高中生物必修二本节聚焦参考答案

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第一章 遗传因子的发现

隐性遗传因子 隐性性状
性状分离 杂合子 相对性状
显性遗传因子 显性性状

一、孟德尔简介
二、杂交实验（一） 1956----1864------1872
1．选材：豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种
性状易区分且稳定 真实遗传
2．过程：人工异花传粉 一对相对性状的 正交
P（亲本） 高茎 DD X 矮茎dd 互交 反交
F1（子一代） 高茎 Dd 纯合子、杂合子
F2（子二代） 高茎 DD ：高茎 Dd ：矮茎dd
1 ： 2 ： 1 分离比为3：1
3．解释
①性状由遗传因子决定。（区分大小写） ②因子成对存在。
③配子只含每对因子中的一个。 ④配子的结合是随机的。
4．验证 测交 （ F1） Dd X dd F1是否产生两种
高 1 ： 1 矮 比例为1：1的配子
5．分离定律
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
三、杂交实验（二）
1． 黄圆 YYRR X 绿皱yyrr
黄圆YyRr
黄圆Y_R_ ：黄皱Y_rr ：绿圆yyR_ ：绿皱yyrr 亲组合
9 ： 3 ： 3 ： 1 重组合

2．自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合
四、孟德尔遗传定律史记
①1866年发表 ②1900年再发现
③1909年约翰逊将遗传因子更名为“基因” 基因型、表现型、等位基因
△基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
五、小结
后代性状分离比 说明
3 ： 1 杂合子 X 杂合子
1 ： 1 杂合子 X 隐性纯合子
1 ： 0 纯合子 X 纯合子 ；纯合子 X 显性杂合子
1．




2．
n对基因杂交 F1形成配子数 F1配子可能的结合数 F2的基因型数 F2的表现型数 F2的表型分离比
1
2
…… 2
4
…… 4
16
…… 3
9
…… 2
4
…… 3：1
9：3：3：1
……
2n 2n 4n 3n 2n （3+1）n

第二章 基因与染色体的关系
依据：基因与染色体行为的平行关系 减数分裂与受精作用
基因在染色体上 证据：果蝇杂交（白眼） 伴性遗传：色盲与抗VD佝偻病
现代解释：遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因
一、减数分裂
1．进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2．过程
染色体 同源染色体联会成 着丝点分裂
精原 复制 初级四分体（交叉互换）次级 单体分开 精 变形 精
细胞 精母 分离（自由组合） 精母 细胞 子




染色体 2N 2N N 2N N N
DNA 2C 4C 4C 2C 2C C C





3．同源染色体
A a Bb ① 形状（着丝点位置）和大小（长度）相同，分别来自父方与母方的
②一对同源染色体是一个四分体，含有两条染色体，四条染色单体
③区别：同源与非同源染色体；姐妹与非姐妹染色单体
④交叉互换
4．判断分裂图象
奇数 减Ⅱ或生殖细胞 散乱 中央 分极
染色体 不 有丝
有 配对 前 中 后
偶数 同源染色体 有 减Ⅰ 期 期 期
无 减Ⅱ
二、萨顿假说
1．内容：基因在染色体上 （染色体是基因的载体）
2．依据：基因与染色体行为存在着明显的平行关系。
①在杂交中保持完整和独立性 ②成对存在
③一个来自父方，一个来自母方 ④形成配子时自由组合
3．证据： 果蝇的限性遗传
红眼 XWXW X 白眼XwY
XW Y 红眼 XWXw
红眼XWXW ：红眼XWXw：红眼XW Y：白眼XwY
①一条染色体上有许多个基因；②基因在染色体上呈线性排列。
4．现代解释孟德尔遗传定律
①分离定律：等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。
②自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因自由组合。

三、伴性遗传的特点与判断

遗传病的遗传方式 遗传特点 实例
常染色体隐性遗传病 隔代遗传，患者为隐性纯合体 白化病、苯丙酮尿症、
常染色体显性遗传病 代代相传，正常人为隐性纯合体 多/并指、软骨发育不全
伴X染色体隐性遗传病 隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性 色盲、血友病
伴X染色体显性遗传病 代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性 抗VD佝偻病
伴Y染色体遗传病 传男不传女，只有男性患者没有女性患者 人类中的毛耳

四、遗传图的判断
致病基因检索表
A1 图中有隔代遗传现象……………………………隐性基因
B1 与性别无关(男女发病几率相等) ………… 常染色体
B2 与性别有关
C1男性都为患者……………………………Y染色体
C2男多于女…………………………………X染色体
A2 图中无隔代遗传现象(代代发生)……………… 显性基因
D1与性别无关………………………………… 常染色体
D2与性别有关
E1男性均为患者……………………………Y染色体
E2女多于男(约为男患者2倍) ……………X染色体
第三章 基因的本质
肺炎双球菌转化实验
证据
噬菌体侵染细菌实验 基因是有遗传效应的DNA片段；
基因的 是控制生物性状的最基本单位；
双螺旋 DNA的结构 本质 其中四种脱氧核苷酸的排列顺
序代表的遗传信息。
半保留 DNA的复制

一、DNA是主要的遗传物质

1．肺炎双球菌转化实验
（1） 体内转化 1928年 英国 格里菲思
① 活R，无毒 活小鼠
② 活S，有毒 小鼠 死小鼠；分离出活S
③ △杀死的S，无毒 活小鼠
④ 活R + △杀死的S，无毒 死小鼠；分离出活S
转化因子是什么？
（2）体外转化 1944年 美国 艾弗里
多糖或蛋白质 R型
活S DNA + R型 培养基 R型 + S型
DNA水解物 R型
转化因子是DNA 。
2．噬菌体侵染细菌实验 1952年赫尔希、蔡明 电镜观察和同位素示踪
32P标记DNA
35S标记蛋白质 DNA具有连续性，是遗传物质。
3．烟草花叶病毒实验 RNA也是遗传物质。
二、DNA的分子结构
1．核酸 核苷酸 核苷 含氮碱基：A、T、G、C、U
磷酸 戊糖：核糖、脱氧核糖
2．1950年鲍林 1951年威尔金斯 + 富兰克林 1952年查哥夫

3．DNA的结构
①（右手）双螺旋
② 骨架
③ 配对：A = T/U
G = C

4．特点
①稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性：碱基对的排列顺序各异
③特异性：每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序
5．计算
1．在两条互补链中 的比例互为倒数关系。
2．在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
3．整个DNA分子中， 与分子内每一条链上的该比例相同。
三、DNA的复制
1．场所：细胞核； 时间：细胞分裂间期。
2．特点：① 边解旋边复制 ②半保留复制
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链；
② 原料：是游离在核液中的脱氧核苷酸；
③ 能量：是通过水解ATP提供；
④ 酶：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。
4．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
四、基因是有遗传效应的DNA片段
基因是DNA片段，是不连续分布在DNA上，是由碱基序列将其分隔开；
它能控制性状，具有特定的遗传效应。
△原核细胞和真核细胞基因结构
①联系：编码区+非编码区
②区别 原核：编码区是连续的、不间隔的。
真核：编码区可分为外显子和内含子，故是间隔的、不连续的。
第四章 基因的表达
有遗传效应 控制 mRNA 蛋白质
的DNA片段 基 蛋白质结构 性状 影响 环境
是控制生物 因 酶的合成 控制代谢
的基本单位 中心法则
一、基因指导蛋白质的合成
1．转录
（1）在细胞核中，以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。
（2） ① 信使（mRN A），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；
RNA ② 转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨基酸；
（单链） ③ 核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。
（3）过程 （场所、摸板、条件、原料、产物、去向等）
2．翻译
（1）在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。
（3）（64个）密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码。
（4）遗传信息
① 狭：基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。
②广：子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号，以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。
③ 中心法则：



（5）翻译过程


三、基因对性状的控制
1．
DNA RNA 蛋白质（性状）
脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列
遗传信息 遗传密码
2．基因、蛋白质和性状的关系
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等。
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。
第五章 基因突变及其他变异
不可遗传的
变异 基因突变 物、化、生 诱变育种
可遗传的 基因重组 杂交育种
染色体变异 多倍体、单倍体育种
一、基因突变
1．定义：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。
2. 时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时
3．外因：物理、化学、生物因素 内因：可变性
4．特点：①普遍性 ②随机，无方向性 ③频率低 ④有害性
5．意义：①产生新基因 ②变异的根本来源 ③进化的原始材料
6．实例：镰刀型细胞贫血
二、基因重组
1．在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2. 时间：减数第一次分裂前期或后期
2．意义：①产生新的基因型 ②生物变异的来源之一 ③对进化有意义
三、染色体变异
1． 缺失 1917年 猫叫综合症 果蝇的缺刻翅
结构的变异 重复 1919年 果蝇的棒状翅
易位 1923年 慢性粒细胞白血病
倒位
数目结构的变异 ： 个别染色体；染色体组的增加与减少
2．染色体组
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息的染色体。如：人的为22常+X或22常+Y
△染色体组型（核型），是指某一种生物体细胞种全部染色体的数目、大小和形态特征；如：人的核型：46、XX或XY
3．
一倍体 雌性配子 二倍体
单倍体 直接发育 合子 生物体
多单倍体 雄性配子 多倍体（秋水仙素）
四、人类遗传病
1． 常染色体 性染色体
隐性基因 镰刀型贫血、白化病、先天聋哑 红绿色盲
单基因遗传病 显性基因 多指、并指、软骨发育不全 抗VD佝偻病
多基因遗传病 ： 原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病
染色体异常 ：21三体综合症
2． 危害 婚前检测与预防 遗传咨询
监测与预防 产前诊断 ：羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断
3．人类基因组计划（HGP） ：人体DNA所携带的全部遗传信息
①提出：1986年美国的生物学家杜尔贝利
②主要内容：绘制人类基因组四张图：遗传图、物理图、序列图、转录图
③1990年10月启动
④1999年7月中国参与，解读3号染色体短臂上3000万个碱基，占1%。
⑤2000年6月20日，初步完成工作草图
⑥2001年2月，草图公开发表 ⑥2003年圆满完成
△直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代；，
△旁系血亲是指与（外）祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。
△基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，
鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
△基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
第六章 育种方法
单倍体
选择育种 杂交育种 诱变育种 多倍体 转基因
一、比较四中育种
常规育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理 P F1 F2
在F2中选育 用射线、激光、
化学药物处理 用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗 花药离体培养
原理 基因重组，
组合优良性状 人工诱发基因
突变 破坏纺锤体的形成，
使染色体数目加倍 诱导花粉直接发育，
再用秋水仙素
优
缺
点 方法简单，
可预见强，
但周期长 加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理 器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，结实率低 缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子 水稻的育种 高产量青霉素菌株 无籽西瓜 抗病植株的育成
二、基因工程 剪刀：限制性内切酶
提取目的基因
目的基因与运载体结合 ：质粒、噬菌体、病毒
将目的基因导入受体细胞 ：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和细胞等
目的基因的检测与表达 ：受体细胞表现出特定的性状
第七章 进化论
拉马克 ： 用进废退、获得性遗传
达尔文 ： 适者生存，不适者淘汰（自然选择学说）
基本单位：种群
实质：基因频率的改变
原材料：突变与重组
现代进化理论 形成物种 决定方向：自然选择
必要条件：隔离
生物多样性：基因、物种、生态系统
协同论（残酷竞争VS协同进化） 中性学说（偶然VS必然）
补充 间断平衡（渐进VS突进） 灾变论（渐灭VS突灭）
一、生物进化
研究生物界历史发展的一般规律，如
① 生物界的产生与发展：生命、物种、人类起源
② 进化机制与理论：遗传、变异、方向、速率
③ 进化与环境的关系 ④ 进化论的历史：流派与论点


二、现代进化理论的由来
1．神创论 + 物种不变论（上帝造物说）
2． 法国 拉马克 1809年《动物哲学》
①生物由古老生物进化而来的 ②由低等到高等逐渐进化的
③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
3．英国 达尔文 1859年《物种起源》自然选择学说
过度繁殖与群体的恒定性 + 有限的生活条件
生存斗争 + 遗传和变异
自然选择即适者生存 + 获得性遗传
新类型生物
4．现代进化理论：以自然选择学说为核心内容
三、现代进化理论的内容

突变 等位基因 有性生殖 基因重组 不定向变异 选择 微小有利变异
多次选择、遗传积累 显著有利变异 基因频率的改变 新物种 定向进化

基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
4．物种：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。

种群 小种群(产生许多变异） 新物种
全书小结
一、 从亚显微结构水平到分子水平
细胞核→染色体→DNA→基因→遗传信息→mRNA→蛋白质(性状)
[例] 间要论述染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、蛋白质(性状)和生物多样性之间的关系。


简












染色体由DNA和蛋白质组成，是DNA的主要载体，而不是全部载体，因其还存在于真核细胞的叶绿体和线粒体，原核生物和病毒中的DNA不位于染色体上，DNA是染色体的主要组成成分。
DNA分子上具有遗传效应的、控制生物性状的片段叫基因，DNA分子也存在没有遗传效应的片段叫基因间区，DNA上有成百上千个基因。基因位于DNA分子上，也位于染色体上，并在染色体上呈线性排列，占据一定的“座位”(位点)，在减数分裂和有丝分裂过程中，随染色体的移动而移动，减数分裂过程中染色体互换，同源染色体的分离，非同源染色体自由组合是基因的三个遗传规律和伴性遗传的细胞学基础。
DNA分子基因上的脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息，并不是DNA分子上所有脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息(基因间区不含有遗传信息)，基因所在的DNA片段有两条链，只有一条链携带遗传信息叫有义链，另一条配对链叫无义链，DNA双链中的一条链对某个基因来说是有义链，而对另一个基因来说，可能是无义链。
遗传密码是指在DNA的转录过程中，以DNA(基因)上一条有义链(携带遗传信息)为模板，按照碱基互补配对原则(A—U，G—C)形成的信使RNA单链上的碱基排列顺序，遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫“密码子”，也叫“三联体密码子”，和遗传密码的含义是一致的，应当注意，20种氨基酸密码表中每个氨基酸所对应三个字母的碱基排序是指定位在信使RNA上的，并不是位于DNA或转运RNA(叫反密码子)上碱基排列顺序。
性状是指一个生物的任何可以鉴别的形态或生理特征，是遗传和环境相互作用的结果，主要由蛋白质体现出来。生物的性状受基因控制，是基因通过控制蛋白质的合成来体现的。
DNA分子中碱基的排列顺序千变万化，一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个四种不同的碱基，它们的可能排列方式是4100种。而事实上DNA分子中碱基数量是成千上万，其可能的排列方式几乎是无限的。DNA分子的多样性，可以从分子水平上说明生物的多样性和个体之间的差异的原因。
二、以人类遗传病为例分析遗传的三个基本规律和伴性遗传之间的区别和联系
[例] 下图是六个家族的遗传图谱，请据图回答：

(1)可判断为 X 染色体的显性遗传的是图 ；
(2)可判断为 X 染色体的隐性遗传的是图 ；
(3)可判断为 Y 染色体遗传的是图 ；
(4)可判断为常染色体遗传的是图 。

[解析] 按Y染色体遗传→X染色体显性遗传→X染色体隐性遗传→常染色体显性遗传→常染色体隐性遗传的顺序进行假设求证。
D图属Y染色体遗传，因为其病症是由父传子，子传孙，只要男性有病，所有的儿子都患病。
B图为X染色体显性遗传，因为只要父亲有病，所有的女儿都是患病者。 C和E图是X染色体隐性遗传，因为C图中，母亲患病，所有的儿子患病，而父亲正常，所有的女儿都正常；E图中，男性将病症通过女儿传给他的外孙。
A和F图是常染色体遗传，首先通过父母无病而子女有患病者判断出是隐性遗传，再根据父母无病，而两个家系中都有女儿患病而判断出是常染色体遗传。
[例] 下图为某家族性疾病的遗传图谱。请据图回答：若Ⅲ1与Ⅲ5近亲婚配，他们的孩子患此病的概率为 (基因符号用A、a)表示。

[解析] 本题主要考查对系谱图的分析判断和简单概率计算能力，解题关键为运用多种遗传病的遗传特点去分析人手。
(1)在该遗传系谱中，发病率比较高，占子代的1/2，且子代之中有患者，则双亲之中必定有患者，儿子是患者则其母必定是患者，且患者中女性多于男性。所以该病的遗传为显性伴性遗传。
(2)Ⅲ1个体的父亲表现型正常，是隐性个体，基因型为XaY，他的X染色体上的基因必定遗传给他女儿Ⅲ1个体，Ⅲ1个体又表现为患者，所以Ⅲ1个体的基因为XAXa，Ⅲ5个体为隐性个体，基因型XaY。
(3)画遗传图解(略)，Ⅲl与Ⅲ5婚配，他们孩子患病的概率为1/2。
三、以染色体概念系统为例，分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系













[例] 下图是我国育种专家鲍文奎等培育出的异源八倍体小黑麦的过程图。












(1)A、B、D、R四个字母代表 。
(2)Fl之所以不育，是因为 。
(3)F1人工诱变成多倍体的常用方法是 。
(4)八倍体小黑麦的优点是 。
(5)试从进化角度，谈谈培育成功的重要生物学意义。

[解析] 解答本题的关键是运用染色体组整倍性变异的原理，联系减数分裂、受精作用、远缘杂交、秋水仙素作用机制，自然选择和人工选择等众多相应知识点综合分析解答。阐明有利变异为进化提供原材料，通过人工选择加快培育新物种的进程这一观点。
答案 (1)4个染色体组 (2)F1产生配子时，染色体不能两两配对形成四分体 (3)秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗生长点，使其染色体加倍 (4)耐土地贫瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白含量高 (5)我国育种专家鲍文奎教授培育成功的小黑麦品种，是人工创造异源多倍体很成功的实例。小黑麦本来是自然界没有的物种，科学家利用远缘杂交，通过人工选择在短短的十几年就创造出这个新物种。若靠大自然的恩赐，通过自然选择形成高等植物的一个新物种需要漫长的时间。由此可见，人工选择大大地加快了物种的进化。
☆生物的遗传是细胞核与细胞质共同作用的结果。
1．细胞质遗传
①主要特点：母系遗传；后代不出现一定的分离比。
②原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。
③物质基础：叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。
2．从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。
①是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。
②如绵羊的有角和无角。这种影响是通过性激素起作用。

普通高中课程标准实验教科书
生 物
必修2 《遗传与进化》
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)

练 习 基础题
1．B。 2．B。
3．(1)在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1：l。
(2)孟德尔的分离定律。即在F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。 (3) 2。
4．(1)白色；黑色。(2)性状分离；白毛羊为杂合子，杂合子在自交时会产生性状分离现象。
拓展题
1．(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。

实验 性状分离比的模拟
本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。建议两人一组合作完成。
目的要求
通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
材料用具
小桶2个，分别标记甲、乙；两种不同颜色的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d；记录用的纸和笔。
方法步骤
(1)在甲、乙两个小桶中放人两种彩球各10个。
(2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
(3)分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一
起，记下两个彩球的字母组合。
(4)将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤(3)
重复做50～100次。
结果和结论
1．统计实验结果：彩球组合有几种?每种组合的数量
是多少?计算彩球组合类型之间的数量比。设计表格，记录实验结果。
2．统计全班的实验结果，求平均值。计算小球组合类型之间的数量比。
3．两个彩球的组合代表什么?
4．结论： 。
讨论
1．将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现?如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状分离现象吗?
2．将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理?

1．与每个小组的实验结果相比，全班实验的总结果更接近预期的结果；即彩球组合类型数量比DD：Dd：dd＝1：2：1，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为3：l。因为实验个体数量越大，越接近统计规律。
如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。
2．模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上模拟雌、雄配子的随机组合，统计的数量也足够大；出现了3：1的结果。但证明某一假说还需实验验证。

技能训练 设计实验程序
假设3年后你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这种花卉新品种。知道这种花是自花受粉的以后，你将这株紫花植株的种子种下
去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有46株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种呢?请你写出解决这一问题的实验程序，与同学交流，看谁设计的程序更简捷。
提示：将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。具体过程可用以下图解表示。

第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
练 习
基础题

1．(1)×；(2)×。 2．C。
拓展题
(1)YyRr；yyRr。 (2)黄色皱粒，绿色皱粒；1：l；l／4。(3)YyRR或YyRr；4；如果是YyRR与yyrr杂交，比值为黄色圆粒：绿色圆粒=l：1；如果是YyRr与yyrr杂交，比值为黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒=l：l：1：1。

思考与讨论 孟德尔获得成功的原因
在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂种后代出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性状作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获。主要原因是：(1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；(2)当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；(3)山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
讨论：
1．用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点?这说明实验材料的选择在科学研究中起怎样的作用?
2．如果孟德尔对相对性状遗传的研究，不是从一对到多对，他能发现遗传规律吗?为什么?
3．如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能作出对分离现象的解释?
4．孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢?
5．除了创造性地运用科学方法以外，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些?

1．提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：(1)具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1．5～2．0 m，矮茎高度仅为0．3 m左右，易于观察和区分；(2)豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；(3)花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2．提示：如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有2“个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，
揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3．提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
4．提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说一演绎法”的解释。
5．提示：(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
(3)勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。
(4)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。

自我检测

一、概念检测
判断题
1．×。 2．×。 3．×。
选择题
1．D。 2．C。 3．D。 4．B。
二、知识迁移
因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜玉米花粉产生的精子中含有显性基因，而甜玉米的胚珠中的极核含有隐性基因，极核受精后发育成胚乳，胚乳细胞中显性基因对隐性基因有显性作用，故在甜玉米植株上结出非甜玉米；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，甜玉米花粉产生的精子中含有隐性基因，而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米。
三、技能应用
由于显性基因对隐性基因有显性作用，所以在生物长期的进化过程中，如果没有自然选择的作用，一般在一个群体中显性个体数多于隐性个体数。根据图中提供的信息可知，蝴蝶的绿眼个体数多，并且绿眼：白眼接近于3：1；同样蝴蝶的紫翅个体数多，并且紫翅：黄翅接近于3：l，所以判断蝴蝶的绿眼和紫翅是显性性状，白眼和黄翅是隐性性状。
四、思维拓展
1．提示：一对皮肤颜色正常的夫妇，生下白化病患儿，说明白化病属于隐性基因控制的疾病。同时调查统计结果表明，携带白化病致病基因且表现型正常的夫妇，其后代是白化病患者的几率为25％。以此可以判断，人类正常皮肤与白化皮肤这对相对性状的遗传符合孟德尔的分离定律。
2．孟德尔的自由组合定律具有普遍性，因为两对相对性状的遗传可分解为每一对相对性状遗传结果的乘积，即两对相对性状遗传产生的性状组合类型数为2×2=22，性状比例为(3：1)2；故n对相对性状遗传产生的性状组合类型有2n，其比例为(3：1)n。

第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一 减数分裂

练 习

基础题
1．(1)√；(2)×；(3)×；(4)×。 2．B。 3．D。
4．(1)①这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。②该细胞有4条染色体，8条染色单体。③该细胞有2对同源染色体。其中染色体A与C，A与D，B与C，
B与D是非同源染色体。④细胞中a与a’，b与b’，c与c’，d与d’是姐妹染色单体。 ⑤该细胞分裂完成后，子细胞中有2条染色体。⑥参见教科书图2—2。
(2)①4条。 ②B，D；B，C。
拓展题
提示：不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数第一次分裂时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向两极而是集中到一个次级精(卵)母细胞中，再经过减数第二次分裂产生的精子或卵细胞中的染色体数目就会比正常的多一条或几条染色体。再如减数分裂过程(无论第一次分裂还是第二次分裂)中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体加倍的现象。
如果上述现象出现，则受精卵中染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也会是异常的。例如，人类的“2l三体综合征”遗传病患者就是由含有24条染色体(其中21号
色体是2条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。

二 受精作用

技能训练 识图和作图
某种生物的精原细胞含有4对同源染色体。

基础题
1．(1)√；(2)√；(3)√。
2．提示：配子形成过程中，由于减数第一次分裂的四分体时期，非姐妹染色单体间可能互换部分遗传物质；中期时，同源染色体随机排列在细胞赤道板两侧，导致了配子中非同源染色体的自由组合，因此，配子中染色体组成是多样的。受精作用又是精子和卵细胞的随机结合，因此，后代的性状表现是多样的。
由于减数分裂是有规律的正常的细胞分裂，在减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。这样每个物种正常的雌、雄配子都含有该物种体细胞染色体数目一半的染色体，并且都是一整套非同源染色体的组合。而受精作用时精卵结合使受精卵及其发育成的个体体细胞中又可以恢复该种生物的染色体数目。性状是筌染色体中的遗传物质控制的，生物前后代细胞中染色体数目的恒定，保证了前后代遗传性状的相对稳定。
拓展题
提示：在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因减数第一次分裂时两条2l号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞，再经过减数第二次分裂，就会形成含有2条21号染色体的精子或卵细胞；如果减数第一次分裂正常，减数第二次分裂时21号染色体的着丝点分裂，形成了2条21号染色体，但没有分别移向细胞两极，而是进入了同一个精子或卵细胞。
这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中21号染色体是2条。当一个正常的精子或卵细胞(含23条非同源染色体，其中只含有l条21号染色体)与上述异常的卵细胞或精子结合成受精卵，则该受精卵含47条染色体，其中21号染色体为3条。当该受精卵发育成人时，这个人的体细胞中的染色体数目就是47条，含有3条21号染色体。

第2节 基因在染色体上

练习

1．D。 2．B。
拓展题
1．这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。
2．提示：人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了的缘故。

第3节 伴性遗传

练习

基础题

1．C。2．B。3．C。

拓展题
提示：雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中，在2 OOO～3 000个细胞中，有一次发生了差错，两条X染色体不分离，结果产生的卵细胞中，或者含有两条X染色体，或者不含X染色体。如果含XwXw卵细胞与含Y的精子受精，产生XwXwY的个体为白眼雌果蝇，如果不含X的卵细胞与含XW的精子受精，产生OXw的个体为红眼雄果蝇，这样就可以解释上述现象。可以用显微镜检查细胞中的染色体，如果在上述杂交中的子一代出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体，在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体，就可以证明解释是正确的。

自我检测

一、概念检测
判断题
1．×。2．√。3．×。4．√。5．×。
选择题
1．C。2．C。3．B。4．A(该显性基因位于X染色体上)。5．C。
画概念图

二、知识迁移
1．设红绿色盲基因为b，那么(1)XbY；XBXB，XBXb。 (2) l／4。
2．(1)表现型正常的夫妇，后代均正常；夫妇一方是患者，子女有l／2为患者。
(2)选择生男孩。 (3)不携带。一对等位基因中，只要有一个是显性致病基因，就会表现为患者(真实遗传)。
3．是父方，可能是在减数分裂第二次分裂中，复制的Y染色体没有分开，产生了含有YY的精子。

第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质

练 习

一
基础题
1．(1)(×)；(2)(×)。 2．C。 3．D。
拓展题
1．提示：实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
2．提示：肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个条件：能够精确地复制自己；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有贮存遗传信息的能力；结构比较稳定等。

思考与讨论
1．艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物——细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点?
2．虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但是实验的设计思路却有共同之处。思考一下，他们最关键的实验设计思路是什么?
3．艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计?这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示?
1．提示：细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是： (1)个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。(2)繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。
2．最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等(学生可能回答出其他的技术，但只要回答出上述主要技术就可以)。
科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。

第2节 DNA分子的结构

练 习

基础题
1．腺嘌呤脱氧核苷酸，鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
2．模板、原料、能量、酶，双螺旋，碱基互补配对。 3．D。 4．B。
拓展题
提示：可能有6个碱基会发生错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响(这一问可由学生做开放式回答)。

第4节 基因是有遗传效应的DNA片段

探究 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性

七种音符可以组成各种美妙的旋律。26个英文字母可以组成许许多多词汇和句子，形成传递和交流信息的语言。
问题
4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，是否足以表达生物体必需的各种遗传信息?
探究思路
可以采用数学推算的方法探究这个问题。
推算前首先要创设具体的数字化情境。基因是复杂多样的，但是，为了便于研究，需要尽可能使问题情境简单化。
下面的问题可供你参考，你也可以自己设置情境。
情境1：假设长度为17个碱基对的脱氧核
苷酸序列组成一个基因(当然，这仅仅是假设)，那么，17个碱基对可以排列出多少种基因?
提示：如果1个碱基对组成1个基因，4种碱基对的排列可能形成4种基因；如果2个碱基对组成1个基因，则可能形成16(即4×4)种基因；如果3个碱基对组成1个基因，则可能形成64(即4×4×4)种基因。如果是4个、5个或者更多个碱基对组成1个基因呢?
情境2：全球人口总数约为60亿。假设人类基因组中第l号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现?你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多人?
提示：与情境2中第2问类似的情境是：袋子中装有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7个小球，从中抓出1个小球，抓到红球的可能性为l／7。
讨论
1．你如何理解DNA分子的多样性和特异性?你能从DNA水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗?
2．在刑侦领域，DNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据吗?
3．上面的探究是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设下的。事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千甚至数百万次。你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?
1．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
2．提示：在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。
3．提示：可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列。

练 习

拓展题
1．提示：并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。
2．提示：DNA包括基因与非基因的碱基序列。
3．提示：这一观点是有道理的。但在日常生活中，如报刊、杂志、广播等传播媒体常将基因与DNA这两个概念等同使用，因此在具体情况中，要留意区分。

自我检测

自我检测的答案和提示
一、概念检测
判断题
1．×。 2．×。 3．×。 4．×。
选择题 A。
识图作答题
l. 2； 4； 2。 2．反向平行；互补 3．磷酸基团；脱氧核糖；碱基；脱氧核糖。
二、知识迁移 A。
三、思维拓展
提示：形成杂合双链区的部位越多，DNA 碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。

第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成

练 习

基础题
1．TGC(：TAGAA； UGCCUAGAA； 3； 3 ;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。 2．C。
拓展题
1．提示：可以将变化后的密码子分别写出，然后查密码子表，看看变化了的密码子分别对应哪种氨基酸。这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。
2．提示：因为几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并不编码氨基酸，如终止密码等，所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。

第2节 基因对性状的控制

技能训练 提出假说，得出结论

遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将孵化后4～7 d的长翅果蝇幼虫在35～37℃处理6～24 h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。
1．请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释。
提示：翅的发育是否经过酶催化的反应?酶与基因的关系是怎样的?酶与温度的关系是怎样的?
2．这个实验说明基因与性状的关系是怎样的?
1．提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
2．基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。

练 习

基础题
1．A。 2．(1)×；(2)×；(3)√。
拓展题
1．红眼基因正常是形成红眼的必要而非充分条件。红眼基因正常，并且其他涉及红眼形成的基因也正常时，果蝇的红眼才能形成；如果红眼基因不正常，即使所有其他涉及红眼形成的基因都正常，果蝇的红眼也不能形成。
2．提示：生物体内基因的数目多、作用方式复杂，难以单独对其进行研究，生物体的异常性状为科学家研究相关基因的作用提供了一个突破口，使科学家能够从异常性状人手，分析性状异常的个体的基因与正常个体的基因是否存在区别，存在哪些区别等问题，从而建立起性状与基因的对应关系。因为性状是由基因控制的，如果某一性状发生异常，并且能够稳定遗传，说明控制该性状的基因发生了突变。根据异常性状的遗传方
式，还可以分析出控制该性状的基因是位于性染色体上还是常染色体上，是显性还是隐性，并且可以预测这一性状将来的遗传规律。

这是前半部分字数太多了

可以上这个网站上看其中的“教师用书”栏目：http://www.pep.com.cn/gzsw/

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