高中生物必修二课后题答案必修二课后题答案.doc

1、 1 高中生物高中生物必修二课后题答案必修二课后题答案 第一章第一章 遗传因子的发现遗传因子的发现 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） （一）问题探讨 1.粉色。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的 中介性状，即红色和白色的混合色粉色。 2.提示：此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的生物遗传现象，学 生通过对遗传实例的分析， 辨析融合遗传观点是否正确。 有些学生可能举出的实例是多个遗 传因子控制生物性状的现象（如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教师对此可以不做过 多的解释。只要引导学生能认真思索，积极探讨，投入学习状态即可。 （二）实验 1.与

2、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 DDDddd=121，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为 31。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 31

3、 的结果。但证明某一假说还需实验验证。 （三）技能训练 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。 （四）旁栏思考题 不会。因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子 （或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现 31 的性状 分离比。 （五）练习 基础题 1.B。 2 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

4、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 11。 （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。 2.提示：选择适宜的实验材料是

5、确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中， 曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此发 现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点，例如，豌豆严格自花受 粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于 做人工杂交实验；豌豆具有稳定的可以区分的性状，易于区分、统计实验结果。 3.提示：凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都 是通过假说演绎法得出结论的。19 世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果 出发提出某种理论或学说。而假说演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问

6、题，作 出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗 传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验（二） （一）问题探讨 提示：问题探讨的目的是活跃学生的思维，引领学生进入新的学习状态，教师可以通 过水稻杂交育种等实例， 使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状， 后代表现的特 征可以是两个亲本性状组合的结果。 进一步地思考讨论， 双亲的性状是遵循什么规律进行组 合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？为导入新课做好准备。 3 （二）思考与讨论 1.提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有

7、稳定的易于区分的相对性状， 如高茎和矮茎，高茎高度在 1.52.0 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 2n 个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计 中发现问

8、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

9、“假说演绎法”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

10、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。 （三）旁栏思考题 从数学角度看，（31）2 的展开式为 9331，即 9331 的比例可以表示为 两个 31 的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如 单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时， 其性状的数量比是圆粒皱粒= （315+108） （101+32）=31；黄色绿色=（315+101）（108+3

11、2）=31。即每对性状的遗传都遵循 4 了分离定律。 这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积， 即 9331 来自于（31） 2。 （四）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；11；1/4。（3）YyRR 或 YyRr；4； 如果是 YyRR 与 yyrr 杂交，比值为黄色圆粒绿色圆粒=11；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=1111。 自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示 一、概念检测一、概念检测 判断题 1.。2.。3.。选择题 1.D。2.C。3

12、.D。4.B。 二、知识迁移二、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

13、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 31；同样蝴蝶的紫翅个体数多，并且紫翅 黄翅接近于 31，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。 5 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

14、两对相对性状遗传产生的性状组合类型数为 22=2 2，性状比例为 （31） 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（31）n。 第二章第二章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 第 1 节 减数分裂和受精作用 （一）问题探讨（一）问题探讨 1.配子染色体与体细胞染色体的区别在于： （1）配子染色体数是体细胞染色体数的一半； （2）配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的。 （二）旁栏思考题（二）旁栏思考题 1.减数分裂的染色体复制发生在减数第一次分裂的间期，减数第二次分裂的间期不复 制。 2.初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。

15、 3.在减数第一次分裂中出现了同源染色体联会，四分体形成，非姐妹染色单体间交叉 互换，同源染色体分离，使得细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细 胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半等行为。 上述过程可使配子中染色体数目减半。这样再通过以后发生的两性配子结合成合子的 受精作用，就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性。上述过 程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样， 从而增加了生物的变异， 增强了生物适应环 境的能力，有利于生物的进化。 4.经过减数第一次分裂，一个卵原细胞会分裂成一个较大的次级卵母细胞和一个较小 的极体。 经过减数第二次分裂， 一个次

16、级卵母细胞会分裂成一个含细胞质多的卵细胞和一个 含细胞质少的极体， 而减数第一次分裂形成的极体也经过减数第二次分裂成为两个含细胞质 少的极体。最后三个极体退化消失，只剩一个卵细胞。 （三）想像空间（三）想像空间 不一样。受精过程中，仅精子的头部进入卵细胞，而精子的头部除了细胞核外，只含 极少量的细胞质。而细胞质中线粒体含少量 DNA（植物细胞质中的叶绿体也含少量 DNA）， 对生物的遗传也有影响。 （四）实验（四）实验 6 1.减数第一次分裂会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成 对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。 减数第二次分裂的中

17、期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的 染色体不含染色单体。 2.减数第一次分裂的中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧，末期在细 胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成， 其数目是体细胞染色体数的一半， 每条 染色体均由两条染色单体构成。 减数第二次分裂的中期，所有染色体的着丝点排列在细胞的赤道板的位置。末期细胞 两极的染色体不含染色单体。 3.同一生物的细胞，所含遗传物质相同；增殖的过程相同；不同细胞可能处于细胞周 期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分 裂过程中染色体的连续变化。 （五）模型建构（五）模型建构 讨论

18、一 1.代表分别来自父方和母方的同源染色体联会。 2.4 条。减数第一次分裂结束。2 条。 3.减数第一次分裂过程中的同源染色体联会，形成四分体，同源染色体在赤道板位置 成双排列，同源染色体分离，分别移向细胞两极；减数第二次分裂过程中非同源染色体的着 丝点排列在细胞的赤道板上，着丝点分裂，染色单体成为染色体，移向细胞两极。 4.2 个。2 个。 讨论二 1.每个配子都含有两种颜色的染色体。2.4 种。3.8 种。 （六）技能训练（六）技能训练 精原细胞有丝分裂过程中染色体数目变化表精原细胞有丝分裂过程中染色体数目变化表 时期 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数目（条） 8 8 8 16 8

19、 精原细胞形成精子过程中染色体数目变化表 细胞类型 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 7 染色体数目（条） 8 8 4 4 精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图 （七）第一小节练习（七）第一小节练习 基础题 1.（1）；（2）；（3）；（4）。 2.B。3.D。 4.（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。 该细胞有 4 条染色体，8 条染色单体。 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。 细胞中 a 与 a，b 与 b，c 与 c，d 与 d是姐妹染色单体。 该细胞分裂完成后，子细胞中有 2

20、条染色体。 参见教科书图 22。 （2） 4 条。 B，D；B，C。 拓展题拓展题 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。 8 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

21、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 “21 三体综合征”遗传病患者就是由含有 24 条染色体（其中 21 号染色体是 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。 （八）第二小节练习（八）第二小节练习 基础题基础题 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

22、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。性状是由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 21 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

23、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 1 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

24、。 第 2 节 基因在染色体上 （一）问题探讨 这个替换似乎可行。由此联想到孟德尔分离定律中成对的遗传因子的行为与同源染色 体在减数分裂过程中的行为很相似。 一条染色体上可能有许多个基因。 9 （二）技能训练（二）技能训练 不同的基因也许是 DNA 长链上的一个个片段。 （三）练习（三）练习 基础题 1.D。2.B。 拓展题拓展题 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

25、不能发育， 或在胚胎早期就死 亡了的缘故。 第3节 伴性遗传 （一）问题探讨 该问题只有在学完本节内容之后，学生才能够比较全面地回答，因此，本问题具有开 放性，只要求学生能够简单回答即可。 1.提示：红绿色盲基因和抗维生素 D 佝偻病的基因位于性染色体上，因此这两种遗传 病在遗传表现上总是和性别相联系。 2.提示：红绿色盲基因和抗维生素 D 佝偻病基因尽管都位于 X 染色体上，但红绿色盲 基因为隐性基因，而抗维生素 D 佝偻病基因为显性基因，因此，这两种遗传病与性别关联的 表现不相同，红绿色盲表现为男性多于女性，而抗维生素 D 佝偻病则表现为女性多于男性。 （二）资料分析 1.红绿色盲基因位于

26、 X 染色体上。 2.红绿色盲基因是隐性基因。 （三）练习 基础题 1.C。2.B。3.C。 4.（1）AaX BXb(妇),AaXBY（夫）。 （2）既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的基因型： AAX BXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb,AaXBY,AAXBY。 10 拓展题拓展题 提示：雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中，在 2 0003 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 X wXw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

27、X w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。 自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示 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。 二、知识迁移 1.设红绿色盲基因为 b，那么（1）X bY；XBXB，XBXb。 （2）1/4。 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 1/2 为患者。 （2）

28、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。 三、技能应用 减数分裂 有丝分裂 不 同 点 （1）染色体复制一次，细胞连续分裂两次。 （2）同源染色体在第一次分裂中发生联会 （并且出现四分体及非姐妹染色单体的互换）。 （3）分裂后形成 4 个精子或 1 个卵细胞。 （4）分裂后，子细胞中染色体的数目减少一 半。 （1）染色体复制一次，细 胞分裂一次。 （2）无同源染色体联会等 行为。 （3）分裂后形成 2 个体细 胞。 （4）分裂后，子细胞中

29、染 11 色体的数目与母细胞的相同。 相 同 点 （1）在细胞分裂过程中都有纺锤丝出现。 （2）染色体在细胞分裂中都只复制一次。 四、思维拓展 1.性别和其他性状类似，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象可能是某种 环境因素，使性腺出现反转现象的缘故。子代雌雄之比是 21。 2.否。孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂中染色体的分配规律，该规律只适用 于真核生物。 第三章第三章 基因的本质基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 （一）问题探讨 1.提示：遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制出拷贝，传 递给下一代等。 2.提示：这是一道开放性的题，答案并不惟一

30、，只要提出正确的思路即可。 （二）旁栏思考题 因为硫仅存在于 T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA 的组分中。用 14C 和 18O 等元素是不可行的，因为 T 2噬菌体的蛋白质和 DNA 分子的组分中都含有这两种元素。 （三）思考与讨论 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 2030 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

31、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。 12 （四）练习 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

32、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。 第 2 节 DNA 分子的结构 （一）问题探讨 提示：本节的问题探讨主要是培养学生收集资料、讨论交流的能力。 （二）旁栏思考题 1.（1）当时科学界已经发现的证据有：组成N分子的单位是脱氧核苷酸；N分 子是由含 4 种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；（2）英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的 的射线衍射图谱； （3） 美国

33、生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法 （1950 年） ， 即按照射线衍射分析的实验数据建立模型的方法 （因为模型能使生物大分子非常复杂的空 间结构，以完整的、简明扼要的形象表示出来），为此，沃森和克里克像摆积木一样，用自 制的硬纸板构建N结构模型； （4） 奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤 （） 的量总是等于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量这一碱基 之间的数量关系。 2.沃森和克里克根据当时掌握的资料，最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构 模型， 在这些模型中， 他们将碱基置于螺旋的外部。 在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下， 他们否定了最初建立的模型

34、。在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个 将磷酸核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。 沃森和克里克最初构建的模型，连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的， 即 A 与 A、T 与 T 配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952 年，沃森 和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息：腺嘌呤（）的量总是等 于胸腺嘧啶（）的量，鸟嘌呤（）的量总是等于胞嘧啶（）的量。于是，沃森和克里 克改变了碱基配对的方式，让 A 与 T 配对，G 与 C 配对，最终，构建出了正确的 DNA 模型。 （三）思考与讨论 13 2.提示：主要涉及物理

35、学（主要是晶体学）、生物化学、数学和分子生物学等学科的 知识。涉及的方法主要有：X 射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法；建构模型的方 法等。现代科学技术中许多成果的取得，都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉 的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。 3.提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想 是在交流与撞击中获得的； 研究小组成员在知识背景上最好是互补的， 对所从事的研究要有 兴趣和激情等。 （四）模型建构 1.DNA 虽然只含有 4 种脱氧核苷酸， 但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。 碱基对千 变万化的排列顺序

36、使 DNA 储存了大量的遗传信息。 2.提示：（1）靠 DNA 分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；（2）在 DNA 双螺旋 结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力（该点 可不作为对学生的要求，教师可进行补充说明）。 （五）练习 基础题 1. （1）胞嘧啶；（2）腺嘌呤；（3）鸟嘌呤；（4）胸腺嘧啶；（5）脱氧核糖；（6） 磷酸；（7）脱氧核苷酸；（8）碱基对；（9）氢键；（10）一条脱氧核苷酸链的片段。 2.C 。3.B 。 拓展题 ATGC AGTC AG/（AGTC）TC/（AGTC）50% 也可以写成以下形式：AGTC(TG )(AC)(TC )(

37、AG)1 规律概括为：在 DNA 双链中,任意两个不互补碱基之和恒等，并为碱基总数的 50%。 第 3 节 DNA 的复制 （一）问题探讨 提示：两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽； 应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。 （以上可由学 生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是 14 由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸 上进行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。 （二）旁栏思考题 提示：本实验是根据半保留复制原理和 DNA 密度的变化来设

38、计的。在本实验中根据试 管中 DNA 带所在的位置就可以区分亲代与子代的 DNA 了。 （三）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 （一）问题探讨 提示：本节“问题探讨”的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性。 （二）资料分析 1.生物体的 DNA 分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于 DNA 分子

39、 的碱基总数。这说明基因是 DNA 的片段，基因不是连续分布在 DNA 上的，而是由碱基序列将 其分隔开的。 2.提示：此题旨在引导学生理解遗传效应的含义，并不要求惟一答案。可以结合提供 的资料来理解，如能使生物体发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。 3.基因是有遗传效应的 DNA 片段。 （三）探究 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。 15 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

40、，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。 （四）练习 基础题 1.（1）；（2）。2.C。 3.提示：从遗传物质必须具备的条件来分析：（1）在细胞增殖过程中能够精确地进行 复制；（2）能够控制生物体的性状；（3）能够贮存足够量的遗传信息；（4）结构比较稳 定。 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

41、具体情况中，要留意区分。 自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示 一、概念检测一、概念检测 判断题 1.。2.。3.。4.。 选择题 A。 识图作答题 1. 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。 16 第四章第四章 基因的表达基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 （一）问题探讨 提示：此节问题探讨意在引导学生思考 DNA 在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作 用的。 一种生物的

42、整套 DNA 分子中贮存着该种生物生长、 发育等生命活动所需的全部遗传信 息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从 DNA 到具有各种性状的生物体，需要通过极其 复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用 DNA 分子来使灭绝的 生物复活仍是难以做到的。 （二）思考与讨论一 1.提示：可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度来分析。 例如，转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。碱基互补配对规律能够保 证遗传信息传递的准确性。 2.转录成的 RNA 的碱基序列，与作为模板的 DNA 单链的碱基序列之间的碱基是互补配 对关系，与 DNA 双链间

43、碱基互补配对不同的是，RNA 链中与 DNA 链的 A 配对的是 U，不是 T； 与 DNA 另一条链的碱基序列基本相同，只是 DNA 链上 T 的位置，RNA 链上是 U。 （三）思考与讨论二 1.最多能编码 16 种氨基酸。 2.至少需要 3 个碱基。 （四）思考与讨论三 1.对应的氨基酸序列是：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸 赖氨酸脯氨酸。 2.提示：这是一道开放性较强的题，答案并不惟一，旨在培养学生的分析能力和发散 性思维。 通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言， 所有生物可能有共同的起源或 生命在本质上是统一的，等等。 3. 提示：此题具有一定的开放性，旨在促进学生

44、积极思考，不必对答案作统一要求。 可以从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性， 可能并不会改变其对应的氨基酸； 也可以从密码子使用频率来考虑， 当某种氨基酸使用频率 高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。 （五）思考与讨论四 1.提示：此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材中图 46 的表示方 法来绘制。 17 2.提示：根据 mRNA 的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。 （六）想像空间 DNA 相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥，就会影响他指 挥全局。DNA 被核膜限制在细胞核内，使转录和

45、翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利 于这两项重要生命活动的高效、准确。 （七）练习 基础题 1.TGCCTAGAA；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

46、 节 基因对性状的控制 (一)问题探讨 1.水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些。 2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成应是一样的。 3.提示：为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显不同的形态？ （二）资料分析 1.没有。实验证据指出了原有的中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径，是 对原有中心法则的补充而非否定。 2.遗传信息从 RNA 流向 DNA、 从 RNA 流向 RNA 的结论是确信无疑的， 而从蛋白质流向蛋 白质的途径是有可能存在的。 （三）旁栏思考题 18 提示：此题旨在引导学生认识基因与生物的性状并非简单的一一对应关系。 （四）批判性思维 提示：此题旨在引导学生客观

47、全面地评价基因决定论的观点，认识到性状的形成往往 是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果。 （五）技能训练 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。 （六）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，

48、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入手， 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。 自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示 一、概念检测一、概念检测 填表题 DNA 双链 1 C G T 2 G C A mRNA

49、 G C A tRNA C G U 氨基酸 丙氨酸（密码子为 GCA） 选择题 1.D。2.D。3.A。4.C。 19 识图作答题 （1）氢键断裂；解旋酶；能量。（2）ACUGAA；转录。（3）2。（4）碱基互补配对。 画概念图 二、知识迁移 核糖体、 tRNA 和 mRNA 的结合都是蛋白质的合成所不可缺少的。 抗生素通过干扰细菌核 糖体的形成，或阻止 tRNA 与 mRNA 的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长。因 此，抗生素可用于治疗因细菌感染而引起的疾病。 三、技能应用 1.提示：可以通过查阅密码子表，写出每个氨基酸可能对应的碱基编码。 2.这种方法只能推测出可能的碱基序列，而不能写出确定的碱基序列。这种方法简便、 快捷，不需要实验。 3.推测不能代替用测序仪进行的基因测序。因为推测只能得出几种可能的碱基序列， 而不能得到确定的碱基序列。 四、思维拓展 1. C。 2.提示：此题旨在引导学生搜集生物科学史的资料，通过科学发现的过程认识理论推 导