高中生物必修課后習(xí)題答案和提示

...wd......wd......wd...第1章走近細(xì)胞第1節(jié)從生物圈到細(xì)胞〔二〕資料分析1.提示：草履蟲(chóng)除能完成運(yùn)動(dòng)和分裂外，還能完成攝食、呼吸、生長(zhǎng)、應(yīng)激性等生命活動(dòng)。如果沒(méi)有完整的細(xì)胞構(gòu)造，草履蟲(chóng)不可能完成這些生命活動(dòng)。2.提示：在子女和父母之間，精子和卵細(xì)胞充當(dāng)了遺傳物質(zhì)的橋梁。父親產(chǎn)生的精子和母親產(chǎn)生的卵細(xì)胞通過(guò)受精作用形成受精卵，受精卵在子宮中發(fā)育成胚胎，胚胎進(jìn)一步發(fā)育成胎兒。胚胎發(fā)育通過(guò)細(xì)胞分裂、分化等過(guò)程實(shí)現(xiàn)。3.提示：完成一個(gè)簡(jiǎn)單的縮手反射需要許多種類的細(xì)胞參與，如由傳入神經(jīng)末梢形成的感受器、傳入神經(jīng)元、中間神經(jīng)元、傳出神經(jīng)元、相關(guān)的骨骼肌細(xì)胞，等等。人的學(xué)習(xí)活動(dòng)需要種類和數(shù)量繁多的細(xì)胞參與。由細(xì)胞形成組織，由各種組織構(gòu)成器官，由器官形成系統(tǒng)，多種系統(tǒng)協(xié)作，才能完成學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)習(xí)活動(dòng)涉及到人體的多種細(xì)胞，但主要是神經(jīng)細(xì)胞的參與。4.提示：例如，胰島細(xì)胞受損容易導(dǎo)致胰島素依賴型糖尿??；脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元受損容易導(dǎo)致相應(yīng)的肢體癱瘓；大腦皮層上的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)元受損可導(dǎo)致聽(tīng)覺(jué)發(fā)生障礙，等等。5.提示：例如，生物體的運(yùn)動(dòng)離不開(kāi)肌細(xì)胞；興奮的傳導(dǎo)離不開(kāi)神經(jīng)細(xì)胞；腺體的分泌離不開(kāi)相關(guān)的腺〔上皮〕細(xì)胞，等等?！踩乘伎寂c討論1.提示：如果把龜換成人，圖中其他各層次的名稱不變，但具體內(nèi)容會(huì)發(fā)生變化。例如，心臟應(yīng)為二心房、二心室；種群應(yīng)為同一區(qū)域的所有人，等等。應(yīng)當(dāng)指出的是，生物圈只有1個(gè)。如果換成一棵松樹(shù)，圖中應(yīng)去掉“系統(tǒng)〞這個(gè)層次，細(xì)胞、組織、器官、種群的具體內(nèi)容也會(huì)改變。如果換成一只草履蟲(chóng)，細(xì)胞本身就是個(gè)體，沒(méi)有組織、器官、系統(tǒng)等層次。2.提示：細(xì)胞層次；其他層次都是建設(shè)在細(xì)胞這一層次的根基之上的，沒(méi)有細(xì)胞就沒(méi)有組織、器官、系統(tǒng)等層次。另一方面，生物體中的每個(gè)細(xì)胞具有相對(duì)的獨(dú)立性，能獨(dú)立完成一系列的生命活動(dòng)，某些生物體還是由單細(xì)胞構(gòu)成的。3.提示：一個(gè)分子或一個(gè)原子是一個(gè)系統(tǒng)，但不是生命系統(tǒng)，因?yàn)樯到y(tǒng)能完成一定的生命活動(dòng)，單靠一個(gè)分子或一個(gè)原子是不可能完成生命活動(dòng)的。〔四〕練習(xí)根基題1.〔1〕活細(xì)胞：A、D、G、I；〔2〕死細(xì)胞：B、E；〔3〕細(xì)胞的產(chǎn)物：C、F、H。2.〔1〕細(xì)胞層次〔也是個(gè)體層次，因?yàn)榇竽c桿菌是單細(xì)胞生物〕；〔2〕種群層次；〔3〕群落層次。拓展題1.提示：不是。病毒不具有細(xì)胞構(gòu)造，不能獨(dú)立生活，只能寄生在活細(xì)胞中才能生活，因此，盡管人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒，但不意味著人工制造了生命。2.提示：人工合成病毒的研究，其意義具有兩面性，用絕對(duì)肯定或絕對(duì)否認(rèn)的態(tài)度都是不全面的。從肯定的角度看，人工合成病毒可以使人類更好地認(rèn)識(shí)病毒，例如，研制抵抗病毒的藥物和疫苗，從而更好地為人類的安康服務(wù)；從否認(rèn)的角度看，人工合成病毒的研究也可能會(huì)合成某些對(duì)人類有害的病毒，如果這些病毒傳播開(kāi)來(lái)，或者被某些人用做生物武器，將給人類帶來(lái)災(zāi)難。第2節(jié)細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性〔二〕實(shí)驗(yàn)1.使用高倍鏡觀察的步驟和要點(diǎn)是：〔1〕首先用低倍鏡觀察，找到要觀察的物像，移到視野的中央?！?〕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，直到看清楚材料為止。2.提示：這些細(xì)胞在構(gòu)造上的共同點(diǎn)是：有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁。各種細(xì)胞之間的差異和產(chǎn)生差異的可能原因是：這些細(xì)胞的位置和功能不同，其構(gòu)造與功能相適應(yīng)，這是個(gè)體發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞分化產(chǎn)生的差異。3.提示：從模式圖中可以看出，大腸桿菌沒(méi)有明顯的細(xì)胞核，沒(méi)有核膜，細(xì)胞外有鞭毛，等等?！踩乘伎寂c討論提示：絕大多數(shù)細(xì)胞有細(xì)胞核，只有少數(shù)細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核。例如，人的成熟的紅細(xì)胞就沒(méi)有細(xì)胞核。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，藍(lán)藻以單細(xì)胞或以細(xì)胞群體存在，它們的細(xì)胞與植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞比較，沒(méi)有成形的細(xì)胞核，而有擬核。擬核與細(xì)胞核的區(qū)別主要有兩點(diǎn)：〔1〕擬核沒(méi)有核膜，沒(méi)有核仁；〔2〕擬核中的遺傳物質(zhì)不是以染色體的形式存在，而是直接以DNA的形式存在。〔四〕資料分析1.提示：通過(guò)分析細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建設(shè)過(guò)程，可以領(lǐng)悟到科學(xué)發(fā)現(xiàn)具有以下特點(diǎn)?！?〕科學(xué)發(fā)現(xiàn)是很多科學(xué)家的共同參與，共同努力的結(jié)果?！?〕科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程離不開(kāi)技術(shù)的支持〔3〕科學(xué)發(fā)現(xiàn)需要理性思維和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合?！?〕科學(xué)學(xué)說(shuō)的建設(shè)過(guò)程是一個(gè)不斷開(kāi)拓、繼承、修正和開(kāi)展的過(guò)程。2.細(xì)胞學(xué)說(shuō)主要闡述了生物界的統(tǒng)一性。3.提示：細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建設(shè)提醒了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體構(gòu)造的統(tǒng)一性，使人們認(rèn)識(shí)到各種生物之間存在共同的構(gòu)造根基；細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建設(shè)標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入到細(xì)胞水平，極大地促進(jìn)了生物學(xué)的研究進(jìn)程。〔五〕練習(xí)根基題1.B。2.提示：〔1〕人體皮膚：本切片圖中可見(jiàn)上皮組織的細(xì)胞、角質(zhì)保護(hù)層細(xì)胞〔死亡〕和皮下結(jié)締組織中的多種細(xì)胞。迎春葉：表皮細(xì)胞〔保護(hù)〕、保衛(wèi)細(xì)胞〔控制水分蒸發(fā)和氣體進(jìn)出〕、葉肉細(xì)胞〔光合作用〕、導(dǎo)管細(xì)胞〔運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽〕、篩管細(xì)胞〔運(yùn)輸有機(jī)物〕，等等?！?〕動(dòng)植物細(xì)胞的共同點(diǎn)為：都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核；不同點(diǎn)為：植物細(xì)胞有細(xì)胞壁、有液泡，植物細(xì)胞一般還有葉綠體。〔3〕因?yàn)樗鼈兌际怯啥喾N組織構(gòu)成的，并能行使一定的功能。例如，人體皮膚由上皮組織、肌肉組織、結(jié)締組織和神經(jīng)組織共同構(gòu)成，人體皮膚有保護(hù)、感受環(huán)境刺激等功能；迎春葉由保護(hù)組織〔表皮〕、營(yíng)養(yǎng)組織、機(jī)械組織和輸導(dǎo)組織等構(gòu)成，有進(jìn)展光合作用、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等功能。3.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基本區(qū)別是：有無(wú)成形的細(xì)胞核。即真核細(xì)胞有核膜包圍的細(xì)胞核；原核細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，只有擬核，擬核的構(gòu)造比細(xì)胞核要簡(jiǎn)單。它們的區(qū)別里包含著共性：細(xì)胞核和擬核的共同點(diǎn)是都有遺傳物質(zhì)DNA，表達(dá)了彼此之間在生物進(jìn)化上的聯(lián)系。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別〔詳表〕類別原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較小〔一般為1～10μm〕較大〔一般為20～30μm〕染色體一個(gè)細(xì)胞只有一條DNA，與RNA、蛋白質(zhì)不結(jié)合在一起一個(gè)細(xì)胞有幾條染色體，DNA與RNA、蛋白質(zhì)結(jié)合在一起細(xì)胞核無(wú)真正的細(xì)胞核，無(wú)核膜，無(wú)核仁。有擬核有真正的細(xì)胞核，有核膜、核仁細(xì)胞質(zhì)除核糖體外，無(wú)其他細(xì)胞器。細(xì)菌一般有質(zhì)粒有核糖體、線粒體等多種復(fù)雜的細(xì)胞器生物類群細(xì)菌、藍(lán)藻真菌、植物、動(dòng)物第1章自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.×。3.√。選擇題1.C。2.D。3.B。畫(huà)概念圖3個(gè)問(wèn)號(hào)分別表示的連接詞是：不具有、具有、具有。二、技能應(yīng)用提示：假定人腦每個(gè)細(xì)胞完全充滿水，一個(gè)腦細(xì)胞的平均大小為1.5×10-15m3。如果腦細(xì)胞是簡(jiǎn)單的立方體，那么平均大小的腦細(xì)胞每邊長(zhǎng)度約為1.14×10-5m。第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物〔二〕實(shí)驗(yàn)3.生物材料中有機(jī)化合物的種類、含量不同。因此，我們應(yīng)選擇多種多樣的食物，保證獲得全面的營(yíng)養(yǎng)?！踩尘毩?xí)根基題1.〔1〕√；〔2〕×。3.B。拓展題1.提示：細(xì)胞是有生命，它可以主動(dòng)地從環(huán)境中獲取生命活動(dòng)需要的元素。這是生物與非生物的區(qū)別之一。2.提示：不能。生命系統(tǒng)內(nèi)部有嚴(yán)謹(jǐn)有序的構(gòu)造，不是物質(zhì)隨意堆砌而成的。第2節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者──蛋白質(zhì)〔四〕旁欄思考題n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈時(shí)，脫掉n-1個(gè)水分子，形成n-1個(gè)肽鍵。同理，n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，脫掉n-m個(gè)水分子，形成n-m個(gè)肽鍵?！参濉尘毩?xí)根基題1.〔1〕√；〔2〕√。2.A。3.B。拓展題提示：紅細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和心肌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，其氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序以及蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)造都不同，它們的功能也不一樣。第3節(jié)遺傳信息的攜帶者──核酸〔二〕旁欄思考題原核細(xì)胞的DNA位于擬核區(qū)域?！踩尘毩?xí)根基題1.〔1〕√；〔2〕√；〔3〕√。2.C。3.C。第4節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)〔二〕思考與討論1.提示：脂肪主要分布在人和動(dòng)物體內(nèi)的皮下、大網(wǎng)膜和腸系膜等部位。某些動(dòng)物還在特定的部位儲(chǔ)存脂肪，如駱駝的駝峰。2.提示：花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有較高的脂肪，這些植物的脂肪多儲(chǔ)存在它們的種子里。3.提示：脂肪除了可以儲(chǔ)存大量能量外，還具有隔熱、保溫和緩沖的作用，可以有效地保護(hù)動(dòng)物和人體的內(nèi)臟器官。〔三〕旁欄思考題1.糖尿病人飲食中，米飯、饅頭等主食也需限量，是因?yàn)槠渲懈缓矸郏矸劢?jīng)消化分解后生成的是葡萄糖。2.熊在冬眠前大量取食獲得的營(yíng)養(yǎng)，有相當(dāng)多的局部轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存，既可御寒，也供應(yīng)冬眠中生命活動(dòng)所需的能量。〔四〕練習(xí)1.〔1〕√；〔2〕√。2.C。3.C。4.C。5.C。拓展題1.提示：糖類是生物體主要利用的能源物質(zhì)，尤其是大腦和神經(jīng)所利用的能源必須由糖類來(lái)供應(yīng)。而脂肪是生物體內(nèi)最好的儲(chǔ)藏能源。脂肪是非極性化合物，可以以無(wú)水的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)。雖然糖原也是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)，但它是極性化合物，是高度的水合形式，在機(jī)體內(nèi)貯存時(shí)所占的體積相當(dāng)于同等重量的脂肪所占體積的4倍左右。因此脂肪是一種很“經(jīng)濟(jì)〞的儲(chǔ)藏能源。與糖類氧化相比，在生物細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類慢，而且需要消耗大量氧氣，此外，糖類氧化既可以在有氧條件下也可以在無(wú)氧條件下進(jìn)展，所以對(duì)于生物體的生命活動(dòng)而言，糖類和脂肪都可以作為儲(chǔ)藏能源，但是糖類是生物體生命活動(dòng)利用的主要能源物質(zhì)。2.提示：葡萄糖是不能水解的糖類，它不需要消化可以直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，因此葡萄糖可以口服也可以靜脈注射；但是蔗糖只能口服而不可以靜脈注射，因?yàn)檎崽鞘嵌?，必須?jīng)過(guò)消化作用分解成兩分子單糖后才能進(jìn)入細(xì)胞。蔗糖經(jīng)過(guò)口服后，可以在消化道內(nèi)消化分解，變成單糖后被細(xì)胞吸收。第5節(jié)細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物〔三〕思考與討論1.提示：人類貧血癥中有缺少紅細(xì)胞和缺少血紅蛋白兩種類型，它們都可導(dǎo)致貧血。而血紅蛋白的分子構(gòu)造不能缺少的一種元素就是鐵，所以缺鐵會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白的合成障礙，引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見(jiàn)的貧血癥。正常人體內(nèi)含鐵量約為3～5g，它是制造血紅蛋白的主要原料之一。當(dāng)鐵缺乏時(shí)，血紅蛋白就不能合成，從而發(fā)生缺鐵性貧血。2.提示：光合作用不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子構(gòu)造中不能缺少的元素之一就是鎂。鎂是葉綠素的組成元素之一，因此，鎂對(duì)于光合作用有重要意義。缺鎂時(shí)葉綠素的形成受到阻礙，從而影響光合作用。此外，鎂還是許多酶的活化劑，鎂還能促進(jìn)脂肪的合成。因此，鎂是重要的生命元素。〔四〕練習(xí)1.C。2.A。3.D。拓展題：提示：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，所以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。第2章自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)1.√。2.×。3.×。4.√。5.×。6.×。選擇題1.A。2.B。3.D。4.A。畫(huà)概念圖完成下面有關(guān)蛋白質(zhì)分子的概念圖二、知識(shí)遷移自由水，結(jié)合水，自由水。三、技能應(yīng)用提示：20種氨基酸在形成肽鏈時(shí)可以有不同的序列，這是肽鏈形式多樣的主要原因。用數(shù)學(xué)的排列組合方式可以解釋，假假設(shè)一段只有20個(gè)氨基酸的肽鏈，那么由于不同的排列組合可以形成的肽鏈形式就有2020種之多。更何況肽鏈中的氨基酸數(shù)目遠(yuǎn)不止20個(gè)，通常是成百上千，可以想像形成的肽鏈形式將會(huì)是一個(gè)天文數(shù)字。四、思維拓展提示：在隕石中發(fā)現(xiàn)了氨基酸，且非地球所有，這說(shuō)明宇宙中很可能還存在與地球生物類似的生命形式。因?yàn)榘被崾墙M成蛋白質(zhì)的基本單位，而蛋白質(zhì)又是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。第3章細(xì)胞的基本構(gòu)造第1節(jié)細(xì)胞膜──系統(tǒng)的邊界〔二〕實(shí)驗(yàn)提示：細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他構(gòu)造質(zhì)量不一樣，可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開(kāi)，得到較純的細(xì)胞膜。〔三〕練習(xí)根基題1.C。2.A。3.C。拓展題1.提示：把細(xì)胞膜與窗紗進(jìn)展類比，合理之處是說(shuō)明細(xì)胞膜與窗紗一樣具有容許一些物質(zhì)出入，阻擋其他物質(zhì)出入的作用。這樣類比也有不妥當(dāng)?shù)牡胤?。例如，窗紗是一種簡(jiǎn)單的剛性的構(gòu)造，功能較單純；細(xì)胞膜的構(gòu)造和功能要復(fù)雜得多。細(xì)胞膜是活細(xì)胞的重要組成局部，活細(xì)胞的生命活動(dòng)是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程；而窗紗是沒(méi)有生命的，它只是被動(dòng)地在起作用。2.提示：“染色排除法〞利用了活細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的原理。臺(tái)盼藍(lán)染色劑是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，所以活細(xì)胞不被染色。而死的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜不具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，所以臺(tái)盼藍(lán)染色劑能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)，使其被染色。第2節(jié)細(xì)胞器──系統(tǒng)內(nèi)的分工合作〔二〕資料分析1.分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。2.提示：分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過(guò)了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等構(gòu)造。分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體內(nèi)初步合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w做進(jìn)一步加工，再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。3.提示：需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過(guò)程中就需要能量。這些能量是由線粒體進(jìn)展有氧呼吸提供的?！踩撑詸谒伎碱}線粒體是細(xì)胞進(jìn)展有氧呼吸的主要場(chǎng)所，能夠提供細(xì)胞生命活動(dòng)需要的能量。鳥(niǎo)類飛翔、運(yùn)發(fā)動(dòng)運(yùn)動(dòng)需要大量能量，所以飛翔鳥(niǎo)類的胸肌細(xì)胞中、運(yùn)發(fā)動(dòng)的肌細(xì)胞中線粒體多。同樣道理，新生細(xì)胞的生命活動(dòng)比衰老細(xì)胞、病變細(xì)胞旺盛，所以線粒體多。〔四〕練習(xí)根基題1.圖1中，注字的“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〞應(yīng)是“高爾基體〞，“高爾基體〞應(yīng)是“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〞。染色質(zhì)的注字指示線位置有誤。中心體還應(yīng)包括指示線下方的中心粒。圖2中，注字的“核仁〞應(yīng)是“葉綠體〞，“葉綠體〞應(yīng)是“線粒體〞，“核糖體〞應(yīng)是“中心體〞。2.C。3.B。4.C。拓展題提示：溶酶體的膜在構(gòu)造上比較特殊，如經(jīng)過(guò)修飾等，不會(huì)被溶酶體內(nèi)的水解酶水解。第3節(jié)細(xì)胞核──系統(tǒng)的控制中心〔二〕資料分析1.提示：美西螈皮膚的顏色是由細(xì)胞核控制的。生物體性狀的遺傳主要是由細(xì)胞核控制的，因?yàn)榧?xì)胞核中有DNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。DNA上有許多基因，通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物的性狀。2.沒(méi)有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化。3.細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。4.生物體形態(tài)構(gòu)造的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。5.細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝和遺傳的功能?！踩撑詸谒伎碱}提示：同一個(gè)生物體內(nèi)所有細(xì)胞的“藍(lán)圖〞都是一樣的〔除非發(fā)生體細(xì)胞突變或細(xì)胞癌變〕。生物體內(nèi)細(xì)胞形態(tài)、構(gòu)造和功能的多種多樣，是細(xì)胞分化的結(jié)果?！菜摹臣寄苡?xùn)練1.細(xì)胞無(wú)核局部隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，死亡個(gè)數(shù)迅速增加，第4天就沒(méi)有存活的了，這是因?yàn)闆](méi)有細(xì)胞核，細(xì)胞的生命活動(dòng)就無(wú)法進(jìn)展。而細(xì)胞有核局部存活個(gè)數(shù)和時(shí)間都要比無(wú)核局部多和長(zhǎng)，說(shuō)明細(xì)胞核對(duì)于細(xì)胞的生命活動(dòng)是不可或缺的。2.提示：細(xì)胞有核局部出現(xiàn)死亡現(xiàn)象的可能原因有兩方面，一是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為因素對(duì)細(xì)胞造成了傷害，導(dǎo)致局部細(xì)胞死亡；二是細(xì)胞的正常凋亡。〔五〕練習(xí)根基題1.〔1〕√；〔2〕×。2.C。3.C。拓展題提示：出生小牛的絕大局部性狀像母牛甲。因?yàn)樾∨＋@得的是母牛甲細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)，所以它的性狀與母牛甲最相似。第3章自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.×。選擇題C。連線題二、知識(shí)遷移提示：與溶酶體的作用有關(guān)。細(xì)胞死亡后，溶酶體膜破裂，各種水解酶釋放出來(lái)，分解細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這時(shí)的畜、禽肉烹飪后更鮮嫩。這個(gè)過(guò)程需要一定的時(shí)間。三、技能應(yīng)用調(diào)暗視野有兩種方法：一是轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡使進(jìn)光量減少；二是選擇小的光圈，減少進(jìn)光量。四、思維拓展1.提示：〔1〕精卵結(jié)合時(shí)需要精子提供父方的遺傳物質(zhì)；〔2〕精子要靠尾部擺動(dòng)游到卵細(xì)胞所在位置，才能與卵細(xì)胞結(jié)合這一過(guò)程需要大量的能量，這些能量主要來(lái)自線粒體內(nèi)進(jìn)展的有氧呼吸。2.提示：從生物膜在組成、構(gòu)造、功能上的聯(lián)系來(lái)考慮。第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例〔二〕思考與討論1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過(guò)細(xì)胞膜。2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問(wèn)題探討〞中的半透膜。3.當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會(huì)因持續(xù)吸水而漲破。4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失水較多。〔三〕資料分析1.在培養(yǎng)過(guò)程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是有差異的。3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對(duì)含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。4.細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性?！菜摹尘毩?xí)根基題1.√。2.√。3.×。拓展題提示：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作正是針對(duì)不同作物根系對(duì)礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施。如果長(zhǎng)期在同一塊田里種植同種作物，地力就會(huì)下降，即某些元素含量下降，這樣就會(huì)影響作物的產(chǎn)量。第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型〔二〕思考與討論11.最初認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析得出的。2.有必要。僅靠推理得出的結(jié)論不一定準(zhǔn)確，還應(yīng)通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展檢驗(yàn)和修正。3.提示：因?yàn)榱字肿拥摹邦^部〞親水，所以在水—空氣界面上磷脂分子是“頭部〞向下與水面接觸，尾部那么朝向空氣一面。科學(xué)家因測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞外表積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論?！踩乘伎寂c討論21.提示：在建設(shè)生物膜模型的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識(shí)到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對(duì)稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)又證明了膜的流動(dòng)性等。沒(méi)有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識(shí)便不能開(kāi)展。2.提示：在建設(shè)生物膜模型的過(guò)程中，構(gòu)造與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)；使人類一步步接近生物膜構(gòu)造的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來(lái)說(shuō)，功能的不同常伴隨著構(gòu)造的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是一樣的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全一樣是矛盾的。還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進(jìn)學(xué)者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問(wèn)題。一些學(xué)者使用了更加先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形構(gòu)造。冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)顆粒，這樣又開(kāi)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布情況，恰能較好地解釋不同構(gòu)造的生物膜具有不同的生理功能。〔四〕練習(xí)根基題1.提示：細(xì)胞膜太薄了，光學(xué)顯微鏡下看不見(jiàn)，而19世紀(jì)時(shí)還沒(méi)有電子顯微鏡，學(xué)者們只好從細(xì)胞膜的生理功能入手進(jìn)展探究。2.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。3.提示：這兩種構(gòu)造模型都認(rèn)為，組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，這是它們的一樣點(diǎn)。不同點(diǎn)是：〔1〕流動(dòng)鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均勻的，有些橫跨整個(gè)脂雙層，有些局部或全部嵌入脂雙層，有些那么鑲嵌在脂雙層的內(nèi)外兩側(cè)外表；而三層構(gòu)造模型認(rèn)為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè)?！?〕流動(dòng)鑲嵌模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動(dòng)的；而三層構(gòu)造模型認(rèn)為生物膜是靜態(tài)構(gòu)造。4.D。拓展題1.提示：生物膜構(gòu)造的研究歷史反映了科學(xué)研究的艱辛歷程，也告訴我們建設(shè)模型的一般方法。科學(xué)家根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和已有的知識(shí)提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的假說(shuō)或模型，用觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)假說(shuō)或模型進(jìn)展檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充。一種模型最終能否被普遍承受，取決于它能否與以后的觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科學(xué)就是這樣一步一步向前邁進(jìn)的。2.提示：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無(wú)缺。人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無(wú)止境，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對(duì)膜的研究將更加細(xì)致入微，對(duì)膜構(gòu)造的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和開(kāi)展流動(dòng)鑲嵌模型。第3節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健捕乘伎寂c討論1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因?yàn)槎叨际琼樜镔|(zhì)的濃度梯度進(jìn)展的。2.自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。3.因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)展的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸。〔三〕旁欄思考提示：這是細(xì)胞的胞吞作用。這對(duì)于人體有防御功能，并有利于細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)展。〔四〕技能訓(xùn)練1.K+和Mg2+是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的。2.Na+和Cl－是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞的。3.提示：因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只有通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況?！参濉尘毩?xí)根基題1.D。2.A。拓展題提示：低溫環(huán)境肯定會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。溫度會(huì)影響分子運(yùn)動(dòng)的速率，影響化學(xué)反響的速率，因此，組成細(xì)胞膜的分子的流動(dòng)性也會(huì)相應(yīng)降低，呼吸作用釋放能量的過(guò)程也會(huì)因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制。這些都會(huì)影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾省５?章自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.×。3.×。4.×。5.×。選擇題1.D。2.C。畫(huà)概念圖二、知識(shí)遷移提示：小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠從消化了的食物中吸收葡萄糖，卻很難吸收相對(duì)分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖。這一事實(shí)說(shuō)明細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞具有選擇透過(guò)性。這與細(xì)胞的生活關(guān)系密切，細(xì)胞膜的這一特性使細(xì)胞盡可能地只吸收自身需要的物質(zhì)，細(xì)胞不需要或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)常被阻擋在細(xì)胞外。三、技能應(yīng)用提示：溫度上下會(huì)提高或降低水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散速率。在一定溫度范圍內(nèi)，提高溫度會(huì)加快水分子通過(guò)半透膜的速率；而降低溫度那么減緩水分子通過(guò)半透膜的速率。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：按本章第1節(jié)滲透現(xiàn)象示意圖組裝好三組裝置。在第一組的燒杯外用酒精燈或水浴鍋加熱升溫；第二組燒杯外加冰塊降溫；第三組留作對(duì)照。三組裝置同時(shí)開(kāi)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，并記錄液面變化及時(shí)間。四、思維拓展提示：在順濃度梯度的情況下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細(xì)胞內(nèi)時(shí)，如果此時(shí)細(xì)胞的生命活動(dòng)需要這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，細(xì)胞還能吸收這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸。第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反響活化能的酶〔二〕實(shí)驗(yàn)1.2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反響速率。2.不能。3.說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。4.4號(hào)試管的反響速率比3號(hào)試管快得多。說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)展著成千上萬(wàn)種化學(xué)反響，這些化學(xué)反響需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)展，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反響的順利進(jìn)展至關(guān)重要。〔三〕資料分析1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。2.提示：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問(wèn)題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。3.畢希納的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。4.薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱辛的人。〔四〕旁欄思考題絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈條件都會(huì)影響到蛋白質(zhì)的構(gòu)造，所以酶比較“嬌氣〞?！参濉车谝恍」?jié)練習(xí)根基題1.巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用。李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。畢希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。薩姆納：酶是蛋白質(zhì)。2.提示：〔1〕細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)展著成千上萬(wàn)種化學(xué)反響，這些化學(xué)反響需要高效率地進(jìn)展，酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高得多。〔2〕細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反響需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)展，無(wú)機(jī)催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。3.D。拓展題1.提示：可用第2章中學(xué)過(guò)的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì)，主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。2.提示：〔1〕如四膜蟲(chóng)的rRNA前體具有催化活性?！?〕目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報(bào)道?！擦车诙」?jié)練習(xí)根基題1.B。2.B。3.提示：這個(gè)模型中A代表某類酶，B代表反響底物，C和D代表反響產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是：酶A與底物B專一性結(jié)合，催化反響的發(fā)生，產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個(gè)模型提醒了酶的專一性。拓展題1.〔1〕A點(diǎn)：隨著反響底物濃度的增加，反響速率加快。B點(diǎn)：反響速率在此時(shí)到達(dá)最高。C點(diǎn)：反響速率不再隨反響底物濃度的增加而升高，維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。〔2〕如果A點(diǎn)時(shí)溫度升高10℃，曲線上升的幅度變小。因?yàn)閳D中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度，反響速率都會(huì)變慢。〔3〕該曲線說(shuō)明，B點(diǎn)的反響底物的濃度足夠大，是酶的數(shù)量限制了反響速率的提高，這時(shí)參加少量的酶，會(huì)使反響速率加快〔圖略〕。第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨〞──ATP〔二〕思考與討論1.1分子葡萄糖所含的能量，約是1分子ATP所含能量的94倍〔指ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的能量〕。2.有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定，不能被細(xì)胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活潑的化學(xué)能，才能被細(xì)胞直接利用?！踩尘毩?xí)根基題1.B。2.提示：吸能反響：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反響，需要消耗能量，是吸能反響。這一反響所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來(lái)提供的。放能反響：如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反響。這一反響所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反響，儲(chǔ)存在ATP中。3.提示：在儲(chǔ)存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少，一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的化學(xué)能大約只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活潑的化學(xué)能，而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活潑的化學(xué)能，才能被細(xì)胞利用。拓展題提示：植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌等生物的細(xì)胞內(nèi)都具有能量“通貨〞──ATP，這可以從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明生物界具有統(tǒng)一性，也反映種類繁多的生物有著共同的起源。第3節(jié)ATP的主要來(lái)源──細(xì)胞呼吸〔二〕探究提示：重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在。這一原理可以用來(lái)檢測(cè)汽車司機(jī)是否喝了酒。具體做法是：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過(guò)的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠〔兩者均為橙色〕，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻?！踩承∽志植康膯?wèn)題有氧呼吸能量轉(zhuǎn)換效率大約是40%。這些能量可使2.3×1025個(gè)ATP轉(zhuǎn)化為ADP。〔四〕旁欄思考題提示：一般來(lái)說(shuō)，如果無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過(guò)多，會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無(wú)氧以及其他條件適合的情況下，隨著發(fā)酵產(chǎn)物〔如酒精〕的增多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的減少以及pH發(fā)生變化等的影響，它的繁殖速率逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終就會(huì)停頓。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶，最終情況也是這樣?！参濉迟Y料分析1.提示：參見(jiàn)本節(jié)參考資料。2.提示：胖人通過(guò)適量的運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞呼吸的速率會(huì)加快，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的分解會(huì)增加，體重就會(huì)下降。應(yīng)當(dāng)將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷涼的地方儲(chǔ)藏，這樣能夠降低細(xì)胞呼吸的速率，減少細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的損耗。〔六〕練習(xí)根基題1.C。2.B。3.提示：有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的第一個(gè)階段完全一樣：都不需要氧；都與線粒體無(wú)關(guān)。聯(lián)想到地球的早期以及原核細(xì)胞的構(gòu)造，可以作出這樣的推測(cè)：在生物進(jìn)化史上先出現(xiàn)無(wú)氧呼吸而后才出現(xiàn)有氧呼吸，即有氧呼吸是由無(wú)氧呼吸開(kāi)展變化而形成的。先出現(xiàn)原核細(xì)胞而后出現(xiàn)真核細(xì)胞，即真核細(xì)胞是由原核細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的。4.不能。因?yàn)榫G色植物在光合作用中也能形成ATP。拓展題提示：人與鳥(niǎo)類和哺乳類維持體溫的能量來(lái)源都是細(xì)胞呼吸。在這些生物的細(xì)胞呼吸過(guò)程中，葡萄糖等分子中穩(wěn)定的化學(xué)能釋放出來(lái)：除一局部?jī)?chǔ)存在ATP中外，其余的那么轉(zhuǎn)化成熱能，可以直接用于提升體溫；ATP水解釋放出的能量，除了維持各項(xiàng)生命活動(dòng)外，有一局部也能轉(zhuǎn)化成熱能，用于提升體溫。而維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定，還需復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制。第4節(jié)能量之源──光與光合作用〔二〕實(shí)驗(yàn)1.濾紙條上有4條不同顏色的色帶，從上往下依次為：胡蘿卜素〔橙黃色〕、葉黃素〔黃色〕、葉綠素a〔藍(lán)綠色〕、葉綠素b〔黃綠色〕。這說(shuō)明綠葉中的色素有4種，它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌S層析液在濾紙上擴(kuò)散的快慢也不一樣。2.濾紙上的濾液細(xì)線如果觸到層析液，細(xì)線上的色素就會(huì)溶解到層析液中，就不會(huì)在濾紙上擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗。〔三〕資料分析1.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)展光合作用的場(chǎng)所。2.提示：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組比照實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，等等。3.葉綠體是進(jìn)展光合作用的場(chǎng)所?！菜摹撑詸谒伎碱}提示：持這種觀點(diǎn)的人，很可能是在無(wú)光條件下做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)。無(wú)光時(shí)，植物不進(jìn)展光合作用，只進(jìn)展細(xì)胞呼吸，所以沒(méi)有釋放氧氣，而是釋放二氧化碳，也就是使空氣變污濁了。〔五〕思考與討論11.光合作用的原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是糖類和氧氣，場(chǎng)所是葉綠體，條件是要有光，還需要多種酶等。光合作用的反響式是：CO2+H2O(CH2O)+O22.提示：從人類對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看，生物學(xué)的開(kāi)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展關(guān)系很密切。例如，直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳，這個(gè)事例說(shuō)明生物學(xué)的開(kāi)展與化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展密切相關(guān)。又如，魯賓和卡門(mén)利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自水，而不是來(lái)自二氧化碳；卡爾文用同位素示蹤技術(shù)探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，都說(shuō)明在科學(xué)開(kāi)展的進(jìn)程中，相關(guān)學(xué)科的互相促進(jìn)，以及技術(shù)手段的進(jìn)步對(duì)科學(xué)開(kāi)展的推動(dòng)作用。〔六〕思考與討論21.光反響階段暗反響階段所需條件必須有光有光無(wú)光均可進(jìn)展場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化H2O分解成O2和［H］；形成ATP二氧化碳被固定；C3被［H］復(fù)原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi能量轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲(chǔ)存在ATP中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中儲(chǔ)存的化學(xué)能2.物質(zhì)聯(lián)系：光反響階段產(chǎn)生的［H］，在暗反響階段用于復(fù)原C3；能量聯(lián)系：光反響階段生成的ATP，在暗反響階段中將其儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來(lái)，幫助C3形成糖類，ATP中的化學(xué)能那么轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類中的化學(xué)能?！财摺车谝恍」?jié)練習(xí)根基題1.〔1〕×；〔2〕√。2.B。3.結(jié)論是：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣。拓展題1.植物體吸收光能的色素，還存在于植物幼嫩的莖和果實(shí)等器官的一些含有光合色素的細(xì)胞中。2.提示：是的。不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來(lái)的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對(duì)光波中的紅、橙局部吸收顯著多于對(duì)藍(lán)、綠局部的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方?！舶恕车诙」?jié)練習(xí)根基題1.〔1〕√；〔2〕×。2.B。3.D。4.C。5.D。6.B。7.光合作用中光反響階段的能量來(lái)源是光能，暗反響階段的能量來(lái)源是ATP。8.白天假設(shè)突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是五碳化合物。拓展題1.〔1〕根據(jù)圖中的曲線說(shuō)明，7～10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，這是因?yàn)樵谝欢囟群投趸脊?yīng)充足的情況下，光合作用的強(qiáng)度是隨著光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的?！?〕在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱，是因?yàn)榇藭r(shí)溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱?！?〕14～17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因，是因?yàn)榇藭r(shí)光照強(qiáng)度不斷減弱。第5章自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)判斷題1.√。2.×。3.√。選擇題1.D。2.D。畫(huà)概念圖二、知識(shí)遷移提示：松土是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)傳統(tǒng)的耕作措施。松土可以增加土壤的透氣性，能促進(jìn)土壤中枯枝落葉、動(dòng)物遺體和糞便等有機(jī)物的分解，從而有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。但是，松土容易造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素?？茖W(xué)研究說(shuō)明，產(chǎn)生沙塵的地表物質(zhì)以直徑為0.005~0.06mm的粉塵為主，這些粉塵主要來(lái)自農(nóng)田。由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。此外，松土還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。為此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)提倡免耕法。免耕法又叫保護(hù)性耕作法，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平時(shí)不用或盡量少用松土措施〔能保證種子發(fā)芽出土即可〕，收獲時(shí)只收割麥穗或稻穗等部位，而將經(jīng)過(guò)處理后的農(nóng)作物秸稈和殘茬保存在農(nóng)田地表，任其腐爛，以便盡量恢復(fù)土壤的自然狀態(tài)并保護(hù)土壤，防止水分蒸發(fā)。對(duì)于農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害和農(nóng)田雜草，那么主要通過(guò)使用農(nóng)藥和除草劑來(lái)解決。免耕法有利于水土保持，能減少沙塵暴的發(fā)生，并能提高土壤的肥力。三、技能訓(xùn)練1.提示：對(duì)于具有兩個(gè)變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，探究的原那么是先探究其中的一個(gè)變量，然后探究另一個(gè)變量。為了節(jié)省時(shí)間和實(shí)驗(yàn)材料，一些探究?jī)蓚€(gè)變量的實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)進(jìn)展操作。例如，本實(shí)驗(yàn)可以參照下表同時(shí)進(jìn)展，然后對(duì)2個(gè)變量的4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別進(jìn)展分析研究。20℃50℃6h12h6h12h

2.比較工程光合作用細(xì)胞呼吸場(chǎng)所植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體細(xì)胞內(nèi)的線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)原料CO2和H2OC6H12O6〔或和O2〕；C6H12O6是光合作用的產(chǎn)物，其中所含的能量最終來(lái)自光能條件光能、酶酶產(chǎn)物〔CH2O〕和O2；〔CH2O〕中的能量由光能轉(zhuǎn)化而來(lái)，〔CH2O〕可以為細(xì)胞呼吸提供原料CO2和H2O，或C3H6O3，或C2H5OH和CO2；C3H6O3和C2H5OH中含有的能量最終也來(lái)自光能四、思維拓展哈密地區(qū)位于我國(guó)的高緯度地區(qū)〔夏季的白天長(zhǎng)〕，陽(yáng)光充足，而且光照強(qiáng)烈，所以哈密瓜植株的葉片進(jìn)展光合作用的時(shí)間長(zhǎng)，光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖類自然就會(huì)很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相比照擬弱，消耗的糖類物質(zhì)就會(huì)比較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。哈密瓜細(xì)胞內(nèi)的糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特別甜。自己的家鄉(xiāng)或社區(qū)如果想種植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地區(qū)的自然條件，創(chuàng)造類似的生態(tài)環(huán)境，如采取白天適當(dāng)增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度，夜間適當(dāng)降低溫度等措施。第6章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)細(xì)胞的增殖〔五〕旁欄思考題有絲分裂的絲指的是紡錘絲?！擦臣寄苡?xùn)練提示：限制細(xì)胞長(zhǎng)大的因素主要有兩方面。1.細(xì)胞外表積與體積的比。原生動(dòng)物細(xì)胞中的伸縮泡就是增大膜外表積與體積的比。2.細(xì)胞的核質(zhì)比，細(xì)胞核所控制的細(xì)胞大小與核的大小成比例。所以像草履蟲(chóng)這樣個(gè)體較大的細(xì)胞有兩個(gè)細(xì)胞核，保證正常的核質(zhì)比?！财摺尘毩?xí)根基題1.C。2.A。3.D。4.C，E。5.B。拓展題1.提示：卵細(xì)胞的卵黃中貯存了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，卵裂初期所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細(xì)胞外物質(zhì)的輸入；細(xì)胞的外表積與體積之比限制細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸，而卵細(xì)胞內(nèi)部?jī)?chǔ)存了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以長(zhǎng)得比較大。第2節(jié)細(xì)胞的分化〔二〕旁欄思考題1.提示：細(xì)胞分化的實(shí)例：如根尖的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織細(xì)胞、薄壁組織細(xì)胞、根毛細(xì)胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實(shí)；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細(xì)胞的分化。2.動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言?？墒羌?xì)胞核那么不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒(méi)有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)以及其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)中得到證實(shí)?！菜摹尘毩?xí)根基題1.數(shù)目增多，染色體數(shù)目，穩(wěn)定性差異。2.C。拓展題1.提示：通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉，保證花木的優(yōu)良品質(zhì)不變，并且繁殖得快；通過(guò)體細(xì)胞克隆哺乳動(dòng)物；干細(xì)胞移植治療白血??；利用干細(xì)胞技術(shù)解決器官移植缺少供體器官的難題等。2.提示：動(dòng)物細(xì)胞特別是高等動(dòng)物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞分化潛能變窄。肌細(xì)胞是已分化的細(xì)胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細(xì)胞，因而不能用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞培育組織和器官。第3節(jié)細(xì)胞的衰老和凋亡〔二〕旁欄思考題老年斑是由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒物。不同的細(xì)胞在衰老過(guò)程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細(xì)胞的脂褐素顆粒大，就出現(xiàn)了老年斑。〔三〕技能訓(xùn)練1.細(xì)胞的壽命與分裂能力無(wú)關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂，如白細(xì)胞。2.有關(guān)系。3.提示：學(xué)生可作出各種推測(cè)。皮膚表皮細(xì)胞的壽命約為10d，生發(fā)層細(xì)胞分裂能力強(qiáng)?！菜摹尘毩?xí)根基題1.〔1〕×；〔2〕√；〔3〕×。2.C。拓展題提示：細(xì)胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系。因?yàn)榘准?xì)胞的功能是吞噬病菌等，所以白細(xì)胞凋亡的速率很快。細(xì)胞凋亡不僅保證了多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育的正常進(jìn)展，而且在維持生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關(guān)鍵的作用。第4節(jié)細(xì)胞的癌變〔三〕練習(xí)根基題1.〔1〕√；(2)√。2.癌細(xì)胞的特點(diǎn)：細(xì)胞增殖失控，能夠無(wú)限增殖；細(xì)胞的形態(tài)構(gòu)造發(fā)生顯著變化；容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。拓展題1.提示：不都是。如果早發(fā)現(xiàn)，有些癌癥完全可以通過(guò)手術(shù)切除、化療或放療治愈，如乳腺癌、胃癌、腸癌等。2.提示：〔1〕被動(dòng)吸煙也可能導(dǎo)致肺癌。〔2〕其他因素可能導(dǎo)致肺癌。第6章自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.√。選擇題1.C。2.D。3.A。4.A。5.C。6.A。二、技能應(yīng)用1.提示：〔1〕2～21.3；〔2〕21.3～40.6。2.細(xì)胞周期：19.3h；間期：17.3h；分裂期：2h。三、思維拓展提示：用哺乳動(dòng)物小鼠進(jìn)展胚細(xì)胞培養(yǎng)和成體細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下，從而證明動(dòng)物細(xì)胞分化程度越高，它的全能性越受到限制，但細(xì)胞核仍具有全能性。步驟1：別離小鼠8細(xì)胞胚胎的一個(gè)細(xì)胞，培養(yǎng)到胚泡時(shí)期，移植到代孕母體子宮中，結(jié)果發(fā)育成小鼠；步驟2：別離囊胚期細(xì)胞，移植到代孕母體子宮中，結(jié)果不能發(fā)育成小鼠；步驟3：別離囊胚期細(xì)胞，將其核移植到去核卵細(xì)胞中，可發(fā)育成小鼠；步驟4：別離小鼠腸上皮細(xì)胞，將其核移植到去核的卵細(xì)胞中，可發(fā)育成小鼠。人教版高中生物必修2?遺傳與進(jìn)化?課本練習(xí)答案與提示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〕〔三〕技能訓(xùn)練提示：將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進(jìn)展自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止?！菜摹撑詸谒伎碱}不會(huì)。因?yàn)闈M足孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)條件之一是雌、雄配子結(jié)合時(shí)機(jī)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)合時(shí)機(jī)相等，這樣才能出現(xiàn)3∶1的性狀別離比?！参濉尘毩?xí)根基題1.B。2.B。3.〔1〕在F1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F1形成配子時(shí)，兩個(gè)遺傳因子別離，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∶1?！?〕孟德?tīng)柕膭e離定律。即在F1形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生別離，別離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中?！?〕2。4.〔1〕白色；黑色?！?〕性狀別離；白毛羊?yàn)殡s合子，雜合子在自交時(shí)會(huì)產(chǎn)生性狀別離現(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)狀構(gòu)造、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)—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)—演繹法，是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒?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〕〔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?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)展量化統(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，提醒生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)歷與教訓(xùn)，孟德?tīng)柷∏〗梃b了前人的遺傳研究經(jīng)歷，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地進(jìn)展觀察、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)展統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難做出對(duì)別離現(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)他提醒其實(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)—演繹法〞的解釋。5.提示：〔1〕扎實(shí)的知識(shí)根基和對(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)，使他具有生物類型是可變的，可以通過(guò)雜交產(chǎn)生新的生物類型等進(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?！?〕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?！?〕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)展了8年的研究，并且對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)展統(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?！?〕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)的遺傳觀念的挑戰(zhàn)?！踩撑詸谒伎碱}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)展單獨(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?！冒櫫?〔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別離定律。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?！菜摹尘毩?xí)根基題1.〔1〕×；〔2〕×。2.C。拓展題〔1〕YyRr；yyRr?！?〕黃色皺粒，綠色皺粒；1∶1；1/4?！?〕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?！镁G色圓?！命S色皺?！镁G色皺粒=1∶1∶1∶1。自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)判斷題1.×。2.×。3.×。選擇題1.D。2.C。3.D。4.B。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)甜玉米承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)非甜玉米承受甜玉米的花粉時(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)果說(shuō)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%。以此可以判斷，人類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)柕膭e離定律。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)生的性狀組合類型數(shù)為2×2=22，性狀比例為〔3∶1〕2；故n對(duì)相對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型有2n，其比例為〔3∶1〕n。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〔二〕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，非姐妹染色單體間穿插互換，同源染色體別離，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?！踩诚胂窨臻g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)中線粒體含少量DNA，對(duì)生物的遺傳也有影響?！菜摹硨?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、同源染色體別離、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)一樣；增殖的過(guò)程一樣；不同細(xì)胞可能處于細(xì)胞周期的不同階段。因此，可通過(guò)觀察多個(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?！参濉衬Ｐ徒?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)第一次分裂完畢。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，同源染色體別離，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?！擦臣寄苡?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)根基題1.〔1〕√；〔2〕×；〔3〕×；〔4〕×。2.B。3.D。4.〔1〕①這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)展減數(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22?！?〕①4條。②B，D；B，C。拓展題提示：不一定。假設(shè)減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生異常情況，比方減數(shù)第一次分裂時(shí)聯(lián)會(huì)的同源染色體，有一對(duì)或幾對(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)比正常的多一條或幾條染色體。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)，那么受精卵中染色體數(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(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?！舶恕车诙」?jié)練習(xí)根基題1.〔1〕√；〔2〕√；〔3〕√。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局部遺傳物質(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)有別離而是進(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，那么該受精卵含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〔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?！踩尘毩?xí)根基題1.D。2.B。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了的緣故。第3節(jié)伴性遺傳〔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?！踩尘毩?xí)根基題1.C。2.B。3.C。4.〔1〕AaXBXb(婦),AaXBY〔夫〕?！?〕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。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)生了過(guò)失，兩條X染色體不別離，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，這樣就可以解釋上述現(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.×。2.√。3.×。4.√。5.×。選擇題1.C。2.C。3.B。4.A〔該顯性基因位于X染色體上〕。5.C。二、知識(shí)遷移1.設(shè)紅綠色盲基因?yàn)閎，那么〔1〕XbY；XBXB，XBXb?！?〕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?！?〕選擇生男孩?！?〕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)分裂有絲分裂不同點(diǎn)〔1〕染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次?！?〕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〕?！?〕分裂后形成4個(gè)精子或1個(gè)卵細(xì)胞?！?〕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?！?〕無(wú)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)胞的一樣。一樣點(diǎn)〔1〕在細(xì)胞分裂過(guò)程中都有紡錘絲出現(xiàn)?！?〕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)根基是減數(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)〔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，構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的構(gòu)造和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞構(gòu)造，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼?！?〕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)的提取和別離技術(shù)等〔學(xué)生可能答復(fù)出其他的技術(shù)，但只要答復(fù)出上述主要技術(shù)就可以〕?？茖W(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的開(kāi)展需要以科學(xué)原理為根基，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的?！菜摹尘毩?xí)根基題1.〔1〕〔×〕;(2)〔×〕。2.C。3.D。拓展題1.提示：實(shí)驗(yàn)說(shuō)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：能夠準(zhǔn)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；構(gòu)造比較穩(wěn)定等。第2節(jié)DNA分子的構(gòu)造〔二〕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苷酸；ＤNＡ分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長(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射線衍射圖譜；〔3〕美國(guó)生物化學(xué)家鮑林提醒生物大分子構(gòu)造的方法〔1950年〕，即按照Ｘ射線衍射分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建設(shè)模型的方法〔因?yàn)槟Ｐ湍苁股锎蠓肿臃浅?fù)雜的空間構(gòu)造，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ＤNＡ構(gòu)造模型；〔4〕奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果:腺嘌呤〔Ａ〕的量總是等于胸腺嘧啶〔Ｔ〕的量，鳥(niǎo)嘌呤〔Ｇ〕的量總是等于胞嘧啶〔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構(gòu)造模型，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，他們否認(rèn)了最初建設(shè)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—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，連接雙鏈構(gòu)造的堿基之間是以一樣堿基進(jìn)展配對(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：腺嘌呤〔Ａ〕的量總是等于胸腺嘧啶〔Ｔ〕的量，鳥(niǎo)嘌呤〔Ｇ〕的量總是等于胞嘧啶〔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?！踩乘伎寂c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射線衍射構(gòu)造分析方法，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)科穿插運(yùn)用的結(jié)果；反過(guò)來(lái)，多學(xué)科穿插的運(yùn)用，又會(huì)促進(jìn)學(xué)科的開(kāi)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)歷；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?！菜摹衬Ｐ徒?gòu)1.DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，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雙螺旋構(gòu)造中，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)展補(bǔ)充說(shuō)明〕。〔五〕練習(xí)根基題1.〔1〕胞嘧啶；〔2〕腺嘌呤；〔3〕鳥(niǎo)嘌呤；〔4〕胸腺嘧啶；〔5〕脫氧核糖；〔6〕磷酸；〔7〕脫氧核苷酸；〔8〕堿基對(duì)；〔9〕氫鍵；〔10〕一條脫氧核苷酸鏈的片段。2.C。3.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(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%。第3節(jié)DNA的復(fù)制提示：本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)半保存復(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DNA了。〔三〕練習(xí)根基題1.腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸和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(duì)。3.D。4.B。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)放式答復(fù)〕。第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段根基題1.〔1〕；〔2〕×。2.C。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)程中能夠準(zhǔn)確地進(jìn)展復(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〕構(gòu)造比較穩(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：這一觀點(diǎn)是有道理的。但在日常生活中，如報(bào)刊、雜志、播送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.×。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(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〔七〕練習(xí)根基題1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C。拓展題1.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)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(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一過(guò)程中損失的。第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂啤参濉臣寄苡?xùn)練1.提示：翅的發(fā)育需要經(jīng)過(guò)酶催化的反響，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?！擦尘毩?xí)根基題1.A。2.〔1〕×；〔2〕×；〔3〕√。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)展研究，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，從而建設(shè)起性狀與基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)樾誀钍怯苫蚩刂频?，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)〕〔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(duì)照實(shí)驗(yàn)的試管中，所有成分都與實(shí)驗(yàn)組的試管一樣，但是不參加多聚尿嘧啶核苷酸?！菜摹尘毩?xí)根基題1.D。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)展比較。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)建設(shè)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)那么，這種方法快速、直接，但是這種方法的建設(shè)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DNA雙鏈1CGT2GCAmRNAGCAtRNACGU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?！?〕ACUGAA；轉(zhuǎn)錄?！?〕2?！?〕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