xì)胞生物，病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以它們個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的改變。(2)繁殖快，可以在較短的時(shí)間看出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2．提示：關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，然后直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用。3．提示：艾弗里采用的主要技術(shù)手段是：細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)；細(xì)菌的分離技術(shù)和鑒定技術(shù)；物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的主要技術(shù)手段是：噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)；同位素標(biāo)記技術(shù)；物質(zhì)的離心分離技術(shù)；物質(zhì)的鑒定技術(shù)等。科學(xué)技術(shù)是相互支持的，任何科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段作保證，技術(shù)的發(fā)展需要科學(xué)原理為基礎(chǔ)。五、練習(xí)(課本P46)(一)基礎(chǔ)題1．(1)解析：染色體是遺傳物質(zhì)的載體，其中的蛋白質(zhì)就不是遺傳物質(zhì)。答案：×(2)解析：病毒中有RNA是遺傳物質(zhì)的，但也有DNA是遺傳物質(zhì)的(如噬菌體)。答案：×2．解析：原核生物沒有成形的細(xì)胞核，所以DNA裸露存在于細(xì)胞質(zhì)中。答案：C3．解析：他們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)只有用32P標(biāo)記的物質(zhì)才能感染細(xì)菌，而32P標(biāo)記的只是DNA。答案：D(二)拓展題1．提示：T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼雖然沒有進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞中，但是它的DNA進(jìn)入了，在大腸桿菌的細(xì)胞中，噬菌體利用親代噬菌體的遺傳信息，以大腸桿菌的氨基酸為原料來合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。2．提示：從肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)可以看出，作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備以下條件：能夠精確自我復(fù)制；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成；具有儲(chǔ)存遺傳信息的能力；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。這些條件DNA都是具備的，它分別通過半保留復(fù)制、中心法則、DNA的多樣性以及穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其基本功能。第三章第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)一、問題探討(課本P47)解析：當(dāng)代社會(huì)高科技中生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展最為迅速，而生物學(xué)的發(fā)展又以遺傳物質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)模型建立之后最為迅速，所以把DNA的結(jié)構(gòu)作為高科技的標(biāo)志反映出了高科技發(fā)展的主要特征。二、本節(jié)聚焦(課本P47)1．首先，沃森和克里克提出的雙螺旋結(jié)構(gòu)是建立在對其他科學(xué)研究成果的利用上。當(dāng)時(shí)科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有：(1)DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、C、G四種堿基。(2)英國科學(xué)家威爾金斯提供的DNA的X射線衍射圖譜。(3)奧地利科學(xué)家查哥夫提供的重要信息：腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量；鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量。其次，沃森和克里克進(jìn)行了大量的細(xì)致的研究。最初根據(jù)掌握的資料，嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，但這些模型都一一被否定了，但他們在失敗面前沒有放棄，不斷吸收最新的研究成果，終于在1953年提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。并用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片進(jìn)行比較，結(jié)果兩者完全相符，更進(jìn)一步驗(yàn)證了模型的正確性。2．(1)DNA分子是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)；(3)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，堿基之間通過堿基互補(bǔ)配對原則來對應(yīng)，對應(yīng)關(guān)系是A和T，G和C配對。三、思考與討論(課本P49)1．(1)兩條。兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的。脫氧核糖除了和磷酸相連之外還和內(nèi)側(cè)的堿基相連，磷酸只和脫氧核糖相連，脫氧核糖和磷酸位于DNA分子的外側(cè)。(3)DNA中的堿基配對是通過堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行的，即A和T，G和C配對。它們位于分子的內(nèi)側(cè)。2．主要涉及物理學(xué)(如衍射圖譜)、生物化學(xué)(堿基數(shù)目的對應(yīng)相等關(guān)系)等。涉及的方法有X射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法；建構(gòu)模型的方法等。通過對這些資料的分析使人們更加清楚地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展是在應(yīng)用多學(xué)科成果的基礎(chǔ)上取得的，多學(xué)科的交叉運(yùn)用，誕生了新的邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。3．要善于利用他人的研究成果，要善于與他人交流溝通，要善于與人合作。四、模型建構(gòu)(課本P50)討論1.提示：DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是4種脫氧核苷酸的排列順序卻是千變?nèi)f化的，對應(yīng)的兩條鏈構(gòu)成了堿基對的千變?nèi)f化的排列順序，這使得DNA儲(chǔ)存了大量的遺傳信息。2．靠DNA分子堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈的相連。五、練習(xí)(課本P51)(一)基礎(chǔ)題1．(1)胞嘧啶(2)腺嘌呤(3)鳥嘌呤(4)胸腺嘧啶(5)脫氧核糖(6)磷酸(7)胸腺嘧啶脫氧核苷酸(8)堿基對(9)氫鍵(10)一條脫氧核苷酸鏈的片2．解析：該DNA共有堿基8000個(gè)，腺嘌呤的個(gè)數(shù)為(8000－2200×2)/2＝1800。答案：C3．解析：堿基和磷酸是分別和脫氧核糖連接的，它們兩者之間沒有直接相連。堿基和磷酸是分別和脫氧核糖的C—1和C—5上的羥基連接的。答案：B拓展題∵A＝TG＝C∴A＋G＝T＋C∴A＋G/（A＋G＋T＋C）＝T＋C/（A＋G＋T＋C）＝50%也可以寫成以下形式：A＋G／T＋C＝(T＋G)／(A＋C)＝(T＋C)／(A＋G)……＝1規(guī)律概括為：在DNA雙鏈中,任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，并為堿基總數(shù)的50%。第三章第三節(jié)DNA的復(fù)制一、問題探討(課本P52)提示：兩個(gè)會(huì)徽所用的原料應(yīng)該選自一塊石材；應(yīng)先制造模型，并按模型制作會(huì)徽；應(yīng)使用電子控制的刻床；刻床應(yīng)由一名技術(shù)熟練的師傅操作，或完全數(shù)控等。（以上可由學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)推測回答，事實(shí)是原料確實(shí)選自一塊石材，但由于時(shí)間緊迫，兩個(gè)會(huì)徽是由兩名技術(shù)最好的師傅手工雕刻的）。驗(yàn)證的最簡單的方法是：將兩個(gè)印章的圖形蓋在白紙上進(jìn)行比較（學(xué)生也可能提出更科學(xué)、更現(xiàn)代化的方法）。二、本節(jié)聚焦(課本P52)1．沃森和克里克作出的推測主要有：DNA在復(fù)制時(shí)雙螺旋將解開；互補(bǔ)的堿基之間氫鍵斷裂；以解開的兩條鏈分別為模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，結(jié)合到作為模板的單鏈上，通過氫鍵將新合成的一條鏈和與之對應(yīng)的模板結(jié)合成一個(gè)新的DNA分子。2．用同位素示蹤法，證實(shí)DNA分子是半保留復(fù)制。3．DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程，復(fù)制過程需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。三、旁欄思考題(課本P53)本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)半保留復(fù)制原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。含15N的DNA放在只提供14N的環(huán)境中去培養(yǎng)，第一代是DNA一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，它的密度會(huì)小于只含15N的DNA，所以離心后它在試管中的位置是處于中間，相應(yīng)的第二代中就有DNA只含14N，它是最輕的，所以離心后它處于試管上層。四、練習(xí)(課本P54)(一)基礎(chǔ)題1．腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸2．模板原料能量酶雙螺旋堿基互補(bǔ)配對3．解析：DNA連接酶的作用是將脫氧核苷酸短的片段連在一起；DNA酶常常指水解DNA的酶；DNA解旋酶是將DNA雙螺旋解開；DNA聚合酶作用是將脫氧核苷酸連成短的片段。答案：D4．解析：四分體時(shí)期的每一條染色體含有一對姐妹染色單體，所以這時(shí)的一條染色體含兩個(gè)雙鏈DNA。答案：B(二)拓展題人類基因組共有堿基為31.6億對×2＝6320000000個(gè)，錯(cuò)誤率為10－9，所以可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤的堿基個(gè)數(shù)約為6320000000×10－9＝6個(gè)?？赡苡绊憰?huì)很大，如果此錯(cuò)誤堿基剛好是轉(zhuǎn)錄鏈中決定一個(gè)密碼子的第一個(gè)或者第二個(gè)堿基，那么就可能造成對應(yīng)的密碼子上決定的氨基酸種類發(fā)生了改變，進(jìn)而可能造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的改變。也可能沒有影響。如果此錯(cuò)誤堿基剛好是轉(zhuǎn)錄鏈中決定一個(gè)密碼子的第三個(gè)堿基，根據(jù)密碼子具有的兼并性，對應(yīng)的密碼子上決定的氨基酸種類發(fā)生任何改變，進(jìn)而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能也和原來完全相同。第三章第四節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、問題探討(課本P55)提示：這樣的排列就是要讓學(xué)生知道堿基排列順序是極其多樣的。二、本節(jié)聚焦(課本P55)1．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2．一個(gè)DNA分子上常常含有多個(gè)基因，所以基因在DNA上的排列是線性的。每一個(gè)基因上特定的脫氧核苷酸的排列就構(gòu)成了該基因特定的遺傳信息。3．一個(gè)DNA分子常常是由大量的脫氧核苷酸組成的。構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸的排列次序是千變?nèi)f化的，加之構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸的數(shù)目不同，使得DNA分子具有了多樣性。三、資料分析(課本P55)1．提示：生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因的數(shù)目不同，且前者數(shù)目小于后者的數(shù)目。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA的片段(即一個(gè)DNA上含有多個(gè)基因)，基因不是連續(xù)分布在DNA上的。DNA上的某些堿基序列并不構(gòu)成基因，它把一個(gè)基因和另一個(gè)基因分隔開。2．提示：基因具有遺傳效應(yīng)，是指基因能具體地決定某些功能或特征。它的具體表現(xiàn)就是能合成蛋白質(zhì)來直接構(gòu)成生物體，或者合成酶來調(diào)控生物體的生命活動(dòng)。3．提示：基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。四、探究(課本P57)1．提示：構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸的排列次序是千變?nèi)f化的，它使得DNA分子具有了多樣性。每一個(gè)DNA具有特定的脫氧核苷酸的排列次序，這又構(gòu)成了一個(gè)DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物多樣性和特異性的基礎(chǔ)。2．提示：人類的DNA分子中，脫氧核苷酸的排列次序?qū)γ恳粋€(gè)人來說幾乎不可能相同，因此，每個(gè)人都有特定的脫氧核苷酸的排列次序。一個(gè)人的DNA可以作為本人特有的一種標(biāo)記來鑒定個(gè)人身份。3．提示：基因不是堿基對隨機(jī)排列的DNA片段。現(xiàn)存的生物都是經(jīng)過千百萬年進(jìn)化的結(jié)果，它一定要有一定的遺傳效應(yīng)，而這種效應(yīng)一定要適應(yīng)特定的環(huán)境。遺傳效應(yīng)要靠蛋白質(zhì)表現(xiàn)出來，而每種蛋白質(zhì)都由特定的氨基酸按一定順序連接而成。那么氨基酸為何能按一定順序排列呢，原來它的排列就是由特定的脫氧核苷酸的排列次序來決定的。所以只有特定的脫氧核苷酸的排列次序才能決定特定的氨基酸排列順序，才能構(gòu)成一定的蛋白質(zhì)，才能適應(yīng)環(huán)境，也就是脫氧核苷酸的排列次序不能隨便排列，即堿基不能隨機(jī)排列。五、練習(xí)(課本P58)(一)基礎(chǔ)題1．(1)√(2)×2．C3．作為遺傳物質(zhì)它必須具備這樣的條件：(1)能夠準(zhǔn)確地復(fù)制；(2)能夠控制性狀；(3)能夠貯存大量的遺傳信息；(4)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。而DNA就具備這樣的特點(diǎn)，所以它可以作為遺傳物質(zhì)。(二)拓展題1．解析：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不是隨便一個(gè)DNA片段都可以作為基因。答案：×2．解析：基因在DNA上，但是DNA并不都是由基因組成，有的DNA片段并不是基因。答案：×3．解析：這一描述是生物學(xué)對這一概念特定術(shù)語的表達(dá)。答案：√第三章自我檢測一、概念檢測判斷題1.×。2.×。3.×。4.×。選擇題A。識(shí)圖作答題1.2；4；2。2.反向平行；互補(bǔ)3.磷酸基團(tuán)；脫氧核糖；堿基；脫氧核糖。二、知識(shí)遷移A。三、思維拓展提示：形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說明在生物進(jìn)化過程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小，因此親緣關(guān)系越近。教材第2章和第3章的內(nèi)容，分別聚焦在“基因在哪里”和“基因是什么”的問題上，接下來研究“基因是如何起作用的”，即基因的表達(dá)問題，應(yīng)該說是順理成章之事。同第3章一樣，本章要探討的也是遺傳學(xué)最基本的問題，對于學(xué)生理解生物的遺傳有重要意義，也是學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)不可缺少的基礎(chǔ)。第四章第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、問題探討(課本P62)提示：本探討意在引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在生物體內(nèi)有哪些作用，又是如何發(fā)揮作用的。一種生物的整套DNA分子中儲(chǔ)存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動(dòng)所需的全部遺傳信息，也可以說是構(gòu)建生物體的藍(lán)圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復(fù)雜的基因表達(dá)及其調(diào)控過程才能實(shí)現(xiàn)，因此，在可預(yù)見的將來，利用DNA分子來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。二、想像空間(課本P62)DNA相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭中，如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮，就會(huì)影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細(xì)胞核內(nèi)，使轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分隔在細(xì)胞的不同區(qū)域進(jìn)行，有利于這兩項(xiàng)重要生命活動(dòng)的高效、準(zhǔn)確的進(jìn)行。三、本節(jié)聚集(課本P62)1．細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的核糖體。2．科學(xué)家把信使RNA鏈上決定一個(gè)氨基酸的相鄰的三個(gè)堿基叫做一個(gè)?°密碼子?±，也稱三聯(lián)體密碼。1967年，科學(xué)家們破譯了全部遺傳密碼子，并編制出了密碼子表。3．基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。四、思考與討論—(課本P64)1．轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制都是以DNA為模板并嚴(yán)格按堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行的，堿基互補(bǔ)配對原則能夠保證遺傳信息準(zhǔn)確無誤地傳遞下去，從而保證了遺傳的穩(wěn)定性。2．轉(zhuǎn)錄成的RNA堿基序列與模板DNA單鏈的堿基序列互補(bǔ)配對，與DNA的另一條鏈的堿基序列相同(但DNA單鏈上的T換成U)。五、思考和討論二(課本P64)1．最多能編碼16種氨基酸。2．一個(gè)氨基酸的編碼至少需要3個(gè)堿基，共有43＝64種不同的堿基組合，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸。六、思考和討論三(課本P65)1．對應(yīng)的氨基酸序列為：甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸一脯氨酸。2．這一事實(shí)說明地球上的所有生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有相同的遺傳語言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。3．此題具有一定的開放性，旨在促進(jìn)學(xué)生積極思考，不必對答案作統(tǒng)一要求?？梢詮拿艽a簡并性的角度來解釋，如果密碼子中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類，也有可能蛋白質(zhì)氨基酸的種類不發(fā)生變化(如GAU→GAC都決定天冬氨酸)，這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性，又使生物出現(xiàn)變異，從而促進(jìn)生物的發(fā)展進(jìn)化。七、思考和討論四(課本P67)1．提示：此題旨在檢查學(xué)生對蛋白質(zhì)合成過程的理解?？梢詤⒄战滩闹袌D4—6的表示方法來繪制。2．提示：根據(jù)mRNA的堿基序列和密碼子表就可以寫出肽鏈的氨基酸序列。即甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸。八、練習(xí)(課本P67)(一)基礎(chǔ)題1．解析：利用堿基互補(bǔ)配對原則A—T、C—G、G—C、T—A、A—U、U—A。答案：--TGCCTAGAA----UGCCUAGAA--33半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸2．解析：檢查學(xué)生對密碼子的認(rèn)識(shí)。答案：C(二)拓展題1．解析：檢查學(xué)生查遺傳密碼表的能力。答案：查密碼子表可知以下九種密碼子所決定的氨基酸(如下表)：從表中可以看出，共有5種變化引起了氨基酸的變化。通過這個(gè)實(shí)例可知一種氨基酸可由多個(gè)密碼子決定，61種決定氨基酸的密碼子共決定20種氨基酸，這種密碼子的簡并性保證了基因某一個(gè)堿基改變以后，控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸有可能沒有發(fā)生變化，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也不會(huì)發(fā)生變化，這就保證了生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定性，對于保持物種的穩(wěn)定和發(fā)展具有重要意義。這個(gè)實(shí)例說明密碼子的簡并性在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。2．提示：因?yàn)閹讉€(gè)密碼子可能編碼同一種氨基酸，有些堿基序列并不編碼氨基酸，如終止密碼等，所以只能根據(jù)堿基序列寫出確定的氨基酸序列，而不能根據(jù)氨基酸序列寫出確定的堿基序列。遺傳信息的傳遞就是在這一過程中損失的。第四章第二節(jié)基因?qū)π誀畹目刂埔弧栴}探討(課本P68)1．水中的葉比空氣中的葉要狹小細(xì)長一些。2．其基因組成是一樣的，因?yàn)橥恢仓甑乃畜w細(xì)胞中的染色體是一樣的。3．為什么基因組成相同，表現(xiàn)出來的葉的性狀卻不同？二、本節(jié)聚焦(課本P68)1．中心法則反映的是生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞方向。遺傳信息可以從DNA流向DNA(DNA的復(fù)制過程)；可以從DNA流向RNA(轉(zhuǎn)錄)；可以從RNA流向蛋白質(zhì)(翻譯)；可以從RNA反過來流向DNA(致癌RNA病毒的逆轉(zhuǎn)錄)；可以從RNA流向RNA(RNA腫瘤病毒中遺傳物質(zhì)的復(fù)制)；遺傳信息也可能從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)(如瘋牛病病毒)。2．基因中堿基序列決定了蛋白質(zhì)合成過程中氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。3．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝活動(dòng)，從而控制生物體的性狀；基因也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。三、資料分析(課本P69)1．沒有推翻傳統(tǒng)的中心法則，因?yàn)閺牡鞍踪|(zhì)的合成過程來看，傳統(tǒng)的中心法則中指出的遺傳信息流動(dòng)是沒有錯(cuò)的，這里的資料只是指出了新的遺傳信息的流動(dòng)方向。2．補(bǔ)充：遺傳信息可以從RNA反過來流向DNA，如致癌RNA病毒；遺傳信息可以從RNA流向RNA，如RNA腫瘤病毒；遺傳信息可以從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，如瘋牛病病毒。四、旁欄思考題(課本P69)基因與性狀的關(guān)系并不都是這種簡單的線性關(guān)系。很多性狀可能是由多個(gè)基因決定的，每對基因的性狀效應(yīng)是微小的，但不同基因可以通過累加作用而形成一個(gè)明顯的表型性狀。生物是一個(gè)系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)的整體，基因與基因，基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。五、批判性思維(課本P70)一般來說，有什么樣的基因就會(huì)出現(xiàn)什么性狀，即基因型決定表現(xiàn)型。基因是性狀形成的內(nèi)因，但性狀的形成往往是內(nèi)因與外因(環(huán)境因素)相互作用的結(jié)果，因?yàn)榛虻谋磉_(dá)過程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響，即并不是有什么基因型就一定會(huì)出現(xiàn)這種表現(xiàn)型，還與環(huán)境因素有關(guān)。六、技能訓(xùn)練(課本P71)1．假說：翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成后，酶活性的發(fā)揮會(huì)受到環(huán)境中諸如溫度和pH的影響，在不同的溫度下酶活性不同，就導(dǎo)致果蠅的翅的發(fā)育狀態(tài)不同，出現(xiàn)兩種性狀。2．一般來說，有什么樣的基因就會(huì)出現(xiàn)什么性狀，即基因型決定表現(xiàn)型。但在基因的表達(dá)過程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響，即并不是有什么基因型一定會(huì)出現(xiàn)這種表現(xiàn)型，還與環(huán)境因素有關(guān)。七、練習(xí)(課本P71)(一)基礎(chǔ)題1．解析：此題主要考查基因、蛋白質(zhì)與性狀三者之間的關(guān)系。生物體的性狀完全由基因控制是不正確的，性狀還可能受到環(huán)境因素的影響。因?yàn)榄h(huán)境因素可能引起酶的活性發(fā)生改變，另外環(huán)境因素還包括營養(yǎng)的供應(yīng)是否充足等。答案：A2．(1)解析：此題考查基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系。課本明確說了基因與性狀的關(guān)系不都是簡單的線性關(guān)系。一些性狀可能由兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因共同決定的。答案：×(2)解析：此題考查基因控制性狀的方式，基因控制生物的性狀除了通過控制酶的合成外還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來調(diào)控生物的性狀。答案：×(3)解析：此題考查了中心法則的基本規(guī)律。答案：√(二)拓展題1．這里涉及邏輯學(xué)中的必要而非充分條件概念，紅眼基因正常是形成紅眼的必要而非充分條件。紅眼基因正常，并且其他涉及紅眼形成的基因也正常時(shí)，果蠅的紅眼才能形成；如果紅眼基因不正常，即使所有其他涉及紅眼形成的基因都正常，果蠅的紅眼也不能形成。2．生物體內(nèi)的基因的數(shù)目多、作用方式復(fù)雜，難以單獨(dú)對其進(jìn)行研究，生物體的異常性狀為科學(xué)家研究相關(guān)基因的作用提供了一個(gè)突破口，使科學(xué)家能夠從異常性狀入手，分析性狀異常的個(gè)體的基因是否存在區(qū)別，存在哪些區(qū)別，從而建立起性狀與基因的對應(yīng)關(guān)系。因?yàn)樾誀钍怯苫蚩刂频模绻骋恍誀畹幕虬l(fā)生了異常，并且能穩(wěn)定遺傳，說明控制該性狀的基因發(fā)生了突變。根據(jù)異常性狀的遺傳方式，還可以分析出控制該性狀的基因是位于性染色體上還是常染色體上，是顯性還是隱性，并且可以預(yù)測這一性狀將來的遺傳規(guī)律。這類似于數(shù)學(xué)中的反證法。第四章第三節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）（一）問題探討1.翻譯成英文是：Wherearegeneslocated(二)思考與討論1.當(dāng)圖中DNA的第三個(gè)堿基（T）發(fā)生改變時(shí)，如果密碼是非重疊的，將影響1個(gè)氨基酸；如果密碼是重疊的，將影響3個(gè)氨基酸。2.提示：先寫出改變后的堿基序列，再按照非重疊閱讀的方式和重疊閱讀的方式分別寫出其對應(yīng)的氨基酸序列，分別與原序列編碼的氨基酸序列進(jìn)行比較就可得出答案。（三）旁欄思考題1.細(xì)胞中原有的mRNA會(huì)作為合成蛋白質(zhì)的模板干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，細(xì)胞中原有的DNA可能作為mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此需要除去細(xì)胞提取液中的DNA和mRNA。2.作為對照實(shí)驗(yàn)的試管中，所有成分都與實(shí)驗(yàn)組的試管相同，但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.D。2.提示：可以從密碼間有無分隔符、長度是否固定、閱讀方式是否重疊、密碼所采用的符號等多方面進(jìn)行比較。拓展題克里克通過研究堿基的改變對蛋白質(zhì)合成的影響推斷遺傳密碼的性質(zhì)，這種方法不需要理解蛋白質(zhì)合成的過程，就能推斷出密碼子的總體特征，但是證據(jù)相對間接，并且工作量大。尼倫伯格通過建立蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)，直接破解了遺傳密碼的對應(yīng)規(guī)則，這種方法快速、直接，但是這種方法的建立需要首先了解細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成所需要的條件。第四章自我檢測一、概念檢測填表題

DNA雙鏈

1

C

G

T

2

G

C

A

mRNA

G

C

A

tRNA

C

G

U

氨基酸

丙氨酸（密碼子為GCA）選擇題1.D。2.D。3.A。4.C。識(shí)圖作答題（1）氫鍵斷裂；解旋酶；能量。（2）ACUGAA；轉(zhuǎn)錄。（3）2。（4）堿基互補(bǔ)配對。畫概念圖二、知識(shí)遷移核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不可缺少的?？股赝ㄟ^干擾細(xì)菌核糖體的形成，或阻止tRNA與mRNA的結(jié)合，來干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的生長。因此，抗生素可用于治療因細(xì)菌感染而引起的疾病。三、技能應(yīng)用1.提示：可以通過查閱密碼子表，寫出每個(gè)氨基酸可能對應(yīng)的堿基編碼。2.這種方法只能推測出可能的堿基序列，而不能寫出確定的堿基序列。這種方法簡便、快捷，不需要實(shí)驗(yàn)。3.推測不能代替用測序儀進(jìn)行的基因測序。因?yàn)橥茰y只能得出幾種可能的堿基序列，而不能得到確定的堿基序列。四、思維拓展1.C。2.提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生搜集生物科學(xué)史的資料，通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程認(rèn)識(shí)理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)論證在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用。第五章第一節(jié)基因突變和基因重組一、問題探討(課本P80)提示：DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了改變。但由于密碼的簡并性，DNA編碼的氨基酸不一定改變。如果氨基酸發(fā)生了改變，生物體的性狀可能發(fā)生改變。改變的性狀對生物體的生存可能有害，可能有利，也有可能既無害也無利。二、本節(jié)聚焦(課本P80)1．鐮刀型細(xì)胞貧血癥形成的原因是血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而引起紅細(xì)胞形態(tài)的變化，直接影響到它的功能而導(dǎo)致貧血。根本原因是由于DNA分子復(fù)制時(shí)，控制血紅蛋白合成的DNA堿基序列由CTT變成了CAT，在轉(zhuǎn)錄形成信使RNA時(shí)，遺傳密碼由GAA變成了GUA，結(jié)果使相對應(yīng)的血紅蛋白中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸代替，正常人的血紅蛋白是由兩條α鏈和兩條β鏈構(gòu)成的四聚體。α鏈由141個(gè)氨基酸組成，β鏈由146個(gè)氨基酸組成?；颊咭粭lβ鏈中第6位的氨基酸是由谷氨酸變成了纈氨酸，從而導(dǎo)致性狀改變，正常的紅細(xì)胞變成了鐮刀狀紅細(xì)胞。2．細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。這類因素可分為：物理因素、化學(xué)因素、生物因素。3．基因突變的特點(diǎn)如下：①普遍性：所有生物都可能發(fā)生基因突變。②隨機(jī)性：可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。③低頻性：對于一種生物來說，基因突變的頻率是很低的。④有害性：基因突變多數(shù)是有害的，極少數(shù)是有利的。⑤不定向性：一個(gè)基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變。4．基因突變是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料，基因重組盡管不能產(chǎn)生新的基因，但可以產(chǎn)生不同的生物性狀組合，產(chǎn)生新的基因型，為生物的進(jìn)化提供了可供選擇的材料。3．能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞，并將突變基因傳遞給下一代。三、旁欄思考題(課本P81)因?yàn)樽贤饩€和X射線易誘發(fā)基因突變，使人患癌癥。四、批判性思維(課本P82)這種看法不正確。對于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的，就整個(gè)物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。五、思考與討論一、二(課本P83)思考與討論一1.圖中谷氨酸發(fā)生了改變，變成了纈氨酸。2.提示：可查看教材表4-1，20種氨基酸的密碼子表。3.能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞，并將突變基因傳遞給下一代。（三）思考與討論二1．解析:因?yàn)槿擞?3對同源染色體，當(dāng)它分成兩組時(shí)，每對都有兩種可能的走向，共有223種。答案：223種精子，223種卵細(xì)胞。2．解析：如上題所述，人有223種精子，223種卵細(xì)胞，受精卵有246種。需要有246＋1個(gè)個(gè)體才有可能找到兩個(gè)相同的。答案：需要有246＋1個(gè)個(gè)體。3．提示：可以從染色體上基因的多樣性、減數(shù)分裂過程中配子形成的過程以及基因重組等角度思考。生物體的性狀是由基因控制的。在減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞的過程中，隨著同源染色體的分離，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行重新組合。人的基因約有3萬多個(gè)，因此，形成生殖細(xì)胞的類型也非常多，由生殖細(xì)胞通過受精作用形成的受精卵的類型也就非常多。所以，人群中個(gè)體性狀是多種多樣的。六、練習(xí)(課本P84)(一)基礎(chǔ)題1．(1)解析：所有生物都可能發(fā)生基因突變，因而基因突變是廣泛存在的，但是基因突變多數(shù)是有害的，極少數(shù)是有利的。答案：√(2)解析：基因突變就是DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了變化，將會(huì)引起信使RNA的變化，但由于信使RNA的密碼子有重碼，也可能不會(huì)引起氨基酸的改變，不會(huì)改變生物體性狀的表現(xiàn)型。答案：×(3)解析：基因重組并沒有產(chǎn)生新的基因，所以也不會(huì)產(chǎn)生新的性狀，基因重組只是造成了基因的重新組合，從而造成性狀的重新組合。答案：×2．解析：可遺傳的變異是由于遺傳物質(zhì)的改變造成的，A、D都沒有造成遺傳物質(zhì)的改變，B雖然造成遺傳物質(zhì)的改變，但它改變的是體細(xì)胞，不會(huì)遺傳給后代。答案：C3．解析：有性生殖由于精卵結(jié)合，使父母雙方的遺傳物質(zhì)重新組合，產(chǎn)生了許多新的基因型，造成了更大的變異性。答案：B4．解析：生物變異的根本來源是基因突變。答案：A(二)拓展題1．放療或化療的作用是通過一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾腫瘤細(xì)胞和癌細(xì)胞進(jìn)行DNA分子的復(fù)制，使其產(chǎn)生基因突變，從而抑制其分裂的能力，或者殺死癌細(xì)胞。放療的射線或化療的藥劑，既對癌細(xì)胞有作用，也對正常的體細(xì)胞有作用，因此，放療或化療后病人的身體是非常虛弱的。2．鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者對瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力，這說明，在易患瘧疾的地區(qū)，鐮刀型細(xì)胞的突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊环矫?。雖然這個(gè)突變體的純合子對生存不利，但其雜合子卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗５谖逭碌诙?jié)染色體變異一、問題探討(課本P85)提示：參見練習(xí)中的拓展題，了解無子西瓜的形成過程。二、本節(jié)聚焦(課本P85)1．染色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變異主要有以下四種類型：(1)染色體中某一片段缺失引起變異。(2)染色體中增加某一片段引起變異。(3)染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。(4)染色體中某一片段位置顛倒引起變異。2．二倍體是指體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體，多倍體是指體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。3．細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。三、實(shí)驗(yàn)討論(課本P88)兩者的相似之處是：抑制紡錘體的形成，這樣就造成染色體復(fù)制后不能分配到兩個(gè)細(xì)胞中去，使染色體數(shù)目加倍，形成多倍體。四、練習(xí)(課本P89)(一)基礎(chǔ)題1．(1)解析：如果是由受精卵發(fā)育而成的，含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體；如果是由配子發(fā)育而成的，含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體。答案：×(2)解析：單倍體植株不一定只含一個(gè)染色體組，所以用秋水仙素處理后得到的不一定是二倍體。答案：×2．解析：秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是；抑制紡錘體的形成，這樣就造成染色體復(fù)制后不能分配到兩個(gè)細(xì)胞中去，使染色體數(shù)目加倍，形成多倍體。答案：B3．解析：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與配子中的染色體數(shù)目關(guān)系是減半的關(guān)系，體細(xì)胞中的染色體組數(shù)目與配子中的染色體組數(shù)目的關(guān)系也是減半的關(guān)系，屬于幾倍體生物是看體細(xì)胞中的染色體組數(shù)目，有幾組就是幾倍體。體細(xì)胞

中的染

色體數(shù)配子

中的染

色體數(shù)體細(xì)胞

中的染

色體組數(shù)配子中

的染色

體組數(shù)屬于幾

倍體生物豌豆14721二倍體普通小麥422163六倍體小黑麥562884八倍體(二)拓展題1．西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。2．雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。3．三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有，其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，有可能形成正常的卵細(xì)胞。4．有其他的方法可以替代。方法一，進(jìn)行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進(jìn)行移栽。方法二，利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí)，在此過程中要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉。第五章第三節(jié)人類遺傳病一、問題探討(課本P90)1．提示：人的胖瘦是由多種原因造成的。有的肥胖病可能是由遺傳物質(zhì)決定的，有的可能是后天營養(yǎng)過