高一生物《遺傳與進(jìn)化》教案

第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)

第1節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（一）

（一）問(wèn)題探討

L粉色。因?yàn)榘凑杖诤线z傳的觀(guān)點(diǎn)，雙親遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)混合，子代呈

現(xiàn)雙親的中介性狀，即紅色和白色的混合色——粉色。

2.提示：此問(wèn)題是開(kāi)放性問(wèn)題，目的是引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察、分析身邊的生物遺

傳現(xiàn)象，學(xué)生通過(guò)對(duì)遺傳實(shí)例的分析，辨析融合遺傳觀(guān)點(diǎn)是否正確。有些學(xué)生可

能舉出的實(shí)例是多個(gè)遺傳因子控制生物性狀的現(xiàn)象（如人體的高度等），從而

產(chǎn)生諸多疑惑，教師對(duì)此可以不做過(guò)多的解釋。只要引導(dǎo)學(xué)生能認(rèn)真思索，積極

探討，投入學(xué)習(xí)狀態(tài)即可。

（-）實(shí)驗(yàn)

1.與每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，全班實(shí)驗(yàn)的總結(jié)果更接近預(yù)期的結(jié)果，即彩

球組合類(lèi)型數(shù)量比DD：Dd：dd=l：2：1,彩球代表的顯性與隱性類(lèi)型的數(shù)值比

為3：1。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)個(gè)體數(shù)量越大，越接近統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

如果孟德?tīng)柈?dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)10株豌豆雜交的結(jié)果，則很難正確地解釋性狀分離

現(xiàn)象，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)目足夠多，是孟德?tīng)柲軌蛘_分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提

條件之一。當(dāng)對(duì)10株豌豆的個(gè)體做統(tǒng)計(jì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。

2.模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德?tīng)柕募僬f(shuō)是相吻合的。因?yàn)榧?、乙小桶?nèi)的彩球代

表孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)中的雌、雄配子，從兩個(gè)桶內(nèi)分別隨機(jī)抓取一個(gè)彩球進(jìn)行組合，實(shí)

際上模擬雌、雄配子的隨機(jī)組合，統(tǒng)計(jì)的數(shù)量也足夠大，出現(xiàn)了3：1的結(jié)果。

但證明某一假說(shuō)還需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

（三）技能訓(xùn)練

提示：將獲得的紫色花連續(xù)兒代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進(jìn)

行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。

（四）旁欄思考題

不會(huì)。因?yàn)闈M(mǎn)足孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)條件之一是雌、雄配子結(jié)合機(jī)會(huì)相等，即任何一

個(gè)雄配子（或雌配子）與任何一個(gè)雌配子（或雄配子）的結(jié)合機(jī)會(huì)相等，這樣才

能出現(xiàn)3：1的性狀分離比。

（五）練習(xí)

基礎(chǔ)題

l.Bo

2.Bo

3.(1)在K水稻細(xì)胞中含有一個(gè)控制合成支鏈淀粉的遺傳因子和一個(gè)控制

合成直鏈淀粉的遺傳因子。在R形成配子時(shí)，兩個(gè)遺傳因子分離，分別進(jìn)入不

同配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀

粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，其比例為1：lo

(2)孟德?tīng)柕姆蛛x定律。即在R形成配子時(shí)，成對(duì)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。

(3)2o

4.(1)白色；黑色。

(2)性狀分離；白毛羊?yàn)殡s合子，雜合子在自交時(shí)會(huì)產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象。

拓展題

1.(1)將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬配種，這樣可在一個(gè)季節(jié)里產(chǎn)

生多匹雜交后代。

(2)雜交后代可能有兩種結(jié)果：一是雜交后代全部為栗色馬，此結(jié)果說(shuō)明

被鑒定的栗色公馬很可能是純合子；二是雜交后代中既有白色馬，又有栗色馬，

此結(jié)果說(shuō)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)材料是確保實(shí)驗(yàn)成功的條件之一。孟德?tīng)栐谶z傳

雜交實(shí)驗(yàn)中，曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實(shí)驗(yàn)，其中豌豆的雜

交實(shí)驗(yàn)最為成功，因此發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律。這是因?yàn)橥愣咕哂羞m于研究雜

交實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，例如，豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下是純種，這樣確保了通

過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)可以獲得真正的雜種；豌豆花大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)；豌豆具有

穩(wěn)定的可以區(qū)分的性狀，易于區(qū)分、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.提示：凱庫(kù)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(guò)

程等，都是通過(guò)假說(shuō)一演繹法得出結(jié)論的。19世紀(jì)以前科學(xué)家對(duì)遺傳學(xué)的研究,

多采用從實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說(shuō)。而假說(shuō)一演繹法，是從客觀(guān)現(xiàn)象或

實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)，提出問(wèn)題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)的研究方法，這種

方法的運(yùn)用促進(jìn)了生物科學(xué)的研究，使遺傳學(xué)由描述性研究進(jìn)入理性推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證的研究階段。

第2節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)(二)

(-)問(wèn)題探討

提示：?jiǎn)栴}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(guò)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)…

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(lèi)如何獲

得所需的性狀組合？為導(dǎo)入新課做好準(zhǔn)備。

（二）思考與討論

1.提示：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(duì)性狀，如高莖和矮莖，高莖高度在L5?2.0m,矮莖高度僅為0.3m左右,

易于觀(guān)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?tīng)栒且驗(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(duì)性狀研究生物遺傳的基本規(guī)

律，才能對(duì)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.提示：如果孟德?tīng)栔皇茄芯慷鄬?duì)相對(duì)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(duì)相對(duì)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(wèn)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?tīng)柷∏〗梃b了前人的遺傳研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)

驗(yàn)方法，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地進(jìn)行觀(guān)察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出

假說(shuō)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。

3.提示：如果孟德?tīng)枦](méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難做出對(duì)分離

現(xiàn)象的解釋。因?yàn)橥ㄟ^(guò)統(tǒng)計(jì)，孟德?tīng)柊l(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?tīng)栆庾R(shí)到數(shù)學(xué)概率，也

適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)的方法引入對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析。

4.提示：作為一種正確的假說(shuō)，不僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)

測(cè)另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？蓞⒖冀炭茣?shū)對(duì)“假說(shuō)一演繹法”的解釋。

5.提示：（1）扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。孟德?tīng)栐诰S也納大學(xué)進(jìn)修

學(xué)習(xí)時(shí)，通過(guò)對(duì)自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，使他具有生物類(lèi)型是可變的，可以通過(guò)雜交產(chǎn)

生新的生物類(lèi)型等進(jìn)化思想。同時(shí)孟德?tīng)栠€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(mén)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(wèn)題的想

法，使孟德?tīng)柍蔀榈谝粋€(gè)認(rèn)識(shí)到概率原理能用于預(yù)測(cè)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?tīng)枌?duì)雜交實(shí)驗(yàn)的研究是從觀(guān)察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，

提出問(wèn)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(méi)有局限于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡(jiǎn)單描述和歸納。

(3)勤于實(shí)踐。孟德?tīng)栐谕愣沟倪z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(duì)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(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和

規(guī)律。

(4)敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)研究，提出了“顆粒性遺傳”的思

想，這是對(duì)傳統(tǒng)的遺傳觀(guān)念的挑戰(zhàn)。

(三)旁欄思考題

從數(shù)學(xué)角度看，(3：1)2的展開(kāi)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(duì)于兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果，如果對(duì)每一對(duì)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(duì)相對(duì)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(duì)性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無(wú)疑說(shuō)明兩對(duì)相對(duì)

性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積，即9：3：3：1來(lái)自于

(3：1)2。

(四)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.(1)X；(2)X。

2.Co

拓展題

(1)YyRr；yyRr。(2)黃色皺粒，綠色皺粒；1：1；1/4。(3)YyRR或

YyRr；4；如果是YyRR與yyrr雜交，比值為黃色圓粒：綠色圓粒=1：1；如果是

YyRr與yyrr雜交，比值為黃色圓粒：綠色圓粒：黃色皺粒：綠色皺粒=1：1：

1：lo

自我檢測(cè)的答案和提示

一、概念檢測(cè)

判斷題

1.X。

2.X。

3.X。

選擇題

l.Do

2.Co

3.Do

4.Bo

二、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。

三、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(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，如果

沒(méi)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。

四、思維拓展

1.提示：一對(duì)皮膚顏色正常的夫婦，生下白化病患兒，說(shuō)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虬以此可以判斷，人類(lèi)正常皮膚與白化

皮膚這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合孟德?tīng)柕姆蛛x定律。

2.孟德?tīng)柕淖杂山M合定律具有普遍性，因?yàn)閮蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳可分解為每

一對(duì)相對(duì)性狀遺傳結(jié)果的乘積，即兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類(lèi)型數(shù)為2

X2=22,性狀比例為（3：1）2；故n對(duì)相對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類(lèi)型有2",

其比例為（3：1）"o

第二章基因和染色體的關(guān)系

第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用

（-）問(wèn)題探討

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(duì)同源染色體中分別取出一條組成的。

（-）旁欄思考題

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(jí)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(jí)精母細(xì)胞中染色體數(shù)目減少為初級(jí)精母細(xì)胞的一半等行為。

上述過(guò)程可使配子中染色體數(shù)目減半。這樣再通過(guò)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(guò)程還可以使經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類(lèi)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(guò)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(jí)卵母細(xì)胞

和一個(gè)較小的極體。經(jīng)過(guò)減數(shù)第二次分裂，一個(gè)次級(jí)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(guò)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。

（三）想像空間

不一樣。受精過(guò)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(xiàn)粒體含少量DNA（植物細(xì)胞質(zhì)中的葉綠

體也含少量DNA）,對(duì)生物的遺傳也有影響。

（四）實(shí)驗(yàn)

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(duì)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)胞赤道板的兩側(cè)，

末期在細(xì)胞兩極的染色體由該細(xì)胞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)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(guò)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(guò)觀(guān)察多個(gè)精原細(xì)胞的減數(shù)分裂，推測(cè)出

一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的連續(xù)變化。

（五）模型建構(gòu)

討論一

1.代表分別來(lái)自父方和母方的同源染色體聯(lián)會(huì)。

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(guò)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(guò)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。

（六）技能訓(xùn)練

精原細(xì)胞有絲分裂過(guò)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(guò)程中染色體數(shù)目變化表

細(xì)胞類(lèi)型精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞

染色體數(shù)目（條）8844

染色體數(shù)目(條)

16.

r--------------------------------------1---------------------------------------

A3>，“A

°粒原細(xì)胞初級(jí)相母細(xì)胞次級(jí)初母細(xì)胞梢細(xì)胞細(xì)胞類(lèi)型

精原細(xì)胞形成精子過(guò)程中染色體數(shù)目變化圖

(七)第一小節(jié)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.(1)J；(2)X；(3)X；(4)X。

2.Bo

3.Do

4.(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(duì)同源染色體。其中染色體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(jiàn)教科書(shū)圖220

(2)①4條。

②B,D；B,Co

拓展題

提示：不一定。若減數(shù)分裂過(guò)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(duì)或兒對(duì)沒(méi)有分別移向兩極而是集中到一個(gè)次級(jí)精(卵)

母細(xì)胞中，再經(jīng)過(guò)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

正常的多一條或兒條染色體。再如減數(shù)分裂過(guò)程(無(wú)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(lèi)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(hào)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。

（八）第二小節(jié)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.（1）J；（2）V；（3）Vo

2.提示：配子形成過(guò)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(guò)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(duì)穩(wěn)定。

拓展題

提示：在形成精子或卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程中，如果由于某種原因減數(shù)第一

次分裂時(shí)兩條21號(hào)染色體沒(méi)有分離而是進(jìn)入了同一個(gè)次級(jí)精（卵）母細(xì)胞，再

經(jīng)過(guò)減數(shù)第二次分裂，就會(huì)形成含有2條21號(hào)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(hào)染色體的著絲點(diǎn)分裂，形成了2條

21號(hào)染色體，但沒(méi)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。這

樣異常的精子或卵細(xì)胞就含有24條染色體，其中21號(hào)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(hào)染色體）與上

述異常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合成受精卵，則該受精卵含47條染色體，其中21號(hào)染

色體為3條。當(dāng)該受精卵發(fā)育成人時(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(hào)染色體。

第2節(jié)基因在染色體上

（一）問(wèn)題探討

這個(gè)替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德?tīng)柗蛛x定律中成對(duì)的遺傳因子的行為與

同源染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中的行為很相似。

一條染色體上可能有許多個(gè)基因。

（二）技能訓(xùn)練

不同的基因也許是DNA長(zhǎng)鏈上的一個(gè)個(gè)片段。

（三）練習(xí)

基礎(chǔ)題

l.Do

2.Bo

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(lèi)變異的受精卵不能發(fā)育，

或在胚胎早期就死亡了的緣故。

第3節(jié)伴性遺傳

（一）問(wèn)題探討

該問(wèn)題只有在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容之后，學(xué)生才能夠比較全面地回答，因此，本問(wèn)

題具有開(kāi)放性，只要求學(xué)生能夠簡(jiǎn)單回答即可。

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?yàn)殡[性基因，而抗維生素D佝僂病基因?yàn)轱@性基因，因此，這兩種

遺傳病與性別關(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）資料分析

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。

（三）練習(xí)

基礎(chǔ)題

l.Co

2.Bo

3.Co

4.（1）AaX'X"婦）,AaX'Y（夫）。

（2）既不患白化病也不患紅綠色盲的孩子的基因型：

BBBbBBBb1B

AAXX,AAXX,AaXX,AaXX,AaX^,AAXYO

拓展題

提示：雌果蠅卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)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X*X"卵細(xì)胞與含Y的精子受精，產(chǎn)生X*X*Y

的個(gè)體為白眼雌果蠅，如果不含X的卵細(xì)胞與含X*的精子受精，產(chǎn)生0X”的個(gè)體

為紅眼雄果蠅，這樣就可以解釋上述現(xiàn)象?？梢杂蔑@微鏡檢查細(xì)胞中的染色體，

如果在上述雜交中的子一代出現(xiàn)的那只白眼雌果蠅中找到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。

自我檢測(cè)的答案和提示

一、概念檢測(cè)

判斷題

1.X。

2.Vo

3.X。

4.Vo

5.Xo

選擇題

l.Co

2.Co

3.Bo

4.A(該顯性基因位于X染色體上)。

5.Co

二、知識(shí)遷移

bBBBb

1.設(shè)紅綠色盲基因?yàn)橐蚰敲?1)XY；XX,XXo

(2)1/4。

2.(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(duì)等位基因中，只要有一個(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(méi)有分開(kāi)，產(chǎn)

生了含有YY的精子。

三、技能應(yīng)用

減數(shù)分裂有絲分裂

(1)染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂

(1)染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。

一次。

(2)無(wú)同源染色體聯(lián)會(huì)等行為。

不(2)同源染色體在第一次分裂中發(fā)生聯(lián)會(huì)(并

同且出現(xiàn)四分體及非姐妹染色單體的互換)。

點(diǎn)

(3)分裂后形成2個(gè)體細(xì)胞。

(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。

(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

(1)在細(xì)胞分裂過(guò)程中都有紡錘絲出現(xiàn)。

同

點(diǎn)

(2)染色體在細(xì)胞分裂中都只復(fù)制一次。

四、思維拓展

1.性別和其他性狀類(lèi)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?tīng)栠z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。

第三章基因的本質(zhì)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

（-）問(wèn)題探討

1.提示：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能貯存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制出

拷貝，傳遞給下一代等。

2.提示：這是一道開(kāi)放性的題，答案并不惟一，只要提出正確的思路即可。

（二）旁欄思考題

因?yàn)榱騼H存在于L噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則主要存在于DNA的組分

中。用“C和叼等元素是不可行的，因?yàn)門(mén)?噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子的組分

中都含有這兩種元素。

（三）思考與討論

1.提示：細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，

病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快。細(xì)菌20?30min就可

繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。

2.最關(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(kāi)，單獨(dú)地、直接地去觀(guān)

察DNA或蛋白質(zhì)的作用。

3.艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)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)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物

質(zhì)的提取和分離技術(shù)等（學(xué)生可能回答出其他的技術(shù)，但只要回答出上述主要技

術(shù)就可以）。

科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基

礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的。

（四）練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.(1)(X);(2)(X)o

2.Co

3.Do

拓展題

1.提示：實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是

DNA,而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出

的子代噬菌體是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(lái)合成

蛋白質(zhì)外殼的。

2.提示：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)證明，作為遺傳

物質(zhì)至少要具備以下幾個(gè)條件：能夠精確地復(fù)制自己；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從

而控制生物的性狀和新陳代謝；具有貯存遺傳信息的能力；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等。

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)

(一)問(wèn)題探討

提示：本節(jié)的問(wèn)題探討主要是培養(yǎng)學(xué)生收集資料、討論交流的能力。

(-)旁欄思考題

1.(1)當(dāng)時(shí)科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有：組成DNA分子的單位是脫氧核甘酸;

DNA分子是由含4種堿基的脫氧核甘酸長(zhǎng)鏈構(gòu)成的；(2)英國(guó)科學(xué)家威爾金斯

和富蘭克林提供的DNA的X射線(xiàn)衍射圖譜；(3)美國(guó)生物化學(xué)家鮑林揭示生

物大分子結(jié)構(gòu)的方法(1950年)，即按照X射線(xiàn)衍射分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立模型

的方法(因?yàn)槟Ｐ湍苁股锎蠓肿臃浅?fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，以完整的、簡(jiǎn)明扼要的

形象表示出來(lái))，為此，沃森和克里克像擺積木一樣，用自制的硬紙板構(gòu)建DN

A結(jié)構(gòu)模型；(4)奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果:腺喋吟(A)的量

總是等于胸腺喀嗟(T)的量，鳥(niǎo)喋吟(G)的量總是等于胞喀噬(C)的量這

一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。

2.沃森和克里克根據(jù)當(dāng)時(shí)掌握的資料，最初嘗試了很多種不同的雙螺旋和三

螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這些模型中，他們將堿基置于螺旋的外部。在威爾金斯為首的

一批科學(xué)家的幫助下，他們否定了最初建立的模型。在失敗面前，沃森和克里克

沒(méi)有氣餒，他們又重新構(gòu)建了一個(gè)將磷酸一核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排

在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。

沃森和克里克最初構(gòu)建的模型，連接雙鏈結(jié)構(gòu)的堿基之間是以相同堿基進(jìn)行

配對(duì)的，即A與A、T與T配對(duì)。但是，有化學(xué)家指出這種配對(duì)方式違反了化學(xué)

規(guī)律。1952年，沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個(gè)重要

的信息：腺?lài)g吟(A)的量總是等于胸腺喀嗟(T)的量，鳥(niǎo)噂吟(G)的量總

是等于胞喀喔(C)的量。于是，沃森和克里克改變了堿基配對(duì)的方式，讓A

與T配對(duì)，G與C配對(duì)，最終，構(gòu)建出了正確的DNA模型。

(三)思考與討論

2.提示：主要涉及物理學(xué)(主要是晶體學(xué))、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)

等學(xué)科的知識(shí)。涉及的方法主要有：X射線(xiàn)衍射結(jié)構(gòu)分析方法，其中包括數(shù)學(xué)計(jì)

算法；建構(gòu)模型的方法等?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取得，都是多學(xué)科交叉運(yùn)

用的結(jié)果；反過(guò)來(lái)，多學(xué)科交叉的運(yùn)用，又會(huì)促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展，誕生新的邊緣學(xué)

科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。

3.提示：要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)；要善于與他人交流和溝通，閃

光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識(shí)背景上最好是互補(bǔ)的，

對(duì)所從事的研究要有興趣和激情等。

(四)模型建構(gòu)

1.DNA雖然只含有4種脫氧核甘酸，但是堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。

堿基對(duì)千變?nèi)f化的排列順序使DNA儲(chǔ)存了大量的遺傳信.息。

2.提示：(1)靠DNA分子堿基對(duì)之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián)；(2)在

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，由于堿基對(duì)平面之間相互靠近，形成了與堿基對(duì)平面垂直方

向的相互作用力(該點(diǎn)可不作為對(duì)學(xué)生的要求，教師可進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明)。

(五)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.(1)胞喀碇；(2)腺喋吟；(3)鳥(niǎo)喋吟；(4)胸腺嗜咤；(5)脫氧

核糖；(6)磷酸；(7)脫氧核甘酸；(8)堿基對(duì)；(9)氫鍵；(10)一條脫

氧核甘酸鏈的片段。

2.Co

3.Bo

拓展題

VA=TG=C

.,.A+G=T+C

AA+G/(A+G+T+C)=T+C/(A+G+T+C)=50%

也可以寫(xiě)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%o

第3節(jié)DNA的復(fù)制

（一）問(wèn)題探討

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(cè)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(jiǎn)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）旁欄思考題

提示：本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)半保留復(fù)制原理和DNA密度的變化來(lái)設(shè)計(jì)的。在本實(shí)驗(yàn)

中根據(jù)試管中DNA帶所在的位置就可以區(qū)分親代與子代的DNATo

（三）練習(xí)

基礎(chǔ)題

L腺喋聆脫氧核甘酸，鳥(niǎo)喋吟脫氧核甘酸，胞嗑嗟脫氧核甘酸和胸腺口密咤脫

氧核苜酸。

2.模板、原料、能量、酶，雙螺旋，堿基互補(bǔ)配對(duì)。

3.Do

4.Bo

拓展題

提示：可能有6個(gè)堿基會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒(méi)有影響

（這一問(wèn)可由學(xué)生做開(kāi)放式回答）。

第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

（一）問(wèn)題探討

提示：本節(jié)“問(wèn)題探討”的目的主要是讓學(xué)生體會(huì)堿基排列順序的多樣性。

（二）資料分析

1.生物體的DNA分子數(shù)目小于基因數(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(shuō)明基因是DNA的片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，

而是由堿基序列將其分隔開(kāi)的。

2.提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生理解遺傳效應(yīng)的含義，并不要求惟一答案?？梢?/p>

結(jié)合提供的資料來(lái)理解，如能使生物體發(fā)出綠色熒光、控制人和動(dòng)物體的胖瘦，

等等。

3.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。

（三）探究

1.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基特定的排列

順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物體

多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.提示：在人類(lèi)的DNA分子中，核甘酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎

不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)鑒別身份。

3.提示：可以從進(jìn)化的角度來(lái)分析基因?yàn)槭裁床荒苁菈A基的隨機(jī)排列。

（四）練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.（1）；（2）X。

2.Co

3.提示：從遺傳物質(zhì)必須具備的條件來(lái)分析：（1）在細(xì)胞增殖過(guò)程中能夠

精確地進(jìn)行復(fù)制；（2）能夠控制生物體的性狀；（3）能夠貯存足夠量的遺傳信

息；（4）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。

拓展題

1.提示：并非任何一個(gè)DNA片段都是基因，只有具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才

是基因。

2.提示：DNA包括基因與非基因的堿基序列。

3.提示：這一觀(guān)點(diǎn)是有道理的。但在日常生活中，如報(bào)刊、雜志、廣播等傳

播媒體常將基因與DNA這兩個(gè)概念等同使用，因此在具體情況中，要留意區(qū)分。

自我檢測(cè)的答案和提示

一、概念檢測(cè)

判斷題

1.Xo2.Xo3.Xo4.Xo

選擇題

Ao

識(shí)圖作答題

1.2；4；2o

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

Ao

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(shuō)明在生

物進(jìn)化過(guò)程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小，因此親緣關(guān)系越近。

第四章基因的表達(dá)

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

(-)問(wèn)題探討

提示：此節(jié)問(wèn)題探討意在引導(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分子中貯存著該種生物生長(zhǎng)、發(fā)育等生命活

動(dòng)所需的全部遺傳信息，也可以說(shuō)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(guò)極其復(fù)雜的基因表達(dá)及其調(diào)控過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)，因此，

在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，利用DNA分子來(lái)使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。

(二)思考與討論一

L提示：可以從所需條件、過(guò)程中的具體步驟和過(guò)程中所表現(xiàn)出的規(guī)律等角

度來(lái)分析。例如，轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律，等等。堿

基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。

2.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基

是互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，與DNA雙鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)不同的是，RNA鏈中與DNA鏈的A

配對(duì)的是U,不是T；與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同，只是DNA鏈上T的

位置，RNA鏈上是U。

（三）思考與討論二

1.最多能編碼16種氨基酸。

2.至少需要3個(gè)堿基。

（四）思考與討論三

1.對(duì)應(yīng)的氨基酸序列是：甲硫氨酸一谷氨酸一丙氨酸一半胱氨酸一脯氨酸一

絲氨酸一賴(lài)氨酸一脯氨酸。

2.提示：這是一道開(kāi)放性較強(qiáng)的題，答案并不惟一，旨在培養(yǎng)學(xué)生的分析能

力和發(fā)散性思維。通過(guò)這一事實(shí)可以想到生物都具有相同的遺傳語(yǔ)言，所有生物

可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，等等。

3.提示：此題具有一定的開(kāi)放性，旨在促進(jìn)學(xué)生積極思考，不必對(duì)答案作

統(tǒng)一要求?？梢詮脑鰪?qiáng)密碼容錯(cuò)性的角度來(lái)解釋?zhuān)?dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，

由于密碼的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻

率來(lái)考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，兒種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可

以保證翻譯的速度。

（五）思考與討論四

1.提示：此題旨在檢查對(duì)蛋白質(zhì)合成過(guò)程的理解?？梢詤⒄战滩闹袌D46

的表示方法來(lái)繪制。

2.提示：根據(jù)mRNA的堿基序列和密碼子表就可以寫(xiě)出肽鏈的氨基酸序列。

（六）想像空間

DNA相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭(zhēng)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(guò)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。

（七）練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。

2.Co

拓展題

L提示：可以將變化后的密碼子分別寫(xiě)出，然后查密碼子表，看看變化了的

密碼子分別對(duì)應(yīng)哪種氨基酸。這個(gè)實(shí)例說(shuō)明密碼的簡(jiǎn)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)閮簜€(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(xiě)出確定的氨基酸序列，而不能根

據(jù)氨基酸序列寫(xiě)出確定的堿基序列。遺傳信息的傳遞就是在這?過(guò)程中損失的。

第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?/p>

（一）問(wèn)題探討

1.水中的葉比空氣中的葉要狹小細(xì)長(zhǎng)一些。

2.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成應(yīng)是一樣的。

3.提示：為什么葉片細(xì)胞的基因組成相同，而口卜片卻表現(xiàn)出明顯不同的形

態(tài)？

（二）資料分析

1.沒(méi)有。實(shí)驗(yàn)證據(jù)指出了原有的中心法則所沒(méi)有包含的遺傳信息的可能傳遞

途徑，是對(duì)原有中心法則的補(bǔ)充而非否定。

2.遺傳信息從RNA流向DNA、從RNA流向RNA的結(jié)論是確信無(wú)疑的，而從蛋

白質(zhì)流向蛋白質(zhì)的途徑是有可能存在的。

（三）旁欄思考題

提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)基因與生物的性狀并非簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（四）批判性思維

提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生客觀(guān)全面地評(píng)價(jià)基因決定論的觀(guān)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到性狀的

形成往往是內(nèi)因（基因）與外因（環(huán)境因素等）相互作用的結(jié)果。

（五）技能訓(xùn)練

1.提示：翅的發(fā)育需要經(jīng)過(guò)酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成的，酶

的活性受溫度、pH等條件的影響。

2.基因控制生物體的性狀，而性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響。

（六）練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.Ao

2.（1）X；（2）X；（3）Vo

拓展題

1.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.提示：生物體內(nèi)基因的數(shù)目多、作用方式復(fù)雜，難以單獨(dú)對(duì)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)體的基因與正常個(gè)體的基因是否存在區(qū)

別，存在哪些區(qū)別等問(wèn)題，從而建立起性狀與基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)樾誀钍怯苫?/p>

因控制的，如果某一性狀發(fā)生異常，并且能夠穩(wěn)定遺傳，說(shuō)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(cè)這一性狀將來(lái)

的遺傳規(guī)律。

第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）

（一）問(wèn)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(xiě)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(xiě)出其對(duì)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mRNAo

2.作為對(duì)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

聚尿口密咤核甘酸。

（四）練習(xí)

基礎(chǔ)題

l.Do

2.提示：可以從密碼間有無(wú)分隔符、長(zhǎng)度是否固定、閱讀方式是否重疊、密

碼所采用的符號(hào)等多方面進(jìn)行比較。

拓展題

克里克通過(guò)研究堿基的改變對(duì)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(guò)程，就能推斷出密碼子的總體特征，但是證據(jù)

相對(duì)間接，并且工作量大。尼倫伯格通過(guò)建立蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)，直接破解

了遺傳密碼的對(duì)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。

自我檢測(cè)的答案和提示

一、概念檢測(cè)

填表題

1CGT

DNA雙鏈

2GCA

mRNAGCA

tRNACGU

氨基酸丙氨酸（密碼子為GCA）

選擇題

l.Do

2.Do

3.Ao

4.Co

識(shí)圖作答題

(1)氫鍵斷裂；解旋酶；能量。

(2)ACUGAA；轉(zhuǎn)錄。

(3)2o

(4)堿基互補(bǔ)配對(duì)。

畫(huà)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^(guò)

干擾細(xì)菌核糖體的形成,或阻止tRNA與mRNA的結(jié)合，來(lái)干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成,

抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。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(guò)查閱密碼子表，寫(xiě)出每個(gè)氨基酸可能對(duì)應(yīng)的堿基編碼。

2.這種方法只能推測(cè)出可能的堿基序列，而不能寫(xiě)出確定的堿基序列。這種

方法簡(jiǎn)便、快捷，不需要實(shí)驗(yàn)。

3.推測(cè)不能代替用測(cè)序儀進(jìn)行的基因測(cè)序。因?yàn)橥茰y(cè)只能得出兒種可能的堿

基序列，而不能得到確定的堿基序列。

四、思維拓展

1.Co

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(guò)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)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。

第五章基因突變及其他變異

第1節(jié)基因突變和基因重組

（一）問(wèn)題探討

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(jiǎn)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(duì)生物體的生存可能有害，可能有利，也有可能既無(wú)害也無(wú)利。

（二）思考與討論一

1.圖中谷氨酸發(fā)生了改變，變成了繳氨酸。

2.提示：可查看教材表4T,20種氨基酸的密碼子表。

蛋白質(zhì)正常異常

氨基酸谷氨酸繳氨酸

tt

mRNAG國(guó)AG國(guó)A

tt

C?T

DNACTT

GAAG0A

3.能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制，通過(guò)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

L*種精子;2*種卵細(xì)胞。

2.需要有241個(gè)個(gè)體；不可能。

3.提示：可以從染色體上基因的多樣性、減數(shù)分裂過(guò)程中配子形成的過(guò)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(guò)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(wàn)多個(gè)，因此，形成生殖細(xì)胞的類(lèi)型也非常多，由生殖細(xì)胞通過(guò)受精作用形

成的受精卵的類(lèi)型也就非常多。所以，人群中個(gè)體性狀是多種多樣的。

(四)旁欄思考題

因?yàn)樽贤饩€(xiàn)和X射線(xiàn)易誘發(fā)基因突變，使人患癌癥。

(五)批判性思維

這種看法不正確。對(duì)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(lái)看，在漫長(zhǎng)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(duì)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。

(六)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.(1)J；(2)X；(3)Xo

2.Co

3.Bo

4.Ao

拓展題

1.放療或化療的作用是通過(guò)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(xiàn)或化療的藥劑，既對(duì)癌細(xì)胞有作用，也對(duì)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(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力，這說(shuō)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娴囊环矫妗ｋm然這個(gè)突變體的純

合體對(duì)生存不利，但其雜合體卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗?/p>

第2節(jié)染色體變異

問(wèn)題探討

提示：參見(jiàn)練習(xí)中的拓展題，了解無(wú)子西瓜的形成過(guò)程。

(二)實(shí)驗(yàn)

兩者都是通過(guò)抑制分裂細(xì)胞內(nèi)紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極,

而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。

(三)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.(1)X；(2)Xo

2.Bo

3.填表

體細(xì)胞配子體細(xì)胞配子中

屬于幾

中的染中的染中的染的染色

倍體生物

色體數(shù)色體數(shù)色體組數(shù)體組數(shù)

豌豆14721二倍體

普通小麥422163六倍體

小黑麥562884八倍體

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(duì)一顆種子都沒(méi)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(wú)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(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類(lèi)似物

處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無(wú)種子的果實(shí)，在此過(guò)程中要進(jìn)行

套袋處理，以避免受粉。

第3節(jié)人類(lèi)遺傳病

（一）問(wèn)題探討

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(yíng)養(yǎng)過(guò)多造成的，但大多數(shù)情況下，肥胖是由于遺傳物質(zhì)和

營(yíng)養(yǎng)過(guò)多共同作用的結(jié)果。

2.提示：有人提出‘'人類(lèi)所有的病都是基因病”。這種說(shuō)法依據(jù)的可能是

基因控制生物體的性狀這一生物學(xué)規(guī)律。因?yàn)槿梭w患病也是人體所表現(xiàn)出來(lái)的性

狀，而性狀是由基因控制的，從這個(gè)角度看，說(shuō)疾病都是基因病，是有一定道

理的。然而，這種觀(guān)點(diǎn)過(guò)于絕對(duì)化，人類(lèi)的疾病并不都是由基因的缺陷引起的，

如由大腸桿菌引起的腹瀉，就不是基因病。

（二）練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.（1）X；（2）X；（3）X。

2.列表總結(jié)遺傳病的類(lèi)型和實(shí)例。

人類(lèi)遺傳病的類(lèi)型定義實(shí)例

單基因顯性遺傳病由顯性致病基因引起的遺傳病多指、并指等

遺傳病隱性遺傳病由隱性致病基因引起的遺傳病白化病、苯丙酮尿癥等

多基因遺傳病受兩對(duì)以上的等位基因控制的遺傳病原發(fā)性高血壓等

染色體異常遺傳病由染色體異常引起的遺傳病21三體綜合征等

拓展題

提示：該女性不一定攜帶白化病基因；她未出生的孩子可能患白化病。

由該女性的弟弟是白化病的事實(shí)可知其弟弟的基因型為aa,因而推測(cè)其父

母的基因型為Aa,則該女性的基因型有兩種可能：AA和Aa,AA的概率為1/3,

Aa的概率為2/3。該女性攜帶白化病基因的概率為2/3,根據(jù)她丈夫攜帶白化病

基因的情況，其后代攜帶白化病基因和患白化病的可能性分為三種可能：（1）

丈夫不含有白化病基因；（2）丈夫含有一個(gè)白化病基因；（3）丈夫是白化病患

者。遺傳咨詢(xún)師需要根據(jù)該女性的丈夫是否是白化病患者，或者是否有家族遺傳

病史來(lái)作出判斷，提供遺傳咨詢(xún)。

自我檢測(cè)的答案和提示

一、概念檢測(cè)

判斷題

1.X。

2.Vo

3.Xo

4.Xo

5.Xo

6.Vo

選擇題

Bo

識(shí)圖作答題

1.雌；含有兩條x染色體。

2.4；2o

畫(huà)概念圖

可遺傳的變異

基因突變?nèi)旧w變異基因重組

1例如I例如

鑲刀型細(xì)

常染色體變異性染色體變異豌豆上粒的

胞貧血癥

例如儆色和形狀

21三體綜合征

二、知識(shí)遷移

由女方X染色體上攜帶一對(duì)隱性致病基因患有某種遺傳病可知，該女性的基

因型為XaXao由男方表現(xiàn)型正常可知其基因型為XAY。該夫婦生下患病胎兒的

概率為1/2,如果生下的是男孩，則100%患有這種遺傳病，如果生下的是女孩，

則100%攜帶有這種遺傳病的致病基因。

三、技能應(yīng)用

提示：野生型鏈泡霉能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，用X射線(xiàn)照射后的鏈泡霉不能

在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明X射線(xiàn)照射后的鏈也霉產(chǎn)生了基因突變，有可能不能

合成某種物質(zhì)，所以不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素

后，X射線(xiàn)照射后的鏈泡霉又能生長(zhǎng)，說(shuō)明經(jīng)X射線(xiàn)照射后的鏈泡霉不能合成該

種維生素。

四、思維拓展

1.酶