高中生物必修2《遺傳與進(jìn)化》教材答案與提示_第1頁
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文檔簡介

新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示必修2遺傳與進(jìn)化第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(1)(一)問題探討粉色。按照融合遺傳的觀點(diǎn),雙親的遺傳物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混合,使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀,即紅色和白色的混合色——粉色。不同意。因?yàn)樽匀唤绲倪z傳現(xiàn)象并不是融合遺傳的結(jié)果。例如,當(dāng)紅花豌豆與白花豌豆雜交后,其后代仍出現(xiàn)紅花或白花;再例如,人的性別遺傳說明控制男女性別的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生混合。提示:這是一道開放性問題,目的是引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析身邊的遺傳現(xiàn)象,學(xué)生通過對遺傳實(shí)例的分析,辨析融合遺傳的觀點(diǎn)是否正確。有些學(xué)生可能舉出的實(shí)例是多個(gè)遺傳因子控制生物體性狀的現(xiàn)象(如人的身高等),從而產(chǎn)生疑惑,教師對此不用過多解釋,只要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考,積極探討,帶著問題或疑惑投入學(xué)習(xí)即可。(二)探究?實(shí)踐與每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比,全班總的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近預(yù)測的結(jié)果,即彩球組合類型數(shù)量比DD:Dd:dd=l:2:l,彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)量比為3:1。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)量越大,越接近統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如果孟德爾當(dāng)時(shí)只對F2中10株豌豆的性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì),那么他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)量足夠大,是孟德爾能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提條件之一。只對10株豌豆的性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì),會出現(xiàn)較大的誤差。合理。因?yàn)榧?、乙兩個(gè)小桶內(nèi)的彩球分別代表孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)中的雌、雄配子,分別從兩個(gè)桶內(nèi)隨機(jī)抓取一個(gè)彩球進(jìn)行組合,實(shí)際上是模擬雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合,統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)量也足夠大,出現(xiàn)了3:1的結(jié)果。但孟德爾提出的假說是否正確還需要實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。(三)思維訓(xùn)練提示:將獲得的紫花植株連續(xù)自交幾代,即將每次自交后代的紫花植株選育后再進(jìn)行自交,直至自交后代中不再出現(xiàn)白花植株為止。具體過程可用下圖表示。自交|紫花:紫花——_薫花白花FL選育紫花@],一1一t淘詼2[白花L選計(jì)淘"因直到不出現(xiàn)白花沖止(四)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)X(2)X2.A第一頁共三十頁新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第三頁共三十頁第三頁共三十頁第三頁共三十頁第三頁共三十頁第二頁共三十頁第二頁共三十頁(1)白色黑色性狀分離白毛羊?yàn)殡s合子,雜合子自交時(shí)會出現(xiàn)性狀分離。即雌雄白毛羊均可形成含有控制黑毛的遺傳因子的配子,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,會產(chǎn)生黑毛羊。拓展應(yīng)用(1)F1水稻細(xì)胞含有一個(gè)控制支鏈淀粉合成的遺傳因子和一個(gè)控制直鏈淀粉合成的遺傳因子。在F1形成配子時(shí),兩個(gè)遺傳因子分離,分別進(jìn)入不同的配子中,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。分離定律。即在F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。2(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)果說明被鑒定的粟色公馬為雜合子。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。孟德爾在遺傳雜交實(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,他發(fā)現(xiàn)了遺傳規(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)格自花傳粉,在自然狀態(tài)下一般都是純種,這樣確保了通過雜交實(shí)驗(yàn)可以獲得真正的雜種;豌豆花比較大,易于做人工雜交實(shí)驗(yàn);豌豆植株具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的性狀,便于觀察和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。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,都是通過假說一演繹法得出結(jié)論的。19世紀(jì)以前科學(xué)家對遺傳學(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。而假說一演繹法,是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果出發(fā),提出問題,作出假設(shè),然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的研究方法,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)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)問題探討不影響。提示:決定子葉顏色的遺傳因子和決定種子形狀的遺傳因子具有一定的獨(dú)立性,者的分離或組合是互不干擾的,因此它們之間不會相互影響。不一定。在生活中,也可以看到黃色皺縮的豌豆和綠色飽滿的豌豆。旁欄思考題從數(shù)學(xué)的角度分析,(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結(jié)果,如果對每一對相對性狀單獨(dú)進(jìn)行分析,如分別只考慮圓和皺、黃和綠一對相對性狀的遺傳時(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。即每一對相對性狀的遺傳都遵循分離定律,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遺傳結(jié)果的乘積,即9:3:3:1來自(3:1)黃色皺粒豌豆(遺傳因子組成為YYrr)和綠色圓粒豌豆(遺傳因子組成為yyRR)雜交,可獲得遺傳因子組成為YyRr的黃色圓粒豌豆。用中文或英文的詞或句子來代表遺傳因子,表述黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的分析圖解會非常煩瑣,而用字母作為符號分析遺傳圖解就簡便多了。用字母作為符號呈現(xiàn)思維過程,也利于不同語言、不同地區(qū)的人交流。歸納法是從一類事物的一個(gè)個(gè)具體事實(shí)中總結(jié)出這類事物共性的邏輯思維方法。孟德爾在進(jìn)行豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),研究了7對相對性狀各自的遺傳結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了F2中顯性性狀個(gè)體與隱性性狀個(gè)體的數(shù)量比約為3:1,由此總結(jié)出遺傳因子的傳遞規(guī)律,這個(gè)過程中就運(yùn)用了歸納法。思考?討論豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有:(1)豌豆植株具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀,如高莖和矮莖,高莖高度為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)格自花傳粉,在自然狀態(tài)下一般都是純種,純種雜交可獲得雜合子;(3)豌豆花比較大,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),才能有效地從一對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)。若孟德爾一味地用山柳菊做實(shí)驗(yàn),就很可能揭示不了生物遺傳的規(guī)律,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。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,他很難對分離現(xiàn)象作出解釋。因?yàn)橥ㄟ^數(shù)學(xué)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)一定的數(shù)學(xué)比例,這引發(fā)他揭示其本質(zhì)的興趣。同時(shí),這也使孟德爾意識到數(shù)學(xué)概率也適用于生物遺傳的研究,從而將數(shù)學(xué)方法引入對遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析中。一種正確的假說僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的,還應(yīng)該能夠預(yù)測另外一些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測相符,就可以認(rèn)為假說是正確的;反之,則認(rèn)為假說是錯(cuò)誤的。孟德爾基于他對豌豆雜交實(shí)驗(yàn)作出的假說,設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測相符,由此證明自己提出的假說是正確的。有關(guān)系。數(shù)學(xué)包含許多符號,數(shù)學(xué)符號也被普遍應(yīng)用于概括、表述和研究數(shù)學(xué)的過程中孟德爾創(chuàng)造性地應(yīng)用符號體系,并用于表達(dá)抽象的科學(xué)概念,和應(yīng)用數(shù)學(xué)符號研究數(shù)學(xué)有異曲同工之妙,這與他曾在大學(xué)進(jìn)修過數(shù)學(xué)有關(guān)。數(shù)學(xué)符號能簡潔、準(zhǔn)確地反映數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)。孟德爾用這種方法,也更加簡潔、準(zhǔn)確地反映抽象的遺傳過程,使他的邏輯推理更加順暢。(1)扎實(shí)的知識基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛。孟德爾在維也納大學(xué)進(jìn)修時(shí),通過學(xué)習(xí)自然科學(xué),他形成了生物類型是可變的、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。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對雜交實(shí)驗(yàn)的研究采用了從觀察遺傳現(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創(chuàng)造性地應(yīng)用科學(xué)符號體系??茖W(xué)符號體系能夠更簡潔、準(zhǔn)確地反映抽象的遺傳過程。勤于實(shí)踐。孟德爾在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中,連續(xù)進(jìn)行了8年研究,并且對每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第五頁共三十頁第五頁共三十頁第五頁共三十頁第五頁共三十頁第四頁共三十頁第四頁共三十頁行統(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。敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實(shí)驗(yàn)研究,提出了“顆粒遺傳”的思想,這是對傳統(tǒng)遺傳觀念的挑戰(zhàn)。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(l)x(2)V2.C3.A拓展應(yīng)用l.3/l6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),后代為雜合子(既含有顯性基因,也含有隱性基因),表現(xiàn)為顯性性狀,故在甜玉米植株上結(jié)出非甜玉米的籽粒;當(dāng)非甜玉米接受甜玉米的花粉時(shí),后代為雜合子,表現(xiàn)為顯性性狀,即非甜玉米的性狀,故在非甜玉米植株上結(jié)出的仍是非甜玉米的籽粒。3?單、雙眼皮的形成與人眼瞼中一條提上瞼肌纖維的發(fā)育有關(guān)。用A和a分別表示控制雙眼皮的顯性基因和控制單眼皮的隱性基因,如果父母是基因型為Aa的雜合子,其表型雖然為雙眼皮,但子女可能會表現(xiàn)為單眼皮(基因型為aa)。生物體的性狀主要決定于基因型,但也會受到環(huán)境因素、個(gè)體發(fā)育中的其他條件等影響?;蛐蜑锳A或Aa的人,如果因提上瞼肌纖維發(fā)育不完全,則可能表現(xiàn)為單眼皮;這樣的男性和女性婚配所生的子女,如果遺傳了來自父母的雙眼皮顯性基因A,由于提上瞼肌纖維發(fā)育完全,則表現(xiàn)為雙眼皮。在現(xiàn)實(shí)生活中,還能見到有人一只眼是單眼皮、另一只眼是雙眼皮的現(xiàn)象,這是由兩只眼睛的提上瞼肌纖維發(fā)育程度不同導(dǎo)致的。由此可見,遺傳規(guī)律雖然通常由基因決定,但也受到環(huán)境等多種因素的影響,因而表現(xiàn)得十分復(fù)雜。第一單元“復(fù)習(xí)與提高”參考答案一、選擇題A2.B3.A4.B5.C二、非選擇題(1)紫莖缺刻葉(2)AABb、aaBb、AaBb(3)紫莖缺刻葉:紫莖馬鈴薯葉=3:1具體解析如下:由第1組親本紫莖x綠莖得到F1全為紫莖可知,紫莖為顯性性狀,且親本紫莖為純合子(AA);由親本缺刻葉X缺刻葉得到F1中出現(xiàn)馬鈴薯葉可知,缺刻葉為顯性性狀,子代中缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1,說明親本缺刻葉為雜合子(Bb),故第1組親本基因型①為AABb,②為aaBb。由第2組親本紫莖X綠莖一紫莖:綠莖=(3+1):(3+1)=1:1可知,親本紫莖基因型為Aa,親本綠莖基因型為a;由缺刻葉x缺刻葉一缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1可知,親本缺刻葉為雜合子(Bb),故第2組親本基因型③為AaBb,②為aaBb。①AABb與③AaBb雜交,AAXAaf1/2AA和12Aa,表型均為紫莖;BbXBbff3/4B_和1/4b,表型為缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1。(1)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對相對性狀的基因獨(dú)立遺傳。提示:此時(shí)學(xué)生還未學(xué)習(xí)減數(shù)分裂,答出兩對基因獨(dú)立遺傳即可;在學(xué)習(xí)第2章后,答案可以進(jìn)一步細(xì)化為:控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上。將純合抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交,得到F,讓F與感病矮稈植株雜交。有抗病矮稈品種。但其中有雜合子,需對F2中的抗病矮稈植株進(jìn)行如下操作以獲得純合子。提示:將獲得的抗病矮稈植株連續(xù)自交幾代,即將毎次自交后代的抗病矮稈植株選育后再進(jìn)行自交,直至自交后代中不再出現(xiàn)感病矮稈植株為止。具體過程可用下圖表示。選肓自交抗病諉桿乂抗病牘桿11|F1抗病諉桿感病諉桿1卜n淘汰F2|抗病,矮桿感病矮桿I售直至不再出現(xiàn)淘試hn感病瑾桿為止第2章基因與染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用問題探討配子的染色體與體細(xì)胞的染色體的差別在于:(1)配子中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的半;(2)配子的染色體是由體細(xì)胞的每對同源染色體中的一條組合而成的。略。第1小節(jié)旁欄思考題如果配子也是通過有絲分裂形成的,那么配子中的染色體數(shù)目和體細(xì)胞中的將是一致的。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。在減數(shù)分裂I中出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會、四分體形成、非姐妹染色單體間的互換、同源染色體分離等行為,使細(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)胞中的染色體數(shù)目比初級精母細(xì)胞的減少一半。上述過程可使配子中的染色體數(shù)目減半。再通過卵細(xì)胞和精子結(jié)合成受精卵的受精作用,保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定,維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。上述過程還可以使通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類多樣化,從而增加了生物遺傳的多樣性,有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境,有利于生物的進(jìn)化。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第六頁共三十頁第六頁共三十頁第六頁共三十頁第六頁共三十頁精細(xì)胞的變形是指由精細(xì)胞變?yōu)榫拥倪^程,其中細(xì)胞核變成精子頭部的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?線粒體集中在尾的基部形成線粒體鞘。變形后的精子具備了游向卵細(xì)胞并進(jìn)行受精作用的能力。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(l)x(2)V2.B3.C(1)這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂。因?yàn)榧?xì)胞中出現(xiàn)了四分體。(2)細(xì)胞中有4條染色體,8條染色單體。細(xì)胞中有2對同源染色體。其中染色體A與C、A與D、B與C、B與D是非同源染色體。細(xì)胞中a與a'、b與b'、c與c'、d與d'是姐妹染色單體。這個(gè)細(xì)胞在分裂完成后,子細(xì)胞中有2條染色體。參見教材圖2-2。拓展應(yīng)用根據(jù)細(xì)胞的大小,染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目判斷細(xì)胞處于減數(shù)分裂的哪個(gè)時(shí)期提示:不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況,例如,減數(shù)分裂I時(shí)聯(lián)會的同源染色體,有一對或幾對沒有分別移向細(xì)胞的兩極,而是集中到一個(gè)次級精(卵)母細(xì)胞中,再經(jīng)過減數(shù)分裂II形成的精子或卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目,就會比正常的多一條或幾條染色體。再例如,在減數(shù)分裂過程(無論減數(shù)分裂I還是減數(shù)分裂II)中,染色體已移向細(xì)胞的兩極,但由于某種原因細(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)胞中染色體數(shù)目加倍的現(xiàn)象。如果岀現(xiàn)上述現(xiàn)象,受精卵中的染色體數(shù)目就會出現(xiàn)異常,由該受精卵發(fā)育成的個(gè)體細(xì)胞中的染色體數(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)體的性狀也是異常的。例如,唐氏綜合征(又稱21三體綜合征)患者,就是由含有24條染色體(其中有兩條21號染色體)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)育而成的。精子和卵細(xì)胞結(jié)合時(shí),頭部先進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi),精子的頭部幾乎只保留了細(xì)胞核,這就保證了遺傳物質(zhì)能夠先進(jìn)入卵細(xì)胞;部分細(xì)胞質(zhì)變成了精子的頸部和尾部,使精子具備了適于游動(dòng)的能力;大部分細(xì)胞質(zhì)及多數(shù)細(xì)胞器被丟棄,避免了受精過程中因?yàn)椴槐匾募?xì)胞組分而耗費(fèi)能量;全部線粒體被保留下來,并主要集中在尾的基部,可以更好地在受精過程中提供能量。精子變形過程中的以上變化都為受精作用提供了保證,是進(jìn)化的結(jié)果。探究?實(shí)踐1?根據(jù)細(xì)胞中染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目來判斷。例如,在減數(shù)分裂I中,先后出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會、四分體形成、各對同源染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè)、同源染色體分離、移向細(xì)胞兩極的染色體都含有兩條姐妹染色單體等現(xiàn)象。減數(shù)分裂II中期,非同源染色體的著絲粒排列在細(xì)胞中央的赤道板處,移向細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示另外,在蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂的裝片中,處于減數(shù)分裂I的細(xì)胞要多于處于減數(shù)分裂II的細(xì)胞。減數(shù)分裂I中期,各對同源染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè),末期細(xì)胞兩極的染色體由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,每條染色體都含有兩條姐妹染色單體。減數(shù)分裂II中期,非同源染色體的著絲粒排列在細(xì)胞中央的赤道板處,末期細(xì)胞兩極的染色體不含有染色單體。同一生物的細(xì)胞,所含遺傳物質(zhì)相同,增殖過程相同,同一時(shí)刻不同細(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)精母細(xì)胞的減數(shù)分裂,推測一個(gè)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。第2小節(jié)(一)探究?實(shí)踐活動(dòng)二至少需要2對染色體。2?有2種組合方式。假設(shè)分別用A、A'和B、B'表示2對染色體,則減數(shù)分裂I時(shí),非同源染色體的組合方式有兩種:(1)A、B和A'、B';(2)A、B'和A'、B。討論1?在減數(shù)分裂I中,先后出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會、四分體形成、非姐妹染色單體間的互換、同源染色體分離并移向細(xì)胞的兩極等行為變化;減數(shù)分裂I后,細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半。在減數(shù)分裂II中,每條染色體的著絲粒分裂,兩條姐妹染色單體隨之分開,并分別移向細(xì)胞的兩極,最終進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。減數(shù)分裂產(chǎn)生了多種多樣的配子,配子中的染色體數(shù)目減半。這為之后通過受精作用使同雙親的后代呈現(xiàn)多樣性,并維持每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定提供了保證??偟膩碇v,減數(shù)分裂和受精作用共同保證了生物遺傳的穩(wěn)定性和多樣性。在減數(shù)分裂中,非同源染色體的自由組合、聯(lián)會時(shí)非姐妹染色單體間的互換,都會使減數(shù)分裂產(chǎn)生多種配子。(二)思維訓(xùn)練遺傳穩(wěn)定性遺傳多樣性配子形成減數(shù)分裂形成的配子中的染色體數(shù)目減半;而且每個(gè)配子中的染色體是一整套非同源染色體的組合。在減數(shù)分裂過程中,聯(lián)會時(shí)非姐妹染色單體間的互換,減數(shù)分裂I時(shí)非同源染色體的自由組合,都導(dǎo)致了配子中染色體組合的多樣性。受精作用卵細(xì)胞和精子的結(jié)合,使受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目,生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質(zhì)控制的,因此,染色體數(shù)目的恒定維持了遺傳的穩(wěn)定性。卵細(xì)胞和精子的隨機(jī)結(jié)合,進(jìn)步增加了受精卵中染色體組合的多樣性,因而增加了遺傳的多樣性。(三)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測第七頁共三十頁新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第九頁共三十頁第九頁共三十頁第九頁共三十頁第九頁共三十頁第八頁共三十頁第八頁共三十頁(l)J(2)V2.B3.D拓展應(yīng)用提示: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)分裂I時(shí)2條13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)分裂II,就會形成含有2條13號染色體的精子或卵細(xì)胞;如果減數(shù)分裂I正常,減數(shù)分裂II時(shí)13號染色體的著絲粒分裂,形成了2條13號染色體,但它們沒有分別移向細(xì)胞的兩極,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,其中有2條13號染色體。當(dāng)一個(gè)正常的卵細(xì)胞或精子(含23條染色體,其中有1條13號染色體)與上述異常的精子或卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵時(shí),則該受精卵含47條染色體,其中有3條13號染色體。由這樣的受精卵發(fā)育而成的個(gè)體就是13三體綜合征患者。騾的體細(xì)胞中含有63條染色體,其中32條來自馬,31條來自驢。由于這63條染色體沒有同源染色體,導(dǎo)致騾的生殖細(xì)胞不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,無法形成配子,因此騾不能繁殖后代。第2節(jié)基因在染色體上(一)問題探討因?yàn)榛蛭挥谌旧w上,要測定某個(gè)基因的序列,首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測定人類基因組的基因序列,就要知道包含人類基因組的全部染色體由哪些染色體組成。人有22對常染色體和1對性染色體。在常染色體中,每對同源染色體的形態(tài)、大小相同,結(jié)構(gòu)相似,上面分布的基因相同或是等位基因,所以只對其中1條進(jìn)行測序就可以了;而性染色體X和Y的差別很大,基因也大不相同,所以需要對兩條性染色體都進(jìn)行測序,因此人類基因組計(jì)劃測定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y,共24條。如果測定全部46條染色體,耗資巨大,工作量會增加一倍,但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。(二)思考?討論1提示:假定控制高莖的顯性基因用D表示,控制矮莖的隱性基因用d表示,分別標(biāo)注在染色體上的橫線旁(如下圖所示)。(三)思考?討論2(三)思考?討論21?提示:可用Fl的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn),如果后代中出現(xiàn)紅眼雌果蠅、白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅這4種類型,且數(shù)量各占14;再選用其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配,如果子代中雌果蠅都是紅眼,雄果蠅都是白眼,則可以證明他們的解釋是正確的。如果控制白眼的基因在Y染色體上,控制紅眼的基因在X染色體上,因?yàn)閄染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗(yàn)轱@性,所以不會出現(xiàn)白眼雄果蠅,這與摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符;如果控制白眼的基因在Y染色體上,且X染色體上沒有顯性紅眼基因,白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)J(2)X2.B3.D拓展應(yīng)用紅眼雌果蠅的基因型有XwXw和XwXw兩種類型,白眼雄果蠅的基因型為XwY。如果基因型為XwXw的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交,則子一代無論雌雄,全部為紅眼;如果基因型為XwXw的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交,那么子代無論雌雄都是既有紅眼,也有白眼,因此無法通過眼睛顏色不能判斷子代果蠅的性別。眼睛顏色不同的果蠅雜交實(shí)驗(yàn),共有紅眼雌果蠅(XwXw或XwXw)與紅眼雄果蠅(XwY)、紅眼雌果蠅(XwXw或XwXw)與白眼雄果蠅(XwY)、白眼雌果蠅(XwXw)與白眼雄果蠅(XwY)、白眼雌果蠅(XwXw)與紅眼雄果蠅(XwY)雜交等組合。只有白眼雌果蠅(XwXw)與紅眼雄果蠅(XwY)雜交的子代,紅眼全為雌性,白眼全為雄性,能夠通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別。這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半,但仍具有一整套非同源染色體,這套染色體攜帶著控制該種生物所有性狀的一整套基因。提示:人的體細(xì)胞中染色體數(shù)目的變異,會嚴(yán)重影響生殖、發(fā)育等生命活動(dòng),未發(fā)現(xiàn)其他常染色體數(shù)目變異的嬰兒,很可能是發(fā)生這類變異后的受精卵不能發(fā)育,或發(fā)育至胚胎早期就死亡了的緣故。第3節(jié)伴性遺傳問題探討提示:對兩道討論題,在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容后,學(xué)生才能比較全面地回答,因此,問題具有開放性,只要求學(xué)生簡單回答即可。紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的基因很可能位于性染色體上,因此這兩種遺傳病在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)。紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的基因雖然都位于X染色體上,但紅綠色盲基因?yàn)殡[性基因,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)不同。思考?討論1紅綠色盲基因位于X染色體上。紅綠色盲基因是隱性基因。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第十一頁共三十頁第十一頁共三十頁第十一頁共三十頁第十一頁共三十頁第十頁共三十頁第十頁共三十頁3.1;:X'V;l1:XBX?或X’XSn“x呢或疋站;n3:xby;n3:xBxl;nd;xBv;r3:疋曽匸嘰:沁:□3:xby;iij:x”¥:in7:xbv:嘰:f対或x吹氣(三)思考?討論21?子女的基因型和表型共有4種,即XbXb(女性攜帶者)、XbXb(女性色盲)、XbY(男性正常)、XbY(男性色盲),且概率都是1/4子女中所有的男性均為色盲,女性均為攜帶者。(四)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)X(2)X2.C3.A拓展應(yīng)用(1)AaXBXb(婦),AaXBY(夫)(2)AAXBXB,AAXBXb,AAXBY,AaXBXB,AaXBXb.AaXBY如果這對等位基因位于常染色體上,依據(jù)子一代的表型,可以推知親代的基因型為Bb和Bb,子一代灰身黑身為3:1;如果這對等位基因位于x染色體上,依據(jù)子一代的表型,可推知親代的基因型為XBXb和XbY,子一代灰身:黑身也為3:1,但黑身果蠅全為雄性。因此,要確定等位基因是否位于X染色體上,還需要統(tǒng)計(jì)黑身果蠅是否全為雄性。第二單元“復(fù)習(xí)與提高”參考答案一、選擇題A2.B3.D4.C5.B二、非選擇題(1)表型正常的夫婦,后代均正常;夫婦一方是患者,子代患病的概率是1/2。(或者:已知抗維生素D佝僂病基因位于X染色體上,如果致病基因?yàn)殡[性基因,則二的X染色體應(yīng)攜帶正常的顯性基因,i2的一對x染色體上均有致病基因,那么不會出現(xiàn)II的患者,也不會出現(xiàn)II的正常男性。)不攜帶。在一對等位基因中,只要有一個(gè)是顯性致病基因,11不攜帶。在一對等位基因中,只要有一個(gè)是顯性致病基因,11和II就會表現(xiàn)為患者。57選擇生男孩。是父方,可能是在減數(shù)分裂II中復(fù)制的Y染色體未分開,進(jìn)入了同一個(gè)配子,形成了含有兩條Y染色體的精子所引起的。在孕婦的產(chǎn)前診斷中,通過對胎兒的染色體進(jìn)行檢查分析,來預(yù)防患兒的出生。性別與其他性狀一樣,也是受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響的,性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象出現(xiàn)的可能原因是某種環(huán)境因素使性腺發(fā)生了反轉(zhuǎn)。后代雌雄之比是2:1。否。孟德爾遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂中染色體的變化,因此,該規(guī)律只適用于真核生物。37第3章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)(一)問題探討提示:遺傳物質(zhì)應(yīng)能夠儲存大量的遺傳信息,可以準(zhǔn)確地復(fù)制,并傳遞給下一代,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,等等提示:這是一道開放性問題,答案并不唯一,只要提出正確的思路即可。例如,將特定的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移給其他生物,觀察后代的性狀表現(xiàn),等等。(二)思考?討論提示:細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)個(gè)體很小,結(jié)構(gòu)簡單,細(xì)菌是單細(xì)胞生物,病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。易于觀察因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。(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。從控制自變量的角度,艾弗里在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中特異性地去除了一種物質(zhì),然后觀察在沒有這種物質(zhì)的情況下,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有什么變化。最大的困難是,如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)(如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等)。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)生可能回答出其他技術(shù),但只要回答出上述主要技術(shù)即可)??茖W(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。(三)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測D2.A拓展應(yīng)用提示:實(shí)驗(yàn)表明,噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是DNA,而蛋白質(zhì)外殼卻留在大腸桿菌外面。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合成蛋白質(zhì)外殼的。提示:肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染大腸杄菌的實(shí)驗(yàn)證明,作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下幾個(gè)特點(diǎn):能夠準(zhǔn)確地自我復(fù)制;能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物體的性狀和新陳代謝過程;具有儲存遺傳信息的能力;結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定;等等。第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)(一)問題探討提示:本節(jié)的“問題探討”主要是培養(yǎng)學(xué)生搜集資料、討論和交流的能力。(二)思考?討論新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第十三頁共三十頁第十三頁共三十頁第十三頁共三十頁第十三頁共三十頁第十二頁共三十頁第十二頁共三十頁(l)DNA是由兩條鏈構(gòu)成的。它的立體結(jié)構(gòu)為:DNA是由兩條單鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA的基本骨架由脫氧核糖和磷酸組成,它們排列在DNA的外側(cè)。(3)DNA中的堿基通過氫鍵連接成堿基對,它們位于DNA的內(nèi)側(cè)。堿基配對具有一定的規(guī)律:A—定與T配對;G一定與C配對。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、合作,閃光的思想是在交流與碰撞中獲得的;研究小組成員在知識背景上最好是互補(bǔ)的,對所從事的研究要有興趣和激情等。(三)探究?實(shí)踐DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸,但是堿基的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基排列順序的千變?nèi)f化,使DNA儲存了大量的遺傳信息。提示:(1)靠DNA堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián);(2)在DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中由于堿基對平面之間相互靠近,形成了與堿基對平面垂直方向的相互作用力(該點(diǎn)可不作為對學(xué)生的要求,教師可進(jìn)行補(bǔ)充說明)提示:不一定要求學(xué)生答出半保留復(fù)制,可以引導(dǎo)學(xué)生從DNA的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行推測,如從堿基互補(bǔ)配對原則出發(fā)去思考。(四)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)V(2)72?①胞嘧啶②腺嘌吟③鳥嘌吟④胸腺嘧啶⑤脫氧核糖⑥磷酸⑦脫氧核苷酸⑧堿基對⑨氫鍵⑩一條脫氧核苷酸鏈的片段C4.C拓展應(yīng)用提示:學(xué)生還未學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制,因此,不一定能說出堿基互補(bǔ)配對原則在DNA復(fù)制過程中的意義。教師可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,推測DNA的復(fù)制方式,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考堿基互補(bǔ)配對原則對遺傳信息傳遞的意義(根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,DNA兩條鏈的堿基之間有準(zhǔn)確的一一對應(yīng)關(guān)系,保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性)。第3節(jié)DNA的復(fù)制(一)問題探討提示:堿基互補(bǔ)配對原則是指DNA兩條鏈的堿基之間有準(zhǔn)確的一一對應(yīng)關(guān)系,暗示DNA的復(fù)制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鏈,然后通過堿基互補(bǔ)配對合成互補(bǔ)鏈。提示:科學(xué)研究需要大膽的想象,但是得出結(jié)論必須建立在確鑿的證據(jù)之上。(二)思考?討論細(xì)胞分裂一次后,方框中填15N/14N-DNA;細(xì)胞再分裂一次后,試管上部的方框中填14N/14N-DNA,試管中部的方框中填15N/14N-DNA。2?假如全保留復(fù)制是正確的,第一代的結(jié)果:一半的細(xì)胞中DNA是15N/15N-DNA,另一半的細(xì)胞中DNA是14N/14N-DNA;第二代的結(jié)果:1/4的細(xì)胞中DNA是15N/54N-DNA,3/4的細(xì)胞中DNA是14N/14N-DNA。(三)旁欄思考題第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶,這個(gè)結(jié)果排除了全保留復(fù)制的方式。(四)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)X(2)X2.B3.C拓展應(yīng)用1.提示:可能有6個(gè)堿基發(fā)生錯(cuò)誤。產(chǎn)生的影響可能很大,也可能沒有影響(這一問可由學(xué)生作開放式回答)。說明果蠅的DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn),可同時(shí)從不同起點(diǎn)開始DNA的復(fù)制,由此加快DNA復(fù)制的速率,為細(xì)胞分裂做好物質(zhì)準(zhǔn)備。第4節(jié)基因通常是由遺傳效應(yīng)的DNA片段(一)問題探討因?yàn)橥庠瓷L激素基因整合到轉(zhuǎn)基因鯉魚的DNA中,并發(fā)揮了合成生長激素的作用,而生長激素可使鯉魚的生長速率加快。導(dǎo)入的是DNA分子的一段脫氧核苷酸序列。(二)思考?討論1生物體內(nèi)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)。這說明基因是DNA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的。提示:此題旨在引導(dǎo)學(xué)生理解遺傳效應(yīng)的含義,并不要求唯一答案??梢越Y(jié)合提供的資料來理解,如能夠指導(dǎo)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成、控制生物體的性狀等?!皢栴}探討”中提到的生長激素基因的遺傳效應(yīng)是使鯉魚的生長速率加快?;蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段。(三)思考?討論21.4100個(gè)。堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA的多樣性,而堿基特定的排列順序,又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性。DNA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)。提示:在人類的DNA中,脫氧核苷酸序列的多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同,因此,DNA能像指紋一樣用來鑒定個(gè)人身份。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第十五頁共三十頁第十五頁共三十頁第十五頁共三十頁第十五頁共三十頁第十四頁共三十頁第十四頁共三十頁不是。基因的堿基序列都有特定的排列順序。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測B2?提示:形式多樣,用表格、圖形、文字均可示例如下。如下圖所示。文字:基因是染色體上具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。拓展應(yīng)用1?最可能采取DNA鑒定的方法。因?yàn)槊糠N生物的DNA具有特異性,只有將“山羊”的DNA與斑羚的DNA進(jìn)行比對,才能確定這種“山羊肉”是否來自國家二級保護(hù)動(dòng)物斑羚。人臉識別技術(shù)的前提是每個(gè)人都有獨(dú)特的面部特征,而這些都是由基因決定的,這說明了每個(gè)人基因的特異性;每個(gè)人的基因都有區(qū)別,又反映了人的基因的多樣性。第三單元“復(fù)習(xí)與提高”參考答案一、選擇題C2.A3.A4.D二、非選擇題提示:形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多,則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。(1)不同。這表明不同生物的DNA中脫氧核苷酸的組成不同,說明DNA的堿基排列順序具有多樣性。同種生物不同器官細(xì)胞的DNA中脫氧核苷酸的比例基本相同,這說明同種生物DNA的堿基組成具有一致性。這是因?yàn)橥N生物不同器官的細(xì)胞中,DNA的堿基序列是相同的。不同生物的A、T之和與G、C之和的比值不一致,這說明不同生物DNA的堿基組成不同,表明每種生物的DNA具有特異性;生物種類很多,DNA也都不同,這又體現(xiàn)了DNA的多樣性。這是因?yàn)椴煌镌诼L的進(jìn)化過程中,形成了每種生物特有的DNA堿基序列。說明生物是由共同祖先進(jìn)化而來的。第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成問題探討提示:“問題探討”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。種生物的整套DNA中儲存著該種生物生長、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)及調(diào)控過程才能實(shí)現(xiàn)。因此,在可預(yù)見的將來,利用DNA來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。(二)想象空間DNA相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭中,如果總司令總是深人前沿陣地直接指揮,就會影響他指揮全局。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)高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行。(三)思考?討論1提示:可以從所需條件、過程中的具體步驟所表現(xiàn)出的規(guī)律等角度進(jìn)行分析。例如,轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對原則等。其中,堿基互補(bǔ)配對原則能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。DNA復(fù)制所需要的原料是4種游離的脫氧核苷酸,所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶;轉(zhuǎn)錄所需要的原料是4種游離的核糖核苷酸,所需要的酶是RNA聚合酶。提示:轉(zhuǎn)錄時(shí),游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對。因此轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補(bǔ)配對的關(guān)系。該RNA的堿基序列與DNA另一條鏈(非模板鏈)的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U,對應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T。(四)思考?討論2提示:這是一道開放性問題,旨在促進(jìn)學(xué)生積極思考,不必對答案作統(tǒng)一要求。可以從增強(qiáng)密碼子容錯(cuò)性的角度來解釋,當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí),由于密碼子的簡并性,可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸;也可以從密碼子的使用頻率來考慮,當(dāng)某種氨基酸使用頻率較高時(shí),幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。提示:這是一道開放性問題,答案并不唯一,旨在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。根據(jù)這一事實(shí),能想到地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼,說明當(dāng)今生物可能有著共同的起源,或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的,(五)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)X(2)X2.D拓展應(yīng)用提示:題中的三種抗生素都是通過阻止遺傳信息的傳遞和表達(dá),來干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成進(jìn)而抑制細(xì)菌生長的。具體而言,紅霉素影響翻譯過程,環(huán)丙沙星影響復(fù)制過程,利福平影響轉(zhuǎn)錄過程。第2節(jié)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系(一)問題探討這兩種形態(tài)的葉,其細(xì)胞的基因組成是一樣的。提示:這兩種葉形的差異,可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的。(二)思考?討論1新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第十七頁共三十頁第十七頁共三十頁第十七頁共三十頁第十七頁共三十頁第十六頁共三十頁第十六頁共三十頁提示:3種基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分別出現(xiàn)在3種細(xì)胞中,表明每種細(xì)胞只合成3種蛋白質(zhì)中的一種。因此,這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類不完全相同,雖然有些蛋白質(zhì)在所有的細(xì)胞中都合成,但也有一些特定功能的蛋白質(zhì)只在特定的細(xì)胞中合成。這一事實(shí)說明,細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá),基因的表達(dá)存在選擇性。(三)思考?討論21?柳穿魚花的形態(tài)改變是因?yàn)長cyc基因的部分堿基被高度甲基化,小鼠毛色的改變是因?yàn)锳vy基因的前端有一段影響Avy基因表達(dá)的特殊的堿基序列被甲基化。發(fā)生在基因或基因前端的甲基化修飾均導(dǎo)致相關(guān)基因的表達(dá)受到抑制,進(jìn)而影響性狀。F1植株同時(shí)含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達(dá),表現(xiàn)為顯性;植株B的Lcyc基因由于部分堿基被甲基化,基因表達(dá)受到抑制,表現(xiàn)為隱性。因此,同時(shí)含有這兩個(gè)基因的F1的花與植株Avy的相似。F1自交后,F2中有少部分植株含有兩個(gè)來自植株B的Lcyc基因,由于該基因的部分堿基被甲基化,基因表達(dá)受到抑制,因此,這部分植株的花與植株B的相似。資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變,但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代,使后代出現(xiàn)同樣的表型。基因的堿基序列保持不變,但性狀發(fā)生改變,這表明基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系,基因的表達(dá)受到很多因素的影響,體現(xiàn)了基因與性狀之間關(guān)系的復(fù)雜性。(四)批判性思維提示:此問題旨在引導(dǎo)學(xué)生客觀全面地評價(jià)基因決定生物體的性狀這一觀點(diǎn)。性狀的形成往往是內(nèi)因(基因)與外因(環(huán)境)相互作用的結(jié)果,并且環(huán)境可能會通過對基因或染色體上其他成分的修飾,調(diào)控基因的表達(dá),進(jìn)而影響性狀。(五)思維訓(xùn)練提示:果蠅翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng),而酶是在基因控制下合成的,酶的活性受溫度、pH等條件的影響。有些同學(xué)可能會從表觀遺傳方面思考,教師應(yīng)提醒學(xué)生表觀遺傳是可遺傳的,而此段文字中表述的現(xiàn)象并未發(fā)生遺傳。(六)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)X(2)V2.C拓展應(yīng)用提示:這種說法有一定的道理?;蛲ǔJ怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段,DNA上特定的堿基排列順序,蘊(yùn)含著一定的遺傳信息,可類比成組織者(導(dǎo)演),負(fù)責(zé)整部作品的呈現(xiàn);蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,具體參與細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng),可類比成執(zhí)行者(演員);而性狀則是生物體表現(xiàn)出來的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理和行為等特征的總和,主要是由蛋白質(zhì)參與完成的,可類比成呈現(xiàn)方式(作品)。當(dāng)然,打比方總會有比得不合理之處,因此,只能說有一定的道理。三者之間的關(guān)系是:基因通過控制蛋白質(zhì)的合成控制生物體的性狀。(1)提示:第一,基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系,存在多對基因控制對性狀和一對基因控制多對性狀的情形;第二,基因在染色體上呈線性排列,某些基因可能位于同源染色體上,導(dǎo)致這些基因控制的性狀的遺傳不遵循自由組合定律;第三,某些植物進(jìn)行無性生殖,性狀的遺傳也不遵循孟德爾遺傳規(guī)律;第四,個(gè)別性狀可能是由細(xì)胞質(zhì)基因控制或與母本提供的細(xì)胞質(zhì)成分有關(guān)。(2)提示:科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須是可重復(fù)的,只有這樣才能說明實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果是一種必然規(guī)律,而不是偶然發(fā)生的??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性包括兩個(gè)方面:第一,實(shí)驗(yàn)樣本量足夠大,在相同實(shí)驗(yàn)條件下要有足夠的重復(fù)觀察次數(shù);第二,任何實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性應(yīng)經(jīng)得起獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)的考驗(yàn),重復(fù)實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性的唯一方法。由于生物多樣性的存在,不同生物的背景條件隱蔽且不一致(如山柳菊以無性生殖為主),導(dǎo)致生命世界的很多現(xiàn)象具有獨(dú)特性,不能用統(tǒng)的定律解釋。因此,生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性是有一定前提和條件限制的。提示:這是一道開放性問題,意圖是讓學(xué)生學(xué)會查閱資料,并不要求學(xué)生給出標(biāo)準(zhǔn)答案。資料顯示:哺乳動(dòng)物雌雄個(gè)體的體細(xì)胞中雖然X染色體數(shù)量不同,但X染色體上的基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)的量是平衡的,這個(gè)過程稱為劑量補(bǔ)償。雌貓比雄貓多一條X染色體,由于劑量補(bǔ)償效應(yīng),在胚胎發(fā)育早期,細(xì)胞中的一條X染色體就會隨機(jī)發(fā)生固縮失活,形成巴氏小體,而且發(fā)生染色體失活的細(xì)胞通過有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞也保留了相同的染色體失活狀態(tài)。對于基因型為xx°的雌貓,如果體細(xì)胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活,X就不能表達(dá),而另一條X染色體上的X表達(dá),那么由該細(xì)胞增殖而來的皮膚上就會長出黃色體毛;同理如果體細(xì)胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活,則x°不表達(dá),X表達(dá),由該細(xì)胞增殖而來的皮膚上就會長出黑色體毛。因此,基因型為XBX。的雌貓會呈現(xiàn)黑黃相間的毛色。第四單元“復(fù)習(xí)與提高”參考答案一、選擇題1、D2.D3.C4.A5.C二、非選擇題(1)在視網(wǎng)膜細(xì)胞的細(xì)胞核中,編碼這兩種蛋白質(zhì)的基因分別轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA,mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),在核糖體上進(jìn)行翻譯。否。家鴿的所有細(xì)胞均由受精卵發(fā)育而來,因此所有的細(xì)胞都含有這兩個(gè)基因,但這兩個(gè)基因只在部分細(xì)胞(如視網(wǎng)膜細(xì)胞)中特異性表達(dá),不會在所有細(xì)胞中都表達(dá)。無法合成有功能的含鐵的桿狀蛋白質(zhì)多聚體,可能導(dǎo)致家鴿無法“導(dǎo)航”,失去方向感。以A、B分別代表編碼這兩種蛋白質(zhì)的基因。先設(shè)法去除家鴿的這兩個(gè)基因(基因敲除),組別為①去除A基因,②去除B基因,③同時(shí)去除A基因和B基因,④不去除基因的家鴿(對照組);分別測定4組家鴿視網(wǎng)膜細(xì)胞中是否有含鐵的桿狀蛋白質(zhì)多聚體,如果有,進(jìn)一步測定含量;然后在同一條件下放飛4組家鴿,觀察它們的定向運(yùn)動(dòng)能力;實(shí)驗(yàn)要重復(fù)多次,確??芍貜?fù)性。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第十九頁共三十頁第十九頁共三十頁第十九頁共三十頁第十九頁共三十頁第十八頁共三十頁第十八頁共三十頁提示:本題訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,設(shè)計(jì)時(shí)要注意對照原則、可重復(fù)原則等;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路也并非只有參考答案提供的一種方式,只要能讓這兩種蛋白質(zhì)失去功能,并能檢測性狀的變化,就可以驗(yàn)證推測的正確性。(1)缺乏酶⑤,會使人患白化病;缺乏酶③,會使人患尿黑酸癥。(2)提示:由這個(gè)例子可以看出,白化病等遺傳病是由某些基因缺陷所引起的,這些基因的表達(dá)產(chǎn)物可能是參與營養(yǎng)物質(zhì)代謝途徑的重要的酶?;蚩梢酝ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。(3)為貧困苯丙酮尿癥患兒免費(fèi)提供無苯丙氨酸配方奶粉,幫助他們解決特殊食物問題。這不僅使苯丙酮尿癥患兒得到救助,還推動(dòng)了社會對苯丙酮尿癥及其他罕見病群體的關(guān)注。這些政策是黨和政府對國民健康狀況的關(guān)懷,彰顯了我國社會主義制度的優(yōu)越性。第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組(一)問題探討提示:通過太空高輻射、微重力(或無重力)的特殊環(huán)境提高作物基因突變的頻率,從而篩選出人們需要的品種。具體而言,在太空的特殊環(huán)境中,細(xì)胞分裂前進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí),由于受到高輻射、微重力(或無重力)等的影響,配對的堿基容易出現(xiàn)差錯(cuò)而發(fā)生基因突變。提示:基因突變的本質(zhì)是基因的堿基序列發(fā)生改變,這種改變可以直接表現(xiàn)在性狀上,改變的性狀對生物的生存可能有害、可能有利、也可能既無害也無益。(二)思考?討論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4-121種氨基酸的密碼子表”,如下圖所示。GUG氨■基酸谷氨馥舷酸蛋白底正常正常GAG2.提示:可查看教材“表4-121種氨基酸的密碼子表”,如下圖所示。GUG氨■基酸谷氨馥舷酸蛋白底正常正常GAGCTCmRNAGAGDNA這種疾病能夠遺傳,是親代通過生殖過程把基因傳給子代的。如果這個(gè)基因發(fā)生堿基的增添或缺失,氨基酸序列也會發(fā)生改變,所對應(yīng)的性狀一般都會改變。(三)思考?討論21?從基因角度看,結(jié)腸癌發(fā)生的原因是相關(guān)基因(包括抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因II、抑癌基因III)發(fā)生了突變。健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因。根據(jù)圖示推測,癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比,所具有的特點(diǎn)是呈球形、增殖快、容易發(fā)生轉(zhuǎn)移等。思維訓(xùn)練提示:“確診的肺癌患者1303人,其中吸煙的有823人,占患者總數(shù)的6316%”,這說明吸煙和肺癌之間存在很高的相關(guān)性,但此處并沒有證據(jù)表明,吸煙與肺癌患病率之間存在因果關(guān)系。要證明吸煙是肺癌的致病因素,還要進(jìn)行病理學(xué)分析,需要發(fā)現(xiàn)吸煙導(dǎo)致肺癌的機(jī)制,即煙草中的什么成分,以什么方式,導(dǎo)致了肺癌。材料中還提到“在1303名健康人中,吸煙的有509人,占39.06%”,說明吸煙并不一定導(dǎo)致肺癌。據(jù)此,可以作出判斷:只依靠材料中的兩項(xiàng)調(diào)査,無法得岀吸煙會導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論,但能得出吸煙與肺癌之間存在很高的相關(guān)性。需要說明的是,開展這個(gè)思維訓(xùn)練,并不是要學(xué)生確認(rèn)吸煙是否導(dǎo)致肺癌。相關(guān)調(diào)查和醫(yī)學(xué)研究表明,吸煙可能導(dǎo)致肺癌。只是在這個(gè)思維訓(xùn)練中,提供的資料不夠充分,從而不能得出吸煙會導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論細(xì)胞的癌變是多個(gè)基因突變的共同結(jié)果,吸煙提高了基因突變的頻率,就增加了患肺癌的概率;但不能說吸煙一定會導(dǎo)致患肺癌。略。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測⑴v(2)X(3)x拓展應(yīng)用(1)雜合子能同時(shí)合成正常和異常的血紅蛋白,相比只能合成正常血紅蛋白的純合子,雜合子對瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力,在瘧疾高發(fā)地區(qū),他們生存的機(jī)會更多,從而能將自己的基因傳遞下去。因此,這些地區(qū)具有鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的人占總?cè)丝诘谋壤摺?2)基因?qū)ι锏纳媸欠裼欣?往往取決于生物的生存環(huán)境。某些看起來對生物生存不利的基因,當(dāng)環(huán)境改變后,這些不利的基因產(chǎn)生的性狀,可能會幫助生物更好地適應(yīng)改變后的環(huán)境,從而得到更多的生存機(jī)會。這個(gè)實(shí)例說明,基因突變并不都是有害的,也可能是有利的,或是中性的,有害、有利還是中性與環(huán)境有關(guān)。第2節(jié)染色體變異問題探討從上到下依次填寫:12、24、11、異常。提示:因?yàn)橄憬对耘嗥贩N體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條,減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂,不能形成正常的配子,因此無法形成受精卵,進(jìn)而不能形成種子。提示:能形成種子的植物體,其體細(xì)胞的染色體數(shù)目一定是偶數(shù)嗎?栽培的香蕉體細(xì)胞的染色體數(shù)目不是偶數(shù),它是怎樣形成的呢?又是如何繁殖下一代的?探究?實(shí)踐新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第二十一頁共三十頁第二十一頁共三十頁第二十一頁共三十頁第二十一頁共三十頁第二十頁共三十頁第二十頁共三十頁秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,可能都與抑制紡錘體的形成有關(guān),著絲粒分裂后沒有紡錘絲的牽引作用,因而不能將染色體拉向細(xì)胞的兩極,導(dǎo)致細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(l)x(2)X(3)x2.D3.C4.拓展應(yīng)用.提拓展應(yīng)用.提示:可能生物種類豌豆普通小麥小黑麥體細(xì)胞中的染色體數(shù)/條144256配子中的染色體數(shù)/條72128體細(xì)胞中染色體數(shù)268配子中的染色體數(shù)134屬于幾倍體生物二倍體六倍體八倍體的原因是,二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂形成配子后,些配子可以在離體條件下發(fā)育成單倍體。這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代,是因?yàn)樗鼈兊捏w細(xì)胞中只含有一染色體組,減數(shù)分裂時(shí)沒有同源染色體的聯(lián)會,就會造成染色體分別移向細(xì)胞兩極時(shí)的紊亂,不能形成正常的配子,因此,就不能繁殖后代。(1)西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方,用秋水仙素處理可以抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,從而得到四倍體植株。雜交可以獲得三倍體植株。產(chǎn)生多倍體的基本途徑為:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子,因此,不能形成種子。但是,也有可能在減數(shù)分裂時(shí)形成正常的卵細(xì)胞,從而形成正常的種子,但這種概率特別小。有其他方法可以替代。方法一,進(jìn)行無性生殖,將三倍體植株進(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植株未受粉的雌蕊,以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí),同時(shí),在花期全時(shí)段要進(jìn)行套袋處理,以避免受粉。第3節(jié)人類遺傳病問題探討提示:人和小鼠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)過剩造成的,但大多數(shù)情況下,肥胖是遺傳物質(zhì)和營養(yǎng)過剩共同作用的結(jié)果。提示:這種提法依據(jù)的可能是基因決定生物體的性狀這一觀點(diǎn),因?yàn)槿梭w患病也是人體所表現(xiàn)出來的性狀。一般來說,性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,因此,這種觀點(diǎn)過于絕對化。人類的疾病有的是遺傳病,如白化病、紅綠色盲等,是由基因引起的疾病;有的與基因無關(guān),如由病毒引起的感冒、由大腸桿菌引起的腹瀉等,就不是基因病。探究?實(shí)踐略。略。提示:對于某種遺傳病,如果計(jì)算的發(fā)病率和我國人群中的發(fā)病率不一致,原因有多種,可能是本次調(diào)查的樣本量不夠大而產(chǎn)生誤差,也可能是遺傳病的分布具有明顯的地區(qū)差異,等等。思考?討論可以開發(fā)出更多有針對性的藥物。除了教材第95頁講述的基因檢測的益處,基因檢測還可以幫助人們在確定病因和治療方案之后,對預(yù)后作出預(yù)測,以便及時(shí)修正治療方案;知道所患傳染病的致病病毒或細(xì)菌的類型,及早確定治療方案;結(jié)合臨床數(shù)據(jù),獲得藥物使用禁忌的信息;獲得人類疾病相關(guān)基因的大數(shù)據(jù);等等從保護(hù)個(gè)人隱私的角度看,除醫(yī)生和家人外,其他人沒有權(quán)利知道這一信息。提示:有一定的合理性,讓對方了解自己攜帶致病基因的情況,在一定程度上是尊重對方和坦誠相待的表現(xiàn)。但是,如果完全由基因檢測報(bào)告的內(nèi)容來決定是否結(jié)婚,就違背了婚姻是建立在愛情基礎(chǔ)上的原則,是不可取的。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(1)X(2)X(3)x2.C拓展應(yīng)用由于要推測該女性是否攜帶白化病基因,可知該女性的表型正常。由該女性的弟弟患白化病的事實(shí)可知,其弟弟的基因型為a,推測其父母的基因型為Aa,則該女性的基因型有兩種可能:AA和Aa。因此,該女性不一定攜帶白化病基因。遺傳咨詢師需要根據(jù)該女性的丈夫是否是白化病患者,或者是否有白化病的家族遺傳史來作出判斷。如果她丈夫的家族中曾出現(xiàn)過白化病患者,應(yīng)建議她通過基因檢測進(jìn)一步確定她未出生的孩子是否患病。(1)從圖中可以得出的結(jié)論是,唐氏綜合征的發(fā)病率與母親的生育年齡有關(guān),隨著母親生育年齡的增大,子女中唐氏綜合征的發(fā)病率升高,說明子女患唐氏綜合征的概率增大;母親超過40歲后生育,子女患唐氏綜合征的概率明顯增大。(2)提示:唐氏綜合征患者體細(xì)胞中有3條21號染色體。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)分裂I時(shí)2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)分裂II,就會形成含有2條21號染色體的精子或卵細(xì)胞;如果減數(shù)分裂I正常,減數(shù)分裂II時(shí)21號染色體的著絲粒分裂,形成了2條21號染色體,但沒有分別移向細(xì)胞的兩極,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,其中有2條21號染色體。當(dāng)一個(gè)正常的卵細(xì)胞或精子(含23條染色體,其中有1條21號染色體)與上述異常的精子或卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵時(shí),則該受精卵含47條染色體,其中有3條21號染色體。由這樣的受精卵發(fā)育而成的個(gè)體就是唐氏綜合征患者新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第二十三頁共三十頁第二十三頁共三十頁第二十三頁共三十頁第二十三頁共三十頁第二十二頁共三十頁第二十二頁共三十頁(3)當(dāng)母親的生育年齡超過35歲時(shí),孑女患其他遺傳病的概率會大幅增加,因此,對35歲以上的孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷,以篩查包括唐氏綜合征在內(nèi)的多種遺傳病,預(yù)防遺傳病患兒的出生。我國相關(guān)法規(guī)規(guī)定35歲以上的孕婦必須進(jìn)行產(chǎn)前診斷,這樣可以有效地提高人口質(zhì)量,保障優(yōu)生優(yōu)育;同時(shí),這也是對孕婦及其家庭的關(guān)懷。略。第五單元“復(fù)習(xí)與提高”參考答案一、選擇題B2.C3.B4.D二、非選擇題由女方因X染色體上攜帶一對隱性致病基因而患有某種遺傳病可知,該女性的基因型為XaXa;由男方表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??;如果生下的是女孩,則100%攜帶這種遺傳病的致病基因。提示:野生型鏈孢霉能在基本培養(yǎng)基上生長,用X射線照射后的鏈孢霉不能在基本培養(yǎng)基上生長,說明射線照射后的鏈孢霉產(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。在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后,X射線照射后的鏈孢霉又能生長,說明X射線照射后的鏈孢霉不能合成該種維生素。提示:三倍體香蕉只能依靠無性生殖來繁殖后代,而無性生殖的后代和母體的基因型基本一致。與有性生殖能產(chǎn)生較多的變異相比,無性生殖幾乎不產(chǎn)生新的變異。當(dāng)環(huán)境改變,如有病菌侵襲時(shí),三倍體香蕉由于不能適應(yīng)新環(huán)境而面臨絕滅的風(fēng)險(xiǎn)。提示:BRCAl突變基因的攜帶者患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)很咼,在檢測到她女兒BRCAl基因突變的情況下,可以預(yù)測她女兒患乳腺癌的概率非常大,提前切除雙側(cè)乳腺可以避免她女兒患乳腺癌,因此,這是一種正確的決策。她家族中的其他人是否也應(yīng)進(jìn)行基因檢測,要根據(jù)與該女性的親緣關(guān)系來確定。這圉突強(qiáng)基園來色評虬札交異呻1體斬目總耳占^11染色體變異這圉突強(qiáng)基園來色評虬札交異呻1體斬目總耳占^11染色體變異滸,怵數(shù)目以一音完星的非冋瀝梁包僮為基數(shù)咸衛(wèi)「中最生期的苦換.填而引妊的梵因砂序引Hihl艷原■■為零生物的逬$WW7I勺師用臺證第6章生物的進(jìn)化第1節(jié)生物有共同祖先的證據(jù)

(一)問題探討提示:不能。反對共同由來學(xué)說的人主要包括支持神創(chuàng)論、物種不變論的人,也有人認(rèn)為,進(jìn)化論只是一種假說,不是科學(xué)事實(shí)。反對的人可能會拿出這些說法來進(jìn)行反駁,但這些都不是有說服力的證據(jù)。提示:學(xué)生在初中已學(xué)習(xí)了化石、同源器官、基因、蛋白質(zhì)等方面的證據(jù),可能會說出這些證據(jù),但學(xué)生的理解還不夠深入。(二)思考?討論1提示:圖6-2所示資料支持達(dá)爾文的共同由來學(xué)說。不同地層的形成年代不同,越早形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越低等,生物特征越簡單;越晚形成的地層中首次出現(xiàn)的生物越高等,生物特征越復(fù)雜。例如,21億年前的地層中首次出現(xiàn)單細(xì)胞真核生物,7億年前的地層中出現(xiàn)了多細(xì)胞生物,這說明多細(xì)胞生物出現(xiàn)的時(shí)間晚于單細(xì)胞真核生物,可判斷多細(xì)胞生物是由單細(xì)胞真核生物進(jìn)化來的。同理,根據(jù)圖6-2可判斷地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來的。提示:基于化石證據(jù)可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征,也具有鳥類的特征,屬于恐龍和鳥類的過渡類型,這說明鳥類很可能是由恐龍進(jìn)化來的。提示:露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,說明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一類森林古猿。(三)思考?討論2都有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨,其種類有一致性。排列順序一致。提示:這四種前(上)肢骨骼有共同的起源,說明它們可能是由共同祖先進(jìn)化來的。在漫長的進(jìn)化過程中,由于適應(yīng)不同的環(huán)境,逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能的不同。提示:人與蝙蝠、鯨、貓的骨骼結(jié)構(gòu)十分發(fā)達(dá),脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撐身體、保護(hù)內(nèi)部器官的作用;頭骨骨塊減少或愈合,使頭骨堅(jiān)硬,起到保護(hù)作用;等等。哺乳動(dòng)物和魚都具有頭骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外,一些具體的骨也有共同點(diǎn),如哺乳類中耳的3塊聽小骨鐙骨、砧骨、錘骨分別與魚類的舌頜骨、方骨、關(guān)節(jié)骨有共同的起源。不同類群動(dòng)物的骨骼結(jié)構(gòu)具有許多共同點(diǎn),支持現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物有著原始的共同祖先。(四)思考?討論31?提示:都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA。地球上現(xiàn)存的古細(xì)菌與最古老的古細(xì)菌有相同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式,說明二者有共同的祖先提示:都有呼吸作用,代謝中的酶類非常相似,都有相同的能量“貨幣”一ATP,綠色植物能進(jìn)行光合作用,等等。提示:說明人和猩猩、長臂猿、黑猩猩等類人猿可能有共同的祖先提示:人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c,說明這些生物都有共同的祖先。細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,差異越小,表明親緣關(guān)系越近。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第二十五頁共三十頁第二十五頁共三十頁第二十五頁共三十頁第二十五頁共三十頁第二十四頁共三十頁第二十四頁共三十頁(五)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(l)J(2)V(3)X2.A3.D拓展應(yīng)用提示:可以舉出本節(jié)教材中的各種證據(jù),如不同地質(zhì)年代中相繼出現(xiàn)的生物類群,已經(jīng)絕滅的物種,物種大爆發(fā)事件,地殼劇烈運(yùn)動(dòng)、氣候劇烈變化和小行星碰撞地球等事件對生物的影響;也可以引用達(dá)爾文論證生物進(jìn)化論時(shí)列舉的大量證據(jù),如在加拉帕戈斯群島所發(fā)現(xiàn)的大量物種形成的事實(shí)。需要注意的是,你要從所選擇的證據(jù)出發(fā),厘清與所反駁的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系,進(jìn)行有針對性的論述。提示:以澄江生物化石群為例,介紹該化石群的發(fā)現(xiàn)在研究生物進(jìn)化中的重要意義。澄江生物化石群分布在中國云南省澄江縣,保存了大量具軟軀體或弱礦化外殼的后生動(dòng)物化石,展示了53億年前的海洋生態(tài)系統(tǒng),是研究寒武紀(jì)大爆發(fā)事件最重要的化石寶庫之一。澄江生物化石群的科學(xué)意義在于:(1)在前寒武紀(jì)到早寒武紀(jì)的生命演進(jìn)過程中,填補(bǔ)了從埃迪卡拉生物化石群(發(fā)現(xiàn)于澳大利亞的前寒武紀(jì)晚期地層)到布爾吉斯頁巖生物化石群(發(fā)現(xiàn)于加拿大的中寒武紀(jì)地層)之間長達(dá)數(shù)千萬年的古生物資料空白;(2)呈現(xiàn)出一個(gè)前所未有的僅在二三百萬年的瞬間時(shí)空”里生物(特別是動(dòng)物)大規(guī)模涌現(xiàn)的突發(fā)生物事件,是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的最好例證。第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成(一)問題探討這是擬態(tài)現(xiàn)象,使枯葉蝶不易被天敵發(fā)現(xiàn)??萑~蝶的祖先種群中出現(xiàn)翅似枯葉的變異個(gè)體后,由于這種變異是可遺傳的有利變異,這種變異的個(gè)體生存和留下后代的機(jī)會多,久而久之,使這類蝴蝶具有翅似枯葉的適應(yīng)性特征。這與對枯葉蝶適應(yīng)性的解釋看似矛盾。其實(shí),翅色鮮艷的蝴蝶可能具有其他防御敵害的適應(yīng)性特征,如翅上有類似猛禽眼睛的眼斑等。(二)思考?討論1枯葉蝶的天敵有捕食性鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、獵蝽、青蛙、蟾蜍等??萑~蝶不能完全免于天敵的捕食。有局限性。例如,如果降雪延遲,已經(jīng)換成一身白色羽毛的雷鳥反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)適應(yīng)性特征來自遺傳,即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累,是對之前的環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。由于環(huán)境總是處于不斷變化中的,遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應(yīng)相對性的根本原因。(三)批判性思維1例如,人用眼過度,視力反而下降。健美運(yùn)動(dòng)員的后代,如果不進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練,也不會擁有健美運(yùn)動(dòng)員那樣發(fā)達(dá)的肌肉和健壯的體格。(四)思考?討論2容易吃到高處的樹葉,留下后代的機(jī)會多。逐漸增加能。在一定環(huán)境的選擇作用下,可遺傳的有利變異會賦予某些個(gè)體生存和繁殖的優(yōu)勢,經(jīng)過代代繁殖,群體中這樣的個(gè)體就會越來越多,有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征。(五)批判性思維2這種觀點(diǎn)有一定的道理。不過,“適者生存”的原意也包含有更多的機(jī)會繁殖后代,不改也是可以的(六)思考?討論3在西方國家,當(dāng)時(shí)“神創(chuàng)論”和“物種不變論”占統(tǒng)治地位,人們普遍認(rèn)為所有的物種都是神創(chuàng)造的,自古以來既沒有物種的絕滅,也沒有新物種的產(chǎn)生。達(dá)爾文認(rèn)為所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來的,生物界通過自然選擇不斷進(jìn)化,這觀點(diǎn)否定了“神創(chuàng)論”,不能為當(dāng)時(shí)的宗教觀念所容,因此,遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷。激勵(lì)國人奮發(fā)圖強(qiáng),使中華民族能夠自立于世界民族之林。馬克思在這封信中所說的“我們的觀點(diǎn)”是指辯證唯物主義觀點(diǎn)。人類與其他生物有共同的祖先。人類是大自然的一員,而不是凌駕于其他物種之上的“主宰”。(七)練習(xí)與應(yīng)用概念檢測(l)J(2)X(3)V2.A拓展應(yīng)用工蜂雖然不能繁殖后代,但它們適于采集花粉的性狀在進(jìn)化上仍是有意義的。因?yàn)闆Q定這些性狀(有利變異)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因組中,可以遺傳給后代。也正是由于工蜂有這些性狀,才能使蜂王獲得充足的食物來繁殖后代。在自然界,物種絕滅的速率本來是很緩慢的,人類活動(dòng)大大加快了物種絕滅的速率?,F(xiàn)在許多瀕危物種之所以瀕危,在很大程度上是人為因素造成的。因此,一般來說,人類對瀕危物種的保護(hù),是在彌補(bǔ)自己對自然界的過失,不能說是干擾了自然界正常的自然選擇。從另一個(gè)角度看,自然選擇所淘汰的物種并不是毫無價(jià)值,因此,不能完全從自然選擇的角度來判斷現(xiàn)有物種的存留意義。人工環(huán)境與自然環(huán)境不可能完全隔絕,人也不可能離開自然界而生存,因此,人類的進(jìn)化不可能完全擺脫自然界的影響。但是,人類畢竟早已遠(yuǎn)離風(fēng)餐露宿、“與狼共舞”的時(shí)代,工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和醫(yī)療水平的提高,使人們的生活條件不斷改善,健康水平不斷提高,嬰幼兒死亡率顯著下降,平均壽命顯著延長,來自自然界的選擇壓力在變小,來自人類社會內(nèi)部的選擇壓力在增大。提示:第2、3題的目的是活躍學(xué)生的思維,不一定要求統(tǒng)一答案,只要學(xué)生說出的支持或反對的理由合理即可。新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示新人教版必修新人教版必修2遺傳與進(jìn)化答案與提示第二十七頁共三十頁第二十七頁共三十頁第二十七頁共三十頁第二十七頁共三十頁第二十六頁共三十頁第二十六頁共三十頁第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成問題探討這兩種觀點(diǎn)都有一定的道理,但都不全面。因?yàn)樗鼈兒鲆暳穗u和蛋在基因組成上的一致性,也忽視了生物的進(jìn)化是以種群為單位而不是以個(gè)體為單位這一重要觀點(diǎn)。生物進(jìn)化的過程是種群基因庫在環(huán)境的選擇作用下定向改變的過程,以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標(biāo)志,并不是在某一時(shí)刻突然有一個(gè)個(gè)體或一個(gè)生殖細(xì)胞成為一個(gè)新物種第1小節(jié)思考?討論l.(l)A配子占60%,a配子占40%。子代的基因型頻率:AA占36%,Aa占48%,aa占16%子代種群的基因頻率:A占60%,a占40%。(4)親代基因型的比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(chǔ)(30%)A(30%)a(30%)a(10%)子代基因型頻率AA(36%)Aa(48%)aa(16%)子代基因頻率A(60%)a(40%)種群的基因頻率會同子一代一樣。對自然界的種群來說,這5個(gè)條件不可能同時(shí)都成立。例如,翅色與環(huán)境色彩較一致的被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會就少些。突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因A2的頻率是上升還是下降,要看這一突變對生物體是有利的還是有害的知識鏈接都能。探究?實(shí)踐1樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)體的出生率,這是因?yàn)闃涓勺兒诤?淺色個(gè)體容易被天敵發(fā)現(xiàn),被捕食的概率增加,許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食,導(dǎo)致其個(gè)體數(shù)減少,進(jìn)而影響出生率。直接受選擇的是表型(體色),而不是基因型?;蛐筒⒉荒茉谧匀贿x擇中起直接作用,因?yàn)樘鞌吃诓妒硺宄叨陼r(shí),看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。練習(xí)與應(yīng)用概念檢測1.(1)V(2)X(3

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