必修2課本旁欄及課后題答案

《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)生物2必修遺傳與進(jìn)化》第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)教材分析第1節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)〔一〕〔一〕問(wèn)題探討1.粉色。因?yàn)榘凑杖诤线z傳的觀點(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。〔二〕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=1∶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，那么很難正確地解釋性狀別離現(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)幾代自交，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?！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。〔五〕練習(xí)根底題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?！?〕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)了遺傳的根本規(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)—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〕花比擬大，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根本規(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)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)—演繹法”的解釋。5.提示：〔1〕扎實(shí)的知識(shí)根底和對(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?！?〕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。〔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?！?〕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)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?！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)根底題1.〔1〕×；〔2〕×。2.C。拓展題〔1〕YyRr；yyRr。〔2〕黃色皺粒，綠色皺粒；1∶1；1/4?！?〕YyRR或YyRr；2或4；如果是YyRR與yyrr雜交，比值為黃色圓?！镁G色圓粒=1∶1；如果是YyRr與yyrr雜交，比值為黃色圓?！镁G色圓粒∶黃色皺?！镁G色皺粒=1∶1∶1∶1。第二章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用答案和提示〔一〕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?！捕撑詸谒伎碱}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(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?！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。〔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〔七〕第一小節(jié)練習(xí)根底題1.〔1〕√；〔2〕×；〔3〕×；〔4〕×。2.B。3.D。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(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?！舶恕车诙」?jié)練習(xí)根底題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〔一〕問(wèn)題探討這個(gè)替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德?tīng)杽e離定律中成對(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?！捕臣寄苡?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)根底題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(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)生才能夠比擬全面地答復(fù)，因此，本問(wèn)題具有開(kāi)放性，只要求學(xué)生能夠簡(jiǎn)單答復(fù)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佝僂病那么表現(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?！踩尘毩?xí)根底題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?？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.×。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。〔2〕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)分裂有絲分裂不不

同

點(diǎn)〔1〕染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。〔2〕同源染色體在第一次分裂中發(fā)生聯(lián)會(huì)〔并且出現(xiàn)四分體及非姐妹染色單體的互換〕?！?〕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?！?〕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?！?〕分裂后，子細(xì)胞中染色體的數(shù)目與母細(xì)胞的相同。相相

同

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(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)根底是減數(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)〔一〕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。?！捕撑詸谒伎碱}因?yàn)榱騼H存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷那么主要存在于DNA的組分中。用14C和18O等元素是不可行的，因?yàn)門(mén)2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子的組分中都含有這兩種元素?！踩乘伎寂c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〕。科學(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)原理為根底，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)根底題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)比擬穩(wěn)定等。作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下4個(gè)條件：〔1〕在細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的過(guò)程中能夠精確地復(fù)制自己，使得前后代具有一定的連續(xù)性；〔2〕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的過(guò)程；〔3〕具有貯存大量遺傳信息的潛在能力；〔4〕結(jié)構(gòu)比擬穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制，并能遺傳給后代。第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)〔四〕模型建構(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)根底題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〔二〕旁欄思考題提示：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)根底題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〔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?！捕迟Y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?？梢越Y(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)根底。2.提示：在人類(lèi)的DNA分子中，核苷酸序列多樣性表現(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?！菜摹尘毩?xí)根底題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)比擬穩(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。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〔一〕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?！捕乘伎寂c討論一1.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根本相同，只是DNA鏈上T的位置，RNA鏈上是U?！踩乘伎寂c討論二1.最多能編碼16種氨基酸。2.至少需要3個(gè)堿基?！菜摹乘伎寂c討論三1.對(duì)應(yīng)的氨基酸序列是：甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸。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)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度?！参濉乘伎寂c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?！擦诚胂窨臻gDNA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)根底題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?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，而葉片卻表現(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那么所沒(méi)有包含的遺傳信息的可能傳遞途徑，是對(duì)原有中心法那么的補(bǔ)充而非否認(rèn)。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)生客觀全面地評(píng)價(jià)基因決定論的觀點(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)根底題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)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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(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?！捕乘伎寂c討論一1.圖中谷氨酸發(fā)生了改變，變成了纈氨酸。2.提示：可查看教材表4-1，20種氨基酸的密碼子表。3.能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制，通過(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?！踩乘伎寂c討論二1.223種精子；223種卵細(xì)胞。2.需要有246+1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，隨著同源染色體的別離，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?！菜摹撑詸谒伎碱}因?yàn)樽贤饩€和X射線易誘發(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?！擦尘毩?xí)根底題1.〔1〕√；〔2〕×；〔3〕×。2.C。3.B。4.A。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５?節(jié)染色體變異答案和提示〔一〕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?！捕硨?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)根底題1.〔1〕×；〔2〕×。2.B。3.填表體細(xì)胞

中的染

色體數(shù)配子

中的染

色體數(shù)體細(xì)胞

中的染

色體組數(shù)配子中

的染色

體組數(shù)屬于幾

倍體生物豌豆14721二倍體普通小麥422163六倍體小黑麥562884八倍體拓展題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，以防止受粉。第3節(jié)人類(lèi)遺傳病答案和提示〔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)根底題1.〔1〕×；〔2〕×；〔3〕×。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

遺傳病顯性遺傳病由顯性致病基因引起的遺傳病多指、并指等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，那么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。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.×。6.√。選擇題B。識(shí)圖作答題1.雌；含有兩條х染色體。2.4；2。畫(huà)概念圖二、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XaXa。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，那么100%患有這種遺傳病，如果生下的是女孩，那么100%攜帶有這種遺傳病的致病基因。三、技能應(yīng)用提示：野生型鏈孢霉能在根本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，用X射線照射后的鏈孢霉不能在根本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明X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)，所以不能在根本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。在根本培養(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(zhǎng)，說(shuō)明經(jīng)X射線照射后的鏈孢霉不能合成該種維生素。四、思維拓展1.酶⑤。2.酶③。3.提示：由這個(gè)例子可以看出，白化病等遺傳病是由某些缺陷基因引起的，這些基因的產(chǎn)物可能是參與代謝途徑的重要的酶?；蚩梢酝ㄟ^(guò)控制酶的合成調(diào)控生物體內(nèi)物質(zhì)的代謝途徑，從而控制生物體的性狀。第6章從雜交育種到基因工程第1節(jié)雜交育種與誘變育種思考與討論一雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀別離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過(guò)程繁瑣。這些都是雜交育種方法的缺乏。思考與討論二誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的時(shí)機(jī)。練習(xí)根底題1.B。2.B。3.基因突變；X射線；紫外線；激光。拓展題提示：可采用雜交育種的方法，遺傳圖解可參考教科書(shū)插圖61繪制。優(yōu)點(diǎn)是育種的目的性較強(qiáng)，能夠獲得具有優(yōu)良性狀、淘汰不良性狀的品種。缺點(diǎn)是育種周期長(zhǎng)，過(guò)程繁瑣。第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用練習(xí)根底題1.基因工程的操作通常包括以下4步：〔1〕獲得目的基因〔外源基因〕；〔2〕目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，形成重組DNA分子；〔3〕將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞；〔4〕目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。2.

3.常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體、農(nóng)桿菌、動(dòng)植物病毒等。拓展題1.提示：這是因?yàn)樵诨蛩缴?，人和?xì)菌的遺傳機(jī)制是一致的。細(xì)菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼子，都遵循中心法那么。因此，通過(guò)基因重組，細(xì)菌能夠合成人體的某些蛋白質(zhì)。3.提示：例如，“轉(zhuǎn)基因土豆──肝炎患者的希望！！”等。自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)連線題1─B，2─C，3─E，4─D，5─F，6─A。判斷題1.×。2.√。3.√。4.√。畫(huà)概念圖四、思維拓展提示：很多生物的基因組目前并不清楚，因此，尋找目的基因仍是十分艱巨的工作。此外，基因的提取、別離和轉(zhuǎn)移需要昂貴的儀器設(shè)備。而雜交育種和誘變育種作為常規(guī)育種方法，操作簡(jiǎn)便易行，是基因工程技術(shù)所不能取代的。第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第1節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)〔一〕問(wèn)題探討1.這是擬態(tài)現(xiàn)象，使枯葉蝶不易被天敵發(fā)現(xiàn)。2.枯葉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時(shí)機(jī)多，久而久之，使這類(lèi)蝴蝶具有翅似枯葉的適應(yīng)性特征。3.這與對(duì)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(lèi)似猛禽眼睛的眼斑，等等?！捕乘伎寂c討論1.在西方國(guó)家，當(dāng)時(shí)“神創(chuàng)論”和“物種不變論”仍占統(tǒng)治地位，人們普遍認(rèn)為所有的物種都是上帝創(chuàng)造的，自古以來(lái)既沒(méi)有物種的絕滅，也沒(méi)有新物種的產(chǎn)生。2.達(dá)爾文認(rèn)為所有的生物都是由最原始的共同祖先進(jìn)化而來(lái)的，生物界通過(guò)自然選擇而不斷進(jìn)化，這一觀點(diǎn)否認(rèn)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。3.人類(lèi)與其他生物有著共同的起源。人類(lèi)是生物世界的成員，而不是凌駕于其他物種之上的“主宰”。4.馬克思在這封信中所說(shuō)“我們的觀點(diǎn)”是指辯證唯物主義觀點(diǎn)。5.鼓勵(lì)國(guó)人發(fā)奮圖強(qiáng)，使中華民族能夠自立于世界民族之林。6.“Scienceaimstodiscoverfacts,butleavesusfreetochooseourownvalues.”意思是“科學(xué)的目的是發(fā)現(xiàn)事實(shí)，但是卻留給我們選擇自己價(jià)值觀的自由?！毖酝庵馐请m然科學(xué)否認(rèn)了上帝造物說(shuō)，但并不意味著排斥相關(guān)的宗教信仰。作者之所以在書(shū)的最后一頁(yè)寫(xiě)這句話，與所在國(guó)家的社會(huì)文化背景有關(guān)?！踩撑詸谒伎碱}這是由于受當(dāng)時(shí)遺傳學(xué)開(kāi)展水平的限制，人們還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到基因與性狀的關(guān)系，不清楚可遺傳變異的來(lái)源。〔四〕練習(xí)根底題1.B。2.按照達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，可以做如下解釋?zhuān)杭?xì)菌在繁殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強(qiáng)的變異。在未使用抗生素時(shí)，抗藥性強(qiáng)的變異不是有利變異，這樣的個(gè)體在生存斗爭(zhēng)中不占優(yōu)勢(shì)；使用抗生素以后，抗藥性弱的個(gè)體大量死亡，抗藥性強(qiáng)的個(gè)體有時(shí)機(jī)產(chǎn)生更多的后代，一段時(shí)間以后，抗生素的殺菌效果就會(huì)下降。這一解釋未能深入到基因水平，沒(méi)有說(shuō)明基因突變?cè)谶M(jìn)化中的作用。拓展題1.提示：在自然界，物種的絕滅速率本來(lái)是很緩慢的，人類(lèi)活動(dòng)大大加快了物種絕滅的速率?，F(xiàn)在的許多瀕危物種之所以瀕危，很大程度上是人為因素造成的。因此，一般來(lái)說(shuō)，人類(lèi)對(duì)瀕危物種的保護(hù)，是在彌補(bǔ)自己對(duì)自然界的過(guò)失，不能說(shuō)是干擾了自然界正常的自然選擇。當(dāng)然，如果某一物種的瀕危純粹是由于這種生物適應(yīng)能力的低下，或者源于自然災(zāi)害，那么當(dāng)別論。2.提示：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(kāi)自然界而生存，因此，人類(lèi)的進(jìn)化不可能完全擺脫自然界的影響。但是，人類(lèi)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)的開(kāi)展和醫(yī)療水平的提高，使得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(zhǎng)，來(lái)自自然界的選擇壓力在變小，來(lái)自人類(lèi)社會(huì)內(nèi)部的選擇因素在增加。第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容〔一〕問(wèn)題探討提示：學(xué)生可以按如下思路展開(kāi)想像：一個(gè)基因所控制的性狀，對(duì)個(gè)體生存和繁殖后代的奉獻(xiàn)越大，擁有該基因的個(gè)體就可能越多。〔二〕思考與討論一1.〔1〕A配子占60%，a配子占40%。〔2〕子代基因型頻率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%?！?〕子代種群的基因頻率：A占60%；a占40%?！?〕親代基因型的頻率AA〔30%〕Aa〔60%〕aa(10%)配子的比率